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大雁 矿区 mta 设计 源文件

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大雁矿区四矿1.2Mta的新井设计(含源文件),大雁,矿区,mta,设计,源文件

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:-:-:-:-:-:-:-:-图 3底车场线路布置图 I 摘 要 本设计新井为 大雁矿区四矿 有 4层设计可采煤层，平均总厚度为 8m。设计井田的可采储量为 务年限为 57a。划分二个水平开采。 井田平均走向长 均倾斜长 层平均倾角 属于缓倾斜煤层。 本设计矿井采用双立井的开拓方式，集中大巷布置方式。共划分 8个带区，其中首带区为 二 个，达产工作面一个。本设计带区为东一 带区 ，大巷装车式下部车场，综合机械化采煤。年工作日为 330d，采用“四、六”式工作制，工作面长为 200m，每刀进度为 日割 九刀。 提升设备为主井采用箕斗提升，副井采用罐笼提升。 由于井田倾斜长度较大，且为缓倾斜煤层，以及煤层地质条件等因素影响，决定本井田内全部采用倾斜长壁采煤法开采。 由于本人知识有限，缺乏一定的现场经验。因此，本设计中难免会出现一些问题，请各位专家老师不吝指正。 关键词 可采储量 采煤工艺 倾斜开采 联合开采 联合开拓 he of is to a of of It 7is in in in to is to of to is is 30 00of is is my be of in I it of to to 录 摘 要 . I . 1 章 井田概况及矿井地质特征 . 1 田概况 . 1 交通位置 . 1 地形与河流 . 1 气象 . 1 质特征 . 2 矿区范围内的地层情况 . 2 井田范围内和 附近的主要地质构造 . 4 煤层赋存状况及可采煤层特征 . 4 岩石性质及厚度特征 . 5 井田内 的水文地质情况 . 6 沼气及煤尘及煤的自燃性 . 7 煤质及牌号及用途 . 8 第 2 章 井田境界及储量 . 9 井田境界 . 9 井田周边情况 . 9 井田境界确定的依据 . 9 井田未来发展情况 . 9 井田储量 . 9 井田储量的计算 . 9 保安煤柱 . 10 储量计算的评价 . 11 矿井工作制度 生产能力 服务年限 . 11 第 3 章 井田开拓 . 12 概 述 . 12 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 . 12 V 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 . 12 矿井开拓方案的选择 . 12 井硐形式和井口位置 . 12 开采水平数目和标高 . 14 开拓巷道的布置 . 15 选定开拓方案的系统描述 . 17 井硐形式和数目 . 17 井硐位置及坐标 . 17 水平数目及标高 . 17 石门及大巷数目及布置 . 17 井底车场的形式选择 . 18 煤层群的联系 . 18 带区划分 . 19 井硐布置和施工 . 20 井硐穿过的岩层性质及井硐支护 . 20 井筒布置及装备 . 21 井硐延伸的初步意见 . 22 井底车场及硐室 . 24 井底车场 形式的确定及论证 . 24 底车场的布置 . 25 井底车场通过能力计算 . 26 井底车场主要硐 室 . 27 开采顺序 . 30 沿井田走向的开采顺序 . 30 沿井田倾向的开采顺序 . 30 带区接续计划 . 30 三量控制情况 . 31 第 4 章 带区巷道布置及带区生产系统 . 34 带区概述 . 34 设计带区的位置及带区煤柱 . 34 带区地质及煤层情况 . 34 带区生产能力储量及服务年限 . 34 带区巷道布置 . 35 区段划分 . 35 带区斜巷布置 . 35 带区车场布置 . 36 带区煤仓形式容量及支护 . 38 带区硐室简介 . 39 带区工作面接续 . 40 带区准备 . 41 带区巷道准备顺序 . 41 主要巷道断面示意图及支护方式 . 41 第 5 章 采煤方法 . 42 采煤方法的选择 . 42 采煤方法的选择 . 42 回采工艺 . 42 回采工作面的工艺过程及使用的机械设备 . 42 选择采煤工作面循环方式和劳动组织形式 . 44 第 6 章 井下运输和矿井提升 . 46 矿井井下运输 . 46 运输方式和运输系统的确定 . 46 矿车的选型及数量 . 46 带区运输设备的选择 . 51 矿井提升系统 . 52 矿井提升设备的选择与计算 . 52 第 7 章 矿井通风系统的确定 . 54 矿井通风系统的确定 . 54 概述 . 54 通风系统确 定的因素 . 54 风量计算与风量分配 . 54 风量计算 . 54 风量分配 . 58 风速计算 . 58 风量的调节方法和措施 . 60 矿井通风阻力的计算 . 60 确定全矿井最大通风阻力和最小通阻力 . 60 矿井等积孔的计算 . 61 通风设备的选择 . 62 主扇的选择计算 . 62 电动机的选择 . 63 反风措施 . 63 矿井安全技术措施 . 63 第 8 章 矿井排水 . 65 概述 . 65 矿井水来源及涌水量 . 65 矿井主要排水设备 . 65 排水方式和排水系统简介 . 65 主排水设备及管路选择计算 . 66 第 9 章 技术经济指标 . 70 致 谢 辞 . 73 参考 文献 . 74 附录 1 . 75 附录 2 . 错误 !未定义书签。 1 第 1 章 井田概况及矿井地质特征 田概况 交通位置 矿区东接牙克石市，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河与陈巴尔虎旗相 望。矿区交通便利，国防公路 301 线在矿区北部通过，滨洲线铁路在矿区中部穿过。大雁火车站东距牙克石市 18西至海拉尔区 64向西经海拉尔市可到我国边陲重镇满洲里市。 向东经牙克石市可达加格达奇、齐齐哈尔、哈尔滨、沈阳、北京以及全国各地。 地形与河流 大雁矿区位于大兴安岭西北坡，地势为四周高中部低，呈盆地状，海拨标高在 +640 +700m 之间，地表 植被 以草本植物为主，有部分森林，矿区北部及南部有 小溪 和沼泽。 大雁四矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低，海拨标高在 +653 +716m 之 间，一般在 +650m 左右。 海拉尔河 为本地区的主要区域性河流， 总体流向为由北东流向南西，河床宽为 58 130m，属老年期河流，弯曲率较大，沿河两岸牛轭湖及河漫滩广泛分布。其最大洪峰流量为 1057m3/s，多年平均流量为 66m3/s。该河流距离矿区最近点在 1外，又为丘陵所隔，对矿井开发 无 影响。胜利沟小溪发源于区外东南部的低山间，上游呈树枝状，源头有群泉出露，总体流向为由南东流向北西，最终于扎罗木得西北端注入海拉尔河。该小溪汇集有大气降水及火山岩风化裂隙水，全长 35域面积 97该河 冬季干涸 ，夏季畅流，汛期水量骤增，最大流量为 s，最小流量为 s，沿河遍布沼泽。 气象 本区属亚寒带大陆性气候，冬季漫长而寒冷，春季干燥风大，夏季湿润短促，秋季气温骤降，年降雨量小，蒸发量大，年平均降水量为 平均蒸发量为 平均气温为 ,最低气温为 ，最高气温为 2 + ，年平均风速为 s，最大风速为 23 m/s，风向多为西北，降雪期为每年 9月到翌年的 5月中旬，结冻期为每年 10月至翌年 4月末，冻结厚度一般在 3并有岛状永久冻土层。本地区地震动峰值加速度（ g）为 照地震裂度为 6 度。 质特征 矿区范围内的地层情况 大雁煤田位于新华夏系第三隆起带（大兴安岭隆起带）的西坡，第三沉降带的东缘，在海拉尔盆地的五九 南屯凹陷中段，大雁煤田为一向斜构造，即大雁 扎尼河向斜。向斜轴的方向为 80 E，倾向北西，倾角 15 30。向斜的浅部比较陡，一般倾角在 15 20，中部略缓，深部平缓，呈一向北西倾斜而为断裂所破坏的单斜构造。 区内出露地层主要为古生界泥盆系上统大民山组（ 蚀变安山岩、酸性熔岩、薄层凝灰岩、凝灰质砂砾岩；中生界白垩系下统龙江组（ 下部中酸性熔岩段、上部凝灰碎屑岩段，梅勒图组（ 酸性熔岩和碎屑岩、大磨拐河组（ 凝灰碎屑岩、泥岩、砂岩、煤层及伊敏组（ 泥岩、粉砂岩及煤层；新生界第四系（ 松散沉积物。 本区域地层时代、厚度、岩性及化石属种等情况，详见“ 表 1区域地层一览表”。 3 表 1域地层一览表 区域内构造以断裂为主，地层基本是单斜状产出。断裂方向以近东西向的走向断裂及南北向断裂为主。大雁煤田内无岩浆侵入。 界 系 统 组 符号 厚 度 （ m） 岩 性 变 化 情 况 新 生 界 第 四 系 海拉尔组 部 为 黑 色 腐 植 土 和 黄 色 风 成 砂 ，下部 为 粘 土 ， 亚 粘 和 砂 砾 。 中 生 界 白 垩 系 下 统 伊 敏 组 33 要 为 泥 岩 和 粉 砂 岩 ，夹 细 、中 、粗砂 岩 、煤 层 及 碳 质 泥 岩 。与 下 部 地 层整 合 接 触 。 大 磨 拐 河 组 0 主 要 含 煤 组 ，含 4 个 煤 层 ，编 号 为 ：27、 31、 32、 36 煤 层 。 梅勒图组 0 为 泥 岩 、砂 岩 和 薄 煤 层 ，中 为 中 基性熔岩，下为泥岩夹玄武岩和薄煤层。 龙 江 组 50 部 为 凝 灰 碎 屑 岩 ，下 部 为 中 酸 性 熔岩。 古 生 界 泥盆系 上 泥盆统 大 民 山 组 详 主要为蚀变安山岩、酸性熔岩、薄层凝灰岩、凝灰质砂岩。 4 井田范围内和附近的主要地质构造 大雁煤田内断层大部分是向南倾斜，与煤系地层倾向相反，造成含煤地层在平面上重复出现，沿倾斜方向呈阶梯状抬起。四矿主要断层情 况详见“ 表 1要断裂构造”表。 表 1要断裂构造 本区褶曲构造简单，通过生产实见，仅在 25 26勘探线之间赋存一背斜褶曲，其曲扭方向为 W，翼角为 7，其附近煤岩层节理较发育。从总体上看，断层较为发育 ，本区构造条件属于中等，断层性质均为张扭性正断层，有逢断必正的 规律 。 煤层赋存状况及可采煤层特征 本井田开采的煤层主要位于白垩系下统大磨柺河含煤组，本组共有中厚煤层 4 层 ，为了 便于区别 ，现将各煤层厚度、结构、容重和顶底板情况分层详见下表“ 表 1采煤层特征表” 顺序 名称 性质 断层面 走向 断层面 倾向 倾角 （ o） 落差 （ m） 水平断 距 (m) 1 E 30 48 20 62 12 42 2 35 45 15 50 0 7 3 W 10 20 25 80 7 36 5 表 1采煤层特征表 序号 煤层名称 煤层厚度（ m） 层 间 距 （ m） 倾角（ ） 围岩 煤的牌号 硬 度 （） 容重 （ t/ 煤层构造及稳定性 最小最大 顶板 底板 平均 1 17 中砂岩 粉砂 岩 褐煤 定 19 中粗砂 岩 细砂 岩 褐煤 稳 定 26 细砂岩粉砂岩 细砂 岩 褐煤 稳 定 31 中粗砂 岩 细砂 岩 褐煤 定 岩 石性质及厚度特征 矿区内煤层顶、底板均为泥岩或粉砂岩，胶结较差，遇水膨胀 ,有底鼓的倾向，易产生冒顶，矿山开采时要留设一定厚度的煤皮假顶及底煤，同时需加强支护，并留有足够的保安煤柱，切实做好顶、底板管理工作。 本区煤层围岩 较硬 ,硬度在 2 3 之间。各煤层顶、底板依据勘探资料及井下生产实见做如下叙述： 区内煤层顶底板岩石约有 85%以上为泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩及细砂岩组成， 15%以下为粗砂岩及含砾砂岩组成。据肉眼鉴定，这几种岩性均由泥质或凝灰质胶结，松散破碎。由于煤层较软、抗压强度低，极不利于巷道及采面支 护，容易使巷道变形和支护困难。 岩石性质见“表 1石主要物理力学性质指标表”。 表 1石主要物理力学性质指标表 6 井田内的水文地质情况 大雁煤田位于大兴安山脉西北麓，属于海拉尔盆地的一部分，煤田的南北两侧由火成岩组成，地表标高一般在 +650m 左右，由于是后期剥蚀（侵蚀）构造的影响构成了 现代低山 丘陵地形，大雁煤田内没有主要河流通过，四矿井田位于大雁煤田的东南部，胜利河由东南向西北流经四矿井田的西南部后汇入海拉尔河。 本区含水层以煤系风化裂隙带含承压水为主，风化带以下为煤系风化裂隙含水层为辅。本区第四系地层基本无水，但却是大气降水及火山岩裂隙水渗入补给煤系地层含水层的良好通道。 本区含水层以煤系风化裂隙带含水层为主，风化带以下煤系孔隙含水层为辅。本区第四系基本不含水（仅在井田西部砂砾层含水），但却是大气降水渗入煤系地层含水层的良好通道。 地下水有较完整的循环系统 ,即 :补给、径流、排泄过程天然状态下，地下水总的径流方向是由东 南 向 西北 ，也就是由东 南 补给，排泄于西 北 方向，井田内地下水的水质类型为 化度为 355 412mm/ 名称 容重 102 kg/隙度 压强度 102 kg/拉强度 102 kg/形模量 102kg/性模量kg/岩 - 25 2- 20 1- 10 砾岩 - 15 1- 15 2- 8 泥炭岩 2- 7 5- 10 灰岩 - 20 5- 20 - 8 5- 10 页岩 6- 10 - - 8 石英长石 15- 35 - 20 6- 20 7 本区的含水层可分为如下四类：第四系孔隙含水层、煤系风化裂隙带含水层、煤系内孔隙含水层及煤层裂隙含水层。 地质特点 （ 1） 、本矿区地下水埋藏较浅，主要以煤层裂隙水为主。 （ 2） 、煤层中裂隙发育，导水性强。 （ 3） 、第四系地层有较厚的粘土分布，对大气降水的补给起到一定隔水作用。 （ 4） 、本矿区 地势较高，第四系地层水量不大，且补给条件较差，易于疏干。 四 矿水文地质类型为 :中等。 沼气及煤尘及煤的自燃性 矿井瓦斯含量及煤尘爆炸指数较低，煤的自然发火期为 3 6个月 ，瓦斯涌出量非常小。随着深度增加，瓦斯涌出量逐渐增加，不同煤层瓦斯含量也有不同。 主要可采煤层 均含量为 t，可燃质、 t，可燃质各主要可采煤层瓦斯自然成分以 矿瓦斯相对涌出量为 t，属于低瓦斯矿井。 根据煤尘爆炸性试验指标，煤尘爆炸指数 15 23%之间，该矿开采的煤层属于 不 易 发生 爆炸危险的煤层。 本区煤样的燃点试验结果为原样燃点为 253 ， 还原样燃点为 265 ， 氧化样燃点 256 ，说明煤的燃点比较低。本区煤种为褐煤，煤化程度低、燃点比较低，极易风化成粉末和碎块，煤层含水分又较高，煤炭采出后堆积在一起，因湿度较大，煤堆很容易发热，当温度达到临界值时，就会发生煤的自燃。井下煤层裸露点封闭或通风不及时，也会发生煤层的自燃现象。本区煤层自燃发火期为 3 6个月。 矿井总体为 级自然发火矿井。 本区恒温深度 16 26m，温度 6 ,从地温测量成果计算分析，本区平均地温梯度为 ,平均地热增温率为 ，地温梯度小于 3。本区基本属于地温正常区。但随着开采深度的增加，地温将有所升高 ,给生产安全带 8 来负面影响。 根据地压观测资料，煤岩层在断层附近特别破碎，特别是在大断层附近表现的尤为明显。随着开采深度的增加，地压增大。 煤质及牌号及用途 本区所有煤层其物理性质共性明显，差异不大，一般多为黑褐 痕浅褐色 有沥青光泽，多属暗淡（或半暗淡）型煤。结构单一或呈条带状，常见条带状结构或木质结构，具层状或块状构造，断口平坦，个别呈参差状断口，外生裂隙发育。硬度在 1 3 之间（摩氏硬度），具较强韧性，煤的比重 间，平均 的容重在 间， 根据本区各煤层进行磨片镜下鉴定结果表明，本区煤岩组分以凝胶化物质为主，其次是丝质炭化物质，以及含量不高的稳定组分和矿物杂质。矿物以泥质和浸染状粘土为主，石英颗粒次之。 本区各煤层的化 学性质比较稳定，根据 4个计量煤层的煤芯煤样化验结果，其煤质指标如下： 水分（ 平均 灰分 ( 平均 挥发分（ 平均 属高挥发分。 粘结性：属弱粘结性。 本区煤种牌号单一，区内各煤层其坩埚粘结性几乎都是 1，煤化程度低，均属褐煤，其中 27、 32 号煤层属低灰分煤， 31 号煤层属于高灰分外， 36 号煤层属于中灰分煤。从平面上看，本区内煤层的主要煤质指标灰分产率（ 随深度变化 不大，挥发分产率（ 随着深度加大而降低的趋势。 本区煤的发热量（ 平均为 分（ 均为 硫（ 均为 灰熔点（ 1380，属中灰，特低硫，高熔点煤。 本区煤种为褐煤，煤的灰分产率较高，干燥基发热量较低，全硫含量为低硫煤，本区煤可供 发电 、 锅炉用煤 和 民用生活燃料用煤。 9 第 2 章 井田境界及储量 井田境界 井田周边情况 井田北部以煤层露头标高线为界，南（深部）以 层 为界，西以正 以正 井田境界内无三下一上开采。 井田境界 确定的依据 （ 1） 井田范围、储量要与矿井生产能力相适应。 （ 2） 井田要有合理的尺寸以保证各个开采水平有足够的储量和服务年限。 （ 3） 充分利用自然等条件确定井田境界。 （ 4） 井田要有合理的 开采范围，便于矿井的发展 。 井田未来发展情况 井田范围内煤层由大雁四矿进行开采， 由于技术和经济原因对于井田深部的勘探数据很少，随着科技的进步在技术上对井田深部进行精确探查，可能发现新的可采煤层。 井田储量 井田储量的计算 根据区域地质报告和井田地质精查报告计算 井田 地质储量（能利用储量和 10 暂不能利用储量）、矿井工业储量（精查中的“ A、 B、 C” 三级储量 ） 、矿井设计储量和矿井设计可采储量等。 S H r/式中 井田 工业储量， S 块段面积 ， H 块段总厚度， m； r 煤的容重 ， t/ 为煤层平均倾角 ， 。 ( =Z=( C 式中 Z 可采储量， c 工业储量， 永久煤柱损失， 带区回采率 ,厚煤层不低于 厚煤层不低于 煤层不低于 方小煤矿不低于 计算得： Z=（ 保安煤柱 （ 1）工业场地 保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈定煤柱范围。工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带宽度为 15m。 （ 2） 本矿井采用斜巷连接带区与条带，在斜巷外留设 30带区之间留设 5 井田境界煤柱的留设 11 井田范围三面以断层为界一面以煤层露头为界，为开采安全确定断层与煤层露头均留设 50m 的煤柱进行保护。在井田范围内有一 小断层，在其周围留设30 储量计算的评价 储量完全按照规定计算，结果正确。但是由勘察数据做的地质分析与实际地质情况存在 着一定的出入，所以储量在数值上与实际存在着误差。 矿井工作制度 生产能力 服务年限 本矿井采用“四、六”工作制，即三班采、掘工作，一班进行检修 ；每天矿井净 提 升时间为 16h；年工作日为 330d。 本矿井已查明的工业储量为 算本井田内工业广场煤柱，境界煤柱等永久煤柱损失量占工业储量的 16%，各可采层均为中厚煤层，按矿井设计规范要求确定本矿的带区采出率为 80%， 根据 井田 地质 精查 报告的资料描述，初步决定采用大型矿井设计。并 设计确定三 个方案，即矿井生产能力为 a， a 和 析如下： P=Z/中 P 为矿井设计服务年限， a； Z 井田的可采储量 , A 为矿井生产能力 ,Mt/a； K 为矿井储量备用系数，一般取 计算得： 6a ； 7a； 经与规程和 采矿设计手册 相核对，确定 57a 为比较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为 a。 12 第 3 章 井