采矿工程毕业设计论文-开滦矿业集团东欢坨矿15mta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15mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

，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。 8 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 1． 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应 ； 2． 保证井田有合理的尺寸 ； 3． 充分利用自然等条件划分井田 ； 4． 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。 井田境界 根据上述原则，结合东欢坨矿区井田的实际情况，东欢 坨井田境界的确定为：西部以 F1断层为界；东部以 F4断层为界，上部以煤层露头线为界；下部以 650m 标高线 为界。 井田参数如下： 井田走向长度： 5150m 倾斜长度： 2620m 勘探面积： 14711300m2 井田未来发展情况 该井田向东和向西均以自然断层为界，向下以 650m 标高 为 界，随着技术的进步和勘探水平的全面提高，井田范围内探明储量会越来越精确，可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 东欢坨井田范围内计算储量的煤层有 9各煤层储量计算边界 与井田境界基本一致。 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 =工业储量 断层煤柱 防水煤柱 井田境界煤柱 永久性煤柱损失。 9 矿井可采储量 =矿井设计储量 (工业场地保护煤柱 +保护煤柱煤量 ) 采区回采率。 保安煤柱 本设计矿机依据《 矿井设计安全规程 》规定，留设保安煤柱如下： 1． 各煤层在露头处留设 20m 保安煤柱 ； 2． 边界断层留设 20m 保安煤柱 ； 3． 井田内部断层留设 30m 煤柱。 储量计算方法 1． 工业 储量计算 计算公式 ：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。 表 21 可采煤层储量计算总表 水平 煤 层 ( 万 t) 工业 储量 ( 万 t) 煤炭损失量 (万 t) 可 采 储 量 (万 t) 工 业 场 地 边 界 断 层 开 采 损 失 合计 Ⅰ 5 8 9 合计 Ⅱ 5 8 9 合计 总合计 10 2． 可采储量计算 计算公式如下：  CpZZ ck  式中 kZ —— 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。 本设计矿井煤层厚度介于 ～ 之间，属中厚煤层。 按相关 规定，取回采率 C=80%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出来本井田可采储量为。 储量计算的评价 本设计矿井的 相关 计算 均严格按照有关规定执行，但由于本人的技术水平有限，计算所得的数据可能与实际的矿井储量有一定的误差。 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 330d，矿井每日净提升时间为 16h，采用三班八小时工作制度。 矿井生产能力的确定 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： 方案 B： 方案 C： 上述方案，还应根据矿井服务年限 及今后市场的需煤量确定最终方案。 矿井服务年限 矿 井服务年限的计算公式如下： 11 AKZT 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： aAKZT 45 方案 B： aAKZT 61 方案 C： aAKZT 76 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=61a。 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 东欢坨 井田东邻范各庄矿，西邻赵各庄矿 ，井田范围内无开发史。 范各庄矿及赵各庄矿 全部采用双立井多水平分组大巷开拓方式。 本井田范围内，煤层倾角 9～ 13176。 ，属于低瓦斯、水文矿井。 井田范围内地质构造 简单，多为断层，混有少数的背斜。 本设计矿井可采储量为 ，年产量为 ，矿井设计总服务年限为 61a。 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 根据 相关的详细报告内容可初步确定本设计矿井水文地质等条件对井田开拓的影响较小，只有煤层赋存深度对开拓方式的影响较大。 本设计矿井建设必须按照相关规定、规范的建设程序办事，拟订开拓方案必须充分考虑主井工艺系统的 械化装备水平。 机械化程度的高低 直接影响井型和经 济效果，而且提升、运输设备的革新发展 对开拓方式的选择也有较大的影响。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 按照煤层的倾角不同，开拓方式划分为以下四种形式： (1)平硐开拓 ； (2)斜井开拓 ； (3)立井开拓 ； (4)综合开拓方式。 由于开拓方式对矿井建设的影响极大，因此在确定方案之前，应该进行详细的 技术经济比较及分析，以保证开拓方案的合理性、可行性。 1． 井筒形式 根据 本设计井田的地形地质及煤层赋存特征可知：平硐开拓方式的条件不具备。 由于本设计井田的煤层赋存较深，斜井开拓在技术及经济上较立 井开拓有相当大的劣势，也不适于本井田。 依据本井田的地质状况、煤层赋存、井型、服务年限等要求，提出以下三种立井开拓方案： 13 (1)方案一：双立井开拓方式 (井口位置 位于井田中部 )：如图 31 所示。 图 31 双立井开拓方式图 (井口位置位于井田中部 ) (2)方案二：双 立 井开拓方式 (井口位置 位于井田 浅 部 )：如图 32 所示。 图 32 双立井开拓方式图 (井口位置位于井田浅部 ) (3)方案 三： 立井加暗斜井开拓方式 ：如图 33 所示。 图 33 双立井加暗斜井开拓方式 14 (1)技术比较 方案一：双立井开拓方式 (井筒位于井田中部 ) 优点： ① 井筒短，提升速度快，提升能力大； ② 便于井筒延伸； ③ 对于开采深部赋存煤层有长处 ； ④ 适应性强，技术成熟可靠； ⑤ 通风断面大，风阻小，满足大风量要求。 缺点： ① 需要大型的提升设备； ② 多水平开拓，由于井田煤层的间距较大，开挖立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高 ； ③ 井 底 车场位于煤层中部的岩石当中，受煤层采动影响，车场不稳定，不利于后期开采 ； ④ 初期投资大，建井期限稍长。 方案二：双立井开拓方式 (井筒位于井田 浅 部 ) 优点： ① 井筒短，提升速度快，提升能力大。 大于斜井提升的能力； ② 井底车场位于最下部煤层的底部，车场比较稳定，有利于后期井田开采 ； ③ 便于井筒延伸； ④ 适应性强，技术成熟可靠，本井田的地质条件完全适合立井开拓； ⑤对于开采深部赋存煤层有长处； ⑥ 通风断面大，风阻小，满足大风量要求。 缺点： ① 多水平开拓，立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高 ； ②需要大型的提升设备； ③ 初期投资大，建井期限稍长。 方案三：立井加暗斜井开拓方式 优点： ① 有助于辅助运输。 ② 掘进速度快； ③ 可满足最大风量的通风要求； 缺点： 15 ① 地面工业建筑分散，生产调度及联系不方便； ② 地面工业建筑占地多，增加了煤柱损失 ； ③ 井口相距较远，不利于工业广场的布置。 依据开拓方案技术比较，可初步选定两种较合理开拓方案： 方案二：双立井开拓方式 (井筒位于井田 浅 部 ) 方案三：立井加暗斜井开拓方式 (2)经济比较 经比 较，方案一和方案二中，二方案明显优与一方案，一方案不适合井田的后期开采，方案二、方案三，在技术 上 较合理，两者之间的区别在于井筒掘进费用以及他们的维护费用、提升费用，主石门掘进长度等等。 两个方案的井底车场、水平运输大巷以及各种采区石门和采区上山 (斜巷 )的工程量基本相等。 因此，只需要比较它们的不同之处，即建井工程量、生产经营费用、基建费用和维护费用等。 详见开拓方案经济比较表 3 3 3 34 所示。 表 31 建井工程量 从图 3图 33以及表 31可以看出方案二及方案三在矿井建设初期即一水平的投资是相同的，不需要进行比较。 故对此两种方案的二水平的投资建设进行详细的经济比较。 初 期 项目 方案二 方案三 主井井筒 385 385 副井井筒 365 365 井底车场 1100 1100 主石门 535 535 运输大巷 2900 2900 16 表 32 方案粗略估算费用表 方案二 方案三 基建费用(360～ 570) (万元 ) 立井开拓 主暗斜 330 石门开凿 副暗斜 330 井底车场 99 上下斜井 车场 108 小计 小计 768 生产费 (万元 ) 立井提升 暗斜井提升 石门运输 主井提升 立井排水 1200 排水 (斜立 ) 总计 费用 费用 小计 小计 百分率 100％ 百分率 % 表 33 生产经营工程量 项目 方案二 项目 方案三 运输提升 () 工程量 运输提升 () 工程量 大巷及石门运输 二 水平 大巷及石门运输 二 水平 立井提升 立井提升 维护采区上山 (万 ) 维护采区上山 (万 ) 排水 (m3) 排水 (m3) 表 34 基建费用表 方案 项目 方案二 方案三 工程量 单价 费用 工程量 单价 费用 主井井筒 230 9000 2070000 1100 3000 3300000 副井井筒 215 9000 1935000 1100 3000 3300000 井底车场 1100 900 990000 1100 900 990000 主石门 535 800 428000 运输大巷 2900 800 2320200 2900 800 2320200 小计 6753000 9910000 17 经经济比较后，方案二的运输费用和维护费用相对少于方案三，所以决定该设计矿井应该采用二方案：双立井开拓方式。 2． 井口位置的确定 井口位置的选择 对 井田开拓 有着极其重要的作用。 井口位置的选择要综合考虑 多方面因素， 提、 运煤炭的主井位置 要与地面生产系统、工业广场布置相匹配。 综合考虑 本设计矿井的井下条件及地面工业广场的条件，提出以下三种井筒位置的方案： 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 经过简单的技术比较后认为： (1)井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤最少，但石门最 短 ； (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。 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 选择方案一，即井筒位置位于井田浅部。 开采水平数目和标高 矿井水平划分就是合理解决阶段垂高 和斜长。 水平划分的原则： 1． 开采水平必须有足够的服务年限 开拓出一个。