孫莊礦的設計煤礦畢業設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 (7)(6)(6)(3)(3)(3)(5)(1)(3)7(11)(10)(10)(3)(3)(4)(9)(2)(7)8(14(13)(13)(8)(8)(9)(13)(5)(12)9(9)(9)(8)(5)(5)(7)(7)(3)(7)表4－5各煤層灰成分分析表煤層SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO31(4)(4)(4)(4)(4)(4)2(13)(3)(13)(13)(13)(12)4(4)(4)(4)(4)(4)(4).6(4)(4)(4)(4)(4)(4)7(8)(8)(8)(8)(8)(8)8(12)(12)(12)(12)(12)(12)9(5)(5)(5)(5)(5)(5)各煤層的灰成分以氧化硅、三氧化二鋁為主，次為三氧化二鐵，氧化鈣和氧化鎂的含量均較低。9各煤層灰成分的氧化硅含量大于40%。%，%。9各煤層的三氧化鋁含量30%上下，%。三氧化二鐵含量在6%至30%之間，%。氧化鈣一般在2%%之間，%。各煤層灰成分含量及其變化規律見表4－5。（3）全硫（）各主要煤層的全硫含量以2號煤為最低，%%；8號煤層略高,%,%%,7號層煤全硫含量較高,其平均值為3%%。（見表4－4）。根據煤炭硫分分級標準（GN/－2004），若煤層實測原煤干燥基高位發熱量不等于基準干燥基高位發熱量（24MJ/kg）時，要對硫分含量進行折算，得到折算后的干燥基全硫，然后以折算后的數值按標準進行分級。折算公式為：折算后的干燥基全硫＝（基準發熱量247。實測干燥基高位發熱量）實測的干燥基全硫就本區而言,折算后各煤層全硫含量大部分略有下降,但下降幅度不大,因此2號煤層屬低硫煤；9號煤層屬中高硫煤；7號煤層屬高硫煤。各煤層的硫含量與灰分含量之間有一定的內在聯系，1號煤的硫含量與灰分含量均略低于2號煤，太原群各煤層兩者之間互為消長，變化相一致，這與成煤的沉積環境和煤巖成分有關。（4）磷（Pd）：%～%之間，一般含量均較低，屬特低磷分煤和低磷分煤，不超過工業要求。元素分析各煤層的原煤無水無灰基碳含量達90%以上，平均值高于92%。無水無灰基氫含量普遍低于3%，%上下，其它煤層小于2%（見表25）。碳氫含量隨變質程度高低而有一定變化，與煤層的上下層位關系不大，變質程度高，碳含量增大；氫含量相應降低；反之亦然，兩者反比關系明顯。僅4號煤有些異常，可能為采樣點少，代表性較差所引起的，%，一般不到1%，隨碳含量的增高，含氮量稍有降低。（三）煤的工藝性質發熱量（） MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、，屬中熱值煤。（見表4－4）。發熱量的高低，與煤的變質程度有關。在無煙煤階段，發熱量隨變質程度的增高而降低?；胰廴谛愿髦饕簩踊胰廴谛砸姳?－6。以ST為標準，將灰熔融性劃分為低軟化溫度灰、較低軟化溫度灰、中等軟化溫度灰、較高軟化溫度灰、高軟化溫度灰五級。1～9號等七層煤共有25個煤樣屬中等～高軟化溫度灰，%；有28個煤樣為低～較低軟化溫度灰，%，總的看來灰熔融性偏低。但2號煤的灰熔融性高，主要煤層2號煤的中等～%（見表4－7），該指標對氣化用煤是有利的?；胰廴谛缘母叩腿Q于煤灰成分，在灰成分中，三氧化二鋁始終起著提高灰熔點的作用，灰熔融性隨三氧化二鋁的增加而升高。三氧化二鐵和氧化鈣起著降低灰熔點的作用，隨其含量的增高而灰熔點下降。在各層煤的灰成分中，以2號煤三氧化二鋁的含量最高（%）三氧化二鐵最低（%），所以它的灰熔融性較高；8號煤的三氧化二鋁含量偏低（%），三氧化二鐵（%）和氧化鈣（%）最高，（見表4－5），這是促成8號煤灰熔融性最低的根本原因。表4－6 各煤層灰熔點測定表煤層號灰熔點測定次數及分級（T2℃）低軟化溫度灰1100較低軟化溫度灰1100～1250中等～高軟化溫度灰1250～1500總計11452310114432563115715288272119325總計32523253表4－7 各煤層測定灰熔融性分級占百分比煤層低軟化溫度灰較低軟化溫度灰中等～高軟化溫度灰1～947．2278．6180．0（四）微量元素根據《精查補充勘探地質報告》對9五層煤中的鍺、鎵、鈾、釷等主要貴重微量元素含量進行的測定結果。以釷的含量較高，2號煤釷含量最高達24μg/g，鈾和鍺的含量最低。它們的富集程度均未達到工業品位。（五）煤的工業利用本礦區主要煤層灰分、全硫變化較大，屬中灰、低～高硫、高變質無煙煤，部分為天然焦，但發熱量較高，屬中～高熱值煤，其主要可作動力燃料用煤和民用煤，部分可作化肥用煤。浮選后的末煤、粒煤可作為冶金燃料。第2章 井田境界和儲量2．1 井田境界北以第1地質剖面與郭二莊礦為界；南以第13地質剖面與上泉勘探區為界；西部以井田F4斷層與地方煤礦為界；東部以F22斷層及550m水平切割各煤層為邊界，地理坐標：北緯36176。40′10″～36176。43′47″，東徑113176。47′09″～113176。48′32″。，呈東西近似長條狀。2．2 井田工業儲量（一）設計利用礦井工業資源/儲量因深部6煤受大青水及奧灰水及9號煤受奧灰水威脅，現有技術條件下不可采，所以計算工業資源/儲量時將深部390m以下受大青水及奧灰水威脅的6煤及9煤類別的資源量劃為暫不可利用資源。本設計只考慮2號煤4號煤開采，另外，有部分處于井田邊界及大斷層邊緣的各類別的4煤資源量，為斷層及井田邊界煤柱，不可利用。本井田勘探類型為二類一型，即簡單構造。孫莊井田為緩傾斜煤田，煤層傾角一般為16～20176。，局部達20 o左右。綜觀全區，井田構造以斷裂為主，褶曲平緩，井田構造中等類型。計算儲量時，水平面積利用AutoCAD軟件在微機上圈定，煤層平均傾角18176。沿用《精查補充勘探地質報告》中各煤層的視密度,見表72。表72 各煤層視密度采用值煤層號26789視密度儲量計算公式： I=SMγ I儲量（萬t）；S煤層水平投影面積（㎡）；M煤層平均厚度（m）；γ煤的容重(t/m179。)。經過計算井田平均傾角為18o 本井田開采2,4煤。I2= SMγ=8225000(4+)=10377萬噸本井田的工業儲量為I=10377萬噸 井田可采儲量 井田煤柱留設在本井田范圍內，各類煤柱的留設原則為：1. 斷層煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設保護煤柱，落差≥50米者，兩側各留50m（水平距離），落差≥20m（水平距離），兩側各留20m（水平距離），落差〈20m 者，不留保護煤柱。2. 井田以斷層為邊界，邊界煤拄：按30m（水平距離）留設。3. 三下保護煤柱設計時： 移動角δ=γ=70176。 β=70176。 表土層移動角φ=45176。α煤層真傾角 15176。, 由于工業廣場范圍內布置主、副井和其他相關的建筑，根據下表確定工業廣場面積為300400=120000㎡，井田范圍內的表土層為100米，φ=45176。表23 礦井工業廣場占地指標表井 型大 型 井中型井小 型 井生產能力（萬噸/年）1150、180、240460、901230占地指標（公頃/10萬噸）———：2煤工業廣場保護煤柱面積利用AutoCAD軟件在微機上圈定，為729000 ㎡。所以其質量為: 729000㎡(t/m179。)/ cos18o=710萬噸保護煤柱的周長為13400米,邊界煤柱寬為30米,所以邊界煤柱為：2,4煤井田邊界保護煤柱損失量： 1340030= 可采儲量計算可采儲量為： T=（IP）K （22） 式中 T可采儲量； I工業儲量；P永久煤柱；K設計采區采出率，采區回采率，2號煤為厚煤層采區回采率取75%,4號煤為中厚煤層采區回采率取80%，將各數值帶入，得： T=（）（4/）75%+（）（）80%=第3章 礦井生產能力、服務年限及工作制度 生產能力及服務年限，按設計生產能力計算礦井服務年限按設計生產能力120萬t/年計算：礦井服務年限 （31）式中 Z可礦井可采儲量（萬t）A礦井設計生產能力（萬t/年）T礦井服務年限（a）K儲量備用系數， 代入數據,得 =按《關于煤礦設計規范中若干條文修改的決定》，符合規定。我國煤礦目前有向大型礦井發展的趨勢，設計120萬噸的井型，達產后，當技術條件適宜時，有充裕的能力來提高產量，用以增產。綜合各方面的原因，礦井年產120萬噸是符合要求的。 礦井工作制度根據有關規定，達到礦井設計生產能力時按年工作日330天，每天四班，每天凈提升時間16小時。采用“四六”制作業，三采一準，即三班（早 晚 夜）采煤一班（中班）檢修。 第4章 井田開拓 概述 井田概況孫莊礦境界為北以第1地質剖面與郭二莊礦為界；南以第13地質剖面與上泉勘探區為界；西部以井田F4斷層與地方煤礦為界；東部以F22斷層及550m水平切割各煤層為邊界，地理坐標：北緯36176。40′10″～36176。43′47″，東徑113176。47′09″～113176。48′32″。，㎡。本井2，4，根據煤層的賦存條件和礦井可采儲量，按照礦井設計規范的要求，將礦井生產能力定為120Mt/a，. 開拓方案技術比較根據本井田的地質條件以及2煤的賦存情況，避免斜井開拓穿過第四系全新統極強含水層以及井田受沙河的影響，確定采用立井開拓。考慮到井田的面積不大，因此在井田的東部邊界煤層淺部設一個風井。在此前提下提出以下三種方案：方案一，考慮2煤賦存比較穩定，煤層傾角不大，井田范圍較小，生產系統簡單，可采用單水平上、下山開采的方案。方案二，考慮排建井后盡快出煤減小礦井的經濟壓力，一水平先開采，二水平有足夠的時間接替準備，可采用兩水平上山開采。方案三，考慮運煤方便以及加大運輸能力，可采用和方案二一水平相同的開拓方式，暗斜井延伸到二水平的方案。表412 各方案優缺點比較方案優點缺點方案一1． 開采系統結構簡單可靠，后期工程量小。2． 提升環節少，便于以后擴大產量。3．井田兩翼儲量分布均勻1．下山開采技術難度多。2．井田南部下山開采需設下山水倉。方案二1． 初期工程量小，投產快，見煤快。2． 人員物料運輸容易1． 后期工程量大，后期工程對生產有影響。2． 提升環節多方案三1． 初期工程量小，投產快，見煤快。2． 二水平提升高度小，提升費用小。1． 后期工程量大，后期工程對生產有影響。2． 維護費用高3． 排水費用大綜上所述，對三個方案進行技術比較，本著生產系統實用、可靠，技術上簡單易行的原則，方案一、二生產系統較方案三更簡單可靠，而且方案三二水平采用暗斜井延伸，維護維護難度大費用高，方案一單水平開采，上山的長度太長，因此，不用考慮第一方案方案二、三均屬技術上可行，總體上看方案三比方案二總投資高，但是方案二初期工程量小，礦井投產早見效快，生產經營費用也可能要略低一些。因此，兩方案進行經濟比較來確定其優劣。 開拓方案經濟比較方案二和方案三井筒位置相同，方案二采用兩個水平開拓直接延伸一水平主副井，方案三采用的是采用暗斜井延伸開采，兩個方案的大巷運輸距離基本相同，因此不對運輸費用及維護費用進行比較，以下對兩方案的基建費用、排水和提升費用進行經濟比較，見413a,413b,413c。表413a 基建費用比較表方案項目方案一方案二工程量/m單價/費用/萬元工程量/m單價/費用/萬元初期主井井筒65030001953000副井井筒64025001752500井底車場1000900600800軌道大巷19808001980