w352采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿09mta新井设计(编辑修改稿)

w352采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿09mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

，矿井瓦斯不大，属低沼气矿井 水源及电源 鸡西地区现有区域变电站两座，在矿区总体设计阶段，供电电源方案已达成协议，供电电源已经解决。 矿区电源来源于鸡西发电厂，本区内第四系地层广泛分布，地下含水量极其丰富，水源充足。 鸡西市内有多家砖瓦场，供给市内用，建井用的各种材料均可就近购买 非常方便。 3 地质特征 矿区范围内的地质情况 全矿地层为单斜构造，一般倾角在 10176。 ～ 15176。 之间，井田内断层很少，城子河矿水文地质条件简单矿井涌水随季节变化。 第四系地层在井田内分布广泛，主要由砾砂和粗砂组成，中间夹有不连续的亚粘土，在砂层上，伏有粘土及层厚 6～ 8m 的黑腐殖土。 城子河煤矿开采鸡西群城子河组内煤层，全区可采煤层共 4层，均为中厚煤层。 4 29岩　性　描　述1 / 3 焦煤，　 r=灰色细砂岩中砂岩，深灰色黑灰色粉砂质砂岩细中砂岩，水平层理粉砂岩夹粗砂岩粉砂岩夹粗砂岩，深灰色中砂岩，细砂岩细砂岩细砂岩，粉砂岩夹中砂岩粉砂岩粗砂岩粉砂岩中砂岩，细砂岩，灰黑色细砂岩夹中砂岩焦煤， r=粗砂岩焦煤，　r = 1 . 4 31 / 3 焦煤， 　r = 1 . 4 2地层厚(m)煤层( m)煤层号 3A3C柱　壮地层系统界 系 统中生界侏侏罗罗系统上M3JM2 图 12煤层综合柱状图 4 井田范围内和附近的主要地 质构造 井田范围内的主要地质构造为断层，其中断层共有 3个，都为逆断层，都是倾向断层。 区内构造形态以南西向倾斜的单斜和断裂为主，无岩浆侵入体。 煤层赋存状况及可采煤层特征 煤层赋存不太深，倾角在 5186。 20186。 ，全区共有可采煤层 4层，全部可采，见 表 1— 1煤层及顶底板岩性特征表 煤层号 厚度 /米 层间距 顶板岩性 底板岩性 可采程度 稳定程度 最大 — 最小 平均 最大 — 最小 平均 29 — 50 砂页岩 砂岩 砂岩 全层可 采 全层稳定 4A — — 25 砂岩 凝页岩 砂岩 凝灰岩 全层可采 全层稳定 3C — — 15 砂岩 页岩 砂岩 灰岩 全层可采 全层稳定 3A — 砂页岩 砾岩 砂岩 泥岩 全层可采 全层稳定 岩石性质、厚度特征 煤层顶底板的厚度一般都大于 ,多为砂岩。 井田内水文地质情况 井田西部及南部为丘陵水文地质区。 ，浅部各煤层除大气降水补给地表强风化带外， 没有其他来源，由于岩层裂隙发育程度而减弱，所以岩层的富水性有明显的垂直分带。 由于岩性的不同，岩层的含水性不均匀，不但存在着分带规律且有分层规律。 沼气、煤尘及煤的自燃性 城子河全矿为瓦斯突出煤矿，立井属于高沼气矿井，个瓦斯的相对涌出量是立井 : 3m /h 未来个煤层瓦斯的涌出量随着开采深度的不延伸，涌出量有逐渐的增大的趋势。 城子河矿在开采范围内各煤层煤尘爆炸指数在 33%～ 67%之间，属于有煤 5 尘爆炸危险的煤矿。 煤质、牌号及用途 煤层肉眼坚定类型，多属半亮几半暗煤，颜色深黑，条痕黑褐色，断口参差壮，或平坦壮，硬度 2— 3，煤中夹石主是煤页岩、砂页岩、页岩和少量的细粒岩等。 全区可采煤层 4 层，均属中厚煤层，媒质程度中等，灰分 — 38。 0%挥发分 26— %，胶质层厚度 — 煤种皆为 1/3JM，没的发热量多在5000 大卡 /千克以上，原煤灰分 — % 原煤挥发分： — % 胶质煤层厚度： 8— 23mm 没中含硫量： — %属于低硫煤。 含磷量： — %属于低磷煤。 发热量： 5648—— 8130 卡 /克 一般作为炼焦煤使用。 煤经洗选加工后可做为优良的配焦和化工精练，副产品可供动力或民用。 6 第 2 章 井田境界﹑储量﹑服务年限 井田境界 井田周边状况 本矿井西部以 F1为界，深部以 700 标高为技术境界，东部以断层 F2为界。 走向 公里，倾斜 公里，井田面积 平方公里。 井田境界全部与勘探境界相同。 井田境界确定的依据。 ，及与邻近矿区处理好 关系。 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 2 3C、 3A共四层煤。 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。 倾角在 25176。 45176。 ，能利用储量 厚度选用 ≥ ,暂不能利用储量选用—。 保安煤柱的设计方法 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。 采用垂直剖面法。 （见开拓剖面图） 按照数字标高投影法，工业场地压煤近似为梯形。 7 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，大的断层一侧留煤柱 15— 40 米，有时也要根据具体的情况而定。 详见表（ 2－ 1）。 表 2－ 1 建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度 建筑物和构造保护等级 围护带宽度（米） Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5 （ 1）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 20 米，主副井筒保护煤柱以岩层边界角圈定。 （ 2）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，煤按岩层移动角圈定。 （ 3）煤柱留取尺寸 在区段运输平巷和轨道平巷之间留设区段煤柱，对一般煤质和围岩条件的近水平、缓斜及倾斜煤层、薄及中厚煤层不小于 8～ 15 米， 厚煤层不小于 15～20 米。 采区边界一般留设宽度 10 米左右。 详见表（ 2－ 2）。 表 2－ 2 护巷煤柱尺寸 名称 薄及中厚煤层 厚煤层 备注 巷道一侧 两巷之间 巷道一侧 两巷之间 水平大巷 30～ 40 40～ 50 煤层倾角较小时煤柱可小一些 采区上（下）山 20 左右 20左右 30～ 40 20～ 25 断层煤柱留取尺寸：断层落差很大，断层一侧煤柱宽度不小于 30米，落差较大的断层一侧煤柱一般为 10～ 15米，落差较小的断层 \通常可以不留设断层 煤柱。 井田境界煤柱按 40 米留设。 8 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 S— 块段平面积 α — 煤层平均倾角 M 块段平均厚度 γ — 煤的容重，详见表（ 2－ 3）。 表 2－ 3 容重采用表 序号 煤层号 容重 /（ g/cm3） 1 29 2 4 3 3C 4 3A 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－ 4）。 表 2－ 4 城子河 煤矿储量计算表 煤层号 面积 /m2 工业储量 /Mt 永久煤柱 可采储量 占总储量 百分比 29 106 % 4 106 % 3C 106 % 3A 106 % 总计 9 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： 设计年工作日 330天，日提升 16 小时，采用三八工作制，二班生产，一班准备。 设计生产能力和服务年限 1. 矿井设计生产能力方案比较 本矿井已查明的工业储量为 ,，估算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的 %，各可采层均为厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的采区采出率为 80%，由此计算确定 本井田的可采储量为。 根据地质报告的资料描述，煤层储量情况，地质构造比较简单，煤层赋存深等因素，初步决定采用中型矿井设计。 并初步确定三个方案，即矿井生产能力为 ， ，分析论证如下： 按照公式 P=Z/AK 式中， P为矿井设计服务年限， a； Z井田的可采储量 ,Mt； A为矿井生产能力 ,Mt/a； K为矿井储量备用系数，一般取 ； 计算得： P1=87a ； P2=63a； P3=43a； 经与《规程》和采矿设计手册相核对，确定 63a 较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为。 、矿井设计服务年限 矿井设计服务年限 P=Z/AK 式中， P为矿井设计服务年限， a； Z井田的可采储量 ,Mt； A为矿井生产能力 ,Mt/a； K为矿井储量备用系数，一般取 ； 10 计算得： p=Z/(A K)=（ 90） =63a 11 第 3 章 井田开拓 概述 根据精查报告确定的煤层自然产状，冲积层结构，顶底板条件，构造困素冲积层结构，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。 确定井田开拓方式的原则： ，尢其是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设． ，简化生产系统。 ，减少煤炭损失。 ，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。 矿井开拓方案的选择 井筒形式和井筒位置 现依据城子河井田的地形，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： （ 1）双斜井开拓 斜井与立井相比有如下优缺点： 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，井度车场及硐室都比投资少。 2. 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。 3. 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： 4. 在自然条件相同时，斜井要比立井长得多。 5. 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。 12 6. 由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大。 7. 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。 8. 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 200 米以内，煤层赋存深度为 0－ 500米，含水砂层厚度小于 20－ 40米，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－ 150m 水平标高，根据煤层的赋存情况不宜采用双斜井开拓．城子河矿井田赋存深度为＋ 350m ～― 700m．在技术上是可行的。 （ 2）双立井开拓 优点： ，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利． 机械化程度高，易于自动控制。 ，维护费用低，有效断面大通风条件好， 3.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。 城子诃矿井田的地表，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）。