采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团新发煤矿09mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-鸡西矿业集团新发煤矿09mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

育 泥岩 粉砂岩 25 稳定 全区 发育 泥岩 粉砂岩 粉砂岩 108 4 125 稳定 全区 发育 粗 — 中沙 岩 细砂岩 岩石性质 厚 度特征 有关岩石性质及厚度特征详见表 13所示。 表 13 岩石主要物理力学性质指标表 名 称 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗压强度 102kg/cm3 抗拉强度 102 kg/cm3 变形模量 102kg/c3 弹性模量 kg/cm3 砂岩 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 砾岩 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥岩 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰岩 ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 页岩 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 水文地质情况 ，现分述如下： 7 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。 基底岩层裂隙水：分布与低山和丘陵地带，由花岗岩安山岩，及变质岩组成，对煤系裂隙水带补给量甚微，而且对矿床水无 影响。 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向西北逐渐增厚，向东便薄，涌水量为 ～ m3/h。 第四系孔隙含水层，全井田广泛发育，除山坡地区较薄外，其余均很厚，由南向北逐渐增厚，水的主要补给来源是大气降水和山区地下水，涌水量 ～ 7 m3/h。 ，亚黏土，中部黏土，亚黏土层和第三系泥岩，砂岩层。 本井田煤系裂隙水补给条件不好，富水性较小，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，开 采初期，矿井涌水量增大，随着开采的不断进行，水的静储量逐渐消耗，矿井的涌水量会逐渐减小，并趋于相对稳定状态。 本井田最大涌水量 m3/h，正常涌水量 m3/h。 沼气 煤尘及煤的自燃性 本井田瓦斯取样的控制浓度在 340.～ ，在 以上，甲 烷成 分为 ～ ％ ，在 ～ 深为 ～％ ，平均为 ～ ％ ，二氧化硫一般为 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低，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，同时参考集贤矿井的煤尘瓦斯情况，初步确定本矿井瓦斯等级为低沼气矿井，并有煤尘爆炸危险和自然发火倾向。 本矿井的恒温带温度 +176。 C，深度 20m， 500m 水平的平均地温为 176。 C， 600m 水平为 176。 C， 800m 水平为 176。 C 煤层顶底板岩石主要为粉沙岩和细砂岩，抗压强度一般在 500～1100kg/cm2 左右。 根据资料，预计本矿井各煤层顶板类型均在一级Ⅱ类以上。 8 煤 质 牌号及用途 1． 煤种及其变化 本矿井煤的挥发分一般大于 40％ ，属低变质煤，个煤层 Y 值平均为 5～ 9m，粘结性较低，煤种主要为气候，长焰煤次之，煤种在垂向上无明显变化。 2． 煤的有害成分 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）为 ～ ％ ，多属中低灰煤层，其中几个主要可采煤层均为低灰煤层。 硫：各煤层硫的含量很低，原煤全硫（ SgQ）为 ～ ％ 属特低硫煤。 磷：各煤层原煤磷的平均含量为 ～ ％ 属特低 低磷煤。 3． 发热量 各煤层煤的平均发热量（ QfD）为 3053～ 6149 大卡 /kg。 4． 元素分析 各煤层碳（ Cr）的平均含量为 ～ ％ （ Hr）的平均含量为 ％。 （ Or）的平均含量为 ％ ，说明咩的元素组成稳定，属低变质煤。 5． 工业用途评述 本井田原煤按现行煤炭应用分类法属于Ⅰ ～ Ⅱ气煤，由于本区气煤低灰低磷，低硫，具有一定的胶质层厚度，所以，本矿井原煤经洗选加工后可做为优良的配焦和化工精练，副产品可供动力或民用。 勘探程度及可靠性 本矿井所在地区先后经过普查，祥查，精查阶段，采用了钻探，测井和地震，相互结合的综合勘探手段，精查地质报告提供的资料比较齐全，精查阶段查明了主要断 层和构造及煤层厚度，结构和分布范围，比较可靠地提供了煤层层位的对比资料和测井成果。 9 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 井田境界 井田周边状况 新发煤 矿西 部与 滴道矿相 邻 ， 东与城子河煤矿西斜井 相 连 ， 北以各煤层 的 850 标高为界，南以煤层露头为界，井田东西平均 走向 公里，南北走 向 10 公里。 面积约 km2。 井田境界确定的依据 的 发展留有 一定的 空间； 的 选择 ，合理 布局 地面生产系统和各建筑物； 、地质条件作 为划分井田境界的 主要 依据； 井田的为了发展情况 本井田煤层发育 完整 ， 煤 质较好， 可采性极高，储量丰富，一水平开采 完后，接续也 容易，发展极 其 稳定，随着技术的进步和勘探水平的全面 提高，井田范围内的储量会越来越精确，可能在 深部发现可采煤层。 开采前景十分 良 好。 井田储量 井田储量的计算 矿井储量是指矿井内所埋藏 煤 的数量， 是具有工业价值的煤炭数量。 它不仅包含 煤矿在地下埋藏的数量，而且还 可以 表示煤炭的质量，反映井田的勘探程度 以 及开采技术条件。 矿井储量可分为 矿井工业储量 、 矿井地质储量 和矿 井可采储量。 10 本井田共有三 个可采煤层 36A， 25和 4，煤层的平均厚度分别为 、 和 ，煤层总厚度 ，各煤层倾角均在 25 度左右，容重为 ，因此根据井田面积可得出本井田的工业储量为。 保安煤柱 保护煤柱的设计原则如下： 地面受护面积包括受护对象及周围的受护带 ； 在一般情况下，保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定 ； 当受护边界与煤层走向斜交时，根据基岩移动角求得垂直与受护边界方向的上山方向移动角和下山方向移动角，然后再确定保护煤柱 ； 立井保护煤柱应按其深度，用途，煤层赋存条件和地形特点留设，立井深度大于或等于 400m的以边界角圈定，小于 400m的以移动角圈定。 为了安全生产，本设计矿井依据《煤矿安全规程》 有关规定 ，留设保安煤柱如下： 和断层煤柱 露头防水煤柱留设 50m； 井田边界煤柱留设 30m； 对落差小于 50m断层，设煤柱 20m； 对落差大于 50m断层，设煤柱30m； 对落差大于 100m断层，设煤柱 50m。 保护煤柱 工业场 地保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈定煤柱范围， 移动角数值应采用本矿区实测数据 或与本矿区条件类似的矿区的实测数据选取 如表 21。 工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带宽度为 15m。 表 21 地质条件及冲击层和基岩移动角值 井筒垂深（ m） 煤层厚度 (m) 煤层倾角 φ r β s 冲击层厚度（ m） 450 25 186。 45186。 77 186。 59186。 77 186。 20 11 4．开采损失 和其它损失 开采损失可按煤层厚度选取，本煤矿属于中厚煤层矿井取 20％ 计算。 一般指地面铁路、河流的保护煤柱或由于地质构造复杂，目前技术条件开采不了，或开采经济不合理地区的含煤量。 储量计算方法 采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。 计算公式：   MSQ c o s 1 5 7 8 9 3 0 1 5 6 8 0 0 0 1 5 7 2 3 4 3 01 . 4 1 . 2 1 . 4 1 . 4 1 . 4 1 . 2c o s 2 5 c o s 2 5 c o s 2 51 0 7 5 6 . 4 8 (cz            万 吨 ） 表（ 2－ 2） 容重采用 序号 煤层号 容重 /（ g/cm3） 1 36A 2 25 3 4 块段面积在 1： 5000 的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角采用余切尺量得。 计算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ： ZK— 可采储量； ZC— 工业储量； P— 永久煤柱损失； C— 采区回采率。 12 回采要求：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，汇总计算出本设计井田可采储量为。 储量计算的评价 本设计井田的各类储量计算严格执照有关规定执行。 由于技术水平所限，储量计算设计所得到的各种储量与实际可能有一定的误差。 表 23 分煤层分水平储量计算表 水平别 煤层别 工 业储量A+B+C 工业场地 井田境界 断层 开采损失 其他损失 合计 可采储量 Ⅰ 36A 340 25 2156 4 347 合计 Ⅱ 36A 0 25 4 合计 总计 13 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 16h， 采用四六工作制制度。 矿井设计生产能力及服务年限 根据地质条件，国民发展需要和国内外市场需求，技术装备和管理水平，充分考虑科学技术进步等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理 的 确定。 一方面是 储量 ， 指基础储量 中经济可采部分； 另一方面是 地质和开采条件技术装备和管理水平。 矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应该考虑到当前及今后市场的需煤量。 根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三种方案，具体选择哪一种，还应该根据矿井服务年限来确定。 矿井服务年限 矿井服务年限计算公式如下： T=Z /（ A k） （ 22） 式中 : Z— 矿井设计可采储量， Mt； A— 矿井生产能力， Mt/a； k— 矿井储量备用系数， k=～ ，本设计 取 k=。 14 依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下： 方案 A： （ A k） = /（ 60 ） =97a； 方案 B： （ A k） = /（ 90 ） =65a 方案 C： （ A k） = /（ 120 ） =49a； 根据 1994年我国煤矿设计规范各类井型和开采水平设计服务年限 ,表 24确定 方案 B较为合理，即：矿井生产能力为 Mt/a；矿井服务年限为 T=65a。 表 24 各类井型和开采水平设计服务年限表 井型 矿井生产能力（万t） 矿井设计服务年限 开采水平设计服务年限 /a 开采 0176。 ~25176。 煤层矿井 开采 25176。 ~45176。 煤层矿井 开采 45176。 ~90176。 煤层矿井 特大 ≥ 600 300~500 80 70 40— 35— — — — — 大 60 30 30 25 20 中 50 25 25 20 15 小 9， 15， 21，30 各省自 定 15 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 新发井田 的 东 南方有正在生产的 城子河西斜井 ， 设计能力 30Mt。 西侧是 滴道矿的九井，其生产能力 30 Mt。 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括： 施工技术和设备条件； 井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况）；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和地面外部条件；技术装备和工艺系统条件；总体设计和矿井 生产能力要求等。 对以上各种因素要 进行 综合 的 研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后 在 确定。 影响井田开拓方式的具体因素 有 地表因素 和煤层赋存情况 矿井开拓方案的选择 井硐形式和井口位置 在一定的井田地质 和 开采技术条件下，矿井开拓巷道有多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。 合理的开拓方式，一般应在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后，才能确定。 开拓方式按照井筒的倾角不同分为平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓方式等四种方式。 开拓方式依据井筒 （或平硐）与煤层位置的不 同又 分为 立井开拓。