采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团小恒山煤矿30mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团小恒山煤矿30mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

2 F2 正断层 N50～ E S 56 32 5 东向 F2西向 F4 3 F3 正断层 N60～ W SW 70 20 15 较可靠 4 F4 正断层 N50～ W NE 73 30 10 可靠 5 F5 正断层 N20～ E SE 70 570 90 可靠 煤层赋存及可采煤层特征 煤层赋存较深， 倾角在 11186。 左右，主要煤层 发育在城子河组地层中，可采煤层为： 3上、 3下、 34， 47， 482（见表 13） 5 表 13可采煤层特征 煤层号 煤层厚度 煤层结构 层间距 可采程度 顶板岩性 底版岩性 3上 简单 18m 全区可采 粉沙岩 中砂岩 3下 简单 全区可采 细砂岩 砂岩 162m 34 简单 全区可采 细中砂岩 中砂岩 细砂岩 18m 47 简单 全区可采 细砂岩 粉砂岩 夹粗砂岩 22m 482 简单 全区可采 细砂岩 细砂岩 中砂岩 6 地层系统界 系 统中生界上侏罗纪侏罗纪柱状煤层号煤厚（m地层厚（m )岩性描述3上 2. 993下344748 2半砂岩、细砂岩粉砂岩、粗砂岩细砂岩中砂岩细中砂岩半砂岩、细砂岩粉砂岩、粗砂岩粗砂岩中砂岩\ 深灰色粗砂岩夹 粉砂岩1 / 3 焦煤1 / 3 焦煤1 / 3 焦煤粉砂岩1 / 3 焦煤半砂岩1 / 3 焦煤粉砂岩、粗砂岩2. 92. 92. 92. 8998101240401710202015图 12 煤层柱状图 岩石性质、厚度特征 小恒山区内岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂层及煤层组成，仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。 煤层和岩层的物性差异均比较明显，各岩层的密度差别较小，γ─γ曲线在各种岩层反应平直煤层异常反应明显，岩石硬度多数为中等硬度的砂岩类。 7 水文地质情况 小恒山矿受大气降水直接补给，岩石风化裂隙不发育，地下水呈裂隙水形式。 已探明含 煤地 层 风化裂隙带总深度在 80～ 100 m，而强风化裂隙带在50～ 60 m以内。 目前新井 建 在 +50～ 700 m标高之间， 垂深 750 m，风化裂隙水对其直接影响很小 ， 含水性弱 ， 单位涌 水 量为 70～ 121m3/h，由于表土 层覆 盖 2～，对降水的补给与渗透起到到控制作用，使 地下水呈承压水出现， 地下水补给来源主要是大气降水 ，水力性质呈潜水状态。 沼气 煤尘 及煤的自燃 性 瓦斯赋存情况及涌出量 根据现有资料和临近生产矿井的调查， 小恒山 矿区内含瓦斯，瓦斯相对涌出 量 为 3/mt， 瓦斯绝对涌出量为 3/minm ， 属于低瓦斯矿井。 煤尘爆炸 性 煤尘爆炸指数小于 10％ ， 煤尘没有爆炸危险性。 煤的自燃情况 根据实际调查 及其临近矿井的调查报告，该井田范围内的煤没有自燃倾向。 但在秋东季也应注意防火。 煤质 牌号及用途 小恒山矿区内的煤层是由高等植物所形成的腐植煤，其 肉眼煤岩成份主要是亮煤、暗煤、夹镜煤丝带、丝炭较少，黑色光亮 裂隙发育，质脆，黑色条带状结构，其煤岩类型多为光亮型、半亮型和 半暗型。 原煤灰分变化较大，一般在 20％～ 31％，硫含量在 ～ ％ 之 间； 磷含量一般在 ～ ％ 之 间 ， 是低硫、低磷的 1/3 焦煤。 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 自一九 八 九 年至 一九九九年经历了普查、精查阶段。 二零零一年十月，鸡西矿业集团 地质队提交了小恒山煤矿深部精查补充勘探地 质报告。 共施工了 398个钻孔，总工程量 ，平均每平方公里 个钻孔， 可采煤层点 1221 个、其中甲级 306 个、乙级 168 个、丙级 227 个 ， 未评级 520 个，甲、乙级 率为 ％。 8 第 2章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边状况 小恒山矿区的境界为： 西起 F1 断层，北至地面标高为 +50m， 东起 F５ 断层，南至 700m 标高 ，走向长度为 7 km，倾斜长度为 4 km。 井田境界确定的依据 和 地质条件作为划分井田境界的依据 ； 2. 划分的井田范围要为矿井发展留有空间 ； 3. 要适于选择井筒位置 ， 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。 井田未来发展状况 随着技术的进步和勘探水平全面的提高，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 ,远景储量丰富。 井田储量 井田 的储量计算 矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭数量。 矿井储量可分为矿井地质储量，矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井设计储量是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后的储量。 矿井可采储量是指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煤量后乘以采区回采率的储量。 保安煤柱 为 保护 居住地面建筑物及工程设施的安全，本设计对井筒及工业场地后期的风井、规划中的大断层留设安全煤柱。 9 由于 小恒 山 矿区无地表移动参数实测资料，设计参照类似围岩情况按 以 下数据留设安全煤柱： 松散层移动角：含水松散层 45186。 、不含水的松散层 55186。 岩层移动角： 70186。 岩层边界角： 55186。 主、副井筒均位于工业场地内，主、副井筒深度 200m，工业场地东西长 400m，南北最大宽度为 600m，按照现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压 煤开采规程》规定，井筒煤柱地面受护面积包括井架、提升机房和围护带面积包括工业场内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带宽度为 25m，煤柱按岩层移动角圈定，井田境界煤柱按 40m 留设，境界线两侧各 20m，盘区煤柱按 20m留设，两侧各 10m。 按以上计算方法得：工业广场煤柱损失： 608 万 t； 周边、断层保安煤柱损失：1500 万 t；损失总量： 2108 万 t， 损失率为： 2108 / 31060 % 井田 储量计算方法 计算标注以《储量管理规程》为依据，公式如下： 块段储量 =块段面积247。 cos(平均倾角 )平均厚度 视密度 矿井设计储量＝工业储量－永久煤柱 块段可采储量 =（工业储量－永久煤柱）设计回采率 回采率要求：厚煤层不小于 75%，中厚煤层不小于 80%，薄煤层不小于 85% 工业储量计算： 计算公式： ZK=(γ m d)247。 cosα 式中 ： ZK— 工业 储量 ； S— 块段 面积 ； α — 煤层平均倾角 ； d— 煤的 平均厚度 ； γ — 煤的 视密度。 经计算得 工业储量为 2，可采储量计算： 计算工式如下： 10 Zc=( zk p) c 式中： Zc可采储量， Mt； zk 工业储量 ,Mt； p永久煤柱， Mt； c采区回采率。 得： Zc =（见表 21）。 表 21 可采煤层储量总表 序号 煤层号 A+B+C（ Mt） 工业储量（ Mt） 损 失 量（ Mt） 设计采出率 可采储量（ Mt） 1 3上 83% 2 3下 83% 3 34 82% 4 47 83% 5 482 83% 总计 储量计算评价 小恒山煤矿的煤层对比可靠，煤层厚度比较稳定，倾角较缓，煤层底板起伏不大，构造控制基本可靠，无火成岩，水文地质条件中等，储量计算可靠。 矿井工作制度 生产能力及服务年限 矿井 工作制度 矿井设计年工作日为 330 天，每天三班作业，二 班 半生产，半班准备，每天净提升时间为 16 小时。 生产能力 11 井田煤炭储量丰富（工业储量为 ，可采储量为 ），地质构造及水文地质简单，煤层赋存平缓（最大倾角 13176。 ），煤质优良，具有建设大型矿井的条件。 方案一：建 ； 方案二：建 ； 方案三：建。 根据《煤炭 工业矿井设计规范》矿井投产后服务年限不应过长，可由服务年限确定 （见 表 22）。 表 22矿井及第一开采水平设计服务年限 矿井设计生产能力 （ Mt/a） 矿井设计服务年限（ a） 60～ 70 ～ 50～ 60 ～ 40～ 50 矿井设计服务年限 矿井设计服务年限公式： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） 式中： T—— 矿井设计可采储量， Mt； Z—— 生产能力， Mt／ a； K—— 矿井储量备用系数， K＝１ .3～。 矿井设计一般取 K=，地质条件复杂的矿 井及矿区总体设计可取 K=，地方小煤矿可取 K=。 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 方案一： P＝ Z/AK=247。 （ ） =92 年 ； 方案二 ： P＝ Z/AK=247。 （ ） =74 年 ； 方案三： P＝ Z/AK=247。 （ ） =55 年。 从保证矿区均衡生产来看，井型较大的矿井对保证矿区产量起骨干作用，其服务年限也应略长些，因本井田地质储量大，可采储量多，则选择方案二合理。 该矿井生产能力为 ，矿井服务年限为 74 年。 12 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 小恒山 矿区地面标高在 50m ，属于丘陵区，地区起伏不大，矿区煤层赋存稳定，断层少但落差大，大的断层都作为矿区的边界，矿区附近各个矿井井型不同，开拓方式以立井居多。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 地质构造（主要为断层）、顶板条件、地形及水文地质条件 、 矿井生产能力 、煤层赋存情况及储量等对矿井开拓方式有较大影响。 煤层倾角 在 9176。 ～ 13176。 之间，地质构造较多，由于 F3断层将煤层从中间断开落差较 大，再加上 3下 与 34 煤层间距为 162m。 立井延伸和石门都太长。 从技术 上 来看选用立井加暗斜井开拓 对该井田都有利。 根据井田条件和设计规范有关规定，本井田划分为 2 个水平，阶段内采用采区式进行准备。 确定井田开拓方式的原则： ,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； 置，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件 ； ，减少煤炭损失 ； 贯彻 执行有关煤矿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； ，并为采用新技术，新工艺，发展采煤机械化，自动化创造条件 ； ，应将不同煤质 、 煤种的煤层分别开采。 13 矿井开拓方案选择 井硐 形式和井口位置 井硐形式的确定 根据地形地貌、煤层赋存条件及确定的工业场地位置，本着合理开发全 井田，集中生产运输环节简单、初期井巷工程量少、投资省、出煤早、达产快、安全、高效的原则，设计提出了三个 井硐 开拓方案： 方案一：双立井加暗斜井开拓 （图 31）； 方案二：双立井开拓 （图 32）； 方案三：双斜井开拓 （图 33）。 以上三种井筒开拓方案比较如下： 斜井与立井相比 ： 斜井优点：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，井底车场及硐室都投资少；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；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 减少 了 井下石 门 的 长度。 缺点：在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；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。