采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣五矿的15mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣五矿的15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

位标高为 45～ 52m。 对井田范围内的开采情况没有影响。 沼气 、煤尘及煤的自燃性 ：东荣五矿属于低瓦斯矿井 ， 在地质条件简单，开采深度浅 ， +100m水平以上，瓦斯涌出量较小。 随着深度增加，瓦斯涌出量逐渐增加，不同煤层瓦斯含量也有不同，主要可采煤层 CH4平均含量为 7m3/t，可燃质、 CO2各煤层平均含量为 ，可燃质 在 各主要可采煤层 的 自然成分以 N2为主，本矿瓦斯 工作面 绝对涌出量为 8m3/min。 掘进 面 瓦斯 绝对 涌出量为 ，其它巷道的瓦斯绝对涌出量为 属于低瓦斯矿井。 ：根据煤尘爆炸性试验指标，该矿开采的煤层均无爆 炸性。 ：根据邻近矿井资料表明，该矿井 15＃ 煤层有自燃发火的倾向， 1 17＃ 煤层均无自燃发火的倾向。 ：本区恒温深度 在 16～ 26m 的范围内 ，温度 为 6℃ ,从地温测量 结果 计算分析 得知 ，本区平均地温梯度为 ℃ /100m， 平均地热增温率为 ℃， 设计井田的范围 基本属于地温正常区。 但随着开采深度的增加，地温将有所升高。 7 煤质、牌号及用途 根据中国煤炭的分类方案，本区以无烟煤为主，其容重为 ,其硬度为。 该煤 种 主要为民用燃料和化工染料及冶金用煤 ， 主要可 采煤层的 煤质特征见表 14： 表 14 煤质特征 表 煤层141517煤层 水分 灰分 挥发分 全硫 发热量煤种原煤精煤 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 无烟煤 8 第 2 章 井田境界、储量及服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 以地理地形、 大的断裂构造等 作为划分井田境界的依据； ，以利于机械化程度的不断提高 ； ，合理安排地面生产系统和各建筑物； 井田周边情况 本矿 北侧以西峪村煤矿为其边界， 东 侧有公路作为该井田的边界， 南侧为一东西走向的断层，西侧有数条 断层，并且有居民区，以此作为该井田的边界。 设计井田南北走向长度约 4 km，东西走向长度约为 3 km。 西距双鸭山市 65km，南距双鸭山七星矿 15km。 交通方便， 向 北 9km 有福前铁路 ，最近车站为 兴隆站，铁路经由双鸭山和福利至佳木斯可通往全国各地，公路可通往宝清、福利和双鸭山。 井田储量 井田储量的计算 井田范围内 开采 的煤层为 14＃ 、 15＃ 、 17＃ 三层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 参加计算的煤层最小厚度为 ，最大厚度为 ,最 高 灰分为 ﹪，最 低 灰分为 ﹪ (原煤 )量。 矿井工业储量是指 在当前的技术经济条件下，依照国家的能源政策能够合理开采利用的储量。 矿井可采储量是指矿井 工业 储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率的储量。 经初步计算，井田范围内共有工业储量。 保安煤柱 《煤矿安全规程》，留设保安煤柱如下： 边界 的 断层 处 留设 30m～ 50m 保安煤柱； 较大的 断层 处 留设 30m 保安煤柱； 9 按其等级 留设 15～ 20m 宽 的 围护带； 留 50～ 100m 宽的保安煤柱。 按 以上方法计算得： 工业广场煤柱损失： ； 断层、 采区 、边界保安煤柱损失： Mt； 开采损失量： Mt。 工业广场 保安 煤柱的留设 如图 21： φγβφδδφm mm nk 2k 2 ˊk 3 k 3 ˊm 2n 2d abcd ac bd acb 图 21 安全煤柱的留设图 其 参数见表 21： 10 表 21 安全煤柱的留设参数 表 煤层 倾角 煤层 厚度 井筒中心通过煤层的距离  δ γ β 5176。 590m 45176。 77176。 77176。 73176。 储量计算的评价 设计矿井的各类储量计算见表 22： 表 22 矿井工业储量汇总表 水 平 煤层号 工业 储量A+B+C (Mt) 开采 损失 可采 储量 (Mt) 工业 场地 井田 境界 断层 其他损失 合计 14 15 17 合计 矿井工作制度、生产能力及服务年限 矿井工作制度 根据《设计规范》 的 规定： (1)矿井 的 年工作日按 330d计算； (2)每天的净提升时间 按 16h计算 ； (3)矿井 采用“四六”制 ，其中 三 班进行采、掘工作，一班进行检修； 矿井生产能力及服务年限 《设计规范》 的规定 ，矿井的设计生产能力 分为以下三种 ： ① 大型 矿井： 、 、 、 、 、 （ Mt/a）； ② 中型矿井 : 、 、 （ Mt/a）； ③ 小型矿井： 、 、 、 （ Mt/a）； 除上述井型以外，不应出现介于两种设计生产能力中间 的 井型。 11 本矿井已查明的工业储量为 ,，估算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的 10%，各可采层为 中厚、 厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的采区采出率为 80%，由此计算确定本井田的可采储量为。 根据地质报告的资料描述，煤层储量适中，地质构造比较简单，煤层生产能力大以及煤层赋存深等因素，初步决定采用 大 型矿井设计。 并初步确定三个方案，即矿井生产能力为 ， ，分析论证如下： 按照公式 P=Z/AK (21) 式中 P—— 为矿井设计服务年限， a； Z—— 井田的可采储量 ,Mt； A—— 为矿井生产能力 ,Mt/a； K—— 为矿井储量备用系数，一般取 ； 计算得： P1=96a ； P2=； P3=64a； 经与《规程》和采矿设计手册相核对， 并考虑 15＃ 、 17＃ 煤层的 生产能力确定 ，即本矿井的 设计 生产能力为。 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 矿井开拓设计是在总体设计已经划定的井田范围内，根据精查地质报告和其它补充资料，具体体现总体设计的合理原则，认真 分析研究 主要井巷如何深入地下或山体，以便接近或进入煤层的预定位置，为采区开采打开 通道，其中包括确定主副井、风井的井筒形式、深度、数量、位置、阶段高度、大巷布置、采区划分、开采顺序与通风、运输系统。 设计井田，煤层的赋存深度大约在离地表 500m 左右，煤层倾角较小，并在井田范围内 有 含水丰富的冲击层， 矿区地面标高在＋ 1500 至＋ 703m之间，地区起伏 较 大，矿区煤层赋存稳定，断层少 落差 不 大，大的断层都作为矿区的边界，矿区附近各个矿井井型不同，开拓方式 主要 以立井 开拓 为主。 考虑通风、施工等条件，初步选用 双 立井开拓。 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 情况 和开采技术条件； (3)技术装备和工艺系统条件 ； (4)地形地貌和地面外部条件； (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 ； 对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后确定。 影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： 本井田属于缓坡 高山 地形， 海拔最高的地区在本井田范围之外，其井田范围内 地势起伏 比 较平 缓。 整个井田的煤层上部标高在 300m，下部标高 在 100m，北部 及西部以断层为界。 整个矿区共有 3 层可采煤层，煤层 平均 走向 长度为 ， 倾向。 13 本井田 煤层系近水平 中厚 、厚 煤层，平均倾角在 176。 左右。 矿井开拓方案选择 井筒形式和井口位置 井口附近要有一定范围用以布置工业场地，其中包括主 副 井生产系统建筑物与结构物矿井工业场地占地指标。 选择井井筒位置应当充分利用地形，以地面生产条件系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，不仅平场工程量较小，大型建筑物基础处理也比较简单。 地面条件 ： ： 井口附近要有一定的范围用 以布置工业场地，其中包括主副井生产系统建筑物与结构物，根据《煤炭工业设计规范》矿井工业场地的占地面积指标，该矿井占地约有 12～ 公顷，由于矿井占地较多，矸石和煤泥水对生态有一定的影响，故应选择荒山坡地结合地形布置生产系统，以减少土石工程，认真贯彻不占良田，少占农田，不拆或少拆村庄的方针。 ： 选择井筒的位置应当充分利用地形，从地面生产系统布置要求，平坦地形最适合矿井建设，这样不仅平场工程量少，大型建筑物基础比较简单，井口附近不能过分低洼，不仅要避免洪水灾害，还要避开滑坡、岩崩、流 沙河 、泥石流 等 危险区。 ： 为了减少运输费用，在确定井筒位置时，要考虑主要运输所在的位置，有条件的应尽量使提升井筒或运输平硐靠近主要运向 的 一侧。 井下条件： ： 通常把运量和运距的乘积叫做运输功，以吨公里表示，在同一井田内，大巷运输费 用的 高低与所消耗的运输功近似成正比。 井田储量一定时，沿井田走向大巷运输功的变化可因井筒位置的不同而成倍的增加，当井田形状规则，储量分布均匀时，最小运输功的位置在井田的中心，井筒设于此处，不仅运输费用低，巷道维护、 采 区准 备及通风费用也相应降低。 ： 14 井筒位置应选择在以丘陵坡地为主的宽缓地带，该处冲击层薄，地下补给范围有限，工程地质条件较好。 土地亩产较低，如果井筒位于冲击平原，应该根据钻孔资料寻找基岩隆起区，可利用 古 地形和掩埋着的冲击层。 ： 为减少煤柱量，在选择井筒位置时，如果不能设在井田之外，应结合其他条件尽量使井筒设在煤层浅部， 尽 可 能 少压煤，也便于后期回收，浅部没有条件时，井筒应选择在无煤区、薄煤区、高灰 分 区、变质区，但是又不能给井筒的施工带来困难。 依据本井田的储量分布图及剖面图。 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心，坐标为： 主井坐标： 纬度 ， 经度 95594 副井坐标： 纬度 ， 经 度 根据地形地貌、煤层赋存条件及确定的工业场地位置，本着合理开发全井田， 最大限度的利用资源、 集中生产运输环节简单、初期井巷工程量少、投资省、出煤早、达产快、安全、高效的原则，设计提出了 三 个开拓方案： 方案 一 ：双立井开拓 方案 二 ：双斜井开拓 方案三：主立副斜 井 开拓 以上 三 种井筒开拓方案比较如下： (一 )适用条件 比较 ： 斜井 :主要适用于 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 20－ 40m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层 ； 井筒不需要特殊施工 方法 的缓倾斜及倾斜煤层。 立井 :适用于 煤层赋存深度 在 200－ 1000m，含水砂层厚度 20－ 400m,并且立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯，水文等自然条件的 限制 ； 技术上 也比较可靠 ， 当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。 (二 )斜井与立井 的技术比较： 综上所述，对以上几种开拓方案进行相应的技术比较，以便从中选出较为合理的方案，具体比较见表 31： 15 表 31 技术 比较表 方案 名称 优点 缺点 1 双立井 ，提升速度快 ，满足风量的要求 ，建井期长。 ，立井石门长度较大，工程量较大 2 双斜井 ，初期投资与双立井相比较少 ，增加煤柱的损失且不利于井筒的维护 ，通风阻力大，满足不了通风的要求 3 主立 副斜 风要求 ，不利于工业场地的布置 ，煤柱损失较多 依据开拓方案技术比较表可初步选定两种较 为 合理的开拓方案。 方案一：双立井开拓 方案二：双斜井开拓 上述两种开拓方案在技术上是可行的，为从上述两种开拓方案中选出比。