采矿工程毕业设计论文-七台河精煤集团公司新兴二矿18mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-七台河精煤集团公司新兴二矿18mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

0 5 20 1 8 5 10 页岩 1630 1 10 1 2 8 层 次 煤厚（ m） 层平均间距 （ m） 稳定性 发育范围 顶板 底板 最小 最大 平均 47 较稳定 全区发育 粉砂 岩 细 砂岩 14 48 稳定 全区发育 细砂岩 细砂岩 157 49 较稳定 全区发育 泥岩 灰 砂岩 51 51 较稳定 泥岩 灰 砂岩 粗砂岩 20 58 较稳定 全区发育 粗 砂岩 粗 砂岩 6 井田内的水文地质情况 新兴 二 矿的水文地质条件为较强坚硬裂隙岩层充水的矿床。 单位涌水量为 升 /秒米，含水层以静储量为主，根据近几年来的实测资料，年平均涌水量为 247m3 /h，最大涌水量为 370m3 /h,遇个别断层会发生出水现象，但其水量有限，且在短期内就会被疏干，区内小井较多，但掌握比较清楚，对矿井安全生产影响不大，随着开 采水平的延伸，涌水量越来越小。 沼气、煤尘及煤的自燃性 新兴 二矿瓦斯 涌出 量 为 ， 属于高瓦斯矿井， 煤尘爆炸指数为 ，属于有 煤尘 爆炸危险的煤层。 本矿目前无自然发火测定资料，历史上各煤层均无自然发火现象。 煤质、牌号及用途 新兴二矿 矿区内的煤层是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤岩成分主要是亮煤、暗煤，夹镜煤丝带，丝炭较少。 黑色光亮。 内生裂隙发育，质脆，黑色，条带状，层状结构，其煤岩类型多为光亮型、半亮型和半暗型。 镜下鉴定为：煤岩组成多是凝胶物基质体，色鲜红，以镜煤化物质为主，树脂胶体占次要地位，矿物杂质多见，主要是石英、长石、高岭石、方解石 和云母，尤其以长石和粘土质泥岩多见。 原煤灰分变化较大，一般在 20～ 30%，超过 30%的情况也常见。 净煤灰分一般在 10%左右，胶质层厚度一般在 9～ 15mm，挥发分一般在 30～ 39%，硫含量一般在 %左右，磷含量一般在 ～ %，属低硫、低磷煤，发热量一般在 7000 大卡 /公斤左右。 根据化验资料，按照中国煤炭分类国家标准，本矿区的各煤层挥发分差距不大，胶质层厚度也基本相近，主要以煤的粘结指数 GRI为依据。 GRI〈 65 的定为气煤， GRI〉 65 的定为 1/3 焦煤，本矿区参与储量计算的 5个煤层，除 51 层和 58 层为气煤外，其他煤层均为 1/3 焦煤。 煤的变质作用以区域变质作用为主。 7 勘探程度及可靠性 根据本矿区域构造复杂程度和煤层稳定性，将 F4 号断层以西构造类型定为II 类 ； F4 以东定为 III 类；煤层定为 II 类。 综合上述结果，本区勘探类型定为Ⅱ类Ⅱ型。 岩浆侵入：在本区内没有岩浆岩侵入体，评定为Ⅰ类。 本矿区煤层稳定程度为 II 类。 矿区各煤层顶底板多数为粉细砂岩类，少数为中砂岩，多数煤层没有伪顶、个别有伪顶的，其伪顶岩性为粉砂岩，厚度在 ～ 之间，各煤层的顶底板平整，只局部有凸凹不平，顶板较完整，裂隙不发育。 煤层倾角一般 10176。 ～25176。 之间，故将其地质条件评定为Ⅱ类。 8 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边情况 北界与新立矿、新建矿相邻；南界到桃七三区 58 号煤层 600 标高；东界为 F11 号断层，与桃山矿相连；西部以 F14 号断层为界，与东风矿相邻。 井田境界确定的依据 、地质条件作为划分井田境界的依据； ，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。 井田未来发展情况 新兴矿远景储量开发区为桃七三区，位于本矿区南部 2 .5 公里处 ,桃七三区的勘探区范围为：东与桃山矿生产区相邻；西部以 F14 号断层为界；北与新兴矿生产区相邻；南以 F8 号断层为界。 东西走向长 公里，南北倾斜宽 公里，面积约 平方公里。 井田储量 井田储量的计算 设计井田范围内计算的煤层有 4 4 4 5 58五 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数量，具有工业价值的煤炭数量。 它不仅包含着煤矿在地下埋藏的数量，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。 矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、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。 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 9 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，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。 (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 400 米的以边界角圈定，小于 400 米的以移动角圈定。 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： (1).各煤层在露头处留设 50 m 保安煤柱； (2).边界断层留设 30 m 保安煤柱； (3).井田内部断层留设 30 m 保安煤柱； (4).河流两侧各留设 30 m 保安煤柱； (5).地面建筑物留设 50 m 保安煤柱。 按以上方法计算得： 工业广场煤柱损失： 万吨； 断层、地面、边界保安煤柱损失： ； 总损失量： 万吨； 损失率： %； 储量计算方法 计算公式如下： 块段储量 =块段面积179。 平均倾角余割179。 块段平均厚度 179。 容重 . 根据原 新兴 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 万吨， 可采煤层储量计算见表 22。 计算公式如下： ZK=（ ZC－ P）179。 C 式中： ZK— 可采储量； 10 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，汇总计算得 本设计井田可采储量为 万吨。 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，见表 22: 表 22 可采煤层储量 单位： Mt 煤层 名称 工业储量（万吨） 设计损 失量 （万吨） 可采储量 （万吨） 回 采 率 A+B C A+B+C 47 80% 48 80% 49 80% 51 80% 58 80% 合计 80% 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 该设计矿井年工作日确定为 300 天，矿井每日净提升 16 小时，采用 四六 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、地质条件等情况来确定，还应该考虑到当前及今后市场的需煤量。 本矿井的生产能力定为 Mt/a。 11 矿井服务年限 矿井服务年限计算公式如下： T=Z /（ A179。 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， k=～。 根据本矿井实际情况，取 k=。 T=Z /（ A179。 k） =179。 = 12 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 新兴二 矿位于七台河矿区西部，距七煤公司约十二公里。 北部与新立矿、新建矿相邻；南部到桃七三区 58 号煤层 600 标高；东界为 F11 号断层，与桃山矿相连；西部以 F14 号断层为界，与东风矿相邻。 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 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； （ 2）煤层赋存和开采技术条件； （ 3）地形地貌和地面外 部条件； （ 4）技术装备和工艺系统条件； （ 5）施工技术和设备条件； （ 6）总体设计和矿井生产能力要求等。 对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后确定。 影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： （ 1）地表因素： 矿区地形属于漫岗及丘陵地形，地势特点西高东低，地表平均标高 +170m～ 240 m。 （ 2）煤层赋存情况 整个井田的煤层上部标高在 177。 100 m，下部标高在 600m， 东界为 F11 号断层，与桃山矿相连 ；西部以 F14 号断层为界，与东风矿相邻。 整个矿区共有 5层可采煤层，即 4 4 4 5 58，全区发育。 煤层 东西走向长约 公里，南北倾斜宽约 公里。 本井田煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在 20176。 左右。 （ 3）其他因素 七台河位于本区西部，泾流方向由南向北，垂直煤系地层走向，基本切割本 13 矿区全部煤系地层，对矿区的开发有一定的影响。 确定井田开拓方式的原则 （ 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）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。 （ 3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 （ 4）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，使主要巷道经常性保持良好状态。 （ 5）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。 （ 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）分为平硐开拓、斜井开拓、立井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。 开拓方式依据井筒 （或平硐）与煤层位置的不同又有若干分类。 （ 1）平硐开拓：在侵蚀基准面以上的山岭或丘陵地区的煤层，由地面开凿通向煤层的平硐，可利用平硐开拓煤田的全部或一部分。 （ 2）斜井开拓：对于表土层较薄、煤层赋存较浅、水文地质条件简单的煤田，一般都可以采用斜井开拓。 斜井开拓在各种倾角煤层开拓中都得到了广泛的应用。 （ 3）立井开拓：适应性很强，可用于各种地质条件，同时在技 术上也成熟可靠。 一般在表土层厚、煤层赋存深时，应采用立井开拓。 ： 14 平硐开拓是最简单的开拓方式，有很多突出优点。 首先我们应该考虑平硐开拓方式是否可行。 参照平硐开拓方式适用条件，结合本设计井田的地形地质及煤层赋存特征可知：平硐开拓方式的条件不具备。 因此，平硐开拓方式对本设计井田不适用，排除采用平硐开拓方式。 立井开拓和斜井开拓方式在技术上均可行，综合开拓虽然对工业广场布置和井底车场要求很高，但针对本井田的地质状况，综合开拓方式也可行，应该予以考虑。 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： ：双立井开拓方式 ，见图 32。 ：双斜井开拓方式 ，见图 33。 ：主立井副斜井开拓方式 ，见图 34。 （ 1）技术比较 方案一：双立井开拓方式 优点：①适应性强，技术成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通风断面大，风阻小，满足大风量要求； ④便于井筒延伸 ⑤对于开采深部赋存煤层有长处。 缺点：①初期投资大，建井期限稍长； ②需要大型的提升设备； ③多水平开拓，立井石门长度大，掘进工程 量大，掘进费用高。 方案二：双斜井开拓方式 优点：①掘进速度快，初期投资较双立井开拓较省； ②井筒设备较简单； ③建井期稍短些； 缺点：①井筒过长，煤柱损失严重； ②通风线路长，通风阻力大，费用增加； ③井筒过长，如果地质条件复杂，不易维护，安全性降低； ④辅助运输时间长。 方案三：主立井副斜井开拓方式 15 优点：①掘进速度快； ②可满足最大风量的通风要求； ③有助于辅助运输。 缺点：①井口相距较远，不利于工业广场的布置； ②地面工业建筑分散，。