采矿工程毕业设计论文-铁煤矿业集团大兴矿18mta新井设计

采矿工程毕业设计论文-铁煤矿业集团大兴矿18mta新井设计内容摘要：

953025石英砂岩泥岩碳质粉砂岩粉砂岩碳质细砂岩碳质泥岩细砂岩细砂岩中砾岩粉砂岩细砂岩中细砂岩中砂岩粗砂岩煤煤煤煤16泥岩中砾岩细砂岩粗砂岩稳定一般较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定一般较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定较稳定 图 11 大兴煤矿煤系地层综合柱状图 该层顶板与第四系底板呈不整合接触，其底板与侏罗系含煤组顶部泥岩隔水 13 层顶板相接。 其岩性上部主要由紫红色粗砂岩、砂砾岩及中期喷发玄武岩复合层所组成。 下部则由灰绿色粗砂岩、砂砾岩复合岩层所组成。 而上、下两部又均夹泥岩、粉、细砂岩复合隔水夹层。 该层顶板为侏罗系含煤组顶部泥岩隔水层底板，底板为 171 层煤底板。 其岩性主要由灰白色粗砂岩、砂砾岩复合岩层所组成。 二 .断层水 在勘探过程中，共组合 5 条断层，实见 断点 63个。 同时在全井田又进行59 个简易水文观测孔观测，尚未发现较大的涌（漏）水现象。 该含水层主要补给来源为白垩系间接充水含水层的微弱垂直渗透，又处于深部闭合、盐化微循环环境中 ， 迳流条件极其微弱，排泄条件极差。 三 .隔水层 该井田可分为三个隔水层。 该层赋存于第四系砂砾孔隙承压含水层上部，主要由黄褐色或黄色的粘土及亚粘土所组成。 塑性较强，隔水良好。 起地表水与地下水的隔水作用。 该层赋存于白垩系底板的下部，侏罗系含煤组顶板的上部。 主要由灰黑色泥岩、 粉、细砂岩所组成。 致密，遇水膨胀，易碎。 起与上覆弱含水层的隔水作用。 该层在井田内普遍发育，最大厚度 ，最小厚度 0m。 其底板最大深度。 、细砂岩隔水层 该层赋存于 171煤底板以下至下部含水层顶板为止。 主要由灰黑色泥岩、粉、细砂砾所组成。 多为泥质胶结，致密，较硬。 起到含煤组直接充水含水层与底部含水层的隔水作用。 该层在井田内普遍发育。 最大厚度 ，最小厚度 0m，平均厚度。 最大深度 ，最小深度。 二 .井田水文地质类型 该井田直接充水含水层的补给来源为上部间接弱含水层的微弱垂直渗透 ，同时侏罗系含水层的粗砂岩及砂砾岩又多为泥质胶结，含水性很微弱。 又由于岩石多为泥质胶结，又在断层两盘的挤压作用下，造成断裂闭合，使之导水性极弱；又因与地表水无水力联系，故对矿井充水虽有一定影响，但很小。 虽然白垩系上部风化带含水性较强，又位于地下水位以下，但是由于距煤层较远，将近 500m，又被致密较厚的泥岩、粉、细砂岩所隔，故对直接充水含水层无影响，断层又基本上不导水，使之与地表水无水力联系。 所以该井田水文地质类型属于二类一型 的水文地质条件简单的矿床。 14 岩石性质、厚度特征 本区内岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂层及煤层组成，仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。 煤层和岩层的物性差异均比较明显，各岩层的密度差别较小，γ γ曲线在各种岩层反应平直煤层异常反应明显，岩石硬度多数为中等硬度的砂岩类。 沼气、煤尘及煤的自然性 本矿属于瓦斯高突矿井，相对涌出量 /t,绝对涌出量为 /t。 随着开采深度的延伸， 瓦斯含量相对高出的部位， 特别 是接触变质煤 和 天然焦分布的地方。 瓦斯赋存条件好涌出量大 给矿井的安全生产带来一定的困难。 煤尘爆炸指数为 ～ ， 因此 属于有 强爆炸或有爆炸危险。 开采煤层均属高沼气煤层，矿井属高沼气等级矿井， 由于辉绿岩的侵入，接触变质作用的影响，随着煤层赋存深度的增加，而瓦斯含量相对增高的趋势表现虽然不明显，但仍有所表现。 自然发火期为 2～ 4 个月。 随着今后矿井开采深度的不断增加，瓦斯涌出量也逐步加大，这给矿井生产会带来不利影响。 因此，未来矿井 的 通风 和 瓦斯防治技术措施 需要 进一步 提高。 煤质、牌号及用途 本区的煤的肉眼鉴定，明亮至半亮型煤，少数属半暗型煤。 镜下煤 岩显微组分：镜质组由 ～ %，丝质组由 ～ %，角质组由 0～ %，矿物质含量由 ～ %。 根据粘结指数、精煤挥发分、胶质层厚度做为划分依据。 16号煤层以气煤为主， 13 号煤层以气 煤和 肥煤为主，由浅往深变质程度逐步增高，其规律性明显，四个具有明显的界线 含煤层群 ，所以煤的变质因素当 以区域变质为主，但在局部地块由于受到构造 运动 的影响，导致变质程度 产生很大的 差异。 辉绿岩岩浆溢出时具有一种上冲的拱力，作用在沉积盖层上，其范围主要在岩浆管道溢出附近，使岩煤层移位或使 岩煤层的连续性遭到破坏， 故对其他煤层无多大影响，不是本区煤层变质的主要因素。 从上述各项指标来看， 15 号煤的含油率平均 ～ %，均大于7%，可考虑煤的综合利用。 13 号层大样试验结果讨论中，煤层灰分达 %，黏结性很差。 进行浮选加工及炼焦用意义不大。 其他煤 层除了可选性较差，如果采用高新技术就可以 作为炼焦或配炼焦用煤 ，提高利用率。 15 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 井田周边状况 本矿西起 F4断层，东至 F2断层，和 小南井田 相连，北起 大隆井田 ，南 27000纬线 ，走向 长 ，宽 ，面积 ， 无村庄和田地。 井田境界确定的依据 布局、 选择井筒位置，安排地面生产系统和建筑物； ，地质条件划分井田境界； ； 为增产创造条件； 满足 机械化程度的不断提高 的要求；。 井田未来的发展情况 随着 开采的全面推进，根据地质资料、矿井生产能力及矿区外部条件等诸多因素可考虑矿井扩建，更大的提高矿井年生产能力 和发展状况 ， 引导周边的经济 发展。 井田储量 井田储量的计算 井田内可采煤层为 1 1 16号煤。 矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭数量。 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。 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煤量后乘以采区回采率的储量。 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。 矿井的生产能力要和与其储量相适 应，以保证有足够矿井和水平的服务年限。 16 保安煤柱 为居住保地面建筑物及工程设施的安全，本设计对井筒及工业场地后期的风井、规划中的大断层留设安全煤柱 ， 保护铁路和公路应留出保护煤柱。 由于本矿区无地表移动参数实测资料，设计参照类似围岩情况按下数据留设安全煤柱： 松散层移动角：含水松散层 35176。 、不含水的松散层 47176。 ； 岩层移动角： 46176。 ； 岩层边界角： 68176。 主、副井筒均位于工业场地 中心 ，主、副井筒深度已起过 400m，工业场地东西长 980m，南北最大宽度为 840m，按照现行 《建筑物、水体、铁路及主要井巷 煤柱留设与压煤开采规程》 规定，井筒煤柱地面受护面积包括井架、提升机房和围护带面积包括工业场内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带宽度为 15m，煤柱按岩层移动角圈定，井田境界煤柱按30m留设，盘区煤柱按 20m留设，两侧各 10m。 储量计算方法 计算标注以《储量管理规程》为依据，公式如下： 块段储量 =块段面积247。 COS(平均倾角 )平均厚度容重 ； 矿井设计储量 = 工业储量－永久煤柱 ； 块段可采储量 =（工业储量－永久煤柱）设计回采率 ； 回采率要求：厚煤层不小于 75%，中厚煤层不小于 80%，薄煤层不小于 85%；以上计算方法得： 井田 南北 走向长 4665m,东西宽 3200 m,共有 4个可采煤层 ,平均煤厚 ,煤的容重为。 则井田的工业储量 =4665 3200 1. 35= 亿 t ： 本井田内主要有 5 个断层 ,其中 4 个为边界断层 ,1 个为井田内断层 ,其总长度为 : 54000 4 1. 35=3761640t 边界保护煤柱损失 =5 20200 = 1393200t 场压煤损失： 工业场地压煤 为一矩 形区域 ,面积 1183716m3,所以其损失为： 1183716 = 600、 400 主要大巷，需留设大巷保护煤柱，其损失为 : 17 62541 = 以断层为界，不重复计算 保护煤柱 量。 综上 ,该矿永久煤柱损失量为 井田的可采储量计算公式 : CPZZ GK )(  式中： KZ —— 矿井可采储量 GZ —— 矿井工业储量 P —— 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱 C —— 采区采出率 ,厚煤层不低于 ；中厚煤层不低于 ； 薄煤层不低于 ；地方小煤矿不低于 ， 考虑到本井田内 断层、火成 岩发育，特别是火成岩难以预测，所以把 出率定为。 3 7 3 0 7 4 0 4 5 4 5 7 6 53 7 6 1 6 4 0  水地 ZZP t 则 ： CPZZ GK )(  =（ 25997112037347405） = 即该井田的可采储量为。 根据储量诸图、通过等高线块段法计算本井田工业储量为 16699 万 t，可采储量为 15872 万 t。 储量计算评价 根据矿井服务年限中，能有效利用井巷、地面建筑和机电设备，充分发 挥投资的作用。 对于矿区均衡生产，大型矿井服务年限长的些会长期稳定地提供煤炭，也能充分地发挥其能力。 大兴 煤矿的煤层对比可靠，煤层厚度比较稳定，倾角较缓，煤层地板起伏不大 ，构造控制基本可靠，无火成岩，水文地质条件中等，储量计算可靠。 矿井可采储量 详见表 21。 18 表 21 矿井可采储量汇总表 水平别 煤层别 工业储量 A+B+C（万 t） 损失储量（万 t） 可采储量 （万 t） 工业场地 井田边界 断层 开采损失 合计 I 7 2539 180 159 124 102 565 1974 13 1995 154 203 54 193 604 1391 15 1452 120 165 52 104 441 1011 16 1814 107 206 75 162 550 1264 合计 7801 561 733 305 561 2160 5440 II 7 5924 232 368 239 714 1795 4130 13 4655 215 222 189 584 1411 3244 15 3385 234 186 221 385 1026 2360 16 4232 242 298 253 253 1047 2949 合计 18196 923 1074 902 1936 5297 12683 总计 25999 3106 1807 1207 2497 7439 17723 矿井工作制度 、 生产能力及服务年限 工作制度 根据《设计规范》规定： 330天计算； ，其中三班进行采、掘工作，一班进行检修； 14h小时。 科学的安排矿井工 作制度，能更有效的提高生产，减轻工人工作压力，为安全生产提供基本的保障措施。 生产能力 井田煤炭储量丰富（地质储量为 25900 万 t，可采储量为 16699 万 t），地质构造及水文地质简单，煤层赋存平缓（最大倾角 12176。 ～ 14176。 ），煤质优良，具有建设大型矿井的条件。 根据地质报告的资料描述，煤层储量丰富，地质构造比较简单， 开采条件好，满足集中生产条件，且 煤层生产能力大以及煤层赋存深等因素，初步决定采用大型矿井设计。 并初步确定三个方案： 19 方案一：建。 方案二：建。 方案三：建。 矿井设计服务年限 《设计规范》，矿井的设计生产能力应为： 大型矿井： 、 、 、 、 、 （ Mt/a）； 中型矿井 : 、 、 （ Mt/a）； 小型矿井： 、 、 、 （ Mt/a）； 除上述井型以外，不应出现介于两种设计生产能力的中间井型。 矿井设计服务年限公式： )/(AKZT 式中： T —— 矿井设计可采储量，万 t； Z —— 生产能力， 万 t/a； K —— 矿井储量备用系数， K＝ ～ ； 矿井设计一般取 K=，地质条件复杂的矿井及矿区总体设计可取 K=，地方小煤矿可取 K=。 根据本设计矿井实际情况， K值取。 方案一： )/(AKZT =16699247。 （ 180 ） =67a 方案二： )/(AKZT =16699247。 （ 240 ） =46a 方案三： )/(AKZT =16699247。 （ 300 ） =39a 从保证矿区均衡生产来看，井型较大的矿井对保证矿区产量起 很大 作用，其服务年限也 相 应略长些，因本井田地质储量大，可采储量多， 煤层赋。