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[5]

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[5]内容摘要：

— 24 35— 40 砂岩 页岩 砂岩 灰岩 全层可采 全层稳定 3B — 17— 20 砂页岩 砾岩 砂岩 泥岩 全层可采 全层稳定 煤矿的地层综合柱状图如下表 14 所示 5 煤 矿 立 井 地 层 综 合 柱 状地 层 层 序层统系界新界生 新系全四第统冲积层柱 状( 西 东)厚 度最小 最大 接 触 关 系不 整 合 整 合间 距层厚地　层　描　述由砾石粗砂。 中砂。 细砂组成，上复有亚粘土和腐植土，分布在穆棱河冲积平原及其几个　支流的两侧，多为河床的冲积物。 上部是灰绿色，细砂岩为主，白色中砂岩次之，夹3 －5 层黄绿凝灰质泥岩和薄煤层数层可采1 －3 层下部以灰白色粗砂岩、和细砂岩为主，夹凝灰岩和煤层，岩性往下变粗局部为含砾砂岩，复盖在城子河含煤组这上。 西采煤厚1. 5 　　往东厚1 . 9西部1 . 9 　　，往东浅部2 . 0 　深部变厚2 . 5M MMM M .0 1410 18界 系 群生 罗 西含煤组中 侏鸡 城穆棱组层号平 均子河0 2 01060 0 78 069 0(K Z ) (Q)(Q 4)(J 3m )(J3c h )(Mz )(J ) (J3 )238岩性主要以各种粒度的灰—灰白岩—白色砂岩和砂砾岩下部以灰白色粗砂岩、和细砂岩为主，并伴凝灰岩和煤层，岩性往下变粗局部为含砾砂是砂岩和砂页岩，砾岩等，胶结好，致密坚硬此层发育稳定，凝灰岩厚度在0 . 05 0 . 0 7煤层变化较大，厚度在1. 2 2 . 0 米煤层变化很小，厚度在1 . 7 1 . 9 米主要是砂岩3C3B1 . 7 1 . 9图 6 岩石性质、厚度特征 表 15 可以很好的说明该井田的岩石的主要的物理力学性质 表 15 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 水文地质情况 依据地质资料显示井田内各地段的水文地质特征各有不同，第四系孔隙含水层，全井田广泛发育，除山 坡地区较薄外，其余均很厚，由南向北逐渐增厚，水的主要补给来源是大气降水和山区地下水，涌水量 ～ 7L/sm，第三系孔隙含水层在井田内广泛分布，其厚度发育规律为由东南向西北逐渐增厚，向东便薄，涌水量为 ～ ，煤系裂隙含水带，本含水带是直接充水含水层，它与第三系有水力联系，但很微弱。 井田内的主要隔水层有第四系顶部黏土，亚黏土，中部黏土，亚黏土层和第三系泥岩，砂岩层。 地面水及各含水层之间的关系是井田煤系裂隙水补给条件不好，富水性较小，矿井在开采过程中，排水将以疏干煤系风化裂隙带的储水 量为主，开采初期，矿井涌水量增大，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。 本井田最大涌水量 366m179。 /h，正常涌水量 324m179。 /h。 沼气、煤尘及煤的自燃性 由资料提供的说明本井田瓦斯取样的控制浓度在 ～ ，在 以上，甲烷成份为 ～ ％ ，在 ～ 深为 ～％ ，平均为 ～ ％ ，二氧化硫一般为 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低，由于地质报告并没有明确 的提出矿井的瓦斯等级如何，所以本设计只能根据上述的不完全数据进行分析，同时参考正阳井的煤尘瓦斯情况， 7 初步确定本矿井瓦斯等级为低沼气矿井，有煤尘爆炸危险和自然发火倾向问题。 煤质、牌号及用途 本矿井的煤质的挥发分一般大于 40％ ，属低变质煤，个煤层 Y值平均为 5～9m/m，粘结性较低，煤种较好，适合多种工业原料，煤种在垂向上无明显变化。 有害成分 ：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。 ：各煤层硫的含量很低， 原煤全硫（ SgQ）为 ～ ％ 属特低硫煤。 ：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（ QfD）为 3063～ 6849 大卡 /kg。 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。 具有良好的经济发展潜力。 勘探程度及可靠性 由于本矿井所在地区从 1965 年就开始进行地质勘探工作 ，先后经过多方普查，详查，精查阶段，而且采用了钻探、测井和地震等，相互结合的综合勘探手段，精查地质报告提供的资料比较齐全，精查阶段查明了主要断层和构造及煤层厚度，结构和分布范围，勘探的结果比较可靠地提供了煤层层位的对比资料和测井成果。 8 第 二 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田境界确定的依据 井田境界确定的依据可以分析为， 以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据；要适于选择井筒位置，合理安排地面生产系统和各建筑物；划分的井田范围要为矿井发展留有空间；井田要有合理的走向长 度，以利于机械化。 井田周边情况 本矿井深部以斜井为界，浅部以现生产井实见的断层为界，深部以 900 及950 标高为技术境界，东部以断层边界为界。 走向 公里，倾斜 公里，井田面积 平方公里。 关于井田境界除东部外其余均和勘探境界相同。 东部在勘探时为了增加本井深部储量，经勘探结果分析以井田境界为界。 井田未来发展情况 本井田地质结构简单，煤层赋存状态好，初期产量就能达到设计生产能力，随着技术的进步和勘探水平的全面提高，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。 有很好的趋势可供发掘。 井田储量 井田储量的计算 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。 设计井田范围内计算的煤层有 2 3C、 3B四层，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。 9 保安煤柱 参照保护煤柱的设计原则如下：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。 地面受护面积包括受护对象及周围的受护带当受护边界与煤层走向斜交时，应该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。 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： Mt； 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 . 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%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为 Mt。 10 根据原城子河煤矿立井初步设计储量诸图，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。 表 21 可采煤层储量总表 单位： Mt 煤层别 面积 /k 2m 工业储量 /Mt 永久煤柱 可采储量 占总储量的百分比 备注 23 % 永久煤柱包括工业广场、井筒、井田边界、断层、河流建筑等 8 % 3C % 3B % 总计 % 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。 但总体上是准确的。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 该设计矿井年工作日确定为 330d，矿井每日净提升 16h，采用三八工作制制度。 矿井生产能力的确定 依据投资少，出煤快，出好煤，经济效益好、技术上合理、经济上可行的原则合理确定。 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， 根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来 确定矿井生产能力的大小，还要考虑到今后及当前市场的需煤量。 依据井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下： 11 方案一： 方案二： 方案三： 上述三种方案，应该根据矿井服务年限来确定具体选择哪一种方案。 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） =7594 /（ 120 ） = a 方案 B:（ A k） =7594/（ 90 ） =； 方安 C:（ A k） =7594/（ 60 ） = 参照《煤矿工业设计规范》规定，确定方案二较为合理，即：矿井生产能力为 90 Mt/a；矿井服务年限为 T= a。 12 第 三 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，鸡西矿务局现有生产矿井 12 对， 1984 年末实际生产能力已达到 650 万吨，全局共有职工 68237 人本井田内没有生产、在建及停闭矿井，也没有小煤窑。 但在井田外的西南方约 处有正在生产的鸡西矿务局正阳煤矿。 正阳煤矿采用立井开拓，设计生产能力 90万 t/a，一水平标高为－ 150m，目前正开采 9 号， 15 号和 16 三个煤层，共布置四个采区。 本区内第四系地层广泛分布，地下含水量极其丰富，供水水源 充足。 影响本矿井开拓方式的因素及其具体情况 影响井田开拓方式的主要因素包括以下几点： 考虑矿井技术装备和采煤工艺系统的条件；煤层赋存的条件和开采技术条件；地质地貌和地面外部条件； 井田的地质概况和水文地质条件；施工的技术和设备条件的允许；矿井的总体设计思路和矿井生产能力的要求等。 将以上所有因素进行综合考虑和定位，可以确定影响本设计井田开拓方式的具体因素如下：地表因素为本井田属于缓坡丘陵地形，井田北部及中部皆为平原。 地表平均标高 +87m。 煤层赋存情况为整个井田的煤层上部标高在 50m，下部标高在 950m，整个矿区共有 4层可采煤层，即 2 3C、 3B，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 16176。 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。