采礦工程畢業設計（論文）-雞西礦業集團城子河煤礦09mta新井設計[3]-預覽頁

　

【正文】 ...................錯誤 !未定義書簽。這也能使我及時糾正錯誤 ,為以后的工作打下良好基礎。本設計采用單一走向長壁的采煤方法 ,四層煤集中開采。 主井采用多繩摩擦箕斗提升，副井采用剛性組合罐道罐籠提升。 I 摘 要 本設計礦井為 雞西 礦業集團 城子河 煤礦 ，共有 4 層可采煤層，煤層平均厚度為 ，煤層工業牌號為 1/3 焦 煤。采用 聯合布置集中開采 ，大巷采用 10噸架線式電機車牽引 底卸式礦車運輸，采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機械化開采，采空區處理方法為全部垮落法。在本次設計中，主要對礦井的開拓方式、井筒位置、車場的布置、采煤工藝、支護方式、設備選型、通風安全、巖石力學、排水、運輸、提升進行了細致的分析和計算。 通過這次畢業設計 ,我學到了更深入的專業知識 ,考慮問題更加全面，對細節的分析和判斷有了一定的提高 ,由于本人能力有限 ,在設計中難免出現錯誤 ,請各位指導教師給予指正。 沿煤層走向的開采順 序 .....................................錯誤 !未定義書簽。 采區概況 ........................................................................錯誤 !未定義書簽。 IV 采區巷道布置 ................................................................錯誤 !未定義書簽。 采區煤倉形式、容量及支護 .............................錯誤 !未定義書簽。 采區巷道的準備順序 .........................................錯誤 !未定義書簽。 回采工藝 ........................................................................錯誤 !未定義書簽。 礦井井下運輸 ................................................................錯誤 !未定義書簽。 礦井提升系統 ................................................................錯誤 !未定義書簽。 通風系統的確定 ............................................................錯誤 !未定義書簽。 風量計算和風量分配 ....................................................錯誤 !未定義書簽。其地理坐標為東經0130 33 40? ????北緯 045 20 40? ????。礦山地形屬老年期地貌，北部是基底 古老變質巖露出的山脊， 地面 標高 +200 米，中部為含煤地帶的緩坡丘陵， 地面 標高 在 +50— +100 之間， 區內有四條河流 ： 穆陵河、城子河、正陽河、白石河。年降水量在～ ,年蒸發量在 ～ ，年平均風速 ～ 7m/s，風向多為西北風，最大 25m/s。 本井田沒有生產，在建及停閉礦井，也沒有小煤窯 。 雞西 地區現有區域變電站兩座及大型火力發電廠一座，在礦區總體設計階段，供電電源方案已達成協議，所以，供電電源容易解決。 第四系地層在井田內廣泛分布，主要由礫砂和粗砂組成，中間夾有不連續的亞粘土，在砂層上，伏有粘土及層厚 8～ 10m 的黑腐殖土，區內四紀層厚度規律為東西薄，中間厚，南部厚，北部厚。祥見城子河煤礦煤層及頂底板巖性特征表 13及煤層綜合柱狀圖 14 城子河煤礦煤層及頂底板巖性特征表 13 煤層號 厚度 /米 層間距 頂板巖性 底板巖性 可采程度 穩定程度 最大 — 最小 平均 最大 — 最小 平均 23 — 砂頁巖 砂巖 砂巖 全層可采 全層穩定 8 — 25— 24 砂巖 凝頁巖 砂巖 凝灰巖 全層可采 全層穩定 3B — 30— 28 29 砂巖 頁巖 砂巖 灰巖 全層可采 全層穩定 3A — 34— 30 32 砂頁巖 礫巖 砂巖 泥巖 全層可采 全層穩定 5 地 層 層 序層統系界新界生 新系全四第統沖積層柱 狀(西 東)厚 度最小 最大 接 觸 關 系不 整 合 整 合間 距層厚地　層　描　述由礫石粗砂。　　　　，　M MMM 1410 18界 系 群生 羅 西 含煤組中 侏雞 城穆棱組層號平 均子河0 20106 00 7 806 90(K Z ) (Q)(Q 4)( J3 m)( J 3 ch)( M z)( J) ( J 3)238巖性主要以各種粒度的灰—灰白巖—白色砂巖和沙礫巖下部以灰白色粗砂巖、和細砂巖為主，并伴凝灰巖和煤層，巖性往下變粗局部為含礫砂是砂巖和沙頁巖，礫巖等，膠結好，致密堅硬此層發育穩定， 煤層變化較大，煤層變化較大，主要是沙巖3B3A 圖 14 煤層綜合柱狀圖 6 巖石性質、厚度特征 巖石的性質包括：巖石的物理性質和巖石的工程性質。 基底巖層裂隙水：分布與低山和 丘陵地帶，由花崗巖及變質巖組成，對煤系裂隙水帶補給量微 弱 ，而且對礦床水無影響。/h，正常涌水量 314m179。 : 根據煤塵爆炸性實驗指標 ,城子河煤礦煤塵爆炸指數在 3347%之間 ,所以該礦開采 煤層屬于易發爆炸危險煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％ ， 屬特低硫煤。 本井田原煤按現行煤炭應用分類法屬于 Ⅰ ～ Ⅱ 氣煤，由于本區氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質層厚度，所以，本礦井原煤經洗選加工后可做為優良的配焦和化工精練，副產品可供動力或民用。 2)對于落差小于 30m 的斷層，未作評價，控制不夠，給設計帶來一定困難 。 井田未來發展情況 本 井田煤層賦存 條件 好，初期產量就能達到設計 生產能力， 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，可能在更深部發現可采煤層。 設計井田范圍內計算的煤層有 2 3B、 3A四層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。 (2)地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶 (3)當受護邊界與煤層走向斜交時，根據基巖移動角求得垂直與受護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護煤柱。 11 表 21 可采煤層儲量總表 單位： Mt 煤層別 面積 /k 2m 工業儲量/Mt 永久煤柱 可采儲量 占總儲量的百分比 備注 23 % 永久煤柱包括工業廣場、井筒、井田邊界、斷層、河流建筑等 8 % 3B % 3A % 總計 % 計算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 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。由于技術水平所限，儲量計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定的誤差。 ； 。 根據本礦井實際情 況，取 k=。 正陽 煤礦采用立井開拓，設計生產能力90 萬 t/a，一水平標高為－ 250m，目前正開采 23號， 8號和 3A 號 三個煤層，共布置 六 個采區。 影響本礦井開拓方式的因 素 及其具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要包括： (1)井田地質和水文地質條件； (2)煤層賦存和開采技術條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (4)技術裝備和工藝系統條件； (5)施工技術和設備條件； (6)總體設計和礦井生產能力要求等。 整個井田的煤層上部標高在 +50m，下部標高在 800m，整個礦區共有 4層可采煤層，即 2 3B、 3A，全區發育。 確定井田開拓方式的原則 (1)貫徹執行有關煤炭工業的技術政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創造條件．要使生產系統完善、有效、可靠，在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其是初 期建設工程量，節約基建工程量，加快礦井建設 。要建立完善的通風系統，創造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經常性保持良好狀態。合理的開拓方式，一般應在技術可行的多種開拓方式中進行技術經濟分析比較后，才能確定。 ② 斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。 平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優點。 立 井和斜井開拓方式在技術上均可行，綜合開拓也可行，應該予以考慮。 ④斜井井筒斷面小，風阻過大，通風風路很長。 初步選定兩種較合理開拓方案： 方案一：雙立井開拓方式 方案三 ：雙立井 加暗斜井 開拓方式 (2)經濟比較 考慮到各煤層間距較小，一般都在 30m 左右，宜采用集中大巷布置。兩方案的生產系統較簡單可靠。 18 表 31 井筒 開拓方案比較表 方案 項目 方案一 方案三 工程量 m 單價 元 /m 費用 萬元 工程量 m 單價 元 /m 費用 萬元 初期 主井井筒 350 3000 105 350 3000 105 副井井筒 350 3000 105 350 3000 105 井底車場 1000 900 105 1000 900 105 運輸大巷 1200 800 96 1200 800 96 小計 (萬元 ) 411 411 后期 主井井筒 300 3000 90 800 1050 84 副井井筒 300 3000 90 800 1050 84 井底車場 1000 900 105 1000 900 105 主石門 1400 800 112 1700 800 136 運輸大巷 1600 800 128 1600 800 128 小計 (萬元 ) 525 537 共計 936 948 從上表可看出，方案 1 的運輸費用低于方案 3。井口 位置與開拓方式要相互協調，經綜合比選后擇優確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產系統、工業廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： (1)井下條件 ①井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； ②井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段； ③勘探程度及初期工程量。根據煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。水平上、下山開采方式是優越的，可保證生產合理集中化，穩定生產，節省總井巷工程量，經濟效益好。 根據上述因素，本設計井田設計提出如下兩個水平標高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個開采水平；一水平標高 250 m，二水平標高 為 550 m。 各方案水平儲量及服務年限詳見表 32。 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（或總 回風道）、主要風井等。 (2)分組集中大巷適用條件 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； (3)集中運輸大巷適用條件 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 。方案 一 采區 大巷長度 很大，工程量增加，費用高，經濟上不合理。 主井用 以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備及兼作進風井，回風井專門用于回風。主井井深 517 m，副井井深 517 m，兩井筒中心線間距為 86 m，提升方位角為 25176。 大巷數目及布置 1） 大巷數目： 一 條 運輸大巷、 一 條 回風大巷。 下列情況宜布置煤層大巷 ： ① 單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； 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、服務年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ③ 煤質堅硬，圍巖穩定，維護簡單，費用不高的煤層； 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。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。在本設計井田中，由于煤層間距 較 小， 應布置巖石集中