河南省神火集团新庄煤矿设计_煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)

河南省神火集团新庄煤矿设计_煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

300m 水平以 上为 N2 及 N2～ CO2 带， CH4 含量不大于， 400m水平为 CH4 带， CH4 含量达 7035cm3/g。 二 2－ 300m水平以上为 N2～ CO2带， CH4含量为 ， － 300m水平以下为 N2～ CH4 带， CH4 含量为 ，因此，根据 煤炭资源地质勘探规范的规定，应属低瓦斯矿井。 通过二 2 煤的煤尘采样试验，均具有爆炸性危险。 煤尘试验成果表见表 1—3。 表 1— 3 煤尘试验成果表 孔号 样号 煤层号 火焰长（ mm） 加岩粉量（％） 有无爆炸性 109 M3 二 2 无火 508 M3 二 2 10 55 有 005 M1 二 2 5 50 有 109 M2 三 3 无火 508 M2 三 2 火量多 50 有 109 M4 三 5 根据实验室采用 “着火温度降低值测定法 ”结果还原与氧化着火温度差在 3℃ － 6℃ ，不具有自 燃 性，自燃性 试 验结果 见表 1—4。 表 1— 4 自燃 性 试验结果表 孔号 样号 煤层 燃点温度 备注 原样 氧化 还原 109 M3 二 2 409 400 还原未测 005 M1 二 2 388 386 389 △ T=3℃ 508 M3 二 2 386 384 389 △ T=5℃ 109 M2 三 2 401 396 还原未测 508 M2 三 2 389 387 393 △ T=6℃ 109 M4 三 2 402 401 还原未测 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 11 页 煤质、煤的牌号与用途 本井田各煤层均为低磷、低硫、中等灰分的无烟煤。 详见表 1—5煤质特征表。 表 1—5 煤质特征表 煤 层 号 变化 情况 原 煤 分 析 结 果 Wf % Ag % Vr % Sg % 发热量 (卡 /克 ) 焦渣特征 Pg % 容重 Qg/DT Qg/DT 二 2 最大 6230 8200 1 最小 7690 8584 3 一般 1027 7000 8400 3 三 2 最大 6420 8250 1 最小 7020 8480 3 一般 6807 8360 2 精 煤 分 析 结 果 煤 层 号 变化 情况 Wf（ %） Ag（ %） Vr（ %） 焦渣特征 精煤回收率 二 2 最大 1 最小 3 一般 2 三 2 最大 1 最小 3 一般 3 根据永城煤矿基建巷道中用放炮的方法采取的二 2 煤层的筛分大样、筛分结果快煤占 %。 在筛分大样中采取了半工业实验。 实验结果详见表 1—6 工业分析结河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 12 页 果表。 表 1— 6 工业分析结果表 煤层 名称 分析 煤样 Wf （ %） Ag （ %） Vr （ %） Sg （ %） Pg （ %） Q/DT （ 卡 /克 ） 粘结性 二 2 原煤 ～ ～ ～ ～ ～ 6230 ～7690 3 （ 29） （ 29） （ 29） （ 18） （ 13） 7000（ 22） 精煤 ～ ～ ～ 3 三 2 原煤 ～ ～ ～ ～ ～ 6420 ～7020 3 6807 精煤 ～ ～ ～ 通过 74 年精查勘探和 83 年补勘工作，查明了区内的构造形态，煤层产状及可采煤层的层数、层位、厚度、结构及可采范围等。 基本查明了各煤层煤质特征，对开才技术条件也作了明确论述。 对水文地质条件等方面都作了基本的了解。 总的看来，可作为设计依据。 该报告存在的主要问题市： ； 斜资料，但在剖面和平面图上没有进行校正和反映 ； 三 5煤层对比的可靠性差，部分钻孔勘探质量较低，不易圈河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 13 页 定高级储量 ； ；。 鉴于该报告存在的问题，在今后的工作中应加以主意。 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 14 页 2 矿井储量、年产量及服务年限 井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素进行技术分析后确定。 一般以下列情况为界： 1． 以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界； 2． 以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱 为界； 3． 以相邻的矿井井田境界为界； 4． 人为划分井田境界。 根据新庄井田地质勘探资料，结合构造和省界关系，确定新庄井田境界如下： 南起二 2煤层露头； 北暂以二 2煤－ 700m底板等高线为界； 东以省界与刘桥煤矿二号井相毗连； 西以王庄断层为界与双庙勘探区相邻。 井田东西走向长约 3km，倾斜走向长约 ，井田面积约。 矿井工业储量 矿井储量是指矿井井田边界范围内，通过地质手段查明的符合国家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。 它不仅反映了煤炭资源的埋藏量， 还表达了煤炭的质量。 本井田采用的块段法计算的各级储量，块段法是我国目前广泛使用的储量计算方法之一。 块段法是根据井田内钻孔勘探情况，由几个厚度相近的钻孔连成块段，根据此段的面积、煤的容重、平均厚度计算此块段的煤的储量，再把各个计算的块段储量取和即为全矿井的井田储量。 矿井工业储量是勘探（精查）地质报告的 “能利用储量 ”中的 A、 B、C 三级储量之和，其中高级储量 A、 B 之和所占比例应符合表 2—1 的规河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 15 页 定。 由煤层底板等高线及储量计算图上提供的资料可计算出来设计矿井工业储量。 见表 2—2 矿井工业储量汇总表。 表 2—1 矿井高级储量比例 地质开采条件 储量级别比例（％） 简单 中等 复杂 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 井田内 A+B 级储量占总储量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 一水平内 A+B 级储量占本水平储量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具体规定 第一水平内 A级储量占本水平内储量的比例 40 30 15 30 20 不作具体规定 不要求 表 2—2 矿井工业储量汇总表 煤层名称 工业储量（万吨） 备注 A B A+B C A+B+C 二 2 煤层 2992 856 3848 3082 6930 符合 总计 2992 856 3848 3082 6930 符合 矿井设计储量 矿井设计储量为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、构造物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量。 而 在该井田范围内只有井田境界煤柱和断层煤柱。 可暂时按工业储量的 5﹪ —7﹪计入，本设计取 5﹪，故： sgz z p 式中： Zs—— 矿井设计储 量； gz —— 矿井工业储量； 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 16 页 P——永久煤柱损失量，可暂按工业储量的 5％－ 7％计入，本设计取 5％； 由此： 矿井设计储量 sZ ＝ 6930（ 1－ 5％） ＝ 万吨 矿井设计可采储量 矿井设计可采储量为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采区回采率所得到的储量。 各种主要巷道的保护煤柱及可采储量见表 2—3 井可采储 量汇总表；矿井工业广场保护煤柱留设见图 2—1 场保护煤柱计算图；工业广场保护煤柱计算参数见表 2—4 业广场保护煤柱设计参数表。 表 2— 3 矿井可采储量汇总表 开采水平 煤层名称 工业储量(A+B+C) (万吨 ) 矿井设计储量（万吨） 矿井可采储量（万吨） 永久性煤柱损失 设计储量 设计煤柱损失 可采储量 断层 境界 工业广场 井下巷 道 其他 Ⅰ 二 2 6930 234 无 表 2— 4 工业广场保护煤柱设计参数表 煤层倾角（176。 ） 煤厚（ m） Φ（176。 ） γ（176。 ） β（176。 ） δ（176。 ） 埋深（ m） 7 45 75 69 75 370 矿井工作制度 根据设计大纲规定以及结合矿井实际情况，规定该设计矿井年工作日为 330d，每天净提升 16h,每天三班工作。 综采工作面可采用每日四班作业，每班工作六小时。 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 17 页 矿井服务年限 初步设计该矿井设计年产量为 ，根据公式： ZAT K 式中： T——矿井服务年限， Z——矿井可采储量，万吨； A——矿井生产能力，万吨 /年； K——储量备用系数， K=～ ，此处取。 由此验算服务年限如下：   =50 年 符合要求。 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 18 页 Ⅰ－Ⅰ Ⅱ－ⅡⅠⅡⅠⅡ图 2－ 1 工业广场保护煤柱计算图 河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 19 页 3 井田开拓 生产矿井的开拓方式概述及评价 矿区内生产矿井采用的是立井开拓方式，暗斜井延伸。 由于本矿井表土冲击层厚，含水丰富，并有流沙层，矿井走向短等特点，所以井筒施 工方式采用立井开拓。 立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。 立井的井筒短、提升能力大、对辅助提升特别有利。 对于煤层赋存较深、表土层厚、水文情况比较复杂、井筒需要特殊法施工或多水平开采急斜煤层的矿井，一般都应该采用立井开拓。 影响立井开拓的主要因素分析 影响设计矿井开拓方式的主要因素包括精查地质报告、所确定的煤层自然产状、构造要素、顶底板条件、冲积层结构、地形以及水文地质条件等。 其中以煤层赋存深浅和冲积层的水文地质条件对开拓方式的影响最大。 对井田开拓中若干问题分析 ⑴ 井田开拓方式 由于本井田地势平坦，表土层厚且有流沙层，所以确定采用立井开拓方式，并按照工业广场少压煤，至少不压好煤和井下生产费用较低的原则确定了主、副井筒位于井田偏南部的井田走向中央。 为了避免采用箕斗井通风时封闭井塔困难和减少穿越流沙层，决定开凿一个风井。 并采取中央边界式通风，风井位于南部煤层露头处，这样由于煤层露头处的煤不采，风井就不需要留设保护煤柱，减少了煤柱的损失。 同时为了减少煤柱损失和保护大巷维护条件，把运输大巷设在二 2煤底板下垂距为 30m左右砂泥岩或砂岩中。 根据新 庄井田二 2 煤层赋存条件和设计规范的有关规定，本井田可河南理工大学 2020届本科生毕业设计（论文） 第 20 页 以划分为 2－ 3 个水平（即 3－ 4 个阶段）；阶段内采用带区式或采区式准备。 水平划分及位置在后面的方案中进行详细说明。 ⑵ 井硐形式、数目及其配置 ① 井硐形式选择 由于新庄矿区地势平坦，表土层较厚，流沙层较多井筒需要特殊凿岩法施工，从而确定采用立井开拓方式。 立井开拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通风有效断面大，能够满足矿井通风的需要。 ② 井筒数目 因为新庄井田走向长度不大，且为低瓦斯矿井，前面已经确定采用立井开拓方式，故只需开凿一对提升井筒和一个风井即可。 后期可 以在井田的北部东西边界开设一个风井用于第二、第三水平的回风。 ③ 井筒位置选择 根据井田地形和地质条件，从首先满足第一水平的开采，缩短贯通距离，减少井巷工程量考虑，将主、副井筒设置在井田走向的中央处。 该处的地质构造清楚、简单、开采条件好。 ⑶ 运输大巷和总回风巷的布置 为了减少煤柱损失和便于维护巷道，将运输大巷布置在距离二 2 煤层 30m处的煤层底板砂泥岩或砂岩中。 布置岩石大巷时，应避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩石中布置，同时还应避开支承压力的不利影响。 考虑到二 2煤层不具有自燃发火倾向，且煤质为比较坚硬的无烟煤 ，将巷道布置在煤层中维。