采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-龍煤集團(tuán)鶴崗分公司興山礦15mta新井設(shè)計(jì)[2](編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，北距鶴崗火車站 ，交通方便。 圖 11 興山 礦業(yè)集團(tuán)交通示意圖 3 地形與河流 興山 井田褶皺簡(jiǎn)單，煤系地層走向呈北北東，向東傾斜的單斜構(gòu)造。傾角 25176。～ 35176。，一般 30176。沿局部有波狀起伏。然而斷裂則相當(dāng)復(fù)雜，反映本區(qū)構(gòu)造形跡是以斷裂 為主。 由于鶴崗煤田所處位置，整個(gè)煤田從中生代末期開始，受北西西、 南東東向合力而形成斷裂，受新華夏系的控制和改造。 興山 煤礦是鶴崗最南部的一個(gè)礦，它的構(gòu)造類型也是受到這個(gè)體系的控制和改造。 氣象 本區(qū)屬大 陸 性氣候，溫差較大，最低溫度達(dá) 39℃ ，一般 20～ 30℃ ，每年 11月至 4 月為結(jié)凍期，凍土帶深度達(dá) 20m 左右，夏季最高溫度零上 38℃ ，雨 季 集中在 9 月份，平均降雨量約 452～ 737mm。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 煤層總厚度 ，含煤率 %。煤 層厚度總趨勢(shì)為由北向南增厚，煤層層間距由北向南變薄，同時(shí)出現(xiàn)合并和尖滅。如 21 與 28 到 20 勘探線以南合并為一個(gè)煤層。 221 南部變薄以至于尖滅。 3 號(hào)煤層到 15 線以南變?yōu)椴豢刹桑饾u尖滅。由淺到深，煤層層間距增大，煤層中的夾矸變薄。 表 11 主要斷裂構(gòu)造表 順序 名稱 性質(zhì) 斷層面 走向 斷層面 傾向 傾角 落差 （ m） 水平斷 距 (m) 1 F5 逆 NE SW 13o 60～ 120 120～ 230 2 F7 逆 NS WE 6o 150～ 350 250～ 450 3 F8 逆 NS WE 10o 30～ 45 210～ 342 4 地層 煤層號(hào) 柱狀圖 厚度( m ) 層間距 巖石名稱 巖性描述172212833石英砂巖煤碳質(zhì)粉砂巖粉砂巖碳質(zhì)細(xì)砂巖煤細(xì)砂巖粉砂巖頁(yè)巖中砂巖細(xì)砂巖煤粉砂巖細(xì)砂巖中細(xì)砂巖中砂巖粗砂巖煤煤煤煤21 細(xì)砂巖1001512801410煤層柱狀圖 121 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 F5 斷層：位于東北部，走向近 115176。 ～ 125176。，傾向 SW，傾角 75176。，落差 5070m，正斷層。 控制程度可靠。 F7 斷層：位于中央， 斷層走向 132186。～ 150186。, 傾向 NE，傾角 75176。，落差在 0～ 30m，正斷層。 8號(hào)煤層采區(qū)巷道實(shí)見，控制程度可靠。 F8 斷層：位于西部， 斷層走向 130186。～ 140186。,傾向 SW，傾角 75176。，落差 0～15m，正斷層。 控制程度較可靠。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開采的煤層主要位于侏羅系城子河含煤組，本組共有 中厚 煤層 7組，為了清楚起見，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、容重和頂?shù)装迩闆r分層以文字?jǐn)⑹鋈缦?(附煤層特征表 121)： 5 表 121 煤層特征表 煤 層 號(hào) 煤層厚度 最小 —最大 平均 (m) 煤層間距 最小 —最大 平均 (m) 夾 矸 (層 ) 變異 系數(shù) 穩(wěn)定 可采 情況 頂板巖性 底板巖性 3 1． 8—2． 2 2． 1 0 穩(wěn) 定 可采 泥巖 砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 17 1． 9—2． 3 2． 2 230—276 100 0 穩(wěn)定 可采 粉砂巖、細(xì)砂巖等 泥巖 砂質(zhì)泥巖 15 21 1． 6—2． 2 2． 1 0 穩(wěn)定 可采 泥巖、粉砂巖 細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖 10—13 12 221 1． 75—2． 3 2． 2 0 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)巖 細(xì)砂巖 泥巖 砂質(zhì)泥巖 170—175 80 28 1． 92． 3 2． 1 0 穩(wěn)定 可 采 砂質(zhì)泥 巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 1214 14 30 1． 7— 2． 0 0 較穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥巖 泥巖等 泥巖 砂質(zhì)泥巖 1014 10 33 1． 9—2． 4 2． 3 0 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥 巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖等 (1)3煤層：煤厚 ～ ，一般厚度為 ，為單煤層，頂板巖性以中砂巖為主，其次為粉砂巖。 (2)17號(hào)煤層：煤厚 ～ ，一般厚度 ，為單煤層，頂板為中粗粒砂巖，偽頂為粉砂巖。 (3)21號(hào)煤層：煤層厚度 ～ ，一般厚度 ，頂板為粉砂巖， 6 偽頂是含炭粉砂巖。 (4)221號(hào)煤層：煤厚 ～ ，一般厚度 ，為單煤層，頂板為中粗粒砂巖，偽頂為粉砂巖。 (5)28號(hào)煤層：煤厚 ～ ，一般厚度 2m，為單煤層，頂板為中粗粒砂巖，偽頂為粉砂巖。 (6)30號(hào)煤層：煤厚 ～ ，一般厚度 ，為單煤層，頂板為中粗粒砂巖，偽頂為粉砂巖。 (7)33號(hào)煤層：煤厚 ～ ，一般厚度 ，為單煤層，頂板為中粗粒砂巖，偽頂為粉砂巖。 巖石性質(zhì)、厚度特征 詳見巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 13： 名稱 容重 kg/cm3 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)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 礫巖 5 15 1 15 8 2 8 泥炭巖 2 7 5 10 灰?guī)r 5 20 5 20 1 8 5 10 頁(yè)巖 1630 1 10 1 2 8 石英長(zhǎng)石 15 35 6 20 6 20 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 興山 礦屬于水文地質(zhì)條件 較簡(jiǎn)單 礦井 ,離大江大流較遠(yuǎn) ,受自然水源影響小 。主要表現(xiàn)是： q 值為 ～ ,礦井涌水量 較小 。 7 沼氣、煤塵及煤的自燃性 17 號(hào)煤層經(jīng)歷 a 來(lái)瓦斯鑒定，該井為低 沼氣礦井，瓦斯含量 1998a 測(cè)定為 m3/t煤～ m3/t 煤。 我礦對(duì)以開采的 17煤層分別做了煤塵爆炸性鑒定，結(jié)論是三個(gè)煤層均存在爆炸性。爆炸試驗(yàn)中其火焰長(zhǎng)為： 3 號(hào)層 300～ 400 ㎜、 9 號(hào)層 320～530 ㎜、 17 號(hào)層 20～ 500 ㎜。 煤層自然發(fā)火期， 各煤層均 為 18個(gè)月 。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 興山 井田煤的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有條帶狀及線理狀結(jié)構(gòu)，煤質(zhì)一般較脆，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。 煤層的揮發(fā)分為 %～ %，角質(zhì)層厚度為 0～ 性指數(shù)為 0～ 99。 顯微組分以凝膠化 基質(zhì)體為主，其次為鏡煤、木炭、木質(zhì)結(jié)構(gòu)鏡煤占 80～ 90%，絲炭化物質(zhì)也較為常見。 各煤層的宏觀煤巖類型以半亮 型為主，暗淡型其次。有較明顯的絲炭薄層。 尤以上部層為多，占 3～ 18%，角質(zhì)化物質(zhì)一般不超過(guò) 1%。 本次報(bào)告是按新煤種分類劃分的。本區(qū)粘結(jié)性指數(shù)指標(biāo)化驗(yàn)資料較少，根據(jù)生產(chǎn)大樣化驗(yàn)資料和少數(shù)鉆孔的化驗(yàn)資料，與先期化驗(yàn)資料進(jìn)行對(duì)比綜合確定。由于溫度增加 50度，有粘結(jié)性指標(biāo)化驗(yàn)資料的揮發(fā)分比先期化驗(yàn)的揮發(fā)分?jǐn)?shù)值提高 ～ 2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)全區(qū) 7 個(gè)煤層煤種進(jìn)行了劃分。本區(qū)煤種比較簡(jiǎn)單。除 28號(hào)層為 1/2ZN， 17 和 21 深部及 35 352 為 1/3JM，其余為 QM。 1． 3 勘探程度及可靠性 本礦井的勘探分普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類。 A級(jí)儲(chǔ)量 煤層對(duì)比可靠，煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、已經(jīng)查明，可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。煤類、煤質(zhì)特征及煤的工藝性能已查明。 巖漿巖對(duì)煤層及煤質(zhì)影響已查明。 各項(xiàng)勘查工程已達(dá)到勘查階段的控制要求。 B級(jí)資源儲(chǔ)量 煤層對(duì)比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤類、煤質(zhì)特征及煤的工藝性已基本查明。可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。 8 巖漿巖對(duì)煤層及煤質(zhì)的影響查明。 各項(xiàng)勘查工程達(dá)到 勘查階段的控制要求。 C級(jí)儲(chǔ)量 煤層對(duì)比基本可靠，煤層厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等基本初步查明。 構(gòu)造已初步查明。 各項(xiàng)勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求 。 9 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量 、 服務(wù) 年 限 井田境界 井田周邊狀況 興山 煤礦位于鶴崗礦區(qū)最南端，北與興安礦為鄰，其境界北以緯線 4150和 13剖面線為界南到煤系地層的邊緣，即上復(fù)第三系地層不整合接觸面；西部以 35 號(hào)煤層基盤為界；東部以 3 號(hào)煤層 500m 等高線為界。區(qū)內(nèi)東有 興山火車站，北距鶴崗火車站 ，交通方便。 井田境界確定的依據(jù) 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； ，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； ； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 井田 未來(lái)發(fā)展情況 興山 煤礦 儲(chǔ)量穩(wěn)定，地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，有著較好的發(fā)展前景。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層為 1 3 22 2 30三層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 定義： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量： 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。 礦井可采儲(chǔ)量 ： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi)A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。 [10] 10 保安煤柱 （一） 按照 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 規(guī)定 ： 圍護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值圈定。 ，應(yīng)該根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于圍護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 ，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)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(dòng)角圈定。 （二） 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 40保安煤柱； 30m 保安煤柱； 20m寬圍護(hù)帶； 4．煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬 50. 按以上方 法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： 萬(wàn) t； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失： 萬(wàn) t； 開采損失量： 萬(wàn) t。 儲(chǔ)量計(jì)算 方法 計(jì)算標(biāo)注以《儲(chǔ)量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積247。 cos(平均傾角 )平均厚度容重 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量＝工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱 塊段可采儲(chǔ)量 =(工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱 )設(shè)計(jì)回采率 回采率要求：厚煤層不小于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于85%[11] 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 本礦儲(chǔ)量穩(wěn)定 ,地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 ,適宜長(zhǎng)時(shí)間地開采 。 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 ,如表 21 11 表 21 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C 萬(wàn) t 工業(yè)廣場(chǎng)及井筒 斷層 井田 境界 其他 損失 合計(jì) 開采 損失 可采儲(chǔ)量 （萬(wàn) t） 3 號(hào) 17 號(hào) 28 號(hào) 23 號(hào) 221 號(hào) 30 號(hào) 33 號(hào) 總 計(jì) 141 14700 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù) 年 限 礦井工作制度 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： （ 1）礦井 年 工作日按 330d 計(jì)算； （ 2）礦井每晝夜三班工作，其中兩班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修； （ 3）每日凈提升時(shí)間 16h。 礦井生產(chǎn)能力、 服務(wù) 年 限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較 本礦井已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 ,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 %，各可采層均為 中 厚煤層，按礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求 確定本礦的采區(qū)采出率為 93%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ)量為 14700Mt。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述，煤層儲(chǔ)量適中，地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用中型礦井設(shè)計(jì)。并初步確定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為 , ,， 三個(gè)方案，分析論證如下： 12 按照公式 P=Z/AK 式中 P為礦井設(shè)計(jì)服務(wù) a 限， a； Z井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 ； 計(jì)算得： P1=