采矿工程毕业设计论文-开滦矿业集团东欢坨矿24mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-开滦矿业集团东欢坨矿24mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

176。 可靠 3 F5 逆 0～ 4 42176。 ～ 64176。 可靠 4 F7 正 0～ 18 49176。 ～ 58176。 可靠 煤层赋存情况及可采煤层特征 设计 井田范围内开采煤层为下二迭统大苗庄组。 可采煤层为 4 层，全区可采。 全区可采总厚度为 14m，详细参考煤层特征表 1— 2。 表 1— 2 煤层特征表 层 次 煤 厚 (m) 平均 间距 (m) 稳定性 发育 范围 顶 板 底 板 最 小 最 大 平均 5 稳定 全区 发育 砂岩 粗砂岩 7 稳定 全区 发育 细砂岩 粉砂岩 粉砂岩或 粘土层岩 11 稳定 全区 发育 粉砂岩 细砂岩 粉砂岩或 粘土层岩 14 稳定 全区 发育 细砂岩 粉砂岩或 粘土层岩 14 岩石性质、厚度特征 岩石性质特征如表 1— 3 所示： 表 1— 3 岩石性质特征表 名称 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗压强度102kg/cm3 抗拉强度 102 kg/cm3 变形模量102kg/c3 弹性模量 kg/cm3 砂岩 2～ 5～ 23 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 砾岩 ～ 5～ 16 1～ 14 ～ ～ 8 2～ 8 泥岩 ～ ～ 5 ～ 2～ 7 5～ 11 灰岩 ～ 5～ 20 5～ 219 ～ 1～ 7 4～ 10 页岩 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 水文地质情况 根据《煤炭资源地质勘探规范》按直接充水含水层的富水性及补给条件，东欢坨井田矿床属于水文地质复杂矿床。 主要特征是煤层位于底下水位以下，以第四系底部卵砾石水及煤底板强含水组和奥灰水为补给水源。 沼气、煤尘、矿井涌水及煤的自燃性 瓦斯赋存情况及涌出量 根据“冀煤安办（ 2020） 4号文“关于 2020 年度开滦集团公司矿井瓦斯等级鉴定结果的批复”，东欢坨矿井瓦斯绝对涌出量为 ／ min，瓦斯相对涌出量为 ／ t，采区最大瓦斯相对涌出量为 m3／ t。 随着开采向深部延伸，瓦斯涌出量可能会增大，届时要及时进行瓦斯等级鉴定。 煤尘爆炸性及煤的自燃情况 本矿井煤尘具有爆炸性，爆炸指数 ％～ ％。 5 煤易自燃， 5 煤自然发火期为 8～ 12个月。 地温正常，无热害。 矿井涌水量 本矿井水文地质条件比较复杂，比较准确的预计矿井涌水量有一定难度。 本次设计根据开滦煤业公司水文地质部门对矿井涌水量的批复，结果如下： 450 水平： Q 正常 =， Q 最大 =； 600水平： Q 正常 =， Q 最大 =。 根据会议纪要所确定的原则，以上水量预计结果可作为本次设计的依据。 15 煤质 、 牌号及用途 主要可采煤层均属较高挥发份的气煤，煤种单一，以气煤Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号为主，肥气煤Ⅰ号、Ⅱ号甚少。 勘探程度及可靠性 对地质勘探程度的评价 设计 井田范围内进行了大量的精查工作。 除以往工作量外，最后在精查区又探了 多 个钻孔，基本上搞清了本井田的煤层赋存情况和主要地质构造。 但由于勘探水平有限，有一部分地质构造是难推定的，控制程度有一定的摆动。 矿井涌水量和瓦斯涌出量是用类比法推算的 ，所以可靠性都不足待矿井建成投产后根据实际测得的数据重新确定。 16 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 确定井田境界的依据 1）以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据； 2）要适于选择井筒位置，安排地面生产系统和各建筑物； 3）划分的井田范围要为矿井发展留有空间； 4）井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提升。 井田周边情况 根据上述原则，结合东欢坨矿区井田的实际情况， 本 井田境界的确定为：西部以 3号勘探线 为界；东部以 8号勘探线 为界，上部以 200 水平 为界；下部以 800 水平 为界。 井田参数如下： 井田走向长度： . 倾斜长度： . 勘探面积： km2 井田未来发展情况 设计 井田向东和向西均以 勘探线 为界， 是人为边界 .向下以 800 标高 为 界，随着技术的进步和勘探水平的全面提高， 井田向两边开拓的条件较好， 井田范围内探明储量会越来越精确， 并 可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 设计 井田范围内计算储量的煤层有 1 14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，具有工业价值的煤炭数量。 它不包含着煤炭底下埋藏的数量，而且还表示煤炭的质量，反映井田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。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井设计储量是 指 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，17 构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失的储量。 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采区回采率的储量。 保安煤柱 为了安全生产，本设计矿机依据《 煤矿安全 规程》规定，留设保安煤柱如下： 各煤层在露头处留设 50m 保安煤柱。 井田内部断层留设 40m煤柱。 储量计算方法 工业储量计算 计算公式如下： 块段储量 =块段面积 平均倾角 块段平均厚度 容重 根据储量计算图、通过登高线块段计算本井田工业储量为。 可采储量 矿井可采储量 =(矿井工业储量 永久性煤柱 )采区回采率。 永久性煤柱包括工业场地煤柱及主石门煤柱、风井场地煤柱、冲积层防水煤柱、断层煤柱、奥灰防水煤 柱、村庄煤柱及井田边界煤柱。 本设计井田 煤采区回采率取 80%. 可采储量计算 计算公式如下： CPZZ c  )( 式中 Z — 可采储量， Mt。 cZ — 工业储量， Mt； P — 永久煤柱损失， Mt； C — 采区回采率 ； 18 表 2— 1 可采储量总表 水平 煤层 工 业 储 量 煤炭损失量 可 采 储 量 工业场 地 井田边 界 断 层 开采损失 合计 I 5 80 130 7 97 279 11 75 190 14 40 169 合计 292 768 II 5 45 20 7 53 43 11 71 29 14 94 26 合计 263 118 总合计 555 886 回采率要求：厚煤层不应 小于 75%，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，汇总计算出来本井田可采储量为 ,具体见 可采储量 总表 2— 1。 储量计算的评价 本设计矿井的各类计算严格按照有关规定执行。 由于技术水平有限，储量计算设计所得到的 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，矿井每日净提升时间为 16h，采用 “ 四六 ” 工作制度。 矿井生产能力确定 矿井生产能力的大小主要依据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应该考虑当前及今后市场的需煤量。 根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体计算如下： 方案 A： 19 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务 年限的确定。 矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下： T=Z/(A K) 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=～ 根据本设计矿井实际情况， K值取 依据以上拟订的矿井生产能力，服务年限的确定现提出的三种方案具体如下： 方案 A： T=Z/(A K)= (300 )=50 年 方案 B： T=Z/(A K)=(240 )=63 年 方案 C： T=Z/(A K)=(180 )=84年 参照《 煤炭工业矿井设计规范 》规定，方案 B比较合理，即：矿井生产能力： A=,矿井服务年限： T=63 年。 所以确定本设计采用方案 B，矿井生产能力定为。 20 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 本设计东欢坨井田位于河北省丰润县韩城与新军屯两镇之间 ,周围有唐山矿 ,范各庄矿 ,钱家营矿等都采用立井 开拓方式。 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 水文条件复杂且涌水量大 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 断裂构造发育 , 断层主要影响采区及工作面布置，对开采产生较大影响 . 情况 本井田水文条 件复杂且涌水量大 , 奥灰突水是矿井安全的最大威胁 . 故需加强对奥灰水的水文观测，开采下部煤层时应提前对奥灰进行专门水文地质勘探。 本井田可能受地震等因素的影响。 确定井田开拓方式的原则 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， 东欢坨 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 要 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。 21 (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，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设。 (2) 合理开发国家资源，减少煤炭损失。 (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) 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。 (5) 必须惯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。 (6)根据用户需要，应将不同煤质，煤种的煤层分别开采。 矿井开拓方案的选择 井筒形式和井口位置 井筒形式的确定 根据东欢坨井田的地表及煤层等实际情况，现依据东欢坨井田地表、地质构造、煤层赋存等因素， 对井筒形式进行比较 ,首先要在技术上合理 ,经济上再做比较确定 . ①平硐开拓：在侵蚀基准面以上的山岭或丘陵地区的煤层，由地面开凿通向煤层的平硐，可利用平硐开拓煤田的全部或一部分。 平硐是最简单的形式 , 可根据本设计井田的地形地质及 煤层赋存情况可以看出平峒井筒开拓方式在技术上不合理应该予以否定。 ②斜井开拓：对于表土层较薄、煤层赋存较浅、水文地质条件简单的煤田，一般都可以采用斜井开拓。 斜井开拓在各种倾角煤层开拓中都得到了广泛的应用。 ③立井开拓：适应性很强，可用于各种地质条件，同时在技术上也成熟可靠。 一般在表土层厚、煤层赋存深时，应采用立井开拓。 以上 两 种井筒开拓方案技术比较如下： 1）双立井开拓 优点：井筒能通过复杂条件地段（流沙层），机械化程度好。 圆形断面井筒维护费用低度，有效断面大，通风条件好，井筒敷设线路短，人员、材料升降快。 缺点：施工复杂，开掘费用高，掘进速度慢。 22 2）双斜井开拓 优点：井筒施工简单，掘进速度快，费用低，斜井用胶带提煤时，提升能力大，有利于矿井延伸和新水平接替。 缺点：在开采深度相同的条件下，斜井井筒长度比立井井筒长，铺设管线也长。 井筒维护费用高，通风、排水阻力大，受自然条件限制。 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，该井筒开拓方案 双斜井开拓 不利于地面工业广场的布置，也不利于井下井底车场的布置，井下的联系和生产调度较为繁琐 .具体的要做经济比较来确定 .下面对各开拓方案进行经济 比较，如 开拓方案经济比较 表 3— 1所示： 方案一 立井开拓 图 3— 1 立井开拓示意图 方案一 斜井开拓 图 3— 2 斜井开拓示意图 23 表 3— 1 开拓方案经济比较表 比较内。