采矿工程毕业设计论文-徐州矿业集团庞庄矿18mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-徐州矿业集团庞庄矿18mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

厚 ～ ， 平均 68m。 由青灰色～黄灰～灰色薄～中厚层钙质白云岩、白云质灰岩、白云岩组成。 水文地质情况 矿区内地面标高为 +35～ +，历史最高水 位为 +，主要含水层为12 第四系孔隙含水层，二迭系的砂岩裂隙含水层，太原组灰岩溶隙含水层，奥陶系灰岩溶隙含水层。 现庞庄井正常涌水量为 120m3/h。 最大涌水量为 180m3/h。 沼气、煤尘及煤的自燃性 本矿为低瓦斯矿井，涌出量很低。 本矿井各可采煤层的爆炸指数均较高，都具爆炸危险性。 可采煤层的自燃倾向均为二类，属有可能自燃发火的矿井。 煤质、牌号及用途 本井田煤层属高等陆生植物生成的腐植煤类， 8为气肥煤， 2属气煤。 原煤分析见表 1— 3。 表 1— 3 煤质工业分 析成果表 煤 层 工 业 分 析 有害成份 发 热 量 Mad (％ ) Ad (％ ) Vdaf (90℃ ) (％ ) 焦渣 特征 固定炭 (％ ) St,d (％ ) Pd (％ ) Qad (KJ/g) Q,ad (KJ/g) 1 6 2 勘探程度及可靠性 1978～ 1982 年，徐州 矿务局地质勘探队在 以前勘探钻孔的基础上对 本井田深部进行勘探，共施工钻孔 99个，总工程量 ，于 1982 年提交了《庞庄煤矿补充勘探报告》。 1991 年安徽煤田地质物测队对庞庄井田深部进行了二维地震勘探。 其范围 ：第 13勘探线至第 17 勘探线之间， 370m 水平以下至 F3断层，面积 2． 31Km2，完成 地震 测线 17 条，测线总长度。 并于同年 10 月提交了《徐州矿务局庞庄煤矿深部水平地震开发勘探报告》。 1999 年 10 月，委托煤炭科学研究总院西安分院对庞庄井田深部的庞 4断层与 F3断层之间 区域进行瞬变电磁法勘探工作，查明庞 F3断层的含水层分布情况，推断、核实上述断层位置及含水破碎带宽度，并查明 800ｍ以浅的太原组四灰、十灰及奥陶系灰岩水的水力联系。 完成测线 46 条，施测了 601 个物理点，于 2020 年 2月提交了《庞庄煤矿庞 F46断层带含水性探测成果报告》。 13 第 2 章 井田境界、储量 、 服务年限 井田境界 庞庄矿井田 西北处与张小楼 矿 为邻 ， 人为划分边界。 东北方向 以 庞 4 断层与王庄矿 相望。 井田深部以煤层底板等高线为边界。 本设计 井田 走向 长 ，倾向长 ， 平均倾角 10176。 ,面积。 本矿无扩展的可能性。 井田储量 储量计算方法 本井田煤层倾角较小，为缓倾斜煤层，采用等高线法，直接在井田开拓平面图上量取井田大致面积，再根据煤层倾角折算倾斜面积，乘以 视密度 ，从而可计算出井田工业储量。 保安煤柱 根据《煤炭工业设计规范》中矿井工业广场，占地指标的规定，大型矿井工业广场占地面积为 ～ 公倾 /10 万 t，矿井生产能力越大，取值越小，本矿井设计生产能力 ，为大型矿井，本井田取 1 公顷 /10 万 t，则工业广场占地面积为： 180 1/10=18公顷 =18 104m2 工业广场布置为 300m 500m 的矩形，另外，根据规定，长边与宽边都加15m 的围护带，煤层倾角α =176。 ，表土层厚度为 40m，基岩移动角中：沿煤层方向走向移动角δ =70176。 ，上山移动角γ =70176。 ，下山移动角β =70176。 α =70176。 =62176。 ，表土层移动角φ =45176。 ，以上的数据均根据徐州矿务局地测处中国矿业大学测物系在全国矿山测量学术会议上发表的徐州矿区地表移动规律综合分析材料中关于《地表移动主要参数的计算》所载。 储量计算 ： （ 1）煤层 厚度均采用煤层真实厚度，按块段内或附近各见煤点，计算其算术平均值，作为该块段的煤层平均厚度，如前所述， 1， 2， 4，8。 14 （ 2）煤层 视密度 采用前值，即 1， 2， 4，8。 ： 工业储量计算公式 ： SMEc  式中 cE —— 工业储量， Mt； S —— 井田总 面积， m2； M —— 煤层平均厚度， m；  —— 煤层平均 视密度 ， t/m3； 则 1工业储量为： 1111 MSE  = = 2工业储量为： 2222 MSE  = 106 = 4工业储量为： 4444 MSE  = 106 = 8工业储量为： 8888 MSE  = 106 = 矿井工业储量： 8421 EEEEE c  = ： 根据《生产矿井储量管理规程》要求，计算可采储量如下：   CPEE c  式中 E —— 矿井可采储量 ， t； cE —— 矿井工业储量 ， t； P —— 保护工业场地，井田境界等永久煤柱损失量； 15 C —— 采出率，对于中厚煤层取 ；则矿井可采储量 ； E =( ) = 表 2— 1 矿井可采储量汇总表 （ Mt） 水平 煤层 工业储量A+B+C 煤炭损失 可采 储量 工业场 地 井田境 界 断层 开采 损失 合计 Ⅰ 1 — 2 合计 Ⅱ 4 — 8 合计 总计 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 庞庄煤矿储量计算表 煤层号 面积 /m2 工业储量 /Mt 损失煤量 /Mt 可采储量 /Mt 占总储量 百分比 1 106 % 2 106 % 4 106 % 8 106 % 总计 — — 16 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 根据《煤炭工业 矿井 设计规范》规定，本矿每年设计生产天数为 330d，矿井设计为“三八”工作制，二班半生产，半班检修，为防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建，充分考虑了矿井的富余系数，设计每天净提升时间为 16h。 矿井设计生产能力 庞庄煤矿地处非缺煤地区，故设计矿井的服务年限尽可能长一点，根据本矿的条件，若井型过小，则服务年限过长，则不能满足大型矿井的服务年限，现暂定 ，若不符合规定，再作调整。 服务年限 本井田查明的工业储量为 ，除去工业广场，境界等煤柱损失， 带区回采率取 ，则可采储量为 ，设计生产能力为 ，在划归井田范围内，当矿井生产能力一定时，利用公式 AKET 计算出矿井的设计服务年限 T ： AKET 式中 T —— 矿井的设计服务年限， a； A —— 矿井生产能力， Mt/a； E —— 矿井设计的可采储量， Mt； K —— 矿井储量备用系数，取 ； 则矿井的服务年限： T =( )=61a 设计规范规定，年产 的大型矿井，服务年限为 61a，符合规定，故矿井生产能力确定为 /a比较合理。 17 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 徐州煤矿与夹河矿为邻，夹河煤矿以立井开拓为主。 影响本设计矿井开拓方式的因素及 具 体情况 ，地势西北高东南低，井田处于九里山向斜的一翼，总体上为一平缓构造，西北翼被断层切割，破坏了构造的完整性，由于井田地表 受到严重破坏，大面积塌陷，因此，井田内地表主要水体为塌陷积水，工业场地应选择在向对比较开阔的地方。 10176。 ，含水层较少，可以采用 仰俯斜 式 布置。 +37～ 750m， 浅部局部不可采，可菜煤层的埋藏深度为 100～ 750m。 主采煤层 4 层， 1， 2， 4和 8，其中 1和 2相距 25m， 2和 4相距 100m， 4和 8相距 25m。 可采用集中大巷布置。 ，主要有 F3， F7， F46断层。 ，粉细沙岩等硬 质岩层，稳定性好。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 ： 庞庄煤矿地处平原，故无平硐开拓的可能性，煤层埋藏 倾角为浅部大，深部小，倾角范围为 6176。 ～ 13176。 ，平均倾角 10176。 井筒开拓的形式有：双立井开拓，双斜井开拓。 （ 1）双立井开拓：本井田的时间情况符合立井开拓的适用条件，所以采用双立井开拓在技术上能满足要求。 （ 2）双斜井开拓：主斜井用强力钢丝绳牵引的胶带输送机提升煤炭（ 17176。 ），副斜井用串车提升（ 25176。 ）。 庞庄煤矿埋藏深度为 800 多 m，副井用串 车提升矸石运送人员，物料时会 出现多段提升，又由于煤层埋藏较深，故斜井开拓费用较大， 在通风排水方面也不如立井，且煤柱损失增大，后期维护费用也较高，18 所以双斜井开拓在技术上不可行，不用进行经济比较，最后选用的井筒形式为双立井开拓。 方案一：双立井开拓 12 1— 主井 2 — 副井 图 3— 1 双立井开拓图 方案二：双斜井开拓 21 图 3— 2 双斜井开拓 19 ： 在本设计井田中，井筒沿 走向的有利位置应在井田的中央。 当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，在此开成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面。 井田井口位置提出三个方案： 方案 Ｉ ：主井： 纬 度： 3801000 经 度： 20509290 副井： 纬 度： 3801000 经 度： 20509360 井 筒位于井田 中部，场地开阔且位置适中，地形平坦开阔，有利于工业场地的布置，而且场地处煤层埋藏浅，工期短，一水平压煤量也少，地面标高也较高，不受洪水威胁。 但井筒需穿过 F7断层，且后期开 采时，井巷工程量大。 方案 Ⅱ ：主井： 纬 度： 3801250 经 度： 20509250 副井： 纬 度： 3801200 经 度： 20509300 井 口位置场地开阔平坦，土方量少，靠近铁路运输线，地质条件简单，井下总石门的长度要小于方案 Ｉ。 主要缺点是前期工程量大，工期长，且地形较低，低于最大洪水位 +，不 于 考虑。 方案 Ⅲ ：主井： 纬 度： 3801080 经 度： 205010200 副井： 纬 度： 3801080 经 度： 205010275 工业场地集中布置，系统紧凑，占 地面积少，公路，铁路，供电线路短，后期发展潜力大，地势较高（ +37m），不受洪水威胁，地质条件简单，井筒易于演延伸，且二水平井巷工程量小。 缺点是前期工程量大，工期稍长， 经综合分析，确定方案 Ⅲ 为本井田的井口位置。 开采水平数目和标高 本矿井初步设计产量为 ,可采储量为 ， 服务年限 61a，所以不考虑三水平开采，因为本井田煤层分布为近水平，因此在上下煤层组中间按煤层倾斜方向划一条一、二水平技术分界线。 将井田划分为 两 个生产水平。 提出两个方案： 方案 Ｉ ：一 生产 水平标高 400m，二 生产 水平标高 550m，双水平开采，一水平采上层煤组，二水平采下煤层组。 方案 Ⅱ ：一 生产 水平标高 375m，二 生产 水平标高 500m，双水平开采，一水平采上层煤组，二水平采下煤层组。 20 21400550一二水平技术分界线 1 为主井， 2为副井 图 3— 3 方案 Ｉ 方案 Ｉ ： 一水平在 400m 时，上煤层组的上部煤层开采时倾斜过长，对于通风和运输都有困难，二水平在 550m 时下煤层组的上部煤层的问题和一水平的一样。 21375500一二水平技术分界线 1为主井， 2 为副井 图 3— 4 方案 Ⅱ 方案 Ⅱ ： 一水平在 375m，二水平在 500m 刚好能解决 方案 Ｉ 中的问题。 经过比较，本井田开采水平数目和标高选择 方案 Ⅱ。 21 开拓巷道的布置 煤层群开拓时，主要巷道布置方式一般可分为三类： ： 自井底车场开掘主要石门后，分煤层设置水平运输大巷。 ： 在煤层群中，相近的煤层为一组设集中大巷，由集中运输大巷开采石门与各煤层联系。 自井底车场开掘主要石门与个分组集中大巷贯通。 ：。