采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿09mta新井设计[8](编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿09mta新井设计[8](编辑修改稿)内容摘要：

～ ％ ，二氧化硫一般为 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低。 煤质、牌号及用途 本矿井煤属低变质煤， 煤的挥发分一般大于 40％ ， 个煤层 Y值平均为 5～9m/m，粘结性较低，煤种在垂向上无明显变化。 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）为 ～ ％ ，多属中低灰煤层，其中几个主要可采煤层均为低灰煤层。 硫：各煤层硫的含量很低，原煤全硫为 ～ ％ 属特低硫煤。 磷：各煤层原煤磷的平均含量为 ～ ％ 属特低磷煤。 各煤层煤的平均发热量为 3063～ 6849 千 卡 /kg。 7 各煤层碳（ Cr）的平均含量为 ～ ％ （ Hr）的平均含量为％。 （ Or）的平均含量为 ％ ，说明煤的元 素组成稳定，属低变质煤。 本井田原煤按现行煤炭应用分类法属于Ⅰ ～ Ⅱ气煤，由于本区气煤低灰低磷，低硫，具有一定的胶质层厚度，所以，本矿井原煤经洗选加工后可做为优良的配焦和化工精练，副产品可供动力或民用。 勘探程度及可靠性 本矿井所在地区从 1965 年就开始进行地质勘探工作，先后经过普查，详查，精查阶段，采用了钻探，测井和地震，相互结合的综合勘探手段，精查地质报告提供的资料比较齐全，精查阶段查明了主要断层和构造及煤层厚度，结构和分布范围，比较可靠地提供了煤层层位的对比资料。 东 煤公司 1984 年 6 月对本区精查地质报告的批复认为，基本达到《煤炭资源地质勘探规范》的标准。 8 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边情况 本井田 范围内 没有生产 、 在建及停闭矿井，也没有小煤窑，在井田外 公里处 生产的 鸡西矿 务 局正阳 煤矿。 经技术经济分析后，确定本设计井田境界为：西以 断层 F1 为 井田 边界，东以 F3 断层 为井田境界，以 24＃煤层－ 550 煤层底板等高线， 45＃煤层－ 400m煤层底板等高线 为 井田南部境 界。 井田走向 ,倾向 5km,井田面积约 13km2。 井田境界确定的依据 ； 、地质条件作为划分井田境界的依据； ，以利于机械化程度的不断提高。 井田未来发展情况 随着勘探水平 和技术的进步 ，井田范围内可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 矿井储量是指矿井内所埋藏的数量，具有工业价值的煤炭数量。 它不仅包含着煤矿在地下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。 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。 矿井工业储量是指 井田范围内各煤层 储量的总和。 矿井设计储量是矿井工业储量减去断层煤柱、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。 本 设计井田范围内 可采 的煤层有 4 4 2 24 上 、 24五 层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 保安煤柱 保护煤柱的设计原则 ： (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)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 400m的以边界角圈定，小于 400m的以移动角圈定。 9 为了安全生产，本设计矿井依据《煤矿安全规程》，设保安煤柱如下： ① 各煤层在露头处留设 20 m 保安煤柱； ② 界断层留设 20m 保安煤柱； ③ 井田内部断层留设 20m保安煤柱； ④ 河流两侧各留设 20m 保安煤柱； ⑤ 地面建筑物留设 50m 保安煤柱。 储量计算方法 井田工 业储量应按储量块段法进行计算。 块段储量 =块段面积 *块段平均厚度 *容重 /cosθ θ —— 为煤层平均倾角 计算得 Zc=5000 2600 104 /cos6176。 = 根据原 城子河矿 初步设计储量图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为 ， 计算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采储量； ZC— 工业储量； P— 永久煤柱损失； C— 采区回采率。 回采要求 ：中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 计算得： Z=（ ） = 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 本 设计矿井年工作日确定为 330 天 ，矿井每日净提升 16h，采用 三八 工作制制度。 矿井生产能力的确定 确定原则 10 矿井设计生产能力 应根据 地质条件，国民发展需要和国内外市场需求，技术装备和管理水平等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理确定。 地质和开采条件技术装备和管理水平 是确定矿井生产能力的重要因素。 根据地质报告的资料描述，煤层储量丰富，煤层生产能力大 小 以及煤层赋存深等因素，初步决定采用中型矿井设计。 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 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= ； P2=； P3=； 经与《 煤矿安全 规程》和采矿设计手册相核对，确定 服务年限，即本矿井的生产能力为。 矿井服务年限 矿井设计服务年限 P=Z/AK 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： p= Z/AK=（ 90 ） =。 初步设定本矿井的服务年限为 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 鸡西矿务局距本区约 5km，本井田没有生产，在建及停闭矿井，也没有小煤窑，在井田外 公里处生产的鸡西矿 务 局正阳煤矿。 影响本矿井开拓方式的因 素 及其具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素， 主要因素包括：井田地质条件和水文地质条件 （特 别是表土层情况）；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和 地面外部条件；技术装备和工艺系统条件；施工技术和设备条件；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 分为以下两个 ： 地表因素 和 煤层赋存情况。 本井田属于缓坡丘陵地形，井田北部及中部皆为 平原。 地表平均标高 +167m。 整个井田的煤层上部标高在 150m，下部标高在 550m，整个矿区共有 5 层可采煤层， 即 2 24 上 、 2 4 45， 全区发育。 煤层走向长度为 ，倾向 5km。 本井田煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在 6176。 左右。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 本设计 井田属近水平煤层，根据煤层的赋存情况 可知：平硐开拓方式的条件不具备。 本设计井田煤层为近水平煤层， 斜井开拓在技术上不可行。 因此，排除采用平硐开拓 和斜井开拓。 所以本设计矿井只能采用立井开拓。 对于矿井设计来说， 井口位置的选择是井田开拓的重要部分。 井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比选后择优确定，特别是提、运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布 置相匹配，需要综合考虑的主要因素和原则有以下几点 ： (1)井下条件 ①井田走向储量中央或靠近中央位置，使井田两翼 可采储量基本平衡； ② 井筒应尽量避开或少穿地质及水文复杂的地层或地段； (2)地面条件 ① 井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区； 12 ② 工业场地不占或少占用良田； ③ 井口及工业场地位置必须符合环境保护的要求； ④ 井口位置要与矿区总体规划的交通运输、供电、水源、居住区、辅助企业等的布局相协调，使之有利生产、方便生活。 在本设计井田中，提出三种井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田浅部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 方案对比 ： ① 井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤最少，但石门最长； ② 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，压煤量最大，且初期工程量大，石门也较长，但对于开采井田深部煤层及井通延伸有利； ③ 井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运输工程量也小； ④ 本井田煤层均为缓倾斜中厚煤层，井田走向长度不大，但倾斜长度较大，从有利井下运输和保证初水平合理的服务年限出发，也应该将井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步确定本设计井田的井筒位置在井 田的中部稍靠上方。 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。 在 煤矿科技迅猛发展 的今天 ，在高度机械化的基础上实现高度集中化是主要的发展方向，高产高效矿井要求集中在一个水平， 1～ 2 个工作面生产。 这就要求加大工作面、采区和水平的走向及倾斜尺寸，要求有丰富储量和较长的服务年限。 水平上、下山开采方式是优越的，可保证生产合理集中化，稳定生产，节省总井巷工程量 ，经济效益好。 因此使用上下山开采的意义很大。 在条件适宜时，应该优先考虑使用上下山开采。 本设计井田水平标高的确定主要考虑了以下几个因素： (1)合理的水平服务年限； (2)煤层赋存条件及地质构造； (3)生产成本； 13 (4)水平接替 ； (5)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，本井田设计提出 如下 两个水平标高划分方案： 方案一：井田划分两个开采水平；一水平标高 250 m，二水平标高为 450 m。 两个 水平 都采用 上 下 山开采。 方案二： 井田划分三个开采水平，一水平标高 150 m，二 水平标高 350 m，三水平标高 550 m。 各水平均实行上山开采。 各方案水平储量及服务年限详见表 32。 表 32 水平储量及服务年限 表 储量（万吨） 服务年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 从该表中可知，方案二的一水平服务年限达不到规范要求的服务年限，水平储量严重不足，而方案一的水平服务年限能够满足一水平服务年限不小于 20年 的基本要求，储量充足，且有利于采区的接续，巷道利用率高，吨煤成本相对较低。 故而采用方案 一 的水平划分方法，即划分两个开采水平，一水平标高分别为 250 m 和 450 m。 两 水平 都 采用上 下 山开采。 开拓巷道的布置 在 一定的井田地质条件、开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。 合理的开拓方式，一般应在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后，才能确定。 开拓巷道是指为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷（或总回 风道）、主要风井等。 运输大巷服务于整个开采水平的煤炭和辅助运输（人员、矸石、材料、设备等）以及通风、排水和管线敷设，服务年限很长。 根据煤层的数目和间距，大巷的布置方式分为单煤层布置（称分煤层运输大巷），分煤组布置（称分组集中运输大巷）和全煤组集中布置（称集中运输大巷）．采用集中运输大巷时，各煤层（组）间用采区石门联系．当煤层倾角太大 14 时，层间联系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤层大巷适用条件 ① 煤层数不多，层间距大，石门长； ② 煤质牌号不同，要求分采，分运； ③ 产量大，需要疏解； ④ 各煤层底板均有坚硬岩层。 (2)分组集中大巷适用条件 ① 煤层数多，层间距大小悬殊； ② 按煤层的特点根据运输，通风要求组合，经济上有利； ③ 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 ① 适于煤层层数多，层间距不大的矿井； ② 下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护； ④ 煤质牌号不 同，要求分采分运； ⑤ 自然发火严重，便于分区，分段处理事故； ⑥ 采区尺寸大，石门长度短。 根 据 本 矿井 的 设计生产能力及技术可行角度，特提出以下两 种大巷布置方式： 1． 分组集中大巷布置。