首山煤礦畢業設計說明書-免費閱讀

　　

【正文】 由于采區的傾斜長度受到上山長度、通風線路等限制，盡量不超過 1000m，但由于如果上山長度過短，第一水平未能滿足服務年限要求，所以采區的傾斜長度初步定為平均 1100m，選用較大絞車進行上山中的輔助提升。巖石大巷的主要問題是巖石掘進工程量大，要求的掘進設備 多，掘進速度慢。 C 為便于巷道維護，須在煤層大巷 上下兩側各留 4050m 的煤柱，煤柱回收困難，資源損失大。本井田共有兩個可采煤層， 2＃和 4＃間距平均 35m。對大巷的基本要求方便運輸，利于掘進和維護，能滿足礦井的通風和安全的需要。 參照規程中的要求，階段儲量符合要求。 6179。采區上、下山長度根據《煤炭工業設計規范》規定，采用采區準備時采區上山長度一般不超過 1000m，采區下山不宜超過 700m。 開采水平的高度根據煤層的賦存條件、生產技術水平及水平接替等因素綜合考慮確定。 1 暗斜井輔助提升運輸較復雜困難。 方案二 兩個水平進行開拓，相對運輸環節要簡單，井底車場工程量大大減少。 方案二減少水平數量，提 升環節減少，主要問題在于對于形成了采區下山，不利于通風和排水。主副井延伸至300 水平，布置第二水平大巷。 方案 2：立井 三 水平加暗斜井開拓方案。布置一條運輸大巷，一條軌道大巷，共兩條大巷，礦井生產集中，運輸大巷采用帶式輸送機運輸，軌道大巷采用電機車運輸。煤層傾角平緩，為 8～ 14176。 便于布置地面工業場地 井口附近要布置主、副生產系統的建筑物及引進鐵路專用線。在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時考慮到減少煤損，盡量讓工業廣場保護煤柱圈住一些影響生產的地質構造和 斷層。因此，風井井筒內應設置梯子間。 ③ 副井井筒斷面選用圓形 圖 副井平面布置圖 3 號罐道梁中心線間距可按下式求出： L1＝ a+2h+S0=1674mm （ ） L2＝ B+f2+b2/2 =1584mm （ ） 式中： L1 —— 1～ 2 號梁中心線， mm； L2 —— 罐道中心線與 2號罐道梁中心線間距， mm； a —— 兩側罐道之間的距離， 1114mm； h —— 木罐道厚度， 200 mm； S0 —— 罐道與罐道梁連接處墊板凹槽處寬度，取 S0=160mm； b2 —— 2號罐梁寬度，取 168mm。 S0—— 罐道與罐道梁連接處凹槽墊板寬度，取 S0=112mm。c179。在傾斜方向上：布置在井田中央可以避免布置在井田淺部時形成的過長石門開拓，也可以避免布置在井田深部所造成的工業廣場壓煤過多。井筒設在井田中部，可使石門總長度最短、沿石門的運輸工作量小；井筒設在淺部時，總的石門工程量雖然稍大，但初期（第一水平）工程量較及投資較少，建井期較短；井筒設在深處的初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運輸工作量也較大，但如煤系基底有含水特大的巖層，不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利；而在淺、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開采，生 產系統較復雜，環節較多。如要降低風壓，就要增加巷道斷面，增加掘進工程量。 （ 5）井筒應盡量避免穿過流沙層、含水層、較厚的沖擊層，有煤和瓦斯突出危險的煤層。 綜合以上因素并結合首山一礦的實際情況，確定井筒的形式為立井或斜井。 （ 6） 根據用戶需要，應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。確定開拓問題，需根據國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。 煤層傾角 25176。副井運輸負責提升、下放物料，能滿足一般設備的下放與提升。 T1 = （ *） = 25a KAZkT ??KAZ?? 可KAZ?? 可河北工程大學畢業設計 15 符合《煤炭工業礦井設計規范 》要求。 礦井設計生產能力 首山一礦井儲量豐富，煤層賦存情況穩定，頂底板條件好，斷層褶皺少，傾角小，厚度變化穩定，開采條件簡單；附近無老礦區與大城市，并且交通便利；煤田煤質屬良。 80%= 萬噸 第三章 礦井工作制度、設計生產能力及服務年限 根據《煤炭工業礦井設計規范》相關規定，確定礦井設計年工作日為 330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業，三班生產，一班準備，每天工作 6h。 (t/m3)= 萬噸 其 4煤質量為 ： 179。 20m，井田境界煤柱寬度 20m。 1） Q 儲量（萬 t）； S 煤層水平投影面積（ m2）； M 煤層平均厚度（ m）； γ 煤的容重 (t/m3)。 ，局部達 20176。井田平均水平寬度為 。目前主要可采煤層為 2煤，待開發的下組煤為 9， 可采煤層總厚度為 。 39? 10?，行政區屬武安市康城鎮管轄。為了保證煤種、煤質和 減少 同一礦井煤種的種類，減少因分采分運與加工而造成的生產系統與設施的復雜性， 可利用煤種、煤質的分界線作為井田劃分的境界。 煤層自燃發火傾向為Ⅲ類，不 易自燃。 本井田各煤層均為無煙煤。頂板為 4～ 9m 厚的堅硬石灰巖，為主要含水層之一，層厚平均 左右，最厚達 以上。 5煤（山青小煤），僅在 中部局部可采，平均厚度 ，最大厚度 。頂板以粉砂巖為主，局部中粒砂巖。含煤地層總厚度約 205～ 220m，含煤 20～ 22 層，總厚約 ～ 。含水層水位各不相同，說明其無水力聯系。具 有良好的隔水性能。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數為 ，水質類型為 型，水位標高為 ，該層具有中等富水性。該層屬富水性較弱的含水層。揭露厚度 ～ ，平均厚度。 a. 含水層特征 奧陶系中統石灰巖含 水層 (I) 該層是由厚層狀石灰巖、白云質灰巖等組成。 （ 2）褶曲：規模較大的褶曲有鰲子山東背斜和半個山背斜，均位于井田西側平行 F4 斷層發育，前者在井田北部，走向 N30176。 e. 第四系 (Q) 由沖洪積的砂質粘土、粘土及砂、礫石組成，地層分布不均，厚度變化大。 河北工程大學畢業設計 3 c. 二疊系 (P) 山西組 (P1s)：本區的主要含煤地層。含一層不可采薄煤層，局部含透鏡狀赤鐵礦。區內雨季集中在 7～ 9月份，占全年 70%以上。 30 ?114 176。 井田中部有邯鄲 —— 長治鐵路通過，本礦鐵路專用線在康城火車站與之接軌，專用線長度 Km；井田中部有邯鄲 —— 武安公路通過，井田北部有 319國道通過，運輸條件十分便利。 邯鄲市武安市大淑村康二城焦 窯煤 礦陶二姬莊煤礦陶煤礦一煤礦二陶煤礦擴大區陶 二 煤 礦 擴 大 區 交 通 位 置 圖峰峰礦務局 新坡馬頭107國道114 176。 15 ?圖 首山一礦交通位置圖 企業隸屬關系及性質 首山一礦為冀中能源邯鄲礦業集團公司下屬二級單位，屬國有企業。地震基本烈度為 7度。地層厚度 13～ 31m，平均 20m。巖性主要由深灰色粉砂巖、泥巖和淺灰色中～細粒砂巖組成，含煤 2～ 8層，中下部 2煤層為穩定可采煤層。地層厚度 0～ 。～ N20176。本層總厚度約為 550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個層段。鉆孔單位涌水量介于 ～ ，滲透系數介于 ～。 2煤層頂板砂巖含水層 (V) 巖性為中～細粒結構、泥硅質膠結長石石英砂巖，局部相變為粉沙巖。 上石盒子組二段底砂巖含水層組 (Ⅶ ) 巖性為中～細粒結構、泥硅質膠結石英砂巖。 大青石灰巖 (Ⅱ )與伏青石灰巖 (Ⅲ )間距為 ～ ，平均為 ,巖性 60％為泥巖、粉砂巖，同時還有厚度不等的巖漿巖侵入，結構致密堅硬，增強了兩含水層之間的隔水能力。但在遇到斷層、陷落柱等特殊情況下，仍會發生水力聯系。 可采層計 6～ 8 層，總厚度 ～ 。局部也有火成巖頂板。 6煤（大青），大部可采，變化不大，平均厚度 左右。 9煤（下架），全部可采，平均厚度 左右。其中 2煤層屬中灰、低硫、低磷無煙煤。 第二章 井田境界和儲量 井田境界 井田劃分的依據 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發。 按地形地物界線劃分：當地面有河流、鐵路、城鎮等需要留設保安煤柱時，應盡量利用 此類 保安煤柱線作為井田境界，以降低煤炭損失，減少開采技術困難。 首山一礦位于邯邢水文地質單元南單元的康二城亞單元的東部。 目前開采 2煤層，煤層平均厚度 5m，煤層頂、底板以粉砂巖為主，局部為 河北工程大學畢業設計 9 圖 井田境界示意圖 中、細砂巖和部分巖漿巖，頂板為巖漿巖時有下垂現象，巖漿巖為底板時，有隆起現象，對正常開采影響較大。 井田的水平面積按下式計算： S=H179。 左右。 經過計算，首山一礦井田平均傾角為 11o， 本井田開采 2和 4煤。 ，根據《煤礦設計規范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業廣場占地面積指標見表 。 179。 圖 作業循環圖表 確定依據 《煤炭工業礦井設計規范》第 條規定：礦井設計生產能力應根據資源條件、外部建設條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術裝備、煤層及采煤工作面生產能力、經濟效益等因素，經多方案比較后確定。綜上所述，本井田適宜建設大型礦井。 按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核。大 型設備材料可以通過風井下放。 ～ 45176。在解決開拓問題時，應 遵循下列原則： （ 1） 貫徹執行國家有關煤炭工業的技術政策，為早出煤、出好煤高產高效創造條件。 確定井筒形式、位置、數目 井筒形式 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。 我國在煤礦開采中，立井開拓的井筒一般都采用圓形斷面。 （ 6）井底距奧陶灰巖要保持一定的安全距離。 兩翼產量分配，風量分配比較均勻，通風網絡較短，通風阻力較小。從保護井筒和工業場地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，則煤柱損失愈大。故井筒位置選在井田傾向儲量中央。a179。 主井井筒斷面見圖 。 梯子間尺寸 M、 S、 T 根據梯子間、管道間布置，可按下列公式計算 M=600+600+m+22b =1361mm （ ） 式中： 600 —— 兩梯子中心距， mm； 河北工程大學畢業設計 21 600 —— 梯子中心到壁板距離加另一梯子中心到井壁距離， mm； m —— 梯子間隔板總厚度，金屬梯子間 m=77mm； 如圖 ，左側布置梯子間，右側布置管路，最后，根據圖解法解出井筒的直徑（ 5500mm）以及罐籠在井筒中的位置。井口布置包括安全出口及風硐等，風井直徑為 5000mm。 有利于礦井初期開采 選擇井筒位置要與選擇初期開采區密切結合起來，盡可能使井筒靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道工程量，節省投資和縮短建井期。為了便于地面系統之間互相聯接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術條件，應盡量避免穿過村鎮居民區、文物古跡保護區、陷落區或采空 冒落區、洪水侵入區；要盡量少占農田、果園經濟作物區，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。平均為 11176。 開拓方案概述 開拓方案的提出 首山 一礦 地形平坦，地面標高為 +200m，不適宜采用平硐開拓；井田范圍內煤層處于 +100— 550m層位，開采深度較大，不適宜斜井開拓。加主井布置在井田中央。通過暗斜井找到 450 水平煤層，布置第 三 水平大巷。放棄方案二。 井下運輸距離要短的多。 從技術上，只有方案一和方案三是可行的，水平服務年限等也均符合要求（年產 180 萬 t的礦井第一水平服務年限應大于 25年，兩種方案都已經達到 26年，滿足要求）。設計時應從以下幾方面進行分析論證： （ 1） 是否有合理的階段斜長； （ 2） 階段內是否有合理的區段數目； （ 3） 要保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量； （ 4） 要使水平高度在經濟上合理。用采區石門溜煤眼開采時，采區斜長可按具體條件確定。 == 萬 t 第一水平總可采煤量： 179。 根據生產成本 合理的階段高度應使噸煤成本低，勞動生產率高。根據礦井生產能力和地質條件的不同，大巷可選不同的運輸設備和運輸方式，而不同的運輸設備又對大巷提出了不同的要求。所以本井田采用集中巖石大巷布置。 D 當煤層有自然發火危險時，一旦發火就必須封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受采動影響破壞，密閉效果不好，處理火災更困難。 本井田第一水平主采 2和 4煤 , 4煤底板為堅硬而穩定的巖層，考慮到煤層的服務年限，并且煤層自燃發火期較短，故將 4大巷均布置在煤層底板巖層中。所以，第一水平共劃分為 2個采區，第二水