采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團新發煤礦120mta新井設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 我國煤炭事 業 的 深化改革，盡快擺脫粗放經營的舊模式，步入低投入，高產出， 高效益的良性循環軌道。煤炭工業的發展依賴的是先進的煤炭 技術 與技術工人的自身素質 ， 其中包括采 礦工程技術 。今年來隨著國民經濟的發展和綜合國力的提高，石油、天然氣、水力、核電等其他能源有了較大的發展，但是煤炭仍然是我國的主要能源，預計在今后相當長的時間內這種狀態不會有根本的改變。 在 四年的 大學 學習 生活里 ，我掌握了很多 的 專業知識，為了能更好的鞏固和運用這些知識，借畢業設計這個機會我做了黑龍江省雞西市新發 煤礦的新井設計，而且我在畢業實習中也收集到了很多關于新發礦 設計 的 地質 資料。本 次 設計主要是關于新 發煤礦 礦井的設計 ，其中包括開拓方式，采煤工藝，支護方式，設備選型以及礦井的各個系統 。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。在設計時，需要對礦井的地質情況，等情況進行分析，計算等工作。我通過做本次畢業設計，學到更多的采礦專業知識，鞏固我所學過的知識，把我所學的零散知識串成整體，并且能夠很好的運用他們，從而也為我以后的工作奠定了良好的基礎 ，為企業帶來更大的經濟效益有了更好保障 。 2 第 1 章 井田概況及地質特征 井田概況 交通位置 新發煤礦 位于 黑龍江省雞西市西南方向 4km。 其 地理坐標為 ： 東經： 140176。 51180。00 北緯 ： 45176。 22180。00 新發煤礦的交通以鐵路、公路為骨干。有礦山鐵路專線與雞西站相連，公路通達雞西市等地。交通極為便利（詳見附圖 11） 。 比例尺 1 ：6 0 0 0 0 0至林口滴道至牡丹江柳毛礦石墨礦恒山礦小恒山礦二道河子礦張新礦雞西礦務局雞西通密山雞東通密山東海礦杏花礦正陽礦城子河礦滴道礦新發礦 圖 （ 1—— 1） 交通位置圖 3 地形 與 地勢 新發煤礦的井田地表為丘陵起伏，整個地勢為 東南 低 ，西北 高 。海拔最低標高為 186m，最高標高為 211m。 氣象及地震情況 新發礦 區 屬 于 雨 中 溫 帶 大 陸 性 季 風 氣 候 。 年 平 均 降 水 量 為540mm，最高氣溫為 +36176。 C，最低氣溫為 36176。 C。春季秋季多風，春夏之際以西南風為主冬季以西北風為主。最大風速為 25m/s，新發煤礦在 2020 年雞西發生的輕微地震 中沒受到太大影響 。 水文地質情況 新發礦區境內沒湖泊，水庫和溝塘。 煤田開發史 新發煤礦為 近 期 開發的 新 煤礦，沒任何開發史。 工礦農業概況及原材料供應情況 新發井田周邊有農田和國有林地分布， 地表大部分都被農田覆蓋， 可謂礦區提供一部分農產品及 生產原料。礦井建設及生產所需設備可由附近廠家提供。 水電的供給情況 新發煤礦的水源來自開采地下水，能夠滿足生產與生活的需要。生產與生活的用電均來自于雞西供電局。 地質特征 礦區內的地層情況 新發煤礦的地層走向為 EW，傾向為 SE，傾角為 20186。地層厚度為 580610m。 表土及風化帶厚度約為 4263m,表土中無流砂巖。巖層多由細砂 巖及中砂巖構成。詳見圖（ 12） 煤 系地 層綜合柱狀圖 表 。 4 粉砂巖巖　性　描　述細砂泥質巖肥氣煤，　 r = 1 . 4 0粉砂泥質巖細砂巖，灰色粉細砂巖細中砂巖，分選好斷續斜層理細砂巖，灰 灰白色細 粗砂巖粉砂巖粉砂巖，泥巖夾煤細 中砂巖粗 中砂巖細 中砂巖，灰 灰白色泥巖地層厚( m)煤層( m)煤層號2 5 . 7 51 3 . 9 91 6 . 0 79 . 4 01 0 . 9 21 2 . 9 87 . 6 55 . 9 83 4 . 4 44 . 9 61 1 . 4 14 . 4 09 . 1 89 . 1 71 1 . 2 16 . 3 91 2 . 0 31 . 81 . 71 . 8325柱　狀地層系統界 系 統中生界侏侏羅羅系統上29肥氣煤，　 r = 1 . 4 0肥氣煤， 　r = 1 . 4 0 圖 （ 1—— 2） 煤系地層綜合柱狀圖 井田范圍內和附近的主要地質構造 新發煤礦井田范圍內的主要地質構造為斷層， 有 少數的向斜和背斜，其中 落差較大的 斷層有 4 個， 全部為 正斷層， 都是傾向斷層，與煤層斜交。 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。 這些 貫穿了整個 井田 ，給采掘生產造成了很大影響。（詳見表13 斷層發育及落差表）。 表（ 1—— 3）斷層特征表 序號斷層號 　與煤層走向關系基 本 特 征走向 傾向 傾角 性質 落差延展情況搖擺情況可靠程度１234F 1F 2F 3F 4斜交斜交斜交斜交N64 176。EN78 176。EN84 176。WN28 176。W正正正正m25 m23m43m全區全區全區全區60185935371135295177。30177。15177。13177。7可靠可靠可靠可靠控制情況SNSNSNSN65176。53176。33176。46176。 區內構造 形態以東西方向的傾斜的褶皺和斷裂為主，斷層又以EN 向 ES 傾斜，并行排列的張扭正斷層為主 ， 無巖漿侵入體。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 井田內共有可采煤層三 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煤層為簡單結構 中厚 煤層，煤層厚度 ，平均 ，厚度變化 尚有規律，西北薄，東南厚。均屬 可采煤層 ，只有極少數不可采區域 。頂底版均為粉砂巖。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。煤層中節理裂隙發育，棱角狀斷口。煤的硬度 f=— ，容重 。 25煤層 25煤 層為簡單結構中厚煤層，厚度 ，平均 ，為全部可采煤層。頂板為粉沙巖，底板為粉細砂巖。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，煤層內生節理發育。煤的硬度 f=— ，容重 29煤層 29煤層為簡單結構煤層。煤層厚度 ，平均 ，為全部可采煤 6 層。頂底板均為粉細砂巖。煤巖類型以光亮型為主，內生節理發育，玻璃光澤。煤的硬度 f=— ，容重 巖石性質、厚度及特征 本區內巖性較細，主要由粉砂巖、細砂巖、粉細互層、中砂層及煤 層組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小，γ─γ曲線在各種巖層反應平直煤層異常反應明顯，巖石硬度多數為中等硬度的砂巖類。 井田水文地質情況 新建煤礦地形大部分屬漫崗，標高在 160190m 之間，井田北部及中部位河谷水文地質區，西部及南部為丘陵水文地質區。巖層的富水性主要取決于構造裂隙的發育和補給條件，淺部各煤層除大氣降水補給地表外，沒其他來源，由于巖層裂隙發育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖 層的含水性極不均勻，不但存在 著分帶規律而且有分層規律。 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，防水工作簡單，故水文地質條件屬簡單型。 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。 d 礦井二氧化碳相對涌出量： 178。 d 煤層自然發火期：礦井自然發火等級為 六 級 煤質 牌號及用途 井田內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 ％，發熱量一般在 7700－ 8200 大卡 /千克。 本礦區內的煤層是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤巖成份主要是亮煤、暗煤、夾鏡煤絲帶、絲炭較少，黑色光亮內生裂隙發育，質脆，黑色條帶狀，層狀結構，其煤巖類型多為光亮型、半亮型和半暗型；鏡下鑒定為 7 煤巖組成多是凝膠物質體，色鮮紅以鏡煤煤化物質為主樹脂膠體占次要地位，礦物雜質多見。 原煤灰分變化較大，一般在 20％至 30％，超過 30％的情況也常見，凈煤灰分一般在 10％左右，膠質層厚度在 9 至 15mm，揮發分一 般在 30％至39％，硫含量在 ％左右。磷含量一般在 至 ％。屬 低 硫，低磷煤，發熱量一般在 7500 大卡每公斤。 主要工業用途以冶金用煤為主，火電廠作動力用煤次之。 勘探程度及可靠性 1975 年 新發煤礦所在地區就開始對地質進行勘探工作 ， 先后經過普查，詳查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，相互結合的綜合勘探手段，精查地質報告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構造及煤層厚度，結構和分布范圍，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 月對本區精查地 質報告的批復認為，基本達到《煤炭資源地質勘探規范》的標準。 其 存在 的 問題 為： 瓦斯取樣雖然不少，但是，未作礦井瓦斯涌出量的祥述，也未指出礦井的瓦斯等級。 對于落差小于 30m 的斷層，未作評價，控制不夠，給設計帶來一定困難，如 斷層之間構成的三角地帶，構造較為復雜，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。 8 第 2 章 井田境界 儲量 服務年限 井田境界 井田周邊狀況 西以 A1 號勘探線西 655m，與滴道礦相鄰，東以 A 6 號勘探線東200m 與城子河煤礦相鄰 ，北以 51煤層露頭線為礦界，南以 800m標高為界 。井田東西走向 長 平均為 ，南北傾向寬 平均 為 ，面積約為 178。 井田境界確定的依據 以地理地形、 地質條件作為劃分井田境界的依據 ； 要適于選擇井筒位置、 安排地面生產系統和各建筑物 ； 劃分的井田范圍要為礦井發展留有空間 ； 井田要有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高 。 井田未來發展狀況 由于本井田幾條大斷層的影響，開采時不能及時達到設計生產能力 ，但是隨著開采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術 防治本次設計的高 瓦斯 礦井 ，產量會有較大幅度的提高。 井田儲量 井田儲量計算 本次設計的新發礦井 參加儲量計算的煤層有 2 2 3煤層 。 礦井儲量是指礦井內所埋藏的，具有工業價值的煤炭數量。 礦井儲量可分為礦井地質儲量，礦井工業儲量和礦井可采儲量。礦井工業儲量是指平衡表內 A+B+C 級儲量的總和。礦井設計儲量是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煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設計儲量減去工業場地保護煤柱，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的儲量。 9 根據《煤炭資源地質勘探規范》規定，工業指標確定為傾角小于 25176。煤層，能利用儲量選用厚度≥ ，灰分≤ 40%；暫時不能利用的儲量厚度為 ，灰分在 4050%之間，傾角為 20176。，能利用的儲量厚度選用≥，暫時不能利用的儲量選用為 。 保安煤柱 按照保護煤柱的設計原則 立井保護煤柱應按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設， 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。 地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶 。 當受護邊界與煤層走向斜交時， 要根據基巖移動角求得垂 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。 在一般情況下，保護煤柱應根據受護面積邊界和移角值進行圈定。 一般來說，井田邊界煤柱 40m，河流保護煤柱為河床兩側各 40m，大斷層一側留保護煤柱 1540m，有時也要根據具體的情況而定。（詳見表 2—— 1） 表 （ 2—— 1） 建筑物、構筑物保護煤柱的圍護帶寬度 建筑物和構造保護等級 圍護帶寬度 Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5 工業 廣場地面受保護面積包括工業場地內為煤炭生產直接服務的工業廠房，服務設施和圍護帶，圍護帶的寬度為 20m，煤柱按巖層移動角圈定（詳見表 2—— 2）。 表（ 2—— 2）地質條件及沖積層和基巖移動角值 井筒垂 深 (m) 煤層厚度 (m) 煤層傾角 (度 ) Φ γ β δ 沖積層厚度 450 25186。 45186。 77186。 59186。 77186。 20186。 在區段運輸平