采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)寶清煤礦30mta新井設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 細(xì)砂巖炭質(zhì)泥巖~最小 ~ 最大平均(m)00穩(wěn)定可靠穩(wěn)定可靠穩(wěn)定可靠細(xì)砂巖中砂巖粗砂巖粉砂巖煤層號(hào)最小 ~ 最大平均(m)煤層厚度 表 13 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 51 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 軟化系數(shù) KR 砂巖 炭質(zhì)泥巖 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 9 號(hào)煤層為 中 灰， 中 硫， 低 磷煤，經(jīng)過洗選后成為特低磷煤，牌號(hào)為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 10 號(hào)煤層為富灰， 中 硫， 低磷煤。 洗選后為特低磷煤，牌號(hào)為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 11 號(hào)煤層為 富 灰，中硫， 特 低磷煤，牌號(hào)為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 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。 52 B級(jí)資源儲(chǔ)量： 煤層對比可靠，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。 巖漿巖對煤層及煤質(zhì)的影響 查明。 3 、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。 53 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田 狀況 井田東西走向長平均 ，南北傾向?qū)?，面積約 。 井田境界確定的依據(jù) 1）以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關(guān)系； 2） 以大的斷層和勘探邊界為礦界； 井田 未來發(fā)展情況 由于本井田幾條斷層的影響，投產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能不能及時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn)量會(huì)有較大的提高幅度 . 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 0 11共三 層煤。 各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。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。 平衡 表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和 稱為礦井工業(yè)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。 根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于 25176。煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為— ,灰分在 40%50%之間。傾角為 20176。，能利用儲(chǔ)量厚度選用≥ 54 ,暫不能利用儲(chǔ)量選用 — 。 保安煤柱的設(shè)計(jì)方法 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)對象及周圍的受護(hù)帶 3)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 400m的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動(dòng)角圈定。 4)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，洋感根據(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。 注： 1 可采儲(chǔ)量 =（工業(yè)儲(chǔ) 量 永久損失） *采區(qū)回采率 2工業(yè)儲(chǔ)量 =塊段面積 *平均傾角正割 *塊段平均厚度 *容重 對于必須留設(shè)保護(hù)煤柱的建筑物和構(gòu)筑物，當(dāng)其形狀規(guī)整，且長軸與煤層走向或傾向平行時(shí)，宜采用垂直剖面法圈定保護(hù)邊界。 1） 立井井筒保護(hù)煤柱設(shè)計(jì) 采用垂直剖面法；（見開拓剖面圖） 2） 工業(yè)場地保護(hù)煤柱 按照數(shù)字標(biāo)高投影法，工業(yè)場地壓煤近似為梯形。 3） 煤層內(nèi)煤柱 一般來說，井田邊界煤柱 40米，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各 40 米， A： 工業(yè)廣場地面受護(hù)面積包括工業(yè)產(chǎn)地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、服務(wù)設(shè)施和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為 20 米 。 B：井筒煤柱地面受護(hù)面積，包括井架、提升機(jī)房和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為 20m，主副井筒保護(hù)煤柱以巖層邊界角圈定。 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： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量＝工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積247。 cos(平均傾角 )平均厚度容重 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： 薄煤層不小于 85%， 中厚煤層不小于 80%， 厚煤層不小于 75%， 55 表 2－ 1 容重采用： 序號(hào) 煤層號(hào) 容重 /（ g/cm3） 1 09 2 10 3 11 塊段面積在 1： 5000 的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。煤層儲(chǔ)量見表 2－ 3。 表 2－ 3 煤礦儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層號(hào) 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量/Mt 永久煤柱 /Mt 可采儲(chǔ)量 /Mt 占總儲(chǔ)量 百分比 09 106 % 10 106 % 11 106 16% 總計(jì) 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，《煤礦生產(chǎn)許可法》和《勞動(dòng)法》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合 寶清 礦的實(shí)際情況，擬制定工作制度如下： 設(shè)計(jì)年工作日 330 天， 每 日 凈 提升 時(shí)間為 16小時(shí)，采用“四 六”作業(yè)制，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 56 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 確定原則 應(yīng) 按照礦井實(shí)際 地質(zhì)條件 、經(jīng)濟(jì) 發(fā)展需要 、市 場需求、管理水平、 考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素 。以 投資少 、 出煤快的原則合理確定。 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平礦井與水平服務(wù)年限，礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式 T=Zm/(A*K) 式中 ： T —— 設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限 Z—— 可采儲(chǔ)量，萬噸 A—— 年產(chǎn)量，萬噸 /年 K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，宜采用 — 礦井設(shè)計(jì)一般取 K=，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取 K=，地方小煤礦可取 K= 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K 值取 。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤 層賦存狀況、地質(zhì)條件等 情況來確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場的需煤量。寶清礦參加的三層煤可采儲(chǔ)量為 2909 萬噸。 初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案Ａ： Mt/a 方案Ｂ： 方案Ｃ： Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） 式中： Ｚ —— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt Ａ —— 生產(chǎn)能力， Mt／ a K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝１ .3～ 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K值取 。 57 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： Mt/a Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ）＝ 69a 方案Ｂ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） = 86a 方案Ｃ： Ｔ＝Ｚ／（ＡＫ） =115a 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 Ａ 較合理，即：礦井生產(chǎn)能力： B＝ ／ a，礦井服務(wù)年限Ｔ＝ 69a。 58 第 3 章 井田開拓 概述 寶清 礦建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開拓方式必須充分考慮多個(gè)主井 工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。礦井機(jī)械化程度的高低的不僅直接影響井型和經(jīng)濟(jì)效果，而且往往由于提升，運(yùn)輸設(shè)備的革新發(fā)展，而引起開拓本身發(fā)生變化． 確定井田開拓方式的原則： １ .貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件． ２ .合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 ３ .合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 ４ .必須 貫徹 執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 ５ .要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化， 自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開采。 礦井開拓方案的選擇 井筒形式和井筒位置 在 井田地質(zhì)條件、開采技術(shù) 一定的 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(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開拓）等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又有 若干分類。 ① 立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開拓。 ② 斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤 59 田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層開 拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③ 平硐開拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_拓煤田的全部或一部分。 的確定： 由于寶清礦 9﹟ 煤層距離地表最近點(diǎn)為 590 米，且為近水平煤層。因此只能采用立井開拓方式。 1） 雙立 井開拓 優(yōu)點(diǎn) ： ①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②便于井筒延伸 ③ 井筒短，提升速度快，提升能力大； ④ 通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； 缺點(diǎn)： ①初期投資大，建井期限稍長； ② 多水平開拓，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 ③ 需要大型的提升設(shè)備； 井筒的位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定 井口位置。 特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配， 其 主要因素和原則如下： (1)地面條件 ： ① 井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)； ② 工業(yè)場地不占或少占用良田 ； ③ 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④ 井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ⑤ 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 (2)井下條件 ： ①井田走向儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼 可采儲(chǔ)量基本平衡； ② 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③ 勘探程度及初期工程量。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 60 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 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： 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(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小； ④本井田煤層均為 近水平中厚煤層，井田走向長度 與 傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和 保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，應(yīng) 將井筒布置在井田中部或稍靠下方的位置， 由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠下 方。 其主、 副井筒地理坐標(biāo)如下。 主井： 4365100、 19617470 副井： 43650 19617475 61 表 31開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方 案 一 井口位置接近井田邊界，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量。 。 場，工程量較大，不利于生產(chǎn)。 ，井下需要人員多。 方 案 二 ，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量 ，檢修容易，能耗低。 。 。 ，營運(yùn)費(fèi)用低。 。