新星礦井機電設備選型設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 新星礦井機電設備選型設計畢業論文目 錄第1章 前 言 1第2章 礦區概述及井田地質質特征 22．1 礦區概述 22．2 井田地質特征 32．3 煤層特征 62．4 水文地質 9第3章 井田境界及儲量 123．1 計算邊界及水平的劃分 123．2 儲量 12第4章 礦井工作制度及井型、服務年限 134．1 礦井工作制 134．2 礦井生產能力及服務年限 14第5章 井田開拓 155．1 井筒形式、數目及位置的確定 155．2 開采水平的劃分及布置 175．3 方案比較確定開拓系統 18第6章 井下運輸 216．1 井下運輸系統 216．2 采區運輸設備的選擇 216．3 主要巷道運輸 23第7章 礦井提升 297．1 立井罐籠提升方式的確定與選型計算及內容 297．2 立井罐籠提升容器的選擇 307．3 提升鋼絲繩選擇計算 327．4 礦井提升機和天輪的選擇計算 347．5 礦井提升機與井筒相對位置的計算 357．6 提升電動機的初選計算 377．7 提升系統的變位質量 397．8 提升設備的運動學分析與計算 407．9 提升設備的動力學分析與計算 437．10 提升電動機容量的驗算 457．11 提升設備的電耗及效率計算 47第8章 礦井通風與安全 498．1 水平通風系統 498．2 礦井通風系統的選擇 508．3 通風機的選擇計算 518．4 防止災害的安全措施 56第9章 礦井排水 599．1 礦井排水系統 599．2 排水設備選型 59第10章 動力供應及照明 6810．1 采區供電 6810．2 壓氣供應 8910．3 照明 90第11章 礦井主要技術經濟指標 91第12章 結束語 93第1章 前 言畢業設計是培養我們理論聯系實際，提高我們分析問題和解決問題能力的重要環節。本人在編寫畢業設計書時，遵循了下列原則：在設計過程中，貫徹了國家的各項改革開放方針和煤炭工業的各項具體政策。在設計中，貫徹實事求是的精神，堅持從實際出發，深入調查研究，結合本礦資源、器材設備和技術等條件，編制出來的并符合實際的礦井設計。本礦井設計具有投資少，見效快，收益好的優點。新礦井設計做到了布局合理，生產集中，系統完善，環節暢通，改進開拓部署，減少井巷工程量，特別是巖石工程量，以縮短建井工期。在設計中，大力進行技術創新，學習和總結國內外先進科學技術和經驗，結合本地實際，采用新技術、新工藝、新設備、新材料，提高煤礦機械化和安全裝備水平。設計時，堅持了工業廣場少占農田，節約用地，并結合工程建設做到有利于農田灌溉，改造良田，改善交通和促進農業發展等原則。居民區建立在無煤地帶。為考慮礦井的發展，進行了方案比較，既做定性分析，也做了定量計算，努力節約人力、物力、財力，做到少花錢，多辦事。礦井設計按照國家規定和國家批準的礦井精查地質報告的要求編制而成，并且堅持設計程序。設計選型標準化、通用化，以國內成批量供應的型號為依據；新技術、新工藝是采用國內試驗成功并鑒定批準的。礦井設計的各個環節，均作了反復推敲的深入，作了細致地分析，充分考慮到了安全上可靠，技術上可行，經濟上合理的問題。設計貫徹安全生產的方針政策，嚴格執行《煤礦安全規程》、《煤礦工程設計手冊》等技術文件編寫而成。1在編寫過程中，由于本人的水平有限，資料搜集不全，設計書還存在很多問題，希望老師多加批評和修改。第2章 礦區概述及井田地質特征2．1 礦區概述2．1．1 礦井地理位置、交通情況本礦井位于永興縣復合鄉境內、位于京廣鐵路之東，距馬田圩火車站14，地理坐標東徑112176。57′00″～112176。59′25″，北緯26186。06′16″～26176。09′06″，㎞2。鐵路：自京廣鐵路馬田圩火車站有煤礦專用鐵路至馬田煤業公司供銷科集中煤倉，全長約2；礦井有自營礦山專用762輕便鐵路通本井田，全長約15；公路：井田內有公路經高泉塘、芝蘭沖井田及馬田煤業公司總部至馬田圩與107國道和京珠高速公路相聯，故本井田交通尚屬較方便。詳見圖211圖211 馬田礦業公司交通位置圖2．1．2 地形地貌本區屬丘陵區。山脈走向與地層走向（北東至南西）近于一致，地勢北高南低，（鐵凹嶺），（李家灣）。井田內溝壑縱橫，但無大的地表水體,僅有源頭沖、黃沙沖及梓木小溪,干旱季節常有斷流現象,雨季流量：～。池塘、水庫星羅棋布。其中107線～108線間的樟沖水庫為最大，蓄水量可達64萬m3。2．1．3 礦區氣候本區氣候屬亞熱帶溫濕性氣候，℃（1976年8月上旬），℃（19777年2月上旬），每年的7～8月份為高溫季節，最低氣溫在每年的12月至次年的2月份，～，降雨集中在4～8月份雨量充沛季節。8～10月降雨稀少，多晴天。平均相對濕度80%，風向多為北北西向，最大風速25m/s。霜凍期出現在11月中旬至次年3月上旬止。地震烈度：5度。2．2 井田地質特征2．2．1地層情況本礦井田內出露之地層由新到老有：新生界第四系、中生界白堊系下統、侏羅系下統樟沖組、三迭系下統大冶組、古生界二迭系上統大隆組、龍潭組。現分述如下：新生界第四系（Q）：分布在山坡，山麓，沖溝等低洼地帶，主要為一套坡積、洪積、沖積成因的灰黃色、灰黃色亞粘土、粘土為主，其次為粉砂巖、砂巖碎塊，厚度為0～。與下伏地層呈不整合接觸；中生界白堊系下統（K1）:分布于本井田的西南角,即95勘探線以南，為一套陸相碎屑巖建造。主要由紫紅色的粉砂巖、細砂巖和砂質泥巖所組成，底部含礫巖。薄至中層狀，可見1～2m厚的淺綠色石膏層。本井田出露厚度大于100m，與下伏地層呈不整合接觸。侏羅系下統樟沖組（J1z）：該組地層在井田內大部分穩伏殘存在老亭子斷層（F10）之下，僅在95～101勘探線和103～107線間沿F10斷層有少量出露。該組地層是一套山間盆地型的陸相沉積。中上部為中至粗粒砂巖其成份以石英為主，長石次之，泥質、硅質膠結。地表風化后呈米黃色的疏松狀，間夾1～4層泥巖。下部主要由紫灰色、淡綠色、灰色的礫巖、角礫巖、含鮞粒砂巖和粉砂巖、鋁土質泥巖、泥巖及煤組成，含較多植物化石。間夾不穩定的煙煤0～3層，厚0～，一般不可采。井田內有46個鉆孔穿過樟沖組地層，只有18個鉆孔見有煤層，其中7個孔煤層可采。～%，%,井田內可見厚度為0～，與下伏地層呈不整合接觸。三迭系下統大冶組（T1d）：分布在井田的東部，中深部的廣大地帶，即F10斷層上盤。為淺海相碳酸鹽建造。中上部是青灰色、灰色泥灰巖夾細晶質灰巖；下部是深灰色泥灰色泥灰巖、碎屑狀灰巖、鈣質砂巖。風化后呈黃色、紫紅色，薄至厚層狀，水平層理。底部夾1～～,為與大隆組分界的良好標志。石里山向斜大冶級厚度約770m。井田內最深的9919孔控制大冶組灰巖厚為360m。與下伏地層呈不整合接觸。古生界二迭系上統大隆組（P2d）：沿地層走向分布于大冶組與龍潭組之間，為一套淺海相硅質巖建造。上部為深灰色簿層狀硅質巖夾硅質泥巖，具有1～3層（厚2～10cm）凝灰巖；中部是深灰色簿層狀硅質巖與黑色簿層狀硅質泥巖互層。下部是黑色簿層狀硅質泥巖夾少量硅質灰巖，含較多動物化石。菱形節理發育，風化后呈褐黃色的菱形碎塊。底部有一層菱鐵質灰巖,細晶質,中厚層狀,裂隙多,被方解石充填,形如網狀。產海百合莖、腕足類等化石。是在隆組與龍潭組分界的良好標志。～,與下伏龍潭組地層呈整合接觸。龍潭組（P2L）：地表由于FF7等斷層的破壞，無完整地層剖面存在，僅沿井田的西北緣，即F10斷層下盤有少量出露，為一套過渡相的含煤建造。由中至細粒砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖及煤組成，本井田的龍潭組厚度為454m,根據巖性、含煤性、古生物等特征分為上段與下段。 上段（P2L2）自上而下可劃分為簿層砂巖組（P2L26）、2煤組（P2L25）、3煤組（P2L24）、4～5煤組（P2L23）、6煤組（P2L22）、7煤組（P2L21）。，現分述如下：1. 簿層砂巖組（P2L26）：位于煤系的頂部，其上即為大隆組。由礦砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖石及煤層組成，富含動物化石。～。現由上而下分述如下：灰黑色砂質泥巖、泥巖、局部相變為粉砂巖。薄層狀，水平至微波狀層理，含較多的不規則瘤狀黃鐵礦結核及黃鐵礦晶體，少量透鏡狀菱鐵質結核。厚度0～,。富含植物化石碎片。1煤層極不穩定,般不可采。厚0～,。2. 細砂巖（P2L2k）：位于1煤層之下，深灰色，簿層狀，水平至緩波狀層理，層面凹凸不平，致密堅硬，斷口油脂光澤。富含動物化石，石英含量高，常夾極不穩定的煤線，～，厚度穩定，分布普遍，是煤系上段的一個主要標志層。3. 2煤組（P2L25）：灰黑色泥巖、砂質泥巖。局部為粉砂巖，簿層狀，水平層理，含較多透鏡狀、似層狀菱鐵質結核，煤系上段的中上部，總厚8ｍ～。底部為2煤層，極不穩定，僅偶爾可采。厚0～。4. 3煤組（P2L24）：灰白色、灰色，中細及中粒石英砂巖，中厚層狀，斜層理、緩波狀層理，溶蝕空洞發育，以石英砂巖為主，細中粒狀結構，分選性較好。～。底部為3煤層，其極不穩定，大部分不可采。煤厚為0～。5. 4～5煤組（P2L23）：主要由細砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及煤層組成。上部為細砂巖：灰色，簿層狀，緩波狀層理，層面具有形印模，具植物化石碎片，夾粉砂巖，其底部為4煤層位。下部為砂質泥巖、局部為粉砂巖：灰黑色、簿層狀，水平層理，富含似層狀菱鐵質結核細小石英脈垂直層面密集分布。～。底部為5煤層，為本井田局部可采煤層。厚0～。6. 6煤組（P2L22）：是由中細粒砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及煤層組成。厚為36～102ｍ。其6煤層位于6煤組底部，為井田內主要可采煤層。厚. 0～。7. 7煤組（P2L21）：由中至細粒砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及煤層組成。自上而下由灰黑色粉砂巖；細粒石英砂巖；灰黑色粉砂巖、砂質泥巖組成；其7煤層極不穩定，僅偶爾可采。 下段（P2L1）井田內地表表出露,而鉆孔僅探至“動物化石泥巖”和“螺底砂巖”附近。“動物化石泥巖”：一般為砂質泥巖或泥巖，灰黑色，薄層狀，水平層理，質軟易碎，產較多的小個體瓣鰓類和腹足類化石。該層中部往往有一層細砂巖或粉砂巖及不穩定的簿煤1～2層。此層為龍潭組上、下段分界標志層。厚度1～20m。“螺底砂巖”：一般為中、細粒砂巖，深灰色，中厚層狀，主要為以水平層理的細砂巖、粉砂巖或互層組成。細砂巖多呈暗綠色，地表風化后呈灰綠色、土黃色、紫紅色，具球狀剝蝕。間夾3～4層含有大量微體動物化石的砂質泥巖，偶爾夾1～3層薄煤。經前人人測定的龍潭組下段的厚度自159～，平均厚184m,含有植物及動物化石。與下伏當沖組呈假整合接觸。2．2．2 構造本井田位于石里山向斜中段西翼，大地構造位置處于南嶺緯向構造帶以北，耒臨南北向構造與湘東南新華復合部位。井田內為一單斜構造，但次一級褶曲非常發育，并伴生斷裂。地層走向北東40176。～50176。傾角一般為40176。左右。 褶曲在F10 斷層之下穩伏一組由北西向南東排列的褶曲，褶曲軸線近天真無邪平行，為北東30176。～40176。，與石里山向斜軸的走向基本一致。背斜由北東向南西傾伏，傾伏角6度左右；向斜則自南西向北東崛起。按橫剖面上褶曲軸面位置及翼部巖層的產狀劃分，應屬斜歪褶曲。向斜北西翼緩，南東翼陡。軸面略向南東歪斜度自北東往南西逐漸增大，軸面傾斜劇烈，兩翼極不對稱，向南東翼倒轉。 斷裂、FFF8走向逆斷層：該組斷層面的走向與褶曲軸近于平行，落差由南西往北東，由地表向深部逐漸減小。（1）F5走向逆斷層該斷層地表位于高泉塘井田，原高泉塘井田精查報告中稱月形坪斷層。斷層面走向北東32度，傾向南東，傾角53～60度，落差64～70m。（2）F6走向逆斷層地表位于96～107勘探線。走向北東50～55度，傾向面東，傾角43～65度，落差14～78m。（3）F7走向逆斷層在高泉塘井田精查報告中命名為沙盤背逆斷層。走向北東35～50度，長2km過104勘探線后被F10斷層切斷。斷層面傾向南東，傾角10～50度，落差10～56m。斷層的破碎帶內發育構造透鏡體、斷層角礫巖、糜棱巖、斷層泥等；斷層面上和附近的巖上可見及水平擦痕和斜沖擦痕；斷層面呈舒緩波狀，其附近的巖層呈現強烈的擠壓狀態，屬壓性兼扭性斷裂。(4）F8走向逆斷層向北東延展過99線之后被F10斷層切斷，長約1km。斷層走向與F7斷層基本一致經北東50度，傾向南東，傾角50度左右，落差15～30m。該斷層仍是F7走向逆斷層的分支構造，并與其組成了剖面上的“入”字型構造。上述四條斷層，從地表到深部均有較多工程點控制。斷層性質、產狀、落差較可靠。其中FFF7斷層對6煤層破壞性較大，F8斷層對6煤層無大的影響。2. F10走向逆斷層為石里山向西翼規模最大的斷裂，縱貫全井田。走向北東35～50度，傾向南東，傾角32～45度，落差不詳。3. F15走向逆斷層位于96～112勘探線之間的大冶灰巖之中，長約4km，走向北東30～40度，傾向南東，傾角65～76度，落差 80～130m。對可采煤層并無影響。4. F11斜交逆斷層F11斷層落差較大，為本井田南部天然邊界。2．3 煤層特征2．3．1 煤層特征本井田龍潭組上段厚約247ｍ，含煤10多層，而層位較穩定的自上而下編號為：7煤層。，%。主要可采煤為6煤層,局部可采為5煤層,7煤層僅偶爾可采現將各煤層描述如下:表231所示。3煤層直接頂為灰白色中粒砂巖，局部黑灰色砂質泥巖。底板為砂質泥巖或粉砂巖。煤厚0～,。可采17個點，可采率27%。煤層結構簡單。5煤層直接頂、底板均為黑色砂質泥巖，局部為粉砂巖。煤厚0～。可采38個點，可