采礦畢業設計設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 具有良好的生氣能力，而煤層本身也是良好的儲氣層。 ③ 水動力條件 本礦煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發育，滲透性弱，主要受區域層間逕流、補給，同時淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補給。本礦區四含不甚發育，區域范圍內二迭系含水層補給水源缺乏，水平逕流微弱，以靜儲量為主，故不利于瓦斯的運移與逸散。 ④ 熱力條 件 本礦煤系地層有巖漿侵入。在巖漿侵蝕區，煤的變質程度加深，瓦斯的含量也將大大增加。 煤塵 本礦井各煤層均有煤塵爆炸危險性（表 19）。據礦井井下采樣測試結果，須用 85%的巖粉量來抑制煤塵爆炸。 安徽理工大學畢業設計（論文） 17 表 19 煤塵爆炸鉆孔取樣測試表 項目 32 52 61 71 72 82 10 補54 補107 補 66 補 92 補 43 783 補 68 333 457 812 補 45 火焰長度(m) 微火～ 80 100～ 150 350～ 400 150～ 500 400～ 600 750～ 800 5～ 20 微火～ 100 50～ 100 350～700 500～ 600 巖粉量 (%) 35 70 70 50 70 85 20 45 70 75 有無爆炸危險 有 有 有 有 有 有 有 煤的自燃 各煤層燃點測定結果見表 110。由表可知， 32煤層與 10 煤層自燃發火傾向為不自燃～很易自燃； 71煤層為不自燃～不易自燃；其它煤層為不自燃。但考慮到測試樣點數目有限，難以瓜各煤層燃點的真實性，故本礦可參考祁南礦各煤層自燃發火傾向預測結果，即 3 72煤層屬不自燃～很易自燃煤層； 6 8 10 煤層屬不自燃～易自燃煤層；6 7 52煤層屬不自燃～不易自燃煤層。 表 110 煤層燃點測定結果統計表 燃 點 (℃ ) 自燃發火傾向 原樣 氯化樣 還原樣 Δ T 32 294354 337． 5 294347 (6) 347376 (6) 482 (6) 不自燃～很易自燃 52 350373 361(4) 350369 358(4) 354374 364(4) 410 (4) 不自燃 61 348353 (2) 347352 (2) 341359 355(2) 47 (2) 不自燃 71 350367 (3) 346348 (3) 351369 358(3) 321 11(3) 不自燃～不易自燃 72 348(1) 347(1) 353(1) 6(1) 易 自燃 82 341365 (4) 339362 (4) 343367 (4) 415 9(4) 不自燃 10 341360 (9) 300364 (9) 347375 (9) 175 (9) 不自燃～很易自燃 安徽理工大學畢業設計（論文） 18 地溫與地壓 地溫 本礦井僅補 76 孔有地溫資料（表 111），在孔孔深 465m 處地溫已達 31℃以上。另據鄰近礦井及本礦井下不同標高掘進工作面實測資料，對本礦地溫情況分析如下： 表 111 井溫測定結果表 （ 1） 恒溫帶 本礦及鄰區均無恒溫帶資料，故只能用間接計算的方法獲取。宿縣地區年平均氣溫℃，據此計算出其恒溫帶溫度為 +=℃。恒溫帶深度確定為 32m。 （ 2） 地溫梯度 根據以往經驗數據，可求得本礦地溫梯度為： )1 0 0/(1 0 0)()( mCHHtTG rrt ?????? （ 11） 式 中： GT—— 地溫增溫梯度（℃ /100m） Tr—— 某一深度的地溫（℃） t—— 恒溫帶溫度（℃） Hr—— 某一點的深度（ m） H—— 恒溫帶深度 (m) 將 t=℃， H=32m，代入式中進行計算處理可得： Gt=℃ /100m。據此可推測出不同深度的地溫（ 表 112）。 表 112 不同梯度平均地溫 表 標高 (m) 300 400 500 600 700 800 900 地溫 (℃ ) （ 3） 其他熱源分析 地面氣候對井底溫度的影響 深度 (m) 15 65 115 165 215 265 315 365 415 465 515 565 615 溫度(℃ ) 深度 (m) 645 665 685 705 725 745 765 785 805 825 845 865 溫度 (℃ ) 安徽理工大學畢業設計（論文） 19 據井下實測結果，地面氣溫與井底氣溫有著明顯的同步性。但地面風流進入井筒后，由于風流與井巷圍巖進行著熱交換，隨著通風距離的增長，氣溫受季節性影響逐漸減弱。 1） 地下水對井底溫度的影響 據井下現場測定結果，巷道淋水溫度與同標高的煤巖溫度基本一致，熱水引起的巷道溫升和散熱量相對較小。因此，熱水散熱不是礦井主要熱源。 2） 地質構造及巖漿巖對井底溫度的影響 本礦井大的地質構造少，因構造作用導致地溫升高的可能性小。在 89 線以南，因巖漿的侵入，受熱力接觸變質作用，該區地溫梯度應比正常地溫情景下的地溫梯度高。 地壓 本礦井自勘探階段至投產以來均未進行過專門的地壓測試工作，而地壓的大小對礦井的安全生產至關重要。地應力大的區域，不僅能導致巷道發生片邦、底隆及冒頂等現象，而其也往往伴隨著瓦斯應力的集中。礦井在生產過程中，也已出現過底隆現象。因此，為了確保礦井安全生產，必須加強地壓測試工作，掌握地壓特征及其變化規律，以利于正確 處理各種地壓引起的問題。 地質勘探程度及存在問題 本井田勘探程度，主要可采煤層基本符合原燃化部 1973 年《煤田地質勘探程度規范》（暫行）的規章中一類二型的規定。其中主要可采煤層 3 7 10煤對比可靠， 5 6 6 7 8 82等層對比基本可靠， 6 63煤層對比可靠性差；北部 F F2斷層查明；水文地質條件、開采技術條件等基本查明，可做為設計施工的依據。但勘探過程中還存在著以下一些問題，應在施工建設中采取措施予以解決，或在礦井生產過程中予以充分注意： （ 1） 各煤層樣品提取質量普遍不夠 ，致使浮沉級別不全，嚴重影響對各煤層的可選性的正確評價。 （ 2） 在 7 7 8 10 煤層中的火成巖侵入區段使煤種變得復雜，報告中對煤種變化的劃分不夠清楚。 （ 3） 井田勘探施工前后達 20余年，各個時期的鉆孔封閉質量差別很大，施工和生產部門應注意采取相應措施，以利安全生產。 安徽理工大學畢業設計（論文） 20 2 井田開拓 井田境界及儲量 井田境界 根據已批準的礦區總體設計，本井田北起 F1斷層，南至第 10勘探線，西界為 10號煤層露頭，深部至 3號煤層 800 米底板等高線的平面投影。 儲量 （ 1） 工業儲量 煤層計算儲量的最低可采厚度 ，原煤最高灰分 40％ .參加儲量計算的共有十層煤，其中 3 7 煤層屬穩定煤層， 5 6 7 8 82煤層屬不穩定煤層。 根據 1979 年 7月審查批準的《安徽省淮北煤田宿縣礦區桃園井田精查地質勘探報告》，全井田工業儲量 A+B+C級為 t,其中 A+B級為 t，占井田 A+B+C級儲量的 59%。第一水平（ 550m） A+B+C 級為 萬 t，其中 A+B 級為 萬 t，占第一水平儲量的 %。主采煤層 10 煤的工業儲量為 萬 t，占井田工業儲量的 38%。 另有遠景儲量 D級 萬 t，津浦鐵路保安煤柱 萬 t，其中 A+B+C 級 萬 t， D級 萬 t。 （ 2） 可采儲量 工業儲量扣除以下各類煤柱損失后，乘以采區回采率，即為可采儲量。 1） 斷層煤柱 落差大于 30m 的斷層，每側按 50m 留設煤柱；落差小于 30m 的斷層，每側按 30m留設煤柱。 斷層煤柱為 120 萬 t。 2） 井田境界煤柱 10勘探線北側留 20m 做為礦井南部境界煤柱。其儲量為 萬 t。 3） 工業場地煤柱和風井場地煤柱 根據場地平面幾 何形狀和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保護暫行規程》規定，計算留設煤柱數量如下： 工業場地煤柱： 1200 萬 t。 北風井場地煤柱： 300萬 t。 南風井場地煤柱： 250萬 t。 合計： 1750 萬 t。 4） 防水煤柱 本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應留設防水煤柱以策安全。 安徽理工大學畢業設計（論文） 21 防水煤柱最大高度計算方法： ① 按《煤炭工業設計規范》，導水裂隙帶最大高度經驗公式： Hf=(100M)/(n+)+ (21) 另加保 護層厚度： Ha=6m/n 式中： Hf導水裂隙帶最大高度（ m）； M累計采厚（ m）； m煤層厚度（ m）； n分層層數； Ha保護層厚度。 ② 淮北礦務局通過多年來在含水砂層下開采的實踐和大量的觀測資料，對導水裂隙帶高度計算方法推薦如下經驗公式： H1= (22) H2=(m1+m2) (23) H3=(m1+m2+m3) (24) 式中： m m m3分別為一分層、二分層、三分層的采厚（ m）； H H H3分別為一分層、二分層、三分層導水裂隙帶的高度（ m）。 另加安全高度 10m。 由于本井田沿走向為一長條形，煤層露頭長達 15km, 煤層厚度變化大，因此，沿走向分四個區段，同時用上述兩種方法計算，選其最大者，并依據采區劃分，使一 個采區的同一煤層防水煤柱高度在同一條等高線上，以利采區各煤層回風巷布置。 防水煤柱： 989 萬 t。 根據井田煤層厚度及賦存條件，采區回采率： 8 8 10 煤取 80%，其余煤層均取85%。 礦井可采儲量： 萬 t 礦井設計生產能力及服務年限 礦井工作制度： 礦井年工作日 330 天，每天三班作業，其中兩班采煤，一班整修。每天凈提升時間16小時。 礦井設計生產能力及服務年限 （ 1） 礦井設計生產能力與井田劃分密切聯系，它反映礦井生產技術面貌和生產建設的規模，應根據地質條件、國民經 濟發展需要和國內外市場要求、技術裝備和管理水平，充分考慮科學技術進步等因素，依據投資少、出煤快、經濟效益好的原則合理確定。 （ 2） 影響礦井設計生產能力的主要因素： 安徽理工大學畢業設計（論文） 22 1） 資源 /儲量 資源 /儲量是井田范圍內供開采的煤炭及其他礦產資源的數量。它是確定礦井設計生產能力的基礎，以保證有足夠（規定）的礦井和水平服務年限。 2） 地質和開采條件 地質和開采條件是確定礦井設計生產能力的基本條件。煤層賦存穩定，構造簡單，開采條件好，則為采用先進工藝、技術、設備，建設現代化大型礦井提供了客觀條件。 根據我國礦區生產建設實踐 和經驗，對于煤田范圍廣闊，儲量豐富、地質構造簡單、煤層生產能力大、開采技術條件好的礦區，宜建設大型礦井。 對于煤層賦存深、構造較簡單、儲量豐富、沖積層厚度大且含水豐富，井筒需用特殊施工方法鑿井時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數目，降低噸煤投資，亦宜建設大型礦井，如潘謝礦區。 此外，煤層瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出與否、沖擊地壓、涌水量與突水威脅及自然發火等因素均制約著，設計時必須綜合考慮這些不利因素的影響。 為實現生產集中化，提高經營效益，減少初期工程量和基建投資，并及早投產，根據地質和開采條件，一般以一個 開采水平保證礦井設計能力，且每翼同時生產的采區數目，一般不宜超過 2個。 3） 技術裝備與管理水平 技術裝備是提高礦井生產能力的基礎，技術手段是提高采煤工作面的單產和數目。水平不同，采煤面的單產水平不同。 管理水平對礦井設計生產能力發揮有著重要作用，應重視培訓。設計在確定礦井設計生產能力時，對技術裝備與管理水平應充分考慮科學技術進步的因素。 4） 礦井與水平服務年限 為發揮投資效益和保證礦井正常生產接替與穩定發展，礦井與第一開采水平的設計服務年限不應小于下表的數值。礦井與第一開采水平設計服務年限見表 21 表 21 礦井與第一開采水平服務年限表 井型（ Mt/a） 礦井設計服務年 限（ a） 第一開采水平設計服務年限 煤層傾角 25186。 煤層傾角 25186。～ 45186。 煤層傾角 45186。 60～ 70 30～ 35