云驾岭矿矿井初步设计——煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)

云驾岭矿矿井初步设计——煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

至粘着。 因此大煤的物理特性一般，呈金刚光泽或半金刚光泽，断口为半贝壳状。 煤岩条纹不甚明显，－。 野青煤胶结性来看，收缩度XMM平均为13，而胶质层厚度为零，曲线类型为光滑下降，粘结性为粉状至粘着。 因此野青煤也为贫煤。 煤的物理特性呈金刚半金刚光泽，断口为半贝壳状。 煤岩条纹不甚明显。 ，，，发热量平均为8324，煤的胶结性指数，收缩度XMM为8－17，胶结层厚度YMM 为0，粘结性亦为粉状至粘着，煤的物理特性于野青相似，按主要指标挥发分在10－14之间皆为贫煤。 各煤层主要煤质特征一览表 表1－3编号Wad(%)Ad(%)Vdaf(%)Cdaf(%)Hdaf(%)Ndaf(%)Sd(%)Pd(%)Qg’.d(MJ/Kg)1(9)(9)(9)(4)(4)(4)(7)(1)(3)2(21)(21)(21)(8)(8)(8)(18)(3)(14)4(8)(8)(7)92..99(2)(2)(2)(6)(4)6(7)(6)(6)(3)(3)(3)(5)(1)(3)各煤层灰成分分析表 表1－4煤层SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO31(4)(4)(4)(4)(4)(4)2(13)(3)(13)(13)(13)(12)4(4)(4)(4)(4)(4)(4).6(4)(4)(4)(4)(4)(4)本矿区主要煤层灰分、全硫变化较大，属中灰、低～高硫、高变质无烟煤，部分为天然焦，但发热量较高，属中～高热值煤，其主要可作动力燃料用煤和民用煤，部分可作化肥用煤。 浮选后的末煤、粒煤可作为冶金燃料。 第2章 井田境界和储量 井田境界矿井北部以煤层风氧化带为界，南部以铁路为界，西部以陷落柱为界，东部以村庄为界，东部村庄边界是将来井田扩大方向；井田南北呈均匀形状，长为3100m，东西最大长度9715m，最小长度8435m，平均长度9075m。 呈东西近似长方形。 采矿许可证拐点坐标见表1－1。 大公营子矿采矿许可证拐点坐标一览表 表2－1点号XY123456 井田工业储量、矿井工业储量计算依据根据现行《煤、泥炭地质勘查规范》的有关规定，在对本区的矿床进行动态经济评价的基础上，按新标准对矿井储量进行分类如下：4＃煤层的正常块段的A+B级归类为控制的（可研）经济基础储量（122b），其可采部分为122。 C级归类为控制的边界经济基础储量（2M22），其可采。 4＃煤层的工广煤柱、村庄保护煤柱和风井保护煤柱的A+B级归类为控制的次边际经济基础储量（2S22）；C级归类为控制的（预可研）边际经济基础储量（2M22）。 6＃煤层和推断的资源量列为（333）。 矿区边界煤柱、断层防水煤柱的A+B级归类为表示内蕴经济的概略研究推断的资源量（333）；C级归类为（333k）。 由于本矿井以详查地质报告为基础，所以；矿井工业储量＝122b＋2M22＋333k； 其中，k——可信度系数，～。 ；。 、矿井工业储量计算本井田的储量是按块段结合等高线法计算的，其中的块段是以等高线，境界线，级别线，断层线划分的。 ，灰分小于40%。 %的煤层列在平衡表外。 9号煤层为下组煤，因受奥灰水威胁，在目前的技术条件下暂不可采，故也不计入工业储量。 其储量计算方法如下：将井田划分为三个部分计算储量：第一部分的平均倾角和投影面积为： α＝13176。 S投＝㎜2计算的实际面积为： S除＝㎡第二部分的平均倾角和投影面积为： α＝25176。 S投＝㎜2计算的实际面积为： S除＝㎡第三部分的平均倾角和投影面积为： α＝12176。 S投＝㎜2计算的实际面积为： S除＝㎡井田的全部实际面积为：S=㎡井田的地质储量为：Q=S**=278968490t因井田的可采煤层为4煤，故其地质储量为278968490t 井田可采储量 井田煤柱留设在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为：A. 断层煤柱：断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱，落差≥50米者，两侧各留50m（水平距离），落差≥30m（水平距离），两侧各留30m（水平距离），落差〈20m 者，不留保安煤柱。 B. 井田边界煤拄：按20 m（水平距离）留设。 C. 三下保安煤柱设计时,在峰峰矿区岩层移动角如下： 边界角δ0=γ0=58176。 β0=58176。 移动角δ=γ=73176。 β=73176。 松散移动角58176。 α煤层真倾角（本矿井平均倾角为13176。 ）D. 在井田开采初期, 由于工业广场范围内布置主、副井、洗煤厂和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为600300=180000m2（设计生产能力为180万吨，,满足要求）,洗煤厂根据矿井生产能力，可得其占地指标（）洗煤厂面积取100150=15000 m2，所以工业广场总面积为500390=195000 ，φ=58176。 ，经过计算，得工业广场保护煤柱面积为： 其压煤量为 P3== 所以：。 矿井工业场地占地指标表 表22井 型大 型 井中型井小 型 井生产能力（万吨/年）1150、180、240460、901230占地指标（公顷/10万吨）———因为矿井设计储量：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、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量后的储量，称矿井设计储量。 由开拓图可知，上述各种煤柱损失为： 井田边界煤柱损失：P1= 断层保护煤柱损失：F1=，F2=,F3= 所以断层保护煤柱损失为P2=++=因此，矿井设计储量Q设=Q P1 P2 == 264425185吨 矿井设计可采储量计算可采储量为： Q采=（Q设P3）C （22） 式中 Q采矿井设计可采储量； Q设矿井设计储量； P3保护煤柱； C 设计矿井回采率，这里取80%。 将各数值带入，得： Q采=（）80%=205004310吨。 第3章 矿井生产能力、服务年限及工作制度 生产能力及服务年限、方法计算T= Zk/AK (311)式中：T：矿井设计服务年限；Zk：矿井可采储量；A：矿井设计生产能力；K：储量备用系数。 、储量计算参数的确定Zk =（ZP）*C。 （312）在本矿井中，Z取264425185吨。 、矿井工作日数《设计规范》规定：矿井设计生产能力按年工作日为330天计算，每天3班作业，每日净提升16小时。 矿井设计生产能力及服务年限、设计的年生产能力由公式 T= Zk/AK 得，Zk取205004310吨，A取120万吨，；求的T=122年。 Zk取205004310吨，A取150万吨，；求的T=。 Zk取205004310吨，A取180万吨，；求的T=。 、矿井服务年限由《规范》规定，对年产量1150、180Mt的矿井服务年限不少于50年，又考虑到煤炭市场供求量的需求，故设计矿井的适宜年产量为180万吨。 、矿井工作制度采煤为昼夜工作制，分三班工作，每班工作8小时。 两班半出煤，半班准备，但在准备期间可在部分采区出煤。 第4章 井田开拓 概述 井田开拓基本问题井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。 这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。 合理的开拓方式需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究：（1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置。 （2）合理确定开采水平的数目和位置。 （3）布置大巷及井底车场。 （4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替。 （5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。 （6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。 在解决开拓问题时，应遵循下列原则： （1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效创造条件。 在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 （2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 （3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 （4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 （5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 （6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 影响矿井开拓的主要因素大公营子矿区位于太行山东麓，华北盆地西缘。 区域构造上属于中朝准地台（Ⅰ）山西断隆（Ⅱ）太行拱断束（Ⅲ）武安拗断束（Ⅳ）武安向斜的西翼，燕山和喜马拉雅山运动控制了区域的构造形态，主构造线方向为北北东－北东向。 在构造体系上归属新华夏构造体系，煤田西部为太行山隆起中南段，矿区呈北－北北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。 前者由太古代和少量元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。 由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE~近SN、西边翘起、东边倾降、并具波状起伏的翘倾断块。 煤田边界断层多为NEE走向的正断层，煤田内发育有大量NNE~NE向正断层及少量NNW向正断层，组成一系列地堑，地垒和阶梯状单斜断块（半地堑或箕状地堑）。 自北向南有NNE向的晋县栾城坳陷（地堑）、宁晋隆尧隆起（地垒）、巨鹿邯郸坳陷（地堑）及南部的邢台武安坳陷，呈雁行状斜列展布（图31）。 图41 云驾岭井田的区域构造背景1－隆尧南正断层；2—曲陌镇背斜褶皱与断裂的共同作用形成本区构造轮廓。 煤田内褶皱构造主要分布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。 轴向NNE，与大断层走向平行展布的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰，EW和NW向褶皱规模小，断续出现。 地层倾角比较平缓，一般为10～20176。 ，局部可达30176。 左右。 主要褶皱鼓山复背斜和紫山背斜位于峰峰－武安两矿区衔接的中部，纵贯南北，轴向北10176。 东。 在紫山以西，鼓山－九山背斜之间形成武安－和村－彭城向斜，其轴向与鼓山复背斜近似平行。 鼓山复背斜以东为单斜构造。 次一级的褶皱则以小规模、呈串珠状的背斜、向斜、穹隆的形式出现，其轴向大体呈北东向。 本井田属于低瓦斯地区，矿井瓦斯在涌出形式上，均表现为普通涌出。 煤层瓦斯成分及含量表 表41项 目煤 层瓦斯成分％两极值/平均(点数)瓦斯含量ml/g两极值/平均(点数)CH4CO2N2及其它CH4CO2N2及其它2～（6）～（6）～～（6）～（6）～（6）本区各煤层瓦斯含量不高，但由邻区和本井田生产资料来看，局部利于瓦斯储存的地段（如背斜轴部）瓦斯可达二级；另外，本区大部分地段有岩浆侵入，使煤层变质程度普遍增高，煤层有产生气体的条件，某些地段如果赋存条件良好，瓦斯含量可能会相对聚集，因此，在生产过程中应加强瓦斯管理，以防瓦斯聚集发生瓦斯爆炸事故。 郭二庄煤矿、大公营子煤矿两矿在深部水平的生产过程中均出现瓦斯爆炸事故。 因此应为一级瓦斯矿，按二级管理。 确定井田开拓方式由于本井田位于平原地带，地势平坦，可采煤层埋深较大，且倾角不大，在井田各部分的埋深不同，差别比较大，考虑到本矿井为大型矿井，为适应提升能力较大，机械化程度较高,早投产的要求, 显然，采用平硐开拓不现实，所以，所有方案均采用立井开拓。 方案一： 立井两水平加暗斜井延伸开拓主、副井井筒都设于井田中部，都作到第一水平井底车场，然后作第一水平大巷，采用上山开采，再由第一水平大巷延伸至第二水平大巷,第二水平上山开采，由第二水平开凿暗斜井开采。 两个水平分别沿煤层底板岩层中作。