采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团新发煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团新发煤矿15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

鸡东通密山东海矿杏花矿正阳矿城子河矿滴道矿新发矿 图 11 交通位置图 地形与河流 矿 区内地 形受各时代的岩层所支配 ， 后有加地质作用的装饰，北面基盘为麻山群变质岩形成的陡峻山峰，西面为玄武岩组成的桌装台地， 海拨标高 一般 2 在 +—。 穆棱河由东向西流过本井田，注入下游的乌苏里江。 气象 本区属大 陆 性气候， 四季 温差较大， 最高气温 +℃ 最 低 温度达 35℃ ，年平均气温在 ℃ ， 年降雨量 316— 528mm，年蒸量 — 1200mm，风向以西偏北为主，风力大而猛，一般 4— 8 级。 每年 11 月至翌年 4 月为冻结期。 地质特征 矿区范围内的地层情况 本区位于鸡西煤田北条带中部，根据钻孔揭露的地层情况，自下而上划分为：远古麻山群，侏罗系上统鸡西群城子河组和穆棱组，白垩系桦山群，第四系冲积层。 分别表述如下： 1． 元古界麻山群：主要分布在煤田外围，由拓榴石片岩，石英黑云母片岩及花岗片麻岩等 组成的变质岩系，厚度不清。 2． 侏罗系上统 鸡西群城子河组：城子河组为主要含 煤地层， 总厚度350470m。 3． 穆棱组： 该组地层与城子河组地层整和接触。 地层在区内发育较好，由西向东 捎有增厚，平均厚度为 725m，岩性以灰及灰绿色细粒碎屑为主，并夹有较多层的凝灰岩，含煤 18 余层。 4． 白垩统桦山群： 平行不整和与穆棱组之上，由上而下可划分为东山组和猴石沟组，厚度约 70— 100m，平均厚度为 80m。 岩性主要由灰绿色安山质火山碎屑岩，凝灰岩 ，粉沙岩等组成。 5． 第 四 系 冲积层：区内广泛分布，第四系冲积层主要发育在穆棱河河谷的两岸，由河体形成之冲积层，一般厚度约 5— 10m，有腐植土，砂，砾和卵石 3 组成。 井田范围内和附近的主要地质构造 本井田 位于鸡西煤田北部条带的中部，穆棱河向斜的北部边 缘上。 地层走向近东向西，向南倾斜，呈一单斜构造。 地层倾角 20176。 30176。 上统系罗罗侏侏界生中统系界地层系统柱　状煤层号煤层(m )岩　性　描　述4136a2927厚度约为1 6 0 米，4 1 层顶板为粗砂岩及3 6a 、2 9 、2 7 煤层伴生煤层为主要标识层，易于识别。 全区发育，可采煤层有：4 1 、3 6a 、2 9 、2 7 . 图 12 煤系地层综合柱状图 4 表 11 主要断裂构造表 表 12 煤层特征表 岩石性质、厚度特征 (附岩石物理力学性质指标表 13) 序号 断层编号 性质 产状 落差（ m) 可靠性 走向 倾向 倾角 1 F1 正 NE15176。 75176。 W 75o 45~75 可靠 2 F2 正 NE40176。 75176。 SE 75o 50 可靠 3 F3 正 NW30176。 75176。 NE 75o 40~70 可靠 4 F4 正 NE45176。 75176。 NW 75o 40~70 较可靠 5 F5 正 NE15176。 75176。 E 75o 85~110 可靠 层 次 煤厚（ m） 层平均间距 （ m） 稳定性 顶板 底板 最小 最大 平均 41 30 较稳定 中砂岩 粉砂岩 36A 稳定 中粗砂岩 细砂岩 10 29 较稳定 中细砂岩、粉砂岩 凝灰质粉砂岩 11 27 较稳定 中粗砂岩 细砂岩 5 表 13 岩石物理力学性质指标 床号 岩性 厚度（ m） 面积（ km2） 相应层位 1 辉绿岩 1． 4— 19． 95 10． 20 8号煤层 2 辉绿岩 1． 010． 25 14． 5 10号煤层 3 辉绿岩 0． 714． 25 3． 20 12号煤层 井田内的水文地质情况 本区地形西部高 ,东部平缓 ,下白垩统 煤系被很厚的第四系冲击层所复盖。 穆棱河由东向西流 过本井田，注入下游的乌苏里江 ,最大流量达 569m3/s,冬季 流量很小 ,几乎断流。 沼气、煤尘及煤的自燃性 瓦斯： 新发 煤矿属于低瓦斯矿井， 主要可采煤层 （ CH4 平均含量为，可燃质、 CO各煤层平均含量为 ，可燃质各主要可采煤层瓦斯自然成分以 N2为主， CO 次之， CH4最少，本矿瓦斯相对涌出量为 ，属于低瓦斯矿井。 煤尘 ：根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数 4553%之间，该矿开采的煤层属于 易爆炸危险 的煤层。 煤的自燃 ：据井下 勘探 资料该矿井 29煤有自燃发火的倾向，煤层的自然发火期为 36 个月，矿井总体为 Ⅱ 级自然发火矿井。 地温特征 ： 本区恒温深度 16— 26 米，温度 6℃ ,从地温测量成果计算分析，本区平均地温梯度为 ℃ /100m, 平均地热增温 率 为 ℃，地温梯度小于 3℃。 本区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。 给生产安全带来负面影响。 地压特征： 没有地压观测资料，但 勘探 中表现出一定的特征，煤岩层在断层附近特别破碎，特别是在大断层附近表现的尤为明显。 随着开采深度的增加，地压增大，增加了巷道变形的危险，给巷 道支护增加了难度。 煤质、牌号及用途 根据中国煤的分类方案，本区以 焦 煤为主，无烟煤、贫煤、弱粘结煤、气煤等次之。 各层煤的牌号分布与煤的原始质料及其转变、聚积环境 ， 及后期 6 变质因素有关。 29煤层为无烟煤、贫煤及弱粘结煤 ，其余各层均为长焰煤。 灰份： 4层煤基本一致，其它层勘探灰份偏低， 而 勘探 煤样灰份均偏 高。 其原因 ， 勘探 煤 样包括夹石，而钻探煤样剔除 以上的夹石，因此灰份偏低。 挥发份 ：多数相差 1％左右，个别层相差 2％。 发热量 ：因勘探较 勘探 煤样灰份低，因此发热量相应较 勘探 高。 7 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 、地质条件作为划分井田境界的依据； ，处理好相邻矿井之间的关系； ； 、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应； 井田周边情况 新发矿井田范围内没有小煤矿及老窑，但周围废气小煤窑星罗棋布，矿井东北部有鸡西北刚公司斜井，西部有市属育新煤矿。 井田储量 井田储量的计算 在划定的井田范 围内，计算矿井开采煤层的储量，是进行矿井设计和生产建设的依据。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井设计储量是矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量后的储量。 矿井可采储量是指矿井设计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。 设计井田范围内计算的煤层 4 36A、 2 27四 层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一 致。 矿井开采储量（ Z）是矿井设计的可以采出的储量，故 Z=（ ZCP） C 式中 P— 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、建筑物等留置的永久煤柱损失； C— 采区采出率，厚煤层不低于 ；中厚煤层不低于 ；薄煤层不 8 低于。 保安煤柱 参照保护煤柱的设计原则如下： (1)在一般情况下，保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定。 (2)地面受护面积包括受护对象及周围的受护带 (3)当受护边界与煤层走向斜交时，应该根据基岩移 动角求得垂直与受护边界方向的上山方向移动角和下山方向移动角，然后再确定保护煤柱。 (4)立井保护煤柱应按其深度，用途，煤层赋存条件和地形特点留设，立井深度大于或等于 400 米的以边界角圈定，小于 400 米的以移动角圈定。 为了安全生产，本设计矿井依据《煤矿安全规程》，留设保安煤柱如下： 30m～ 50m 保安煤柱； ，本次设计对落差大于 100m断层，留 50m煤柱；落差在 50— 100m之间的断层，留 30m 煤柱 ；落差小于 50m 的断层留 20m 煤柱。 15m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50～ 100m； 按以上方法计算得： 工业广场煤柱损失： ； 断层、地面、边界、巷道保安煤柱损失： ； 总损失量： ； 储量计算方法 计算方法：用底板等高线平面投影分水平块段法。 计算公式：块段面积块段平均厚度容重 /cos（煤层平均倾角） 经计算得：本矿井的工业储量为 ，开采储量为。 所以 本矿井设计以此为设计依据。 其具体储量计算数据如下表 21。 9 表 21储量计算 水平 煤层 工业储量A+B+C(Mt) 损失（ Mt） 可采储量（ Mt） 工业场 地 井田境界 断层 其它损失 开采损 失 合计 Ⅰ 41 36a 29 27 合计 Ⅱ 41 36a 29 27 合计 总计 回采要求：中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为。 、储量计算的评价 本设计井田的各类储量计算严格执照有关规定执行。 由于技术水平所限，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 该设计矿井年工 作日确定为 330 天，矿井每日净提升 16时，采用 四六 作制制度。 矿井生产能力的确定 矿井生产能力是煤矿生产建设的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井 10 生产技术面貌，是井田开拓的一个重要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。 矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应等因素确定。 对于具体矿井，应根据该矿实际情况综合计算其矿井生产能力，本设计就新发矿起实际情况提出以下三种设计方案： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具 体选择哪一种，还应该根据矿井服务年限来确定。 矿井服务年限 矿井服务年限计算公式如下： T=Z /（ A k） 式中： Z— 矿井设计可采储量， Mt； A— 矿井生产能力， Mt/a； k— 矿井储量备用系数， k=～ ； 根据本矿井实际情况，取 k=。 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： （ A k） =（ ） =81a； 方案 B： （ A k） =（ ） =； 方案 C： （ A k） = /（ ） =50 a； 参照 设计规范规定的各类矿井的矿井和开采水平设计服务年限，详见表22，根据以上方案 B比较合理，所以矿井生产能力为 ， 矿井服务年限为 T=。 表 22 各类矿井和水平服务年限 井 型 矿井设计生产能力 /万 t/年 矿井设计服务年限/a 开采水平设计服务年限 / a 开采 0 176。 ～ 25176。 煤层矿井 开采 25176。 ～ 45176。 煤层矿井 开采 45176。 ～ 90176。 煤层矿井 特大 ≥ 600 300～ 500 80、 70 35 大 1 150、 180、 240 60 30 25 20 中 4 60、 90 50 25 20 15 小 1 2 30 自定 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 新发矿位于黑龙江省鸡西市境内 ，距市中心约 ，西与滴道矿为邻，东与城子河斜井毗邻。 新发矿井田范围内没有小煤矿及老窑，但周围废气小煤窑星罗棋布，矿井东北部有鸡西北刚公司斜井， 西部有市属育新煤矿。 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 井田开拓方式的 原则： 确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置 ,合理地确定开采水平数目和位置 ， 布置打巷及井底车场。 确定矿井开采顺序，作好开采水平的接替 ， 进行矿井开拓延伸、深部开拓及技术改造。