采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团滴道煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)

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

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 大卡 /kg。 多为亮煤、半亮煤及半暗煤，水平层状构造，结构致密、脆质，垂直节理发育，玻璃光泽，距状或平面断口，镜下多见凝胶化基质，木质镜煤、丝炭，角质化物质较少，树脂体少，透明基质和形态分子含量略等，且发鲜红色，形态分子结构不归整，镜下可见无机物，有石英碎屑及菱铁矿物等。 比重在 — ，摩氏硬度约 2—。 煤质变化规律符合希尔特定律。 上部的 23＃ 、 24 为 1/3 焦煤，下部的 37 、 542 两层均为焦煤。 煤层属中低灰份，灰份多为内在灰份，系二氧化硅、氧化铁等，氧化镁、氧化钙较少，故灰熔点可达 1250℃以上。 :一般作为配煤炼焦使用。 勘探程度及可靠性 滴道矿井 田范围内勘探网度在 400 500500 500 米，勘探已达精查程度。 勘探钻探甲，乙级孔率为 %，煤层甲，乙级孔率为%，物探甲，乙级孔率和煤层层点率均为 100%。 经综合评定，本区勘探类型为二类二型中等。 11 第 2 章 井田境界及储量 井田境界 周边状况 井田境界：北部以 +200 标高线为界，南（深部）以 500 米标高为界，西以 F23断层 为界；东以 F38断层为界。 确定的依据 ,地质条件作为划分井田境界的依据。 ,以利于机械化程度的不断提高。 ,安排地面生产系统和各建筑物。 该井田 随着科学技术 全面的提高，井田范围内探明储量会越来越精确。 可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 １ 矿井初步设计应计算以下储量： (1)矿井地质储量：勘探（精查）报告提供的储量，包括“能利用储量”和“暂不能利用储量”； (2)矿井工业储量：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， A、 B、 C 三级储量的计算方法，应符合国家现行标准《煤炭资源地质勘探规范》的规定； (3)矿井设计储量： 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性煤柱损失量后的储量； (4)矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地的保护煤柱，矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率。 12 A+B+C级储量，它是矿井设计的依据。 井田工业储量应按储量块段法进行计算。 块段储量 =块段面积 块段平均厚度 视密度 /cosθ θ — 为煤层平均倾角 Zc=15co s )5010(2  = Mt Z=(ZcP) C 式中： Z— 可采储量， Zc— 工业储量， Mt P— 永久煤柱损失， Mt C— 采区回采率 ,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。 Z=( 20%) = 保安煤柱 (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 滴道 矿区实测数据。 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 由具体的工业广场面积来确定。 ○ 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 、 井口房或通风机房等。 圈定立井保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条件及地形特点等因素，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。 ○ 3 斜井受保护对象应包括绞车房、斜井井筒及井底车场。 ○ 4 当斜井大巷、上、下山位于煤层中时，其保护煤柱宽度，可按 滴道 矿区或与 滴道 矿区条件类似的矿区经验确定；或根据实测资料用分析法确定。 斜井或巷道上方的煤层是否留设保护煤柱，应根据巷道距地表 13 的垂深，巷道所在的围岩性质，巷道与煤层的法线距离等因素确定。 斜井或巷道下方煤层，应从巷道保护煤柱边界起，用岩层移动角圈定保护煤柱。 (2)断层带几井田径界煤柱的 留设 断层带 及井 田境界 煤柱 可按 照实习 矿井 所留 设煤 柱尺寸 获取25～ 40m 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 45m；断层带煤柱留设为 30m；井筒周边 以及工业广场 煤柱留设为 200m 左右。 井田 储量计算 方法 本设计 矿井 的各类 储量 计算 严格执 照有 关规 定执 行。 如 下表(21) 矿井可采储量汇总表 21 水 平别 煤 层别 工业储量 A+B+C 万吨 可采 储量 Ⅰ 24 23 37 3500 2625 542 合计 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 根据《 煤炭工业矿井 设计规范》规定： （ 1）矿井年工作日按 330d 计算； （ 2）矿井每昼夜三班工作，其中两班 半 进行采、掘工作， 半 班进行检修； 14 （ 3）每日净提升时间 16h。 矿井生产能力 的确定 矿井生产能力的大小主要根 据井田储量，煤层赋存状况，地质条件等情况来确定，还考虑当前及今后市场的需煤量。 根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年产能力方案，具体如下： 方案 A： Mt/a 方案 B： Mt/a 方案 C： Mt/a 上述方案，具体哪种，还应根据矿井服务年限来确定。 矿井设计服务年限 矿井服务年限的计算公式如下： T=Z/（ A K） 式中： T— 服务年限， a； Z— 矿井设计可采储量， Mt； K— 矿井储量备用系数， K=— ； A— 年生产能力， Mt/a； 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 依据以上拟定矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下： 方案 A： Mt/a T=Z/（ A  K） =( )=43a 方案 B： Mt/a T=Z/（ A  K） =( )=52a 方案 C： Mt/a T=Z/（ A  K） =( )=64a 参照《煤 炭 工业矿井设计规范》规定，方案 B 比较合理，即：生产能力： A= Mt/a，矿井服务年限 T=52a 15 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 滴道矿周边无生产矿井史 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 煤层埋藏深度为 200— 500，煤层倾角 15186。 左右。 其中23 和 24 煤层间距约 23m。 37 、 542 层间距为 45m，这 两层煤的间距 小于 55m ， 而 23 、 542 之间的距离 190 多米 ， 所以采用分组集中 开采。 15176。 ，且含水 层较少，可以采用上 下 山开采。 、中型构造，有 F1 F1 F5 F66四条断层。 、底板为粉砂岩，粉细砂岩等硬质岩层，稳定性较好。 确定井田开拓方式的原则 ,为多出煤、早出煤、投资少、成本低、效率高创造条件．要使生产系统完善、 安全 、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 ； ，简化生产系统，避免生产分为集中生产创造条件 ； ，减少煤炭损失 ； 炭 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 ； ，为开采使用新技术，新工艺发展采煤机械化、自动化创造条件，更应发展高产高效的采煤工艺。 16 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 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 井生产能力要求等。 根据地形地质不符合平硐开拓。 对以上因素要综合研究，通过多方案技术经济比较确定 (见图31)。 (1)双斜井开拓 斜井与立井相比有如下优点： ○ 1 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 车场及硐室都比 立井 投资少 ； ○ 2 井筒装备少，不用大型提升 设 备，钢材消耗量小； ○ 3 胶带输送机提升增产潜力大，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。 缺点： ○ 1 在自然条件相同时，斜井要比立井长得多； ○ 2 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； ○ 3 由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线较 长 ； ○ 4 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。 适用条件 ：煤层赋存较浅，垂深在 200 米以内，煤层赋存深度为 0－ 500 米，含水砂层厚度小于 20～ 40 米，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：在技术上可行 17 采区储量，生产能力与巷道维护等因素综合考虑。 （ 4）初步设计一般负责划分第一水平全部采区，故需要沿井田走向全长统一考虑，作到初后期统筹兼顾，不但要全井合理，更要有利于初期； （ 5）采区划分要考虑采区接续关系，便其适应各翼储量及产量分配； （ 6）要适应充填注砂井，回风井的既定位置，使分区充填，分区通风的联系巷道尽量缩短； （ 7）采区划分既要有意识地缩短大巷，又要充分注意人为境界处延的可能性； （ 8）对于煤层稳定，开采条件好，生产能力大的采区，走向长度要适当加大； （ 9）为了充分发挥综合机械化效能，减少搬家次数，提高效率 18 和回采率，减少采区煤柱损失，凡是厚度稳定，适合于综机开采的部分要单独划分出采区； （ 10）开采多煤层的井田，应尽量联合布置采区，搞集中生产； （ 11）对于自然发火倾向强烈的煤层或围岩压力大，难于难护的矿井，采区尺寸要适当缩小； （ 12）初期采区尺寸要适应目前输送机的实际长度及电压降的控制范围，后期采区尺寸可逐步加大根据该设计井田的地质构造及煤层赋存等因素。 结合上述采区划分原则，本设计 矿井第一水平划分为 五 个采区，见采区划分示意图（图 35）。 图 35 采区划分示意图 井硐布置和施工 井硐穿过的岩层性质及井硐支护 参见综合柱状图和井筒开拓剖面图。 本设计矿井井筒穿过的岩层性质如下： 基岩段：细砂岩 砂砾岩 根据主副井围岩性质，并按 《煤炭工业矿井设计规范》 规定，确定主副井筒支护方式如下： 主井井筒 — 表土段：混凝土砌碹。 煤层段：料石砌碹。 基岩段：锚喷支护 副井井筒 — 表土段：混凝土砌碹。 煤层段：料 石砌碹。 基岩段： 19 锚喷支护 井硐穿过岩层主要为细砂岩。 井硐支护见表 36。 井筒布置及装备 井筒平面设计的依据和要求 （ 1）提升容器的种类、数量、度火的外形尺寸； （ 2）井筒装备的类型和规格； （ 3）桶子间的平面尺寸、管路及电缆的规格、数量和布置； （ 4）提升容器与井筒装备、井壁之间的安全间隙； （ 5）井筒通过的风量； （ 1）箕斗提升的井筒不应兼作风井； （ 2）井筒平面内布置提升容器时，所允许的间隙不应过小； （ 3）井筒允许最大风速不超过下表（表 37）的要求： （ 4）合理利用井筒断面，力求做到紧凑、投资少、施工方便、生产安全可靠。 井筒布置见井筒断面图。 (图 36 和图 37) 立井井筒装备包括：罐道、罐笼、罐道梁、梯子间、罐路、电缆、井口、井底金属支撑结构、托管梁、电缆支架、过巷装置等。 表 36 立井井筒支护类型 20 表 37 井筒允许最大风速 井筒名称 允许最大风速（ m/s） 无提升设备的风井 15 专为升降物料的风井 12 升降人员和物料的风井 8 设梯子间的风井 8 修理井筒时 8 类型名称 采用材料 适用情况 优缺点 砌筑式 砂浆、料石、混凝土、预制块 取材方便的普通法。