采矿工程毕业设计论文-七台河精煤集团新建三矿15mta新井设计

采矿工程毕业设计论文-七台河精煤集团新建三矿15mta新井设计内容摘要：

..................................................................................................................... 94 VII 绪 论 通过大学四年的学习，我掌握了很多专业知识，为了能更好的巩固和运用 这些知识，借毕业设计这个机会我做七台河精煤集团公司新建三矿的新井设计，而且我在毕业实习中也收集到了很多新建三矿的资料。 本设计主要是关于新矿井的设计，其中包括新建三矿井田概况及地质特征、井田境界储量及服务年限、井田开拓、采区巷道布置、采煤工艺、井下运输和矿井提升、矿井通风与安全、矿井排水、采区供电等各个系统。 本设计包括通风安全方面、采煤工艺方面、岩石力学方面以及 CAD 制图方面的知识。 采矿方面的知识更新很慢，本设计采用了一种创新模式，这是一个新的方案，主要是针对小倾角煤层群的开采方法，本方法采用反倾向的巷道布置 ，不需要布置上下山，因此，可以节省很多开采费用，也更利于矿井的生产和管理。 本设计主要是通过绘制矿井的各种图纸来进行矿井的优化设计，这其中文字部分包括大量的方案比较，以便使设计更加合理。 在设计时，需要对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析，这样才能使建成的矿井更加与实际相符。 我希望通过做本次毕业设计，我能够学到更多的采矿专业知识，巩固我所学过的各种知识，并且能够很好的运用它们，从而也为我以后的工作打下良好的基础。 VIII 9 第 1 章 井田概况及地质特征 井田概况 交通位置 新建 三 矿位于黑龙江省七台河矿区西北部，行政区属七台河市新兴区。 矿址距七台河火车站约 公里。 东南距七台河矿务局 15公里。 地理坐标：东经 130176。 53′ ,北纬 45176。 45′。 区内有矿区专用线经七台河站与牡佳线接轨。 公路可通经依兰、佳木斯、鸡西、宝清、密山、哈尔滨等市级县及对苏口岸。 铁路、公路、交通运输都很方便。 交通位置图 详见 图 11。 倭 交 通 位 置 示 意 图河肯 图 11 交通位置示意图 地形 地 势 新建 三 矿 地形属漫岗及丘陵区，地势特点是西高东低，标高在 +160～ +19010 米之间，井田内有新、老两条七台河，均为季节性河流。 期流量小于井田北部有倭肯河，属常年河流，河道蜿延曲折，属老年期河流，井田西部有条较大的季节性水沟，是汛期主要的防泛地点。 气象 地震 三 矿 属于 亚 寒带。 年最高气温 ℃～ ℃，年最低气温31℃～ ℃，年平均气温 ℃～ ℃。 年降水量为 500mm。 冻结期为11 月至翌年 4月，最大冻结深度为 ～。 年间多西北风，年平均风速为 ～ ，最大风速 16～ 33m/s。 根据辽宁省地震大队 1964 年地震资料本区地震强烈度为Ⅵ度。 水源及电源 根据已批准的七台河矿区总体发展规划，矿井用水取自桃山水库。 根据 1986 年 1 月 3 日七台河矿物局与佳木斯电业局会谈纪要及达成协议，本井电源引自七台河西部变电所。 地质特征 矿区内的地层情况 地层为中生上侏罗统鸡西城子河组下部，地层厚度约 800 米，含煤 24 层，总厚 米，含煤系数 见煤系综合 柱状 图 12。 11 地 质 系 统界 系 统地方单位群 组 段地层代号煤层号柱状煤层厚度 /m段厚 /m岩性描述新生界 第四系中生界侏罗系上侏罗统鸡西群城子河组第二段020 黄土腐植土不整合接触250厚约3 40 米，9 1层 顶板为粗砂岩及9 9 3层 伴生煤层为主要标识层，易于识别。 全区发育，可采煤层有99 93 、96 、9 8都是主要开采煤层。 9190878582220顶板为细砂岩，底版也是细砂岩。 煤层全区发育，媒质好第一段 图 12 煤系地层综合柱状图 ： 第一段：上自 91 层顶板 20 米处含动物化石，层位往下城子河组，底砾岩，厚约 250 米，以粉砂岩细砂岩为主，以底砾岩化石层位， 99 层顶板浅灰12 绿色凝灰岩（厚 ～ 米）为主要标志，含煤五层其中 99层局部可 采。 第二段 ： 上限至 91 层顶板 40 米处粗砂岩含水层上，厚约 300 米，以细、中砂岩为主，岩性往上渐粗， 92 层直接顶为含云母砂岩， 93 层直接顶为含 粗砂岩。 此段含煤 5 层，其中 8 8 8 90、 91五层煤是我矿主要开采层。 本段含煤系数高达 4%， 是七台河矿区主要含煤地层段之一。 第三段 ： 上限 74层底板到 91 层顶板 40米止，厚约 160 米，岩性以中粗细砂岩为主，从下往上渐细，沉积完整，含煤 7 层， 8 80、 7 7 77 75层等煤层 不可采。 第四 系： 松散冲积层不整合覆盖于煤系地层之上，厚 2～ 20 米。 地质构造 位于勃利煤田弧型构造前弧西翼内侧，区内构造形态以南西向倾斜的单斜构造和断裂为主，断层又以 NW 向 NE 倾斜，并行排列的张 扭性正断层为主，只有 19 线南端有一条宽缓隐伏背斜，无岩浆岩侵入体。 三 矿 井田内控制有大中型断层 3 条， 都 是与岩层走向斜交的正断层。 主要断层特征可归纳为：以张扭性正断层为主，阶梯状并行排列， 南 北走向，东北倾向。 三 矿 的所有大断层均为正断层，本矿的大断层的特征见表 11。 表 11 主要断裂构造 序 号 断层 编号 断层 性质 走 向 （176。 ） 倾 向 （176。 ） 落差 （ m） 断距（ m） 查明 程度 1 F4 正 NW SE 27 23 可靠 2 F5 正 NW SE 12 7 可靠 3 F6 正 NW SE 8 6 可靠 煤层赋存 状况及 可采煤层特征 ：经生产实践和补充勘探证实，原矿井地质报告关于煤层对比方法正确，对比可靠，煤层对比的主要标志层： 87层顶板含13 砾粗砂岩石， 94层顶板云母粉砂岩， 97层顶含动物化石层位。 99层顶板浅灰绿色凝灰岩层， 100层顶板云母粉砂岩，全区较发育。 ， 82与 85层， 87与 90层， 91与 92层为典型的伴生煤层，层位稳定，层间距 微变，易于识别和对比。 本井田内有煤 24层，其中可采和局部可采 13层，而 8 8 8 90、 91是我矿的主力煤层。 其赋存状况，各煤 层 特征及变化规律 ， 可采煤层特征 见表 12。 表 12 可采煤层特征表 煤层号8285879091厚 度 与下层间距(m)煤层结构顶板岩性底版岩性可采程度稳定程度单单 复单单单 复细砂岩细砂岩粉砂岩粉砂岩粉砂岩 细砂岩细砂岩细砂岩细砂岩细砂岩局部可采局部可采全层可采全层可采全层可采A— F2 9之 间较稳定全层较稳定全层较稳定全层较稳定全层较稳定(m)28222224 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。 有关 岩石性质及厚度特征 详见表 13。 14 表 13 岩石的物理性质指标表 名 称 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗压 强度 102kg/cm 抗拉 强度 102 kg/cm3 变形 模量 102kg/m 弹性 模量 102kg/cm 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 井田水文地质情况 新建 三矿 地形大部分属漫岗，标高一般在 +160～ +190 米，井田北部及中部为河谷水文地质区，西部及南部为丘陵水文地质区。 岩层的富水性主要决定于构造裂隙的发育和补给条件， 新建三矿 深部煤层正处在倭肯河河床下，故补给来源丰富。 浅部各煤层，除大气降水补给地表强风化裂隙带外，没有其他来源，由于岩层裂隙发育程度随着埋藏深度增加而减弱，所以岩层的富水性有明显的垂直分带，由于岩性的不同，岩层的含水性极不均匀，不但存在分带规律且有分层规律。 瓦斯 煤尘 及煤的自燃性 ： 新建三矿煤矿属于低瓦斯矿井， 主要可采煤层 （ CH4 平均含量为，可燃质、 CO2 各煤层平均含量为 ，可燃质各主要可采煤层瓦斯自然成分以 N2为主， CO2次之， CH4最少，本矿瓦斯相对涌出量为 ，属于低瓦斯矿井。 ：根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数 45～ 53%之间，该矿开采的煤层属于 易爆炸危险 的煤层。 ：据井下 勘探 资料该矿井煤有自燃发火的倾向，煤层的自然发火期为 3～ 6 个月，矿井总体为 Ⅱ 级自然发火矿井。 煤质 牌号及用途 新建 三矿 所采各煤层多属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤，其15 中 1/3 焦煤占 ％，发热量一般在 6500～ 7500 大卡 /千克。 各煤层 多为亮煤，半亮煤及半暗煤 ，水平层状构造 ，结构致密，质脆，垂直节理发育，玻璃光泽，踞状或平面断口，镜下多见凝胶化基质，木质镜煤，丝炭，角质化物质较少。 从深部钻孔看，我矿煤质变化规律符合希尔特定律。 A 挥发份随深度增加而降低 ； B 煤的变质程度随深度增加而提高 ； 如： 85均为 1/3 焦 煤，煤层 8 8 90、 91均为焦煤。 所有煤层可作为炼焦用煤使用。 勘探程度及可靠性 对地质勘探程度的评价 ，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了 238 个孔 ， 136km，基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质构造情况。 但由于地质构造复杂，相当一部分断裂仍是推定的，控制程度还有较大摆动。 根据本区断裂的一般规律，往往在大断裂附近还有很多较小的断裂，再者由于煤层走向变化大，还可能有新的断裂没有控制，这些都需要在建井和生产过程中予以注意。 有的钻孔孔斜较大，对构造的推定也有一定的影响。 ，瓦斯等级也是推算的，所以可靠性都不足，待矿井建成后，根据实际情况重新确定。 16 第 2 章 井田境界及储量 井田境界 井田周边情况 新建三矿 与新立、新兴相连，及上下层关系，与新立矿开采同一组煤层，以七台河河床中心和 +80、 250、 400 米标高为界分割，与新兴矿以 74层底板为界，故本矿的安全生产和邻矿安全生产互为影响， 本 矿的开采对新兴矿工业广场及井巷工程有较大的影响，因此本次报告充分考虑这一因素，并留设永久煤柱。 确定井田的依据 ,地质条件作为划分井田境界的依据 ； ,安排地面生产系统和各建筑物 ； ； 度 ,以利于机械化程度的不断提高。 井田境界 井 田境界 ： 东： F3 断层 ； 西： F5 断层 ； 南： 600 米等高线为界； 北：以 82 层煤煤层露头为界； 井田走向长度： 5311m 井田 倾向长度： 3500m 勘探面积 :1855000km2 井田未来发展情况 新建三矿 田煤层赋存稳定，地质条件简单，煤炭资源储量丰富，有很好的发展前景，有改扩建的潜力。 17 井田储量 井田储量的计算 ： (1)矿井地质储量：勘探（精查）报告提供的储量，包括“ 能利用储量”和“暂不能利用储量”； (2)矿井工业储量：勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的 A、B、 C 三级储量， A、 B、 C 三级储量的计算方法，应符合国家现行标准《煤炭资源地质勘探规范》的规定； (3)矿井设计储量：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性煤柱损失量后的储量；。