采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿12mta新井设计

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团城子河矿12mta新井设计内容摘要：

本区内水文地质条件比较简单。 地面河流流量最大者是穆棱河，因从 井田 深部流过，对本井影响不大，其余几条季节性小河对井田影响不大。 矿 区 浅部涌水量为 210 立方米 /小 时，最大为 360 立方米 /小 时。 12 表 14 岩石主要物理力学性质指标表 名 称 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗压强度 102kg/cm3 抗拉强度 102 kg/cm3 变形模量 102kg/c3 弹性模量 kg/cm3 砂岩 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 砾岩 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥岩 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰岩 ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 页岩 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 地面水及各含水层之间的关系 本井田煤层 裂隙水补给条件不好， 含 水性较小，矿井在开采过程中， 因此 排水将以疏干煤系风化裂隙带的储水量为主，开采初期，矿井涌水量 较 大，随着开采的不断进行，水的静储量逐渐 消耗 ，矿井的涌水量会逐渐减小，并趋于相对稳定状态。 沼气、煤尘及煤的自燃性 本井田瓦斯取样在 350～ 650m，在 以上，甲烷 为 ～％ ，在 650～ 800m 深为 ～ ％ ，平均为 ～％ ，煤尘 一般为 ～ ％ ， 瓦斯成分及含量均很低，由于地质报告没有明确提出矿井的瓦斯等级 ， 所以本设计只能根据上述数据进行分析， 煤层 为易然烧煤层 ，井田内煤层发火期为 2－ 18 个月，自然发火期有以下规律： （ 1）厚、特厚煤层发火次数较多，中厚煤层发火较少，薄煤层则不易发火。 （ 2）同一煤层中，人工假巷分层开采易发火，残柱、 留 煤 顶易发火。 （ 3）非正规采煤方法发火次数较多。 （ 4）采区周边发火次数多。 13 煤质、牌号及 用途 本矿井煤的挥发分一般大于 40％ ，属低变质煤， 煤层 Y 值平均为 5～ 9m/m，粘结性较低，煤种主要为 焦煤 ，长焰煤次之，煤种在垂向上无明显变化。 有害成分 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）为 ～ ％ ，多属中低灰煤层，其中几个主要可采煤层均为低灰煤层。 硫：硫的含量 在各煤层 很低，原煤全硫（ Sg/Q）为 ～ ％ ，属特低硫煤。 磷：各煤层原煤磷的平均含量为 ～ ％ ， 属特低 低磷煤。 发热量 各煤层煤的平均发热量（ Qf/D）为 3063～ 6849 大卡 /kg。 元素分析 煤的元素组成稳定，属低变质煤， 各煤层碳（ Cr）的平均含量为～ ％ ， （ Hr）的平均含量为 ％。 （ Or）的平均含量为 ％。 工业用途评述 本井田原煤按现行煤炭应用分类法属于Ⅰ ～ Ⅱ气煤，由于本区气煤低灰 ， 低磷，低硫，具有一定的胶质层厚度，所以，本矿井原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。 14 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 1 井田划分 要有合理的走向长度，以利于机械化程度的开采。 2 要适于选择井筒位置， 能 合理安排地面生产系统和各建筑物； 3 划分的井田范围要为矿井发展留有空间； 4 以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据； 井田周边情况 在井田外 公里处生产的鸡西矿 务 局正阳煤矿， 按照地形、地貌， 经技术经济分析后，确定本设计井田境界为：西以以坐标系统419500 为技术边界，东以 424000 为井田境界，深部以 36A＃煤层－800 煤层底板等高线边界，浅部为 42＃煤层 +50m 为界，南部以 坐标系统 5020700 为井田境界。 井田走向 ,倾向 4km,井田面积约。 井田未来发展情况 随着技术的进步和勘探水平的 进步 ，井田范围内的储量会越来越精确，可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 矿井储量 定义为： 矿井内所埋藏的数量，具有工业价值的煤炭数量。 它包含着煤矿在地下埋藏的数量，还表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度及开采技术条件。 矿井储量分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。 设计井田范围内计算的煤层有 4 40 上、 36B、 36A层，各煤层储量计算边界与 井田境界基本一致。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井设计储量是矿井工业储量减去 断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的 15 地面建筑物、构筑物需要 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。 保安煤柱 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)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。 (4)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。 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： 20 m 保安煤柱； 20m 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： ； 断层保安煤柱损失 ； 大巷保安煤柱损失 ； M 边界保安煤柱损失： Mt；总损失为： Mt； 储量计算方法 计算公式如下： 块段储量 =块段面积平均倾角余割块段平均厚度容重 . 根据 城子河矿储量图，通过等高线块段法计算本井田工业储量为 ，各煤层工业储量见表 21 可采煤层储量计算总表。 16 表 21 分煤层分水平储量计算 水平别 煤层别 工业储量A+B+C(万 t) 可采储量（万t） 工业场地 井境界 断层 开采损失 其他损失 合计 Ⅰ 42＃ 40 上＃ 36B＃ 36A＃ 合计 Ⅱ 42＃ 40 上＃ 36B＃ 36A＃ 合计 0 总计 19086 计算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采储量； ZC— 工业储量； P— 永久煤柱损失； C— 采区回采率。 回采要求：中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 经各 17 煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为 Mt。 表 22 可采煤层储量总表 单位： Mt 煤层别 工业储量（万 t） 备注 A B C A+B A+B+C 42 4722 40 上 4781 36b 2826 1884 4700 36a 4682 总计 19086 储量计算的评价 本设计井田的 各类储量计算严格执照有关规定执行。 由于技术水平所限，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 根据《 煤矿工业 设计规范》规定： （ 1）矿井年工作日按 330 天计算； （ 2）矿井每昼夜四班工作，其中三班进行采、掘工作，一班进行检修； （ 3）每日净提升时间 16h 矿井生产能力的确定 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。 18 ；。 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，还应该考虑到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： 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具体选择哪一种，还应该根据矿井服务年限来确定。 矿井服务年限 矿井服务年限计算公式如下 ： T=Z /（ A k） （ 22） 式中 Z— 矿井设计可采储量， Mt； A— 矿井生产能力， Mt/a； k— 矿井储量备用系数， k=～。 根据本矿井实际情况，取 k=。 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： （ A k） =（ 150 ） = a； 方案 B： （ A k） = /（ 120 ） = a 方案 C： （ A k） = /（ 90 ） = a； 参照《煤矿工业设计规范》规定，方案 B 较为合理，即：矿井生产能力为 Mt/a；矿井服务年限为 T= a。 19 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 鸡西矿务局距本区约 5km，本井田没有生产及停闭矿井，也没有小煤窑，在井田外 公里处生产的鸡西矿 务 局正阳煤矿 影响本矿井开拓方式的因素及其具体情况 井田开拓方式的选择应全面考 虑各种因素，主要因素包括： (1)井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况）； (2)煤层赋存和开采技术条件； (3)地形地貌和地面外部条件； (4)技术装备和工艺系统条件； (5)施工技术和设备条件； (6)总体设计和矿井生产能力要求等。 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 井田的开拓方式。 影响本设计井田开拓方式的具体因素如下： 本井田属于缓坡丘陵地形，井田北部及中部皆为 丘陵。 地表平均标高 +67m。 整个井田的煤层上部标高在 50m，下部标高在 850m，整个矿区共有 4 层可采煤层，即 4 40 上 、 36B、 36A＃ ，全区发育。 煤层走向长度为 ，倾向。 本井田煤层系缓倾斜中厚煤层，平均倾角在 14176。 左右。 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 而创造条件。 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，尢其 20 是初期建设工程量，节约基建工程量，加快矿井建设． (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。 (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。 (6)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 井硐形式和井口位置 在 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 在 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 三 种方式。 三中开拓方式的科学定义： ①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。 ②斜井开拓：对于。