采矿工程毕业设计论文-七台河精煤集团公司新富煤矿12mta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富煤矿12mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

煤层特征 煤层赋存不太深，倾角在 20186。 左右，详见煤层赋存特征表。 表 12 煤层赋存特征表 7上统系罗罗侏侏界生中统系界地层系统柱　状2330煤层号煤层厚度( m)岩　性描　述组城组河子21岩石名称粉砂岩细砂岩粉砂岩黑灰色、石英为主、胶结致密、坚硬、层理发育较好浅灰色、水平层理、硅质胶结、致密坚硬黑灰色、石英为主、胶结致密、坚硬、层理发育较好灰白色、快状、粒度分选不均匀中砂岩 5 岩石性质、厚度特征 煤层顶底板的厚度一 般都大于 8m,多为砂岩。 见表 13。 井田内水文地质情况 新建煤矿地形大部分属漫岗，标高在 180—— 230 米之间，井田北部及中部为河谷水文地质区，西部及南部为丘陵水文地质区。 岩层的富水性主要取决于构造裂隙的发育和补给条件，浅部各煤层除大气降水补给地表强风化带外，没有其他来源，由于岩层裂隙发育程度而减弱，所以岩层的富水性有明显的垂直分带。 由于岩性的不同，岩层的含水性极不均匀，不但存在着分带规律且有分层规律。 从涌水量可以看出，只有大气降水通过强风化带渗入井下，补给单一，采掘工程一般不受水害影响，防 水工作较简单，故水文地质条件属简单型。 涌水量预计：计算公式 K=Q/T 式中 : K—为充水系数， Q—为实测涌水量， T—为原煤产量。 143000 选含水系数为 ，产量按 万 t/月，则 3( 65 00 0 1. 3 ) ( 30 24 ) 11 7. 4 /Q m h     最大涌水量按 倍的正常涌水量计算，为 m3/h。 6 表 13 岩石的物理性质指标表 岩石 类型 颗粒密度 (g/c m3 ) 块体密度 (g/c m3 ) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 软化系数 KR 凝灰岩 砂岩 泥灰岩 煤质、牌号及用途 富强 矿区内的煤层是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤岩成份主要是亮煤、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 质体，色鲜红以镜煤煤化物质为主树脂胶体占次要地位，矿物杂质多见。 原煤灰分变化较大，一般在 ％至 31％。 净煤灰分一般在10％左右，胶质层厚度在 至 ， 粘结指数 G 在 7585%之间，原煤分析基高位发热量为 58006400 千卡规律，精煤 挥发分一般在 32%左右，硫含量在 ％之间。 磷含量一般在 ％之间。 是低硫、低磷的 1/3 焦煤。 主要工业用途以冶金用煤为主，火电厂作动力用煤次之。 ［ 6］ 勘探程度及可靠性 本矿井的勘探分普查、精查、补堪和深部补堪四类。 勘探程度及煤层控制程度详表 14。 7 表 14 勘探程度及煤层控制程度 表 时间 施工单 位 孔数（个） 工程量（ M） 可采煤层点质量 甲 乙 丙 废 1956 年 109 地质队 15 有芯 28 14 12 3 58～ 59 年 109 地质队 43 其 中无 芯 24 68 38 30 11 60～ 62 年 109 地质队 9 全部无芯 16 3 2 65～ 67 年 109 地质队 37 其中无芯 4 112 21 1 1973 年 矿务局地质 队 3 全部有芯 26 8 74～ 75 年 110 地质队 70 全部为阶段 取芯 399 9 68 年 七台河局地质队 1 有芯 1972 年 七台河局地质队 2 有芯 1977 年 七台河局地质队 4 有芯 1978 年 七台河局地质队 2 有芯 合 计 186 个 649 152 74 17 8 表 15 煤层点质量统计表 煤层号 钻探 测井 采用 甲 乙 丙 计 甲 乙 丙 计 甲 乙 丙 计 7 52 16 20 88 52 31 4 87 66 27 17 110 15 41 18 29 88 63 25 3 91 78 23 14 115 17 48 24 24 96 63 24 6 93 80 23 18 121 21 46 19 26 91 60 26 5 91 75 25 16 116 23 50 17 22 85 50 29 5 82 63 25 18 115 30 42 17 29 84 62 24 4 90 79 24 13 115 9 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田周边状况 茄子河横穿富强南部煤田，全区均以断层为界。 周边存有地方小井，富强井田走向长近 4000m, 南北倾斜 . 井田境界确定的依据 井田境界主要依据以下几点： 、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。 由于本矿 断层密度分区明显 ,根据实际情况富强矿井周边均以落差数百米大型断层为矿界。 井田未来发展情况 由于富强井 田 煤层赋存条件较好，断层均在煤层四周，对开采并无太大影响，可选用先进的技术设备进行开采，产量也会有较大的提高。 10 井田储量 井田储量计算 参加储量计算的煤层有 1 1 2 2 30共六层煤。 根据《煤炭资源地质勘探规范》规定，工业指标确定为倾角小于 25176。 煤层，能利用储量选用厚度 ≥,灰分 ≤40%；暂不能利用储量厚度为 —,灰分在 40%50%之间。 倾角为 20176。 ，能利用储量厚度选用 ≥,暂不能利用储量选用 —。 根据我国能源政策，资源状况及目前煤矿开采技术条件，富强矿区绝大部分属炼焦用煤，按全国储量颁发的煤炭资源地质勘探规范第十条规定的储量计算工业指标进行储量计算。 保安煤柱的设计方法 （ 1） 工业场地及主要井巷保护煤柱留设 ,工业场地保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈定煤柱范围。 煤柱留设的依据是根据国家煤炭工业局制订的《建筑物，水体，铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 》 而定。 （ 2） 不包括在工业场地范围内的立井，圈定其保护煤柱时，地面受保护对象应包括绞车房，井口建筑物及通风机 反 风道等。 圈定立井保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条 及 井田 境 界煤柱的留设 断层带及井田境界煤柱可按照矿井所留设煤柱尺寸获取 30～50m 的煤柱宽度来计算。 并不是所有的地面建筑物、河流等均须留置保护煤柱，设计时应结合具体情况和 “三下 ”采煤理论进行分析。 、井筒周边煤柱的留设 11 根据实际情况，富强 井田边界煤柱留设为 30m；井筒周边煤柱留设为 15m。 储量计算方法 储量计算方法的标准以《储量管理规程》为依据。 采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。 计算公式：   MSQ c o s 式中 Q—块段储量 S—块段平面积 α—煤层平均倾角 M— 块段平均厚度 γ—煤的容重，取 储量计算评价 富强矿区 的煤层发育良好，厚度较稳定，倾角绶倾，井田范围内大的构造控制可靠，水文地质条件中等，储量计算较为可靠。 煤层储量见表 21。 12 表 21 煤矿储 量计算表 煤层号 面积 /m2 工业储量 /Mt 永久煤柱 /Mt 可采储量 /Mt 占总储量 百分比 7 106 38 % 15 106 % 17 106 % 21 106 % 23 106 17 % 30 106 % 总计 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 依据《煤矿安全规程》，《煤矿生产许可法》和《劳动法》有关规定，结合 富强 矿的实际情况，拟制定工作制度如下： 设计年工作日 330 天，日提升 16 小时，采用 “四 六 ”工作 制， 三班生产，一班准备。 设计生产能力和服务年限 1. 根据《 煤矿工业矿井 设计规范》，矿井的设计生产能力应为： 大型矿井： 1 150、 180、 2 300、 400 及以上（ Mt/a）； 中 型矿井 :4 60、 90（ Mt/a）； 13 小型矿井： 1 2 30（ Mt/a）； 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。 2. 矿井设计生产能力方案比较 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 %，各可采层均为中厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的采区采出率为 97%，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 用大、中型矿井设计。 并初步确定三个方案，即矿井生产能力为 ， 和 ，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=81a ； P2=62a； P3=49a； 经与《规程》和采矿设计手册相核对，确定 62a 为比较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为。 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采区采出率为 9 7%，由此计算确定本井田的可采储量为 Mt。 服务年限为 62 年。 14 第 3 章 井田开拓 概述 富强矿区煤层赋存稳定，大的断层都作为矿区的边界。 北部有一茄子河小煤窑，矿区附近还有一些小井，情况属实。 影响富强矿井设计开拓方式的因素有 ： 富强矿建设必须严格按照国家的方针政策，针对该井田的地形 ，地质，水文，煤层赋存情况。 结合井型大小，设备供应，施工技术等条件。 综合分析，全面比较，确定出合理的方案。 有精查报告确定的煤层自然产状。 构造因素，顶底板条件，冲积层结构。 地形及水文地质条件等。 其中煤层赋存深度和冲积层的水文地质条件对开拓方式影响最大。 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 .必须贯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。 15 矿井开拓方案的选择 井筒形式和井筒位置 １ .井筒形式的确定 根据 富强 井田的地表及煤层等实际情况，平硐开拓方式技术上不合理，应直接否定。 现依据 富强 矿区 的地形，地质 构造，煤层赋存等因素，提出两 种井筒开拓方案，具体情况如下： 方案 I ——双 立井开拓 方案 II ——双 斜井开拓 以上 两 种井筒开拓方案技术比较如下： （ 1） 双 立井开拓 优点： ，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利． ，易于自动控制． ，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： ，掘进速度快，地面 工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室都比投资少。 ，不用大型提升高备，钢材消耗量小。 ，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。 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． 技术评价：根据井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，采用立井开拓方案可行．本矿井田的地表，地质 构。