礦井初步設計畢業設計說明書(完整版)

　　

【正文】 水倉、調度室、等候室、急救室、機頭硐室、聯絡巷等。每列車 14節車廂。 根據《煤炭工業設計規范》要求 :井底車場布置形式應根據大巷運輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置，地面生產系統布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經技術經濟比較確定，并符合下列規定： （ 1） 大巷采用 底卸 式礦車運輸時，宜采用 折返式 車場。由于礦井瓦斯涌出量大，為滿足回風需要，在巖石中再布置一條回風大巷。風井井筒斷面如圖 48 所示，主要參數見表 410。此外，還布置有檢修道，動力電纜，照明電纜，通迅信號電纜，人行臺階等設施。由于本礦屬高瓦斯礦井，除主副井外還要設置風井，共三個。礦井可采儲量 KZ 、設計生產能力 A 和 礦井服務年限 T 三者之間的關系為： AKZT K/? （ 31） 式中： T —— 礦井服務年限， a ； KZ —— 礦井可采儲 量， t萬 ； A —— 設計生產能力， t萬 ； K —— 礦井儲量備用系數，取 . 則礦井服務年限： ? ? ? ?aT 4 0/1 5 5 1 3 ??? 礦 井 服 務 年 限 符 合 井 型 并 且 符 合 設 計 規 范 。75176。 5）工業場地占地面積，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，工業場地占地面積指標表見（表 21）。 煤層傾角最大為 ?8 ，最小為 ?2 ，平均為 ?4 ，井田平均實際寬度為 井田邊界保護煤柱都留設 m20 。 開采界限 鐵法煤田區域地層為一套中生代侏羅紀晚期及白堊紀早期的陸相沉積地，其上被第四系沉積物覆蓋，為全隱伏式煤田，鐵法煤田內下 白堊統阜新組共發育 20 個煤層，其中有一部分煤層發育薄不可采。 5）煤的工業用途 根據煤的物理及化學性質，金家嶺井田內的煤的工業用途為電廠發電，鍋爐取暖及其它民用。 2） 灰分（ dA ） 各煤層灰分平均值 %~ ，平均為 % 。 煤巖特征 金家嶺井田 240萬噸 /年新井設計 6 金家嶺 井田各煤層均為腐植煤 。 煤層瓦斯賦存狀況 井田內各煤層賦存狀況的差異性，決定了瓦斯賦存狀況在縱向上的不均衡由于煤質、煤厚、構造、頂底板巖性、火成巖等地質條件組合的不同，控制了煤層瓦斯賦存狀況在橫向上的不均衡。煤層結構總的變化規律是北部、東部煤層結構較簡單，西部、南部煤層結構較復雜 。該層補給主要靠大氣降水，季節變化大，下部礫石層徑流條件比上部粗砂層好。它們基本上反映了各井田的聚煤環境特征，從對含煤建造厚度的控制關系來看，這些短軸褶曲都是聚煤古構造。整個煤田位于松遼盆地的東南側，地勢較為低平，以前震旦系花崗片麻巖結晶片巖構成煤田之基底，其上依次沉積了侏羅系、白堊系及第四系。 年平均氣溫 7℃ 左右， 歷史 最高 氣溫 (2021 年 7 月 8 日 )，最低達到 － (2021 年 1月 13 日 )。 礦區鐵路直達礦井并在大青站與國鐵接軌，可通往全國各地。 通過 此次 畢業設計 ， 進一步 鞏固和擴展我們所學的知識 ， 培養我們獨立思考 、分析 、 解決 問題的能力 ， 促使我們運用所學 的 知識去觀測 、 調查 、 分析礦井 生產工藝和 安全管理技術，為 我們 進一步學習專業知識打下基礎，也為將來工作做準備。 The meteorological condition of the mining area， general situation of earthquake intensity， the power and source of water。各煤田所處的地理位置不同，煤層地質條件多種多樣，開采方法也就多種多樣。 安全技術措施包括井下瓦斯預防、頂板管理、水災預防、火災預防、煤礦爆炸的預防及粉塵防治措施等。現代采煤 工藝的發展方向是高產、高效、高安全性和高可靠性，基本途徑是使采煤技術與現代高新技術相結合，研究開發強力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤設備和生產監控系統，改進和完善采煤工藝。2042 ?? 北緯 2139。金家嶺井田海拔標高在 75~50 ?? 米之間，區內表土層厚度在m35~6 之間。這種特定的古構造及古地理環境，控制了盆地內的建造與改造。金家嶺 井田僅發育 4 個煤層 ， 1個可采煤層，可采煤層總厚 。 2） 含水層及隔水層 特征 砂及砂礫 潛水層：由黃色或灰白色松散粗砂組成，厚度 m9~3 ，其中夾有粘土層，底部有礫石，成分以石英巖，花崗片麻巖為主，最大粒徑 mm3~2 ，滾圓度一般。 以厚煤層為主， 中厚煤 層次之，無 薄 煤層。 煤層頂底板 金家嶺井田的煤層頂板分為三種巖相，即：中、粗砂巖或砂質礫巖組成的河床相，砂質泥巖到中砂巖組成的淺水湖泊相，薄層泥巖、粉砂巖及砂質泥巖組成的復合層頂板，屬于沼澤相及深水湖泊相。下含煤段局部有似玻璃光澤，具有不平坦狀、貝殼狀、眼球狀斷口。 1） 水分（ adM ） 本區原煤分析基水分（ adM ）為 %~ ，平均 % ，上含煤段略高于下含煤段，如 4煤 層 為 % 。 屬于中高揮發份煤。2842 ?? 東經 0639。 下部邊界： 3號煤層以下 4號煤層為可采煤層。巖層移動角為 ?75 ，表土層移動角為 ?45 。75176。各種保護煤柱損失量見（表 22） 表 22保護煤柱損失量 煤柱類型 儲量 /萬噸 井田邊界保護煤柱 454 斷層保護煤柱 0 工業場地保護煤柱 683 大巷保護煤柱 0 井筒保護煤柱 133 合計 1270 礦 井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算： ? ? CPZZ GK ??? （ 23） 式中： KZ 礦井可采儲量，萬 t ； 遼寧石油化工大學順華能源學院畢業設計 (論文 ) 11 GZ 保護工業場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑 物、大斷層等留設的永久保護煤柱損失量，萬 t ； C 帶區采出率，厚煤層不小于 ，中厚煤層不小于 ，薄煤層不小于 。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需要風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利，當表土層為富含水層 或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質構造和煤層產狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產狀的煤層。 d) 井筒設在井田中央時，兩翼風量分配比較均衡，通風線路短，通風阻力小 經技術和經濟比較，本礦井采用中央并列式通風。副井井筒斷面如圖 42所示，主要參數見表 43。主要開采方式為帶區式開采，服務年限 a50 。 井底車場及硐室 礦井為立井開拓，煤炭由箕斗運至地面；物料經副立井運至井底車場，在井底車場換裝，由電機車運到帶區或帶區。 2）空重車線長度 對于采用固定式礦車作為輔助運輸的大中型礦井，空、重車線的長度應為~ 列車長。 3）調車方式 井底車場內設 2 臺架線式機車（軌道），車場內的材料設備、集裝箱平 板車由架線機車牽引，重車頂入卸載站，機車返回井底車場存車線。80018176。 8)瓦斯抽放系統 本井田瓦斯相對涌出量為 hm / 3 ，屬高瓦斯礦井 ， 為了預防瓦斯事故，確保礦井安全 ， 必須進行預抽放瓦斯 ， 降低瓦斯濃度 ， 本礦井采用瓦斯道與鉆孔抽放相結合方式 進行抽放 ， 同時必須采取預防突出措施。 5） 對某些地質條件的適應性強，如斷層、頂板淋水、采空區注漿防水、瓦斯含量高等。不僅有利于工作面的持續推進 ， 減少工作面的搬家次數 ， 也有利于工作面及帶區的正常接替 ， 而且開采時采用沿空 留 巷 ， 減少了煤柱損失 ， 增加了可采儲量及服務年限 ， 利于集中生產 ， 從經濟上考慮其優越性是明顯的。帶區平均瓦斯涌出量為 tm/ 3 ，瓦斯涌出量較大 ，為高瓦斯礦井，有突出的危險 。帶區內劃分 12個區段，區段平均長 m1092 ，寬 m175 ， 工作面長 m170 ， 區段斜巷均為 m5 寬， 高。運輸路線如下：地面 → 副井 → 225m 井底車場 → 軌道大巷 → 運料斜巷 → 帶區 回風斜巷 → 工作面 2) 通風系統 副井 → 井底車場 → 軌道大巷 → 進風行人斜巷 → 帶區運輸斜巷 → 工作面 →帶區回風斜巷 → 回風 大巷→中央風井 3) 排矸系統 巷道沿煤層掘進，礦井投產后，基本不產生矸石，在局部掘進穿越巖層和施工風橋、斜巷運輸機機頭硐室時產生的少量矸石，采用礦車將矸石運到廢棄巷道中，因此在地面不設排矸系統。 （ 1） 工作面的生產能力，按下式計算： 000 CMVLA ????? ? （ 52） 式中： 0A —— 工作面生產能力，萬 t ； L —— 工作面長度， m ； M —— 煤層厚度， m ； 0V —— 工作面年推 進長度， mV 1 0 8 ???? ； ? —— 煤層容重， 3/ mt ； 0C —— 工作面回采率，取 。 帶區硐室 帶區變電所是帶區供電樞紐，合理確定帶區變電所的位置及尺寸是保證帶區正常生產，減少工程費用的重要措施。 4) 帶區巷道斷面還要滿足通風和安全的需要。182。 用下式計算帶區巷道掘進率 ZLA /? （ 55） 式中： A —— 帶區巷道掘進率，米 /萬噸； L —— 掘進巷道總長度，米； Z —— 帶區可采儲量，萬噸； 帶區巖石巷道掘進率 =巖石巷道總長 /帶區可采儲量 ??? （米 /萬噸） 帶區煤層巷道掘進率 =煤層巷道總長 /帶區可采儲量 ??? （米 /萬噸） 帶區回采率 帶區回采率 =帶區可采儲量 /帶區工業儲量 金家嶺井田 240萬噸 /年新井設計 36 6 采煤方法 采煤方法的選擇 采煤方法包括采煤系統與回采工藝兩方面，據不同的井田地質條件，可以有不同的 采煤方法與回采工藝相結合，從而構成多種多樣的采煤方法，根據《煤炭工業設計規范》的規定，選擇采煤方法時，一般應遵循下列原則； 1) 綜合考慮礦井地質構造，煤層特征，頂底板條件以及瓦斯、煤塵、水文、自燃發火等狀況，保證安全生產。 ∴ ? ?atA / 4 0 8 01 7 00 萬?????? 礦井生產能力 : ???ni AKA 1 0 （ 62） 式中： K—— 帶區掘進出煤系數，取 ； ∴ ? ?tA 7 4 ??? 2) 按采煤機生產能力進行校核 采煤機理論生產能力 : BVMQ qt ????? ?60 （ 63） 式中： M —— 采高， ； B —— 采煤機截深， ； qV —— 采煤機牽引速度， min/m ； ? —— 煤的容重； 3/ mt ； 金家嶺井田 240萬噸 /年新井設計 38 ∴ ? ?htQ t / 1 3 ????。 3) 選 擇的采煤方法，應做到經濟上合理，材料消耗少，成本低，回采率高。182。根據《煤礦安全規程》規定：綜采工作面，其運輸帶區斜巷的斷面不小于 212m ，回風帶區斜巷凈斷面不小于 210m ，運料、通風和行人上、下山的凈斷面不宜小于 210m ，由于半圓拱形巷道斷面受壓能力大，維護費用低，故運料斜巷、行人進風斜巷均采用拱形斷面，錨噴支護，工作面回采巷道均選用支撐掩護式 支架支護，帶區各種巷道的斷面規格如圖；（見圖： 52） 帶區巷道斷面尺寸 帶區 巷道包括帶區皮帶巷 ， 帶區軌道巷 ， 帶區回風巷，運輸 帶區斜巷 和回風 帶區斜巷， 以及開切眼 .運輸 帶區斜巷 斷面采用帶區皮帶巷斷面 ， 回風 帶區斜巷 斷面和帶區回風巷斷面保持一致 . 支護方式 帶區皮帶巷和帶區回風巷的具體情況前已敘述 ， （ 圖 53） 運輸 帶區斜巷 和圖 （ 54） 回風 帶區斜巷， 采用錨桿進行支護 。本帶區采用錨噴支護，底版采用 00 號混凝土鋪底，并高出臨近巷道 mm300~200 ，并采 金家嶺井田 240萬噸 /年新井設計 32 用 3‰ 坡度，以防礦井水流流入變電所。 則： ? ?tA 6 0 051 ?????? 帶區內布置一個煤巷掘進面，故煤巷掘進面的總生產能力為 （ 3）帶區生產能力 礦井設計井型為 at/240萬 ，帶區生產能力 at/ 萬 ，能滿足礦井產量 要求。 帶區內巷道掘進方法 帶區內所有工作面斜巷均沿煤層底板掘進，采用綜掘機，并配備膠帶輸送機和SWSGW 320/730? 型刮板輸送機進行掘進。帶區內采用下行式依次開采 。 生產能力及服務年限 本帶區設計生產能力為 at/240萬 ，則帶區服務年限為： ? ?aAZT ??