采矿工程毕业设计论文-大雁矿业集团一矿12mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-大雁矿业集团一矿12mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

定,r =1 .4 0含砾砂岩:灰白 灰色,黑褐色,暗淡型,煤 质好, 发育较稳定,r =1 .4 0 粉砂质泥岩:深灰色, 块状,内含薄层细砂岩.黑褐色,暗淡型,煤质坚 硬, 稳定,r = 0 细砂中砂岩: 胶结性差,内含砂质泥岩.黑褐色, ,=1. 40 泥岩及砂岩:灰色, 局部含植物碎屑,内含薄层细 中砂岩273132362721173224图 12 煤层柱状图 岩石性质、厚度特征 矿区内煤层顶、底板均为泥岩或粉砂岩，胶结较差，遇 水膨胀 ,有底鼓的倾向，易产生冒顶，矿山开采时要留设一定厚度的煤皮假顶及底煤，同时需加强支护，并留有足够的保安煤柱，切实做好顶、底板管理工作。 本区煤层围岩属软岩 ,硬度在 3～ 4 之间。 各煤层顶、底板依据勘探资料及井下生产实见做如下叙述： 表 14 岩石主要物理力学性质指标 区内煤层顶底板岩石约有 87%以上为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩名称 容重 102 kg/cm3 孔隙度 压强度102kg/cm3 抗拉强度 102 kg/cm3 变形 模量 102kg/cm3 弹性模量kg/cm3 砂岩 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 砾岩 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥炭岩 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰岩 ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 7 及细砂岩组成， 13%以下为粗砂岩及含砾砂岩组成。 据肉眼鉴定，这几种岩性均由泥质或凝灰质胶结，松散破碎。 地层岩石性质可见“岩石主要物理力学性质指标”表 14。 表 13 可采煤层特征 序号 煤层名称 煤层厚度（ m） 层 间 距 （ m） 倾角（186。 ） 围岩 煤的牌号 硬 度 （ƒ） 容重 （ t/m3） 煤层构造及稳定性 最小～最大 顶板 底板 平均 1 27 ～ 60 7176。 含砾泥岩 含砾砂岩 褐煤 稳定 2 31 8176。 细砂 岩 粉沙泥岩 褐煤 较稳 定 ～ 56 3 32 9176。 细砂岩粉砂岩 细中砂岩 褐 煤 较稳定 ～ 50 4 36 11176。 砂质泥岩 泥岩砾岩 褐煤 稳定 井田内的水文地质情况 大雁煤田位于大兴安山脉西北麓，属于海拉尔盆地的一部分，煤田的南北两侧由火成岩组成，地表标高一般在 +700m 左右，由于是后期剥蚀（侵蚀）构造的影响构成了现代低山 丘陵地形，大雁煤田内没有主要河流通过，一矿井田位于大雁煤田的东南部，胜利河由东南向西北流经一矿井田的西南部后汇入海拉尔河。 本区含水层以煤系风化裂隙带含水层为主，风化带以下煤系孔隙含水层为辅。 地下水有较完整的循环系统 ,即 :补给、径流、排泄过程天然状态下，地下水总的径流方向是由南南东向北北西，也就是由南南东补给，排泄于北北西方向，井田内地下水的水质类型为 HCO3Ca 水。 8 本区的含水层可分为如下四类：第四系孔隙含水层、煤系风化裂隙带含水层、煤系内孔隙含水层及煤层裂隙含水层。 、地质特点 ① 本矿区地下水埋藏较浅，主要以煤层裂隙水为主 ； ② 煤层中裂隙发育，导水性强 ； ③ 第四系地层有较厚的粘土分布，对大气降水的补给起到一定隔水作用 ； ④ 本矿区地势较高，第四系地层水量不大，且补给条件较差，易于疏干。 一矿水文地质类型为 :中等。 沼气、煤尘及煤的自燃性 矿井瓦斯含量及煤尘爆炸指数较低，瓦斯涌出量非常小。 主要可采煤层CH4平均含量为 ，可燃质、 CO2 各煤层平均含量为 ，可燃质各主要可采煤层瓦斯 自然成分以 N2 为主， CO2 次之， CH4 最少，本矿瓦斯相对涌出量为 ，属于低瓦斯矿井。 根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数 45～ 53%之间，该矿开采的煤层属于易 发生 爆炸危险的煤层。 本区煤样的燃点试验结果为原样燃点为 253176。 、还原样燃点为 265176。 、氧化样燃点 256176。 ，说明煤的燃点比较低。 本区 煤的自燃发火期为 3～ 6 个月。 矿井总体为 Ⅱ 级自然发火矿井。 本区恒温深度 16～ 26m，温度 6℃ ,从地温测量 结果， 计算分析，本区平均地温梯度为 ℃ /100m,平均地热 增温率为 ℃，地温梯度小于 3℃。 本区基本属于地温正常区。 根据地压观测资料，煤岩层在断层附近特别破碎，特别是在大断层附近表现的尤为明显。 随着开采深度的增加，地压增大。 9 煤质、牌号及用途 本区所有煤层其物理性质共性明显，差异不大，一般多为黑褐 黑色，条痕浅褐色 褐色，具有沥青光泽，多属暗淡（或半暗淡）型煤。 结构单一或呈条带状，常见条带状结构或木质结构，具层状或块状构造，断口平坦，个别呈参差状断口，外生裂隙发育。 硬度在 1～ 3 之间（摩氏硬度），具较 强韧性，煤的比重 ～ 之间，平均 ；煤的 视密度 在 ～ 之间，平均。 根据本区各煤层进行磨片镜下鉴定结果表明，本区煤岩组分以凝胶化物质为主，其次是丝质炭化物质，以及含量不高的稳定组分和矿物杂质。 矿物以泥质和浸染状粘土为主，石英颗粒次之。 本区煤种为褐煤，煤岩鉴定其变质阶段为 0 阶段。 本区各煤层的化学性质比较稳定，根据 22个计量煤层的煤芯煤样化验结果，其煤质指标如下： 水分： %～ %，平均 %； 灰分： %～ %， 平均 %； 挥发分 ： %～ %，平均 %，属高挥发分 ； 粘结性：属弱粘结性。 本区煤种牌号单一，区内各煤层其坩埚粘结性几乎都是 1，煤化程度低，均属褐煤，其中 2 32 号煤层属低灰分煤， 31 号煤层属高灰分， 36 号煤层属中灰分煤。 从平面上看，本区内煤层的主要煤质指标灰分产率值随深度变化不大，挥发分产率值随着深度加大而降低的趋势。 各煤层含硫量变化不大，均属特低硫。 本区煤的发热量平均为 ，灰分平均为 %，硫平均为%，灰熔点为 1380176。 ，属中灰、特低 硫、 高熔点煤。 本区煤种为褐煤，煤的灰分产率较高，干燥基发热量较低，全硫含量为低硫煤，为此，本区煤可供如下两个方面使用 ： ① 火力 发电及锅炉用煤。 ② 民用生活燃料用煤。 10 第 2 章 井田境界、储量及服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 、地质条件作为划分井田境界的依据； 选择井筒位置，合理安排地面生产系统和各建筑物； ，以利于机械化程度的不断提高 ； 田范围要为矿井发展留有空间 ，处理好与各企业之间的关系。 井田周边情况 大雁矿区位于大兴安岭西麓的海拉尔河中游，隶属于内蒙古自治区呼伦贝尔鄂温克族自治旗管辖。 矿区东接牙克石市，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河与陈巴尔虎旗相望。 矿区交通便利，国防公路 301 线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过。 大雁火车站东距牙克石市18km，向西至海拉尔区 64km。 井田储量 井田储量的计算 设计井田范围内计算的煤层为 2 3 3 36四层，各煤层储量计算边界与井田境界 基本一致。 矿井储量是指矿井内所埋藏的具有工业价值的煤炭数量。 它不仅包含着煤在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。 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。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以 带 区回采率的储量。 矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的 防水煤柱、 断层煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。 11 保安煤柱 （ 1）在一般情况下，保护煤柱应根据围护面积边界和移动角值进行圈定。 （ 2）当受保护边界与煤层走向斜交时，应该根据基岩移动角求得垂直于围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。 （ 3）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。 （ 4） 根据《煤炭工业 矿井 设计规范》中“矿井工业广场 占地指标 ”表 21的规定，本井田取 ，则工业广场占地面积 为： 120 104m2 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： （ 1） 地面建筑物留设 20m 宽围护带； （ 2） 边界断层留设 30m～ 50m 保安煤柱； （ 3） 井田内部断层留设 30m 保安煤柱； （ 4） 煤层大巷两侧煤柱各宽 50～ 100m。 按以上方法计算得： 工业广场煤柱损失： 万 t； 开采损失量： 万 t。 断层、地面、边界保安煤柱损失： 万 t； 表 21 工业广场占地面积指标 井型 （万 t/a） 占地 指标 （ H/10 万 t） 井型 （万 t/a） 占地指标 （ H/10 万 t） 井型 （万 t/a） 占地指标 （ H/10 万 t） 9 60 240 15 90 300 21 120 400 30 150 500 45 180 H—— 面积，公顷。 12 储量计算的评价 本设计矿井的各类储量计算严格按照有关规定执行。 各类储量 详 见 “矿井工业储量总汇” 表 22： 表 22 矿井工业储量汇总表 水平别 煤层别 工业储量 A+B+C (万 t) 开采 损失 可采 储量 （万 t） 工业 场地 井田 境界 断层 其 它 损 失 合计 27 31 32 3 36 合计 矿井工作制度、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》 的 规定 ，本设计矿井选用： 330d 计算； 四 班工作，其中 三 班进行采、掘工作，一班进行检修； 16h。 矿井生产能力及服务年限 《 煤炭工业矿井 设计规范》 的规定 矿井的设计生产能力应为： 大型矿井： 、 、 、 、 、 及以上（ Mt/a）； 中型矿井 :、 、 （ Mt/a）； 小型矿井： 、 、 、 （ Mt/a）； 13 除上述井型以外，不应出现介于两种设计生产能力的中间井型。 本矿井已查明的工业储量为 ,估算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的 10%，各可采层均为中厚煤 层，按矿井设计规范要求确定本矿的 带 区采出率为 80%，由此计算确定本井田的可采储量为。 根据地质报告的资料描述，煤层储量适中，地质构造比较简单，煤层生产能力大以及煤层赋存深等因素，初步决定采用中型矿井设计。 并初步确定三个方案，即矿井生产能力为 ， ，分析论证如下： 按照公式 : P=Z/AK 式中 P—— 为矿井设计服务年限， a； Z—— 井田的可采储量 ,Mt； A—— 为矿井生产能力 ,Mt/a； K—— 为矿井储量备用系数，一般取 ； 计算得 ： P1=82a； P2=61a； P3=49a； 根据《煤炭 工业矿井设计规范》 参照“矿井及第一开采水平设计服务年限”表 23 表 23 矿井及第一开采水平设计服务年限 矿井设计生产能力 Mt/a 矿井设计服务年限 a 第一开采水平设计服务年限 a 煤层倾角 25176。 煤层倾角 25176。 ～ 45176。 煤层倾角 45176。 70 35 ～ 60 30 ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 10 参照《 煤炭 工业矿井设计规范》规定，经与《规程》和采矿设计手册相核对，确定61a为比较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为。 矿井设计服务年限 矿井设计服务年限 计算得： P=Z/AK=（ 120） =61a 14 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 大雁矿区位于大兴安岭西北坡，地势为四周高中部低，呈盆地状，海拨标高在 640～ 900m 之间。 大雁一矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低， 海拨标高在 653～ 716m 之间，一般在 675m 左右。 地貌单元：第 15勘探线间属沟谷类型，第 5～ 17 勘探线间属冲积平原型。 矿区煤层赋存稳定。