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[6]

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[6]内容摘要：

、块状。 底板是砂岩或 页 岩，平均厚度 ，煤层厚度 ～ ， 平均厚度 ， 下距 8＃ 煤层约为 60m。 8＃ 煤层：全区发育 较稳定，结构单一，宏观煤岩为半亮型、粉状。 煤层厚度 ～ ， 平均厚度。 煤层顶底板为粉细砂岩，顶板平均厚度 ，底板平均厚度 ， 下距 7＃ 煤层约为 12m。 7＃ 煤层：全区发育较稳定，煤层结构单一，肉眼鉴定宏观类型为半亮半暗型，块状。 煤层厚度 ～ ，平均厚度 ，煤层顶板为 凝灰 砂岩或页岩，平均厚度 ，底板是砂岩或灰 岩，厚约。 具体岩性 见表（ 1— 2）。 5 表 1— 2 城子河煤矿煤层及顶底版板岩性特征 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 36B＃ — — 14 砂页岩 砂岩 砂岩 全层可采 全层稳定 36A＃ — 砂岩 凝页岩 砂岩 凝灰岩 全层可采 全层稳定 — 60 8＃ — 砂岩 页岩 砂岩 灰岩 全层可采 全层稳定 — 12 7＃ — 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 城子河组岩性较粗，主要由 砂 页岩、 砂岩、 砾岩 、 泥岩 及煤层组成，仅有较少的 粉 砂岩， 泥 岩。 城子河组 是 鸡西的的主要含煤层之一，下部砂岩开始到上部的砂岩止，由灰色砂岩和页岩泞灰岩组成，见表（ 1— 3） 表 1—3 岩石主要物理力学性质指标 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 ～ ～ 1～ 12 ～ 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 井田内的水文地质情况 地下水成因的类型 ，因为城 子河矿矿区地势北高南低，所以类型为 第四纪 6 冲击层孔隙水及基岩风化的裂隙水，矿井正常涌水量 240 3m /h， 最大时 650 3m /h，含水层 主要 分布于煤层底板中岩石裂隙和构造裂隙中， 并有 随着矿井的深度增加有含水程度减弱的趋势。 水文地质条件 相对 简单，矿井涌水量较小。 穆棱河离本矿的 可采煤层 上方较远，逐渐流向立井井田的深部， 此外 还有向南流向的小河 ： 城子河、白石河。 矿区 的地层为陆相沉积地层，组成的岩性多为细粒物质，岩石的胶 结良好，坚硬致密，地下水主要赋存 在 裂隙中 ， 矿井涌水量随大气降水而变化。 沼气、煤尘及煤的自然性 城子河全矿属于低 瓦斯 矿井，瓦斯的相对涌出量 3m /h 未来 各煤层瓦斯的涌出量随着开采深度的不断 延伸，涌出量无 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，属于有煤尘爆炸危险的煤矿。 自然发火期为 11 个月左右。 煤质牌号及用途 经 肉眼鉴定 煤层 类型，多属半亮及半暗煤，颜色深黑，条痕黑褐色，断口参差 状 ，或 平坦 状 ，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，属中厚煤层，煤质程度中等，灰分 ～ %挥发分26～ %， 胶质层厚度 ～ 煤种皆为 1/3JM，煤的发热量多在 5000大卡 /千克以上。 原煤灰分 ～ % 原煤挥发分： ～ % 煤中含硫量： ～ %属于低硫煤。 含磷量： ～ %属于低磷煤。 胶质煤层厚度： 8～ 23mm 发热量： 56460～ 8170 卡 /克 原煤 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。 7 第二章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田周边状况 本矿井西部以西部井田境界为界，浅部以 生产 过程中 的断层为界，深部以 700 标高为 下部 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。 经勘探结果分析以 断层 为界。 井田境界确定的依据 1． 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应。 2．充分利用自然条件划分井田，以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据，例如 以井田的勘探边界为矿界。 3． 井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提高。 保证井田的合理尺寸中型矿井走向不小于 4000m。 4． 合理规划矿井的开采范围，处理好相邻矿井间的关系。 井田的未来发展情况 城子河煤矿是鸡西市的大矿，经济效益前景好， 由于 本井田的 赋存条件 很好，初期产量就 可以 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， 煤矿增产的可能性很大 ，在更深部 也可能 发现可采煤层。 生产能力和服务年限会相应 的增大，增强。 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、矿井可采储量。 矿井 地质储量包括平衡表内储量和平衡表外的储量。 平衡表内储量是指在目前技术条件下煤层主要质量指标，和经济技术指标都符合要求的，平衡表外的指还不满足工业要求的，目前还不能开采的。 8 矿井的工业储量是指在井田范围内经地质勘探厚度和质量均合乎开采要求的储量。 矿井可采储量是指矿井 工业 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。 其计算方法有 保安煤柱 依据 照保护煤柱的设计原则如下： (1)一般情况，保护煤柱 的大小 应根据受 保护 护面积边界进行圈定。 地面受护面积包括受护对象及周围的受护带 (2)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。 (3)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。 按以上 留设方法 计算得： 工业广场煤柱损失： Mt； 断层保安煤柱损失： Mt； 大巷保安煤柱损失： Mt 边界保安煤柱损失： Mt； 总损失为： Mt； 储量的计算方法 本区的四个可采煤层为 36B、 36A、 7。 采用地质块段法，首先 求出 煤层的伪 面 积，进行斜面积换算，在乘以煤厚和容重。 其 计算公式 如 （ 2— 1） ： Q=S  SecX  M  （ 2— 1） Q— 工业 储量 9 S—平 面 面积 SecX—煤层倾角的正割函数 M— 煤层真厚度  — 煤层容重 Zc36B=S  SecX  M   =12853150 Sec110   = 万 t Zc36A= S  SecX  M   =13362320 Sec110   = 万 t Zc8= S  SecX  M   =11301960 Sec110   = 万 t Zc7= S  SecX  M   =13292190 Sec110   = 万 t 储量计算方法的评价 具体储量 计算 情况如下表 表 21 可采煤层储量总表 煤层别 面积 /k 2m 工业储量/万 t 永久煤柱 /万 t 可采储量 /万 t 占总储量的百分比 备注 36B % 永久煤柱 是指， 工业广场、井筒、井田边界、断层、 大巷等 36A % 8 % 7 % 总计 % 10 表 22 分煤层分水平储量计算表 (万 t) 矿井的工作制度、生产能力、服务年限 矿井的工作制度 矿井设计年工作日为 330d， 采用“三 、八”工作制， 每天两班生产，一班检修 ， 净提 升 时间 16h 矿 井设计生产能力的确定原则 矿井的生产能力是煤矿生产的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井的生产技术面貌， 是井田开拓的一个重要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。 确定矿井生产能力的重要因素 很多 ， 主 要根据井田的地质条件，煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应及国家需煤等因素确定 1. 开采能力即按矿井 矿井开采条件所能保证的原煤生产能力。 2. 各环节的生产能力主要是提升、运输和通风能力，大巷和井底车场的通过能力。 3. 储量条件相适应 4. 安全生产条件 主要是瓦斯 、通风、水文地质条件等因素影响。 水平 煤层别 工业储量 工业 场地 井田 境界 断层 开采 损失 其他 损失 合计 可采储量 Ⅰ 36B＃ 20% 56． 4 270． 6 1150． 3 36A＃ 20% 42． 1 209． 1 943． 5 8＃ 20% 37． 9 205． 8 702． 7 7 20% 20． 2 150． 7 602． 9 合计 20% 167． 6 838． 1 3340． 4 Ⅱ 36B＃ 0 102． 7 67． 5 20% 79． 6 200． 8 1478． 8 36A＃ 0 79． 4 51． 7 20% 61． 3 154． 4 1211． 7 8＃ 0 74． 7 48． 7 20% 51． 2 139． 6 982． 8 7 0 56． 0 37． 1 20% 44． 3 110． 4 813． 4 合计 0 312． 8 203． 5 20% 236． 4 603． 6 4335． 7 总计 371． 3 564． 6 362． 1 20% 404． 0 1764． 2 7675． 2 11 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 /（ Ak） 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=。 {Z=(ZcP)C} Zc— 矿井工业储量 P— 保护工业场地的等损失 C— 采出率。 依据以上拟定的矿井生产能力， 矿井的服务年限准备 提出三种方案，具体方案 如下： 方案 A： （ Ak） = （ 120） = ； 方案 B： （ Ak） = （ 90） = 方案 C： （ Ak） = （ 60） =； 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； 矿井服务年限为 T=。 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的概述 本井田位 于三江盆地的西部，区域构造属新华夏系第二隆起带。 与正阳矿相邻，正阳采用双立井开拓方式。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 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)根据批准 的设计文件 ； (2)煤层赋存 条件和开采技术条件，技术装备和工艺系统条件； (3)投资多少和所建井型大小，和矿井生产能力要求等； (4)地形地貌和地面外部条件 施工，技术和设备条件。 通过对 以上各种因素 的 综合研究， 发现 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平原。 可采 煤层 全区发育 上部标高 均 在 +80 以下 ，下部标高在 7。