采礦工程畢業設計（論文）-雞西礦業集團張新煤礦09mta新井設計[4]-全文預覽

　　

【正文】 3）井筒位置比較： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ②井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也??； ③井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； 本井田煤層均為緩傾斜煤層，傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發，應該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設計井田的井筒位置在井田的 20中部稍靠上方。這就要求加大工作面、采區和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的儲量 和合理的服務年限。各水平均實行上山開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區服務的巷道，如井筒、井底車場、 主要石門、運輸大巷和回風大巷、主要風井等。 （ 3）分組集中布置適用條件 ① 煤層數多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據運輸，通風要求組合，經濟上有利； ③ 多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾； 本井田共有可采煤層 3 層，即 6B、 2， 3 層煤平均間距 56m,間距大。 缺點：在自然條件相同時，斜井要比立井長得多；圍巖不穩固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉載環節多，系統復雜，更要多占用設備和人力；由于斜井較長，沿井筒敷設管路，電纜所需的管線長度較大；斜井通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升；當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井 井筒掘進技術復雜 ,有時難以通過。 根據上述井筒開拓方案的技術比較，確定立井開拓與主斜副立平開拓方案在技述上可 行。 一主井一副井。主井井深 702m，副井井深 704m，兩井筒中心線間距為 75m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當煤層頂底板較穩定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運輸設備運行；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發火等情況下，應優先考慮采用煤層大巷。大巷方向、坡度可根據運輸等功能要求選定，而較少受地質構造的影響。 本設計井田對大巷布置提出兩種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ①煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ②當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； ③為了便于巷道維護，巷道維護留設的保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發火危險時， 一旦發火就要封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 27 圖 32 大巷、石門斷面圖 井底車場的形式選擇 井底車場 是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環節的樞紐，是礦井生產的咽喉，因此井底車場設計是否合理直接影響礦井的安全和生產。 綜上所述，結合本設計礦井的有關設計參數，對各種形式井底車場 的優缺點及適用條件做比較后，初步擬定本設計井田井底車場形式為臥式環形車場，采用兩翼來車的形式。 結合上述采區劃分原則，本 設計礦井共 16 個采區，第一水平劃分為八個采區，分別為北一一采區、北一二采區、北一三采區 、 北二一采區、北二二采區、北二三采區。每層煤之間用石門聯系。 ： （ 1）環形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： （ 1）保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數，有增產的可能性； （ 2）調車簡單，管 理方便，彎道及交岔點少； （ 3）操作安全，符合有關規程、規范； （ 4）井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產成本低； （ 5）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （ 6）當大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調車線，可選擇立式井底車場； （ 7）井底車場形式也取決于礦車的類型，當采用定向卸載的底縱卸式、底側卸式礦車時，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環形式。 該設計礦井中，大巷和石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計在本設計中相同，其內部設施也相同。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設工期長。 下列情況宜布置煤層大巷： ①煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ② 煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲量有限、服務年限短； ③單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； ④煤系底部有強含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的； ⑤煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的； ⑥煤質堅硬，圍巖穩定，維護簡單，費用不高的煤層。兩個水平都采用上山開采。 井硐位置及坐標 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的 條件： 1. 地處井田儲量中央 2. 有較好的地形條件 3. 交通條件好 根據本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設礦井井筒位置詳見開拓示意圖。詳見井筒開拓方案比較表 331。 技術評價：本井田煤層傾角小、傾向長度大、生產能力大、瓦斯涌出量大，斜井開拓井筒過長，井筒斷面較小通風較差。 22 為了保證生產使用，便于維護，減少煤柱損失，一般將主要運輸大巷布置在煤層底版不受采動影響的堅硬巖層或煤組下部煤質堅硬、圍巖穩定，無自燃發火的薄及中厚煤層中。各種方式的適用條件如下： （ 1）集中布置適用條件 ① 適于煤層層數多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務年限長； ③ 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發火嚴重，便于分區，分段處理事故； ⑥ 采區尺寸大，石門長度短。而方案一的水平服務年限能夠滿足一水平服務年限不小于 30 年的基本要求，儲量充足，且有利于采區的接續，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。各水平均實行上山開采。每個開采水平設井底車場和運輸大巷，供該水平各采區煤的外運、輔助運輸和通風用。 在本設計井田中，井筒沿走向的有利位置應在井田的中央。井筒形式選擇立井井筒開拓。煤層走向長度為 8 公里，傾 公里。 影響本設計礦井開拓方式的因素及具體情況 確定開拓方式的主要依據 ： （ 1）根據已批準的設計文件； （ 2）根據煤層賦存條件； （ 3）根據技術裝備； （ 4）根據投資多少和井型大小； （ 5）根據經濟效果； 對以上各種因素要綜合研究，通過系統優化和多方案技術經濟比較后確定。根據本設計礦井實際情況， K 值取 。 煤層傾角 25176。 根據《煤礦工業礦井設計規范》礦井投產后服務年限不應過長，可由服務年限確定。左右），煤質優良。礦井工業儲 16量是指井田查地質報告提供的平衡表內 A+B+C 級儲量，它是礦井設計的依據。 計算公式如下： ZK =（ ZC－ P） C 式中： ZK——可采儲量； ZC——工業儲量； P——永久煤柱損失； C——采區回采率。本設計井田內可采煤層有 8， 6B、 2三層。 井田未 來 發展情況 隨著技術的進步和勘探水平的全面提高，井田范圍內的儲量會越來越精確，可在更深部發現可采煤層。平均容重 。主要工業用途以冶金用煤為主，火電廠作動力用煤次之。原煤灰分變化較大，一般在 ％至 31％。爆炸試驗中其火焰長為： 8 號層 300～ 400 ㎜、 6B 號層 13320～ 530 ㎜、 2 號層 20～ 500 ㎜。水質類型為重碳酸鈣鈉型。上部砂層水經充水通道滲入井下，而砂層水又得到大氣降水和河流側滲補給，補給源充沛。 11巖性柱狀 煤巖層名稱厚度(m)最大最小平均巖性描述比 例1 ：2 00地層單位系 統 組第四系上侏 羅 統穆棱組粉砂巖 0 .5 ～6 .04 .5縞狀層里明顯8號1 .3 ～1 .71 .5以1/3焦煤為主（老頂）粉砂巖（老底）0 ～2 .52 .0白色塊狀細砂巖（老頂）0 ～2 .52 .0黑灰色層狀細砂巖（老底）3 .0 局部夾亮煤細砂巖（老頂）4 .0 灰色層狀1 .2 ～1 .81 .5砂頁巖 0 ～3 .02 .5灰黑色層狀（老底）以1/3焦煤為主6B細砂巖細砂巖（老底）（老頂）2號 以1/3焦煤為主黑灰色層狀黑灰色層狀4 .04 .01 .0 ～1 .41 .2 圖 12 綜合柱狀圖 12 巖石性質、厚度特征 表 13 巖石的主要物理力學性質指標表 名稱 容重 kg/cm3 孔隙度 抗壓強度 102 kg/cm3 抗拉強度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 5 25 2 20 8 1 10 凝灰巖 2 7 5 10 灰巖 5 20 5 20 1 8 5 10 頁巖 1630 1 10 1 2 8 井田內水文地質情況 本井田大部分處于黃泥河河谷區，地下水的靜儲量，動儲量都較大。煤層結構比較簡單，上部有 102 米左右煤分層、灰分高達 30%以上。向東煤質逐漸變好，厚度逐漸增大。 煤層編號利用一九八零 108 隊提交的《張新深部詳查地質報告》確定的煤層編號。 E 65176。 60 可靠 1350 6 F27 192176?！?74176。 W 70176。 三水平勘探網度控制不住中、小斷層，僅有二水平的大斷層下延到三水平，根據一、二水平實見，預計三水平構造仍復雜。 一水平地質構造有自西往東逐漸復雜的規律，西一采區比西二采區復雜，東一采區比西一采區復雜，東二采（原新三采）比東一采區更復雜，所以一水平東二采區劃給了礦服務公司開采 。北西向斷層多于北東向，北東向斷層的落差大于北西向的。 該井田的地層走向近東西，傾向南，緩傾斜的單斜構造。 張新井田位于雞西煤盆地南部條帶之中部，主背斜的南翼（圖 2）。該地層古生物、沉積特征見前面層段敘述。巖性主要由中砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成。 （五）、新生界第四紀沖積層（ Q4） 該層為中積物或洪積物，分布在溝谷及河床兩側，厚度 1— 10米，在河床、溝谷部位多由砂、礫石組成，在山坡地帶多由原地風化物堆積而成。雞西煤盆地向斜軸部，從巖性上大致可分為三段，下段以細礫巖，礫質砂巖為主。 Ⅲ段：上自與東山組分界，下到 1 號層頂板，厚 350～ 400 米， 7 巖性以灰～灰黑色細砂巖為主，含少量泥巖及中砂巖，在本段中上部有五層厚度在 5～ 10 米的凝灰巖，靠下部有一層厚度在 10～ 15 米的黑色泥巖，在煤田中普遍發育，是區域對比重要標志。 Ⅱ段：自 1 號煤層頂級到 6 下煤層底板，厚度 110 米，為穆棱組之主要含煤段，在雞西煤 田南部條帶均發育，厚度較穩定，變化較小。 穆棱含煤組（ J3m）： 與城子河組整合接觸，分組界線不易劃分。該段地層所含植物化石與其它各區相似， 6 并在 3 號層頂板含有較豐富動物化石 費爾干蚌。中砂巖具有發育廣泛，分選較好、變化有一定規律、與下部巖石突變接觸等特征。 在厚層泥巖中含有較豐富的海相動物化石，根據南京地質在生物研究所鑒定有以下種屬。泥巖多為深黑 色，風化后呈碎片，水平層理發育。但受成煤前古地理影響，各區厚度不一，總的趨勢是由西向東逐漸增厚。地層二分，即穆棱組、城子河組（本區缺失滴道組）。深部有七個鉆孔打到麻山群。 河流 井田主要河流是黃泥河，由西向東，橫貫本區，水流終年不斷，東至保安屯附近匯入石頭河。井田內最高點是東碗山，標高 米；最低點是黃泥河谷 ,標高難度 185 米。 交通位置 礦內有鐵路專用線在恒山車站與國鐵相接，有直達礦區的公路，交通方便。12′。 經過本次畢業設計的完成，更加鞏固了我四年中學到的采礦專業方面的各種知識，通過對實際礦井的設計更使我學到的理論知識應用與實踐，為以后的工作打下了良好的基礎。本設計包括通風安全方面、采煤工藝方面、巖石力學方面以及 CAD 制圖方面的知識。 風量計算與風量分配 ................. 錯誤 !未定義書簽。 第 7 章 礦井通風系統的確定 ...............................錯誤 !未定義書簽。 礦車的選型及數量 ............