采矿工程毕业设计论文-鹤岗矿业集团南山矿15mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鹤岗矿业集团南山矿15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

矿井主要排水设备 ............................................................................... 50 排水方式与排水系统简介 .......................................................... 50 主排水设备及管路的选择计算 .................................................. 50 第 9 章 技术经济指标 .......................................................................................... 53 结 论 ........................................................................................................................ 55 致 谢 ........................................................................................................................ 56 参 考 文 献 ............................................................................................................ 57 附录一 ...................................................................................................................... 58 附录二 ...................................................................................................................... 63 VII 绪论 近十几年来， 我国许多矿井经过了改造，大大提高了机械化程度。 但是和发达国家相比 ， 我国的煤炭工业在生产技术、管理水平、科研开发、安全状况、效率效益、职工素质等方面扔存在很大差距。 但是由于我国的石油资源缺乏，而煤炭资源丰富 ，因此 在未找到可以代替煤炭的能源之前，煤炭仍作为我国的主要能源来使用。 由此可见， 合理的开采和利用煤炭资源显得十分重要。 在设计中我查阅了 大量的资料，因此本设计完全是按照规定做的。 设计中包括了采煤 、掘进、运输、通风、排水五大系统，另外还有井筒和井底车场的选型、大巷和上山的断面设计、采区下部车场的设计、及主要设备的选型。 1 第 1 章 井田概况及地质特征 井田概况 交通位置 南山煤矿位于鹤岗市区，距鹤岗火车站往南四公里。 矿区向北可至市中心，矿务局，南可至大陆，富力，兴安，峻德等其他煤矿。 南山矿地理坐标：东经 138 度 16 分，北纬 47 度 20 分，平均海拔 170米。 南山矿采用的假定坐标和假定高程，其假定高程比国家高程高 米。 4000米大陆矿火车站南山矿1:5000 图 11 交通位置图 地形地势 南山井田位于鹤岗煤田中部， 西为 F2 正 断层，东为 F1 正断层。 整体上看，井田煤系地层为走向北北东，倾向南东东，缓倾斜的单斜构造，但在 井田 北侧中部有一轴向北 西 的向斜构造。 井田地貌 西高东低，地表有季节性水沟及土丘，为丘陵地貌。 其区域内没有大的水体，只是在井田东部边界附近有一条河流自北向东南流过，目前与井下施工和开采不发生水利联系。 2 气象和地震 本地区属寒温带大陆性气候，冬季寒冷， 夏季气温较高，年平均最高气温为 +。 c， 年平均最低气温。 c，冻结深度 ~，最大积雪厚度10cm，平均积雪厚度 40cm。 根据国家地震局资料， 过去无强烈地震记载。 井田区及邻区生产建设及规划情况 矿区面积 16Km2，其中南北 宽 400m，东西 长 400m。 目前 矿井井型设计为 ，但是随着以后的挖潜改造，矿井生产能力的提高存在很大的空间。 矿区经济状况 本 矿区 的开采出的原煤首先运至地面经过人工手选，然后在将煤运至南山选煤场。 经过洗选由集团公司销售公 司销售，回款进入集团公司帐户。 地质特征 矿区范围内的地层情况 本区地层基本上与鹤岗区域性地层一致 ， 根据东北地区区域地层的统一对比，区内自上而下有：前古生界，上侏罗统，石头河子组，石头庙子组 ，下白垩统东山组，第三系和第四系地层。 1 前古生界：主要为花岗岩，片麻岩，石曲片岩，角闪片岩组成煤系地层基盘。 2 上侏罗统，石头河子组：主要含煤段是上侏罗统石头诃子组中部 ， 主要岩性为小砾岩，灰白色粗砂岩，中砂岩，细砂岩，粉砂岩为主，含有 19个煤层，煤层总厚达到 73 米，地层总厚为 600900 米 ， 平均厚度为 700 米，含煤系数为 8%以上 ， 有可采煤层 三 个。 3 上侏罗石头庙子组：分布区内东部，平行不整和石头诃子组上后 120米 550 米 ， 由北往西变薄。 上部主要以灰白色砂岩及灰黑色粉砂岩，泥岩组成，夹薄层凝灰岩 ； 下部以砾岩为主，与砂岩，粉砂岩，泥岩组成互层，夹薄煤层。 4 下白垩统东山组：分布在区内东部，平行不整和石头庙子组之上，厚3 度大于 230 米，为灰绿色紫色安山质集块岩或角砾岩组成。 5 第三系：分布在区东南部，不整和于下伏地层之上，由北西和东南增厚度大于 540 米。 由灰绿色半胶结的中、粗、细砂岩，粉砂岩 和泥岩组成，可局部含砾，煤层 偶见水煤。 6 第四系：该层覆盖沟渎多在 ，主要以黏土，亚黏土，砂砾岩及腐植土组成。 层别 柱 状煤 层厚 度岩 层厚 度南 山 煤 矿 煤 系 地 层 综 合 柱 状 图地层侏罗系 图 12 煤层综合柱状图 井田范围内和附近的主要地质构造 井田内的主要地质构造有 F F2 断层 ，井田中部有一个大型的向斜构造，井田北部存在倾向西北的倾斜向斜褶曲。 4 煤层赋存状况及可采煤层特征 从井田范围来看 ，随着赋存深度的增加 煤层间距加大，围岩岩性变粗岩性由泥炭沼泽变为深水湖泊相或河漫滩相。 煤 岩层在走向方向的变化，南部岩性变粗，往北逐渐变细，煤层由北往南变薄尖灭。 表 11 煤层及顶底板岩性特征表 层次 煤层平均厚度 （ m） 平均层间距 （ m） 稳定性 顶板 底版 15— 2 全区发育 细砂岩 粉砂岩 18— 1 125 南半部发育 中砂岩 砂岩 18— 2 15 5 全区发育 粉砂岩 粉砂岩 182 层 ：其中下部有一层 米左右的褐色凝灰岩凝灰岩夹石层富裕于稳定。 岩石性质 厚度特征 矿井内的岩 层厚度祥见综合柱状图。 表 12 岩石的主要物理力学性质指标表 名称 容重 Kg/c m 3 孔隙度 抗压强度 102Kg/c m 3 抗拉强度 102Kg/c m 3 变形模量 102Kg/c m 3 弹性模量 Kg/c m 3 细 砂岩 ~ 5 ~25 2 ~20 ~ ~8 1 ~10 中砂岩 ~ 5 ~15 1 ~15 ~ ~8 2 ~8 粉砂岩 ~ 5 ~20 5 ~20 ~ 1 ~8 5 ~10 水文地质情况 本竖井井田范围内水文地 质 条件比较简单，地下水主要有降雨和地面水补给，与井田东部的石头河水联系不密切，补给条件不良；地下水埋藏深 10 ~30m，地势较高地区深达 50m。 冲水岩层以坚硬裂隙岩石为主，含煤系地层中只有五个涌水量不大的含水层，渗透系数甚微，无突然冲水危险。 矿井涌水量为 600 m 3 /时， 最大涌水量为 800 m 3 /时。 5 井田内主要含水层有三个：第四系冲积层，厚度 米，由黏土、亚黏土和腐植土组成，渗透系数 米每昼夜；砾岩含水层 ，厚度 米，胶结致密坚硬，因构造采动等造成裂隙发育，含裂隙水较为丰富，渗透系数 米每昼夜，砂岩煤系含水层，由各种粒径的砂岩组成，裂隙较为发育，渗透系数 米每昼夜。 上述山个含水层对井下影响均不大 ， 第四系冲积层透水性好，但厚度小；砾岩透水性弱，仅局部受采动影响，形成裂隙和塌陷区，将地表水倒入地下，但补给条件差流量不大，砂岩煤系含水层，其出露面积和渗透性都比较小，一般是将从砂岩渗入的水，在渗透至井下，对开采影响不大，故形成了如下水文地质特征： 1 第四系冲积层空隙水对井田 补给没有大的影响 ； 2 砾岩中的裂隙水以季节性补给煤系砂岩煤层中，巷道以淋水，滴水，老巷积水且难以疏 通 重要表现 ； 经分析切人水文地质类型为：充水层是以坚硬 裂隙 为主的矿床，水文地质条件简单。 煤质 牌号及用途 本区域煤的宏观煤岩类型以半亮煤为主，其次为半暗型和光亮型煤。 由厚度不等的亮煤，镜煤，暗煤和丝炭组成，呈细条带状结构，煤层结构复杂。 勘探程度及可靠性 对地质勘探程度的评价 设计 井田境界内地质资料缺乏完整性，如浅部钻空多而深部少；新一附近南 5 槽还没勘探清楚。 60~120 号等 15 个钻孔没勘探清下部各煤层的赋存状况。 76 个需要斜测的钻孔仅测了 5 个，只有 2 个符合要求，影响煤层位置的准确程度。 6 第 2 章 井田境界 储量 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； ，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。 井田周边情况 南部 为 大陆二斜井 ， 西部 为 大陆一斜井，北部 为 兴山五斜井，东 北部 为新一立井。 井田储量 井田储量 概述 设计井田范围内计算的煤层有 15— 18— 18— 2三层，此三层煤均为全区可采煤层。 保安煤柱 本矿井保安煤柱主要来自工业广场及断层所留设的煤柱。 表 21 煤柱一览表 工业广场压煤量（ Mt） 断层及边界压煤量（ Mt） 第一水平 第二水平 合计 7 表 22 分煤层分水平煤柱一览表 储量计算方法 计算公式如下： 块段储量 =块段面积块段 的 平均厚度容重 /块段 倾角 的 余 弦 . 计算公式如下： Zk=(ZcP)C 其 中： Zk—— 可采储量 Mt Zc—— 工业储量 Mt P —— 永久煤柱损失 C—— 采区回采率（取 ） 计算结果：矿井工业储量 可采储量 表 23 分水平储量计算表 第一水平（标高） 工业储量（ Mt） 可采储量（ Mt） 服务年限 +320~50 30 年 第二水平（标高） 工业储量（ Mt） 可采储量（ Mt） 服务年限 50~200 年 合 计 年 水平标高（ m） 层号 工业广场压煤量（ Mt） 断层及边界压煤量（ Mt） 第一水平 +320~50 15— 2 18— 1 18— 2 第二水平 50~200 15— 2 0 18— 1 18— 2 8 表 24 分煤层分水平储量计算表 水平标高（ m） 层号 工业储量 （ Mt） 可采储量 （ Mt） 服务年限 （ a） 第一水平 +320~50 15— 2 18— 1 18— 2 第二水平 50~200 15— 2 18— 1 18— 2 24 储量计算的评价 此次 报告的储量计算工作均由人工完成 ， 计算工作严格按照个煤层的储量计算图，并依据科学的计算方法以及合理的参数计算求得 ， 计算过程比较细致 ， 计算结果也比较精确。 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 矿井设计年工作日 330 天 ， 每天三班作业，两班半采煤，半班检修 ， 每天 16 小时工作日。 矿井生产能力的确定 根据 ：三层煤层厚度 、 、 15m ， 考虑用综采放顶煤及综合机械化 采煤 法 ， 再结合 矿井 储量及 服务年限来 综合考虑。 最终 确定，本矿井生产能力为。 矿井 服务年限 矿井服务年限计算公式如下： T=Z /（ A k） （取 k=） 计算结果见表 24 9。