采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团集贤煤矿24mta新井设计[2](编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团集贤煤矿24mta新井设计[2](编辑修改稿)内容摘要：

界 井田周边状况 本矿北界以 F1 断层 为界 ，东为东荣一 矿，西为 东荣三矿，南以井田边界为界。 井田境界确定的依据 ．地质条件作为划分井田境界的依据． ．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 集贤煤矿 是 双鸭山 矿务局重要的骨干矿井之一，以其经济效益和产量占有较重要的位置。 因此， 集贤煤 矿的发展是至关重要的。 从储量上看，矿井的服务年限可达 70 年以上，但随着矿井开采区域的延深，煤层赋存的地质条件趋于复杂，高强度的机械化开采困难越来越大。 井田储量 井田储量的计算 井田内可采煤层为 6 号煤层。 井田工业储量为 ，可采储量为。 保安煤柱 井田边界留煤柱 30m， 断层保护煤柱 30m，大巷保护煤柱 10m。 按以上计算方法，本矿井煤炭损失为 Mt， 损失率为： % 储量计算方法 计算标注以《储量管理规程》为依据，公式如下： 9 块段储量 =块段面积247。 cos(平均倾角 )平均厚度容重 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% 通过计算本井田工业储量为 ，可采储量为。 储量计算评价 煤层厚度比 较稳定，倾角 近水平 ，煤层底板起伏不大，构造控制基本可靠，储量计算较可靠。 矿井可采储量汇总表 如表 21 表 21 矿井可采储量汇总表 煤层号 面积 /m2 工业储量/ Mt 永久煤柱/ Mt 可采储量/ Mt 占总储量的百分比/％ 2 *106 4 *106 6 *106 合计 矿井工作制度 生产能力及服务年限 工作制度 矿井设计年工作日为 330d， 采用四 .六制作业，每天三班生产，一班 准备，每天净提升时间为 14h。 生产能力 井田煤炭储量 比较 丰富（地质储量为 ，可采储量为），地质构造及水文地质 较 简单，煤层 成近水平 赋存（最大倾角176。 ，平均 倾角 4176。 ），煤质优良。 方案一：建。 方案二：建。 方案三：建。 10 根据《煤矿工业矿井设计规范》 矿井投产后服务年限不应过长，可由服务年限确定。 矿井及第一开采水平设计服务年限 如 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 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 60～ 80 30～ 35 ～ 60～ 70 25～ 30 20～ 25 15～ 20 ～ 50～ 60 20～ 25 15～ 20 10～ 15 矿井设计服务年限 矿井设 计服务年限公式： P＝Ｚ／（ＡＫ） 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～ 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。 计算得： 方案一： P＝ 年 方案二： P＝ 年 方案三： P＝ 59 年 通过计算，确定本 矿井生产能力为 ，矿井服务年限为 年。 11 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 本矿区地面标高在＋ 1215 与 ＋ 1324m之间 ，起伏较小。 矿区附近各个矿井井型 大致都 不同，开拓方式以立井 开拓、斜立井联合开拓 居多 ，平硐开拓少见。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括： (1)井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况）； (2)煤层赋存和开采技术条件； (3)地形地貌和地面外部条件； (4)技术装备和工艺系统条件； (5)施工技术和设备条件； (6)总体设计和矿井生产能力要求等。 对以上各 种因素综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后得出， 影响本设计井田开拓方式的具体因素 有 如下 两点 ： 1． 地表因素 本井田 地势平坦 ，地势起伏较 小。 2． 煤层赋存情况 整个井田的煤层上部标高在 960m，下部标高在 740m，北部 以断层 为界。 整个矿区共有 3 层可采煤层，即 6 号 煤层 ， 煤层 发育 稳定。 煤层走向长度为 ，倾向。 本井田 煤层 都是 近水平 分布，属 中厚煤层，平均倾角在 4176。 左右。 矿井开拓方案选择 确定矿井开拓方式的原则 根据精查报告确定的煤层自然产状，构造因素，顶底板条 件，冲积结构，地形及水文地质条件等，其中煤层赋存深度和冲积层的水文地质条件对开拓 12 方式影响最大。 集贤煤 矿必须按照基本建设程序办事，确定矿井开拓方式必须充分考虑多个主井工艺系统的机械化装备水平。 矿井机械化程度的高低不仅直接影响井型和经济效益，而且往往由于提升、运输设备的革新发展，而引起开拓本身发生变化。 确定井田开拓方式的原则： （ 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，尤其是初期建 设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设。 （ 2）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。 （ 3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 （ 4）必须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。 （ 5）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。 在侵蚀基准面以上的山岭或丘陵地区赋存的煤层适用于平硐开拓，很显然此井硐形式不适合于 集贤煤矿。 下面进行斜井与立井形式的比较：当表土深，有较厚的含水冲积层或流沙时，斜井通过较复杂，较昂贵；同样开采水平，斜井比立井长，维护费用高，当围岩条件差时维护困难；采用绞车提升时，速度低，能力小，钢绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高。 当井田倾斜很长需要多段提升时则转换环节多，系统复杂，效率低，成本高；由于斜井较长，因此各种管线敷设长度大，通风阻力大，增加了费用；人员进出和材料设备等辅助运输时间长，但装备带式输送机后，斜井提升能力大，运输距离长，提升高度大。 并且延伸改造和扩大生产能力较为简单，可以实现煤炭从工作面到地 面的连续运输，效率高，成本低，一井还可以两用。 在环境方面，立井井塔很高，而斜井低矮，如在广场四周筑堤植树，可将广场遮掩起来，减少矿井建筑对周围风景的影响。 立井开拓适用性强，可用于各种地质条件，同时，在技术上也成熟可靠。 一般在表土厚、煤层赋存深时，应采用立井开拓。 当水文地质复杂，需用特殊施工方法开凿井筒时，则立井是首选的方式，进行多水平的急倾斜煤层应优先考虑立井开拓。 13 综上所述，根据本井田煤层赋存以及水文地质条件等因素，选择井硐形式为 斜 井开拓。 2．井筒位置的选择 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）地面条件： ①工业广场地占地面积； ② 地形与工程地质条件； ③ 煤的运输方向； ④生产建设与住宅位置。 （ 2）井下条件： ① 按运输量确定井筒位置； ② 根据地质条件确定井筒位置； ③ 煤柱量；④ 勘探程度和初期工程量。 经过分析提出四种方案进行比较： 方案一：主副井位于井田储量中心附近，主副井均采用立井。 优点： ① 井筒位置接近井田中心，井下为双翼生产易于保证矿井产量；② 上运输距离短，地运营费用低； ③ 井底车场位于储量中心，井 下运输（煤矸）运营费低。 缺点： ① 工业广场压煤量大，对于煤层间距小的，不利于车场维护。 方案二：主副井于井田边界，采用集中运输大巷。 优点： ① 井筒压煤量少； ② 车场易于维护，运输线路比较通畅。 缺点：运输线路长一点。 方案三：主副井位于井田边界，然后采用集中石门联结分煤层上山。 优点：石门长度短了，开拓上山费用低。 缺点：维护费用太高。 方案四：主副井位于井田边界，采用条带式开采。 优点；开拓工程量小，效率高。 缺点：煤层倾角太大，不易于开采，维护费用比较高。 综上所述，根据本井田煤层比较厚、倾角小等因素，为 提高初期投产速度，所以采用方案一，将井筒选择在井田储量中心附近。 开采水平数目和标高 根据煤层的赋存条件和倾斜长度，一个井田可以单水平开采，亦可以多水平开采（从上往下逐水平开采）。 每个开采水平设井底车场和运输大巷，供该水平各 带 区煤的外运、辅助运输和通风用。 14 本设计井田水平标高的确定主要考虑了以下几个因素： 合理的水平服务年限； 煤层赋存条件及地质构造； 生产成本； 水平接替 井底车场及其主要硐室的位置应尽量处于较好的岩层内。 根据上述因素，本设计井田设计提出水平划分方案如下： 方案 一 ：井田划分为两个开采水平。 方案二：井田划分为一个开采水平； 表 3— 1水平储量及服务年限表 储量（ Mt） 服务年限（年） 方案 二 单水平 方案 一 一水平 二水平 从表可知，方案 一 中的一水平达不到合理的服务年限，且根据本井田地质条件限制，不利于多水平开采；而方案 二 有利于 带 区的接续，且巷道利用率高，吨煤成本相对较低。 故而采用方案 二 的水平划分方法，即划分一个开采水平。 开拓巷道布置 根据煤层的数目和间距，大巷的布置方 式分为单煤层布置（称为分煤层运输大巷），分煤组布置（称为组集中运输大巷）和全煤组集中布置（称为集中运输大巷）。 采用集中运输大巷时，各煤层间用采区石门联系。 当煤层倾角太大时，层间联系也可用溜井或斜巷。 各种方式的适用条件如下： （ 1） 分煤层大巷适用条件： A、煤层数不多，间距大，石门长； B、井田走向长度短，服务年限不长； C 、井底车场或平硐在煤层顶板； D、煤质牌号不同，要求分采、分运； E、产量、风量均大，需要疏解； F、各煤层底板，均有坚硬岩层。 （ 2） 分组集中大巷适用条件： A、煤层数多，层 距大小悬殊 ； B、按煤层的特点，该呢局运输、通风要求组合，经济上有利； C、多水平生产，容易解决运输，通风的干扰。 （ 3） 集中运输大巷适用条件： A、适于煤层层数多，层间距不大的矿井； B、井田走向长度大，服务年 15 限长； C、下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护； D、煤质牌号相同，要求分采分运； E、自然发火严重，便于分区，分段处理事故； F、采区尺寸大，石门长度短。 根据本井田的具体条件，采用集中运输大巷布置。 大巷布置方案示意图如 图 3— 1所示 ： 副井主井风井 图 3— 1 大巷布置方案示意图 选定开拓方案的系统描述 井筒形式和数目 本矿井采用 斜 井开拓， 中央边界 式通风，因此，有三个井筒：主 斜 井、副 斜 井、风井。 16 井筒位置及坐标 主井位于井田储量中心附近，为考虑 矿 井上下 生产流程能合理搭接， 根据本井田的实际情况，并考虑 井田地质条件，该设计 矿井井筒位置详见开拓示意图，其井筒井口坐标为： 主井坐标：经度 4177500，纬度 3761900 副井坐标：经度 4177600，纬度 3761970 风井坐标：经度 4177760，纬度 3761810 水平数目及高度 本井田煤层倾角小 ， 走向长度长， 煤层赋存较浅适合采用单水平开采。 如果采用多水平将导致服务年限太少从而达不到高产高效的目的。 集中化生产的要求，同时尽量减少水平的设置。 基于以上原则，同 时根据本井田的煤层赋存条件，地质构造等因素，且通过合理的 技术分析和经济评价，该设计矿井 采用单水平开采，水平垂高 100m。 石门大巷数目和布置 两条大巷， 一条运输大巷、一条回风大巷。 本设计矿井采用岩石大巷布置，回风大巷布置在最上层煤的上面，运输大巷布置在最下层煤的下面。 大 巷采用锚喷支护。 该设计矿井大巷断面 图 如下 ： 17 32大巷断面示意图 井底车场形式选择 与井底车场型式选择有关的因素有：保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性；调车简单，管理方便，弯道及交叉点少；调车简单，符合有关规程，规范； 井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低；施工方便，各井筒间，井底车场巷道与主要巷道间能迅速惯通，缩短建设时间；当。