采礦工程畢業(yè)設(shè)計論文-雞西礦業(yè)集團新發(fā)煤礦120mta新井設(shè)計(更新版)

　　

【正文】 1F 2F 3F 4斜交斜交斜交斜交N64 176。7可靠可靠可靠可靠控制情況SNSNSNSN65176。煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間 1— 2 層暗淡型煤，底部為光亮型煤。頂?shù)装寰鶠榉奂?xì)砂巖。 瓦斯、 煤塵及煤的自燃性 該礦井的瓦斯等級為： 高 瓦斯礦井 礦井瓦斯絕對涌出量： 礦井二氧化碳絕對涌出 量 ： 礦井瓦斯相對涌出量： 178。 勘探程度及可靠性 1975 年 新發(fā)煤礦所在地區(qū)就開始對地質(zhì)進行勘探工作 ， 先后經(jīng)過普查，詳查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，相互結(jié)合的綜合勘探手段，精查地質(zhì)報告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對比資料和測井成果 雞西礦物局在 1985 年 6 月對本區(qū)精查地 質(zhì)報告的批復(fù)認(rèn)為，基本達(dá)到《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)。 礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。 保安煤柱 按照保護煤柱的設(shè)計原則 立井保護煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設(shè)， 立井深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動角圈定。 77186。 儲量計算評價 本礦井的煤層發(fā)育良好 ， 煤 層厚度屬于中厚，傾角緩傾斜，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件良好，儲量計算較為可靠 。 13 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 新發(fā)煤礦的礦井建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開拓方式必須充分考慮多個主井工藝系統(tǒng)的機械化裝備水平。 必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定，要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性的保持良好狀態(tài)。 ② 圍巖不穩(wěn)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(yán)重，動力消耗大，提升費用高，當(dāng)井田斜長較 大時 ，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 缺點： ① 井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備都比較復(fù)雜，硐室掘進量比較大，地面工業(yè)場地及建筑物壓煤損失多。 井筒位置的確定 本次設(shè)計對本礦 井井筒位置有以 下三點 要求： ① 井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央．當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面 。 開拓巷道布置 水平巷道的主要 任務(wù)是擔(dān) 負(fù)運輸煤矸、物料和工作人員，以及通風(fēng)、排水、鋪設(shè)管線等，對大巷的基本要求是便于運輸，利于掘進和維護，能滿足礦井通風(fēng)安全的需要。 （詳見圖 3—— 1） 20 350800主井 副井地表 圖（ 3—— 1）井筒形式布置圖 井筒形式和數(shù)目 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，一個礦井必須有兩個通向地面的出口，以滿足 安全 和通風(fēng)需要，采用兩井筒不太遠(yuǎn)的采區(qū)，用風(fēng)井專用回風(fēng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用 條 件及優(yōu)缺點簡單比較之后，初步擬定本設(shè)計井田的井底車場形式為立井刀式折返 井底車場， 大巷 兩翼來車運到運輸 平巷 再 到主井 提升 的形式。 23 ⑤ 對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大 。 （詳見圖 3—— 4 與 圖 3—— 5 主副井井筒斷面圖 所示 ） 主井裝備： 兩對 16t 多繩箕斗； 副井裝備：一對 層四車罐籠和一個 5t 雙層 兩 車罐籠帶平衡錘。列車長為 28 輛礦車， 礦車均采用600mm 軌距； 本 次 設(shè)計 新發(fā) 礦井屬于 高 瓦斯、低等涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計要求，經(jīng)分析比較后，本次設(shè)計礦井 選用 底卸式礦車 立 井 折返 刀式 井底車場。 存車線長度的確定 存車線長度的確定是礦井設(shè)計，及井底車場設(shè)計中的重中之重。井筒延伸方案主要有以下兩 種： 方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點： 原有井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸） 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提力； 缺點： 增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜 ，受采動影響損失煤量 。 ⑦ 初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目 前輸送機的實際長度及電壓降的控制范圍， 后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素 。 運輸 大巷布置在 3煤層底板巖石中開采時采用下行式開采。 水平數(shù)目及高度 根據(jù)本井田的煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，該設(shè)計礦井在－ 350m 水平標(biāo)高處劃分一個水平，階段垂高 450m，階段斜長為 1020m，在－ 350m 水平標(biāo)高上布置水平開拓巷道，第二水平標(biāo)高為 800m。 當(dāng)煤層傾角太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 ③ 井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng) 使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井 工 期短，且煤柱損失小。 主 斜 井副 立 井 綜合 開拓 優(yōu)點： 兼有斜井和立井的優(yōu)點，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進速度快，費用低 ；副井采用立井開拓，井筒容易維護，有較大斷面，利于通風(fēng)，提升速度快。 ④ 當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術(shù)復(fù)雜 ,有時難以通過。 根據(jù)用戶的需求，應(yīng)該將不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采。 根據(jù)精查報告確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造因素、頂?shù)装鍡l件、沖擊層結(jié)構(gòu)、地形及水文地質(zhì)條件等，其中煤層賦存深度和沖積層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大 。 設(shè)計生產(chǎn)能 力 礦井生產(chǎn)能力的確定原則 根據(jù)本礦的地質(zhì)條件、國內(nèi)外的市場需求、技術(shù)和管理水平、充分考慮當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進步等因素。 77186。 當(dāng)受護邊界與煤層走向斜交時， 要根據(jù)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。礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。 對于落差小于 30m 的斷層，未作評價，控制不夠，給設(shè)計帶來一定困難，如 斷層之間構(gòu)成的三角地帶，構(gòu)造較為復(fù)雜，大 斷層控制程度不夠，有一定擺動，對井筒位置的選擇有一定影響。 d 煤層自然發(fā)火期：礦井自然發(fā)火等級為 六 級 煤質(zhì) 牌號及用途 井田內(nèi)主要可采煤層的煤種均屬于低硫 、低磷，中等灰分的焦煤和 1/3焦煤，其中 1/3 焦煤占 ％，發(fā)熱量一般在 7700－ 8200 大卡 /千克。煤的硬度 f=— ，容重 巖石性質(zhì)、厚度及特征 本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉細(xì)互層、中砂層及煤 層組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。煤的硬度 f=— ，容重 。33176。EN84 176。巖層多由細(xì)砂 巖及中砂巖構(gòu)成。 煤田開發(fā)史 新發(fā)煤礦為 近 期 開發(fā)的 新 煤礦，沒任何開發(fā)史。海拔最低標(biāo)高為 186m，最高標(biāo)高為 211m。 其 地理坐標(biāo)為 ： 東經(jīng)： 140176。煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴的是先進的煤炭 技術(shù) 與技術(shù)工人的自身素質(zhì) ， 其中包括采 礦工程技術(shù) 。 回采工藝 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 采區(qū)煤倉形式、容量及支護 ........... 錯誤 !未定義書簽。 。每個采區(qū)為雙翼開采，兩個工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時采區(qū)個數(shù)為兩個。 采區(qū)準(zhǔn)備 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 第 6 章 井下運輸和礦井提升 ............................... 錯誤 !未定義書簽。本 次 設(shè)計主要是關(guān)于新 發(fā)煤礦 礦井的設(shè)計 ，其中包括開拓方式，采煤工藝，支護方式，設(shè)備選型以及礦井的各個系統(tǒng) 。 22180。 C，最低氣溫為 36176。 水電的供給情況 新發(fā)煤礦的水源來自開采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活的需要。 在 鉛直地層斷距 中， 最大斷層落差為 ，往東 延展落 5 差逐漸減小。30177。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 井田內(nèi)共有可采煤層三 層， 每層賦存不太深，傾角在 25 度左右， 其富存情況及特征如下： 3煤層 3煤層為簡單結(jié)構(gòu) 中厚 煤層，煤層厚度 ，平均 ，厚度變化 尚有規(guī)律，西北薄，東南厚。煤巖類型以光亮型和半光亮型為主，中間夾有透鏡狀的半暗淡型煤，煤層內(nèi)生節(jié)理發(fā)育。巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補給條件，淺部各煤層除大氣降水補給地表外，沒其他來源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。磷含量一般在 至 ％。 井田境界確定的依據(jù) 以地理地形、 地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) ； 要適于選擇井筒位置、 安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 ； 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間 ； 井田要有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高 。 9 根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于 25176。（詳見表 2—— 1） 表 （ 2—— 1） 建筑物、構(gòu)筑物保護煤柱的圍護帶寬度 建筑物和構(gòu)造保護等級 圍護帶寬度 Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5 工業(yè) 廣場地面受保護面積包括工業(yè)場地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房，服務(wù)設(shè)施和圍護帶，圍護帶的寬度為 20m，煤柱按巖層移動角圈定（詳見表 2—— 2）。采區(qū)邊界一般留設(shè)寬度 10m 左右的保護煤柱。 （詳見表 2—— 6） 12 表（ 2—— 6） 各類井型的礦井和開采水平設(shè)計與服務(wù)年限 井型 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 /萬 t/a1 礦井設(shè)計服務(wù)年限 /a 開采水平設(shè)計 服務(wù)年限（一水平） 開采 025? 煤層 開采 25? —45? 煤層 開采 45? —90? 煤層 特大型 ≥ 600 300～ 500 80 70 40 35 —— —— —— —— 大型 1 150、 180、240 60 30 25 20 中型 60、 90 50 25 20 15 小型 各省自定 —— —— —— —— 根據(jù)井田的實際情況，可以初步設(shè)計出三套方案，如下： 第一種方案： ； 第二種方案： ； 第三種方案： 。 根據(jù)井田條件和設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田劃分為兩個水平，階段內(nèi)采用采區(qū)式進行準(zhǔn)備。 ② 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。 雙立井開拓 優(yōu)點： ① 立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利。 技術(shù)評價：根據(jù)本次設(shè)計井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)場地的布置等實際情況，如果用綜合開拓不利于地面工業(yè)場地的布置，也不利于井底車場 的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為麻煩，故該方案在技術(shù)上不合理，不適合本次設(shè)計，所以本 井田不利于綜合開拓。 本次設(shè)計的 合理水平垂高要求 為以下幾點： ① 合理的階段斜長； 18 ② 合理的階段數(shù)目； ③ 經(jīng)濟上有利； ④ 利于采區(qū)的正常接替工作； ⑤ 要保證開采水平有合理的服務(wù)年限與開采儲量 。 集中運輸大巷的適用條件 適于井田走向長度大，服務(wù)年限長； 煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； 采區(qū)尺寸大，石門比較短； 煤質(zhì)牌號相同，要求分采分運 ；自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故。 由于 大巷和石門 的 服務(wù)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(shè)計在本設(shè)計中基本相同，其內(nèi)部設(shè)施也基本相同。 ② 為了充分發(fā)揮綜合機械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出來采區(qū)。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計礦井第一水平劃分為九個采區(qū)，分別為西一采區(qū)、西二采區(qū)、西三采 區(qū)、中一采區(qū)、 中二采區(qū)、中三采區(qū)、東一采區(qū)、東二采區(qū)、東三采區(qū)具體劃分示意圖（ 3—— 3） ： 西一采區(qū) 中一采區(qū) 東一采區(qū)西三采區(qū) 中三采區(qū) 東三采區(qū)圖 （ 3—— 3）采區(qū)劃分示意圖 井筒的布施工與布置 井筒穿過的巖層 的 性質(zhì)及井筒支護 雞西盆地是在晚侏羅紀(jì)開始發(fā)展形成的內(nèi)陸含煤盆地，基底為元古界馬山群，含煤地層是中生界侏羅統(tǒng)雞西群，上覆白堊系華山統(tǒng)陸相沉積，新生界第三系陸相含 煤沉積和玄武巖沉積，第四系河湖及山間河床，河谷相沉積層 。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： 27 ① 該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實行四六工作制，每日凈提升 16 小時； ② 礦井采 用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置 ； ③ 主要運輸大巷采用 10t 架線式電機車牽引 底卸式礦車，每列由 20 輛礦