内蒙古大雁四矿设计说明书(1)

内蒙古大雁四矿设计说明书(1)内容摘要：

............................................................................................................. 49 致 谢 ............................................................................................................... 50 附 录 I.............................................................................................................. 51 附 录 II ............................................................................................................. 54 1 绪论 近年来，我们政府十分重视煤炭工业的发展，作出了一系列的决定，在强调安全第一的原则下，调整结构，改进技术条件，对旧的采煤方法进行改造，提高煤炭产量和经济效益，经过 美国 煤炭科技人员的努力，煤矿开采技术、采掘机械化水平和生产集中化程度都有了很大的提高。 本设计主要是关于新矿井的 设计 ，其中包括开拓方式、 巷道布置、 采煤工艺、支护方式、设备选型 、通风安全 以及矿井的各个系统。 本设计 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。 希望通过毕业设计，进一步巩固所学的理论知识，使所学的专业知识能够穿联起来进行综合运用，培养应用所学知识解决工程设计及相关实际问题的能力。 通过毕业设计这个过程，能够对所学的知识有更深的理解，而且可以发现自己的不足之处，还可以培养自己查阅相关资料的能力，对《煤矿安规程》《设计手册》等相关书籍有进一步的了解，同时还可以提高自己的手工绘图和计算机绘图能力 ， 为我以后的工作打下良好的基础。 2 第 1 章 井田概况及地质特征 井田概况 交通位置及范围 大雁 四矿 交通便 利， 矿区东接牙克石市，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河与陈巴尔虎旗相望国防公路 301 线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过。 大雁矿区，隶属于内蒙古自治区呼伦贝尔鄂温克族自治旗管辖。 四矿位于大雁矿区的东部 .井田范围：东起 F6断层；西至 F3； 南部以 煤层露头为界；北至 F4。 井田走向 以 东西 为主 ，倾斜方向 以 南北 为主。 交通位置如图 11 大庆富拉尔基至北京白城市龙江扎兰屯塔尔气伊尔施齐齐哈尔市富裕博克图免渡河牙克石市护林 牧原 大雁矿区五牧场呼伦贝尔市阿木古郎镇 图 11 交通位置 图 地形与河流 大雁 四 矿 地势为四周高中部低，呈盆地状，海拨标高在 640900m 之间，地表植被以草本植物为主，有部分森林，矿区北部及 南部有水系和沼泽。 大雁四矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低。 海拉尔河为本地区的主要区域性河流，由东向西流经矿区北侧，其距离井田较远，对井田开发无影响。 气象 大雁 四 矿 属 于 亚寒带大陆性气候， 年平均气温为 176。 C, 最低气温为176。 C ，最高气温为 +176。 C ，年平均风速为 ，最大风速为 23 m/s，风向多为西南， 春季干燥风大，夏季湿润短促，秋季气温骤降， 冬季漫长而寒冷 ， 年降雨量小，蒸发量大，年平均降水量为 ，年平均蒸发量为 ，降雪期为每年 9月到翌年的 5 月中旬，结冻期为每年 10 月至翌年 4 月末，冻结厚度一般在 3m 左右，并有岛状永久冻土层。 3 地质特征 矿区范围内的地层情况 本矿 区内出露地层主要为古生界泥盆系上统大民山组（ D2d）的蚀变安山岩 ， 本区域地层时代、厚度、岩性及化石属种等情况，详见地层综合柱状图 12 黑褐色 暗淡型 媒质较好黑褐色 暗淡型 媒质较好黑褐色 暗淡型 媒质较好2022较松散硬度较大泥岩泥岩黑褐色 暗淡型 媒质较好沙砾岩含砂砾岩 灰褐色 无节理灰褐色 节理不发育泥岩泥岩泥岩泥岩灰褐色 节理不发育泥质粉沙岩粗角砾岩砾径由上向下逐渐变大煤层煤层煤层煤层灰褐色 节理不发育灰褐色 节理不发育灰褐色 节理不发育灰褐色 节理不发育灰褐色 节理不发育泥岩2446地层单位界 系 层柱状图 厚度 名称 岩性描述中生界白垩纪18322527 图 12 地层综合柱状 4 井田范围内和附近的主要地质构造 矿位于大雁煤田的东部，根据一 O 九地质队精查及矿务局补勘成果，区内经钻探、 物探实见证实：共有四条大、中型断层，其力学性质均属张扭性正断层。 主要断层情况详见 表 11 表 11 主要断裂构造 顺序 名称 性质 断层面 走向 断层面 倾向 倾角 (176。 ） 落差 （ m） 水平断 距 (m) 1 F6 正 NS S 6～ 12 30～ 70 16～ 34 2 F3 正 NS S 24 ～ 46 20～ 30 8～ 26 3 F4 正 EW W 18 ～ 25 15～ 25 12～ 36 4 F5 正 NS N 25 ～ 30 25～ 40 0～ 9 ，地层基本是单斜状产出。 断 裂方向以近东西向的走向断裂及南北向断裂为主。 区内无岩浆岩侵入。 煤层赋存状况及可采煤层特征 本井田开采的煤层主要位于白垩系下统大磨柺河含煤组，本组共有中厚煤层 4组，为了清楚起见，现将各煤层厚度、结构、容重和顶底板情况分层详见下表 “ 可采煤层特征表 ”1 2 表 12可采煤层特征 序号 煤层名称 煤层厚度（ m） 层 间 距 （ m） 倾角（ 186。 ） 围岩 煤的牌号 硬 度 （ ƒ） 容重 （ t/m3） 煤层构造及稳定性 最小～最大 顶板 底板 平均 1 18 1619 9176。 中砂 岩 粉砂岩 褐煤 稳定 3 2 25 7176。 中粗砂岩 细砂岩 褐煤 稳定 3 1518 3 27 8176。 细砂岩粉砂岩 细砂岩 褐煤 稳定 1722 4 32 8176。 中粗砂岩 细砂岩 褐煤 稳定 5 岩石性质 厚度特征 区内煤层顶底板 岩石约有 87%以上为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩及细砂岩组成， 13%以下为粗砂岩及含砾砂岩组成。 据肉眼鉴定，这几种岩性均由泥质或凝灰质胶结，松散破碎。 矿区内煤层顶、底板均为泥岩或粉砂岩，胶结较差，遇水膨胀 ,有底鼓的倾向，易产生冒顶，矿山开采时要留设一定厚度的煤皮假顶及底煤，同时需加强支护，并留有足够的保安煤柱，切实做好顶、底板管理工作。 力学指标见表 13 表 13 岩石主要物理力学性质指标 表 井田内的水文地质情况 本矿区地下水埋藏较浅，主要以煤层裂隙水为主。 大雁煤田内没有主要河流通过，四矿井田位于大雁煤田的东南部，胜利河由东南向西北流经一矿井田的西南部后汇入海拉尔河。 本区含水层以煤系风化裂隙带含承压水为主，风化带以下为煤系风化裂隙含水层为辅。 本区第四系地层基本无水，但却是大气降水及火山岩裂隙水渗入补给煤系地层含水层的良好通道。 沼气 煤尘及煤的自燃性 本设计 矿井 瓦斯涌出量非常小 ， 瓦斯含量及煤尘爆炸指数较低 ， 随着深度增加，瓦斯涌出量逐渐增加，不同煤层瓦斯含量也有不同。 主要可采煤层 CH4平均含量为 ，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。 煤尘爆炸指数 4553%之间， 各层均属于 不易 自燃性煤，发火等级为 1。 本区煤种为褐煤，煤化程度低、燃点比较低，煤层含水分又较高，煤炭采出后堆积在一起，煤堆很容易发热，当温度达到临界值时，就会发生煤的自燃。 井下煤层裸露点封闭或通风不及时，也会发生煤层的自燃现象。 名称 容重 kg/cm3 孔隙度 压强度 kg/cm3 抗拉强度 kg/cm3 变形模量 kg/cm3 弹性模量 kg/cm3 砂岩 6 24 2 20 8 1 10 砾岩 5 14 1 15 8 2 8 泥炭岩 2 7 5 10 灰岩 5 20 5 20 1 8 5 10 页岩 1630 1 10 1 2 8 石英长石 15 35 6 20 6 20 6 煤质 牌号及用途 本区煤种为褐煤 ， 所有煤层其物理性质共性明显，差异不大，具有沥青光泽，多属暗淡（或半暗淡）型煤。 本区煤岩组分以凝胶化物质为主，其次是丝质炭化物质，以及含量不高的稳定组分和矿物杂质。 矿物以泥质和浸染状粘土为主，石英颗粒次之。 本区煤种为褐煤，煤的灰分产率较高，干燥基发热量较低，全硫含量为低硫煤适合于火力发电，大型锅炉及民用煤。 勘探程度及可靠性 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，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。 本井田的精查工作量是很大的，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。 矿井涌水量是用类比法推算的 ，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。 7 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边情况 井田南部以煤层露头标高线为界，北（深部）以 F4 断层为界，西以正 F3断层为界；东以正 F6断 层为界。 煤层平均倾角为 8186。 ， 视密度。 井田境界确定的依据 ，以利于机械化程度的不断提高。 以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据； ，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； 井田未来发展情况 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。 井田储量 井田储量的计算 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带区回采率的储量。 保安煤柱 本设计矿井依据《煤矿安全规程》，留设保安煤柱如下： 30m～ 50m 保安煤柱，井田内部断层留设 30m 保安煤柱； 15m 保安煤柱 ， 地面建筑物留设 20m 保安煤柱； 50～ 100m。 按以上方法计算得：工业广场煤柱损失： ； 断层、边界、巷道保安煤柱损失： ； 总损失量： ； 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 . 根据大雁四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 8 储量 为 186Mt， 矿井 储量计算 如 表 21。 表 21 矿井储量汇总表 水平 煤层 工业储量A+B+C(万 t) 煤炭损失 可采储量 （万t） 工业场地 井田境界 断层 巷道 合计 开采损失 Ⅰ 18 4740 135 45 40 130 300 921 2440 25 4560 155 50 50 120 362 1053 2763 27 4700 166 55 60 143 382 1097 2859 32 4700 175 50 60 459 702 1405 2812 合计 18600 631 190 134 859 1757 4476 13800 储量计算的评价 本设计矿井的各类储量 都是 严格按 照 国家各 有关规定 计算的。 矿井工作制度 生产能力 服务年限 矿井工作制度 根据《设计规范》规定： ，其中三。