采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团东山煤矿30mta新井设计(编辑修改稿)

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

； γ — 煤的容重。 经计算得 SQ = M γcosα =  = 万 t。 2． 可采储量计算 ： 计算工式如下： Z＝（ ZcP） 179。 C 式中： Z— 可采储量， Mt cz — 工业 储量 ,Mt P— 永久煤柱， Mt C— 采区回采率。 得： Z= 万 t 10 表 21 可采煤层储量总表。 单位：万 t 序号 煤层号 工业储量 损失量 设计采出率 可采储量 1 3上 83% 2 6A 83% 3 6B 83% 4 11 83% 5 17 480 83% 6 23 83% 合计 回采要求： 厚煤层不小于 75%中 最煤层不 小于 80%，薄煤层不小于 85%。 储量计算评价 东山矿矿井的各类储量计算严格 按照《煤炭工业矿井设计规范》规定执行。 由于技术水平所限，储量的计算所得到的各种储量与实际可能有一定误差。 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》、《煤炭工业矿井设计规范》、 《煤矿生产许可法》和《劳动法》 有关规定，结合东山矿的实际情况，拟制定工作制度： 设计年工作日 330d，日提升 16h，采用“四 .六”作业制，三 个半 班生产，半个班准备。 设计生产能力的确定 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，还应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生产能力方案， 具体如下 ： 方案 A： ； 方案 B： ； 11 方案 C：。 上述三种方案，具体选择哪一种，还应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／（Ａ179。 Ｋ） 式中： 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。 矿井服务年限。 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： Mt/a T＝ Z／（ A179。 K） ＝ （ 300179。 ） 方案 B： T＝ Z／（ A179。 K） =（ 300179。 ） 方案 C： T＝ Z／（ A179。 K） =（ 300179。 ） 参照《煤炭 工业矿井设计规范》规定 （见表 22）。 表 22 矿井设计服务年限表 矿井设计生产能力（ Mt/a） 矿井设计服务年限（ a） 及以上 60～ 70 ～ 50～ 60 ～ 40～ 50 即矿井 生产能力： B＝ ／ a，矿井服务年限Ｔ＝ 63a。 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 矿井机械化程度的高低的直接影响井型和经济效果， 矿井开拓方式必须充分主井工艺系统 的机械化装备水平。 由于提升，运输设备的革新发展，开拓本身发生变化。 东山矿 井田开拓严格按照《煤炭 工业矿井设计规范》， 并对临近多个地质条件相似矿井的实地考察 ，拟定双立井开拓。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 确定井田开拓方式的原则 根据 《 煤炭 工业矿井设计规范》 1. 贯彻执行有关煤炭工业的技术政策 ,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，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设； 2. 要适应 当前国家的技术水平和设备供 应情况，并为采用新技术，新工艺，发展采煤机械化，自动化创造条件； 3. 合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件； 4. 合理开发国家资源，减少煤炭损失 ； 5. 根据需要，应将不同煤质，煤种的煤层分别开采。 矿井开拓方案的选择 井筒形式和井筒位置 １ ． 井筒形式的确定 东山井田的 煤层 赋存深度在 +250m～ 600m,所以不具备平硐开拓条件，平硐开拓方式否定。 依据东山矿井田的实际地形、地质及赋存等因素，提出三种开拓方式： 方案 I— 双斜井开拓 ； 13 方案 II— 双立井开拓 ； 方案 III— 主斜井副立井开拓。 以上三种井筒开拓方案技术比较如下： （ 1）立井开拓（如图 31） 图 31 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，对辅助提升特别有利； ② 机械化程度高，易于自动控制； ③ 井 筒为圆形断面结构 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。 缺点： 立井开拓的优点与斜井开拓优点相反。 适用条件：煤层赋存深度 200－ 1000m，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，水文等自然条件限制。 技术上 也比较可靠。 技术评价：根据井 田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，采用双立井开拓方案可行。 东山 矿井田 条件 适合采用双立井开拓，故此方案在技术上可行。 （ 2） 双斜井开拓（如图 32） 斜井与立井相比有如下优点： ① 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投资少； 14 图 32 双斜井开拓示意图 ② 筒装备和地面建筑物少，不用大型提升高备，钢材消耗量小； ③ 带 式 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 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，电缆所需的管线长度较大； 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； ⑤ 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 200m 以内，煤层赋存深度为0～ 500m，含水砂层厚度小于 20m～ 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 ：东山矿一水平设在 +50m 水平标高。 东山矿井田赋存深度为＋ 250m～ 600m。 在技术上是可行的。 （ 3） 主 斜 井副立井开拓 （如图 32） 优点：兼有斜井和 立井的优点，主井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低。 副井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风，提升 速度快。 缺点：如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置，井下的 15 联系就不太方便，如井底相近，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不方便，占地面积大，相应地增加了煤柱损失。 图 33 主斜井副立井开拓 适用条件：介于双立井与双斜井之间。 技术评价：根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，综合开拓不利于地面工业广场的布置，井底车场的布 置比较困难，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术不合理，不适合东山 矿矿井 设计。 所以本井田不利于用综合开拓。 根据上述井硐 开拓方案的技术比较，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行。 根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较 （见表 31） 表 31 开拓方案 经济比较费用表 方案 项目 方案 I 方案 II 基建费 /万元 立井开凿 石门开凿 井底车场 2 200 =150 300179。 =24 1000179。 =90 斜井开凿 石门开凿 井底车场 179。 1200179。 2=264 200179。 =16 800179。 =72 生产费 /万元 立井提升 石门运输 179。 179。 179。 = 179。 179。 179。 = 斜井提升 石门运输 179。 179。 = 179。 179。 = 总计 费用 /万元 费用 /万元 百分率 100% 百分率 133% 依据表上述各种方案比较，得知立井 开拓最经济。 16 结合东山矿井田的实际情况以及技术和经济比较东山矿立井开拓最为合理，采用立井开拓。 2． 井筒的位置 依据 东山矿 井田的储量分布图， 及 勘探线剖面图。 确定井田的储量中心 考虑水平划分及主要巷道布置，确定井口的位置在整个井田的储量中央， 拟定了三种方案 方案一：井筒建在煤层深部（如图 35）。 建在深部可以减少石门长度，减少石门的运输和维护的费用。 但压煤量大不利于生产 ； 图 35 井筒建在煤层深部示意图 方案二：井筒建在煤层浅部（如图 36）。 井筒建在浅部可以有效的减少压煤量但石门长度增加是运输等费用提高不利于煤的提升； 图 36 井筒建在煤层浅部示意图 方案三：井筒建在煤层中部（如图 37）。 优缺点在深部和浅部之间，比较中庸。 比较利于矿井的整体发展，井筒建在中不比较合理。 17 图 37 井筒建在中部示意图 经过比较确定井筒 坐标为： 主井： 4158 503480 副井： 41450、 503525 开采水平的数目及 高 开采水平的尺寸以水平垂高表示．水平垂高是指该水平开采范围的垂高．合理的水平垂高的要求： 1. 要有利于采区的正常接替 ； 2. 具有合理的区段数目 ； 3. 具有合理的阶段斜长 ； 4. 要保证开采水平有合理的服务年限及足够的储量 ； 5. 经济上有利的垂高。 根据 《煤炭工业矿井设计规范》 年限应在 30a 及 以上。 可采储量 126Mt/a,工业储量满足。 东山矿煤层平均倾角 11。 ，倾向长 5102m 各方面原因 东山矿 井田的实际情况， 经计算 现确定一水平 开采到 100。 划分方案如下： 表 32 矿井的阶 段高度 井型 开采缓斜煤层的矿井 开采倾斜煤层的矿井 开采急倾斜煤层的矿井 大、中型矿井 200～ 350 200～ 350 100～ 250 小型矿井 60～ 100 80～ 120 80～ 120 东山矿设计生产能力 ～350m。 拟定两种方案 18 方案一：单水平上下山开采 水平标高 — 200m 阶段垂高 — 450m 储 量 — 万吨 服务年限 — 63 年 方案二：两水平上山开采 水平标高 — +50m,290m 阶段垂高 — 200m 一水平储量 — 万吨 二水平储量 — 万吨 一水平服务年限 — 37a 二水平服务年限 — 26a 参照上述二种方案的各项数据，各方案评价如下： 方案一：该方案的阶段垂高，设计不符合《 煤炭 工业矿井设计规范》规定，初期投资大，见效慢， 斜长太长 本方案不可取。 方案二：该方案的一水平服务年限及垂高均符合《煤炭 工业矿井设计规范》规定，根据本井田的实际情况 ，本方案技术上可行。 开拓巷道的布置 水平运输大巷的主要任务是运煤排矸，物料和人员的运输，以及通风，排水，敷设管线。 对大巷的基本要求是便于运输，利于掘进和维护，能满足矿井通风安全的需要。 3上6A6B111723。 图 38 开拓巷道布置示意图 19 根据煤层埋藏特征和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定，并考虑到各煤层的间距较小，宜采用集中大巷，采区联合布置方式，为减少煤柱损失和保证大巷维护条件，运输大巷布置在 23煤层的底板下的厚砂岩中。 各煤层的煤质相同， 可采煤层集 中开采。 （如图38）。 选定开拓方案的系统描述 井硐形式和数目 东山矿 根据井田的地形地势，煤层赋存，地质构造等因素， 采用双立井开拓即一主一副两个井筒。 主井担负煤炭的运输，副井用于 排矸、运料和人员的的提升。 井筒位置及坐标 井筒位置就是确定井筒沿煤层走向和倾斜方向上的具体尺寸，并用直角坐标和方位角予以表示，选择井筒位置的条件： （ 1） 煤的运输方向； （ 2） 生产建设与住宅位置； （ 3） 工业场地占地面积； （ 4） 地形与工程地质条件。 2. 井下条件 （ 1）按运输量确。