采矿工程专业毕业答辩论述

毕业答辩论述各位老师：早上好，我叫，是采矿班学生。我的设计题目是一、矿井概况灵新煤矿位于宁夏回族自治区灵武市磁窑堡镇境内，井田至省府银川市50 km，西距灵武市 39km。二、煤层赋存情况：本设计的井田范围是西部以煤层露头为界，南部以 12 勘探线为界，北部以第五勘探线为界，东部以向斜轴为界。井田的走向长度从 4.83km 到 5.35km，平均走向长度为 5.09km；倾向长度从 1.77km 到 3.74km，平均倾向长度为2.45km。井田面积为 12.09km2。本次设计的开采煤为十五号煤层，煤层平均厚度为 8.74m，煤层倾角从 1117 度，平均倾角为 14 度。顶板为泥岩，底板为细砂岩。十五号煤层属易自燃发火煤层。地质构造：矿区内地质条件简单，整体为一简单的向斜构造。井田内未发现大断层。矿井相对瓦斯量为 4 m3/t，本矿井属于低瓦斯矿井。矿井正常涌水量 220 m3/h，最大涌水量 250 m3/h。三、储量矿井可采储量计算表 表 2-2-3矿井设计储量（万 t） 矿井可采储量（万 t）永久煤柱损失 设计煤柱损失煤层名称工业储量（A+B+C）(万 t) 断层煤柱 境界煤柱 其他煤柱设计储量 工业场地煤柱井下巷道煤柱可采储量15 15243 0 377 0 14866 430 183 10689矿井设计生产能力按年工作日 330d，每天净提升时间 16h，采用每日三班作业，每班工作八小时。经计算确定，本矿井的矿井设计生产能力为 1.50Mt/a，全矿井的服务年限为 52.78a。四、井田开拓影响设计矿井开拓的主要因素：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；施工技术和设备条件；总体设计和矿井生产能力要求等。灵新煤矿水文地质条件简单，表土层仅厚 20m 左右，煤层埋藏浅，所以采用斜井开拓。优点：斜井开拓在施工技术、设备器材、地面设施、井筒装备和井底车场方面比较简单、工程量少。因而建设速度快，出煤早，投资少，并宜于开拓延深、改扩建和多水平生产。缺点：斜井的井筒长，维护费用高，各种管线敷设长度大，通风阻力大，人员进出井和材料设备等辅助运输时间长，增加了不少费用。、井田内划分及开采水平数目及位置由于本井田的倾井田南翼倾向长度较大，北翼较小，所以根据阶段要有合理的斜长和阶段垂高，将井田南翼划分为三个阶段，井田北翼划分为两个阶段，井田南翼设置两个水平，水平标高分别为+1070m、+850m；井田北翼设置一个水平，水平标高为+1070m，阶段斜长都在 1000m 左右，阶段垂高在 250m 以内，符合设计要求。由于本井田煤层倾角为 14，瓦斯含量低，涌水量小，适合采用单水平上、下山开采，在矿井生产前期，+1070m 水平为整个井田 I、II 阶段服务，采用单水平上、下山开采。后期，井田南翼的+850m 水平为井田南翼的第III 阶段服务，采用下山开采。第一水平的服务年限满足设计要求。阶段内沿走向没有大的地质构造变化，整个井田的 I、II 阶段沿走向划分为四个采区；井田南翼的第 III 阶段为一个采区，即本井田划分为五个采区。每个采区的走向长度在 2000m 以上，符合设计规范。 、井硐形式、数目及其配置a、井硐形式的选择灵新煤矿井田内煤层埋藏浅，表土层不厚，水文地质条件简单，井筒不需特殊施工的倾斜煤层，故采用斜井开拓（即主、副、风井都采用斜井） 。斜井井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比较简单。井田北翼的两个采区共用一个回风井，井田南翼的三个采区共用一个回风井。b、井筒数目主斜井提煤，副斜井辅助提升兼进风。由于井田走向长度偏长，所以本设计采用采区风井通风，11、13 采区的回风井设在井田北翼的采区上部边界，12、14、22 采区的回风井设在井田南翼的采区上部边界。即整个井田有两个回风井。c、井筒位置的选择为了使井田两翼可采储量基本平衡，走向运输大巷的运输费用最低，同时在生产中保持两翼均衡生产和采区的正常接续，将主斜井、副斜井井筒位置选择在井田走向方向的储量中央（位于钻孔 0701 西南方向处） 。此处地面较平坦，地质构造简单，开采条件较好。、运输大巷和总回风巷的布置a、运输大巷的布置运输大巷服务于整个开采水平的煤炭和辅助运输以及通风、排水和管线敷设，服务年限很长。由于本矿井的主要运输大巷服务年限长，十五号煤层的顶板不稳定，煤层易自然发火，所以运输大巷布置在煤层底板的岩石中，距煤层的距离为 30m。方案 I：斜井两水平开拓。方案 II：立井两水平开拓。方案 III：立井三水平上山开拓。方案 II 与方案 III 进行比较，这两个方案的在技术上均是可行性方案。但是方案 III 比方案 II 要多开井筒（2452m） 、井底车场（19800m 3+11790m3） ，运输石门（1911m） 、运输大巷（2300m） ，并相应地增加了井筒、石门及运输大巷的提升、运输、排水与通风费用。所以在方案 II 与方案 III 中选择方案II。通过经济比较，最终确定方案 I 为最优方案。本设计的开拓方式是：斜井两水平开拓。主、副斜井井口及工业场地位于井田上部的中央位置（位于钻孔 0701 西南方向） ，工业场地地形平坦。地面标高为+1312m，第一水平标高为+1070m，第二水平标高为+850m。两个水平都采用斜井开拓，主、副斜井井筒从煤层顶板穿过煤层。主斜井井筒倾角为 17，副斜井井筒倾角为 23。主斜井井筒至第一水平长 845m，副斜井井筒至第一水平长 630m。第二水平主、副斜井的倾角均为 13 ,长度为 910m.在矿井建设工程前期，+1070m 水平为整个井田 I、II 阶段服务，采用单水平上、下山开采。建设工程后期，延深主、副斜井至+850m， +850m 水平为井田南翼的第 III 阶段服务，采用下山开采。水平运输大巷布置在煤层底板的岩石中，距煤层 30m；通风方式采用采区风井通风。开采顺序：先开采上山，再采下山(即先采 11 采区，12 采区，再采 13，14采区，上、下山均采用后退开采。工作面开采顺序采用后退式开采。井底车场是连接矿井主要提升井和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。它联系着井筒提升和井下运输两大生产环节，担负提煤、提矸石、下物料、通风、排水、供电和升降人员等各项工作任务。它是井下运输的总枢纽。主井采用胶带输送机运煤，副井采用串车作为辅助提升。井下主要运输大巷采用 3t 底卸式矿车运煤，双机 10t 架线式电机车牵引。辅助运输及矸石运输采用 1t 固定式矿车，矸石量占矿井产量的 10%，矸石由副井提升。掘进煤量占矿井产量的 10%，到翻机车硐室翻入井底煤仓由主井提升。灵新煤矿属于大型矿井，井筒与运输大巷距离较近，大巷采用底卸式矿车运输，故选用折返式车场。采煤方法设计采用走向长壁放顶煤采煤法，综合机械化采煤。 、矿井达到设计产量的回采工作面个数a. 确定达到设计产量时工作面总线长：3KLmXAB式中：B回采工作面总线长, m；A矿井设计年产量, t/a；X回采出煤率，可取 0.9；m同采煤层总厚度, m；煤层容重,t/m 3；K3工作面采出率，放顶煤取 0.8；L年推进度，L330nI；330矿井年工作日，天；n日循环数；I循环进度，m；循环系数，0.81；由此：L=33040.60.85=674m50.92058.741674Bb、确定同采工作面个数（取整数）LnN式中：N同采工作面数，个；B工作面总线长，m；n同采煤层数；L回采工作面长度，m；由此:2051N故确定一个工作面，工作面长取 205m。采煤方法的选择为了对各煤层选择合理的采煤方法，必须详细研究煤层的赋存条件和地质特征。并参考实习矿井或矿区实际使用经验。灵新煤矿煤层赋存较稳定，平均厚度 8.74m，煤层倾角在 1117，平均 14。矿井正常涌水量 220 m3/h。同时煤层易自燃发火，煤尘有爆炸危险。矿井相对瓦斯量为 4 m3/t。煤层顶板易垮落，底板中等稳定。根据井田煤层赋存的地质条件，结合目前我国各种采煤方法的发展和使用情况，以及机械化水平的的提高，选择矿井的采煤方法为走向长壁，采煤工艺为综合机械化放顶煤采煤。采区上山的布置本矿井涌水量较小，属于低瓦斯矿井。采区上山布置在煤层中，轨道上山和运输上山沿走向间距 25m，两侧各留 30m 的煤柱。在垂直走向方向上，运输上山沿煤层底板布置，轨道上山沿煤层顶板布置。采区上、中、下部车场形式分别为甩车场、甩入平巷式车场、大巷装车式车场。采区千吨掘进率= = =0.67m/ktmkt采 区 巷 道 掘 进 总 长 度 （ ）采 区 总 出 煤 量 （ ） 1350947采区掘进出煤率= 100= 1001.84t采 区 掘 进 总 出 煤 量 （ ）采 区 总 出 煤 量 （ ） 36019478采区回采率= 100= 100=73.3t采 区 总 出 煤 量 （ ）采 区 工 业 储 量 （ ） 25采区生产系统:、运煤系统：采煤工作面区段运输平巷运输上山采区煤仓运输大巷井底煤仓地面、运料，排矸系统：工作面所需材料：副井井底车场运输大巷采区下部车场轨道上山采区上部车场区段回风平巷工作面。区段回风平巷和区段运输平巷所需物料从各平巷经轨道上山经采区中部车场送入。掘进巷道时所出的煤和矸石，利用矿车从各平巷经过轨道上山送至采区下部车场。排矸系统与运料系统相反。、供电系统：地面中央变电所采区变电所工作面移动变电站用电负荷、通风系统：采煤工作面所需风流：地面副井井底车场运输大巷采区下部车场轨道上山采区中部车场运输平巷工作面区段回风平巷回风石门回风井地面掘进工作面所需风流：地面副井井底车场运输大巷采区下部车场轨道上山采区中部车场轨道平巷。在平巷内设局部通风机送至掘进面，污风经区段平巷运输上山回风井地面。采区绞车房和变电所供风，由轨道上山直接供给。变电所污风，经运输上山回入水平回风巷道；绞车房污风经联络小巷内的调节风窗，回入水平回风巷道。、排水系统：回采工作面区段运输平巷轨道上山采区下部车场水平运输大巷等一侧的水沟，自流到井底车场水仓，再由水泵房的排水泵通过副井排水管道排至地面。区段无煤柱护巷：沿空留巷、沿空掘巷。区段无煤柱护巷，使区段平巷沿采空区布置，可避开或消弱固定支撑压力的影响，能改善巷道维护状态，减少煤炭损失，技术经济效益显著。本设计采用沿空掘巷。即沿着已采工作面的采空区边缘掘进区段平巷。沿空掘巷虽然没有减少区段平巷的数目，但是不留煤柱或少留煤柱，可减少煤炭损失，减少区段平行之间的联络巷，特别是可减少巷道维修工程量，甚至基本上不用维修，对巷道支护要求也不太严格，易于推广。采煤工艺设计本矿井主采 15 号煤层，煤层倾角在 1117之间变化，平均 14，煤层平均 8.74m，煤层结构比较简单。本矿井采用走向长壁采煤法，综合机械化放顶煤采煤工艺，工作面长度 205m，走向长 1015m，平均采高 3.0m，采放比为1：1.9，采煤机截深 0.6m。工作面断面均为梯形，工字钢支护，端头支护采用ZPT6500 型支架支护。矿井主要设备选择：架线式电机车主要技术特征表 表 514 配套电机型号粘着质量（t）轨距（mm）速度m/s 型号 功率(Kw)电压（V）外形尺寸ZK106/250 10 600 11 ZQ21 21 250 450010601500矿车主要技术特征表 表 515 名称 型号名义载重（t）轨距（mm）外形尺寸（mm）自重（Kg）3t 底卸式矿车 MD3.36 3 600 345014001200 18001t 固定箱式矿车MGC1.16A 1 600 20008801150 5921t 平板车 MP16A 1 600 20008801150 4641t 材料车 MC16A 1 600 20008801150 494主斜井提升设备：胶带输送机主要技术参数 表 5-2-1副斜井绞车选型：2JK-3/20 型提升机技术特征表 表 5-2-2型号 带宽 运量 速度 功率 供电电压SDJ-150 1200 750t/h 2.0m/s 150kW 380/660V卷筒 提升高度型号 个数 直径m宽度m钢丝绳最大净张力KN钢丝绳最大净张力差/KN最大钢丝绳直径/mm 一层二层2JK-3/20 2 3 1.5 13000 8000 37 289 646排水高度为 245m，水仓容量为 1760m3，根据水泵扬程和矿井正常涌水量，从产品样本中选择额定值接近所需值的水泵，水泵型号选 250D606 型多级分段式离心泵，额定流量 330 m3/h，扬程 387m，吸程 3.5m，效率 73，配带电动机型号 JSQ1584 型，容量 1050KW，外形 425415751435。水泵在管路上工作时，其工作情况不仅取决于泵本身的特性，同时也与排水管路的特性有关，但泵在一定管路上工作时，它的扬程流量、轴功率和效率等参数也是确定的，这些确定值可由水泵的实际扬程特性曲线与绘制在同一座标图上的管路特性曲线的交点来确定。此点为工况点。本设计选用 BDNo24 型通风机，n=740r/min。在进行矿井通风总阻力计算