采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-雞西礦業(yè)集團(tuán)新發(fā)煤礦15mta新井設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 雞東通密山東海礦杏花礦正陽礦城子河礦滴道礦新發(fā)礦 圖 11 交通位置圖 地形與河流 礦 區(qū)內(nèi)地 形受各時(shí)代的巖層所支配 ， 后有加地質(zhì)作用的裝飾，北面基盤為麻山群變質(zhì)巖形成的陡峻山峰，西面為玄武巖組成的桌裝臺(tái)地， 海撥標(biāo)高 一般 2 在 +—。 穆棱河由東向西流過本井田，注入下游的烏蘇里江。 氣象 本區(qū)屬大 陸 性氣候， 四季 溫差較大， 最高氣溫 +℃ 最 低 溫度達(dá) 35℃ ，年平均氣溫在 ℃ ， 年降雨量 316— 528mm，年蒸量 — 1200mm，風(fēng)向以西偏北為主，風(fēng)力大而猛，一般 4— 8 級(jí) 。每年 11 月至翌年 4 月為凍結(jié)期。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本區(qū)位于雞西煤田北條帶中部，根據(jù)鉆孔揭露的地層情況，自下而上劃分為：遠(yuǎn)古麻山群，侏羅系上統(tǒng)雞西群城子河組和穆棱組，白堊系樺山群，第四系沖積層。 分別表述如下： 1． 元古界麻山群：主要分布在煤田外圍，由拓榴石片巖，石英黑云母片巖及花崗片麻巖等 組成的變質(zhì)巖系，厚度不清。 2． 侏羅系上統(tǒng) 雞西群城子河組：城子河組為主要含 煤地層， 總厚度350470m。 3． 穆棱組： 該組地層與城子河組地層整和接觸 。 地層在區(qū)內(nèi)發(fā)育較好，由西向東 捎有增厚，平均厚度為 725m，巖性以灰及灰綠色細(xì)粒碎屑為主，并夾有較多層的凝灰?guī)r，含煤 18 余層。 4． 白堊統(tǒng)樺山群： 平行不整和與穆棱組之上，由上而下可劃分為東山組和猴石溝組，厚度約 70— 100m，平均厚度為 80m。 巖性主要由灰綠色安山質(zhì)火山碎屑巖，凝灰?guī)r ，粉沙巖等組成。 5． 第 四 系 沖積層：區(qū)內(nèi)廣泛分布，第四系沖積層主要發(fā)育在穆棱河河谷的兩岸，由河體形成之沖積層，一般厚度約 5— 10m，有腐植土，砂，礫和卵石 3 組成。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田 位于雞西煤田北部條帶的中部，穆棱河向斜的北部邊 緣上。地層走向近東向西，向南傾斜，呈一單斜構(gòu)造。地層傾角 20176。 30176。 上統(tǒng)系羅羅侏侏界生中統(tǒng)系界地層系統(tǒng)柱　狀煤層號(hào)煤層(m )巖　性　描　述4136a2927厚度約為1 6 0 米，4 1 層頂板為粗砂巖及3 6a 、2 9 、2 7 煤層伴生煤層為主要標(biāo)識(shí)層，易于識(shí)別。全區(qū)發(fā)育，可采煤層有：4 1 、3 6a 、2 9 、2 7 . 圖 12 煤系地層綜合柱狀圖 4 表 11 主要斷裂構(gòu)造表 表 12 煤層特征表 巖石性質(zhì)、厚度特征 (附巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 13) 序號(hào) 斷層編號(hào) 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差（ m) 可靠性 走向 傾向 傾角 1 F1 正 NE15176。 75176。 W 75o 45~75 可靠 2 F2 正 NE40176。 75176。 SE 75o 50 可靠 3 F3 正 NW30176。 75176。 NE 75o 40~70 可靠 4 F4 正 NE45176。 75176。 NW 75o 40~70 較可靠 5 F5 正 NE15176。 75176。 E 75o 85~110 可靠 層 次 煤厚（ m） 層平均間距 （ m） 穩(wěn)定性 頂板 底板 最小 最大 平均 41 30 較穩(wěn)定 中砂巖 粉砂巖 36A 穩(wěn)定 中粗砂巖 細(xì)砂巖 10 29 較穩(wěn)定 中細(xì)砂巖、粉砂巖 凝灰質(zhì)粉砂巖 11 27 較穩(wěn)定 中粗砂巖 細(xì)砂巖 5 表 13 巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 床號(hào) 巖性 厚度（ m） 面積（ km2） 相應(yīng)層位 1 輝綠巖 1． 4— 19． 95 10． 20 8號(hào)煤層 2 輝綠巖 1． 010． 25 14． 5 10號(hào)煤層 3 輝綠巖 0． 714． 25 3． 20 12號(hào)煤層 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 本區(qū)地形西部高 ,東部平緩 ,下白堊統(tǒng) 煤系被很厚的第四系沖擊層所復(fù)蓋 。 穆棱河由東向西流 過本井田，注入下游的烏蘇里江 ,最大流量達(dá) 569m3/s,冬季 流量很小 ,幾乎斷流 。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 瓦斯： 新發(fā) 煤礦屬于低瓦斯礦井， 主要可采煤層 （ CH4 平均含量為，可燃質(zhì)、 CO各煤層平均含量為 ，可燃質(zhì)各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2為主， CO 次之， CH4最少，本礦瓦斯相對(duì)涌出量為 ，屬于低瓦斯礦井。 煤塵 ：根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù) 4553%之間，該礦開采的煤層屬于 易爆炸危險(xiǎn) 的煤層。 煤的自燃 ：據(jù)井下 勘探 資料該礦井 29煤有自燃發(fā)火的傾向，煤層的自然發(fā)火期為 36 個(gè)月，礦井總體為 Ⅱ 級(jí)自然發(fā)火礦井。 地溫特征 ： 本區(qū)恒溫深度 16— 26 米，溫度 6℃ ,從地溫測(cè)量成果計(jì)算分析，本區(qū)平均地溫梯度為 ℃ /100m, 平均地?zé)嵩鰷?率 為 ℃，地溫梯度小于 3℃。本區(qū)基本屬于地溫正常區(qū)。但隨著開采深度的增加，地溫將有所升高。給生產(chǎn)安全帶來負(fù)面影響。 地壓特征： 沒有地壓觀測(cè)資料，但 勘探 中表現(xiàn)出一定的特征，煤巖層在斷層附近特別破碎，特別是在大斷層附近表現(xiàn)的尤為明顯。 隨著開采深度的增加，地壓增大，增加了巷道變形的危險(xiǎn)，給巷 道支護(hù)增加了難度。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 根據(jù)中國煤的分類方案，本區(qū)以 焦 煤為主，無煙煤、貧煤、弱粘結(jié)煤、氣煤等次之。各層煤的牌號(hào)分布與煤的原始質(zhì)料及其轉(zhuǎn)變、聚積環(huán)境 ， 及后期 6 變質(zhì)因素有關(guān)。 29煤層為無煙煤、貧煤及弱粘結(jié)煤 ，其余各層均為長焰煤。 灰份： 4層煤基本一致，其它層勘探灰份偏低， 而 勘探 煤樣灰份均偏 高。其原因 ， 勘探 煤 樣包括夾石，而鉆探煤樣剔除 以上的夾石，因此灰份偏低。 揮發(fā)份 ：多數(shù)相差 1％左右，個(gè)別層相差 2％。 發(fā)熱量 ：因勘探較 勘探 煤樣灰份低，因此發(fā)熱量相應(yīng)較 勘探 高。 7 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 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)； ，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系； ； 、儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 井田周邊情況 新發(fā)礦井田范圍內(nèi)沒有小煤礦及老窯，但周圍廢氣小煤窯星羅棋布，礦井東北部有雞西北剛公司斜井，西部有市屬育新煤礦。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 在劃定的井田范 圍內(nèi)，計(jì)算礦井開采煤層的儲(chǔ)量，是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。 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。 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。 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(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)量是指礦井設(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。 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層 4 36A、 2 27四 層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一 致。 礦井開采儲(chǔ)量（ Z）是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，故 Z=（ ZCP） C 式中 P— 保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、建筑物等留置的永久煤柱損失； C— 采區(qū)采出率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不 8 低于 。 保安煤柱 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的受護(hù)帶 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，應(yīng)該根據(jù)基巖移 動(dòng)角求得垂直與受護(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。 (4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，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 400 米的以邊界角圈定，小于 400 米的以移動(dòng)角圈定。 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： 30m～ 50m 保安煤柱； ，本次設(shè)計(jì)對(duì)落差大于 100m斷層，留 50m煤柱；落差在 50— 100m之間的斷層，留 30m 煤柱 ；落差小于 50m 的斷層留 20m 煤柱。 15m 保安煤柱； 20m 保安煤柱； 50～ 100m； 按以上方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： ； 斷層、地面、邊界、巷道保安煤柱損失： ； 總損失量： ； 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算方法：用底板等高線平面投影分水平塊段法。 計(jì)算公式：塊段面積塊段平均厚度容重 /cos（煤層平均傾角） 經(jīng)計(jì)算得：本礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為 ，開采儲(chǔ)量為 。所以 本礦井設(shè)計(jì)以此為設(shè)計(jì)依據(jù)。其具體儲(chǔ)量計(jì)算數(shù)據(jù)如下表 21。 9 表 21儲(chǔ)量計(jì)算 水平 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C(Mt) 損失（ Mt） 可采儲(chǔ)量（ Mt） 工業(yè)場(chǎng) 地 井田境界 斷層 其它損失 開采損 失 合計(jì) Ⅰ 41 36a 29 27 合計(jì) Ⅱ 41 36a 29 27 合計(jì) 總計(jì) 回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 。 、儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工 作日確定為 330 天，礦井每日凈提升 16時(shí)，采用 四六 作制制度。 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井 10 生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開拓的一個(gè)重要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、儲(chǔ)量、開采條件、設(shè)備供應(yīng)等因素確定。對(duì)于具體礦井，應(yīng)根據(jù)該礦實(shí)際情況綜合計(jì)算其礦井生產(chǎn)能力，本設(shè)計(jì)就新發(fā)礦起實(shí)際情況提出以下三種設(shè)計(jì)方案： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具 體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（ A k） 式中： Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， k=～ ； 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A k） =（ ） =81a； 方案 B： （ A k） =（ ） =； 方案 C： （ A k） = /（ ） =50 a； 參照 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的各類礦井的礦井和開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限，詳見表22，根據(jù)以上方案 B比較合理，所以礦井生產(chǎn)能力為 ， 礦井服務(wù)年限為 T=。 表 22 各類礦井和水平服務(wù)年限 井 型 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 /萬 t/年 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a 開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 / a 開采 0 176。～ 25176。煤層礦井 開采 25176。～ 45176。煤層礦井 開采 45176。～ 90176。煤層礦井 特大 ≥ 600 300～ 500 80、 70 35 大 1 150、 180、 240 60 30 25 20 中 4 60、 90 50 25 20 15 小 1 2 30 自定 11 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)礦位于黑龍江省雞西市境內(nèi) ，距市中心約 ，西與滴道礦為鄰，東與城子河斜井毗鄰。新發(fā)礦井田范圍內(nèi)沒有小煤礦及老窯，但周圍廢氣小煤窯星羅棋布，礦井東北部有雞西北剛公司斜井， 西部有市屬育新煤礦 。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的 原則： 確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置 ,合理地確定開采水平數(shù)目和位置 ， 布置打巷及井底車場(chǎng) 。 確定礦井開采順序，作好開采水平的接替 ， 進(jìn)行礦井開拓延伸、深部開拓及技術(shù)改造