采矿工程毕业设计论文-柳泉煤矿06mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-柳泉煤矿06mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

t/m3 储量/Mt 总储量/Mt 1 4 2 5 3 6 4 5 矿井工业储量 根据钻孔布置，在矿井地质资源量中， 60%探明的， 30%控制的， 10%推断的。 根据煤层厚度 和煤质，在探明的和控制的资源量中， 70%的是经济的基础储量，30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业资源 /储量由式计算。 矿井工业储量可用下式计算： Zg= Z111b+Z122b+Zm11+Zm22+Z333 k （ 22） 式中 Zg —— 矿井工业资源 /储量； Z111b —— 探明的资源量中经济的基础储量； Z122b —— 控制的资源量中经济的基础储量； Zm11 —— 探明的资源量中边际经济的基础储量； Zm22 —— 控制的资源量中经济的基础储量； Z333 — — 推断的资源量； k —— 可信度系数，取 ~。 地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井， k 值取 ；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井， k 取。 该式取。 Z111b =Zz 60% 70%=（ Mt） Z122b =Zz 30% 70%=（ Mt） Zm11 =Zz 60 % 30%=（ Mt） Zm22 =Zz 30 % 30%= （ Mt） Z333 = Zz 10% k= （ Mt） 因此将各数代入式 22 得： Zg= （ Mt） 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 13 页 矿井可采储量 矿井设计资源储量按式（ 231）计算： Zs=ZgP1 3% (231) 式中 Zs—— 矿井设计资源 /储量 P1—— 断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱损失量之和。 按矿井工业储量的 3%算。 则： Zs=ZgP1 3%=（ Mt） 矿井设计可采储量 Zk=(ZSP2) C (232) 式中 Zk—— 矿井设计可采储量； P2—— 工业场地和主要井巷煤柱损失量之和，按矿井设计资源 /储量的 2%算； C—— 采区采出率，厚煤层不小于 75%；中厚煤层不小于 80%；薄煤层不小于 85%。 此处取。 则： Zk=(ZsP2) C=( 2%) 80%=（ Mt） 工业广场煤柱 根据《煤 炭工业设计规范》不同井型与其对应的工业广场面积见表 23。 本矿井设计生产能力为 60万吨 /年 .所以取工业广场的尺寸为 450m 300m的长方形。 煤层的平均倾角为 5度， 考虑到 工业广场 压煤量及第一开采水平的选择，其中心处在井田走向的中央， 煤层埋藏深度较浅，靠近井田下部边界 埋藏深度为250m，主井、副井，地表建筑物均布置在工业广场内。 工业广场按Ⅱ级保护留维护带，宽度为 15m。 本矿井的地质条件及冲积层和基岩层移动角见表 24。 表 23 工业场地占地面积指标 井 型（万t/a） 占地面积指标（公顷 /10万 t） 240 及以上 120180 4590 930 表 24 岩层移动角 广场中心深度/m 煤层倾角 煤层厚度/m 冲击层厚度/m ф δ γ β 240 5176。 120 45 71 73 65 由此根据上述以知条件，画出如图 22 所示的工业广场保护煤柱的尺寸： 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 14 页 50 045 040 035 030 0080 0 75 0 70 065 0 60 055 0 50 0 45 0 40 0A Bcdd39。 a39。 b39。 c39。 a( q3 )a( q2 )C ( k 2 )D ( k 3 )m nn1m1m2n2q kq1 k1ak2q2k3q3IIIIIIIIIIII80 075 070 065 060 055 0 图 22 工业广场保护煤柱 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 矿井工作制度 根据《煤炭工业矿井设计规范》相关规定，确定矿井设计年工作日为 330 d，工作制度采用“三 八” 制，每天三班作业，两班生产 ,一班准备，每班工作 8 h。 矿井每昼夜净提升时间为 16 h。 矿井设计生产能力及服务年限 确定依据 《煤炭工业矿井设计规范》第 条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。 矿区规模可依据以下条件确定： (1)资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。 煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大； (2)开发条件：包括矿区所处地理位置（是 否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。 条件好者，应加大开发强度和矿区规模。 否则应缩小规模； 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 15 页 (3)国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据； (4)投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。 矿井设计生产能力 (1)本井田煤炭储量十分丰富， 煤层 赋存稳定、 顶底板条件好 ，倾角一般为10176。 ～ 30176。 ， 厚度变化不大，开采条件较简单， 非常适宜综合机械化开采。 (2)井田内地质构造简单，瓦斯涌出量少，以宽缓的褶曲为主，断层、陷落柱稀少，无岩浆岩侵入。 井田内水文地质条件简单。 适合建设中型矿井。 (3)本区交通方便，铁路、公路及水路运输均很发达，根据水利交通部门规划，京杭运河将建成为南北水上运输的主要航道。 经疏通后年通过能力为 2500万 t。 (3)本井田以气煤为主， 为此，从矿井资源条件、煤层开采技术条件和煤的加工利用等方面综合考虑，确定本矿井设计生产能力为。 矿井服务年限 矿井服务年限必须与井型相适应。 矿井可采储量 Zk、设计生产能力 A 矿井服务 年限 T 三者之间的关系为： （ ） 式中 : T—— 矿井服务年限， a； Zk—— 矿井可采储量， Mt； A—— 设计生产能力 , Mt； K—— 矿井储量备用系数，取。 注：确定井型是要考虑备用系数的原因是因为矿井每个生产环节有一定的储备能力，矿井达产后，产量迅速提高，局部地质条件变化，使储量减少，有的矿井由于技术原因使采出率降低，从而减少储量，为保证有合适的服务年限，确定井型时，必须考虑备用系数。 则，矿井服务年限为： T =( ) ≈ 符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。 见表 31。 表 31 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限 矿井设计生产能力（万t/a） 矿井设计服务年限（ a） 第一开采水平服务年限（ a） 煤层倾角 25176。 煤层倾角 25176。 ～ 45176。 煤层倾角 45176。 600 及以上 70 35 — — 300～ 500 60 30 — — T= —— Zk AK 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 16 页 120～ 240 50 25 20 15 45～ 90 40 20 15 15 9～ 30 各省自定 4 井田开拓 井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。 这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。 合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 合理确定开采水平的数目和位置； 布置大巷及 井底车场； 确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； 合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。 在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。 在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 合理开发国家资源，减 少煤炭损失。 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 17 页 必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 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、综掘机械化、自动化创造条件。 根据用户需要，应照顾到不同媒质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 本井田开拓方式的选择，主要考虑到以下几个因素： 1） 本井田煤层埋藏较深，煤层可采线在 80m，最深处到 260m。 2） 2）本井田瓦斯及涌水比较小 ,对开拓方式的选择影响不大。 3）本矿地表地势平坦，且多为农田，无大的地表水系和水体。 确定井筒形式、数目、位置及坐标 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。 一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工 方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。 缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深 井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。 主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。 本矿井煤层倾角小，平均 5o，为近水平煤层；表土层薄，无流沙层；水文地质情况比较简单，涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井开拓或立井开拓。 经后面方案比较确定井筒形式为双斜井。 井筒位置的确定原则： 有利于第一水平的开采，并兼顾其 它 水平，有利于井底车场和主要 运输大巷的布置，石门工程量少； 有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段； 井田两翼储量基本平衡； 中国矿业大学 20xx 届本科生毕业设计 第 18 页 井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层； 工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁； 距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。 工业场地的位置 工业场地的位置选择在主、副井井口附近。 工业场地的形状和面积：根据 国家标准 工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面积为 18 公顷，形状为 正方 形，长为 450m,宽 为 400m。 开采水平的确定及采盘区划分 井田主采煤层为 3 号煤层 ， 设计中只针对 3 号煤层。 3 号煤层倾角 变化较小 ，为 4176。 ，为近水平煤层，故设计为单水平开采。 为实现高产高效，要求巷道布置系统力求简单，掘进工程量要少，结合实际生产中带区布置与采区布置各自的优缺点及适用条件，分析比较可知本矿井采用带区式开采优势明显， 故设计为 带 区式开采。 方案比较。