福建煤电漳平分公司大瑶煤矿矿井初步设计.doc

龙岩学院毕业设计题目:福建煤电漳平分公司大瑶煤矿矿井初步设计学 校:龙岩学院资源工程学院专 业: 采矿工程专业 学 号: 2007080202 作 者: 陈 进 海 指导老师 : 郭玉森(教授) 林世豪(副教授) 王世潭（副教授） 周桂铨(讲 师) 张文武（讲师）何标庆（讲师）2011-02-22至2011-06-03目 录第一章 矿区概述及井田特征 4第一节 矿区概述 5第二节 井田地质特征6第三节 煤层特征 12第二章 井田境界和储量13第一节 井田境界 13第二节 井田工业储量13第三节 井田可采储量 13第三章 矿井生产能力、服务年限及工作制度 14第一节 生产能力及服务年限 14第二节 矿井工作制度 14第四章 井田开拓 14第一节 概述 14第二节 井筒位置的确定 14第三节 开采水平的设计 15第四节 采区划分 15 第五节 井底车场 15第六节 开拓系统的综述 15第五章 采煤方法和采区巷道布置 16第一节 煤层的地质特征 16第二节 采煤方法和回采工艺 18第三节 采区巷道和生产系统 19第四节 采区车场设计及峒室 20第五节 采区采掘计划 21第六章 矿井运输与提升 23第一节 概述23第二节 采区运输设备的选择23第三节 主要巷道运输设备的选择23第四节 提升23第七章 矿井通风与安全 25第一节 矿井通风方式与通风系统的选择25第二节 采区及全矿所需风量 25第三节 矿井通风阻力计算24第四节 扇风机选型 34第五节 防止特殊灾害的安全措施36第八章 矿井排水 39第一节 概述 39第二节 排水设备选型 40第三节 水仓及水泵房 40第九章 技术经济指标 40第一章 矿区概述及井田特征第一节 矿区概述一、位置与交通大瑶煤矿（原大瑶工区）隶属大坑井田，位于漳平市城北25公里，地理座标：东经1172339至117252,北纬252938至253150，行政区隶属漳平市双洋镇，距漳平市20公里。东有下洋村，北文宾山村。井田南北境界是以地质剖面线划分，北与文宾山以39线分界，南以22线与产孟分界，西以大瑶溪为开然界线，溪沟之西为吴格山，东以马水尖、城门隔山山锋为界，区内南北长4.2公里,东西宽2.8公里，面积约12平方公里。井田内有漳平市通往鹰厦铁路的麦元火车站站的公路（26公里），对外交通较为方便。二、核实矿区范围大瑶煤矿的采矿权人为福建省红炭山矿业有限责任公司，采矿证由福建省国土资源厅发证。其矿区范围、采矿权有效期等见表1-1。采矿许可证拐点坐标为:1、x 2820685.00 y 39541880.002、x 2820670.00 y 39540950.003、x 2821700.00 y 39540500.004、x 2822135.00 y 39541000.005、x 2824000.00 y 39541000.006、x 2824000.00 y 39541685.00开采标高为：由410米至100米标高矿井采矿许可证基本情况表 表1-1 矿井名称采矿权人矿 区 范 围采矿许可证号采矿权有效期发证日期面积 (km2)拐点坐标开采深度（m）大瑶煤矿福建省红炭山矿业有限责任公司2.9922由1-6共6个拐点确定+32535260001200532013年7月2008年7月三、地形、地貌、水系及气象大瑶煤矿开采大坑井田，处于漳平市双漳镇大瑶村一带。区内地形为褶皱中山、中低山及低山，山岳地形，为戴云山山脉之一，地形上受岩性构造控制。由于区内地形受岩性和构造的控制，平地极少，井田地形是东部高，西部低。本区属于亚热带气候，气候温和，一年四季无严寒酷暑，唯冬季受北方寒流侵袭，气温较低，多年平均气温20.5，各月平均气温均在11以上，月平均最高30.7，最低6.7。本区内风向受山脉阻挡，以东南风为主，风力平均1级左右，历年最大可达7级。累计多年平均降雨量为1380.2毫米，全年雨量分配不均，春夏之交及夏季多雷雨，五、六、七、八月总量占全年58.3%，十、十一、十二、一月仅占13.2%，变化大。暴雨形式集中于五、六两月，日最大降雨量达143.9毫米（1966年2月17日）。相对湿度多年每月平均74.382.4%，月最小54%，月最大68%。井田范围内无大水系及湖泊，地表无积水，水系隶属九龙江支流，矿区内沟谷水流入大瑶溪，经雷池折向西纳入九鹏溪。四、煤炭运销和经济效益情况大瑶煤矿地处漳平市郊区，交通方便。所生产煤炭除部分由福建煤电股份公司统一外运外，其余煤炭就地销售。d4、d5、d7 三层主要煤层，煤质相近，所产原煤以统煤堆放和销售。主要销往漳州糖厂、厦门电厂、福建亿力燃料公司、青山纸业、西埔煤炭贸易公司以及省纺织化纤工厂等。五、水源情况根据大瑶井、五号井未来的充水因素分析，各矿井涌水量主要来自煤系浅部露头区的大气降水的垂直渗透补给，与多年来各矿井开采的充水因素的水文地质条件是一致的，因此采用比拟经验公式法预算延深采区的涌水量。大瑶煤矿（含五号井）正常涌水量：300m3/h，最大涌水量：880m3/h六、电源情况大瑶煤矿供电引自公司35kv降压站6kv、两段母线第二节 矿井地质特征一、构造井田地质构造位于马水尖复式背斜西翼，是一个次一级构造很发育的单斜。由于受区域构造的控制和影响，井田东部地质构造远较西部复杂，构成东西部构造形式的两大特征。东部d煤组以褶皱为主，断裂次之。24线发育的小瑶背斜，为一紧密尖顶的轴面略向东倾斜的歪斜背斜。所揭露的情况和原地质报告提供的情况基本符合（详见24线剖面图）。32线北主要发育一组呈“多”字型构造排列的褶皱群，褶曲轴面略向西倾斜，两翼产状均较陡立，一般都大于50褶曲枢纽大致呈北西330340走向并以25左右倾伏角往北倾伏,延深至文宾山井田。32线北断裂一般都是小断层和褶曲伴生断裂群，对煤层破坏不太严重，但对开采仍有一定影响，尤其应该指出的是：原报告中所确定的f4大断层经采揭露证实32线以北不存在。如d煤组34线剖面图所示，原剖面图上f4断层切割处实际为向斜轴部。26线至30线南发育一组nw-se向的张扭性正断层断距虽小（一般断距10m以内），但因断层密集，对煤层破坏较严重直接影响了煤层的开采价值。西部f煤组构造较简单，以断裂为主，褶皱次之。自27线至37线北主要发育一组与煤层斜交的ne-se向张扭性正断层。断层落差15m以上的标高在+570水平的有十五条，在+460水平减少到八条。这些断层倾角较陡，大体上是平行排列，断层北盘煤层被有规律地平移向西。f煤组除了这组ne-se向断层外，还有一组与之共同轭的nne-sse向扭断层，这组断层不发育，仅见二条（f34、f35）。f34断层平推断距达60m，在井田中部把f煤组分隔成南北两段。大瑶挠曲和32线n的茶油房背向斜，对煤层影响不大，原报告中已详述，在此不重复。区域地质构造位于大坑井田马水尖复式背斜西侧，呈一狭长条带状。由于受到印支运动的强烈影响，井田内小褶曲较发育，常出现煤层的直立和倒转。块段总体为倾向西的复式单斜构造，地层走向为32020间，倾角一般在5090，平均倾角为66.5。沿走向、倾向均有波状起伏，较明显的次一、二级褶曲主要发育在小瑶背向斜附近。块段内断裂构造以f3、f4、断层为主。 1、断层：块段内落差小于1米的断层每100m内有35条，对煤层的连续稳定性有一定的影响，在此不作详细说明。主要断层有：（落差大于30米的断层有2条，f3、f4）。f2逆断层：走向约350，倾向东，倾角6580，断距510米，断层走向长约500米，分布于小瑶向斜东翼，在525硐有见此断层，不影响本区段内煤层的连续性。f3正断层：走向约300，倾向东，倾角变化大，上水平较陡65，下水平缓40左右，落差3540米，由浅部到深部逐渐消失，断层走向长约1500米。在+410主平硐及375石门揭露此为断层，断层上、下盘d7、d5、d4煤层重复见到。由于受f3断层的影响，下盘地层常出现倒转。控制程度：所见点只在26线，沿走向控制较差，较可靠。f4逆断层：走向约350，倾向东，倾角50，落差约6090米，由南往北逐渐消失，断层走向长约1500米，分布于该块段的西部，在25线附近切割小瑶背斜轴，使25线附近小瑶背斜西翼煤层受到不同程度的破坏。此断层在25线半+325水平南一石门、25-1钻孔、26线425硐上部车场、27线475平硐等均有揭露，断层沿走向控制较好、控制可靠。fs1正断层：断层走向约80,倾角约60,倾向东，断距约17米，断层以平推为主。分布置于该块段29线半，使29线半附近煤层的连续性受到不同程度的破坏。此断层在325联合运巷29线附近有揭露。fs2正断层：断层走向约70,倾角约50,倾向东，断距约8米。断层以平推为主。分布置于该块段31线半，使31线半附近煤层的连续性受到不同程度的破坏。此断层在325联合运巷31线半附近有揭露。2、褶曲：本块段主要发育一组小瑶复式背向斜，在小瑶背向斜 轴附近发育次一、二级小褶曲，两翼岩层倾角变化大，常出现直立和倒转。主要褶曲：小瑶背斜：轴向330350，为一不协调背斜，背斜西翼倾角较陡70以上，东翼倾角5070；背斜轴面不规则，+460水平以上为西倾，+375+460水平直立，+375水平以下东倾，由上水平到下水平呈一s形；轴的倾伏方向为由南往北倾伏，倾伏角在1840间，即+460水平以上为40，+460+325水平为18左右；到f4的破坏，走向延长约1000米。小瑶向斜：小瑶向斜轴轴向约330340，向斜西翼倾角较缓5070以上；向斜轴面同背斜轴面由上水平到下平呈s形；轴的倾伏方向总体上由南往北倾伏，局部出现由北往南倾伏（致使在倾伏方向上由南往北出现波状的总体倾伏），倾伏角1840间变化，走向延长约1000米。总体上块段内地质构造是以小瑶复式背向斜构造为主，小瑶复式向背斜构造为大瑶块段的主体裁构造。发育了f3、f4两条控煤断层，区内煤岩层常出现直立、倒转，构造总体评价应属类。3#背斜轴约310350，局部较平缓，煤层出现倒转，总体呈南高北低。3#向斜轴约300330,两翼倾角变化较大，总体呈南高北低。主要断层特征表表1-2-1 单位：米断层名称性质断层产状断距延深长度备 注f4逆断层801001200mm（2）、钢丝绳最大静张力：4000kg3503.9kg（3）、钢丝绳速度：2.6m/s（4）、电动机转数：730转/分（5）、传动比：1：24（6）、电动机功率：n=1.1(3503.92.6)（1020.95）=103.4kw所以选用：jr125-8 110kw 380v 725转/分电动机一台。第七章 矿 井 通 风 与 安 全第一节 矿井通风方式与通风系统的选择（一）、矿井通风方式：中央边界式。（二）、主扇工作方式：抽出式。（三）、系统初步方案（通风困难时期）。由主平峒进风+410运输大巷+410车场主暗斜井+260车场260运输大巷轨道上山370水平车场+370区段运输巷+370工作面+410区段回风巷+410主回风平硐主扇抽至地面。第二节 矿井所需风量一、计算和分配矿井风量矿井风量计算原则矿井通风的主要任务是为供给井下人员呼吸、稀释有毒有害气体、排除烟尘并创造舒适的气候条件。矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3；（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。（一）回采工作面所需风量的计算采煤工作面得风量应该按下列因素分别计算，取其中最大值。1按瓦斯涌出量计算每个工作面日产量ad为：ad=11.3611.40.97=107.69t/d两个工作面合计日产量a为215.38t/d矿井相对瓦斯涌出量qg为0.58m3/t，则绝对瓦斯涌出量为qgwi=qgad=0.58m3/t215.38t/d =124.92m3/d=0.087 m3/min第i个采煤工作面实际需风量为：qwi=100qgwikgwi =1000.12m3/min18=21.6 m3/min 式中 qwi第i个回采工作面实际需风量，m3/min； qgwi第i个回采工作面瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min； kgwi工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。炮采工作面取kd=1.82.0，式中取1.8。其中：备采工作面需风量按正常生产工作面需风量的50计算为10.8 m3/min2按工作面进风流温度计算采面温度取20， 则风速取10m/s ，工作面长度为61m，则风量系数kwi取0.9。得： qwi=60vwiswikwi qa1=60103.90.9=210.6 m3/min 式中 vwi第i个回采工作面的风速，m/s swi第i个回采工作面的有效通风面积，取3.9m2 kwi第i个回采工作面的长度风量系数3按炸药量计算工作面一次爆破长度最长为31m，炮眼布置为双排眼，炮眼间距1.2m，则共需54个炮眼；一个炮眼2节炸药，150g/节。 则 qwi=25awi qwi=255421501000=405m3/min 式中 25以炸药量为计算单位的供风标准，即每公斤炸药爆破后，冲淡有害气体所需的供风量，m3/（minkg）； awi第i个回采工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；4按工作人员数量计算 qwi=4nwi qwi=412=48 m3/min 式中 4以人数为单位的供风标准，即每人每分钟应供给的最低风量，m3/min； nai第i个回采工n 作面同时工作的最多人数，人。5按风速进行验算 按最低风速验算各个回采工作面的最小风量： qwi60025swi=600253.9=58.5 m3/min qwi604swi=6043.9=936 m3/min采煤工作面有串联通风时按其中一个最大需风量计算。综上所述，可知采煤工作面需风量即为回采工作面的风量405 m3/min（二）掘进工作面所需风量的计算煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的风量，应该按下列因素分别计算，取其中最大值。1按瓦斯涌出量计算 掘进面面积为5.8 m2，每天推进6.6m，取煤的密度为1.4，则日产量ad为：ad=586.61.4=53.59t/d 矿井相对瓦斯涌出量qg为0.58 m3/t，则绝对瓦斯涌出量为：qghi=qgad=0.58 m3/t53.59t/d=31.08m3/d=0.02 m3/min 第i个掘进工作面实际需风量为： qhi=100qghikghi qhi=1000.0218=3.6 m3/min 式中 qhi第i个掘进工作面实际需风量，m3/min； qghi第i个掘进工作面瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min； kghi第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀风量备用系数。一般取15-20，式中取18。2按炸药量计算 2按炸药量计算 掘进面一次共爆破炮眼20个，则 qhi=25ahi qhi=252015021000=150 m3/min 式中 25以炸药量为计算单位的供风标准，即每公斤炸药爆破后，冲淡有害气体所需的供风量，m3/（minkg）； ahi第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；3按局部通风机吸风量计算（局部通风机型号jbt-52-11，功率11kw，需风200 m3/min） qhi=qhfikhfi qhi=20012=240 m3/min式中