采矿工程毕业设计论文-铁煤矿业集团大兴矿15mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-铁煤矿业集团大兴矿15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

部。 水文地质条件简单，矿井涌水量主要受下列因素的影响： ：本井田构造 复杂，有向斜和较多的断层相互切割。 400m以内 (包括风化裂隙带 )裂隙发育，裂隙水对矿井涌水量有影响。 在勘探过程中，共组合 33 条断层，实见断点 63 个。 同时在全井田又进行 59 个简易水文观测孔观测，尚未发现较大的涌 (漏 )水现象。 据 632 号孔抽水试验， ｑ ＝ L/s m，ｋ = m/d。 可见断层导水性和含水性极其微弱 该井田直接充水含水层的补给来源为上部间接弱含水层的微弱垂直渗透，同时侏罗系含水层的粗砂岩及砂砾岩又多为泥质胶结，含水性很微弱，ｑ l/s m。 虽然 白垩系上部风化带含水性较强，又位于地下水位以下，但是由于距煤层较远，将近 500m，又被致密较厚的泥岩、粉、细砂岩所隔，故对直接充水含水层无影响，断层又基本上不导水，使之与地表水无水力联系。 所以该井田水文地质类型属于二类一型的水文地质条件简单的矿床。 沼气、煤尘及煤的自燃性 本矿属于瓦斯高突矿井， 相对涌出量 /t,绝对涌出量为 /t。 随着开采深度的延伸，瓦斯赋存条件好涌出量大给矿井的安全生产带来一定的困难。 煤尘爆炸指数为 ～ ，因此属于有强爆炸或 有爆炸危险。 开采煤层均属高沼气煤层，矿井属高沼气等级矿井，属有煤尘爆炸危险煤层，属低硫特低磷不易自燃煤层。 自然发火期为 3～ 6个月。 随着今后矿井开采深度的不断增加，瓦斯涌出量也逐步加大，这给矿井生产会带来不利影响，因此，未来矿井通风、瓦斯防治技术措施将需进一步增强。 煤质、牌号及用途 本井田煤层碳的含量由上往下逐渐增高，其平均含量在 82～ 93%，有机硫的含量较低，平均在 ～ %间，一般在 %左右。 磷的含量很低，平 8 均在 ～ %间。 9均 属于中灰分 (﹤ 25%)。 煤的挥发分为 ～%，胶质层厚度平均值为 ～ m。 厚煤发热量一般大于 23768kj/kg,净煤发热量大于 32540kj/kg。 煤的牌号，由上往下其规律性逐步过度， 2以气煤为主， 4以气～肥煤为主， 9以肥焦～焦煤为主，由浅往深变质程度逐步增高，其规律性明显，三个含煤层群具有明显的界线，所以煤的变质因素当以区域变质为主，但在局部地块由于受到构造上升，下降的影响，导致上述之处变质程度的差异。 玢岩侵入到煤层中，挥发分骤然下降至 5%左右，使煤成为高变质。 但从钻孔实见资料 来看，侵入体仅使煤层围岩数 m 产生变质，范围不大，故对其他煤层无多大影响，不是本区煤层 变质的主要因素 从上述各项指标来看， 2的含油率平均 ~%，大于 7%，可考虑煤的综合利用。 9大样试验结果讨论中，煤层灰分达 %，黏结性很差 ， 进行浮选加工及炼焦用意义不大。 其他煤层除了可选性较差，如能突破这一关键，可考虑作为炼焦或配炼焦用煤。 勘探程度及可靠性 本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了 187 个孔， 118km， 基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质 构造情况。 但由于地质构造复杂，相当一部分断裂仍是推定的，控制程度还有较大摆动。 9 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田 周边情况 本矿西起 F2断层，东和小南井田相连，北起大隆井田，走向长约 ，宽 ，面积。 井田境界确定的依据 以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据， 划分的井田范围要为矿井发展留有空间 ，并且 合理安排地面生产系统和各建筑物。 井田未来发展情况 随着技术的进步和勘探 设备 、水平 的 全面 提高，可能在更深部发现可采煤层 ,远景储量丰富。 井田储量 井田储量的计算 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。 本设计井田范围内计算的煤层 9三 层， 煤层倾角在 13176。 左右，走向平缓， 各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 保安煤柱 据 《煤 矿安全规程》中相关规定，井田保安 煤柱的设计原则 如下：。 ，保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定。 时，洋感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。 ，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。 根据以上规定 ，本设计矿井 留设保安煤柱如下： 10 (1)边界断层留设 30 m保安煤柱； (2)地面建筑物留设 15 m保安煤柱 ； (3)井田内部断层留设 20 m 保安煤柱； (4)河流两侧各留设 20 m 保安煤柱。 按以上方法计算得： 断层、 边界保安煤柱损失： ； 工业广场煤柱损失： ； 总 损失率 (包括开采损失 )： 15% 储量计算方法 计算如下： 井田工业 储量 =煤层 面积 煤层 平均倾角余割 煤层 平均厚度 视密度 . 根据原 大兴矿 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可采煤层储量计算总表。 CPZZ CK  )( 式中： KZ —— 可采储量； CZ —— 工业储量； P —— 永久煤柱损失； C —— 采区 回采 率 详 见 表 21。 11 表 21 矿井可采储量汇总表 (万 t) 水平 煤层 工业储量 A+B+C 损失储量 可采储量 工业场 地 井田边 界 断层 开采损 失 合计 I 2 3021 164 115 23 151 453 2054 4 2782 150 107 21 139 417 1892 9 2146 116 82 17 107 322 1459 合 计 7949 430 304 61 397 1192 5405 II 2 2554 212 28 17 128 383 1736 4 2352 195 25 15 118 353 1560 9 1815 150 19 11 90 272 1234 合计 6721 557 72 43 336 1008 4570 III 2 2283 90 101 37 114 343 1552 4 2103 84 93 33 105 315 1511 9 1622 65 72 26 81 243 1102 合计 6008 239 266 96 300 901 4085 总计 20678 1226 642 200 1033 3101 13265 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 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。 由于技术水平所限，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 本设计矿井工作制度：年工作日确定为 330d，矿井每日净提升 16d，采用三八工作制制度。 矿井生产能力的确定 矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情 12 况来确定。 根据 本 井田的实际情况，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： 矿井服务年限 矿井服务年限： /( )T Z A K 式中 Z —— 矿井设计 可采储量， Mt； A —— 矿井生产能力， Mt/a； K —— 矿井储量备用系数， 取 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： ) 0/(13 26 5)/(  方案 B： ) 0/(13 26 5)/(  方案 C： ) 0/(13 26 5)/(  参照《煤 炭 工业 矿井 设计规范》 中 规定，方案 A 较为合理， 即：矿井生产能力为 ；矿井服务年限为 T= a。 13 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 本设计 大兴矿井， 位于 辽宁 江省 调兵山 市境内，井田 与大隆矿相邻 ， 大隆矿以立井开拓为主。 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 对本井田开拓方式的影响因素主要包括 ： 井田水文地质条件；煤层赋存条件；施工技术、设备等。 具体如下： 本井田属于缓坡丘陵地形，地表标高 +63～ +76m 左右。 整个 井田的煤层上部标高在 200 m，下部标高在 850m，东西部分别以断层为界。 整个矿区共有 三 层可采煤层，即 2 、 9，全区发育。 煤层走向长度 平均 为 ，倾向。 本井田煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在 13176。 左右。 煤层顶底板以砂岩和粉砂岩为主，涌水量较小，但煤与瓦斯突出，对通风条件要求较高。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 井硐 开拓方式按照井筒的倾角不同分为斜井开拓、平硐开拓、立井开拓和综合开拓方式。 硐 形式 本矿井设计煤层赋存在 200m～ 850m， 平硐开拓方式对本设计井田不适用。 依据本井田的地质状况、煤层赋存情况及井型、服务年限等要求，对本井田开拓方式选择提出三种方案： ①方案一：双立井开拓方式 (井筒至 200m 标高 ) ②方案二： 双立井 开拓方式 (井筒至 450m 标高 ) ③方案三：双斜井开拓方式 14 (1)技术比较 ① 方案一 与方案二比较： 方案一与方案二的区别在于井筒的深浅，通过图 31 可以看出方案一用下山式开采，方案二采用上山开采，结合本井田的地址资料，属于高瓦斯、煤尘矿井，根据《煤炭工业矿井设计规范》中规定，本井田不适用于下山开采，所以选择方 案二。 ② 方案二与方案三比较： 双立井开拓： 优点：井筒短，提升速度快，通风断面大，风阻小，满足大风量要求 ，方便 开采深部赋存煤层 ， 适应性强，技术成熟可靠。 缺点：多水平开拓，掘进工程量大，立井石门长度大 ， 需要大型的提升设备 ， 建井期限稍长。 双斜井开拓 ： 优点：井筒设备比立井开拓简单 ， 掘进速度快 ， 建井期稍短 ，投资要相对较少。 缺点：井筒过长，不易维护，通风阻力大，费用增加 ，安全性降低， 煤柱损失严重。 两个方案在技术上均可行，现主进行经济比较。 方案一 15 方案二方案三 图 31 井田开拓 方案示意图 16 (2)经济比较 方案二与方案三的经济比较祥见下表 31～表 32 表 31 基建投资费用表 方案 双 立 井 开 拓 双 斜 井 开 拓 内容 工 程 量 单 价 (元 ) 费用 (元 ) 工 程量 单价 (元 ) 费用 (元 ) 单位 名称 数 量 数 量 数 量 数 量 数 量 数 量 基 岩段 主井掘进 520 3195 1661000 1880 1100 2068000 基 岩段 副井掘进 520 3991 2075320 1880 1011 1900000 基岩段主井辅助费 520 4278 2224560 1880 1477 2720360 基岩段副井辅助费 520 4521 2350282 1880 1477 2720360 主 井提 升费用 560 2030 副 井提 升费用 530 146 1930 132 合计 17 表 32 生产经营 费用表 项目 方案二 项目 方案三 运输提升 经营费用 经营费用 工程量 大巷及石门运输 一水平 17310 大巷及石门运输 一水平 23419 立井提升 26522 立井提升 21398 维护采区上山 (万 ) 维护采区上山 (万 ) 排水 (m3) 11653 排水 (m3) 14113 合计 55516 合计 从上表可知 ， 立井开拓比斜井开拓投资少，所以 该设计矿井 选择方案二 .双立井开拓方式。 井口位置的选择是井田 开拓的重要组成部分。 本设计 从地质资料上计算，矿井井口处在 储量中央 ，所在位置地层良好，水文影响可忽略不计，地表平坦，不受 滑坡、岩崩 等地质灾害影响。 井筒位置在井田的中部稍靠上方 ，见下表 33。 表 33 井筒位置比较 表 井筒位置 优点 缺点 井田浅部 煤柱尺寸最小，压煤最少。 石门最长。 井田中部 煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运。