采矿工程毕业设计(论文)-鸡西矿业集团东山煤矿0.9Mta新井设计【全套图纸】 .doc
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1、I 摘 要 东山矿为鸡西矿业集团东山矿 0.9Mt/a 新井设计,共有可采煤层为 3 层, 分别为 1#上、3#上和 6#A。煤质为 1/3 焦煤。 煤层总厚度为 5.5m。设计井田 地质构造简单,工业储量为 89.94Mt,可采储量 71.79 Mt。设计服务年限为 56a,由于煤层倾角为 8属缓倾斜煤层,划分为二个水平,2 个带区,三个工 作面达产,达产时带区个数为两个。采用带区式准备。采用的采煤方法为倾斜 长壁采煤法,采煤工艺为普通机械化采煤工艺。大巷运输采用 10t 架线式电机 车牵引 3t 底卸式矿车运输,顶板处理方法为全部跨落法。运输方式工作面运 输采用刮板输送机。分带区运输巷采用
2、带式输送机。年工作日为 330/d。矿井 采用“三八”工作制。日进 4 刀。提升方式主井采用箕斗提升。 由于本人水平有限,设计之中难免有错误,望各位老师不吝赐教。本人一 定虚心接受,为以后工作打下良好的基础。 关键词:矿井设计; 倾斜长壁采煤法; 全部垮落 全套图纸,加全套图纸,加 153893706 II Abstract Dongshan Mine in Jixi Mining Group of Dongshan Mine 0.9 Mt / a new well design, a total coal seam to three storeys. for 1#up, 3#up and 6
3、# A. For a coal / coke 3. Total coal thickness of 5.5 meters. Mine design simple geological structure, industrial reserves of 89.94 Mt, 71.79 Mt recoverable reserves. Design service life of 56years , seam inclination of 8 gently inclined seam is divided into two levels, with two, Face up to three pr
4、oduction, production of the district brought the number to two. Use of the belt-prepared. The mining method for inclined longwall mining, mining technology to ordinary mechanized mining technique. Roadway transport the 10 t-linear motor vehicle traction 3 t-bottom tub transport, roof treatment for a
5、ll inter-drop method. Face transport mode of transport used scraper conveyor. Zoning district adopted roadway transport belt conveyor. , 330 days / d. Mine “three eight“ system. Progressive four days knife. Ways to enhance use of the main shaft winder. Given the limited, the design of an error is in
6、evitable, and hopes that substantive progress has spared no teachers. I must humbly accept, for the future work to lay a good foundation. Keywords : Mine Design inclined longwall mining method all falling 目 录 III 摘 要 .I ABSTRACT .II 绪 论 1 第一章 井田概况及地质特征 .2 11 井田概况 .2 111 交通位置 .2 1.1.2 地形地势 .3 1.1.3 气
7、象及地震情况 .3 1.1.4 水文地质情况 .3 1.1.5 煤田开发史 .3 1.1.6 工农业及原料供应状况 .3 1.1.7 水源及电源 .3 1.2 地质特征 .4 1.2.1 地层情况 .4 1.2.2 地质构造 .4 1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 .6 1.2.4 岩石性质 厚度特征 6 1.2.5 井田内水文地质情况 .6 1.2.6 沼气 煤尘 矿井涌水及煤的自然性 .7 1.3 勘探程度及可靠性 .7 第二章 井田境界 储量 服务年限 8 2.1 确定井田境界的依据 .8 2.1.2 井田境界确定的依据 .8 2.2 井田储量 .8 2.2.1 井田储量的计算 .
8、8 2.2.2 保安煤柱 .9 2.2.3 储量计算方法 .9 2.2.4 储量计算的评价 10 2.3 矿井工业制度 生产能力 服务年限.10 2.3.1 矿井工作制度 10 2.3.2 矿井生产能力 10 2.3.3 矿井服务年限的确定 11 IV 第三章 井田开拓 .12 3.1 概述.12 3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 .12 3.1.2 影响东山矿开拓方式的因素及具体情况 .12 3.2 矿井开拓方案的选择 13 3.2.1 井硐形式和井口位置 13 3.2.3 开采水平的数目及标高 18 3.2.4 开拓巷道的布置 19 3.3 选定开拓方案的系统描述 20 3.
9、3.1 井筒形式和数目 20 3.3.2 井筒位置及坐标 20 3.3.3 水平数目及高度 21 3.3.4 石门、大巷数目及布置 21 3.3.5 井底车场的形式及选择 24 3.3.6 煤层群的联系 24 3.3.7 带区划分 24 3.4 井筒布置和施工 26 3.4.1 井硐穿过的岩层性质及井筒支护 .26 3.4.2 井硐布置及装备 26 3.4.3 井筒延深意见 29 3.5 井底车场及硐室 29 3.5.1 井底车场形式的确定及论证 29 3.5.2 井底车场的布置、储车线路及行车线路的布置长度 30 3.5.3 井底车场通过能力计算 32 3.6 开采顺序 35 3.6.1 沿
10、煤层走向的开采顺序 36 3.6.2 沿煤层垂直方向的开采顺序 36 3.6.3 沿煤层倾斜方向的开采顺序 36 3.6.4 带区接续计划 36 第 4 章 带区巷道布置 .40 4.1 带区概述 40 4.1.1 设计带区的位置 边界 范围 带区煤柱 .40 4.1.2 带区的地质和煤层情况 40 4.1.3 带区生产能力、储量及服务年限 40 V 4.2 带区巷道布置 41 4.2.1 区段划分 41 4.2.2 带区巷道布置 .42 4.2.3 带区上部车场布置 .42 4.2.4 带区煤仓形式、容量及支护 43 4.2.5 带区硐室简介 45 4.2.6 带区工作面的接续 45 4.3
11、 带区准备 45 4.3.1 带区巷道的准备顺序 45 4.3.2 带区主要巷道的断面及支护方式 46 第 5 章 采煤方法 .47 5.1 采煤方法的选择 47 5.2 回采工艺 48 5.2.1 选择和决定回采工作面的工艺过程及使用的机械设备 48 5.2.2 工作面循环方式和劳动组织形式 49 6.1 矿井井下运输 .52 6.1.1 运输方式和运输系统的确定 52 6.1.2 矿车的选型及数量 53 6.1.3 带区运输设备的选择 54 6.2 矿井提升系统 .54 6.2.1 矿井主提升设备的选择及计算 54 第 7 章 矿井通风与安全 .56 7.1 矿井通风系统的确定 56 7.
12、1.1 概述: 56 7.1.2 矿井通风系统的确定 56 7.1.3 主扇工作方式的确定 57 7.2 风量计算与风量分配 .57 7.2.1 矿井风量计算的规定 57 7.2.2、风量计算 .58 7.2.4、风速的验算 .60 7.2.5、风量的调节方法与措施 .62 7.3 矿井通风阻力计算 .62 7.3.1、确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力 .62 VI 7.3.2 矿井等积孔计算 63 7.4 通风设备的选择 64 7.4.1、主扇的选择计算: 64 7.4.2 电动机的选择 65 7.4.3 反风措施 65 7.5 矿井安全生产措施 .65 7.5.1、预防瓦斯及煤尘爆炸 .
13、65 7.5.2、火灾与水患的预防 .66 7.5.3、其他事故的预防 .66 7.5.4、避灾路线及自救规定 .67 第 8 章 矿井排水 68 8.1 概述 68 8.1.1、矿井水来源及涌水量 .68 8.1.2、对排水设备的要求 .68 8.2 矿井主要排水设备 69 8.2.1、排水方式与排水系统简介 .69 8.2.2、主排水设备及管路的选择计算 .70 第 9 章 矿井主要技术经济指标 73 参考文献 .75 致 谢 76 附 录 1 77 附 录 2 83 1 绪 论 通过大学四年我对采矿工程的专业学习,我掌握了很多专业知识。为了能 更好的巩固和运用这些知识,我做鸡西矿业集团东
14、山矿的新井设计,我在毕业 实习中也收集了很多东山矿的资料。本设计主要是关于新井的建设,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。而且 还使用了带区开采。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,使设计更加合理。在设计时, 对矿井的地质情况、煤层的受力等情况进行分析,使建成的矿井更加与实际相 符。 我希望通过本次毕业设计,我能够学到更多的专业知识,复习我所学过的 各门课程,并且能够熟练运用他们,从而也为我在以后的工作中打下基础。同 时也为
15、我熟悉自己所掌握的课程提供了一个良好的平台。再本次设计中,我将 自己的理论充分的和实际相结合。但是由于本人实际经验有限,很多理论和实 际有出入,希望老师能批评指正,本人不胜感激。更加感谢母校在我即将离校 时给我提供了宝贵的学习机会,让我在今后的工作上终身受益。 2 第一章 井田概况及地质特征 11 井田概况 111 交通位置 交通状况 东山矿位于黑龙江省鸡西市境内,东经 1304220“1305131“ , 北纬 451842“452216“东山矿的交通以铁路、公路为主,有矿山铁路 专线与鸡西站相连;公路通达鸡西市、密山市等地,交通较为便利区内公路四 通八达,交通十分便利,有数条国有铁路和国家
16、级公路 (见图 11) 。 比例尺 1:600000 图11 交 通 位 置 图 至林口 滴道 至牡丹江 柳毛矿 石墨矿 通桦木林场 水 源 地 恒山矿东山 矿 二道河子矿 张新矿 鸡西矿业集 团 鸡西 通密山 鸡东 通密山 东海矿 杏花矿 正阳矿 城子河矿 滴道矿 3 1.1.2 地形地势 东山矿区属于盆地在侏罗纪沉积之前的多次构造运动中,地面最大高差在 250m 左右。 1.1.3 气象及地震情况 区内自 11 月至翌年 4 月为冻结期,冻结深度为 1.52.0m,最高气温在零 上 37C31C,最低气温在-29C34C,全年平均气温在零上 0.5C,处于亚 寒带属大陆性季风气候,年降水量
17、在 390mm 到 700mm,年平均降水量为 545mm。风向多为西北和西南,风力 34 级。 1.1.4 水文地质情况 区内有穆棱河、滴道河、河北沟和暖泉河均离矿井较远对东山矿井影响较 小,故不于考虑。东山矿最大涌水量为 121 m3/h,最小涌水量为 70 m3/h。属 于低涌水量矿井。 1.1.5 煤田开发史 东山矿为新井设计,无开发史。 1.1.6 工农业及原料供应状况 东山矿周围资源丰富,可为东山矿区提供农产品及生产资料,矿井建设及 生产设备可由附近省市厂家提供。 1.1.7 水源及电源 东山矿区水源来自水库、地下水,能够满足生产与生活需要,生产与生活 用电来自鸡西市供电局和鸡东县
18、供电局双回路供电。 4 1.2 地质特征 1.2.1 地层情况 东山矿区属于盆地在侏罗纪沉积之前的多次构造运动中,本地区近于南北 方向,地面井田西北部煤层倾角在 810。井田中部煤层倾角在 1018。井田南部煤层倾角在 1213。局部有断层。本煤田形成之 后,来自南北方向的主压应力的进一步加强,形成了今日的煤田构造形态。1# 上,3#上和 6#A 煤层位于东山中部岩性为砂岩,页岩,砂页岩,凝灰岩,底部 砂岩。总厚 5.5m。 1.2.2 地质构造 东山井田范围内的主要地质构造为断层,其中断层有 3 个,铅直断距在 25m 左右,详见(表 11)断层特征表。 表 11 断层特征 产状落差(m)存
19、在依据及控制情况备 注 顺 序 号 断 层 编 号 断 层 性 质 走向倾向倾角最大最小 1 F13 正 断 层 60WNE3025 来原于以往的地质报告 2 F11 正 断 层 56WNE3440 来原于以往的地质报告 3 F8 正 断 层 58WNE3250 来原于以往的地质报告 5 3上 1上 岩 性 描 述 粉 砂 泥 质 岩 1/3 焦 煤 灰 色 细 砂 岩 黑 灰 色 粉 砂 质 砂 岩 细 中 砂 岩 ,水 平 层 理 粉 砂 岩 夹 粗 砂 岩 中 砂 岩 夹 粗 砂 岩 ,深 灰 色 中 砂 岩 ,细 砂 岩 粉 砂 岩 粗 砂 岩 ,中 砂 岩 ,灰 黑 色 焦 煤 粗
20、砂 岩 焦 煤 地 层 厚 ( 煤 层 ( 煤 层 号 8.7 1.8 6.5 2.0 9.0 9 13.0 8.0 1.2 6 柱 壮 地层系统 界 系 统 中 生 界 侏 侏 罗 罗 系 统 上 6 5.5 2 9 7 中 砂 岩 ,细 砂 岩 ,灰 黑 色 图 12 煤层综合柱状图 6 1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 东山矿区煤系地层属侏罗系上上统组地层。共有可采煤层 3 层,全部为可 采煤层。可采总厚度为 5.5m。见(表 12)赋存特征表。 表 12 煤层 号 煤层 厚度 煤层 结构 层间距(m)可采程度顶板岩性底板岩性 1#上 1.8简单全层可采细砂粉细互层 20 3#上
21、1.5简单全层可采细砂粉砂岩 6#A 1.2简单50全层可采粉砂粉砂岩 1.2.4 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。 (见表 1-3) 表 1-3 岩石力学强度指标表 名 称抗压强度/c(MPa)抗拉强度/t(MPa)摩擦角/() 内聚力 /C(MPa) 砂 岩20-2004-2535-508-40 泥灰岩10-1002-1015-303-20 1.2.5 井田内水文地质情况 东山矿受大气降水直接补给,岩石风化裂隙不发育,地下水呈裂隙水形式 不丰富。已探明含煤地曾风化裂隙带总深度在 80-100m,而强风化裂隙带在 50-60 没以内。目前新井在-200500m
22、 标高之间,垂深近于 300700m,风化 裂隙水对其直接影响很小,井口标高大大高于洪水位线,洪水对矿井影响不大。 7 1.2.6 沼气 煤尘 矿井涌水及煤的自然性 (1) 瓦斯赋存情况及涌出量 根据现有资料和临近生产矿井的调查,东山矿区内含瓦斯,瓦斯相对涌出 量 0.547 m3/t,绝对涌出量 21 m3/h,属于低瓦斯矿井。 (2) 煤尘爆炸行 煤尘爆炸指数为 0.7%,煤尘没有爆炸危险性。 (3) 煤的自然情况 根据实际调查,及其临近矿井的调查报告,该井田范围内的煤没有自然倾 向。但在秋冬季也应注意防火。 (4)矿井涌水量 70-121 m3/h,属于低涌水量矿井。 1.3 勘探程度及
23、可靠性 东山井田范围内,勘探钻探甲、乙级孔率为 88.4%,煤层甲、乙级层点率 为 87.8%,物探甲、乙级孔率和煤层层点率均为 100%,钻探测井资料齐全准 确,并采用水泥沙浆法封孔。物探质量高于钻探选题,在报告编制中进行了合 理取舍,整个报告达到了煤炭工业矿井设计规范的要求。经综合评定,本 区构造程度属简单。 8 第二章 井田境界 储量 服务年限 2.1 确定井田境界的依据 2.1.1 井田周边状况 1.划分的井田范围要为矿井发展留有空间; 2.以地理地形,地质条件作为划分境界的依据; 3.要适合选择井筒位置,安排地面生产系统和各建筑物; 4.井田要有合理的走向长度,以利于机械化的不断提高
24、。 2.1.2 井田境界确定的依据 根据上述原则,结合东山矿区实际的情况,东山矿井田境界确定为:东经 1304220-1305131,北纬 451842-452216。 2.1.3 井田未来的发展情况 该井田随着技术的进步和勘探水平全面的提高,井田范围内的探明储量会 越来越精确,可能在更深部发展可采煤层。 2.2 井田储量 2.2.1 井田储量的计算 东山矿区范围内计算的煤层有 1#上、3#上、6#A 三层,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数量,具有工业价值的 煤炭数量.它不仅包含着煤炭在地下埋藏的数量,而且还表示煤炭的质量,反 映井田的勘探程度及开采技术条件
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