采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團小恒山煤礦18mta新井設計[2](已改無錯字)

　　

【正文】 1/3 焦煤為主，無煙煤、貧煤、弱粘結煤和氣煤等次之。各層煤的牌號分布與煤的原始質料及其 轉變、聚積環境 ， 及后期變質因素有關。 根據大量煤的工業分析，結焦性試驗，本區內極大部分煤的揮發分均小于15%， 角質 層為零。根據上述主要煤質指數，本區內的煤可作為工業用煤和煉焦。 ： 各個煤層灰份 基本一致， 但 勘探 煤樣灰份均偏 高。其原因， 勘探煤樣 包括夾石，而鉆探煤樣剔除 ，因此灰份偏低。 ： 基本相同。 質層厚度 ： 勘探 煤樣 偏低，勘探 為 1～ 2m，包括部分中深部鉆孔，而 15 勘探 多在－ 200m以上。 ： 因勘探煤樣灰份低，因此發熱量 較 高。 勘探程度及可靠性 小恒山 礦井田范圍內勘探網度在 400m 500m— 500m 500m 米，勘探已經達到精查程度，勘探鉆探甲 、 乙級孔率為 %，煤層甲、乙級點率為 %，物探甲、乙級孔率和煤層層點率均為 100%。經過綜合評定，本區勘探類型為二類二型中等。 16 1/3焦煤，　 r= 下上統系羅羅侏侏界生中統系界地層系統柱　壯6 A23 煤層號煤層(m)地層厚(m)1/3焦 煤，　r=1/3焦煤， 　r=粉砂巖灰頁巖灰頁巖細砂巖，粉砂巖夾中砂巖細砂巖中砂巖，細砂巖粉砂巖夾粗砂巖粉砂巖夾粗砂巖細中砂巖黑灰色粉砂泥質砂巖中砂巖，深灰色細砂巖1/3焦煤，　 r=粉砂巖巖　性　描　述 上圖 12 煤系地層綜合柱狀圖 17 第 2 章 井田境界 儲量 服務年限 井田境界 井田周邊狀況 小恒山礦井井田地處 黑龍江省 雞西市恒山區境內。 東部與 二道河子礦 交界，西部與恒山礦相 鄰， 在 雞西 煤田 西南 緣 的小恒山村境 內，距 雞西 市 30km， 交通方便， 向 北有 林 — 密 鐵路 ，最近車站為雞西站 ，鐵路經由 雞西 至 牡丹江 可通往全國各地，公路可通往 密山，雞西和牡丹江。 根據小恒山礦區的實際情況，小恒山井田境界確定為 東經 130176。 42′ 20″— 130176。 51′ 31″ ，北緯 45176。 18′ 42″ — 45176。 22′ 16″。 井田境界確定的依據 、地質條件作為劃分井田境界的依據； 2. 井田范圍的劃分要為礦井發展留有空間； ，以利于機械化程度的不斷提高； 筒位置，合理安排地面生產系統和各建筑物。 井田的未來發展情況 由于目前的勘探水平和技術水平還不能說是最先進的，所以隨著技術的進步和勘探水平全面的提高，可能在該井田的更深部發現更多可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算 小恒山井田范圍內計算的煤層有四層，分別為 3上、 3下、 6A 和 23。各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。礦井儲量是指礦井內所埋藏的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。 礦井工業儲量是指平衡表內 A+B+C 級儲量的總和。礦井設計儲量是指礦井工業儲量減去設計計算的永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設 18 計儲量減去相應保護煤柱后乘以采區回采率的儲量。 保安煤柱 保護煤柱的留設參照如下原則： ； ； ，應該根據基巖移動角求得垂直與受護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保 護煤柱； ，用途，煤層賦存條件和地形特點留設。 本設計礦井依據《煤礦安全規程》，留設保安煤柱如下： （ 1）邊界斷層留設 30m 保安煤柱； （ 2）井田內部斷層留設 30m 保安煤柱； （ 3）河流兩側各留設 30m 保安煤柱； （ 4）地面建筑物留設 30m 保安煤柱； （ 5）煤層大巷兩側各留設 50m 保安煤柱。 按以上方法計算得：工業廣場煤柱損失 ； 斷層、地面、邊界、巷道保安煤柱損失： ； 總損失量： ； 損失率： %。 儲 量計算方法 計算公式：地段儲量 =地段面積地段平均厚度視密度 /平均角余弦 根據儲量圖，通過地段等高線計算本井田工業儲量為 。 各煤層工業儲量見（表 21）煤層可采儲量總表。 計算公式如下： Z =(Ｚ cP) C 式中： Z— 可采儲量， Mt； Ｚ c— 工業儲量， Mt； P— 永久煤柱損失， Mt； C— 采區回采率， %。 得： Ｚ =（ ） 81%= 19 回采要求：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。 表 21煤層可采儲量計算總表 序號 煤層號 A+B+C /Mt 工業儲量 /Mt 損失量 /Mt 設計采出率 可采儲量 /Mt 1 3上 81% 2 3下 81% 3 6A 81% 4 23 81% 總計 儲量計算的評價 通過各項充分的計算，得到上述精確結論 ，各類儲量計算過程嚴格執照有關規定執行。但由于目前技術水平的限制，計算結果與實際儲量可能存在一定的誤差。 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 330d，礦井每日凈提升時間為 16h，采用“三八 ” 工作制度 ,其中兩班半進行采、掘工作，半班進行檢修。 礦井生產能力的確定 礦井生產能力的大小主要根據井田儲量、煤層賦存狀況和地質條件等情況來確定，還應考慮到當前及今后市場的需煤量。根據該井田的實際情況，初步擬定了三種礦井年生產能力的確定方 案，具體如下： 方案 A： ； 方案 B： ； 方案 C： ； 三種方案，具體選擇哪一種，還應該根據礦井的服務年限來決定。 20 礦井服務年限 礦井服務年限計算公式如下： T=Z /(A k) 式中： T— 礦井服務年限， a； Z— 礦井設計可采儲量， Mt； A— 礦井生產能力， Mt/a； k— 礦井儲量備用系數， k=～ 。根據本礦井實際情況，取 k=。 依據以上擬定的礦井生產能力，服務年限的確定現提出三種方案，具體如下： 方案 1： A= k = = 方案 2： A= k= =64a 方案 3： A= k= = 參照《煤炭工業礦井設計規范》規定，方案 2 較為合理，即：礦井生產能力為 ；礦井服務年限為 64a。 21 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 小恒山井田附近 有新礦采用立井開拓 ，三水平開采，一水平在 50m 標高。恒山礦采用立井開拓，兩水平開采，一水平在 50m 標高。二道河子礦采用立井兩水平開采，一水平在 100m 標高。 影響本設計礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要因素包括： ； ； ； ； ； 。 通過對以上各種因素的綜合研究，經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如下： （ 1）地表因素 本井田范圍內無山脈溝壑，屬平原地帶，平均地表標高 +150m，區內無河流。 （ 2）煤層賦存情況 小恒山煤礦整個井田的煤層上部標高在 +150 m，下部標高在 700m，東部以F1斷層為界 ,西部以 F5斷層為界。整個礦區共有可采煤層四層，即 3上、 3下、6A 和 23， 全區發育。煤層走向長度為 4400m，傾向長度 5000m。本井田煤層屬緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 11176。左右。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 根據小恒山井田煤層賦存情況，不具備平硐開拓的條件，所以直接否定。 22 現依據小恒山井田的地形、地質構造及煤層賦存等因素，提出以下三種方案，具體情況如下（見圖 3— 1）。 方案 1— 雙立井開拓； 方案 2— 雙斜井開拓； 方案 3— 主斜井副立井綜合開拓。 以上三種井筒開拓方案技術比較如下： （ 1）雙立井開拓 優點： ①立井的井筒短，提升速度快，提升能力大； ②機械化程度高，易于自動控制； ③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。 缺點：與斜井優點相反。 適用條件：立井開拓的適應 性很強，一般不受煤層傾角、煤層厚度、瓦斯和水文等自然條件限制，適用于煤層賦存深度較深，含水地層厚度較厚。 技術評價：本井田煤層賦存深度最深 700m 標高，煤層平均傾角 11186。，最大垂直高度 850m,滿足采用雙立井開拓的條件，故此方案在技術上可行，可以采用雙立井開拓。 （ 2）雙斜井開拓 優點： ①井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快； ②容易實現多水平生產，帶式輸送機提升 ,增產潛力大，不需要大型提升設備。 ③井筒裝備和地面建筑物少； 缺點： ①在相同的自然條件下，斜井要比立井長得多； ②沿井筒敷設管路 、電纜所需的管線長度較大； ③通風風路長，不適合瓦斯涌出量較大的大型礦井； ④當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術復雜 ,有時難以通過； ⑤采用絞車提升，提升速度低，能力小，動力消耗大，提升費用高，絞車提升轉載環節多，系統復雜，更多的占用設備和人力，使工人的勞動強度加大 ； 23 ⑥斜井井筒斷面小，通風阻力過大。 適用條件 ：井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層及煤層賦存深度較淺，含水地層厚度較少，表土層不厚、水文地質情況簡單的煤層。 技術評價：本井田采用兩水平開采，一水平設在 60m 水平標高，根據煤層的賦存情況，雙斜井開拓方案在技術上可行，可以采用雙斜井開拓。 (3)主斜井副立井開拓 優點：兼有斜井和立井的優點，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進速度快，費用低。副井采用立井開拓，井筒容易維護，有效斷面大，有利于通風，提升速度快。 缺點：如果井口相近，則井底相距較遠，井底車場布置，井下的聯系就不太方便，如井底相近，由井口相距較遠，地面工業建筑物就比較分散，生產調度及聯系不方便，占地面積大，相應地增加了煤柱損失。 技術評價：根據小恒山煤礦的實際情況，主斜井副立井開拓方案在技術上不合理 ,不 能采用主斜井副立井開拓方案。 具體開拓方案及經濟比較見井硐開拓方案經濟比較 (見表 31)井硐開拓方案經濟比較表和 (圖 31)井硐開拓方案示意圖。 表 31 井硐開拓方案經濟比較表 方案 項目 方案１ 方案２ 基建費 /萬元 立井開鑿 石門開鑿 井底車場 2 210 =126 800 =64 1000 =90 斜井開鑿 石門開鑿 井底車場 750 2=165 300 =64 800 =72 生產費 /萬元 立井提升 石門運輸 = = 斜井提升 石門運輸 = = 總計 費用 /萬元 費用 /萬元 24 方案一 方案二 方案三 圖 31 井硐開拓方案示意圖 經比較得出：本設計礦井最終采用雙立井開拓方案。 井口位置的選擇主要存在以下條件限制。 （ 1）井下條件 25 ①井筒與井底車場及主要運輸大 巷位置應布置在井田走向中央或靠進中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡，使走向運輸大巷的運輸費用降低，避免井筒偏于一側，形成單翼生產的不利局面。考慮合理的上、下山長度，井筒與運輸大巷靠近，與井底車場形成一體，盡量減少各水平石門工程量的同時，應首先考慮第一水平的開采，兼顧其它水平； ②選擇開拓方式和井口位置時，應同時考慮初期移交達產采區的位置及其接續問題。初期達產采區應選擇在煤層儲量豐富、地質和水文條件比較好的地區，這樣有利于迅速達產和增產。達到基建工程量少、貫通連鎖工程短、前期投資少，建井工期短的最佳效果； ③有條件時可將工業廣場布置在無煤帶和煤層無開采價值的地帶。盡量減少工業場地煤柱數量； ④井筒應盡量不穿地質及水文復雜的地層和地段。盡量將井底車場置于條件好的穩定巖層中。 （ 2）地面條件 ①井筒應建在比較平坦的地方，減少土石方工程量； ②工業場地要盡量不占良田； ③井口要避開地面滑坡和泥石流等危險地區； ④井口位置必須滿足防洪標準； ⑤工業場地位置必須符合環境保護的要求； ⑥井口位置要適應礦區交通運輸、供電、水源、居住區及輔助企業等布局，形成有利于生產，方便于生活的局面。 在本設計井田中，