采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團城子河礦09mta新井設計[8](編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ～ ％ ，二氧化硫一般為 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低 。 煤質、牌號及用途 本礦井煤屬低變質煤， 煤的揮發分一般大于 40％ ， 個煤層 Y值平均為 5～9m/m，粘結性較低，煤種在垂向上無明顯變化。 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％ ，多屬中低灰煤層，其中幾個主要可采煤層均為低灰煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫為 ～ ％ 屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％ 屬特低磷煤。 各煤層煤的平均發熱量為 3063～ 6849 千 卡 /kg。 7 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％ （ Hr）的平均含量為％ 。（ Or）的平均含量為 ％ ，說明煤的元 素組成穩定，屬低變質煤。 本井田原煤按現行煤炭應用分類法屬于Ⅰ ～ Ⅱ氣煤，由于本區氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質層厚度，所以，本礦井原煤經洗選加工后可做為優良的配焦和化工精練，副產品可供動力或民用。 勘探程度及可靠性 本礦井所在地區從 1965 年就開始進行地質勘探工作，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。 東 煤公司 1984 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。 8 第 2 章 井田境界 儲量 服務年限 井田境界 井田周邊情況 本井田 范圍內 沒有生產 、 在建及停閉礦井，也沒有小煤窯，在井田外 公里處 生產的 雞西礦 務 局正陽 煤礦 。 經技術經濟分析后，確定本設計井田境界為：西以 斷層 F1 為 井田 邊界，東以 F3 斷層 為井田境界，以 24＃煤層－ 550 煤層底板等高線， 45＃煤層－ 400m煤層底板等高線 為 井田南部境 界 。 井田走向 ,傾向 5km,井田面積約 13km2。 井田境界確定的依據 ； 、地質條件作為劃分井田境界的依據； ，以利于機械化程度的不斷提高。 井田未來發展情況 隨著勘探水平 和技術的進步 ，井田范圍內可能在更深部發現可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算 礦井儲量是指礦井內所埋藏的數量，具有工業價值的煤炭數量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數量，而且還表示煤炭的質量，反映井田的勘探程度及開采技術條件。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 井田范圍內各煤層 儲量的總和。礦井設計儲量是礦井工業儲量減去斷層煤柱、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后乘以采區回采率的儲量。 本 設計井田范圍內 可采 的煤層有 4 4 2 24 上 、 24五 層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。 保安煤柱 保護煤柱的設計原則 ： (1)在一般情況下，保護煤柱 應根據受護面積邊界和移動角值進行圈定。 (2)地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶 (3)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。 9 為了安全生產，本設計礦井依據《煤礦安全規程》，設保安煤柱如下： ① 各煤層在露頭處留設 20 m 保安煤柱； ② 界斷層留設 20m 保安煤柱； ③ 井田內部斷層留設 20m保安煤柱； ④ 河流兩側各留設 20m 保安煤柱； ⑤ 地面建筑物留設 50m 保安煤柱。 儲量計算方法 井田工 業儲量應按儲量塊段法進行計算。 塊段儲量 =塊段面積 *塊段平均厚度 *容重 /cosθ θ —— 為煤層平均傾角 計算得 Zc=5000 2600 104 /cos6176。 = 根據原 城子河礦 初步設計儲量圖，通過等高線塊段法計算本井田工業儲量為 ， 計算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采儲量； ZC— 工業儲量； P— 永久煤柱損失； C— 采區回采率。 回采要求 ：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。 計算得： Z=（ ） = 儲量計算的評價 本設計井田的各類儲量計算嚴格執照有關規定執行。由于技術水平所限，儲量計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定的誤差。 礦井工作制度、生產能力、服務年限 礦井工作制度 本 設計礦井年工作日確定為 330 天 ，礦井每日凈提升 16h，采用 三八 工作制制度。 礦井生產能力的確定 確定原則 10 礦井設計生產能力 應根據 地質條件，國民發展需要和國內外市場需求，技術裝備和管理水平等因素，依據投資少，出煤快，經濟效益好的原則合理確定。 地質和開采條件技術裝備和管理水平 是確定礦井生產能力的重要因素 。 根據地質報告的資料描述，煤層儲量豐富，煤層生產能力大 小 以及煤層賦存深等因素，初步決定采用中型礦井設計。并初步確定三個方案，即礦井生產能力為 ， ，分析論證如下： 按照公式 P=Z/AK 式中， P—— 為礦井設計服務年限， a； Z—— 井田的可采儲量 ,Mt； A—— 為礦井生產能力 ,Mt/a； K—— 為礦井儲量備用系數，一般取 ； 計算得： P1= ； P2=； P3=； 經與《 煤礦安全 規程》和采礦設計手冊相核對，確定 服務年限，即本礦井的生產能力為 。 礦井服務年限 礦井設計服務年限 P=Z/AK 式中， P—— 為礦井設計服務年限， a； Z—— 井田的可采儲量 ,Mt； A—— 為礦井生產能力 ,Mt/a； K—— 為礦井儲量備用系數，一般取 ； 計算得： p= Z/AK=（ 90 ） =。 初步設定本礦井的服務年限為 年。 11 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 雞西礦務局距本區約 5km，本井田沒有生產，在建及停閉礦井，也沒有小煤窯，在井田外 公里處生產的雞西礦 務 局正陽煤礦 。 影響本礦井開拓方式的因 素 及其具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素， 主要因素包括：井田地質條件和水文地質條件 （特 別是表土層情況）；煤層賦存和開采技術條件；地形地貌和 地面外部條件；技術裝備和工藝系統條件；施工技術和設備條件；總體設計和礦井生產能力要求等。 對 以上各種因素要綜合研究，通過系統優化和多方案技術經濟比較后確定，影響本設計井田開拓方式的具體因素 分為以下兩個 ： 地表因素 和 煤層賦存情況 。 本井田屬于緩坡丘陵地形，井田北部及中部皆為 平原 。地表平均標高 +167m。整個井田的煤層上部標高在 150m，下部標高在 550m，整個礦區共有 5 層可采煤層， 即 2 24 上 、 2 4 45， 全區發育。煤層走向長度為 ，傾向 5km。 本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 6176。左右。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 本設計 井田屬近水平煤層，根據煤層的賦存情況 可知：平硐開拓方式的條件不具備。本設計井田煤層為近水平煤層， 斜井開拓在技術上不可行。 因此，排除采用平硐開拓 和斜井開拓 。 所以本設計礦井只能采用立井開拓。 對于礦井設計來說， 井口位置的選擇是井田開拓的重要部分。井口位置與開拓方式要相互協調，經綜合比選后擇優確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產系統、工業廣場布 置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則有以下幾點 ： (1)井下條件 ①井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼 可采儲量基本平衡； ② 井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段； (2)地面條件 ① 井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區； 12 ② 工業場地不占或少占用良田； ③ 井口及工業場地位置必須符合環境保護的要求； ④ 井口位置要與礦區總體規劃的交通運輸、供電、水源、居住區、輔助企業等的布局相協調，使之有利生產、方便生活。 在本設計井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 方案對比 ： ① 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ② 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ③ 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也小； ④ 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發，也應該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設計井田的井筒位置在井 田的中部稍靠上方。 開采水平數目和標高 根據煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個開采水平設井底車場和運輸大巷，供該水平各 帶 區煤的外運、輔助運輸和通風用。 在 煤礦科技迅猛發展 的今天 ，在高度機械化的基礎上實現高度集中化是主要的發展方向，高產高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產。這就要求加大工作面、采區和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富儲量和較長的服務年限。水平上、下山開采方式是優越的，可保證生產合理集中化，穩定生產，節省總井巷工程量 ，經濟效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時，應該優先考慮使用上下山開采。 本設計井田水平標高的確定主要考慮了以下幾個因素： (1)合理的水平服務年限； (2)煤層賦存條件及地質構造； (3)生產成本； 13 (4)水平接替 ； (5)井底車場及其主要硐室的位置應盡量處于較好的巖層內。 根據上述因素，本井田設計提出 如下 兩個水平標高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個開采水平；一水平標高 250 m，二水平標高為 450 m。兩個 水平 都采用 上 下 山開采。 方案二： 井田劃分三個開采水平，一水平標高 150 m，二 水平標高 350 m，三水平標高 550 m。各水平均實行上山開采 。 各方案水平儲量及服務年限詳見表 32。 表 32 水平儲量及服務年限 表 儲量（萬噸） 服務年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案二的一水平服務年限達不到規范要求的服務年限，水平儲量嚴重不足，而方案一的水平服務年限能夠滿足一水平服務年限不小于 20年 的基本要求，儲量充足，且有利于采區的接續，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。故而采用方案 一 的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平標高分別為 250 m 和 450 m。 兩 水平 都 采用上 下 山開采。 開拓巷道的布置 在 一定的井田地質條件、開采技術條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應在技術可行的多種開拓方式中進行技術經濟分析比較后，才能確定。 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（或總回 風道）、主要風井等。 運輸大巷服務于整個開采水平的煤炭和輔助運輸（人員、矸石、材料、設備等）以及通風、排水和管線敷設，服務年限很長。 根據煤層的數目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）．采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間用采區石門聯系．當煤層傾角太大 14 時，層間聯系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 ① 煤層數不多，層間距大，石門長； ② 煤質牌號不同，要求分采，分運； ③ 產量大，需要疏解； ④ 各煤層底板均有堅硬巖層。 (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據運輸，通風要求組合，經濟上有利； ③ 多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾 。 (3)集中運輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數多，層間距不大的礦井； ② 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質牌號不 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 。 根 據 本 礦井 的 設計生產能力及技術可行角度，特提出以下兩 種大巷布置方式： 1． 分組集中大巷布置。