采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团东山煤矿09mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团东山煤矿09mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

矿井涌水及煤的自然性 （ 1） 瓦斯赋存情况及涌出量 根据现有资料和临近生产矿井的调查，东山矿区内含瓦斯，瓦斯相对涌出量 m3/t，绝对涌出量 21 m3/h，属于低瓦斯矿井。 （ 2） 煤尘爆炸行 煤尘爆炸指数为 %，煤尘没有爆炸危险性。 （ 3） 煤的自然情况 根据实际调查，及其临近矿井的调查报告，该井田范围内的煤没有自然倾向。 但在秋冬季也应注意防火。 （ 4）矿井 涌水量 70121 m3/h，属于低涌水量矿井。 勘探程度及可靠性 东山井田范围内，勘探钻探甲、乙级孔率为 %，煤层甲、乙级层点率为 %，物探甲、乙级孔率和煤层层点率均为 100%，钻探测井资料齐全准确，并采用水泥沙浆法封孔。 物探质量高于钻探选题，在报告编制中进行了合理取舍，整个报告达到了《煤炭工业矿井设计规范》的要求。 经综合评定，本区构造程度属简单。 8 第二章 井田境界 储量 服务年限 确定井田境界的依据 井田周边状况 ； ，地质条件作为划分境界的依据； ，安排地面生产系统和各建筑物； ，以利于机械化的不断提高。 井田境界确定的依据 根据上述原则，结合东山矿区实际的情况，东山矿井田境界确定为：东经 130176。 42′ 20″ 130176。 51′ 31″，北纬 45176。 18′ 42″ 45176。 22′ 16。 井田未来的发展情况 该井田随着技术的进步和勘探水平全面的提高，井田范围内的探明储量会越来越精确，可能在更深部发展可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 东山矿区范围内计算的煤层有 1上、 3上、 6A三层，各煤层储量计算边界与井田境界基本一致，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 .它不仅包含着煤炭在地下埋藏的数量，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 9 业储量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 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煤量后乘以带区回采率的储量。 保安煤柱 为了安全生产，东山矿依据《煤炭安全规程》，留设保安煤柱如下： 20m 煤柱； 25m 煤柱； 20m 煤柱； 50m 煤柱。 按以下计算方法得：工业广场煤柱损失： 断层，露头煤，边界保安煤柱损失： 总损失量： 损失率 =总损失量 /工业储量 = 储量计算方法 计算公式如下： 块段储量 =块段面积247。 平均倾角余弦块段平均厚度容量 根据储量诸图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为。 各煤层工业储量见表可采煤层储量计算总表 21。 计算公式如下： Z=（ ZCP） C 式中： ZK— 可采储量， Mt； ZC— 工业储量， Mt； P— 永久煤柱损失， Mt； C— 带区回采率， %。 得 Z=（ ZCP） C =（ ） 85%= 10 表 21 可采煤层储量总表 序号 煤层号 A+B+C 工业储量 损失量 设计采 出率 可采储量 1 1上 84% 2 3上 83% 3 6A 86% 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，汇总计算出本井田可采储量为 Mt。 储量计算的评价 东山矿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，储量的计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定误差。 矿井工业制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 东山矿年工作日确定为 330d ，矿井每日净提升时间为 16h 采用三八工作制。 矿井生产能力 矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量，初步拟定了三种矿井生产能力的确定方案 : 方案 A: 11 方案 B:方案 C: 矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下： T=Zk/(A K) 式中： T— 矿井服务年限， a； Ｚ —— 可采储量，Ｍｔ／ａ； Ｋ —— 矿井储量备用系数，Ｋ＝１ .３～１ .５ 根据东山矿矿井的实际情况，Ｋ值取１ .４ 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出两种方案，具体如下 : 方案 A:T=Z/(A K)=( )=56a 方案 B:T=Z/(A K)= ( )=42a 方案 C: T=Z/(A K)= ( )=34a 参照《煤炭工业矿井设计规范》规定，根据东山矿矿井的实际情况，方案 B较合理，即 :矿井生产能力 A=。 表 22 第一水平设计服务年限表 矿井生产能力 Mt/a 矿井服务年限 (a) 第一水平设计服务年限（ a） 煤层倾角小于25 度 煤层倾角2545 度 煤层倾角大于 45 度 及以上 6070 3035 ___ ____ 5060 2530 2025 1520 4050 2025 1520 1015 12 第三章 井田开拓 概述 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 东山煤矿周边矿井均采用双立井开拓，东山矿分二水平开采，一水平 在100m 标高。 影响东山矿开拓方式的因素及具体情况 根据精查报告确定的煤层自然产状，构造因素，顶底板条件，冲积层结构，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方式影响最大。 东山矿建设必须严 格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的不仅直接影响井型和经济效果，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. 合理开发国家资源，减少煤炭损失； 2．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； 3．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； 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．要适应发前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术，新工 13 艺，发展采煤机械化，自动化创造条件； 6．根据用户需要，应将不同煤种、煤质的煤层分别开采。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 根据东山井田的地表及煤层等实际情况，不具备平硐开采条件。 现依据东山井田的地形，地质构造，煤层赋存 等因素，提出三种井筒开拓方案， 具体情况如下： 方案一 —— 双斜井开拓（如图 31）； 方案二 —— 双立井开拓（如图 32）； 方案三 —— 主斜井副立井开拓（如图 33）。 方案一 图 31 方案二 图 32 14 方案三 图 33 以上三种井筒开拓方案技术比较如下： （ 1）双斜井开拓 斜井与立井相比有如下优点： ① 井筒掘进技术和施工 设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井度车场及硐室投资少。 ② 井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小； ③ 带式输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现多水平生产，并能减少井下石门长度； 缺点： ① 围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小钢丝绳磨损严重，动力削消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力； ② 在自然条件相同时，斜井要比立井长得多； ③ 由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线 长度较大； ④ 当表土为富含水的冲积层或流砂层时，斜井井筒掘进技术复杂，有时难以通过。 ⑤ 斜井通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升。 适用条件：煤层赋存较浅，垂深在 200m以内，煤层赋存深度为 0500m，含水砂层厚度小于 2040m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层，井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层。 技术评价：本井田一水平设在 100m 水平标高，根据煤层的赋存情况可以采用双斜井开拓，东山矿井田赋 存深度为 +300m~700m，在技术上是可行的。 （ 2）双立井开拓 优点： ① 机械化程度高，易于自动控制； ② 立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利； ③ 井筒为圆形断面结构合理，维护费用低，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快。 缺点：与斜井优点相反。 适用条件：煤层赋存深度 2001000m，含水砂层厚度 20400m，立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角，厚度，瓦斯和水文等自然条件限制，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。 15 技术评价：根据井 田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，采用双立井开拓方案可行，东山矿井田的地表，地质构造，煤层赋存等因素，适合采用双立井开拓，故此方案在技术上可行。 （ 3）主立井副斜井开拓 优点：兼有斜井和立井的优点，副井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低，主井采用立井开拓，井筒容易维护，有效断面大，有利于通风，提升速度快。 缺点：如果井口相距较近，则井底相距较远，井底车场布置，井下的联系就不太方便，如井底相近，由井口相距较远，地面工业建筑物就比较分散，生产调度及联系不太方便，占地比较多，相应地增加煤柱损失。 适用条件：介于双立井与双斜井之间 技术评价：根据设计井田的地表状况，煤层赋存及工业广场的布置等实际情况，如用综合开拓不利于地面工业广场的布置，也不利于井底车场的布置，井下的联系和生产调度较为繁琐，故该方案在技术不合理，不适合东山矿。 所以本井田不利用综合开拓。 根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定双立井开拓与双斜井开拓方案在技术上可行，根据规定，对技术可行的方案还应进行经济比较。 （见表 31） 对矿井井筒位置有以下的要求 ① 井筒沿煤层倾向的位置，应使总的石门工程量小，初期工程量及投资小，建井 期短，且煤柱损失小； ② 井筒沿走向有利的位置应在井田的中央，当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，形成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面； ③ 为使井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土层有较好的水文，围岩和地质条件。 依据本井田的储量分布图及勘探线剖面图。 考虑水平划分及井口位置，确定井口的位置在整个井田的储量中心。 现有两种井筒位置布置方案如下： 方案一：井筒位于井田浅部； 方案二：井筒位于井田中部。 井口位置：双立井 开拓时井口位置应在井田中央，储量比较可靠的块段上，以便运输和通风的集中管理，而且在东山矿区的地质情况下，井田中央有断层，煤层底部有基岩，作经济比较如表开拓方案技术经济分析比较表 16 表 3— 1 开 拓方案技术经济分析比较表 方案 优 点 缺 点 方 案 一 ，压煤量小； 低。 ，防洪工程量大； ； 中运输。 方 案 二 ，井下为双翼生产，易于保证矿井产量； 车场位于储量中心，井下运输费用低。 3. 井口位置接近井田中央，石门相对较短。 ，压煤量大； 中运输。 表 33 技术比较 方案 名称 优 点 缺 点 Ⅰ 双 立 井 开 拓 ，技术成熟可靠 ，提升速度快，提升能力大； ，风阻小，满足大风量要求。 ，建井期限稍长； ； ，立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高。 Ⅱ 双斜井开拓 省； 2井筒设备较简单；。 ，煤柱损失严重； ，通风阻力大， 费用增加； ，地质条件复杂时，不易维护，安全性降低；。