采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團滴道煤礦15mta新井設計[2](編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 (176。 ) 內聚力 C(MPa) 砂巖 20200 425 3550 840 泥灰巖 10100 210 1530 320 從涌水量可以看出，只有大氣降水通過強風化帶滲入井下，補給單一，采掘工程一般不受水害影響，防水 工作較簡單，故水文地質條件屬簡單型。 沼氣 煤塵及煤的自燃性 滴道礦瓦斯相對涌出量為 m3/t，絕對涌出量為 m3/分，屬低沼氣礦井。 煤塵爆炸性 ： 滴道煤礦基本無煤塵爆炸危險 ,煤 塵爆炸指數為9%。 煤的自燃情況 ： 根據鄰近生產礦井的調查該井田范圍內的煤均屬低硫不易自然煤層 ，但仍要在秋冬季節里注意防火。 礦井涌水量 ： 滴道礦井 涌水量約 70121 m3/h，屬于低等涌水量礦井 。 煤質 牌號及用途 滴道礦區內的 煤屬低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤 。其中 1/3 焦煤占 %，發熱量一般在 6100— 7100 大卡 /千 克 。 1 物理性質 多為亮煤、半亮煤 及半暗煤，水平層狀構造，結構致密、脆質，垂直節理發育，玻璃光澤。 2 化學性質及煤種 煤質變化規律符合希爾特定律： （ 1） 揮發分隨著深度的增加而降低 ； （ 2） 煤的變質程度隨著深度的增加而提高 ； 本區各層 多 為焦煤，穆棱組 17， 342層為 1/3 焦煤 。 9 3 用途 一般作為配煤煉焦。 勘探程度及可靠性 滴道礦區 的勘探分普查、精查、補堪和深部補堪四類。勘探程度 見（ 表 1— 7） 所示， 及煤層 點質量統計見 （ 表 1— 8） 。 表 1— 7 勘探程度表 時間 勘探程度 鉆孔 利用鉆孔 孔數 米數 孔數 米數 1984 普查 43 31 表 1— 8 煤層點質量統計表 煤層號 鉆探 測井 采用 甲 乙 丙 計 甲 乙 丙 計 甲 乙 丙 計 17 52 16 20 88 52 31 4 87 66 27 17 110 18 41 18 29 88 63 25 3 91 78 23 14 115 23 48 24 24 96 63 24 6 93 80 23 18 121 242 44 14 21 79 55 24 5 84 52 25 19 96 10 第 2 章 井田儲量 井田境界 井田周邊狀況 根據上述原則 ， 結合 滴道礦區 的實際情況 , 滴道礦區 境界確定為： 井田走向長度： 6000 多米 ； 傾向長度： 3500 多米 ； 勘探面積： 21 平方公里 。 地理坐標為： 東經 130176。 42′ 20″ — 130176。 51′ 31″ ； 北緯 45176。 18′ 42″ — 45176。 22′ 16″ 。 北部以 +200 標高線為界，南（深部）以 500 米 標高為界，東西以人為界線為界。 井田境界 1 以地理地形，地質條件作為劃分井田境界的依據； 2 要 適當 選擇井筒位置，安排地面生產系統和各建筑物； 3 井田要有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高 ； 4 劃分的井田范圍要為礦井發展留有空間 。 井田未來發展情況 隨著技術的進步和勘探水平全面的提高，井田范圍內探明儲量會越來越精確。 因此在今后的勘探中，可能會發現更深的可采煤層。 11 井田儲量 井田儲量的計算 滴道礦區 范圍內計算的煤層有 1 1 2 34— 2四個煤層各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致 。 礦井初步設計應計算以下儲量： ：勘探（精查）報告提供的儲量，包括“能利用儲量”和“暫不能利用儲量”； ：勘探（精查）地質報告提供的“能利用儲量”中的 A、 B、 C 三級儲量， A、 B、 C 三級儲量的計算方法，應符合國家現行標準《煤炭資源地質勘探規范》的規定； ：礦井工業儲量減去設計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構筑物需要留設的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量； 采儲量：礦井設計儲量減去工業場地的保護煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區回采率。 礦井工業儲量是指井田精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 。 保安煤柱 為 確保 地面建筑物及工程設施的安全， 滴道礦區 設計對井筒及工業場地后期的風井、規劃中的大斷層留設安全煤柱。 滴道礦區 設計參照類似圍巖情況按下數據留設安全煤柱： 松散層移動角：含水松散層 45176。 、不含水的松散層 55176。 ； 巖層移動角： 65176。 ； 巖層邊界角： 55176。 ； 主、副井筒均位于工業場地內，主、副井筒深度已 超 過 500m，工業場地東西長 ，南北最大寬度為 ，按照現行《 煤礦安全工程 》 中規定，井筒煤柱地面受護面積包括井架、提升機房和圍護帶面積包括工業場 12 內為煤炭生產直接服務的工業廠房、服務設施和圍護帶，圍護帶寬度為 15m，煤柱按巖層移動角圈定，井田境界煤柱按 50 米留設，境界線兩側各 20m，盤區煤柱按 20m 留設，兩側各 10m。 按以上計算方法得： 工業廣場煤柱損失： ； 周邊、斷層保安煤柱損失： ； 損失總量： ； 損失率為： 11%。 儲量計算方法 1. 工業儲量計算 計算公式如下： 塊段儲量＝塊段面積 247。 平均傾角 的 余 弦值 179。塊段平均厚度179。容重 根 據 儲 量 諸 圖 ， 通 過 等 高 線 塊 段 法 計 算 滴 道 礦 區 工 業 儲 量 為。各煤層工業儲量 、可采 儲量 見 （ 表 2－ 1） 可采煤層儲量計算總表。 2. 可采儲量計算 計算公式如下： Ｚ =(Ｚ c P) 179。 C 式中： Ｚ — 可采儲量， Mt； Ｚ c— 工業儲量， Mt； P— 永久煤柱損失， Mt； C— 采區回采率 。 回采要求： 厚煤層不小于 75%， 中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。經各煤層可采儲量計算，計算出 滴道礦區 可采儲量為 Mt。 13 表 2－ 1 可采煤層儲量表 煤 層 別 工業儲量 (Mt) 損失量 (Mt) 設計采出率 可采 儲量 (Mt) 17 83% 18 82% 23 83% 342 82% 合計 儲量計算的評價 滴道礦區 設計 的各類儲量計算 是 嚴格執照有 關規定執行 的 。由于技術水平所限，儲量的計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定誤差。 礦井工業制度 生產能力 服務年限 礦井工作制度 滴道礦區 設計礦井年工作日確定為 330d,礦井每日凈提升時間為 16h 采用 三 班 八 小時工作制。 礦井生產能力 礦井生產能力的大小主要根據井田儲量、煤層賦存狀況、地質條件等情況來確定，還應考慮當前及今后市場的需煤量。根據該井田的實際情況，初步擬定了三種礦井年生產能力方案，具體如下：方案 A： Mt/a； 方案 B： Mt/a； 方案 C： Mt/a； 14 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應根據礦井服務年限來確定。 礦井服務年限的確定 礦井服務年限的計算公式如下： T=Z/（ A179。 K） 式中 ： Z— 礦井設計可采儲量， Mt； A— 生產能力， Mt/a； K— 礦井儲量備用系數， K=— ； 根據本設計礦井實際情況， K 值取 。 依據以上擬定礦井生產能力，服務年限的確定現提出三種方案，具體如下： 方案 A： Mt/a T=Z/（ A179。 K） =（ 179。 ） =； 方案 B： Mt/a T=Z/（ A179。 K） =（ 179。 ） =； 方案 C： Mt/a T=Z/（ A179。 K） =（ 179。 ） =。 參照《 煤炭 工業礦井設計規范》規定，方案 B 比較合理，即：生產能力： A= Mt/a，礦井服務年限 T=， 約 59 年。 15 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 滴道煤礦以城子河 礦、 正陽 礦 為鄰，兩礦都 以 立井開拓為主。 影響 本設計礦井開拓方式的因素 滴道 礦建設必須嚴格按照基本建設程序辦事，確定礦井開拓方式必須充分考慮多個主井工藝系統的機械化裝備水平。礦井機械化程度的高低的不僅直接影響井型和經濟效果，而且往往由于提升，運輸設備的革新發展，而引起開拓本身發生變化 。 確定井田開拓方式的原則： 1 貫徹執行有關 煤炭 工業的技術政策 ， 為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創造條件 。 要使生產系統完善、有效、可靠，在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其是初期建設工程量，節約基建工程量，加快礦井建設 ； 2 合理集中開拓布 置，簡化生產系統，避免生產分散，為集中生產創造條件 ； 3 合理開發國家資源，減少煤炭損失 ； 4 必須慣徹執行有關煤礦安全生產的有關規定。要建立完善的通風系統，創造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經常性保持良好狀態 ； 5 要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術，新工藝，發展采煤機械化，自動化創造條件。 礦井開拓方案的選擇 井筒形式和井筒位置 16 1. 井筒形式的確定 根據 滴道礦區 的地表及煤層等實際情況，平硐開拓方式技術上不合理，應直接否定。現依據 滴道 礦 井田 的地形，地質構造，煤層賦存等因素，提出三種井筒開拓方案，具體情況如下： 方案 I— 雙斜井開拓 ； 方案 II— 雙立井開拓 ； 方案 III— 主 斜副立 斜井開拓 。 見開拓方案示意圖 （ 3— 1） 雙斜井開拓方案示意圖 雙立井開拓方案示意圖 主 斜副立方案示意圖 圖 3－ 1 開拓方案示意圖 以上三種井筒開拓方案技術比較如下： （ 1） 雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下 17 優點： ○ 1 井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快，地面工業建筑，井筒裝備，井 底 車場及硐室投資少 ； ○ 2 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升 設備 ，鋼材消耗量小 ； ○ 3 膠帶輸送機提升增產潛力大 ，改擴建比較方便，容易實現多水平生產，并能減少井下石門長度。 缺點： ○ 4 在自然條件相同時，斜井要比立井長得多 ； ○ 5 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； ○ 6 由于斜井較長，沿井筒 架設 管路，電纜所需的管線長度較大 ； ○ 7 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 ； ○ 8 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 。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200m 以內，煤層賦存深度為 0m— 500m，含水砂層厚度小于 20m－ 40m，表土層不厚，水文地質情況簡單的煤層 。 井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層 。 技術評價： 滴道礦區 設計 一水平設在－ 100 水平標高 ， 滴道礦區賦存深度為 +200m— ― 500m。 根據煤層的賦存情況可以采用雙斜井開拓， 在技術上 也 是可行的 。 （ 2） 雙立井開拓優點： ○ 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 ； ○ 2 機械化程度高，易于自動控制 ； ○ 3 井筒為圓形斷機結構合理，維護費用低，有效斷面大通風條 18 件好，管線短，人員升降速度快 。 缺點：與斜井優點相對應 。 適用條件：煤層賦存深度 200m－ 1000m，含水砂層厚度 20m－ 400m,立井開拓的適應性很強，一般不受煤層傾角 ，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制 ， 技術上也比較可靠 。 當地質條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式 。 技術評價：根據井田的地表情況，地質構造，煤層賦存等因素，采用雙立井開拓方案可行 。 滴道 礦井田的地表，地質構造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開拓，故此方案在技術上可行 。 （ 3） 主 斜 井副 立 井開拓 優點：兼有斜井和立井的優點，副井采用斜井開拓，井筒施工簡