朱集煤矿采区_毕业设计

朱集煤矿采区_毕业设计内容摘要：

32176。 51′30″116176。 53′30″2532176。 51′30″116176。 53′15″2632176。 51′15″116176。 53′15″2732176。 51′15″116176。 53′00″2832176。 51′00″116176。 53′00″2932176。 51′00″116176。 52′45″3032176。 50′45″116176。 52′45″ 开采界限本井田共含煤28层， m。 其中可采煤层共有13层，分别为4455711111316171煤层， m。 井田尺寸 km， km， km。 km， km， km。 煤层的倾角最大为6176。 ，最小为0176。 ，平均为3176。 ， km。 井田的水平面积按下式计算：S = H L （21）式中S ——井田的水平面积，m2 H ——井田的平均水平宽度，m L——井田的平均走向长度，m 则井田的水平面积为：S = = km2，井田赋存状况示意图如图21所示。 图21 井田赋存状况示意图 矿井工业储量 储量计算基础（1）根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；（2）根据《煤炭资源地质勘探规范》和《煤炭工业技术政策》规定： m，原煤灰分≤40%；（3）依据国务院过函（1998）5号文《关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复》内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。 硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；（4）储量计算厚度： m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；（5）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。 勘探程度本井田先期开采地段（六～二十一线）经高分辨率三维地震共发现155条断层，孤立断点24个，其中原钻探期间发现断层7条，新发现断层155条；按断层性质分，正断层135条，逆断层20条；按落差大小分，大于等于50米的断层4条，大于等于30而小于50米的断层2条，大于等于落差10而小于30米的断层20条，小于10 m断层129条。 本井田在钻探期间有42个孔揭露有岩浆岩，3个孔见天然焦未见岩浆岩，区内岩浆岩可能以岩床和岩脉形式产出。 岩浆顺煤层侵入，侵入范围主要集中在中、东部6～17勘查线之间的中、北部地段，在18勘查线及以西地段有零星分布，主要的侵入形式为拱开煤层，使煤层缺失、变薄或质变为天然焦。 井田内的地质构造形态主要褶曲和断层以及煤层赋存条件已查明；井田水文地质条件已基本查明，所提资料基本满足设计要求。 矿井地质储量计算矿井首要可采煤层为112煤。 由于矿井井田形状规整，本区矿井储量采用网格法，将井田分为11个块段（根据等高线疏密程度划分面积小块）具体分块情况见图22井田地质储量计算面积划分示意图，根据每个面积小块的等高线水平间距和高差计算出面积小块的煤层倾角，用CAD命令计算面积小块的水平面积，由此可计算得出每个块段的不同储量，矿井地质总储量即为各块段储量相加之和。 再根据： （22）式中Z——矿井地质储量，tS ——井田块段面积，m2m——煤层平均厚度γ ——煤层的容重， t/m3—— 各块段煤层的倾角图22 矿井块段划分图由式22及矿井块段划分图，得各块段地质储量计算见下表22：表22 矿井地质储量计算表块段名称 倾角/176。 面积/m2煤层厚度/m112储量核算/MtA43006297B2445283C2915939D11108978E21094573F01785459G31430716H44980138I0894136J42065564K32908111资源总储量 则矿井地质储量：其中，ABCEGHJK储量等级属于122b，DF属于111b，I属于333。 矿井工业储量计算矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。 矿井工业储量是进行矿井设计的资源依据，一般也就是列入平衡表内的储量。 矿井工业储量：地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22，连同地质资源量中推断的资源量333的大部，归类为矿井工业储量。 储量的分配探明储量、控制储量、推断储量按6：3：1 分配，经济基础储量、边际经济基础储量按9：1分配，次边际经济基础储量不计。 各种储量分配见表23：表23 矿井工业储量计算表类别探明储量/Mt控制储量/Mt推断储量/Mt经济储量边际储量经济储量边际储量数量合计矿井工业储量可用下式计算： （23）式中 ——可信度系数，~。 地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井。 Zg=++++= Mt 矿井可采储量 井田边界保护煤柱根据朱集矿的实际情况，鉴于本井田大部分边界为断层边界，按照《煤矿安全规程》的有关要求，井田边界内侧暂留30 m宽度作为井界煤柱，则井田边界保护煤柱的损失按下式计算。 （24）式中：P——井田边界保护煤柱损失，Mt。 H——井田边界煤柱宽度，30 m；L——井田边界长度，19918 m；m——煤层厚度， m；r——煤层容重， t/m3；代入数据得：P=3019918= Mt 工业广场保护煤柱根据《煤炭工业设计规范》不同井型与其对应的工业广场面积见表24。 表24 工业广场占地面积指标表井型/Mta1占地面积指标/ha～～～ Mt/a， km2。 但是考虑到近些年来建筑技术的提高，建筑物不断向空间发展，所以，工业广场的面积都有缩小的趋势，再加上本井田煤层埋藏较深，若取工业广场煤柱较大会造成大量的工广压煤， km2。 《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》第14条和第17条规定,工业广场属于I级保护（中型矿井主要通风机房、瓦斯抽放站、高层建筑），需要留设20 m宽的围护带。 本设计选定工业广场长为300 m，宽为200 m，～ m， m，结合本矿井的地质条件及冲积层和基岩移动角（表25）采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失。 表25 地质条件及岩层移动角煤层倾角/176。 煤层厚度/m广场中心深度/m/176。 δ/176。 γ/176。 β/176。 392541667066采用垂直剖面法计算工业广场压煤示意图如图23所示。 图23 112煤工业广场保护煤柱计算示意图由图可得出保护煤柱的尺寸为：由CAD量的梯形的面积分别是： S11煤=176。 =则：工业广场的煤柱量为：Z工=SMR式中： Z工工业广场煤柱量，Mt； S 工业广场压煤面积，㎡； M 煤层厚度， m； R 煤的容重,。 则：Z工= 断层保护煤柱。 断层保护煤柱留设方法断层落差H留设尺寸H≥50m50m30m≤H≤50m30mH＜30m不留设煤柱井田112煤层现已查明三条断层，即F1，ZF3和ZF4，且F1部分位于工广保护煤柱内，另两条断层皆可靠且可控制，故其两侧各留30 m保护煤柱，则其煤柱损失可由下式求得： （25）式中：Pf——煤柱损失，t；Li——断层长度，m；m——112煤层厚度，m；——煤层容重，t/m3。 已知t/m3，m，代入（25）可得： 风井保护煤柱按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000版）》中参数计算，取东西风井工业场地为100 m100 m，同样采用垂直剖面法计算东西风井压煤量为： Mt表27 永久保护煤柱损失量煤柱类型储量/Mt井田边界保护煤柱断层保护煤柱东西风井保护煤柱工业广场保护煤柱合计 矿井可采储量矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可按下式计算： （26）式中：Zk—— 矿井可采储量，t；Zg—— 矿井的工业储量， Mt；P—— 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大断层等留设的永久保护煤柱损失量之和。 C——带区采出率；根据《煤炭工业矿井设计规范》：矿井的采出率，；；。 m，属于中厚煤层，且为主采煤层。 则代入数据得矿井设计可采储量：由以上保护煤柱损失量，可得准确可采储量：3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 矿井工作制度根据《煤炭工业矿井设计规范》：矿井设计宜按年工作日330 d计算，每天净提升时间宜为16 h。 矿井工作制度采用“三八制”作业，每天3班作业，其中2班生产，1班检修，每班工作8小时。 矿井设计生产能力及服务年限 确定依据《煤炭工业矿井设计规范》：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。 矿区规模可依据以下条件确定：（1）资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井，煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；（2）开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。 条件好者，应加大开发强度和矿区规模，否则应缩小规模；（3）国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据；（4）投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。 但考虑到以下因素：（1）工业场地东西翼储量相当，从整个朱集东井均衡生产的角度来讲，应使得东、西两翼的产量保持相对均衡。 （2）为解决瓦斯问题，矿井宜采用开采保护层的方法，根据对各煤层的突出指标分析， m以下，煤层生产能力小，另外，矿井煤层埋藏深，地温高、地压大，煤层生产能力受到一定程度的限制。 （3）一水平主要开采131煤层和112煤层，由于防突要求，宜首先开采下层煤（112煤层）作为保护层，对于下伏的那两层煤会起到保护卸压的作用。 但从矿井经济效益和安全角度考虑，矿井移交时布置1个112煤层综采工作面及1个131煤层综采工作面是可行的，形成厚薄煤层搭配开采，投产即达产并长期稳产的局面。 （4）工作面生产能力本井田共有13层可采煤层， m，主采煤层倾角平缓、间距较大且大都为中厚及厚煤层，煤层生产能力较大。 m，结合本矿井的构造、瓦斯、地温等状况， Mt/a。 矿井设计生产能力本矿井井田范围内煤层赋存简单，地质条件较好， m，煤层平均倾角2~5176。 ，属近水平煤层，易于发挥工作面生产能力。 全国煤炭市场需求量大，经济效益好。 结合本矿区的煤炭储量， Mt/a。 矿井服务年限矿井可采储量、设计生产能力和矿井服务年限三者之间的关系为： （31）式中：T —— 矿井服务年限，a；ZK —— 矿井可采储量， Mt；A —— 设计生产能力， Mt/a；K —— 矿井储量备用系数。 矿井投产后，产量迅速提高，矿井各生产环节需要有一定的储备能力。 例如局部地质条件变化，使储量减少；或者矿井由于技术原因，使采出率降低，从而减少了储量。 因此，需要考虑储量备用系数。 《煤炭工业矿井设计规范》：计算矿井及第一开采水平设计服务年限时，～。 结合本设计矿井的具体情况。 把数据代入公式31得矿井服务年限： 井型校核按矿井的实际煤层开采能力，运输能力，储量条件及安全条件因素对井型进行校核：（1）煤层开采能力的校核井田内112煤层为首采煤层， m，为中厚煤层，赋存稳定，厚度基本无变化。 煤层倾角平均3176。 ，地质条件简单，根据现代化矿井“一矿一井一面”的发展模式，可以布置一个综采一次采全高工作面来满足井型要求。 （2）运输能力的校核矿井设计为中型矿井，开拓方式为立井单水平开拓。 井下煤炭运输采用钢丝绳芯胶带输送机运输，工作面生产的原煤经胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，运输连续、能力大，自动化程度高，机动灵活；井下矸石、材料和设备采用轨道运输，运输能力大，调度方便灵活。 （3）通风安全条件的校核矿井采用两翼对角式通风系统，抽出式通风方式，东西两翼各布置一个回风井，可以满足通风要求。 （4）储量条件的校核根据《煤炭工业矿井设计规范》：矿井的设计生产能力与服务年限相适应，才能获得好的技术经济效益。 井型和服务年限的对应要求见表31。 表31 我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限矿井设计生产能力Mta。