采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团哈达煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)

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

岩性特征表。 岩石性质 厚度特征 有关 岩石性质及 厚度特征 详见表 14 所示。 井田内水文地质情况 根据精查地质报告水文部分的论述，本井田开采的煤层位于较深部或深部。 水文地质条件简单，矿井涌水量主要受下列因素的影响： 8 表 13 煤层特征表 表 14 岩石主要物理力学性质指标表 名 称 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗压强度102kg/cm3 抗拉强度 102 kg/cm3 变形模量 102kg/c3 弹性模量 kg/cm3 砂岩 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 砾岩 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥岩 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰岩 ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 页岩 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 ：本井田构造复杂，有单斜和大断层相互 切割。 400 以内裂隙不发育，裂隙水对矿井涌水量影响不大。 地质部门 给出数据 本井田开采期间正常涌水量约 90 m3/h，最大涌水量为 130 m3/h。 井筒检查孔测算的井筒施工期间涌水量为 110 m3/h。 层 次 煤厚 (m) 平均 间距(m) 稳定性 发育 范围 顶板 底板 最小 最大 平均 23 2.1 2.7 2.5 稳定 全区 发育 粉砂岩 沙质泥岩 135 30 1.7 2.2 2.0 稳定 全区发育 细砂岩 粉砂岩 40 36 1.9 2.5 2.3 稳定 全区发育 粉砂岩 粉砂岩 25 37 1.2 1.5 1.3 稳定 全区发育 泥岩 中砂岩 9 沼气 煤尘及煤的自燃性 井田在 勘探过程中，未做钻孔的瓦斯采样工作。 设计矿井采用瓦斯数据是根据本井田 相邻 矿井 正阳煤矿的瓦斯涌出量梯度法推算的。 予计矿井瓦斯等级为 低 瓦斯矿井 ，没有自燃性。 煤 质 牌号及用途 本井田煤层碳的含量 变化不大 ，其平均含量在 86～ 91%，有机硫 的含量较低，平均在 ～ %间，一般在 %左右。 磷的含量很低，平均在 ～ %间。 3 37煤层属于中灰分 (﹤ 25%)， 23为低灰分煤层。 煤的挥发分为 ～ %，胶质层厚度平均值为 ～ m。 厚煤发热量一般大于 5700 千卡 /kg,净煤发热量大于 8600 千卡 /kg，容重为。 根据煤心煤样的分析结果，本区煤种弱粘结煤至瘦煤都有分布，但无肥煤出现，而以 1/3 焦煤类为主；上部 23 煤层以 1/3 焦煤为主，弱粘结煤次之；本区煤有害成分 (硫、磷 )含量很低，胶质层厚度大于 8mm 具有粘结性，所有煤层可作为炼焦用煤使用。 勘探程度及可靠性 对地质勘探程度的评价 ，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了 238 个孔，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。 是用类比法推算的，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 发现 情况重新确定。 10 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边状况 哈达 井田东西两侧是东海煤矿和 杏花 煤矿，北侧是正阳煤矿，南隔穆陵河与鸡东镇相望。 经技术经济分析后，确定本设计井田境界为： 地表人为定界 以临近矿井采掘范围为界 ，深部以麻山坐标系统 5020200 为技术边界， 北 部为正阳煤矿和地方小井。 井田走向,倾向 ,井田面积约。 井田境界确定的依据 、 邻近矿井开采范围及 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 ； ，如大断层为边界划分。 井田未来发展情况 该设计井田东部以 东海矿采掘范围 为界，西以 杏花矿采掘范围为届 ，随着技术的进步和勘探水平的全面提高，井田范围内的储量勘探 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 设计井 田范围内的煤层有 2 3 37四层 煤 ，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 矿井储量是指 矿井井田范围内通过地质 勘探 查明并且符合国家煤炭计算标准的全部储量。 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 可采 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 及 工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱 等 后乘以采区 11 回采率的储量。 见表 21 分煤层分水平出量计算表。 表 21 分煤层分水平储量计算表 (单位： Mt) 分水平 煤层号 工业储量 设计损失 可采储量 备注 A B C 工业广 场 断层煤柱 边 界损失 一水平 23 采区回采率80%。 30 36 2 37 二水平 23 30 36 37 三水平 30 36 37 合计 81． 31 97． 43 68． 96 8． 321 保安煤住 参照 保护煤柱的设计原则 如下： (1)在一般情况下， 地面建筑物的 保护煤柱应根据受护面积边界 和移动角值进行圈定。 (2)地面受护面积包括受护对象及周围的受护带 (3)立井保护煤柱应按其深度，用途，煤层赋存条件和地形特点留设，立井深度大于或等于 400m 的以边界角圈定，小于 400m 的以移动角圈定。 为了安全生产，本设计矿井依据《煤矿安全 规程》，留设保安煤柱如下： 20 m 保安煤柱； 留设 20m 保安煤柱； 两侧 留设 30m 保安煤柱 12 按以上方法计算 公式 ： 工业广场煤柱损失 ： 2 3 3 0 3 6 3 7p= ( S )S S S h r     ( 4 4 . 1 1 5 3 . 4 5 5 8 . 3 8 6 1 . 4 6 ) 2 . 0 5 1 . 3 5 8 . 3 2 Mt       式中 P 工业广场 保护 煤住损失 量 ， Mt； SX 第 x 号 层煤的工业广场受护面积， m2； h 平均厚度， m ； r 煤的容重， t/m3。 边界保安煤柱损失 ： 2 0 2 0 2 6 5 2 0 8 . 1 1 . 3 5 5 . 8p L h r M t         式中 P 工业广场 保护 煤住损失 量 ， Mt； L 井田边界周长， m； h 煤层厚度， m； r 煤的容重， t/m3。 断层 煤柱： 1 2 3 4( ) 1 4 .6p S S S S h r M t       式中 P 工业广场保护煤住损失量， Mt； Sx 第 x 个断层的受护面积， m2。 总损失量 =； 损失率 = %。 储量计算方法 工业储量 =A 级储量 +B 级储量 +C 级储量 计算公式如下： 块段储量 =块段面积平均倾 角余割块段平均厚度容重 . 根据原 和哈达 立井初步设计储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为 ， 可采储量为 Mt。 各煤层工业储量见表 22 可采煤层储 量计算总表 ， 块段划分见图 21 块段 储量划分。 计算公式如下计算数值见表 22 ()kcZ Z p C   13 式中 ZK 设计 可采储量 ， Mt； ZC 工业储量 ， Mt； P 永久煤柱损失 ， Mt； C 采区回采率。 回采要求：中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为 Mt。 表 22 可采煤层储量总表 (单位： Mt) 煤层 名称 工业储量 设计损 失量 可采 储量 回 采 率 A B C A+B+C 23 30 36 37 合计 储量计算的评价 本设计井田的储量计算 根据《煤矿安全规程》规定 和标准 执行。 计算数据会跟实际数值有一定差异，但是误差不 会 很大。 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 该设计矿井年工作日确定为 330d，矿井每日净提升 16h，采用四班六小时 工作制度 ，即三班生产 一班检修。 生产能力的确定 首先应根据地质条件，国家发展需要和市场需求、技术装备和管理水平等条件，充分考虑矿井随开采技术的提高而出现改扩建等问题，依据投资少、出煤快，经济效益好的原则合理确定。 14 第一块段第二块段第三块段第四块段图 21 块段 储量 划分 15 (1)考虑本井田走向长度大，地质条件不是很复杂，并且都为可靠控制可加大生产能力 ； (2)在储量一定的前提下，考虑矿井后期改扩建和市场需求定位矿井生产能力 ； (3)在现有技术及装备的前提下合理开发资源，并且矿井管理也要到位。 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，还应该考虑到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生产能力方案，具体如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 方案的选定还应考虑在服务年限满足设计规范的要求前提下合理确定生产能力。 矿井服务年限的确定 矿井服务年限计算公式如下： ()T Z A k 式中 Z 设计 矿井可采储量， Mt； A 矿井生产能力， Mt/a； k 矿井储量备用系数， k=～。 根据本矿井实际情况，取 k=。 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 A k= /( )= a； 方案 B： ()T Z A k= /( )= a ； 方案 C： ()T Z A k= /( )= a； 参照《煤 碳 工业 矿井 设计规范》规定 见表 23， 考虑煤矿后期发展改扩建等因素 方案 B 较为合理，即：矿井生产能力为 Mt/a； 16 矿井服务年限为 T=。 表 23 新建矿井设计服务年限 标准 矿井设计 生产能力 (Mt／ a) 矿井设计 服务年限 (a) 第一开采水平设计服务年限 (a) 煤层倾角 ＜ 25186。 煤层倾角 25186。 ～ 45186。 煤层倾角 ＞ 45186。 及以上 70 35 — — ～ 60 30 — — ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 17 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 本 井田位于黑龙江省鸡东县哈达镇与鸡西市杏花镇境内，井田东西两侧是东海煤矿和 杏花 煤矿，北侧是正阳煤矿。 东海煤矿采用斜井开拓方式， 杏花矿 采用立井开拓方式， 北 部正阳煤矿和地方小井采用箕斗斜井开拓方式。 影响本设计矿井开拓方式的因素及 具体情况 ，主要因素包括： (1)矿区 总体设计和矿井生产能力要求 ； (2)建设 施工技术和 应用 设备条件； (3)技术装备和工艺系统条件； (4)井田地质 构造 和水文地质条件 ； (5)煤层赋存 状态 和 现阶段 开采技术条件 ； (6)地表的 地形地貌和地面外部条件 等。 对以上各种因素要综合 分析 研究 确定 ，影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： a 地表 外部条件 本井田属于缓坡地形，井田北部及中部皆为 小起伏 地 形 ，岗沟起伏不平。 地表平均标高 +210m。 井田南部为穆陵组 平原 地带，地表平均标 高 +200m，有季节性河流从矿。