采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿12mta新井设计[2](编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿12mta新井设计[2](编辑修改稿)内容摘要：

沼气、煤尘及煤的自燃性 本井田瓦斯取样的控制浓度在 ～ ，在 以 上，甲 烷 成 分 为 ～ ％ ，在 ～ 深为 ～％ ，平均为 ～ ％ ，二氧化硫一般为 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低，由于地质报告没有明确提出矿井的瓦斯等13 级所以，本设计只能根据上述数据进行分析，同时参考城子河矿井的煤尘瓦斯情况，初步确定本矿井瓦斯等级为低沼气矿井，并没有煤尘爆炸危险和自然发火倾向。 本矿井的恒温带温度 ℃， 500m 水平的平均地温为 ℃，700m 水平为 ℃， 900m 水平为 ℃。 根据资料，预计 本矿井各煤层顶板类型均在一级Ⅱ类以上。 煤层 顶 底 板 岩 石 主 要 为 粉 沙 岩 和 细 砂 岩 ， 抗 压 强 度 一 般 在 500～1100kg/cm2 左右。 煤质、牌号及用途 本矿井煤的挥发分一般大于 40％ ，属低变质煤， 各 煤层 Y 值平均为 5～ 9m/m，粘结性较低。 煤种在垂向上无明显变化。 1． 有害成分 灰分：本井田煤的灰分含量为 ～ ％ ，多属中低灰煤层。 硫：各煤层硫的含量很低，原煤全硫为 ～ ％ 属特低硫煤。 磷 ： 各 煤层原煤磷的平均含量为 ～ ％ 属特低磷煤。 2． 发热量 各煤 层煤的平均发热量（ Q fD）为 3063～ 6849 大卡 /kg。 3． 元素分析 各煤层碳（ Cr）的平均含量为 ～ ％ （ Hr）的平均含量为 ％。 （ Or）的平均含量为 ％ ，说明煤的元素组成稳定，属低变质煤。 4． 工业用途评述 综述本井田的煤质特征属于特低硫、 磷 、中低灰份，按现行煤炭使用分类，本井田煤炭应属于 1/3 焦煤和少量肥煤、气煤。 原煤经过洗选加工后，可做炼焦、配焦用煤，其次可做优良的化工及动力用煤。 勘探程度及可靠性 城子河矿 先后经过普查 ，详查，精查阶段，采用了钻探，测井和地震，相互结合的综合勘探手段， 煤层变化规律已经查清，煤层对比比较清楚，对煤质、煤层特征及开采条件均基本查明，井田水14 文 地质 做了一定的工作 ，故从本井的地质资料方面看，已具备了矿井设计和建设的条件，经 东煤公司 1984 年 6 月对本区精查地质报告的批复认为，基本达到《煤炭资源地质勘探规范》的标准。 存在问题： 对影响矿井设计和生产的一些开采技术条件，如瓦斯、煤尘等基本没做取样，仅借鉴哦了邻近矿井的资料，但是两矿井的煤层肯定会存在一定的差异，故存在一定的问题。 对于落差小于 30m 的断层，未作评价，控制不够，给设计带来一定困难。 煤质化验点少 15 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 保证井田有合理的尺寸； 井田范围、储量、煤层赋存条件要与矿井生产能力相适应； 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的井田境界； 井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高； 充分利用自然等条件划分井田。 井田周边情况 此设计矿井东西部以保安煤柱为界，浅部以煤层露头为界，深部以 600标高为境界，走向 ，倾斜 ，井田面积。 生产能力为 井田未来发展情况 伴随着科技的发展与技术的进步，勘探水平会有大幅度的提高，到时候井田范围内的储量会越来越精确，将来很有可能在井田的更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 在划定的井田范围内，计算矿井开采煤层的储量，是进行矿井设计和生产建设的依据，本设计矿井井田范围内的可采煤层有 4 42 25四层，各煤层的边界与井田境界基本一致。 矿井储量是指在井田 范围内，经过地质勘探煤层厚度和质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前即可供利用的可列入平衡表内的储量。 矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井16 下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率的储量。 保安煤柱 参照保护煤柱的设计原则如下： (1)在一般情况下，保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定。 (2)地面受护面积包括受护对象及周围的受护带 (3)当受护边界与煤层走向斜交时，根据基岩移动角求得垂直与受护边界方向的上 山方向移动角和下山方向移动角，然后再确定保护煤柱。 (4)立井保护煤柱应按其深度，用途，煤层赋存条件和地形特点留设，立井深度大于或等于 400m 的以边界角圈定，小于 400m 的以移动角圈定。 为了安全生产，本设计矿井依据《煤矿安全规程》，留设保安煤柱如下： 20 m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50m 保安煤柱。 按以上方法计算得： 工业广场煤柱损失： ； 断 层保安煤柱损失： ； 边界保安煤柱损失： ； 总损失为： ； 储量计算方法 计算公式如下： 块段储量 =块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重 根据原城子河矿立井初步设计储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为 ，各煤层工业储量见表 21 可采煤层储17 量计算总表。 表 21 分煤层分水平储量计算表 水平别 煤层别 工业储量 (万 t) 可采储量 （万 t） 工业场地 井田境界 断层 Ⅰ 45 42 29 25 合计 Ⅱ 45 42 29 25 合计 总计 计算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采储量； ZC— 工业储量； P— 永久煤柱损失； C— 采区回采率。 回采要求：中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为。 18 储量计算的评价 本设计井田的各类储量计算严格执照有关规定执行，经计算后的储量可能与实际有些误差。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 该矿井参考最新设计规范与本设计矿井的实际相结合最后确定本设计矿井年工作日确定为 330d，矿井每日净提升 16h，采用四六工作制。 矿井生产能力的确定 应根据地质条件，国民发展需要 和国内外市场需求，技术装备和管理水平，充分考虑科学技术进步等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理确定。 ； ； ； ；。 根据本设计矿井的实际情况我初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下： 方案 A： 、方案 B： 、方案 C： 以上三种方案具体采用哪种还需要计算服务年限。 矿井服务年限 矿井服务年限计算公式如下： T=Z /（ A k） （ 22） 式中 Z— 矿井设计可采储量， Mt； 19 A— 矿井生产能力， Mt/a； k— 矿井储量备用系数， k=～。 根据本矿井实际情况，取 k=。 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下： 方案 A： （ A k） =（ ） =； 方案 B： （ A k） = /（ ） = 方案 C： （ A k） = （ ） =； 参照《煤矿工业设计规范》规定，方案 B 较为合理，即：矿井生产能力为 120 Mt/a；矿井服务年限为 T=。 20 第 3 章 井田开拓 概述 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 鸡西矿业集团距本区约 5km，距离不远，可以利用这个条件帮助建设该区，并且在人力和材料等方面的供应条件较好。 鸡西地区现有大型火力发电厂一座，在矿区总体设计阶段，供电电源方案已达成协议，所以供电电源容易解决。 该矿区内地下 含水量极其丰富，供水水源充足。 影响本矿井开拓方式的因素及其具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括： (1)井田地质和水文地质条件及地形地貌和地面外部条件； (2)煤层赋存和开采技术条件及技术装备和工艺系统条件； (3)技术装备和工艺系统条件； (4)总体设计和矿井生产能力要求等。 通过对上述各种因素综合研究，与系统优化和多方案技术经济比较后确定本矿井开拓方式。 影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： ；。 确定井田开拓方式的原则 在解决井田开拓问题时，应遵循以下原则： (1)贯彻执行有关煤炭工业的技术政策 ,为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件．要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设。 (2) 必须惯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风系统，创造良好的条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常性21 保持良好状态。 (3) 要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术，新工艺，发展采煤机械化，自动化创造条件。 (4) 合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。 (5) 合理开发国家资源，减少煤炭损失。 (6)根据用户需要，应将不同煤质，煤种的煤层分别开采 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 开拓方式按照井筒的倾角不同（水平、倾斜、垂直）分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓方式（平、斜、立井中的任何二或三种形式相结合进行开拓）等四种方式。 ①立井开拓：适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件限制。 ②斜井开拓：对于煤层赋存较浅，表土层不厚，水文地质情况简单的缓倾斜和倾斜煤层，一般采用斜井开拓。 ③平硐开拓：当煤层赋存具有平硐开拓条件时，应优先考虑采用平硐开拓。 ④综合开拓：如果单一的开拓方式不能满足通风、安全、充填、提升等不同需要或技术经济不合理时，可采用综合开拓。 根据地形地貌、煤层赋存条件及确定的工业场地位置，本着合理开发全井田，集中生产运输环节简单、初期井巷工程量少、投资省、出煤早、达产快、安全、高效的原则，设计提出了三个开拓方案： 方案一：双立井两个水平开拓 方案二：双斜井两个水平开拓 22 方案一 方案二 以上 两 种井筒开拓方案比较如下： 斜井与立井相比 斜井 优点：井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室都投资少；井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小；胶带输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度。 缺点：在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小钢 丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力；由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大；斜井通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升；当表土为富含水的冲积层或流砂层时 ,斜井井筒掘进技术复杂 ,有时难以通过。 适用条件：煤层赋存较浅，垂深在 200m 以内，煤层赋存深度为 0～ 500m，含水砂层厚度小于 20～ 40m，表土层不厚，水文地质情 况简单的煤层．井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层。 23 立井 优点：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，机械化程度高，易于自动控制，井筒为圆形断面机结构合理，维护费用低，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快； 缺点：与斜井优点相对。 适用条件 ：煤层赋存深度 200～ 1000m，含水砂层厚度 20～ 400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯，水文等自然条件限制．技术上也比较可靠．当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式． 根据上述井筒开拓 方案的技术比较，根据规定，对技术可行方案应进行 经济比较。 详见 开拓方案比较表，表 31 表 31 开拓方案比较表 方案一 方案 二 工程量 m 单价 元 /m 费用 万元 工程量 m 单价 元 /m 费用 万元 初 期 主井井筒 420 87 1850 副井井筒 420。