采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团岭东煤矿12mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团岭东煤矿12mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

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。 根据《煤炭资源地质勘探规范》规定，工业指标确定为倾角小于 25176。 煤层，能利用储量选用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暂不能利用储量厚度为 — ,灰分在 40%50%之间。 倾角为 20176。 ，能利用储量厚度选用≥ ,暂不能利用储量选用 —。 9 参加储量计算的煤层有 1 1 15共三层煤。 储量计算边界与井田境界基本一致。 保安煤柱的设计方法 参照保护煤柱的设计原则如下： (1) 地面受护面积包括受护对象及周围的受护带。 (2) 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。 (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。 (4) 当受护边界与煤层走向斜交时，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。 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： 30 m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50m 保安煤柱。 按以上方法计算得： 工业广场煤柱损失 ： ； 断层、地面、边界保安煤柱损失： ； 总损失量： ； 损失率： %。 储量计算方法 采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。 计算公式：   MSQ c os 式中 Q — 块段储量 10 S — 块段平面积  — 煤层平均倾角 M — 块段平均厚度 γ — 煤的容重，详见表（ 2－ 1）。 表 2－ 1 容重采用： 序号 煤层号 容重 /（ g/cm3） 1 11 2 14 3 15 块段面积在 1： 5000 的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角采用余切尺量得。 储量计算评价 本矿井的煤层发育良好，厚度较稳定，倾角绶倾，井田范围内大的构造控制可靠，水文地质条件中等，储量计算较为可靠。 煤层储量见表 2－ 2。 表 2－ 2 岭东 煤矿储量计算表 煤层号 面积 /m2 工业储量 /Mt 永久 损失/Mt 可采储量 /Mt 回采率 11 179。 106 14 179。 106 15 179。 106 总计 矿井工作制度、生产能力 及 服务年限 矿井工作制度 依据《煤矿安全规程》，《煤矿生产许可法》和〈劳动法〉有关规定，结合 岭东 矿的实 际情况，拟制定工作制度如下： 设计年工作日 330 天，日提升 16 小时，采用“ 四六 ”作业制，三 班生产， 一 班准备。 11 设计生产能力和服务年限 (1)确定矿井生产能力的重要因素 a 储量是指基础储量中经济可采部分， b 地质和开采条件技术装备和管理水平。 (2)矿井设计生产能力的确定原则 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，充分考虑科学技术进步等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理确定。 矿井与水平服务年限计算公式 T=Zm/(A179。 K) 式中 T —— 设计计算服务年限 Zm—— 可采储量，万吨； A—— 年产量，万吨 /年 K—— 储量备用系数，宜采用 — 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。 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，具体如下： 方案Ａ： Mt/a 方案Ｂ： Mt/a 方案Ｃ： Mt/a 上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。 矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。 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＝１ .3～ 12 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 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： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。 Ｋ） = 方案Ｂ： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。 Ｋ） = 方案Ｃ： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。 Ｋ） = 参照《煤矿工业矿井设计规范》规定，方案 B 较合理，即：矿井生产能力：Ａ＝ ，矿井服务年限Ｔ＝。 13 第 3 章 井田开拓 概述 根据精查报告确定的煤层 地形，水文地质条件， 自然产状， 顶底板条件， 构造因素 及 冲积层结构等，其中 冲积层的水文地质条件和 煤层赋存深度对开拓方式影响最大。 岭东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 .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。 根据用户需要，应将不同煤质，煤种的煤层分别开采。 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： （ 1）地表因素： 本井田属于 大兴安岭的丘陵地貌 ， 矿区内海拔标高 100～ 130m，地形平坦。 （ 2）煤层赋存情况 整个井田的煤层上部标高在 200 m，下部标高在 1050m，整个矿区共有三层可采煤层，即 1 1 15，全区发育。 本井田 11 号 14 煤层系厚煤层， 14 号煤层和 15 号煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在 12176。 左右。 煤层走向长度为 ，倾向。 矿井开拓方案的选择 井筒形式 （１）井筒形式的确定 开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。 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，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。 开拓方式按照井筒的倾角不同（水平、倾斜、垂直）分为平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓方式（平、斜、立井中的任何二或三种形式相结合进行开拓）等四种方式。 开拓方式依据井筒 （或平硐）与煤层位置的不同又有若 干分类。 ① 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。 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 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。 首先我们应该考虑平硐开拓方式是否可行。 因为 平硐开拓是最简单的开拓方式，有很多突出优点。 参照平硐开拓方式适用条件，结合本设计井田的地形 地质及煤层赋存特征可知：平硐开拓方式的条件不具备。 因此，平硐开拓方式对本设计井田不适用，排除采用平硐开拓方式。 斜井 开 拓 和 立井 开拓方式在技术上均可行，综合开拓虽然对工业广场布置和井底车场要求很高，但针对本井田的地质状况，综合开拓方式也可行，应该予以考虑。 依据本井田的地质状况、煤层赋存情况及井型、服务年限等要求，对本井田开拓方式选择提出三种方案 如图 3 3 33 所示 ： 15 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100图 31 双 立 井开拓 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100 图 32 双 斜 井开拓 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100 图 33 主立井副斜井开拓 以上三种井筒开拓方案技术比较如下： （ 1） 双 立 井开拓 优点： １ .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。 16 ，易于自动控制。 ，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：与斜井优点相对应。 适用条件：煤层赋存深度 200－ 1000m，含水砂层厚度 20－ 400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角 ，厚度，瓦斯，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。 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 ，岭东 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。 （ 2） 双 斜 井开拓 斜井与立井相比有如下优点： 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，井底车场及硐室都比投资少。 井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升高备，钢材消耗量小。 胶带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： 在自然条件相同时，斜井要比立井长得多。 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。 由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大。 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。 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。 适用条件 ：煤层赋存较浅，垂深在 200m 以内，煤层赋存深度为 0－ 500m，含水砂层厚度小于 20－ 40m，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。 17 技术评价：本井田一水平设在－ 500m 水平标高， 岭东 矿井田赋存深度为 200m― 1050m。 根据煤层的赋存情况不宜采用双斜井开拓。 （ 3） 主立井副斜井开拓 优点：兼有斜井和立井的优点，主井采用斜井开拓，井筒施工简单，掘进速度快，费用低．副井采用立井开拓，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，生产调度及联系不方便，占地面积大，相应地增加了煤柱损失。 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，不适合本设计矿井．所以本井田不利于用综合开拓。 根据上述井硐开拓方案的技术比较，确定 本矿井适合采用 双立井开拓。 井口位置 井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。 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如下： ⑴ 地面条件： ①井筒位置应选在比较平坦的地方，并且满足防洪设计标准； ②工业场地不占或少占用良田； ③井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区；。