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](更新版)

　　

【正文】 用井口與水平標高及井筒傾角、斜長等表示；選擇井筒位置的主要條件： （ 1）井下條件： ①按最小運輸功確定井筒位置； ②根據地質條件； ③煤柱量； ④勘探程度和初期工程量。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。 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。 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。 一主井一副井。 ：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。 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。 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。每層煤之間用石門聯系。 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。 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。 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。 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。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。各水平均實行上山開采。 在本設計井田中，井筒沿走向的有利位置應在井田的中央。煤層走向長度為 8 公里，傾 公里。根據本設計礦井實際情況， K 值取 。 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。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。本設計井田內可采煤層有 8， 6B、 2三層。平均容重 。原煤灰分變化較大，一般在 ％至 31％。水質類型為重碳酸鈣鈉型。 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。向東煤質逐漸變好，厚度逐漸增大。 E 65176?！?74176。 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。北西向斷層多于北東向，北東向斷層的落差大于北西向的。 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）。巖性主要由中砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成。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。 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。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。 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。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。深部有七個鉆孔打到麻山群。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。12′。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。 第 7 章 礦井通風系統的確定 ...............................錯誤 !未定義書簽。 選擇采煤工作面循環方式和勞動組織形式 .. 錯誤 !未定義書簽。 采區準備 ............................ 錯誤 !未定義書簽。設計井田的可采儲量 ，設計服務年限為 51 年。采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為普通機械化采煤工藝。 第 5 章 采煤方法 ................................................錯誤 !未定義書簽。 運輸方式和運輸系統的確定 ..................錯誤 !未定義書簽。 通風系統確定的因素 ..............................錯誤 !未定義書簽。在設計時，需要對礦井的地質情況等進行分析，這樣才能使建成的礦井更加與實際相符。南以 7 號層 — 700 標高為界。 9 月為雨季，年降雨量 559 毫米，年蒸發量 毫米，平均風級 2 至 4 級。 （二）、上侏羅統雞西群 不整合于麻山群之上。泥巖所占比例大，是區別其它各段地層的特點。本段地層主要由中砂巖，細砂巖、粉砂巖構成，泥巖及薄層凝灰巖次之，從巖性上看比較突出，特點是中砂巖發育，據十五個鉆孔統計，中砂巖厚度占本段地層 32%。本段地層的特點是巖性以粉砂巖、細砂巖、泥巖組成，無中粒砂巖，在粉砂巖中含有大量菱鐵礦結核，巖石韻律結構不明顯，水平層理發育，屬靜水湖泊相產物。煤層結構復雜、夾層多為凝灰質泥巖，中夾黃豆狀結核，全區普遍發育，是區域對比標志。 （四）、 新生界上第三系玄武巖（ BN4） 玄武巖主要分布在井田南部，厚度 0— 100 米，形成平頂山。含煤情況自西往東煤層逐漸減少，煤層厚度自西往東逐漸變薄。落差 100 米之 50 米的斷層 14 條， 50 米之30 米的斷層 20 條， 30 之 10 米的斷層 41 條。 井田內斷層分布，自上往下大斷層減少，中型斷層增加，一水平落差大于 30 米斷層 25 條，落差 30 米至 10 米的 15 條；二水平落差大于 30 米的斷層 14 條，落差 30 至 10 米的 35 條；三水平落差大于30 米的斷層 8 條?！?80176。 E 60176。本區煤層都屬薄煤層，煤厚在 ～ 米之間，從煤層機構來看，三層煤均為簡單結構且全區發育。煤厚在 ～ 米，一般均在 米左右。上述各種裂隙和斷裂為礦井充水的重要通道。對三個可采煤層分別做了煤塵爆炸性鑒定，結論是三個煤層均存在爆炸性。是低硫、低磷的 1/3 焦煤。 全區走向長 6800M，寬 2680M。 保安煤柱 為了安全生產，本設計礦井依據《煤礦安全規程》，留設保安煤柱如下： 50m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 按以上方法計算得 ：工業廣場煤柱損失： 萬噸； 斷層、邊界 保安煤柱損失： 萬噸； 露頭煤柱損失： 萬噸； 總損失量： 萬噸； 儲量計算方法 計算標準經《儲量管理規程》為依據，計算公式如下： 塊段儲量 =塊段面積平均傾角正割塊段平均厚度容重 . 礦井設計儲量 =工業儲量 永久煤柱 所以本設計礦井根據原張新立井初步設計儲量諸圖，通過等高線塊段法計算本井田工業儲量為 萬噸。 根據地質報告的資料描述，煤炭 儲量適中 ， 地質構造比較簡單 ，煤層賦存平緩（平均傾角在 20176。 表 231 礦井及第一開采水平設計服務年限 礦井設計生 產能力 Mt/a 礦井設計服 務年限 a 第一開采水平設計服務年限 a 煤層傾角 25176。 18第 3 章 井田開拓 概述 井田內外及附近生產礦井開拓方式概述 本井田西部與二道河子礦相接，二道河子礦采用雙立井加暗斜井開拓，兩礦之間共留設 60m 保安工業煤柱互不影響；東部與雞東礦相鄰 ,兩礦互不影響。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 由于立井井筒的適應性很強，生產系統比較簡單，運輸環節少， 19建井速度快，投產早，具有通過復雜地質地段的能力強，提升能力大，機械化程度高，易于自動控制，維護費用低，有效斷面大，通風條件好，管線短，物料和人員升降速度快等優點。 開采水平數目和標高 本設計根據 煤層的賦存條件和傾斜長度，可以選擇多水平開采。 表 321 水平儲量及服務年限 可采儲量（萬 噸） 服務年限（年） 方案一 一水平 30 二水平 23 方案二 一水平 20 二水平 16 三水平 17 從該表中可知 ，方案二的一水平服務年限過短，不能滿足第一 21水平服務年限的合理要求。針對上述情況，由上述適用條件可知， 本井田適合于集中布置。根據規定，對技術可行方案應進行經濟比較。 水平數 目及標高 本設計礦井采用多水平開拓，一水平標高為 200，二水平標高為600。安全條件好 ，受瓦斯突 26出及煤的自燃發火影響較小。 （ 1）礦井設計生產能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）井筒及數目： （ 4）礦井主要運輸巷道的運輸方式； （ 5）礦井瓦斯等級及通風方式； 28（ 6）礦井地面及井下生產系統的布置方式； （ 7）各種硐室有關的資料； ： （ 1）井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產能力的 30%； （ 2）井底車場設計時，應該考慮到增產的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調車作業，提高井底車場通過能力； （ 4）應該考慮主、副井之間施工時便于貫通； （ 5）井底車場線路不止應該結構簡單，運行及操作系統安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節省工程量，便于施工和維護； （ 6）為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內應該留設相應的保