采矿工程毕业设计论文-黄石工矿集团胡家湾矿井初步设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-黄石工矿集团胡家湾矿井初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

灰分 挥发分 水分 硫分 发热量（大卡 /千克） 原煤 8284 净煤 8454 煤的用途 从以上化验资料分析，原煤灰份和全硫含量较高，应属高灰高硫无烟煤，根据本区煤质特征，主要作民用煤及工业动力燃料之用。 地表水特征 矿区内有胡家湾及张万有两冲沟，无其他水系，两沟之水皆流入张家湖中，系由大冶灰岩之裂隙补给， 流量受季节影响变化大， 雨季水量充足，河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 9 页 干旱时则极微小，附近一带井水较浅，井深不超过 2~3m，矿区外围地表水体主要为张家湖，湖水的面积大，储水量丰富，但湖 水不能渗入矿井内部，对矿井影响不大。 含水层的水文地质特征 二叠系下统茅口灰岩裂隙承压水为龙潭煤组底板充水主要的含水层，其露头在地表仅有零星出露，罕见泉水。 含水层的上部为矽质层具菱形节理，下部为厚层石灰岩组成，裂隙溶洞发育极不均匀，其含水性有大有小。 对矿井开采有一定的影响。 二叠系上统长兴灰岩裂隙承压水为煤层顶板含水层，厚度一般 30 米，含水性较弱，浅部裂隙溶洞发育，深部节理裂隙为方解石充填，含水甚微。 龙潭组含煤段为一良好的隔水层，但由于层位不稳定，局部出现尖灭现象，在开采时人为因素的影响，加之水 头压力，有时起不到应有的隔水作用。 对于各个岩层的含水性的描述如下： （ 1）二叠系下统茅口灰岩溶洞裂隙（ P1m）：井田内没有出露，其岩性上部为灰及灰白色块状矽质层、坚硬、节理发育，中部为深灰色及灰黑色厚层条状矽质页岩与灰岩，方解石成网状穿插，裂隙发育， 1003 孔孔深 130m处，该层发生涌水，开始涌水量为 ，逐减到 M3/时，到 时，又发现裂隙，孔内漏水严重，不反水。 该层底部为深灰及灰黑色厚层状细晶质灰岩，含磁石结核，上部溶洞裂隙发育，多被方解石充填，该层是本区一主要含水层。 井田内有六个孔在该层出现涌水，水位标高一般在 + 以上，在 805 孔及 1003 孔对该层进行了两次抽水，单位涌水量在 M3/昼夜，米～ ，米之间，渗透系数 ～。 以 SO4CaMg 和 HCO3Mg 型水为主，含水丰富对矿床有很大威胁。 （ 2）二叠系上统龙潭煤组隔水层（ P2L）为细砂岩。 黑色粉砂岩炭质页岩，页岩及煤层组成，局部有砾石，据简易水文和抽水孔证实，隔水尚好，厚度 ～ ～。 （ 3）二叠系上统长兴灰岩溶洞裂隙水（ P2c）：为深灰色含燧石结核之灰岩，裂隙发育，常有串珠状小溶洞，同时伴有方解石晶簇，钻孔揭露河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 10 页 该层时，有漏水及涌水现象，井田内六个钻孔在该层发现涌水，一般水位标高在 +42 米以上，经 805 孔及 1003 孔抽水结果，单位涌水量为～ 米，渗透系数为 ～ ，含水层厚为 ～ ，一般在 19m 左右，本层为该区一主要含水层，是煤系直接顶板，对矿床开采有一定影响。 水质为 HCO3～ SO4CaMg 型。 （ 4）二叠系上统保安页岩（ P2b）及三迭系下统 泥质薄层大冶灰岩（ T1d1）隔水层，泥灰岩及分布于松山，法洪山背斜轴部，岩性为灰黄及黄绿色的薄层泥质灰岩及灰色页岩，风化后呈叶片状，一般厚 70～ 80m隔水性良好。 保安页岩分布于松山，法洪山背斜轴部处，为黑灰色矽质页岩，节理裂隙发育，风化后呈棱片状，一般厚 8m左右，能起隔水作用。 （ 5）三叠系下统薄层，中厚层，厚层大冶灰岩，层间裂隙水和裂隙溶洞含水层（ T1d2~T1d8）：底部岩性为灰黄及黄绿色的薄层灰岩，分布于松山，法洪山一带，透水性弱。 中上部为中厚层及厚层灰岩，在秀山，屏山法洪山北坡一带有广泛出售，上部以 溶洞水为主，中部以裂隙水为主，该层泉水量与降水关系密切，干旱时水量为零，雨季最大达 升 /秒，屏山见一溶洞，高 3m，深 10m 左右，全层透水性强，据实测该层厚约650m左右，以 HCO3～ SO4CaMg 型水为主，因底部有良好隔水层，故对矿井充水关系不大。 （ 6）燕山期花岗闪长斑岩（ rδπ）：据前人区域水文资料认为该层属裂隙含水层，但从本井田所打钻孔来看，该层岩芯完整，又以最近建井（红锋煤矿）主付井的揭露情况，该层不含水或含水也较弱。 （ 7）第四系孔隙潜水：分布于冲沟谷两岸及低洼区。 岩性为坡积残积的黄褐色 亚砂土，亚粘土及红色粘土，局部含碎石块及铁锰质结核，厚0～ 31m，一般 15m 左右，潜水埋深 0～ 4m。 民井提水试验，涌水量为～ 升 /秒，泉涌水量为 0～ 升 /秒，透水性弱，大气降水是主要补给来源。 以 HCO3～ SO4CaMg 型水为主，对矿井开采影响不大。 矿井充水因素和补给来源 棲霞灰岩含裂隙溶洞，水量丰富，为矿井的主要充水水源。 矿井涌水量 河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 11 页 据历年来排水情况，正常涌水量为 100m3/h， 最大涌水量为 160m3/h。 井田综合柱状图见图 1－ 2－ 1。 的供求现状 湖北省煤炭资源贫乏，全省原煤产量不足 1000 万吨，境内密布建材、电力、冶金、化工等工业企业，且多为能源消耗大户，煤炭年需求量为7000 万吨左右，因此，仅靠省内煤炭企业自产的煤量远远满足不了需求，大部分生产用煤需从河南、山西等富煤地区调入，煤炭市场需求量很大。 黄石市是鄂东南的老工业城市，国民经济发展迅速，对煤炭的需求量也相当大，而本地煤炭的年产量较小，加上本地水泥厂、砖瓦厂及生活用煤的需求量也较大。 煤质、煤的牌号与用途 井田各可采煤层煤质稳定，均是由高等植物生成的高变质程度、中等灰分 之单一工业牌号的无烟煤，低磷、低硫。 所有可采煤层的煤质指标均达到了工业要求。 煤的工业分析表见表 1－ 2－ 5 表 1－ 2－ 5 煤的工业分析表 序号 煤层名称 牌号 水分（％）M 灰分（％） A 挥发分（％）V 含硫量（％） S 发热量MJ/Kg Q 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 一 1 无烟煤 毛煤 河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 12 页 岩 性 描 述第四系茅口组地质时代 煤 岩 厚 度地层柱状地 质 综 合 柱 状 图黄土层: 主要由红色粘土, 风化岩石碎快组成, 坡积物, 残积物次之.芯层泥质岩具有清晰水平层理，岩层共1 4 层。 中厚层灰岩有缝分线结构及镜状层理，呈节状结构，有方解石石脉填充往下过渡为块状灰岩与泥质灰岩互渗黑矽质泥岩岩性脆垂直节理发育，有方解石，石脉填充，上部夹有0 . 0 3 cm 的铝土矿一泥质滑石。 黑色芯层灰岩，具有水平层理，局部含有矽花石脉填充，矽质灰岩，中厚层状呈灰色结晶结构，垂直节理发育含大三 黄铁石结核。 保安页岩芯层矽质泥岩，矽化度强具有水平层理垂直节理发育，含有黄铁矿结核，及菊石化石，间夹有浅涤色的泥质灰岩单层厚0 . 5 m, 中部夹有矽质灰岩粗结晶结构单层厚2 0 cm 左右底部有厚3m 的燧石层，微密件坚硬具有光滑面有方解石，石脉填充 长兴灰岩: 矽质灰岩呈灰色细结晶结构含多而分迭不好的贝壳小直径0 . 2 cm 大直径1 cm 含有沟石合茎和少量方解石及火燧石结核向下贝壳逐渐减少；中部含有很多黄铁矿结核，底部含有稀而少的贝壳，接近煤系处岩石呈细隐品质结构，颜色变深龙潭煤组: 黑色沙岩具水平层理上部含多而分布乱的贝壳化石, 贝壳个体由上而下逐渐边小, 含少量黄铁矿, 中部含多而大小不一的黄铁矿结核一般沿层面分布为小的黄铁矿晶体下部不含黄铁矿结核, 有少量个体很小的蜿足类化石.黑色粉末状煤黑色泥沙岩, 含较多的云母片, 有灰质滑面及黄铁矿晶体沿层面分布有水平层理底部夹有细砂岩层.矛口灰岩: 矽质灰岩上有近2 米的黑色矽质层微密坚硬断口光滑,下部为溟灰色矽质灰岩, 细结晶结构由方解石, 石脉填充.平均厚度深 度界 系 组古生界栖霞组龙潭煤组保安组长兴组大冶组( M )0大隆组152 . 61 2 070311825 4 5 8 . 8 4 5 6 . 3 4 2 5 . 3 4 0 7 . 7 3 8 2 . 1 3 0 3 . 4 2 9 0 . 7 2 5 6 . 1 5 7 8 . 4138034三叠系二叠系 河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 13 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煤柱为界； 4．人为划分井田境界。 胡家湾 煤矿井田境界，东部以 袁仓的交 界 为 边界，西部以 李家坊斜交断层 为边 界，南部 以煤层－ 700 的地板等高线为边界 ，北部 以煤层－ 700的地板等高线为边界。 井田平均走向长度 3km ， 倾向长约。 井田面积约 2km。 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，还表示了煤炭的质量。 本井田采用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，由几个煤厚相近钻孔连成块段。 根据此块段的面积，煤的容重，平均煤厚计算此块段的煤的储量 ，再把各个经过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 矿井工业储量是勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的 A、B、 C 三级储量之和，其中高级储量 A、 B 级之和所占比例应符合表 2－ 2－ 1 的规定。 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汇 总表见 2－ 2－ 2。 河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 14 页 表 2－ 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 第一水平内 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－ 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 一 1 煤层 1156 532 1502 1149 2837 符合 总计 1156 532 1502 1149 2837 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、构筑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煤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 7％ ，故： sgZ Z P 式中： 河 南 理 工 大 学 2020 届 本 科 本 科 毕 业 设 计 (论 .文 ) 第 16 页 sZ —— 矿井设计储量； gZ —— 矿井工业储量； P—— 永久煤柱损失量，可暂按工业储量的 5％－ 7％ 计入，本设计取7％ ；由此： 矿井设计储量 sz ＝ 3057（ 1－ 7％ ） ＝ 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－ 2－ 3；矿井工业广场地保护煤柱留设见图 2－ 2－ 1；工业广场保护煤柱设计计算参数见表 2－ 2－ 4。 表 2－ 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 1 一 1 3057。