W352采矿工程毕业设计(论文)-鸡西矿业集团城子河矿0.9Mta新井设计【全套图纸】 .doc
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1、摘 要本设计新井为鸡西矿业集团城子诃煤矿0.9Mt/a的新井设计,共有4层设计可采煤层,平均厚度为7.6m,煤的工业片牌号为1/3焦煤。设计井田的可采储量为78.50,服务年限为63a,全矿井划分为二个水平开采。煤层平均倾角15,井田平均走向长4900m,平均倾向长4000m。本设计矿井开拓方式为双立井开拓,集中大巷方式。共划分4个采区,其中首采区为1个,投产工作面1个,建井工期43.6个月。本设计采区为东一采区,大巷装车式下部车场,采煤工艺为综合机械化采煤。年工作日为330天,采用“三、八”式工作制,工作面长为180m,每刀进度为0.8m,每日割七刀。提升设备为主井采用箕斗提升,副井采用罐笼
2、提升。关键词:可采储量 走向长壁 采煤工艺全套图纸,加153893706AbstractThe task of this design is to construct a 0.9 million tons cheng zi he for Jixi Ming Administration.This mine has four minable Coal Seam, and its average thickness is 7.4 meters, types of coal seam is 1/3 coking coal. Designed field of minable capacity is
3、78.50 million tons. It can adapt for 63years, and is divided into two level.This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 4 mining districts and 1 worked faces. Time of constructing shaft
4、is 43.6 months. This worked fece is middle 1 worked face, ords 330das every year. Adapt “three-eight” work situation, work face is 180 meters length of circle is 0.8 meters, and times is7one day.Because my limit working ability and time. There must be lots of faults in this design. I plead with dire
5、xtors point them out and redify it, and I will accept it sincerely and humblely.key words:Recoverable reserves trike longwall The technology of coal mining48目录摘 要IAbstractII绪论VII第1章 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.1.1 交通位置11.1.2 地形地势21.1.3 气象及地震情况21.1.4 煤田开发史21.1.5工农业及原料供应状况21.1.6水源及电源21.2 地质特征31.2.1矿区范围内的地质情况
6、31.2.2井田范围内和附近的主要地质构造41.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征41.2.4 岩石性质、厚度特征41.2.5 井田内水文地质情况41.2.6沼气、煤尘及煤的自燃性41.2.7 煤质、牌号及用途5第2章 井田境界储量服务年限62.1 井田境界62.1.1井田周边状况62.1.2井田境界确定的依据62.1.3井田未来发展情况62.2 井田储量62.2.1井田储量计算62.2.2 保安煤柱的设计方法62.2.3、矿井设计服务年限9第3章 井田开拓113.1概述113.2 矿井开拓方案的选择113.2.1井筒形式和井筒位置113.2.2井筒的位置153.2.3开采水平的数目及标高15
7、3.2.4开拓巷道的布置163.3 选定开拓方案的系统描述183.3.1 井筒形式和数目183.3.2井筒位置及坐标183.3.3.水平数目及高度193.3.4.石门、大巷数目及布置193.4 井筒布置及施工203.4.1 井硐穿过的岩层性质及井硐维护203.4.2 井硐布置及装备213.4.3 井筒延伸的初步意见243.5 井底车场及硐室243.5.1井底车场形式的确定及论证243.5.2井底车场的布置,存车线路,行车路线布置长度253.5.3 井底车场通过能力验算273.5.4 井底车场主要硐室293.6 开采顺序303.6.1沿煤层走向的开采303.6.2 沿井田倾向的开采顺序31第4章
8、 采区巷道布置及采区生产系统344.1 采区概述344.1.1 设计采区的位置、边界,范围及采区煤柱344.1.2采区的地质和煤层情况344.1.3采区的生产能力、储量和服务年限344.2 采区巷道布置354.2.1 区段划分354.2.2 采区上山布置364.2.3 采区车场布置364.2.4 煤仓储量形式和支护374.2.5采区硐室简介384.3 采区准备404.3.1 采区巷道的准备顺序404.3.2 主要巷道的端面支护40第5章 采煤方法425.1 采煤方法的选择425.1.1采煤方法选择的制约因素425.1.2采煤方法选择425.2 回采工艺425.2.1选择和决定回采工作面的工艺过
9、程及使用的机械设备425.2.2择采煤工作面循环方式和劳动组织形式43第6章 井下运输与矿井提升466.1 矿井井下运输466.1.1 运输方式和运输系统的确定466.1.2矿车的选型与数量466.1.3 采区运输设备的选择486.2矿井提升系统496.2.1 提升方式496.2.2 矿井主提升设备的选择及计算49第7章 矿井通风与安全527.1 矿井通风系统的确定527.1.1 概述527.2 风量计算与风量分配537.2.1矿井风量计算的规定537.2.2采掘工作面及硐室所需风量的计算547.2.3 矿井风量分配577.2.4风量的调节方法与措施587.3 矿井通风阻力的计算597.3.1
10、 确定全矿井最大通风阻力和最小通风阻力597.3.2 矿井等积孔的计算607.4 通风设备的选择607.4.1主扇的选择计算607.4.2电动机的选择617.5 矿井安全生产措施627.5.1预防瓦斯及煤尘爆炸627.5.2火灾与水患的预防627.5.3 其他事故的预防63第8章 矿井排水648.1 概述648.1.1矿井水来源及涌水量648.2 矿井主要排水设备658.2.1 排水方式与排水系统简介658.2.2 主排水设备及管路的选择计算66第9章 技术经济指标70结 论72致谢辞73参考文献:74附 录 175附录279绪论大学四年的学习和实践里,我掌握了很多专业知识,为了能更好的巩固和
11、运用这些知识,本设计主要是关于新矿井的建设,其中包括开拓方式、采煤工艺、支护方式、设备选型以及矿井的各个系统。本设计包括通风安全方面、采煤工艺方面、岩石力学方面以及CAD制图方面的知识。本设计采用单一走向长壁式采煤法的巷道布置,按照需要布置三条上山,分别是运输上山,轨道上山,通风上山。因此,需要很多开采、维护费用,但是更利于矿井的生产和管理。本设计主要是通过绘制矿井的各种图纸来进行矿井的优化设计,这其中文字部分包括大量的方案比较,以便使设计更加合理。在设计时,需要对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析,这样才能使建成的矿井更加与实际相符。我希望通过做本次毕业设计,我能够学到更多的采矿专业知
12、识,巩固我所学过的各种知识,并且能够很好的运用它们,从而为我以后的工作打下良好的基础。第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置城子河煤矿位于鸡西火车站东北约5公里处。城子河煤矿地理坐标为东经130-33-40北纬45-20-40。矿内有运煤专用铁路与鸡西车站相连,与车站距离约为7.5公里,并有公路通往、勃利、哈达、四海店等地,交通十分便捷。 图1-1 交通位置图1.1.2 地形地势该矿井田地形教平缓。一般标高+200米,中部为含煤地带的缓坡丘陵,矿山地形属老年期地貌,古老变质岩露出的山脊,地区内有四条河流,分别是白石河、正阳河、城子河、穆陵河。其中穆陵河最大,流量最大22
13、00m/s最小0.6m/s,由于该河在本井田深部流过,对本井田影响不大。1.1.3 气象及地震情况该矿所在地区属于大陆性气候,最低气温-32最高气温37。年降水量在335.7694.3mm,年蒸发量在1195.51430.6mm,年平均风速4.24.8m/s风向多为西北风,最大风速25m/s结冻期由11月初至次年4月结冻深度一般在2.0米左右,依据国家地震局资料无地震记载。1.1.4 煤田开发史城子河煤田为新近开发,无开发历史1.1.5工农业及原料供应状况本井田目前没有生产,在井田外6.5km处有正生产的鸡西矿业集团正阳煤矿,矿井正常涌水量100m3/h,矿井瓦斯不大,属低沼气矿井1.1.6水
14、源及电源鸡西地区现有区域变电站两座,在矿区总体设计阶段,供电电源方案已达成协议,供电电源已经解决。 矿区电源来源于鸡西发电厂,本区内第四系地层广泛分布,地下含水量极其丰富,水源充足。鸡西市内有多家砖瓦场,供给市内用,建井用的各种材料均可就近购买非常方便。 1.2 地质特征1.2.1矿区范围内的地质情况全矿地层为单斜构造,一般倾角在1015之间,井田内断层很少,城子河矿水文地质条件简单矿井涌水随季节变化。第四系地层在井田内分布广泛,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6 8m的黑腐殖土。 城子河煤矿开采鸡西群城子河组内煤层,全区可采煤层共4层,均为中厚煤层。图1
15、-2煤层综合柱状图1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造井田范围内的主要地质构造为断层,其中断层共有3个,都为逆断层,都是倾向断层。区内构造形态以南西向倾斜的单斜和断裂为主,无岩浆侵入体。1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征煤层赋存不太深,倾角在5- 20,全区共有可采煤层4层,全部可采,见表11煤层及顶底板岩性特征表煤层号厚度/米层间距顶板岩性底板岩性可采程度稳定程度最大最小 平均最大最小 平均29#2.02.12.049.5-50.650砂页岩砂岩砂岩全层可采全层稳定4A#2.01.6 1.826.525.525砂岩凝页岩砂岩凝灰岩全层可采全层稳定3C#2.11.9 2.016.510
16、.515砂岩页岩砂岩灰岩全层可采全层稳定3A2.01.2 1.6砂页岩砾岩砂岩泥岩全层可采全层稳定1.2.4 岩石性质、厚度特征煤层顶底板的厚度一般都大于6.5m,多为砂岩。1.2.5 井田内水文地质情况井田西部及南部为丘陵水文地质区。,浅部各煤层除大气降水补给地表强风化带外,没有其他来源,由于岩层裂隙发育程度而减弱,所以岩层的富水性有明显的垂直分带。由于岩性的不同,岩层的含水性不均匀,不但存在着分带规律且有分层规律。1.2.6沼气、煤尘及煤的自燃性城子河全矿为瓦斯突出煤矿,立井属于高沼气矿井,个瓦斯的相对涌出量是立井:19.24/h未来个煤层瓦斯的涌出量随着开采深度的不延伸,涌出量有逐渐的增
17、大的趋势。 城子河矿在开采范围内各煤层煤尘爆炸指数在33%67%之间,属于有煤尘爆炸危险的煤矿。1.2.7 煤质、牌号及用途煤层肉眼坚定类型,多属半亮几半暗煤,颜色深黑,条痕黑褐色,断口参差壮,或平坦壮,硬度23,煤中夹石主是煤页岩、砂页岩、页岩和少量的细粒岩等。全区可采煤层4层,均属中厚煤层,媒质程度中等,灰分6.038。0%挥发分2639.6%,胶质层厚度9.024.0mm煤种皆为1/3JM,没的发热量多在5000大卡/千克以上,原煤灰分6.058.37%原煤挥发分:26.3740.90%胶质煤层厚度:823mm没中含硫量:0.250.55%属于低硫煤。含磷量:0.00200.027%属于
18、低磷煤。发热量:56488130卡/克一般作为炼焦煤使用。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。第2章 井田境界储量服务年限2.1 井田境界2.1.1井田周边状况本矿井西部以F1为界,深部以 -700标高为技术境界,东部以断层F2为界。走向4.9公里,倾斜4.0公里,井田面积20.14平方公里。井田境界全部与勘探境界相同。2.1.2井田境界确定的依据1.以大的断层和勘探边界为矿界。2.以保证井田的合理尺寸,及与邻近矿区处理好关系。2.1.3井田未来发展情况由于本井田几条断层的影响,投产时的产量可能不能及时达到设计生产能力,但随着开采深度的增加,煤层赋存条件好,采用新技
19、术防治矿井瓦斯,产量会有较大的提高幅度. 2.2 井田储量2.2.1井田储量计算参加储量计算的煤层有29#、4#、3C#、3A#共四层煤。根据煤炭资源地质勘探规范规定,工业指标确定为倾角小于25煤层,能利用储量选用厚度0.70m,灰分40%;暂不能利用储量厚度为0.600.70m,灰分在40%-50%之间。倾角在25-45,能利用储量厚度选用0.60m,暂不能利用储量选用0.500.60m。2.2.2 保安煤柱的设计方法对于必须留设保护煤柱的建筑物和构筑物,当其形状规整,且长轴与煤层走向或倾向平行时,宜采用垂直剖面法圈定保护边界。1.立井井筒保护煤柱设计采用垂直剖面法。(见开拓剖面图)2.工业
20、场地保护煤柱按照数字标高投影法,工业场地压煤近似为梯形。3.煤层内煤柱一般来说,井田边界煤柱40米,河流保护煤柱为河床两侧各40米,大的断层一侧留煤柱1540米,有时也要根据具体的情况而定。详见表(21)。表21 建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度建筑物和构造保护等级围护带宽度(米)2015105(1)井筒煤柱地面受护面积,包括井架、提升机房和围护带,围护带的宽度为20米,主副井筒保护煤柱以岩层边界角圈定。(2)工业广场地面受护面积包括工业产地内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带,围护带的宽度为20米,煤按岩层移动角圈定。(3)煤柱留取尺寸在区段运输平巷和轨道平巷之间留设区段煤柱,
21、对一般煤质和围岩条件的近水平、缓斜及倾斜煤层、薄及中厚煤层不小于815米,厚煤层不小于1520米。采区边界一般留设宽度10米左右。详见表(22)。表22护巷煤柱尺寸名称薄及中厚煤层厚煤层备注巷道一侧两巷之间巷道一侧两巷之间水平大巷30404050煤层倾角较小时煤柱可小一些采区上(下)山20左右20左右30402025断层煤柱留取尺寸:断层落差很大,断层一侧煤柱宽度不小于30米,落差较大的断层一侧煤柱一般为1015米,落差较小的断层通常可以不留设断层煤柱。井田境界煤柱按40米留设。2.2.3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
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