采矿工程毕业设计论文-开滦矿业集团东欢坨矿18mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-开滦矿业集团东欢坨矿18mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

次设计根据开滦煤业公司水文地质部门对矿井涌水量的批复，结果如下： 本设计进行 300 水平的排水设计，设计的有关资料如下：矿井年设计生产能力为 ，最大涌水量为 279m3/h,涌水时间为 50d，矿井正常涌水量为237m3/h，涌水时间为 315d,矿井水密度为 1015Kg/ m3。 根据会议纪要所确定的原则，以上水量预计结果可作为本次设计的依据。 （ 4） 煤质的牌号及用途 主要可采煤层均属较高挥发份的气煤，煤种单一，以 肥气煤为 主。 勘探程度及可靠性 设计井田范围内进行了大量的精查工作 ， 基本上搞清了本井田的煤层赋存情况和主要 地质构造。 但由于勘探水平有限，有一部分地质构造是难推定的，控制 程度有一定的摆动 ，这部分在以后生产中要注意。 矿井涌水量和瓦斯涌出量是用类比法推算的，所以与实际涌出量是有一定差异的， 待矿井建成投产后根据实际测得的数据 需重新进行测定和计算。 15 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 井田境界 确定井田境界的依据 1）以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据； 2）要适于选择井筒位置，安排地面生产系统和各建筑物； 3）划分的井田范围要为矿井发展留有空间； 4）井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提升。 井田境界 根据上述原则，结合东欢坨矿区井田的实际情况，本井田境界的确定为：西部以 F1断层 为界；东部以 F3断层 为界，下部以 700 水平为界。 井田参数如下： 井田走向长度： 倾斜长度： 勘探 面积： km2 井田未来发展情况 设计井田向东和向西均以断层 为界 ， 向下以 700 标 高为界，随着技术的进步和勘探水平的全面提高，井田向两边开拓的条 件较好，井田范围内探明储量会越来越精确，并可能在更深部发现可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 设计井田范围内计算储量的煤层有 13各煤层储量计算边界与井田境界基本一致。 矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有工业价值的煤炭数量。 它不包含着煤炭底下埋藏的数量，而且还表 示煤炭的质量，反映井田勘探程度及开采技术条件。 矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量。 矿井工业储量是指平衡表内 A+B+C 级储量的总和。 矿井设计储量是宽工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物， 16 构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失的储量。 矿井可采储量是指矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。 在计算时要注意根据 《 煤炭安全 规程》 留各种保护煤柱。 保安煤柱 为了安全生产，本设计矿机依据《 煤炭安全 规 程》规定，留设保安煤柱如下： （ 1） 各煤层井田边界 留设 50m 保安煤柱。 （ 2） 井田内部断层留设 30m 煤柱。 储量计算方法 （ 1） 工业储量计算 计算公式如下： 块段储量 =块段面积平均倾角 块段平均厚度 视密度 根据储量计算图、通过登高线块段计算本井田工业储量为 24435万 t。 矿井可采储量 =(矿井工业储量 — 永久性煤柱 )采区回采率。 永久性煤柱包括工业场地煤柱及主石门煤柱、风井场地煤柱、冲积层防水煤柱、断层煤柱、奥灰防水煤柱、村庄煤柱及井田边界煤柱。 本设计井田煤采区回采率 取 80%. （ 2） 可采储量计算 计算公式如下： CPZZ ck )(  式中 ZK—— 可采储量， Mt； ZC—— 工业储量， Mt； P—— 永久煤柱损失， Mt； C—— 采区回采率。 回采率要求：厚煤层不应小于 75%，中厚煤层不应小于 80%，薄煤层不应小于 85%。 经各煤层可采储量计算，汇总计算出来本井田可采储量为 16615 万 t ，具体见可采储量总表 21 17 表 21可采储量 总表 水平 煤 层 工 业 储 量（万 t） 煤炭损失量 （万 t） 可 采 储 量 （万 t） 工 业 场 地 井 田 边 界 断 层 开 采 损 失 合 计 I 4 2206 67 105 85 442 699 1507 7 2956 90 149 118 571 928 2028 8 2587 78 139 106 517 840 1747 13 2432 72 125 109 486 791 1641 合计 10181 307 517 418 2020 3258 6923 II 4 3001 54 98 174 600 926 2055 7 4115 78 145 327 823 1384 2731 8 3792 72 132 226 758 1188 2604 13 3346 67 116 221 669 1064 2282 合计 14254 271 493 948 2850 4562 9692 总合计 24435 578 1010 1366 4866 7820 16615 储量计算的评价 本设计矿井的各类计算严格按照有关规定执行。 由于 资料有限和资料的陈旧 ，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定误差。 矿井工作制度、生产能力、服务年限 矿井工作制度 该设计矿井年工作日确 定为 330d，矿井每日净提升时间为 16h，采用四 班六小时工作制度。 矿井生产能力确定 矿井生产能力的大小主要依据井田储量、煤层赋存状况 、地质条件等情况来确定，还应该考虑当前及今后市场的需煤量。 根据东欢坨矿 的实际情况 和开滦矿业集团的发展规划 ，初步拟 定了 三种矿井年生产能力方案，具体计算如下： 方案 A： 18 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限的确定。 矿井服务年限的确定 矿井服务年限的计算公式如下： AKZT 式中 Z—— 矿井设计可采储量， Mt； A—— 生产能力， Mt/a； K—— 矿井储量备用系数， K=～ ； 根据本设计矿井实际情况， K值取。 依据以上拟订的矿井生产能力，服务年限的确定 现提出的三种方案具体如下： 方案 A： AKZT = 16615/(150 )=80a 方案 B： AKZT =16615/(180 )=66a 方案 C： AKZT =16615/(240 )=49a 参照《 煤炭工业矿井设计规范 》规定，方案 B 比较合理，即：矿井生产能力： A=,矿井服务年限： T=66a。 19 第 3 章 井 田开拓 概述 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 本设计东欢坨矿井 位于 河北省丰润县韩城 镇 与新军屯两镇之间 ,周围有唐山矿 ,范各庄矿 ,钱家营矿等都采用 双 立井开拓方式。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 影 响本设计井田开拓方式的具体因素如下： 本井田断裂构造发育 , 主要 断层 用来化分井田边界和采区边界对本矿影响不大。 矿井地质条件交好，本矿属于中等涌水矿井。 本井田可能受地震等因素的影响 ,由于唐山东欢坨矿位于地震带，要特别注意地震。 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 平硐开拓是最简单的开拓方式，有很多突出优点。 首先我 们应该考虑平硐开拓方式是否可行。 参照平硐开拓方式适用条件，结合东欢坨 设计井田的地形地质及煤层赋存特征可知：平硐开拓方式的条件不具备。 因此，平硐开拓方式对本设计井田不适用，排除采用平硐开拓方式。 立井开和斜井开拓方式在技术上均可行，综合开拓虽然对工业广场布置和井底车场要求很高，但针对本井田的地质状况，综合开拓方式也可行，应该予以考虑。 依据本井田的地质状况、煤层赋存情况及井型、服务年限等要求， 对本井田开拓方式选择提出三种方案： ①方案一：双立井开拓方式 ,如图 31； ②方案二：双斜井开拓方式 ，如图 32； 20 ③方案三：主斜 井 副 立 井开拓图 ，如图 33。 图 3 1 双立井开拓图主井 副井 图 3 2 双 斜井开拓主井 副井 图 33 副井主井 21 (1)技术比较 方案一：双立井开拓方式 优点：①适应性强，技术成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通风断面大，风 阻小，满足大风量要求； ④便于井筒延伸 ⑤对于开采深部赋存煤层有长处。 缺点：①初期投资大，建井期限稍长； ②需要大型的提升设备； ③多水平开拓，立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高。 技术经济评价：东欢坨矿的地表、地质构造、煤层赋存等因素，适合用双立井开拓。 方案二：双斜井开拓方式 优点：①掘进速度快，初期投资较双立井开拓较省； ②井筒设备较简单； ③建井期稍短些； 缺点：①井筒过长，煤柱损失严重； ②通风线路长，通风阻力大，费用增加； ③井筒过长，如果地质条件复杂，不易维护，安全性降低； ④辅助运输 时间长。 技术经济评价：东欢坨矿煤层赋存为 50～ 650m，垂深达 600m， 可以采用。 方案三：主斜井副立 井开拓方式 优点：①掘进速度快； ②可满足最大风量的通风要求； ③有助于辅助运输。 缺点：①井口相距较远，不利于工业广场的布置； ②地面工业建筑分散，生产调度及联系不方便； ③地面工业建筑占地多，增加了煤柱损失。 技术经济评价：根据 东欢矿的实际情况可知，该方案不利于工业广场的布置也不利于井下井底车场的布置，井下联系也不方便，生产调度烦琐，故次方岸不可行。 (2)经济比较 方案一、方案二在技术均较合 理，两者之间的区别在于井筒掘进费用以及 22 他们的维护费用、提升费用，主石门掘进长度等等。 两个方案的井底车场、水平运输大巷以及各种采区石门和采区上山（斜巷）的工程量基本相等。 因此，只需要比较它们的不同之处，即建井工程量、生产经营费用、基建费用和维护费用等。 详见开拓方案经济比较表 31。 31 开拓方案经济比较表 方案 双 立 井 开 拓 双 斜 井 开 拓 内容 工 程 量 单价（元） 费 用 （万元） 工程量 单 价 （元） 费 用 （万元） 单位 名称 数 量 单 位 数量 数量 数量 单 位 数 量 数量 表土层主井掘进 45 m m 基岩段主井掘进 555 m m 2850 表土层副井掘进 45 m m 2250 基岩段副井掘进 533 m m 3150 表土层主井辅助费 45 m m 基岩段主 井辅助费 555 m m 表土层副井辅助费 45 m m 基岩段副井辅助费 533 m m 生产费用（万元） 主立井提升费用为： = 主斜井提升费用为： = 总 计 吨 煤成本 23 经经济比较后，该设计矿井应该采用双立井开拓方式。 井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。 井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比选后择优确定，特别是 用来提煤， 运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布置相匹配。 本设计井田中，提出三种井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田浅部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 经过简单的技术比较后认为： ①井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小，压煤最少，但石门最长 ，对本矿井不合理 ； ②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，压煤 量最大，且初期工程量大，石门也较长，但对于开采井田深部煤层及井筒 延伸有利 ，但东欢坨矿第二水平和第一水平仅差 250m，较好延伸 ； ③井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运输工程量也小 ，这样就减少了建设成本 ； ④本井田煤层均为缓倾斜中厚煤层，井田走向长度不大，但倾斜长度较大，从有利井下运输和保证初水平合理的服务年限出发，也应该将井筒布置在井田中部或稍靠上方 的位置，由此可初步确定本设计井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方，这样即节约建设成本，还有利于水平 的延伸。 开采水平数目和标高 本设计井田设计提出如下两个水平标高划分方案： 方案一：井田。