采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团盛和煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团盛和煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

1 15 8 2 8 泥炭岩 2 7 5 10 灰岩 5 20 5 20 1 8 5 10 页岩 1630 1 10 1 2 8 石英长石 15 35 6 20 6 20 井田内水文地质情况 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。 因为年工作日为 330 天，所以每月工作的天数为： 330 12= 天 月产原煤： 150 330 = 万 t/月 根据邻近生产矿井的生产资料含水系数 选为 ，产量按 万 t/月，则 : 7 hmQ / 4 6)() 2 5 0 0 0( 3 最大涌水量按 ，为  =。 沼气、煤尘及煤的自燃性 根据 邻 近 矿井 生 产 的资 料 推 测 盛和 矿井 的 瓦 斯绝 对 涌 出量 为，相对涌出量为 ，属 低 瓦斯矿井。 各煤层 的煤尘爆炸指数在 %— %之间，属有 煤尘 爆炸危险的矿井， 煤的自然发火期为 8个月。 煤质、牌号及用途 本矿井煤属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤，其中 1/3 焦煤占%，发热量一般在 6500— 7500 千卡。 主要工业用途以冶金用煤为主，火电厂作动力用煤次之。 勘探程度及可靠性 ，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了 238 个孔， 万余米，基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质构造情况。 但由于地质构造复杂，相当一部分断裂仍是推定 的，控制程度还有较大摆动。 根据本区断裂的一般规律，往往在大断裂附近还有很多较小的断裂，再者由于煤层走向变化大，还可能有新的断裂没有控制，这些都需要在建井和生产过程中予以注意。 有的钻孔孔斜较大，对构造的推定也有一定的影响。 ，瓦斯等级也是推算的，所以可靠性都不足，待矿井建成后，根据实际情况重新确定。 8 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 . 确定井田的依据 ,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 ； . 井田境界 井田境界：北部以 +150 标高线为界，南（深部）以 900m 标高为界，西以 F30断层为界；东以 F11 断层为界。 随着科技的不断进步与发展，本井田的勘探水平也会不断的提高，可能在深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量计算 参加储量计算的煤层有 2 34 48和 54共四层煤。 保安煤柱的设计方法 依据《煤矿安全规程》，（以下简称《规程》）。 （ 1）工业场地及主要井巷保护煤 柱留设 ； ①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。 移动角数值应采用本矿区实测数据或与本矿区条件类似的矿区的实测数据选取。 工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带宽度为 15m； 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轿车房，井口房或通风机房风道等，围护宽度为 20m。 圈定立井保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条件及地形特点等因素， 9 按国家现行标准《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定执行。 （ 2） 断层带几井田径界煤柱的留设 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，设计时应结合实习井的具体情况和 “三下 ”采煤理论进行分析。 、井筒周边煤柱的留设 井田边界煤柱留设为 40m；断层带煤柱留设为 40m；井筒周边煤柱留设为15m。 储量计算方法 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。 工业储量： 计算公式：   MSQ c os 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 视密度 ，详见表（ 2－ 1）。 表（ 2－ 1） 煤层 视密度 序号 煤层号 视密度 /（ g/cm3） 1 23 2 342 3 48 4 54 块段面积在 1： 5000 的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角采用余切尺量得。 23： 0 3 o s cZ Mt 10 342： 0 9 o s cZ Mt 48： o s cZ Mt 54： 7 9 o s cZ Mt 可采储量： CPZZ c  )( 式中 Z— 可采储量， Mt； P— 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量 ， Mt； C— 采区采出率，厚煤层不低于 ；中厚煤层不低于 ；薄煤层不低于 ；地方小煤矿不低于。 23： ) 36( Z Mt 342： )( Z Mt 48： 2 95 )4 05 8( Z Mt 54： )40 90( Z Mt 储量计算评价 盛和 矿的煤层发育良好，厚度较稳定，倾角缓倾斜，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（ 2－ 2）。 表（ 2－ 2） 煤层储量计算表 煤层号 工业储量（万 t） 煤柱损失（万 t） 回采 率 可采储量 （万 t） A＋ B C A＋ B＋ C 井田边 界 工业广场 采区煤 柱 23 4630 340 94 200 342 5280 400 185 104 102 2950 48 5150 293 191 114 102 2950 54 4680 290 179 125 100 合计 437 504 12390 11 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，结合盛和 矿的实际情况，拟制定工作制度如下： 设计年工作日 330d，日提升 16h，采用“三八” 工作 制。 矿井生产能力的确定 根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具体选择哪一种，还应该根据矿井服务年限来确定。 矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） 式中： T— 矿井服务年限， a； Ｚ — 矿井设计可采 储量， Mt； Ａ — 生产能力， Mt／ a； K— 矿井储量备用系数， K＝１ .3～ ； 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下： 方案 Ａ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） ＝ （ ） =74a 方案Ｂ：１ .5Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） =（ ） =59a 方案Ｃ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） =（ ） = 49a 参照《煤 炭 工业矿 井设计规范》规定， 如表 23， 12 表（ 2－ 3） 矿井与水平服务年限 矿井生产能力 Mt/a 矿井服务年限(a) 第一水平设计服务年限（ a） 煤层倾角小于25 度 煤层倾角2545 度 煤层倾角大于45 度 及以上 6070 3035 ___ ____ 5060 2530 2025 1520 4050 2025 1520 1015 经以上表格比较， 方案Ａ： ， T=74a60a； 方案Ｂ： , T=59a,较为合理 ； 方案Ｃ： ， T=49a50a。 所以 方案 B 较合理，即：矿井生产能力为： A＝ ，矿井服务年限Ｔ＝ 59a。 13 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 盛和煤矿 与城子河煤矿邻近， 周边 无 小井，情况具以查明。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 盛和矿建设必须严格按照基本建设程序办事，确定矿井开拓方式必须充分考虑多个主井工艺系统的机械化装备水平。 矿井机械化程度的高低不仅直接影响井型和经济效果，而且往往由于提升，运输设备的革新发展，而引起开拓本身发生变化。 确定井田开拓方式的原则 ，并为采用新技术，新工艺，发展采煤机械化，自动化创造条件 ；。 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 ； ，减少煤炭损失 ； ,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，尤其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设 ； ，简化生产系统，避免生产分为集中生产创造条件。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 （一） 井硐形式方案比较 开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括： 井田地质和水文地质条件；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和地面外部条件；技术装备和工艺系统条件；施工技术和设备条件；总体设计和矿 14 井生产能力要求等。 对以上因素要综合研究，通过 系统优化设计和多方案技术经济比较确定。 1. 双斜井开拓 （如图 31） 图（ 31）双斜井开拓示意图 斜井与立井相比有如下优点： （ 1） 带 式 输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现水平生产，并能减少井下石门长度； （ 2） 井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室投资都比较少； （ 3） 井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升 设 备，钢材消耗量小。 缺点： （ 1） 由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线 长度较大； （ 2） 在自然条件相同时，斜井要比立井长得多； （ 3） 斜井通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升。 当表土为富含水的冲积层或流砂层时 ,斜井井筒掘进技术复杂 ,有时难以通过； （ 4） 围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力。 适用条件 ：煤层赋存较浅， 垂深在 200m 以内，煤层赋存深度为 0－ 500m，含水砂层厚度小于 20～ 40m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层。 井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层。 技术评价： 根据本井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，本井田煤层赋存最深 900m 标高，平均煤层倾角 20186。 ，满足采用双 斜 井开拓，故此方案在技术上可行。 15 2. 双立井开拓 （如图 32） 图（ 32）双立井开拓示意图 优点： （ 1）立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升有利 ； （ 2）机 械化程度高，易于自动控制 ； （ 3）井筒为圆形断 面 机结构合理，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。 适用条件：煤层赋存深度 200— 900m，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 和 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：根据本井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，本井田煤层赋存最深 900m 标高，平均煤层倾角 20186。 ，满足采用双立井开拓，故此方案在技术上也可行。 3. 主斜副立井开拓 （如 图 33） 图（ 33）主斜副立开拓示意图 优点：兼有斜井和立井的优点。 缺点： 如果井底相距近，则井口相距较远，地面建筑物比较分散，占地较多，相应地增加煤柱损失。 地面井口相距近时，井底车场相距较远，布置及调度不太方便。 16 适用条件：介于双立与双斜 的适用条件 之间。 技术评价：根据盛和矿地质条件的 实际情况，该方案在技术上不合理。 经过以上的技术条件比较，较为合理的只有方案一和方案二，所以以下对两个方案进行经济比较，（见表 31）： 表 31 开拓方案 经济比较表 项目名称 方案一 （万元） 方案 二 （万元） 井筒 主井 1500 1050104= 400 3000 104=120 副井 1500 1150104= 400 3000 104=120。