煤矿开采技术毕业论文

四川 XXXXXXX 大学毕 业 论 文报告题目： 矿 井 设 计 教 学 系： 矿业工程系 指导老师： 职 称： 学生姓名： 学 号: 专 业： 2012 级煤矿开采技术大学毕业论文 矿井设计摘要本设计是对陕西省镇巴县三元镇安家山煤矿在原有基础上所作的初步设计，安家山煤矿自然地质条件较为复杂，3 #煤层平均厚度 1.4m，属中厚煤层煤层赋存较为稳定埋藏浅，地质构造较为简单。矿井瓦斯涌出量小，属瓦斯矿井，煤尘具有爆炸危险性。煤层自燃倾向性为类，属不易自燃煤层。矿井涌水量底 。本次设计主要对矿井开拓方式准备方式和采煤方法进行了初步设计，对矿井运输、通风、排水等生产系统进行了描述和设备选型计算。设计中采用平硐开拓，采区布置为走向长壁工作面，一个工作面满足 9 万/ta 的生产要求。设计时根据现有经济技术条件，尽可能采用先进的开采技术和装备，严格执行煤矿安全规程 、 煤炭工业矿井设计规范中的相关规定。关键词：矿井初步设计 平硐开拓 采煤工艺大学毕业论文 矿井设计目录第 1 章 井田概况和地质特征 .11.1 矿区地理位置 .11.2 井田所属位置 .11.3 地形地貌、气候与地震 .11.4 矿区电力供应基本情况 .21.5 水文地质 .21.6 煤层顶底板 .21.7 煤层埋藏特征 .31.8 瓦斯等级和自然情况 .3第 2 章 井田境界储量 .42.1 井田境界 .42.2 地质储量 .4第 3 章 矿井开拓 .53.1 井口位置与工业场地选择 .53.2 井田开拓方式 .53.3 井筒、井底车场及峒室 .73.4 井底车场及峒室 .83.5 主要大巷位置及水平划分 .8第 4 章 矿井开采 .104.1 采煤方法 .104.2 工作面装备方案 .104.3 工作面参数的确定 .104.4 工作面主要设备 .114.5 工作面生产能力及回采工艺 .114.6 工作面工序安排 .124.7 顶板管理 .134.8 劳动组织 .15大学毕业论文 矿井设计4.9 生产准备与巷道掘进 .15第 5 章 矿井运输及排水 .175.1 矿井主运输方式及运输系统 .175.2 矿井辅助运输方式 .175.3 矿井运输设备选型 .185.4 矿井排水 .19第 6 章 矿井通风 .206.1 概况 .206.2 矿井通风 .206.3 矿井通风阻力 .246.4 掘进通风 .266.5 矿井通风设施和减少漏风的措施 .26后 记 .26致 谢 .27参考文献 .28大学毕业论文 矿井设计1第 1章 井田概况和地质特征1.1 矿区地理位置安家山煤矿位于镇巴县城西南 45km 的三元镇安家山村，其地理坐标：东经 1074542，北纬 322830。矿井距 210 国道 40km，镇巴到通江之省道从井田西部边缘通过，距矿井 3.5km；矿井距汉中市 236 km；距万源市 130km；距离官渡（四川万源）火车站 126km，交通较为方便。交通位置图 1-11.2 井田所属位置该井田属镇巴煤田长岭复式向斜西南翼之一小段，次一级小褶曲发育。1.3 地形地貌、气候与地震（1）地形地貌该区三面环山，中部相对平坦。井田内最低标高约+760m，最高标高约+1400m，相对高差 640m。属大巴山中-低山地貌，群山环绕，山清水秀，景色宜人，植物生长茂盛。（2）河流与水库井田内无常年性河流和水库，周围三面溪水汇集，在其北部形成河流。井下补给水源主要靠大气降水。（3）气象与地震大学毕业论文 矿井设计2本区属暖温带大陆性气候，雨量充沛，四季分明，气候温和，光照充足。据气象部门的统计资料，年降雨量约 7901820mm，降水主要集中在每年的 7、8、9 三个月，占全年降雨量的 5560%。历年平均气温 13.5，最高 38，最低-10。结冰期为12 月至翌年 2 月，最大冻土厚度 280mm；历年最多风向 NE 和 NW。根据 1993 年陕西省工程抗震设防烈度图 ，矿区地震烈度为度。1.4 矿区电力供应基本情况矿井供电电源采用双回路，一路 10kV 电源引自长岭 35kV 变电站，供电距离约13km。另一路 10kV 电源引自汤家河水电站，供电距离约 4km。1.5 水文地质（1）地表水井田内无大的地表水，仅有山涧溪流，大气降水为地表水和地下水主要补给源。井田内山高坡陡沟谷发育。大气降水一部分经沟流小溪排泄，一部分渗入地下。下渗的降水有些以泉水形式流出地表、有些沿裂隙流向深部补给地下水，水文地质类型属裂隙水为主的简单类型。（2）井田主要含水层和隔水层三迭系中上统石灰岩、侏罗系下统须家河组砂、砾岩（K 1）含水层组：出露于井田北西边缘一带，厚度达 640 余米，按岩性特点分为三段。下段为厚层石灰岩（120m） ，中段为泥岩、泥灰岩互层夹角砾灰岩（220m 厚具有隔水作用） 。此两段岩层在井田内埋藏较深又远离煤层。上段为中、厚层灰岩和泥灰岩互层，中夹薄层泥质条带，厚约 300m。灰岩裂隙溶洞发育，因底部有隔水层，有泉水出露于该段底部。应注意灰岩溶洞突然涌水事故的发生。井田内主要含水层组以基岩裂隙为主，而基岩裂隙水的大小则受裂隙发育程度和地下水的补给条件所控制，前者受地质构造和后期风化作用的影响：后者则与大气降水、地貌、地形、水文等因素有关。矿井涌水量采用富水系数法、大井法、廊道法进行计算和对比，确定矿井正常涌水量为 12m3/h，最大涌水量为 23 m3/h。1.6 煤层顶底板（1）煤层顶板3#煤层顶板为灰色钙质粉砂岩，夹灰色钙质泥岩、薄层钙质砂岩，属中等易跨落顶板。大学毕业论文 矿井设计3（2）煤层底板3#煤层底板为黑灰色泥岩或粉砂岩，岩性相对较松软。1.7 煤层埋藏特征（1）主要开采煤层3#煤为本井田主要可采煤层，煤层厚度 0.32.5m，平均厚 1.4m；煤层倾角2260，浅部倾角较大，深部倾角较小；其余煤层极薄，无开采价值。（2）煤质据精煤挥分（V r）和胶质层厚度（Y）测定：3#煤层 Vr 11.1816.29%，平均 13.47%，变化不大；Y 值为 0；焦渣特征一般为23；罗加指数 06；属不粘结至弱粘结煤层，煤质为贫煤。（3）工业用途评价根据煤炭质量分级国家标准（GB/T152224.1-2010）3 #煤层为中灰高灰、底中热值贫煤。由于热值底一般作为电煤燃烧。1.8 瓦斯等级和自然情况3#煤层瓦 斯 绝 对 涌 出 量 0.09m/min， 瓦 斯 相 对 涌 出 量 2.28m/t， 二 氧 化 碳 相 对 涌 出量 2.1m/t， 。 属低瓦斯矿井。（1）煤尘爆炸性根据陕西省煤田地质综合实验室检测报告：煤尘爆炸性鉴定，采用 MT78-84 分析标准，送检样本火焰长度为 11mm，抑制煤尘煤炸最低岩粉量为 40%，煤尘爆炸指数为19%，鉴定结论为该矿井所开采的 3#煤层，煤尘具有爆炸危险性。（2）煤层自燃倾向性根据陕西省煤田地质局综合实验室对井田 3#煤送检样本检测报告，煤层自燃倾向性鉴定，氧化样为 402，还原样为 406，原煤样为 410，氧化程度为 50%（根据GBT18511-2001） ，鉴定结论为本矿井所采 3#煤层自燃倾向性为 类 ， 属 不 易 自 燃 煤 层大学毕业论文 矿井设计4第 2章 井田境界储量2.1 井田境界镇巴县安家山煤矿井田走向长约 4500m，倾斜宽约 10001200m，面积6.0568km2。开采深度 1270m700m。2.2 地质储量经计算 3#工业保有储量为 275.98 万 t，设计利用储量（C）为 260.21 万 t，设计可采储量（ZK）为 195.62 万 t。矿井资源整合后设计生产能力 90kt/a，设计服务年限 16a。大学毕业论文 矿井设计5第 3章 矿井开拓3.1 井口位置与工业场地选择（1）工业场地选择原矿井所在的工业广场处于井田的中央，地势为台阶性坡地，是本井田内唯一可选的工业场地，本次设计仍选择在本广场内，重新开拓一平峒与原来的三个平峒形成矿井新的开拓系统，初期使用上部平峒上山开采；后期使用下部平峒上下山开采，井下位置较合适，便于开拓。（2）井口位置根据地面工业广场选择情况和地形、地貌特征，结合井下地质条件：层倾角较大，埋藏深浅不一。新井口位置的选择范围，仅限于工业场地所在的山坡，井筒选择位置较高，则开采煤量有限，选择较低，井筒则长、工程量加大，经过现场勘察，技术上合理，经济上可行的新井口位置选择在+850m 标高。原有的三个平峒（+997、+950m 和+1057m） ，分别为初、中期的主井和风井。 3.2 井田开拓方式（1）方案提出井田内+1050m 标高以上煤层已基本采完。矿井现有三条平峒：+1057m 回风平峒、+997m 主平峒以及最近完成的+950m 平峒，均为圆弧拱形断面，巷道净宽 2.2m，净高2.3m，断面积 4.6m左右；这些平峒即可完成+950m 水平以上的煤层开采，剩余+700m(资源部门划定的下限)至 950m 的开拓问题即为本设计考虑的重点。据此设计提出以下两个开拓方案。方案一：平峒开拓1）矿井采用四条平峒开拓全井田，主平峒为新开拓，主要开拓中下部煤层，中上部煤层利用原有的+950m、+997m 和+1057m 平峒进行开拓；2）已有的三个平峒井口标高分别为+950m、+997m 和+1057m；方位分别为45、58 和 68；长度分别为 358m、286m 和 284m；3)新开主平峒（后期用）井口标高+850m，方位 35，选用圆弧拱形断面，巷道宽2.4m，高 2.3m，面积 5.1m，长度 452m。水平（+3）掘进进入煤层，然后沿煤层走向分别向两翼开掘+850m 水平运输大巷（断面同主平峒）和集中运输、回风斜巷与+950m 水平大巷连接，构成生产系统，主要开采 710950m 之间的煤层；大学毕业论文 矿井设计64）+710+850m 的开采，在巷道探明煤层储量后，采用下山开拓；+950m 水平以上煤层的开采，利用原有的三条平峒。方案二：综合开拓（平峒与斜井）1）矿井采用一条斜井和三条平峒开拓全井田，主斜井为新开拓，副平峒和回风平峒分别利用原有的+950m、+997m 和+1057m 平峒；2）新开主斜井井口标高+800m，方位 130，圆弧拱形断面，巷道宽 2.4m，高2.3m，面积 5.1m，长度 294.4m；以 17 坡度掘进进入煤层（标高+710m） ，然后沿煤层走向分别向两翼开掘+710m 水平运输大巷（断面同主斜井）以及采区运输、回风上山与+950m 水平大巷连接，构成生产系统，主要开采 710950m 之间的煤层；3）+950m 水平以上煤层的开采，利用原有的三条平峒。（2）方案比较优 点 缺 点方案一1平峒开拓系统简单，占用运输设备少，水可以自流出井；2储量不清楚之前，投资风险小；3装备简单，投资较少；4适合当地开采习惯。1急倾斜煤层上山开采方便，但这一开拓方案仅能采 850 以上的煤层，850 以下还需用下山开采，后期工程量大；2多一条水平大巷。方案二1一次投资即可完成所划定区域的煤层开采；