采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣三矿30mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-双鸭山矿业集团东荣三矿30mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

.................................................................................................................. 67 1 绪 论 大学四年的学习，让我掌握了较多的专业知识，能过这次毕业设计和毕业答辩，更让我了解到了理论与实际的差距，同时也感受到了自己在专业课方面的一些不足之处。 本设计 为双鸭山矿业集团东荣三矿 ，根据毕业实习时在东荣三矿所收集来的地质条件，以及指导教师所 分的课题方向，本设计主要是关于新矿井的建设，其中包括了井田开拓、采煤工艺、采区设计、通风安全等方面的设计。 本矿井走向长度为 8km，倾向长度为 ， 在本井田内共有 5层煤，且其全为厚煤层，平均厚度为 ，煤层平均倾角为 12176。 本井田内 可采储量为 ，服务年限 为 78a。 煤的工业牌号为肥气煤。 本设计采用立井多 水平开拓， 联合开采 和集中大巷布置，大巷采用 10t 架线式电机车牵引 5t 底卸式矿车运输。 采煤方法为走向长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤，采空区处理方法为全部垮落法。 本设计能过多方案比较和综 合技术比较以及 相应的 经济比较优化设计，其中开拓 方案 的 比较， 以大量的经济数据来核算，以 便使设计更加合理。 同时 在设计 过程中，结合了 矿井的地质情况、煤层的受力等情况 以及国内外的先进经验进行分析，这样 使建成的矿井更加与实际相符。 通过本次毕业设计，使我 学到更多的采矿专业知识， 更重要的是，让我所学的理论知识与实践条件相结合了起来， 从而也为我以后的工作打下良好的基础。 2 第 1 章 井田概况及地质特征 井田概况 交通位置 双鸭山矿业集团东荣三矿位于黑龙江省集贤煤田东南端，西南距福利 镇48km,经福利 镇 到矿业集团 所在地 —— 双鸭山市为 56km。 如下图 11交通位置图。 图 11 交通位置图 矿区经济概况 本区为农业区，工业基础较薄弱。 但是，双鸭山 矿业集团 距本区较近，可以借助老区力量建设新区，人力来源及材料供应条件都是良好的。 3 双鸭山地区现有大型火力发电厂 三座。 在矿区总体设计阶段。 供电电源方案已达成协议， 所以，供电电源 已经 解决。 本矿区邻矿区煤炭生产建设及规划情况 东荣 矿区东西宽 8～ 11km,南北长 16～ 29km。 面积为 230km2,《东荣矿区总体设计》规划用 三 对井进行开发。 总规模这。 本矿井内没有生产、在建及停闭矿，也没有小煤窑。 本矿区第三季地层广泛分布，地下含水量较丰富，供水水源较充足。 气象 地震 本地区属寒温带大陆性气候。 冬季寒冷。 夏季气温较高，年平均最高气温为 176。 ～ 176。 C；年降水量 ～ ㎜；年蒸发量 ～ ㎜，年平均风速 ～ ，风向多偏西风。 年平均最低气温为－ 176。 ～－ 176。 C，最低气温可达－ 35176。 C。 每年十月至次年五月为冻结期，最大冻结深度为 ～。 根据国家地震局资料， 东荣 及其邻区地震裂度在 5176。 以下，过去无强烈地震记载。 地形 地势 本井田处于三江平原的西南部，属高沙漫滩，地势低平，地面标高为 ＋55～ ＋ 78m，井田东部有双山子，标高 ＋ , 南临完达山北 ， 西依索利岗山，标高为 ＋ ， 北面广阔平坦。 本 井田内没有大的河流，只有沙流河 等季节性河流，从 东，西 两个方向流入本区。 雨季 沙流河 流量为 ， 在井田外侧 修筑了一些排水渠道，致使湿地面积有所减少。 4 地质特征 矿区范围内的地层情况 本井田的可采煤层均赋存在上侏罗系鸡西群城子河组。 其上为鸡西群穆棱组。 在穆棱组上覆有巨厚的第三、第四纪地层。 晚侏罗第煤系地层不 完全整合于元古界～古生界基底之上，基底由元生界麻山群泥盆系青龙山组及侵入的花岗岩组成。 上侏罗系上统鸡西群城子河组，这本井的主要含煤地层，该层主要由灰白色长石、石英、砂岩、灰色粉砂岩及少量的泥岩、凝灰岩、砾岩和砂质泥岩等组成。 (附煤层综合柱状图 12) 第四系地层在田内广泛分布。 主要由砾砂和粗砂组成。 中间夹有不连续的亚粘土。 在砂层上，伏有粘土及层厚 8～ 10m 的黑腐植土。 区内四纪层厚度为东西薄、中间厚、南部薄、北部厚。 第四系地层，除在井田内 14～ 16 层勘探线上部有三块缺失，形成“三窗”外，其余各处均广泛分布。 该地层由粉砂岩、泥岩组成。 岩石胶结松散。 以灰绿色为主，厚度变化不大。 本井田内的断层多为正断层，褶曲较少，部分煤层有地表露头，但都有风化的痕迹，经过双鸭山测绘公司的多次勘测，对大部分的地质构造已经 基本 掌握清楚。 构造 本井田位于三江盆地的西部，三江盆地是中生代以来的一个断陷 —— 凹陷地，区域构造属新华 夏系第二隆起带北段由一些北北东向展开的次 一级隆起带和凹陷带组成，这便导致本矿区形成压扭性断裂和断层，并且其断层多为倾向性断层。 由于本井田处于区域性三种构造应力场的复合部位，应力集中构造较为复杂 ，特别是北部背向斜处构造对煤层的破坏较大，煤的变质程度有所提高，而且部分煤层有露头。 井田主要构造分述如下： 如下表 11所示： 5 黑灰色、半亮型煤、玻璃光泽地层 煤 层 柱状图 厚度(m ) 层间距(m ) 岩石名称 岩性描述16171820224. 23. 63. 84. 13. 820261416石英砂岩泥岩碳质粉砂岩粉砂岩碳质细砂岩碳质泥岩细砂岩粉砂岩页岩中砂岩细砂岩中砾岩粉砂岩细砂岩中细砂岩中砂岩粗砂岩煤煤煤煤煤灰色、水平层理、致密坚硬灰色、水平层理、致密坚硬灰色、水平层理、致密坚硬浅灰色、水平层理、硅质胶结、致密坚硬浅灰色、水平层理、硅质胶结、致密坚硬浅灰色、水平层理、硅质胶结、致密坚硬黑灰色、半亮型煤、玻璃光泽黑灰色、半亮型煤、玻璃光泽黑灰色、半亮型煤、玻璃光泽黑灰色、半亮型煤、玻璃光泽灰色、石英砂岩、坚硬灰色、石英砂岩硅质胶结、坚硬灰白色、以石英为主、坚硬、层理明显灰白色、以石英为主、坚硬、层理明显浅灰色、快状、层理不明显浅灰色、石英颗粒、层状构造、泥质胶结浅灰色、碳质胶结、质地松软浅灰色、水平层理、质地松软黑色、层状构造、泥质胶结灰白色、水平层理、致密坚硬、硅质胶结灰黑色、碳质胶结元石界图 12 煤层综合柱状图 6 表 11 断层 特征 表 序号 名称 性质 产状 落差 倾角 断 层 可靠 性 1 F48 逆 NE20176。 170～ 340 60176。 可靠 2 F9 正 NE35176。 0～ 130 73176。 可靠 3 F29 正 NE31176。 0～ 46 71176。 可靠 4 F45 逆 EW70176。 0～ 4 70176。 可靠 5 F84 正 NE45176。 0～ 67 37176。 可靠 6 F72 正 NE67176。 10～ 20 30176。 可靠 7 F10 逆 NS146176。 0～ 60 73176。 可靠 ： 本井田内的岩浆岩以侵入为主，大多呈岩脉及岩床侵入于 侏罗纪煤系地层中，为燕山 后 期产物，以 酸性石英闪长岩，中 性辉绿岩玄武岩为主，岩浆岩主要分布在 F9断层与精 查 线 17 之间，或岩床侵入煤层中，使煤层局部变质。 煤层赋存状况及可采煤层特征 本井田开采之煤层主要位于侏罗系鸡西群城子河含煤组，含煤性好，主要可采厚度 ，平均厚度为 ，地层总厚度 700m，含煤系数 %，本区煤层发育较稳定，标志层清晰 ，物性特征明显，煤岩 层 相对可靠。 可采煤层特征如下： 16煤层： 全区发育且较稳定，煤层结构单一，厚度较大，煤质稳定，肉眼鉴定为半亮 ～ 半暗型，块状。 由南向北，由东向西增厚， 煤层厚度为 ～,平均厚度为 ，煤层顶部和底部局部出现了 1～ 2 层夹石，厚度为～ ，岩性多为炭质泥岩，煤层顶板为粉砂岩 ，底板为 炭质细砂岩及含炭质泥 岩。 煤层有露头，在177。 0标高之上局部不可采。 17煤层： 该煤层基本上全区发育，仅在井田南部的浅部局部不可采，煤层的开采厚度在 ～ 之间，平均厚度为 ，赋存较稳定，结构属复煤层，有 1～ 2层夹矸，厚 ～ ，岩性多为页岩，煤层顶板多为中砂岩，底板多为细 砂岩。 煤层有露头，在－ 10m标高之上发育不稳定，煤变质程度较高，且有风化现象。 18煤层：大部可采煤层，可采厚度 ～ ，平均 厚度。 可采范围内煤层厚度稳定，南西薄，向北 、 东增厚，结构属单一煤层，局部有薄层炭质泥岩或粉砂岩夹层石，顶板为粉砂岩，细砂岩及中砂岩，底 板 为细砂岩， 7 砂岩。 20煤层：该层在全井田大部分区域发育，煤层在断层 F9之后，逐渐变薄，结构单一，煤层厚度在 ～ ，平均厚度为 ，煤 层顶板为粉砂岩，底板为细砂岩。 煤层有露头，露头煤质不稳定，且在 177。 0 标高之上局部不可采。 22＃ 煤层：全井田发育，只在 井田南部浅部变薄，煤层结构较单一，厚度为 ～ ，平均厚度为 ，在井田深部，煤层倾角有变大 的倾向，煤层顶板为 中细砂岩，底板为中 砂岩。 煤层在井田中部，有煤层露头，且煤质也有风化的倾向，在－ 10m标高之上发育不稳定，且局部不可采。 具体各煤层厚度、结构和顶底板情况分层如下表 12 所示 ： 表 12 煤层特征表 煤层 煤厚 层间距 稳定性 结构 发育程度 顶板 底板 露头情况 范围 平均 16 ～ 20m 较稳定 单一 全区发育 粉砂岩 细 砂岩 有 17 ～ 较稳定 复杂 全区发育 细 砂岩 粉 砂岩 有 12m 18 — 较稳定 单一 大部发育 粉砂岩中砂岩 细砂岩 无 28m 20 ～ 较稳定 单一 大部发育 粉砂岩 细砂岩 有 16m 22 ～ 较稳定 单一 全区发育 细砂岩 中 砂岩 有 岩石性质、厚度特征 煤层顶底板的厚度一般都大于 8m,多为砂岩。 详见 下 表 13。 表 13 岩石力学强度指标表 名 称 抗压强度 /σ c(MPa) 抗拉强度 /σ t(MPa) 摩擦角 /φ(176。 ) 内聚力 /C(MPa) 细 砂岩 20～ 200 4～ 25 35～ 50 8～ 40 粉砂 岩 10～ 100 2～ 20 30～ 40 4～ 30 8 井田内水文地质情况 井田内各地段的水文地质特征各有不同，现分述如下： 第三系孔隙含水层：在井田内广泛分布。 其厚度发育规律为由东南往西北逐渐增厚，向东变薄。 涌水量为 ～ L/S178。 m。 第 三 系 裂 隙 透 水层：本井田广泛发育，除山坡地区较薄外，其余均很厚。 发育规律为：由南往北逐渐增厚。 水的主要补给来源是大气降水及山区地下水。 涌水量为 ～ 7L/S178。 m。 基底岩层裂隙水：分布于低山和丘陵地带。 由 白玉岩、安同山岩及火成岩等组成。 对煤系裂隙含水带补给量甚微， 而且对矿床充水无影响。 煤系裂隙含水带：本含水带是直接充水含水层。 它与第三系有水力联系，但很微弱。 地面水及各含水层之间的水力联系 本井田煤系裂隙含水带补给条件不好， 隔水性较弱。 开采初期，矿井涌水量最大。 随着开采的不断进行，水的静储量逐渐消耗，矿井的涌水量将会逐渐减少，并趋于相对 稳 定状态。 矿井在开采过程中，排水将以疏干煤系风化裂隙带的储水量为主。 本井田最大涌水量为 279m3/h，正 常涌水量为 237 m3/h。 井田内的主要隔水层有第四系顶部粘土、亚粘土；中部粘土。 亚粘土层和第三系泥岩、砂岩层。 瓦斯、煤的自燃、地温及顶板情况 本矿井属于低瓦斯矿井，相对涌出量 ，绝对涌出量为 m3/min，煤尘无爆炸危险，且煤层无自燃倾向性。 随着开采深度的延伸，瓦斯涌出量大会给矿井的安全生产带来一定的困难。 本矿井瓦斯取样的控制深度为 ２ ～ ，在 深以上，甲烷成分为 ～ ％；在 ～ 深度为 ～ ％；平均为～ ％。 二氧 化 碳一般为 ～ ％，瓦斯成份及含量均很低。 由于地质报告没有明确提出矿井的瓦斯等级，所以， 本设计只能根据 上述数据进行分析，同时参考 东荣二矿 的煤尘及瓦斯情况， 初步确定本矿井初期的瓦斯等级为低沼气矿井，并没有煤尘爆炸危险和自燃发火倾向。 本矿井的恒温带温度为＋ 176。 C，深度为 30m。 － 400m 水平的平均地温为 176。 C；－ 700m 水平的平均地温度为 176。 C。 9 煤层顶底板岩石主要为粉砂岩和 中 细砂岩。 抗压强度一般在 600～1100kg/cm2左右。 预计本 矿井各煤层顶 底 板 类别均在一级 以上。 煤质 、 牌号及工业用途 煤种及其变化 本矿井煤的挥发份一般大于 30％，属低变质煤。 各煤层 y 值 平均为 5～9m/m，粘结性较低。 煤种主要为气煤、 肥 煤次之，煤种在垂直方向上无明显变化。 发热量 各煤层煤的平均发热量 (QfD)为 6306～ 6849大卡 /kg。 元素。