xx煤集團百靈煤礦年產量為180萬噸礦井設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 中國礦業大學銀川學院畢業設計XX煤集團百靈煤礦年產量為180萬噸礦井設計畢業論文 目錄前 言 1第一篇 礦井通風設計部分 2第一章 礦區概況及井田地質特征 2 礦區概況 2 井田地理位置、交通運輸、隸屬單位 2 礦區地形地貌 2 河流、沼澤、湖泊的分布范圍 2 氣象與地震 2 礦區的勘探程度和開發現狀 4 井田地質特征 4 井田地層的層位關系 4 地質構造 5 含煤系及地層特征 6 表土層及風化層的深度 6 煤層總數及可采總數 6 水文地質 6 煤質及煤層特征 7 井田內煤層及埋藏條件 7 各煤層賦存狀態 8 各煤層頂底板巖性 8 煤的含瓦斯性、自燃性、爆炸性和含水性 9 煤的牌號、工業分析及工業用途 9 井田的勘探程度 9第二章 井田開拓 10 井田境界及儲量 10 10 井田的儲量 11 礦井生產能力及服務年限 13 礦井的年產量，并確定礦井的服務年限 13 礦井的增產期和減產期，產量增加的可能性 14 礦井的一般工作制度 14 井田開拓 14 14 井田開拓 16 井筒特征 22 22 水平高度的確定 24 設計水平的巷道布置 25 井底車場及硐室 27 27 29 29 開采順序及采區、采煤工作面的配置 30 30 31 31第三章 礦井、大巷運輸及排水 34概述 34 礦井提升 34 34 34 大巷運輸 35 大巷運輸方式 35 36 礦井排水 38 38 排水設備選型選擇 38: 40第四章 采區布置及裝備 41 采煤方法的選擇 41 選擇依據 41 選擇采煤方法的原則 42 選擇采煤方法的影響因素 42 4煤層結構及圍巖情況 43 采區巷道布置及生產系統 43 采區走向長度的確定 43 采區在礦井中的位置及界限 45 采區的生產能力及服務年限 46 采區形式 46 采區上（下）山數目、位置及用途 46 采區區段劃分 47 采區巷道布置 48 層間聯系 50 采區上、中、下部車場形式 50 采區硐室位置、斷面尺寸及支護方式 51 采準系統及主要生產系統 52 開采順序 52 回采工藝設計 52 綜采機組的設備選型[7] 52 配套設備的選型 54 回采工藝的確定 55 循環方式的選擇及循環圖表的編制 58 機電設備表 60 技術經濟指標表 61第五章 采區通風設計 62 采區通風設計 62 采區通風系統的確定 62 采煤工作面實際需要風量 65 掘進工作面通風設計 68 設計原則及步驟 68 掘進通風方法 68 掘進工作面所需風量計算及設計 69第六章 礦井通風系統設計 71概述 71 礦井通風系統的選擇 71 通風方法的選擇 72 風量計算及風量分配 73 73 風量的分配 77 全礦通風阻力計算 78 計算原則 78 計算方法 82 計算等積孔 82 通風設備的選擇 83 礦井主要扇風機選型計算 83 電動機選型計算 84 85第二篇 專題部分 87前 言 87第一章 礦井概況 88 交通位置 88 自然地理 88 地形地貌 88 氣象 88 地質特征與煤層賦存 89 地質構造 89 煤層 89 瓦斯 89 礦井開拓與開采 90 煤炭儲量及礦井生產能力 90 礦井開拓及開采 90 礦井通風 90第二章 礦井瓦斯涌出量預測 90 煤層瓦斯基礎參數 91 礦井瓦斯涌出量預測 91 回采工作面瓦斯涌出量預測 91 掘進工作面瓦斯涌出量預測 93 采區瓦斯涌出量預測 95 礦井瓦斯涌出量預測 95第三章 瓦斯抽放必要性與可行性 96 礦井瓦斯來源分析 96 瓦斯抽放的必要性 97 建立瓦斯抽放系統的條件 97 瓦斯抽放的必要性 97 抽放瓦斯的可行性 98第四章 瓦斯抽放方法的選擇 98 瓦斯抽放方法概述 98 回采工作面瓦斯來源及構成 98 瓦斯抽放方法的確定 99 抽放瓦斯參數設計 99 抽放瓦斯方法的確定 99 抽放瓦斯效果預計 100 建立抽放系統的類型 100 抽放施工設計、檢測儀表及施工量 101第五章 瓦斯抽放管路布置及選型 101 抽放管路布置及選型 101 瓦斯抽放管路系統的選擇原則 101 瓦斯管路敷設路線 101 瓦斯抽放管徑選擇 102 瓦斯管的連接方式 102 管網阻力計算 102 管路敷設及附屬裝置 103 抽放設備布置及選型 105 選型原則 105 抽放泵流量計算 105 瓦斯抽放泵壓力計算 105 瓦斯泵的真空度計算（Ⅰ） 105 抽放泵選型 106 瓦斯抽放泵房主要附屬設施 107 抽放管路、設備的安裝要求 108第六章 瓦斯抽放泵站 108 瓦斯抽放硐室設備布置 108 抽放系統及抽放泵站安全措施 108 瓦斯抽放系統安全管理 108 抽放泵站安全措施 109第七章 管理與規章制度 110 管理制度 110 規章制度 110 設計的主要依據 111致 謝 112參考文獻 113VIII前 言中國是世界最大產煤國，煤炭在中國經濟社會發展中占有極重要的地位。煤炭是工業的糧食，我國一次能量消費中，煤炭占75%以上。煤炭發展的快慢，將直接關系到國計民生。作為安全專業的一名學生，我很榮幸能夠為祖國煤炭事業盡一份力。畢業設計是畢業生把大學所學專業理論知識和實踐相結合的重要環節，使所學知識一體化，是我們踏入工作崗位的過度環節，設計過程中的所學知識很可能被直接帶到馬上的工作崗位上，所以顯得尤為重要。學生通過設計能夠全面系統的運用和鞏固所學的知識，掌握礦井設計的方法、步驟及內容，培養實事求是、理論聯系實際的工作作風和嚴謹的工作態度，培養自己的科學研究能力，提高了編寫技術文件和運算的能力，同時也提高了計算機應用能力及其他方面的能力。，在所收集地質材料的前提下，由指導教師給予指導，并合理運用平時及課堂上積累的知識，查找有關資料，力求設計出一個高產、高效、安全的現代化礦井。本設計說明書從礦井的開拓、開采、運輸、通風、提升及工作面的采煤方法等各個環節進行了詳細的敘述，并進行了技術和經濟比較。論述了本設計的合理性，完成了畢業設計要求的內容。同時說明書圖文并茂，使設計的內容更容易被理解和接受。在設計過程中，得到了指導老師的詳細指導和同學的悉心幫助，在此表示感謝。由于設計時間和本人能力有限，難免有錯誤和疏漏之處，望老師給予批評指正。第一篇 礦井通風設計部分第一章 礦區概況及井田地質特征 礦區概況 井田地理位置、交通運輸、隸屬單位百靈礦位于內蒙古自治區阿拉善盟阿拉善左旗的呼魯斯太礦區的北段，距石炭井礦區西約20km。井田南北走向長約5km（含備用區），東西傾斜寬約3km，面積約為15km2。礦井工業場地位于呼魯斯太鎮北約2km處。東距石嘴山市（大武口）64km，至烏達市77km，西至阿拉善左旗（巴彥浩特）86km。詳見圖1～。 礦區地形地貌百靈礦井田內為低矮丘陵地形，丘陵多呈北西～南東走向。北西高程最高+1600m左右，南東高程最低+1510m左右。礦區四周環山，山勢險峻，為礦區的天然屏障。 河流、沼澤、湖泊的分布范圍井田內無大的河流，僅在西南邊界處有一條呼魯斯太溝，該溝平時干枯無水，但雨季到來時流量會很大，故井下開采時應予以設防。此外，在井田西部的邊界附近，有一座中田水庫，現已干涸廢棄不用。 氣象與地震本區屬大陸性氣候，常年干旱，雨量稀少，年降雨量在150～200mm左右，雨季約在七、八、九月份之間。年平均蒸發量2371mm，相當于年降雨量的十二倍。年平均溫度為7℃，月平均氣溫一月份最低為10℃，七月份最高為22℃。日溫差最高達27℃。極限最低溫度為27℃，極限最高溫度為33℃。霜期、降雪期、結冰期從十月份起至翌年四月份止。年平均風速為4m/s，最高風速為40m/s，夏季多東南風，其它季節多西北風。根據國家地震局和建設部1990年發布的《中國地震烈度區劃圖》，本地區的地震烈度值為Ⅶ度區。圖1～1交通地理圖 礦區的勘探程度和開發現狀百靈礦礦區歷經三次及局部補勘、井檢，㎡，本設計主要依據是一九八五年四月由內蒙古勘探公司一九七七年以前提出的三個精查報告基礎上重新編制的“百靈礦礦區＋140水平地質報告”，本設計的第六組煤共四個分層，分為6～1 ，6～2 ，6～3 ，6～4分層，總的工業儲量20455萬t作為本次設計的主要資料依據。 井田地質特征 井田地層的層位關系由鉆口控制，所見地層自下而上有中生界侏羅系上統杏園組，元寶山組（為主要含煤層地），白堊系下統孫家灣組，新生界第四系全新統。其地層特征詳見綜合柱狀圖及井田地質特征表。表1～1，圖1～2。表1～1井田地質特征表地 層 時 代地 層 特 征界系統組新生代第四系全新統全區普遍發育，上部為風積沙（局部賦存）中部為黃褐色亞沙土，下部為褐色亞沙土（含鈣質結核）~，一般10m中生界白堊系下統孫家灣組本組地層普遍發育，巖性以紫紅色、灰綠色礫巖為主，夾薄層細砂巖及砂礫質泥巖，最大控制厚度為500m侏羅系上統元寶山組以粉砂巖泥巖及煤層為主，夾薄層中～粗礫巖，局部有砂礫巖，為本區主要含煤地層，從上至下有5～1，5～2 ，5～3煤層，層間夾有黑色泥巖，灰色粉砂巖及薄層粗砂巖，全組總厚度約231~363m，一般為300m，其下與杏園組正合接觸。杏園組全區發育，厚400余m，巖性以砂巖、礫巖、粉砂巖、泥巖為主，上部夾有薄煤層，不可采。圖1～2 綜合柱狀圖 地質構造呼魯斯太煤田位于賀蘭山脈東北部位，區域構造極為復雜。其構造形成原屬向斜，后被F1 、 F2兩斷層切割成一扇形盆地，含煤地層由東南走向（N 15176。~40176。W）向北東走向（N 20176。~45176。E），呈弧形展布，煤系地層呈緩單斜構造，傾角6176。~15176。，最大為18176。，經鉆口和電測曲線對比推斷，本區內斷層共有2條，以F44 、F46兩大斷層為區內主干斷層，斷層的產狀規分布于煤田的南側，區內未發現區域變質或侵入變質現象。地質條件簡單。表1～2 斷層特征表斷層編號性質產狀落差走向長度備注走向傾向傾角MmF44走向正斷層N25176。ENW50176。0~45900基本可靠F46走向正斷層N10176。WSW55176。0~30300基本可靠 含煤系及地層特征本設計的六組煤中上五組不可采，六組可采。從6～1 ，6～2 兩分層看，從走向中部厚，往南北逐步變薄，6～3，6～4分層南部厚，往北略微變薄，但從鉆孔看，變化不大，整個四層煤厚度均勻。 表土層及風化層的深度區內的表土層較薄，由第四紀亞粘土及風化砂所構成，其中第四紀亞粘土在整個井田均有分布，厚度0～15m，東南厚，北部薄，顏色黃紅，風積砂均勻分布于井田淺部，以風積細粉砂巖為主，顆粒細而均勻，厚度在0～，井田表土層平均厚度10m。風化帶分布于煤層露頭一帶，其深度在原風化剝蝕帶的底界基礎上，再向下延伸15m，因而確定風化帶為20m，不計儲量。 煤層總數及可采總數本區煤層巖性變化大，煤層結構復雜，含煤地層最大深度452 m，一般300m，共含六個煤組，其中一、二、三、四、五煤組均不可采，本設計的第六組煤全區發育，六煤組分為6～6～6～6～4分層，均為可采煤層。 水文地質本區為低山丘陵地勢，全區被第四系風積砂掩蓋，煤層露頭一帶為緩丘，礦區地勢較高，河流遠離井田，周圍有大面積透水性微弱的第四系亞粘土覆蓋，各含水層透水性微弱，斷層導水性差，年降水量較小，補給能力有限，故水文地質條件簡單，主要含水情況如下：a、第四系空隙含水層（1）風積砂孔隙含水層：分布于井田淺部，以風積細砂為主，顆粒細而均勻，厚度在0～～，104～102m/d。（2）第四系亞粘土孔隙含水層：在井田淺部均有分布，厚度0～15m，東南厚北部薄，顏色黃紅，潛水位5～17m，第四系中部和底部夾有砂、砂礫含水層透鏡體，僅局部發育，厚度0～，~，~，地下水類型為重碳酸鈣鎂水。b、基巖孔隙裂隙含水層（1）白堊系礫巖孔隙裂隙含水層：超復煤系之上，厚度0～500m，礫石成分主要為變質巖礫，泥質膠結。（2）煤系地層砂巖孔隙裂隙含水層：主要由細砂巖、粉砂巖組成，變化規律為中、北部顆粒粗，東南部變細，全區含水層平均厚度129m。（3）五煤組裂隙含水層：由砂巖、泥巖交替組成，東北厚，西南薄，區內厚度3～150m，~。c、第四系潛水層：本區粘土層厚度變化較大，由0～15m，這樣，第四系亞粘土潛水層直接覆蓋于基巖之上補給基巖，而基巖含水層承壓水頭有些地方超過頂板12～14m，因此，兩類不同性質的含水層有水力聯系，地下水的主要補給來源于大氣降水及含水層間的相互補給，另外，沙丘的地區晝夜溫差而產生的凝結水也有補給。該區斷層落差較少，破碎帶為砂質泥充填根據簡易水文，其沖洗液消耗量甚小，礦井見斷層時水量不會有顯著變化，斷層透水性微弱。 煤質及煤層特征 井田內煤層及埋藏條件煤層走向主體為南北走向，由南北走向分別逐漸偏為南西和北西方向，整體呈弧形，井田中央傾向基巖本為正西，呈扇形狀態，傾角在6176。～15176。之間，176。左右，可采煤層間距見圖1～3。圖1～3可采煤層及間距 各煤層賦存狀態六煤組共分6～6～6～6～4分層，