采矿工程毕业设计论文-阳煤集团一矿30mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-阳煤集团一矿30mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

2 . 4 717 . 1 7 5 35 6 8 5 7 39 . 0 0 3 . 2 2540580620660700740540580620660700700700700660660700700660700740660700740660740700660四 矿 井 田三 矿 井 田荫　　营 井 田荫　　营 井 田程　　庄 井 田 三 矿 井 田142 3 . 3 4 9 42 2 3 6 5 4 77 . 4 5 2 . 5 0164 . 5 8 8 94 1 2 1 4 77 . 9 3 4 . 3 5151 3 . 0 0 6 61 6 2 6 2 2 35 . 7 0 3 . 8 5174 0 . 7 9 9 04 8 8 5 0 4 45 . 9 6 2 . 4 881 1 . 5 9 9 61 1 0 2 8 3 27 . 5 0 3 . 3 5123 7 . 1 2 2 24 3 3 9 0 2 76 . 1 0 3 . 4 4134 7 . 6 5 7 9 图 22 井田储量划分示意图 表 21 各 分 块储量表 单位： Mt 分块序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 储量 分块序号 10 11 12 13 14 15 16 17 总计 储量 则 15号煤层工业储量： Zg=Z1＋ Z2＋ Z3＋ …… ＋ Z17 =＋ ＋ ＋ …… ＋ = Mt 矿井可采储量 1） 井田境界 煤柱 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 18 页 井田境界 边界煤柱可按下列公式计算 ： Z=L b M γ （公式 21） 式中 ： Z——边界煤柱损失量 ， Mt； L——边界 煤柱 长度 ， m； b——边界 煤柱 宽度 ，井田境界煤柱在本井田一侧按 50m留设 ； M——煤层厚度 ， ； γ——煤的容重 ，。 Z=L b M γ=（ 5874＋ 725＋ 2566＋ 1523＋ 1747＋ 242＋ 477＋ 777＋2719＋ 2926＋ 5334＋ 5000） /cos3176。 50 106= Mt 2） 断层煤柱 落差小于 10m的断层，两侧各留 20m煤柱；落差 10～ 20m的断层，两侧各留 25m煤柱；落差大于 20m的断层，两侧各留 30m煤柱。 经计算断层煤柱为。 3） 工业广场 煤柱 工业场地占地面积，根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条，工业场地占地面积指标见表 22。 表 22 工业场地占地面积指标 井 型 (万 t/a) 占地面积指标（公顷 /10万 t） 240 及以上 120180 4590 930 本矿井设计生产能力为 3Mt/年，所以取工业广场的尺寸为 500m600m的长方形。 煤层的平均倾角为 3176。 ，工业广场处表土层厚度为 213m，主井、副井及主要地表建筑物均布置在工业广场内。 工业广场按 Ⅱ 级保护留维护带，宽度为 15m（ 实际工业广场的面积为 530m630m）。 本矿井的地质掉件及冲积层和基岩层移动角见表 23。 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 19 页 表 23 岩层移动角 广场中心深度 煤层倾角 煤层厚度 冲击层厚度 ф δ γ β 436m 3176。 213m 45176。 70176。 70176。 176。 由此根据上述 已 知条件，画出如图 23所示的工业广场保 护煤柱的尺寸： +11 62m436m70176。 45176。 70176。 176。 70176。 45176。 +949m+726m 图 23 工业广场保护煤柱 由图可得出保护煤柱的尺寸为： S=梯形面积 =（上宽 ＋ 下宽） 高 /（ 2 cos3176。 ） （公式 22） =（ 1197＋ 1240） 1127/（ 2 cos3176。 ） = 则：工业广场的煤柱量为： Z=S M γ （公式 23） 式中： Z——工业广场煤柱量 ， Mt； S——工业广场压煤面积 ， ； M——煤层厚度 ， ； γ——煤的容重 ，。 则： Z= = Mt 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 20 页 4）矿井的可采储量 矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可按下式计算： Zk=（ Zg－ P） C （公式 24） 式中： Zk——矿井可采储量， Mt； P——保护工业场地、井筒、井田境界、大断层等留设的永久保护煤柱损失量， Mt； C——采区采出率，厚煤层不小于 ；中厚煤层不小于 ；薄煤层不小于 ； 15号煤层为厚煤层，取 C=。 则 Zk=[－ （ ＋ ＋ ） ] = Mt 矿井储量汇总表见表 24。 表 24 矿井储量汇总表 单位： Mt 工业资源储量 煤柱损失 矿井可采储量 井田境界 大断层 工业广场 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 21 页 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 矿井工作制度 按照《煤炭工业矿井设计规范》中规定，参考《关于煤矿设计规范中若干条文修改的说明》， 确定本矿井工作制度为： 按年工作 日 330d计算， “ 二九 一六 ” 工作制作业，二班生产一班检修。 每日 二 班出煤， 矿井每昼夜 净提升时间为 16h。 矿 井设计 生产能力 及服务年限 矿井设计生产能力的确定依据 《煤炭工业矿井设计规范》第 ， 矿井设计生产能力，应根据资源条件、外部建设条件、国家对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素，经多方案比较后确定。 矿区规模可依据以下条件确定： 1） 资源情况 ： 煤田地质条件简单，储量丰富 ， 应加大矿区规模，建设大型矿井。 煤田地质条件复杂，储量有 限则不能将矿区规模定的太大。 2） 开发条件：包括矿区所处的地理位置、交通条件、用户、供电、供水、建筑材料及劳动力来源等，条件好者应加大开发强度和矿区规模；否则应缩小规模。 3） 国家需求：对国家煤炭需求量的预测是确定矿区规模的一个重要依据。 4） 投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之，则缩小规模。 矿井设计生产能力 1） 本井田煤层储量十分丰富，赋存以稳定、较稳定型为主， 煤层平均中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 22 页 倾角一般为 3176。 ，非常适宜综合机械化开采，宜建设现代化大型矿井。 2） 井田内地质构造 简单，以宽缓的褶曲为主，断层、陷落柱稀少，无岩浆岩侵入。 井田内水文地质条件简单。 适合建设大型矿井。 3） 15号煤 属低灰、中硫、低磷、高发热量的无烟煤，煤质较好 ，是良好的化工、动力用煤及电煤原料。 建设大型矿井不但可以缓解国内供应紧张的用煤，而且也可大量出口，为国家增收外汇，其社会经济效益显著。 为此，从矿井资源条件、煤层开采技术条件和煤的加工利用以及煤炭外运条件和可研批复等方面综合考虑，矿井年设计生产能力确定为 Mt。 矿井 服务年限 矿井的服务年限按下式计算： T=Zk/（ A K） （公式 31） 式中： T——矿井的 服务年限， a； Zk——矿井的 可采储量， Mt； A——矿井的设计 生产能力， 3 Mt/a； K——矿井 储量备用系数， 按照《煤炭工业设计规定》，考虑 的储量备用系数。 则矿井服务年限为： T=（ 3 ） =＞ 60a 即本矿井的开采服务年限符合规范的要求。 注：确定井型 时 要考虑备用系数的原因是因为矿井每个生产环节有一定的储备能力，矿井达产后，产量迅速提高，局部地质条件变化，使储量减少，有 的矿井由于技术原因使采出率降低，从而减少储量，为保证有合适的服务年限，确定井型时，必须考虑备用系数。 井型校核 按矿井实际煤层开采能力、辅助生产能力、储备条件及安全条件因素对井型进行校核。 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 23 页 1） 煤层开采能力 井田内 15号煤层 为厚煤层， 平均厚度 ， 煤层 的 平均倾角为 3176。 ，地质构造简单，赋存较稳定， 根据现代化矿井的一矿一井一面的发展模式，可以布置一个综放工作面来保产。 2） 辅助生产环节的能力校核 本矿井为大型矿井 ，开拓方式为双斜井单水平开拓，主斜井采用胶带运输机运煤， 提升能力大，能满足提升方面的 要求；大巷和石门采用强力胶带输送机运煤，运输能力也能达到要求，机械化程度较高； 副斜井采用无轨胶轮车辅助运输方式， 运输能力很大，且调车简单、灵活、方便。 所以， 辅助运输 环节 能 够 满足 设计生产能力的要求。 3） 通风条件的校核 矿井 15号煤层的 煤尘 无 爆炸性危险性，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯矿井，须采取预抽瓦斯措施。 4）储量条件校核 矿井的设计生产能力与矿井的储量相适应，保证有足够的服务年限，满足《煤炭工业矿井规范设计规定》要求。 表 31 新建矿井设计服务年限 矿井设计 生产能力 （ Mt／ a） 矿井设计 服务年限 （ a） 第一开采水平设计服务年限（ a） 煤层倾角 ＜ 25176。 煤层倾角 25176。 ～ 45176。 煤层倾角 ＞ 45176。 及以上 70 35 ～ 60 30 ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 综上所述 ，各项条件均可保证矿井达到的设计产量。 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 24 页 4 井田开拓 井田开拓的基本问题 井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿 井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。 这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。 合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 1） 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道问题，具体有下列几个问题需认真研究 : （ 1） 确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； （ 2） 合理确定开采水平的数目和位置； （ 3） 布置大巷及井底车场； （ 4） 确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； （ 5） 进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； （ 6） 合理确定矿井通风 、运输及供电系统。 2） 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。 本井田开拓方式的选择，主要考虑到以下几个因素： （ 1） 为早出煤、出好煤高产高效创造条件。 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，节约建设投资，加快矿井建设。 （ 2） 合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 （ 3） 合理开发国家资源，减少煤炭损失。 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计论文 共 106 页 第 25 页 （ 4） 要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良 好状态。 （ 5） 井田地处低山丘陵区，区内梁峁发育，沟谷密集，地形比较复杂，可供选择的工业场地位置较少。 （ 6） 井田东北边界靠近 阳泉市郊区荫营镇 ，且属井田煤层埋深较浅区域。 （ 7） 矿井瓦斯含量较高，矿井通风会直接影响开拓部署。 （ 8） 井田内煤层赋存平缓，地质构造简单，对矿井使用现代化设备、建设高产高效矿井有利。 井筒形式及位置的确定 1） 井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。 一般情况下，平硐最简单，斜。