采矿工程毕业设计（论文）-湘煤集团塘冲煤矿初步设计.doc

全套图纸加扣3012250582I前言毕业设计是对采矿工程专业四年学习的考核，也是这四年学习生活的一次深刻总结。在学校教学环节安排下，通过毕业实习较为全面的了解了矿井的各生产系统，使专业学习得于感性和理性的转化，以此为基础进行的毕业设计，是一次由工科学生向工程技术人员转变的考验，更是一次作为工科学生是否具备工程技术人员基本素质的考察。所以设计期间，严格执行教学大纲要求，以严谨的态度力求使设计完善、完美。本设计是以湖南省冷水江市塘冲矿为地质储量基础，根据王兵建老师的具体要求进行设计的。矿井自然地质条件简单，设计开采煤层为3号煤层，平均厚度2.76m，属中厚煤层。煤尘无爆炸危险性，矿井瓦斯含量高，相对瓦斯涌出量为11.35mt，为高瓦斯矿井，矿井涌水量小，正常涌水量118mh，最33大涌水量179mh。井田边界有2条断层。3通过毕业实习现场考察学习，在收集的资料基础上，按照毕业设计大纲和设计任务要求，广泛参考煤矿矿井开采设计的有关书籍、资料和网络信息，依据煤矿设计规范、煤矿安全规程（2010年版）等在原则上指导煤矿矿井初步设计的有关规定和煤矿工业设备选型的要求，对湖南省冷水江市塘冲矿3号煤层进行了矿井初步设计。设计中所采用的矿井开拓方式、准备方式以及回采方法经过方案比较和验算符合自然地质条件限制，满足设计要求。所选用工业设备与矿井设计生产能力及矿井自然地质条件相匹配，能够顺利达产，满足技术上最优、经济上最省的设计原则。全套图纸加扣3012250582II目目录录1矿区概述与井田地质特征.11.1矿区概述.11.1.1位置与交通.11.1.2地形地势、及河流.11.1.3气象及地震.21.1.4煤田开发历史.21.1.5水源及电源.21.1.6工农业简况及其它有益矿产物.21.2井田地质特征.31.2.1地层.31.2.2地质构造.41.2.3水文地质.51.3煤层特征.61.3.1煤层赋存情况.61.3.2煤牌号、煤质及用途.71.3.3瓦斯涌出量、煤尘、自燃情况及地温.71.3.4煤层顶底板.82井田境界及储量.92.1井田境界.92.1.1井田范围.92.2井田储量.92.2.1储量计算指标.92.2.2矿井工业储量.92.2.3矿井设计储量.102.2.4矿井设计可采储量.102.3矿井工作制度和井型、服务年限.122.3.1矿井工作制度.122.3.2矿井服务年限.12全套图纸加扣3012250582III3井田开拓.133.1概述.133.1.1原有矿井概括.133.2井田开拓.133.2.1井田内划分及开采水平数目及位置.133.2.2井筒形式、数目及其配置.143.2.3运输大巷和总回风大巷的布置及与煤层间的联系方式.143.2.4提出方案.153.2.5技术比较.163.2.6经济比较.173.2.7综合比较.193.3井筒断面特征.203.3.1主斜井.203.3.2副斜井.203.3.3风井.213.3.4井壁的支护材料及井壁厚度.223.3.5井筒深度.223.4井底车场.233.4.1概述.233.4.2井底车场型式的确定.243.4.3一些基本问题的确定.253.4.4线路计算.273.4.5井底车场通过能力计算.303.4.6大巷断面及支护形式.313.4.7确定井底车场各硐室位置.333.5开采顺序及采区回采工作面的配置.353.5.1开采顺序.353.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数.363.6井巷工程量和建井工期.383.6.1概述.383.6.2井巷工程量和建井周期的各计算图表.384采煤方法.424.1采煤方法的选择.424.2采区巷道布置及生产系统.424.2.1采区长度的确定.424.2.2确定区段斜长及数目.424.2.3煤柱尺寸.434.2.4采区上山的布置.434.2.5区段平巷布置.444.2.6采区车场形式选择.444.2.7采区硐室.464.2.8采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率.474.2.9确定采区巷道掘进方法及掘进工作面数目.484.2.10采区生产系统.49全套图纸加扣3012250582IV4.3回采工艺设计.504.3.1首采工作面概况.504.3.2工作面的工艺设计.504.3.3确定工作面支护方式和采空区处理方法.524.3.4工作面循环方式及循环作业图表.535矿井运输、提升及排水.555.1井下运输系统和运输方式的确定.555.1.1运输系统和运输方式的确定.555.1.2井下运输方式.555.1.3采区运输设备的选型.555.1.4大巷运输设备.565.1.5列车组成的计算.575.1.6电机车台数的计算.605.2矿井提升.625.2.1矿井提升概述.625.2.2矿井提升设计的主要依据和原始资料.625.2.3提升设备的选型计算.635.3矿井排水.685.3.1概述.685.3.2排水设备选型计算.686矿井通风与安全技术.766.1通风系统.766.1.1通风设计的基本依据.766.1.2矿井通风系统要符合下列要求.766.1.3矿井通风系统的确定.776.1.4矿井最容易时期通风系统.776.1.5矿井最困难时期通风系统.786.2风量计算及风量分配.786.2.1采煤工作面实际需要风量.796.2.2掘进工作面实际需要风量.806.2.3硐室实际需要风量.806.2.4风速验算：.826.3全矿通风阻力计算.826.3.1计算原则.826.3.2计算方法.836.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔.856.4扇风机选型.866.4.1选择主扇.866.4.2选择电动机.896.5矿井安全技术措施.896.5.1预防井下瓦斯爆炸的措施.896.5.2预防井下火灾的措施.906.5.3粉尘的综合防治.916.5.4预防井下水灾的措施.91全套图纸加扣3012250582V7矿山环保.937.1矿山污染源概述.937.2矿山污染的防治.937.2.1矿山污染控制及防范.937.2.2矿山水污染的防治的措施.947.2.3矿山噪音污染的防治.947.2.4煤矸石的利用.957.2.5其它措施.95结论.96谢辞.97参考文献.98摘要本设计是针对湘煤集团唐冲煤矿所做的矿井初步设计。唐冲煤矿自然地质条件中等，可采煤层三号煤平均厚2.76m，倾角一般为1025左右。矿井正常涌水量为118m3h，最大涌水量为179m3h。矿井绝对瓦斯涌出量为10.78m3min，相对瓦斯涌出量为11.35m3t，预测为高瓦斯矿井。煤尘具有爆炸危险性，煤层没有自燃发火倾向。井田东西长1.82.1km，南北宽约为4.5km，面积约10km2，设计井田的可采储量为3032万t，设计年产量为0.45Mt，服务年限为51a。本设计矿井采用斜井两水平水开拓，采区式准备方式，采区内采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，矿井前期采用对角式通风。主要对矿井开拓方式、准备方式、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设备选型计算，对矿井各个生产系统的生产过程进行了描述，并对矿井各个生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约关系进行了有关说明。关键词关键词：斜井塘冲煤矿高瓦斯走向长壁采煤法全套图纸加扣30122505821AbstractThispreliminarydesignisdesignedforTangChongmineofinHuNanprovince.Thenaturalgeologicalconditionismediumtheminingseam:theaveragethicknessis2.76m.Generallythedipis1025.Normallythewater-holdingcapacityis118m3hthelargestwater-holdingcapacityis179m3h.Thegassabsoluteemissionis10.78m3minthegasscontrastemissionis11.35m3t.Thisisverydangerousthismineispropheciedashighprominentgas.Thecoal-dusthasexplosionhazardtheseamdoesnthavespontaneouscombustiontendency.Thespontaneouscombustionisappraisedforthreekinds.Thefieldis4.5kmlongalongtheeast-westdirectionandis.82.1kmwidthalongthesouth-northdirection.Theareais9square.Thedesignedfieldsminingis3032millionton.Thedesignedannualis0.45Mtanditwillservefor51a.Thismineusestwoleveltoclimbthemountain.Itswaystoprepareisusingtheareaofthemine.Intheareaoftheminetheofminingisusingwalkingtowardthelongwall.Theofmanagetheroofisusingcollapse.Inthefrontperiodofthemineusesthecentralparatactictypetoventilate.ThispreliminarydesignismainlyforthePioneeringwaypreparetypesminingtypes.Thisdesignalsochoosesthemodelofthetransportationsystemventilationsystemdrainagesystemact.Anditalsodescribestheproductionprocessofeverysysteminthemine.Thisdesignexplaintherelationshipandrestrictrelationshipbetweeneveryproductionsystemandeveryproductionlinks.Keywords:TheinclinedshaftTongChongminehighgastwolevelclimbthemountainthewalkingtowardlongwallmining全套图纸加扣301225058211矿区概述与井田地质特征1.1矿区概述1.1.1位置与交通湘煤集团金竹山矿业公司塘冲煤矿，位于湖南省冷水江市城区22方向平距7处，处于湖南省冷水江市冷水江矿区塘冲井田及中连井田中北部，地理坐标为：东经11124591112736，北纬274251274725，面积约为9.792。该井田属冷水江市中连乡和新化县坪溪乡境内，井田位于冷水江中连乡杨家村。南距冷水江市约5，东与锡矿山矿务局南矿紧邻，南接1808省道至冷水江市、娄底市，距冷水江市10，并与湘黔铁路衔接，距湘黔铁路冷水江东站16，距金竹山电厂13，冷水江锡矿山公路从井田北部通过。交通颇为方便（见图1-1-1交通位置图）。新化冷水江锡矿山温塘吉庆伏口去常德湄江涟源渣渡金竹山塘冲煤矿邵阳市牛马司廉桥青树坪双峰梓门桥东东新邵陈家坊龙山沙塘娄底市杨市荷塘金石甘棠太平寺蛇形山南塘娄邵铁路上瑞高速公路湘黔线湘黔线上瑞高速公路至邵阳至衡阳至隆回至衡阳至怀化走马街衡阳市邵阳市娄底市潭市湘3203202072071808182118381822七星街桥头河斗立山壶天群侧面虎昌甫塘青山桥田坪杏子铺18161810至湘潭123456789101112131、市级政府驻地2、县（县级市）政府驻地3、乡（镇）4、铁路5、高速公路6、窄轨铁路7、国道或高等级公路8、省道9、一般公路10、国道编号11、省道编号12、市级界线13、塘冲煤矿1821320207图1-1-1交通位置图1.1.2地形地势、及河流井田北部地势高，最高标高为+540.0m，井田南部地势低，最低点为中连全套图纸加扣30122505822溪河床，标高为-192.0m；一般山势与地层走向一致，山脊多为测水煤系之石英砂岩或中、上石炭统（壶天群）灰岩组成；井田内一般标高+40m左右，地形以低山和丘陵为主。井田内无较大河流，仅有中连溪，水量不大，隶属资江水系，流量明显受降水影响，溪谷两侧一般较开阔平坦；煤层露头处的沟谷中有一小型水库和锡矿山污水沉淀池；对矿井开采无大的影响。1.1.3气象及地震本区属温湿炎热的亚热带气候，年平均气温为16.317。历年最高温度为40.1，最低气温为零下7.8。年最大降水量1603.9mm，最小降水量一般为1059.3mm，雨季集中在48月。常年风向多为北偏东或偏西风。根据中国地震烈度区划图（1992），本区地震烈度为6级，基本无地震发生。1.1.4煤田开发历史区内老窑最早可追溯到明朝末年，采用土法开采。煤层浅部废窑残渣遍布，据调查主要采3煤层，多用平硐或斜井开拓。井田范围内生产矿井主要以小煤窑形式开采：.蔡家山煤矿：主要采蔡家山断层以北的煤层，开采标高-160+200m。.民兴煤矿：南与兰家田井相接，北至53勘探线，开采下限为-300m，.齐兴煤矿：位于5049勘探线之间，开采标高为+150-250。1.1.5水源及电源本矿井供水水源井下用水为中连溪水，生活区由市自来水公司供水，水质较好，水量充沛，能满足矿井生产、生活用水的需求。矿井电源取自冷水江市11035KV变电站，电源可靠。1.1.6工农业简况及其它有益矿产物冷水江市为湘中地区主要工业城市，重点工矿企业有锡矿山、金竹山电厂、资江氮肥厂、碱厂以及湘煤集团金竹山矿业公司；县市级煤矿有资江煤矿、大建煤矿、连溪煤矿等等；农业以种稻麦为主。全套图纸加扣301225058231.2井田地质特征1.2.1地层井田内出露地层从新到老有第四系（Q）、中上石炭统壶天群（C2+3）、下石炭统梓门桥组（C1z）、测水组（C1c）、石磴子组（C1s），总厚度达1000m以上，属一套海陆交替相含煤碎屑沉积建造，现从新至老分述如下：（1）第四系（Q）主要分布在沟谷和部分山坡上，一般为亚粘土，亚砂土、冲积砂砾组成，厚020m，平均厚5m。（2）中上石炭统壶天群（C2+3）分布于井田西部，构成高山地形，主要岩性为石灰岩、白云质灰岩和硅质岩组成，总厚度800m以上，按岩性及化石可分为三段。上段（C2）为灰-深灰色厚层状粗晶质灰岩，中部夹淡红色砾状灰岩及深灰色白云质灰岩，夹硅质团块及条带，厚约441.80m，盛产蜓科化石；中段（C2+3）以浅灰-灰白色厚层状白云质灰岩为主，夹有角砾状灰岩，风化后一般呈砂砾状，未见化石，厚151.00271.60m，一般厚220m；下段（Cs）为浅灰-灰白色中厚层状粗晶质灰岩，时夹角砾状灰岩，下部含燧石结核，底部为深灰-淡红色砾状灰岩，厚68.00189.20m，一般约150m，盛产蜓科化石。（3）下石炭统梓门桥组（C1z）出露于井田中部，为一套灰-灰黑色薄至中厚层状石灰岩及泥灰岩组成，下部夹黑色燧石结核条带，局部有薄层钙质泥岩及网格状的石膏脉。盛产珊瑚及蜿足类动物化石。全层厚88.76188.55m，一般160m。（4）下石炭统测水组（C1c）为井田内含煤系地层。以灰-灰黑色石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成。全厚70.42186.49m，一般115m。由南往北有逐渐变薄之趋势。与下伏地层呈假整合接触，根据岩性及含煤性分上、下两段。1.2.2地质构造冷水江矿区位于涟邵煤田北部，构造上属于祁阳单斜构造北翼。唐冲矿区位于复