采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团宝清煤矿30mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团宝清煤矿30mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

细砂岩炭质泥岩~最小 ~ 最大平均(m)00稳定可靠稳定可靠稳定可靠细砂岩中砂岩粗砂岩粉砂岩煤层号最小 ~ 最大平均(m)煤层厚度 表 13 岩石的物理性质指标表 51 岩石 类型 颗粒密度 (g/cm3) 块体密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 软化系数 KR 砂岩 炭质泥岩 煤质、牌号及用途 9 号煤层为 中 灰， 中 硫， 低 磷煤，经过洗选后成为特低磷煤，牌号为 QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。 10 号煤层为富灰， 中 硫， 低磷煤。 洗选后为特低磷煤，牌号为 QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。 11 号煤层为 富 灰，中硫， 特 低磷煤，牌号为 QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。 勘探程度及可靠性 本矿井的勘探分普查、精查、补堪和深部补堪四类。 A级储量： 煤层对比可靠，煤层的厚度、结构、已经查明，可采煤层的连续性已经确定。 煤类、煤质特征及煤的工艺性能已查明。 岩浆岩对煤层及煤质影响已查明。 各项勘查工程已达到勘查阶段的控制要求。 52 B级资源储量： 煤层对比可靠，煤层厚度，结构已经查明，煤类、煤质特征及煤的工艺性已基本查明。 可采煤层的连续性已经确定。 岩浆岩对煤层及煤质的影响 查明。 3 、各项勘查工程达到勘查阶段的控制要求。 C级储量： 煤层对比基本可靠，煤层厚度、结构、煤质等基本初步查明。 构造已初步查明。 各项勘查工程达到勘查阶段的控制要求。 53 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田 状况 井田东西走向长平均 ，南北倾向宽 ，面积约。 井田境界确定的依据 1）以保证井田的合理尺寸，及与邻近矿区处理好关系； 2） 以大的断层和勘探边界为矿界； 井田 未来发展情况 由于本井田几条断层的影响，投产时的产量可能不能及时达到设计生产能力，但随着开采深度的增加，煤层赋存条件好，采用新技术防治矿井瓦斯，产量会有较大的提高幅度 . 井田储量 井田储量计算 参加储量计算的煤层有 0 11共三 层煤。 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。 平衡 表内 A+B+C 级储量的总和 称为矿井工业储量。 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≥ 54 ,暂不能利用储量选用 —。 保安煤柱的设计方法 参照 保护煤柱的设计原则 如下： 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。 4)当受护边界与煤层走向斜交时，洋感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。 注： 1 可采储量 =（工业储 量 永久损失） *采区回采率 2工业储量 =块段面积 *平均倾角正割 *块段平均厚度 *容重 对于必须留设保护煤柱的建筑物和构筑物，当其形状规整，且长轴与煤层走向或倾向平行时，宜采用垂直剖面法圈定保护边界。 1） 立井井筒保护煤柱设计 采用垂直剖面法；（见开拓剖面图） 2） 工业场地保护煤柱 按照数字标高投影法，工业场地压煤近似为梯形。 3） 煤层内煤柱 一般来说，井田边界煤柱 40米，河流保护煤柱为河床两侧各 40 米， A： 工业广场地面受护面积包括工业产地内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带的宽度为 20 米。 B：井筒煤柱地面受护面积，包括井架、提升机房和围护带，围护带的宽度为 20m，主副井筒保护煤柱以岩层边界角圈定。 储量计算方法 计算标注以《储量管理规程》为依据，公式如下： 矿井设计储量＝工业储量－永久煤柱 块段储量 =块段面积247。 cos(平均倾角 )平均厚度容重 块段可采储量 =（工业储量－永久煤柱）设计回采率 回采率要求： 薄煤层不小于 85%， 中厚煤层不小于 80%， 厚煤层不小于 75%， 55 表 2－ 1 容重采用： 序号 煤层号 容重 /（ g/cm3） 1 09 2 10 3 11 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－ 3。 表 2－ 3 煤矿储量计算表 煤层号 面积 /m2 工业储量/Mt 永久煤柱 /Mt 可采储量 /Mt 占总储量 百分比 09 106 % 10 106 % 11 106 16% 总计 矿井工作制度、生产能力、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 宝清 矿的实际情况，拟制定工作制度如下： 设计年工作日 330 天， 每 日 净 提升 时间为 16小时，采用“四 六”作业制，三班生产，一班准备。 56 设计生产能力和服务年限 确定原则 应 按照矿井实际 地质条件 、经济 发展需要 、市 场需求、管理水平、 考虑科学技术进步等因素。 以 投资少 、 出煤快的原则合理确定。 地质和开采条件技术装备和管理水平矿井与水平服务年限，矿井与水平服务年限计算公式 T=Zm/(A*K) 式中 ： T —— 设计计算服务年限 Z—— 可采储量，万吨 A—— 年产量，万吨 /年 K—— 储量备用系数，宜采用 — 矿井设计一般取 K=，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取 K=，地方小煤矿可取 K=。 根据本设计矿井实际情况， K 值取。 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。 宝清矿参加的三层煤可采储量为 2909 万吨。 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： 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／（ＡＫ） 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～ 根据本设计矿井实际情况， K值取。 57 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： Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）＝ 69a 方案Ｂ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） = 86a 方案Ｃ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） =115a 参照《煤矿工业矿井设计规范》规定，方案 Ａ 较合理，即：矿井生产能力： B＝ ／ a，矿井服务年限Ｔ＝ 69a。 58 第 3 章 井田开拓 概述 宝清 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 .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． ２ .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。 ３ .合理开发国家资源，减少煤炭损失。 ４ .必须 贯彻 执行有关煤矿安全生产的有关规定。 ５ .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。 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 井筒形式和井筒位置 在 井田地质条件、开采技术 一定的 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 59 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。 的确定： 由于宝清矿 9﹟ 煤层距离地表最近点为 590 米，且为近水平煤层。 因此只能采用立井开拓方式。 1） 双立 井开拓 优点 ： ①适应性强，技术成熟可靠； ②便于井筒延伸 ③ 井筒短，提升速度快，提升能力大； ④ 通风断面大，风阻小，满足大风量要求； 缺点： ①初期投资大，建井期限稍长； ② 多水平开拓，立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高。 ③ 需要大型的提升设备； 井筒的位置 井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。 经综合比选后择优确定 井口位置。 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， 其 主要因素和原则如下： (1)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 井口及工业场地位置必须符合环境保护的要求； ④ 井口要避开地面滑坡、岩崩、雪崩、泥石流、流砂等危险地区； ⑤ 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。 (2)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； ③ 勘探程度及初期工程量。 在本设计井田中，提出三种井筒位置方案： 60 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 近水平中厚煤层，井田走向长度 与 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，应 将井筒布置在井田中部或稍靠下方的位置， 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下 方。 其主、 副井筒地理坐标如下。 主井： 4365100、 19617470 副井： 43650 19617475 61 表 31开拓方案技术经济分析比较表 方案 优点 缺点 方 案 一 井口位置接近井田边界，井下为双翼生产，易于保证矿井产量。 场，工程量较大，不利于生产。 ，井下需要人员多。 方 案 二 ，井下为双翼生产，易于保证矿井产量 ，检修容易，能耗低。 ，营运费用低。