采矿工程毕业设计论文-纳林庙矿24mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-纳林庙矿24mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

向南、北两个方向迳流，进而排泄出区；风积砂含水层的迳流受下伏基岩地形控制，一般顺地形向低洼处迳流，多以泉的形式在沟谷深切处排泄。 强烈的蒸发，亦为本区第四系潜水排泄的重要途径。 b、 碎屑岩类孔隙、裂隙潜水～承压水 碎屑岩类含水层在浅部裸露区以大气降水为主要补给源 ，在第四系覆盖区亦接受其潜水的渗透补给；在中深部则以侧向迳流补给为主。 碎屑岩类地下水的迳流受地形、含水层的水力特征及岩石渗透性能等多方面因素影响，一般潜水在沟谷深切地段多沿倾向及层面迳流，以泉的形式排泄；在地形变化较小的地段一般以侧向迳流的方式向深部运动，进而形成承压水。 承压水的迳流在浅部地段多沿岩层倾向即南西方向迳流；而在深部的滞流区则向南偏东方向迳流，进而排泄出区外。 本区各含水岩组的补给源均以贫乏的大气降水为主，煤田内地形切割强烈，降排泄畅通，且蒸发强烈，不利于大气降水的渗入补给。 多旋回的碎屑岩沉积 富含泥质，裂隙不发育，导致煤田内地下水资源贫乏。 （ 3）涌水量预算 本矿区以往未做过抽水试验工作，勘探中 H3 和 H11 号钻孔为专门水文孔，抽煤系地层及 N2至基岩风化界面水。 因此，根据 H3 和 H11 号钻孔抽水试验资料为依据，对矿区 62 煤层面积约 km2，进行矿井涌水量预算。 计算结果为：基岩涌水量 1851 m3/d，可作为未来生产矿井正常疏干排水的依据。 当矿井大面积采空，且未进行回填，发生大面积冒落，导水裂隙带与地表沟通时， 本矿井未有矿井涌水量的相关资料，预计矿井正常涌水量以 ／ h 计。 （ 4）水文地质类型 本区附近无大的地表水体，地形有利于自然排水。 浅部新生界第四系及 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 11 页 第三系散层厚度分布极不均匀，为 0～ m，一般为 29 m，且地形切割强烈，主要为透水不含水层。 深部基岩也因补给贫乏，地下水以静储量为主，矿井直接充水含水层单位涌水量小于 L/sm，含水层富水性很弱，容易疏干，对未来矿井充水不大，因水患而影响矿井生产及巷道施工的可能性很小。 矿区内无断层及岩浆岩侵入。 综合分析，本区水文地质类型为二类一型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件简单的矿床。 （ 5）供水水源 本区气候干燥， 降水稀少，水资源比较贫乏。 作为矿井用水，已与相关部门达成协议在勃牛川从截潜流工程取水。 另在工业场地北侧约 km 沟内已建有一水源井，涌水量约 350 m3/d，基本满足矿井生活用水，作为矿井补充用水。 其他开采技术条件 （ 1） 、工程地质特征 矿区内松散层分布较广，主要以第四系风积砂、表土及第三系红土为主，厚度分布极不均匀，为 0～ m，一般为 29 m 左右。 由于受后期流水的冲蚀作用，地表冲沟极为发育，地形高差及坡度也较大。 沟谷多呈 “V”字型，每逢雨季受水流冲蚀，各沟谷不同程度有一些轻微的 滑坡、崩塌等现象发生，但规模不大，水土流失较严重。 因此，松散层的工程地质条件较差，易发生不良工程地质现象。 基岩主要出露在各大沟谷中，主要为延安组（ J12y）地层，因风化严重，裂隙发育，胶结疏松，其软弱夹层遇水后，在陡坡处易产生坍塌、滑落。 据野外观察，未见大面积坍塌、滑落现象，较松散层稳定。 本区地层平缓，以碎屑岩为主，层状结构，地形有利于自然排水。 可采煤层直接顶板抗压强度在 ～ MPa 之间，底板抗压强度在 ～ MPa 之间，虽以软弱岩石为主，但结构面不发育，岩石质量指标 RQD 值均在 50～ 90%之间，岩石质量较好，岩体较完整。 但主要开采煤层 62 煤，局部顶底板砂质泥岩、泥岩软化系数为 ～ ，属易软化岩层，可能对矿井开采带来一定的影响。 综合分析，矿区工程地质类型为第三类，第二型，即层状岩类中等型。 （ 2） 环境地质 本区第四系松散层广泛分布，地形切割比较强烈，冲沟发育，地表植被稀少，水土流失严重。 据调查，区内未发现大的滑坡、塌陷等不良工程地质现象，雨季也不易发生泥石流，但洪水携带泥沙量较大。 经钻探施工、地球物理测井，对钻孔内岩石、煤层、地下水及地表水的采样测试、化验等，均未发 现放射性异常及大量有害气体。 目前本区尚未大规模开发，空气清新， 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 12 页 水质良好，地表未发现有危害性的污染物，从环境角度讲，本区目前受污染程度较小。 但随着矿区不断的开发建设，将带来一系列与环境地质有关的问题。 因而在开采过程中要控制对环境产生危害的污染源和污染物，加大对各种废物的综合利用及治理。 （ 3） 、瓦斯、煤尘及煤的自燃 ① 瓦斯 勘探在钻孔中采集了瓦斯样，利用解吸法试验结果见表 13，均含很低的残存瓦斯，经过室内脱气分析，瓦斯成分以氮气为主，其次为二氧化碳气，多数钻孔无甲烷气，为二氧化碳～氮气带。 表 13 瓦 斯 含 量 汇 总 表 煤 层 号 瓦斯含量（ ml/g） 自然瓦斯成分（ %） 瓦斯分带 CH4 CO2 CH4 CO2 N2 62 ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） ～ （ 5） 二氧化碳～氮气带 ② 煤尘 62 煤层简选样煤尘爆炸鉴定结果：火焰长度均大于 400 mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为 80%，其结论均为有 爆炸性。 煤层挥发份是煤尘爆炸的重要影响因素，区内 62 煤层挥发份较高，均在 30%以上，所以本区 62 煤层有煤尘爆炸危险性。 ③ 煤的自燃 据测区内 62 煤层自燃倾向等级属于易自燃煤（ T13为 15～ 21℃ ），着火温度小于 305℃ (T1)。 这是煤层露头自燃和开采后煤堆积自燃的主要因素。 另据内蒙煤矿设计院对部分电厂用煤资料调查：东胜煤田煤自然发火期为40～ 60 天，堆积高度、堆积方式均是煤堆自燃的影响因素。 ④ 、地温 综合简易测温成果分析，由于煤层埋藏较浅，地温随深度增加温度增加幅度较小，地温梯度为 1℃ /100 m 左右，本区属地温正常区，无高温异常。 ⑤ 、地震 本区位于准格尔旗境内，据东胜地震台地震资料： 1976 年以和林县新店子为中心的 ～ 5 级地震，波及准格尔旗； 1985 年东胜地区地震次数 15 次，达拉特旗发震次数居多，最大震级 级。 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 13 页 依据《中国地震动参数区划图》（ GB183062020）划分：本区所处地域地震动峰值加速度为 g，对照地震烈度为 7 度。 煤层特征 区内含煤地层为中、下侏罗统延安组（ J12Y），该组地层厚度为 ～ 米，平均厚度为 m,全区发育，由于上 岩段遭受剥蚀，厚度有一定变化。 该组地层含煤 1～ 8 层，具有对比意义的 6 层。 下部煤层发育较好，厚度较大、含煤性较好；上部煤层发育一般，煤层较薄。 煤层倾角为 14176。 ,平均为 3176。 煤层总厚度为 ～ m，平均为 m，可采煤层总厚度为 ～ m，平均为 m，含煤系数为 ～ %，平均为 %，可采含煤系数为 ～ %，平均为 %，含煤性较好。 区内煤层自上而下基本表现为 五 层煤，即 5 5 6 7 号煤层，其中 4 和 62 共 两 层煤 达到可采，且 62 煤层为本区的主要可采煤层，在区内全部可采；其它三层煤在工作区内均不可采。 可采煤层 （ 1） 、 4 煤层 位于中下侏罗统延安组（ J12Y）中岩段的下部，煤层厚度为 ～ m，平均 m。 煤层在 2 勘查线上 H5 号孔附近最厚，为 m。 煤层结构简单，不含夹矸或含 1 层夹矸，厚度为 ～ m，平均 m，岩性一般为砂质泥岩和炭质泥岩。 煤层厚度变化规律性较明显，结构较简单，局部地段为长焰煤，由此确定 4 煤层为稳定的大部可采煤层。 煤层顶板岩性为：砂质泥 岩、泥岩、细砂岩；底板岩性为：泥岩、砂质泥岩。 该煤层与 62 号煤层间距为 ～ m，平均为 m。 （ 2） 62 煤层 位于中下侏罗统延安组（ J12Y）的下岩段的下部，在井田范围内全区发育。 煤厚为 ～ m，平均为 m。 煤层结构简单，不含夹矸或含 1～2 层夹矸，岩性一般为泥岩和炭质泥岩。 工作区内煤层厚度变化很小，结构简单，煤岩类型单一，由此确定 62煤层为稳定的全区可采煤层。 煤层顶板岩性为：砂质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩；底板岩性为：粉砂岩、泥岩、砂质泥岩。 该煤层 与 7 号煤层间距为 ～ m，平均为 m。 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 14 页 表 14 可 采 煤 层 特 征 表 内容 煤号 可采厚度 夹 矸 煤层间距 稳定及可采程度 最小～最大 平均 最小～最大 平均 /层数（点数） 最小～最大 平均（点数） 4 ～ （ 11） ～ （ 9） ～ （ 8） 稳定全区可采 62 ～ （ 16） ～ （ 6） ～ 稳定全区可采 煤质、煤类与煤的用途 （ 1） 物理性质及煤岩特征 煤的一般物理性质 区内煤肉眼鉴定呈黑色，条痕褐色 ,光泽暗淡，煤岩组份以亮煤为主 ,条带状结构 ,层状构造，参差状断口 ,属半亮型煤。 （ 2）宏观煤岩特征和显微煤岩特征 ① 宏观煤岩特征 区内煤的煤岩组分为亮煤，丝炭分布于层面，局部含条带状或透镜体镜煤。 ② 显微煤岩特征 本区主要可采煤层 62 煤层有机显微煤岩组分中镜质组含量最高，为%，次为丝质组，含量为 %，再次为半镜质组与 稳定组，含量分别为 %、 %。 依据国际显微煤岩分类标准划分，区内各煤层均属微镜惰煤。 煤中矿物杂质以粘土组含量最高，为 %，硫化物组含量最低，均为 0，氧化物组为 0，碳酸盐组为 %。 ③ 变质程度 区内 62 煤层的镜煤最大反射率为 ，根据 “西安煤炭科学分院地质勘探研究所 ”1979 年提出的以镜煤最大反射率为划分煤变质阶段的方案标准确定，区内各煤层的变质阶段均为烟煤 Ⅰ 阶段。 （ 3） 化学性质、工艺性能 各主要可采煤层的煤质特征分述如下： 1）化学性质 ① 工业分析 a、 水分（ Mad） 4 号煤共 有 11 个样品测试了原煤的水分， 4 煤层原煤水分在 ～ % 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 15 页 之间波动，平均为 %；有 10 个样品测试了浮煤的水分，浮煤水分在 ～%之间波动，平均为 %，洗选后水分有所增高。 62 号煤共有 16 个样品测试了原煤的水分， 62 煤层原煤水分在 ～%之间波动，平均为 %；有 16 个样品测试了浮煤的水分，浮煤水分在 ～ %之间波动，平均为 %，洗选后水分有所增高。 ② 灰分 (Ad) a、煤层灰分： 4号煤共有 11 个样品测试了原煤的灰分，其值在 ～ %之间波动，平均 %；有 10 个样品测试了浮煤的灰分，浮煤灰分值为 ～ %，平均为 %，洗选后灰分大大降低，为低灰分煤（ LA）。 62 号煤共有 16 个样品测试了原煤的灰分，其值在 ～ %之间波动，平均 %；有 16 个样品测试了浮煤的灰分，浮煤灰分值为 ～ %，平均为 %，洗选后灰分大大降低，为低灰分煤（ LA）。 b、顶底板、夹矸灰分： 4号煤层顶板灰分为 %，夹矸灰分为 %，底板灰分为 %,62号煤层顶板灰分为 %，底板灰分为 %。 ③ 挥发分 (Vdaf) 4 号煤共有 9 个样品测试了原煤的挥发分，其值为 ～ %，平均值在 %；有 10 个样品测试了浮煤的挥发分，其值为 ～ %，平均值为 %，洗选后挥发分略有增高，据减灰后的浮煤测值确定挥发分产率分级为中高挥发分煤（ MHV）。 62 号煤共有 12 个样品测试了原煤的挥发分，其值为 ～ %，平均值在 %；有 16 个样品测试了浮煤的挥发分，其值为 ～ %，平均值为 %，洗选后挥 发分略有增高，据减灰后的浮煤测值确定挥发分产率分级为中高挥发分煤（ MHV）。 2）煤中有害元素 ① 全硫（ ） 4 号煤层共有 11 个样品测试了原煤的全硫，其值为 ～ %，平均值在 %，有 9 个样品测试了浮煤的全硫，其值为 ～ %，平均值在 %，为特低硫分煤（ SLS），硫分变化不大，洗选后硫分略有下降。 62 号煤层共有 16 个样品测试了原煤的全硫，其值为 ～ %，平均值在 %，有 12 个样品测试了浮煤的全硫，其值为 ～ %，平均值在 %，为 特低硫分煤（ SLS），硫分变化不大，洗选后硫分略有下降。 区内煤中硫成分以有机硫（ ）为主，硫铁矿（ ）次之 ,硫酸盐硫（ ） 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 16 页 含量甚微。 ② 磷 (Pd) 4 号煤层磷含量原煤位于 ～ %之间，平均值在 %；浮煤为 ～ %之间；平均值在 %，属低磷分煤（ LP）。 62 号煤层磷含量原煤位于 ～ %之间，平均值在 %；浮煤为 ～ %之间；平均值在 %，属低磷分煤（ LP）。 ③ 砷 (AS) 区。