科比礦設計煤礦畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 7勘探線兩邊局部發育有細砂巖頂板，12勘探線以南主要為閃長玢巖頂板。煤層底板各煤層底板巖性均主要為泥巖、砂質泥巖和粉砂巖。 煤質該井田含煤10—15層,，可采或部分可采煤層有9等五層。其中以2號煤層為礦井主采煤層。 1號煤和2號煤層位有火成巖侵入。各煤層變質程度較高。其中 2煤層，黑色，以鏡煤為主，亮煤次之。 各煤層煤質分析統計結果表煤層煤類原 煤 分 析 浮 煤 分 析質量分級水分Mad（%）灰分Ad（%） 發熱量Qb daf(cal/g)發熱量Qg r,v,d (MJ/kg)水分Mad（%）灰分Ad（%）灰分分級發熱量分級1WY~ (32)~(32)8490~79808284(16)~(16)~(27)~ (27) 中灰 高熱值PM~(3)~(3)8379 (1) (1)~(3)~(3) 中灰 高熱值2WY~ (24)~(24)8522~80308309(13)~(13)~(18)~(18) 中灰 高熱值PM~(6)~(6)8394~83248357(3)~(3)~(4)~(4) 中灰 高熱值4WY~(29)~(29)8531~79628287(18)~(18)~(18)~(18) 中灰 高熱值8WY~(25)~(25)8660~74348282(17)~(17)~(17)~ (17) 低灰 高熱值9WY~(46)~(46)8509~77298150(38)~(38)~ (24)~(24) 中灰 高熱值 瓦斯礦區在精查勘探時用真空罐和集氣式采取器對9號煤取瓦斯樣21個，測試基本合格19個，（真空罐和集氣式在試驗和測試過程中均存在瓦斯氣體損失問題）測試結果表明：9煤層各地段不同深度瓦斯含量大小不同，成分高低不等。~，礦井瓦斯主要來自西翼，~，~，1~，2~，9。~，~，~， 1~，2~，9。根據《煤礦安全手冊》屬高瓦斯礦井。 煤塵及煤的自燃在該礦取樣做煤塵爆炸性實驗，結果為：火焰長度及巖粉含量均為零，屬無爆炸危險煤層。井田內2主采煤層屬不易自燃煤層。第二章 井田境界及儲量 井田境界 井田范圍東部邊界以京滬鐵路為界；西部邊界以F2大斷層為界；南部邊界以科比村為界；北部邊界以風化帶為界。 科比煤礦采礦許可證拐點坐標拐點XY1234 開采界限井田內含煤地層為中石炭統本溪組，上石炭統太原組和下二迭統山西組。該井田煤系地層平均厚度約236m，共含煤10~15層，%，其中可采或部分可采煤層有9等五層，其中以2煤層為礦井主采煤層。9煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，故暫不可采。4煤層，因煤層較薄、灰分含量較大且瓦斯含量較大，故暫不可采。礦井設計只針對2煤層。 井田尺寸。煤層的傾角最大為16176。，最小為9176。，平均為12176。井田的水平面積按下式計算： S = H L （）式中 S——井田的水平面積，㎡； H——井田的平均水平寬度，m； L——井田的平均走向長度，m。則井田的水平面積為：S== (k㎡)。 井田賦存狀況示意圖 井田賦存狀況示意圖 礦井工業儲量 儲量計算基礎根據科比井田地質勘探報告提供的2煤層儲量計算圖計算。依據《煤、泥炭地質勘查》煤炭資源量估算指標中無煙煤為：，最高灰分為40%。最高硫分為3%。儲量計算厚度：2煤層為簡單結構煤層，因此不考慮夾石厚度。井田內2煤層穩定，厚度變化不大，煤層產狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質塊段的算術平均法。煤層體積質量：2。 井田地質勘探井田地質勘探類型為精查，屬詳細勘探。1975年129煤田地質勘探隊編制的《河北省邢臺礦區科比井田地質勘探精查報告》；1994年西安礦業學院和科比礦編制的《邢臺礦務局科比礦礦井地質報告》。2。 工業儲量計算礦井主采2煤層的儲量是按塊段結合等高線法計算的，其中的塊段是以等高線，境界線，級別線，地質剖面線劃分的。本礦井2煤層傾角約為12176。計算如下：煤層的實際面積： S=247。cos12176。=(k㎡)2煤層的工業儲量按下式計算： Zg = SMr （）式中 Zg —— 工業儲量，Mt； M —— 煤層的厚度，m； r —— 煤的體積質量。則 Zg = S=。 礦井可采儲量 安全煤柱留設原則工業場地、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱。各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業場地、村莊煤柱。巖層移動角為73176。，表土層移動角為58176。維護帶寬度：風井場地20m，村莊10m，其他15m。斷層煤柱寬度：落差大于50m的留設50m,落差小于50m的留設30m，井田境界煤柱寬度30m。工業場地占地面積，根據《煤礦設計規范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條。 工業場地占地面積指標井型/Mta1占地面積指標/ha() 1——— 礦井永久煤柱損失量井田邊界保護煤柱：井田西部邊界為F1大斷層，留設保護煤柱50m寬，其他邊界留設30m寬。斷層保護煤柱：斷層煤柱留設30m。工業場地保護煤柱：工業場地按Ⅱ級保護，維護帶寬度15m，。井筒保護煤柱：主、副井井筒保護煤柱在工業場地保護煤柱范圍內，故井筒保護煤柱損失量為0。 保護煤柱損失量煤柱類型儲量/Mt井田邊界保護煤柱斷層保護煤柱工業場地保護煤柱井筒保護煤柱0合計 工業場地保護煤柱 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算： Zk ＝ ( Zg – P ) C （）式中 Zk —— 礦井可采儲量，Mt；Zg—— 礦井工業儲量，Mt； P—— 保護工業場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、斷層等留設的永久保護煤柱損失量，Mt； C—— 采區采出率，。則礦井設計可采儲量為：Zk = （ — ） = (Mt)。第三章 礦井工作制度、設計生產能力及服務年限根據《煤炭工業礦井設計規范》相關規定，確定礦井設計年工作日為330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業，三班生產，一班檢修，每班工作6h。礦井每晝夜凈提升時間為16h。 礦井設計生產能力及服務年限 確定依據《煤炭工業礦井設計規范》：礦井設計生產能力應根據資源條件、外部建設條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術裝備、煤層及采煤工作面生產能力、經濟效益等因素，經多方案比較后確定。礦區規模可依據以下條件確定：資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區規模，建設大型礦井。煤田地質條件復雜，儲量有限，則不能將礦區規模定得太大。開發條件：包括礦區所處地理位置（是否靠近老礦區及大城市）、交通（鐵路、公路、水運）、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應加大開發強度和礦區規模；否則應縮小規模。國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質、產量等）的預測是確定礦區規模的一個重要依據。投資效果：投資少、工期短、生產成本低、效率高、投資回收期短的應加大礦區規模，反之則縮小規模。 礦井設計生產能力科比井田儲量豐富，煤層賦存穩定，頂底板條件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術裝備先進，經濟效益好，煤質為優質無煙煤，交通運輸便利，市場需求量大，易建大型礦井。 礦井服務年限礦井服務年限必須與井型相適應。礦井可采儲量Zk、設計生產能力A和礦井服務年限T三者之間的關系為： T= Zk/AK （）式中 T —— 礦井設計服務年限，a；Zk —— 礦井可采儲量，Mt；A —— 礦井設計生產能力，Mt；K —— 儲量備用系數。則礦井服務年限為：T = /（）= a符合《煤炭工業礦井設計規范》要求。第四章 井田開拓 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統。這些用于開拓的井下巷道的形式、數量、位置及其相互聯系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術可行的幾種開拓方式進行技術經濟比較才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需要認真研究： 確定井筒的形式、數目和配置，合理選擇井筒及工業場地的位置。 合理確定開采水平的數目和位置。 布置大巷及井底車場。 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。 進行礦井開拓延深、深部開拓及技術改造。 合理確定礦井通風、運輸及供電系統。確定開拓問題，需根據國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應遵循下列原則：貫徹執行國家有關煤炭工業的技術政策，為早出煤、出好煤、高產高效創造條件。在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設工程量，節約基建投資，加快礦井建設。合理集中開拓部署，簡化生產系統，避免生產分散，做到合理集中生產。合理開發國家資源，減少煤炭損失。必須貫徹執行煤炭安全生產的相關規定。要建立完善的通風、運輸、供電系統，創造良好的生產條件，減少巷道維修量，使主要巷道經常保持良好狀態。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、綜掘機械化、自動化創造條件。根據用戶需要，應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 地質構造科比井田位于太行山隆起帶與山前大斷層之間的過渡地帶，即武安斷陷的北部。為一不完整的、被NNE向斷層切割的NNE向科比向斜稱為科比向斜。該向斜寬緩開闊，略顯波狀起伏，向斜形態較清晰完整。在第12勘探線以南，發育一軸向NWW向的向斜，與NWW向欒卸向斜相復合的構造。井田東部規模較大的NNE向稱為欒卸向斜。科比向斜與欒卸向斜之間還有李石崗向斜及李石崗南背斜等次級褶皺構造。區內大中型斷層大多分布在科比向斜東翼及欒卸向斜西南翼，井田南半部有火成巖巖床侵入，井田為單斜構造，以斷裂構造為主。礦井地質構造簡單。地層走向為34 186。，傾向向東南傾斜，傾角10186。—15186。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般60176。，以NNE及NS為主，斷層面一般不寬。北部構造相對簡單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小構造比較發育，走向與其鄰近的大中型斷層基本一致，但延伸不遠即消失。 煤層賦存狀況該井田含煤5～6層,煤層總厚度約15m，其中以2號煤層為礦井主采煤層。112號煤層賦存狀態極不穩定，為局部可采煤層，故暫不可采。各煤層變質程度較高，煤種牌號為無煙煤。 水文地質情況井田內含水層自下而上有奧灰強含水層，厚度大，富水性較強；大青灰巖含水層厚度5~6m，為較強含水層；，為較強含水層；野青灰巖含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強，但靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強。礦井正常涌水量192m179。/h，最大211m3/h。 地形因素本井田位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征。井田地面海拔標高在+～+260m。 綜述綜合上述因素：本井田不具備平硐開拓的地形條件。由于煤層埋藏深、表土層厚，不具備斜井開拓的條件。且水文地質條件屬中等類型。故采用立井開拓。符合立井開拓的適用條件及優點：立井開拓的適用條件一般為：（1）煤層賦存較深或沖擊層較厚。（2）適用于水文復雜，多水平開采的傾斜煤層。（3）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。其優點如下：（1）能通過復雜的地質條件，提升能力大，機械化程度高，易于自動控制；（2）井筒為圓形斷面、結構合理、維護費用低 、有效斷面大、通風條件好、管線短、人員升降速度快。 確定井田開拓方式 確定井筒形式、數目、位置及坐標（一）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件適合，即在煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區，且便于布置工業廣場和引