采礦工程畢業設計論文-雞西礦業集團城子河煤礦09mta新井設計[3](已改無錯字)

　　

【正文】 用途 本礦井煤的揮發分一般 小 于 40％ ，屬低變質煤， 各 煤層 Y 值平均為 5～9m/m，粘結性較低，煤種主要為 1/3 焦煤 ，長焰煤次之，煤種在垂向上無明顯變化。 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％ ，多屬中低灰煤層，其中幾個主要可采煤層均為低灰煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％ ， 屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％ ， 屬特低 低磷煤 。 各煤層煤的平均發熱量（ QfD）為 3063～ 6849 大卡 /kg。 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％ ， （ Hr）的平均含 量為％ ， （ Or）的平均含量為 ％ ，說明 煤 的元素組成穩定，屬低變質煤。 本井田原煤按現行煤炭應用分類法屬于 Ⅰ ～ Ⅱ 氣煤，由于本區氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質層厚度，所以，本礦井原煤經洗選加工后可做為優良的配焦和化工精練，副產品可供動力或民用。 8 勘探程度及可靠性 勘探是為礦井設計提供依據的重要過程， 本礦井所在地區從 1965 年就開始進行地質勘探工作，先后經過普查，詳 查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，相互結合的綜合勘探手段，精查地質報告提供 的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構造及煤層厚度，結構和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對比資料和測井成果。 東煤公司 1984 年 6 月對本區精查地質報告的批復認為，基本達到《煤炭資源地質勘探規范》的標準。 存在問題 ： 1)瓦斯取樣雖然 較 少，但是，未作礦井瓦斯涌出量的祥述，也未指出礦井的瓦斯等級。 2)對于落差小于 30m 的斷層，未作評價，控制不夠，給設計帶來一定困難 。 9 第 2 章 井田境界 、 儲量 、 服務年限 井田境界 井田周邊情況 本礦井 東部以正陽礦 相臨，以斷層為界 .西部以煤層終止線為界 ，深部以 (3A)800標高為技術境界 .煤層傾角平均為 160,平均容重 179。全區 走向長 ，傾 向長 公里，井田面積 平方公里。 井田境界確定的依據 以地理地形、地質條件作為劃分井田境界的依據； 要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產系統和各建筑物； 劃分的井田范圍要為礦井發展留有空間； 井田要有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高。 井田未來發展情況 本 井田煤層賦存 條件 好，初期產量就能達到設計 生產能力， 隨著技術的進步和勘探水平的全面提高，井田范圍內的儲量會越來越精確，可能在更深部發現可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算 礦井儲量是指礦井內所埋藏的數量，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。 設計井田范圍內計算的煤層有 2 3B、 3A四層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。 礦井設計儲量是礦井 工業儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱 、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設計儲量減去工業場地保護煤柱、礦 10 井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區回采率的儲量。 保安煤柱 依據 保護煤柱的設計原則 如下： (1)在一般情況下，保護煤柱應根據受護面積邊界和移動角值進行圈定。 (2)地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶 (3)當受護邊界與煤層走向斜交時，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。 (4)立井保護煤柱應按其深度 ，用途，煤層賦存條件和地形特點留設，立井深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動角圈定。 為了安全生產，本設計礦井依據《煤礦安全規程》，留設保安煤柱如下： ① 各煤層在露頭處留設 20 m 保安煤柱； ② 邊界斷層留設 20m 保安煤柱； ③ 井田內部斷層留設 20m 保安煤柱； ④ 河流兩側各留設 20m 保安煤柱； ⑤ 地面建筑物留設 50m 保安煤柱。 按以上方法計算得： 工業廣場煤柱損失： ； 斷層保安煤柱損失： ； 大巷保安煤柱損失： Mt； 邊界保安煤柱損失： Mt； 總損失為： Mt； 儲量計算方法 計算公式如下： 塊段儲量 =塊段面積平均傾角余割塊段平均厚度容重 . 根據原 城子河煤 礦 立井初步設計儲量諸圖，通過等高線塊段法計算本井田工業儲量為 ，各煤層工業儲量見表 21 可采煤層儲量計算總表。 11 表 21 可采煤層儲量總表 單位： Mt 煤層別 面積 /k 2m 工業儲量/Mt 永久煤柱 可采儲量 占總儲量的百分比 備注 23 % 永久煤柱包括工業廣場、井筒、井田邊界、斷層、河流建筑等 8 % 3B % 3A % 總計 % 計算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采儲量； ZC— 工業儲量； P— 永久煤柱損失； C— 采區回采率。 回采要求：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。經各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設計井田可采儲量為 Mt。 儲量計算的評價 本設計井田的各類儲量計算嚴格執照有關規定執行。由于技術水平所限，儲量計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定的誤差。 礦井工作制度、生產能力、服務年限 礦井工作制度 依據設最新《計規范 該 》規定： 設計 礦井年工作日確定為 330d，礦井每日凈提升 16h。 采用 三八 工作制制度 ，兩班半生產，半班準備 。 礦井生產能力的確定 確定原則 12 應根據地質條件，發展需要和國內外市場需求，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。 ； 。 礦井生產能力的大小主要根據井田儲量、煤層賦存狀況、地質條件等情況來確定，還應該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方案，具體如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應該根據礦井服務年限來確定。 礦井服務年限 礦井服務年限計算公式如下： T=Z /（ A k） （ 22） 式中 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 A:（ A k） =（ 120 ） = 方案 B:（ A k） =（ 90 ） = 方安 C:（ A k） =（ 60 ） = 參照《煤礦工業設計規范》規定，方案 B 較為合理，即：礦井生產能力為 90 Mt/a；礦井服務年限為 T= a。 13 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 雞西 礦務局距本區約 12km， 雞西 礦務局現有生產礦井 12 對， 1984 年末實際生產能力已達到 650 萬噸，全局共有職工 68237 人 本井田內沒有生產、在建及停閉礦井。但在井田外的西南方約 處有正在生產的 雞西 礦務局 正陽 煤礦。 正陽 煤礦采用立井開拓，設計生產能力90 萬 t/a，一水平標高為－ 250m，目前正開采 23號， 8號和 3A 號 三個煤層，共布置 六 個采區。 雞西 地區現有區域變電站兩座及大型火力發電廠一座，在礦區總體設計階段，供電電源方案已達成協議。 所以供電電源容易解決。 本區內第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，供水水源充足。 影響本礦井開拓方式的因 素 及其具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要包括： (1)井田地質和水文地質條件； (2)煤層賦存和開采技術條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (4)技術裝備和工藝系統條件； (5)施工技術和設備條件； (6)總體設計和礦井生產能力要求等。 通過 對以上各種因素要綜合研究，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： 本井田屬于緩 坡丘陵地形，井田北部及中部皆為 平原 。地表平均標高+87m。 整個井田的煤層上部標高在 +50m，下部標高在 800m，整個礦區共有 4層可采煤層，即 2 3B、 3A，全區發育。煤層走向長度為 ， 14 傾向 。本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 16176。左右。 確定井田開拓方式的原則 (1)貫徹執行有關煤炭工業的技術政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創造條件．要使生產系統完善、有效、可靠，在保證生產可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其是初 期建設工程量，節約基建工程量，加快礦井建設 。 (2)合理集中開拓布置，簡化生產系統，避免生產分散，為集中生產創造條件。 (3)合理開發國家資源，減少煤炭損失。 (4)必須慣徹執行有關煤礦安全生產的有關規定。要建立完善的通風系統，創造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經常性保持良好狀態。 (5)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，自動化創造條件。 (6)根據用戶需要，應將不同煤質，煤種的煤層分別開采 。 礦井開拓方案的選擇 井 筒 形式和井口位置 在 一定的井田地質條件、開采技術條件下，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，一般應在技術可行的多種開拓方式中進行技術經濟分析比較后，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合進行開拓）等四種方式。開拓方式依據井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又有若干分類。 ① 平硐開拓：在侵蝕基準面以上的山嶺或丘陵地區的煤層，由地面開鑿通向煤層的平硐，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。 ② 斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質條件簡單的煤田，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用。 ③立井開拓 ：適應性很強，可用于各種地質條件，同時在技術上也成熟 15 可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時，應采用立井開拓。 平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優點。首先我們應該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結合本設計井田的地形地質及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對本設計井田不適用，排除采用平硐開拓方式。 立 井和斜井開拓方式在技術上均可行，綜合開拓也可行，應該予以考慮。 根據地形地貌、煤層賦存條件，本著合理開發全井田，集中生產運輸環節簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達產快、的原則， 對本井田開拓方式選擇提出三種方案： ① 方案一：雙立井 兩個水平 開拓 ② 方案二： 雙斜 井 兩個水平 開拓 ③ 方案三： 雙立井加暗斜井開拓 井筒布置方案詳見圖 31：圖 32：圖 33 圖 31 (方案 1) 圖 32 （ 方案 2） 16 圖 33 （ 方案 3） (1)技術比較 方案一：雙立井開拓 優點： ①適應性強，技術成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通風斷面大，風阻小，滿足大風量要求； ④便于井筒延伸 ⑤ 有利于 開 采深部賦存煤層 。 缺點： ①初期投資大，建井期限稍長 ； ②需要大型的提升設備； ③多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 方案二：雙 斜井 井開拓 優點： ① 井筒掘進技術和施工設備比較簡單 ； ② 掘進速度快，地面工業建筑，井筒裝備，井底車場及硐室投資少 ； ③ 提升設備簡單 ； ④ 改擴建比較簡單 缺點： ① 井筒太長 ； ② 圍巖不穩固時井筒維護費用高 ； ③ 采用絞車提升時提升速度低、能力小、鋼絲繩磨擦嚴重、動力消耗大，提升費用高。 ④斜井井筒斷面小，風阻過大，通風風路很長。 17 方案三：立井加暗斜