采矿工程毕业设计（论文）-大淑村矿1.2Mta新井设计.doc

中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计1中国矿业大学专科生毕业设计姓名学号：学院：成人教育学院专业：采矿工程设计题目：大淑村矿1.2Mta新井设计指导教师：职称：2013年7月徐州中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计2中国矿业大学毕业设计任务书学院成人教育学院专业年级采矿工程学生姓名任任务务下下达达日日期期：年年月月日日毕业设计日期：毕业设计日期：年年月月日至日至年年月月日日毕业设计题目：毕业设计题目：大淑村矿1.2Mta新井设计毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求：按采矿工程毕业设计大纲要求，完成冀中能源峰峰矿业集团大淑村矿1.2Mta新井设计。院长签字：指导教师签字：中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计3中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计4中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计5中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计1摘摘要要本设计为峰峰集团大淑村矿1.2Mta新井设计，共分十章：矿井概述及井田地质特征，井田境界和储量，矿井工作制度、设计生产能力及服务年限，井田开拓，准备方式采区巷道布置，采煤方法，井下运输，矿井提升，矿井通风及矿井基本技术经济指标。大淑村矿区位于距离邯郸市区北约40千米，矿区对外交通便利。区内地势较为平坦，井田走向长度7.2千米，倾斜方向长3.8千米。面积为14.5平方千米。井田可采煤层为2#。厚度分别为8.5米，煤层倾角平均为11度。井田可采储量为8862.0971万吨，新井设计生产能力为120万吨年，服务年限为52年。大淑村煤矿矿井工作制度为“三八”制，一个工作面保产。开拓方式为立井单水平开拓，水平标高为-305。矿井主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼作为辅助提升。工作面采用走向长壁采煤法，采用集中布置，工作面长180米，采煤工艺为轻放。运输大巷采用胶带运煤，大巷辅助运输采用电机车运输材料和矸石。矿井采用中央并列式通风，主扇工作方式为抽出式。关键词：井田；煤矿；开拓；采煤中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计2目录1矿区概述及井田地质特征.111.1矿区概述.111.1.1矿区地理位置与交通条件.111.1.2矿区地形特点.111.1.3矿区气候条件.121.1.4矿井供电.121.1.5矿区水文情况.131.1.6矿区经济概况.131.2井田地质特征.131.2.1煤田地质勘探.131.2.2地层情况.141.2.3断层分布.181.2.4水文地质特征.191.3煤层特征.211.3.1煤层埋藏条件.211.3.2煤层群特征.211.3.3煤层的围岩性质.221.3.4煤的特征.221.3.5瓦斯、煤尘及煤的自燃.232井田境界和储量.242.1井田境界.242.1.1井田境界确定.242.1.2井田赋存特征.242.2矿井工业储量.252.2.1储量计算基础.252.2.2井田钻孔及勘探分布情况及勘探类型.252.2.3煤层可采厚度及储量等级圈定.262.2.4工业储量计算.262.3矿井可采储量.262.3.1计算可采储量时，必须要考虑以下储量损失。.262.3.2各种煤柱损失计算.272.3.3矿井可采储量计算.273矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.293.1矿井工作制度.293.2矿设计生产能力及服务年限.29中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计33.2.1矿井设计生产能力的依据.293.2.2核算矿井服务年限.303.2.3井型校核.304井田开拓.324.1井田开拓的基本问题.324.1.1井田开拓的基本问题.324.1.2确定井筒形式、数目、位置、坐标.324.1.3工业广场的位置、形状和面积的确定.344.1.4开采水平的划分.344.1.5主要开拓巷道.344.1.6方案比较.354.2矿井基本巷道.404.2.1井筒.404.2.2主要开拓巷道.414.2.3井底车场及硐室.454.3.3主要开拓巷道.475准备方式采区巷道布置.525.1煤层地质特征.525.1.1煤层的地质特征.525.2采区巷道布置及生产系统.535.2.1确定采区巷道布置及生产系统的原则.535.2.2确定采区巷道布置.535.2.3采区巷道布置参数确定.545.2.4生产系统.545.2.5确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式.545.2.6采区生产能力确定.555.3采区车场选型设计.565.3.1车场.565.3.2采区主要硐室的布置.586采煤方法.596.1采煤工艺方式.596.1.1煤层的赋存特征.596.1.2采煤方法.596.1.3确定回采工作面长度、推进方向、推进度.596.1.4回采工作面破煤、装煤方式的确定.606.1.5采煤机的工作方式.616.1.6回采工艺.62中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计46.1.7工作面运煤.636.1.8工作面支护.636.1.9工作面设备布置图见设计图纸.676.1.10劳动组织和循环作业.676.1.11工作面成本(C).696.2回采巷道布置.716.2.1采区巷道布置.716.2.2回采巷道布置.716.2.3煤柱尺寸的确定.717井下运输.757.1概述.757.1.1井下运输设计的原始条件和数据.757.1.2矿井运输系统.757.2采区运输设备的选择.757.2.1工作面刮板输送机选型和验算.757.2.2转载机选型.767.2.3破碎机机选型.767.2.4顺槽皮带送机选型.767.2.5上山皮带送机选型.787.2.6采区辅助运输.797.3大巷运输设备选型.817.3.1大巷运输方式.817.3.2电机车、矿车选型.817.3.3皮带运输大巷选型验算.828矿井提升.838.1概述.838.1.1矿井提升设计原始条件核数据.838.1.2矿井提升方式.838.2主副井提升.838.2.1主井设备选型.838.2.2副井设备选型.849矿井通风设计矿井通风设计.869.1选择矿井通风系统.869.1.1矿井概况.869.1.2矿井通风系统的基本要求.869.1.3矿井通风类型的确定.879.1.4矿井主扇工作方法的选择.88中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计59.1.5工作面通风方式的选择.899.1.6矿井通风容易和困难时期的通风网路图及立体图.909.2采区及全矿所需风量.949.2.1确定矿井所需风量.949.2.2确定矿井通风容易时期和困难时期矿井所需风量.979.2.3确定采区、全矿的风量分配及矿井所需的总风量.989.3全矿通风阻力的计算.999.3.1确定矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线.1009.3.2矿井通风容易时期和困难时期井巷摩擦阻力及通风阻力计算.1009.3.3矿井总风阻及总等积孔的计算.1029.4扇风机选型.1039.4.1确定风机设计工况点.1039.4.2矿井主扇选择的两条原则.1069.4.3电动机的选择.1079.4.4主扇设备装置要求.1089.4.5反风、风硐的基本要求.1099.5井下灾害预防.1099.5.1井下防尘.1099.5.2瓦斯预防.1109.5.3火灾的预防.1109.5.4预防水灾.11110设计矿井基本的技术经济指标.112参考文献.122致谢.124中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计61矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区地理位置与交通条件矿区地理位置与交通条件峰峰矿区地处东径11431141640，北纬362040363431；位于河北省南部，晋、冀、鲁、豫四省交界处。太行山余脉鼓山与神麇山南北纵贯全境；滏阳河发源于境内，由和村南下至彭城后东去入磁县；以鼓山为界，西部为盆地和丘陵，东部为倾斜平原，海拔最高点891米，最低点107米。东、西、南三面与磁县接壤，北与武安市的磁山镇、大淑村镇为邻，境域东西宽23.5公里，南北长25.4公里，总面积320.43b平方公里。邯磁邯环形铁路从境内穿过，设有峰峰、新坡、彭城、义井车站和新市区乘降所，邢都公路从西部穿越，马峰、磁峰公路在新市区交汇。矿区人民政府驻地临水镇新市区，距首都北京400公里，距省会石家庄市165公里，距邯郸市市区34.5公里。峰峰矿区境内公路四通八达，纵横交错，邢峰公路、成峰公路、永峰公路、魏峰公路、马峰公路等主要干线公路，以及正在筹建的彭东公路、临淑公路，构成了“五纵三横”的公路主框架，公路网密度达到1.05公里平方公里，其中：干线公路59.593公里，县道24.1公里，乡道115.4公里，村道122公里，专用公路52公里。大淑村矿地处河北省武安市、磁县和峰峰矿区接壤地带，行政区划属武安市所辖。矿井工业广场南距峰峰集团公司13km，东距邯郸市20km，南部薛村、小屯两矿井均有准轨专用线通往邯（郸）磁（山）马(头)环行铁路新坡站，本矿准轨专用线与小屯矿接轨，邯峰公路由本井田工广门前通过，交通便利。1.1.2矿区地形特点矿区地形特点本井田位于太行山东麓与华北平原接壤之剥蚀地带。井田中部地形比较平坦，东部、北部丘陵起伏，地势西高东低，山洪冲沟较多，主要有盲牛沟、淑村沟、谷拖沟，冲沟较深，一般呈“U”字型，两侧陡坎直立，沟底洪积物较少，常有基岩裸露。最高点海拔760M，主要由奥陶系灰岩组成，中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计7山前为胡峪断层，使奥陶系灰岩形成断层崖而与煤系及其上覆石千峰流泉组等新地层接触，使山地和平原间的分界异常明显。图1-1-1矿区交通位置图1.1.3矿区气候条件矿区气候条件本区属半大陆性气候，年最高气温42.5，最低气温-19.9，年平均气温13.0，年降雨量500mm左右。蒸发量2000mm左右。气压1000毫巴。主导风向为南风，最大风速16sm。冻结期为每年12月至次年3月份，冻结层深度0.5m。1.1.4矿井供电矿井供电由羊二变电站35KV两路供电，另有北部胡裕变电站6KV一路备用。水源：在建井期间，在薛村矿斜井底建有供水钻孔和泵房，通过两趟10吋管路送至工业广场内，供井上下生产和生活使用。本区建筑材料，主要有毛料石，白石灰，水泥。井田内无其他工业企业和小煤矿生产。中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计8地震：邯郸峰峰地区地震记载始于东汉永光7年（公元95年）至1950年的1855年间，地震年有88个，地震烈度相当于五级以上的93次，其中七次是七级以上的灾害性地震。解放以来，有关单位记录微震不断，1966年3月28日邢台隆尧县发生地震，中心强度7.2级震生如雷，房屋倒塌，地裂缝，井水溢，人畜遭到不同程度伤亡，邯郸当时为五级左右。1.1.5矿区水文情况矿区水文情况本区内无常年流水，地表水系不发育。山洪冲沟较多，主要有盲牛沟、淑村沟、谷拖沟，冲沟较深，一般呈“U”字型，两侧陡坎直立，沟底洪积物较少，常有基岩裸露。以雨季泄洪为主，无常年流水，地表民办小石灰窑若干，井田内有六个自然村庄，位于井田东西边界。井田西侧有淑村水库一座，雨季存水量约为13万立方米，夏季用于农田灌溉，水库位于非煤系，距大煤深度450以上，对开采无影响。井田历年最高洪水位为+160.6米。1.1.6矿区经济概况矿区经济概况该区境内矿产资源丰富，种类繁多。已探明并具开采价值的有煤、铁矿石、瓷土、铝矾土、石灰石、大理石、石膏等30多种，其中原煤储量35亿吨，铝矾土4亿吨，优质石灰石55亿吨，煤矸石3亿吨，紫砂土2亿吨。这些资源不仅储量大，而且埋藏浅、品位高、宜开采，对于发展煤化工、电力、建材、陶瓷等项目，具有得天独厚的条件和良好的基础。该区工业起步较早，工矿企业众多，行业门类齐全，辖区内有各类企业1000多家，其中国家、省、市属企业达236家，国内著名的邯峰电厂、峰峰集团有限公司（原峰峰矿务局）、河北太行集团、邯郸陶瓷总公司等大中型企业均落户该区，形成了煤焦化、陶瓷、建材、电力四大支柱产业。近几年来，该区区委、区政府以国家产业政策调整和发展市场经济为契机，以重点项目建设为载体，大力推进产业结构调整，在积极改造提升传统企业的同时，新上了粉煤灰综合利用、“三网合一”、煤气输配、热电厂扩建、生物工程等一批科技含量高、附加值高、市场竞争力强的重点项目，工业发展后劲明显增强。1.2井田地质特征1.2.1煤田地质勘探煤田地质勘探峰峰煤田属于山西台地边缘，大行山麓背斜东翼的一部分，南北长约中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计940km。东西宽约20km。区内有鼓山南北横旦、鼓山西至九山之间为和村-孙庄的走向南北的大向斜。鼓山东为单斜构造，走向近南北。断裂发育，褶皱次之，以高角度正断层为主，多数既显示上盘下降的拉伸现象，又显示压性结构面特征的挤压现象。多次构造运动影响所形成的不同性质的构造体系之间具有强烈的继承性，使本区断裂构造形迹及其力学性质复杂。南北向构造在本区形成最早，与华夏系构造构成了区域构造的基本轮廓，对岩浆岩侵入具有一定控制作用。新华夏系构造形成于燕山期，广布全区，南北向构造略受改造与延伸就归并为新华夏系。此外，与其配套的北西向张性断裂及其他张性结构面在北东向和北西向构造的联合弧附近展布明显，造成了一些矿床水文地质条件复杂。大淑村村井田位于河北省邯郸市峰峰矿区，南距峰峰矿务局13公里。该区为一个被一系列北东东西向断裂所破坏的、小褶皱比较发育的、向东北倾状的平缓背斜。地层倾角812，深部略有增大。小规模的断层比较密集。1.2.2地层情况地层情况井田地层：井田为一掩盖区，仅在冲沟内有基岩露头，通过钻探、地质调查及井巷工程揭露。井田内地层包括（自下而上）有：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统及上统、二迭系上统及下统、第四系、。其分述如下：（一）奥陶系中统（02）本统出露于井田西部鼓山，呈近似南北至北北东向分布，石灰岩呈灰色、浅灰色，质纯致密，节理发育，裂隙甚多，富含喀斯特溶洞（早期喀斯特），地下水丰富，含珠角石、蛇圈螺、蚌螺等动物化石。灰岩顶部含铁质有侵蚀面，其上部有薄层山西式褐铁矿。全统总厚在550m以上。由下而上为：下马家沟组、上马家沟组、峰峰组，分述如下：1.下马家沟组（O2x）上段上部为泥质灰岩、泥灰质角砾岩、豹皮状灰岩。中部为厚层灰岩夹角砾岩。下段为角砾状灰岩。全组厚140m。2.上马家沟组（O2s）上段为厚层灰色石灰岩，中段由下而上为泥角砾石泥灰岩、白云质灰岩，下段为豹皮状灰岩，底部为泥灰岩夹角砾岩。全组厚230m。3.峰峰组（O2f）全组厚120m，共分三段，上段为黄灰、灰白色白云质角砾岩为主，薄中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计10层纯灰岩及条纹灰岩。中段为深灰、灰黑色的中厚层状灰岩与花斑状灰岩，灰岩色纯，用锤击有臭鸡蛋味，风化后灰岩易成溶井、溶洞、溶槽，为主要含水段之一。下段为黄灰色白云质角砾灰岩，角砾大小不等，砾角清晰。胶结以白云质为主，钙泥质次之。风化后有峰窝状溶孔，层理发育，稳定可做标志层。（二）、石炭系1.中统本溪组（C2b）本组上部为灰白色及深灰色泥质粉砂岩，含有铝质成份。具鲕状结构，含植物化石。下部为灰色铝土岩，鲕状结构，富含黄铁矿碎屑。本组含薄煤13层，厚0.10.5m左右，煤层极不稳定（称尽头煤）。并含有不稳定的石灰岩一层，厚0.211.0m（本溪灰岩）。全组平均厚20m。2.石炭系上统太原组（C3t）全组岩性以灰色、深灰色及灰白色的砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成。为海陆交互相沉积。以海相石灰岩，泻湖相粉砂岩、砂质泥岩与湖沼相炭质泥岩、粘土岩的交替旋回为特征，可分为上下两部分。上部自山西组底部向下至6号煤底板，厚约45m，由薄层石灰岩，细砂岩、粉砂岩与煤层组成，海陆交替频繁，地壳振荡幅度均一。海水浸蚀规模小，煤层间距小，平均20m一层。下部至6号煤底板以下至9号煤底板，厚约65m。由厚层石灰岩、粗粒砂岩、粉砂岩与煤组成。其特点是海侵规模大。旋回间距不均一，煤层间距大，平均30m一层。太原组共有海相石灰岩78层。其中稳定的有四层，即野青、伏青、中青及大青灰岩。较稳定的有二层，即小青及一座灰岩。不稳定的有二层，即山青灰岩及下架灰岩。灰岩一般都含有蜓科、珊瑚、腕足类动物化石，以伏青石灰岩及大青石灰岩含量最多。下架灰岩及山青灰岩呈透镜状，常为海相、泻湖相粉砂岩所代替。大青灰岩及伏青灰岩，两层灰岩缝合线与裂隙比较发育，易于溶蚀。该两层灰岩为煤系中的主要含水层。粉砂岩为水平层理及微波状层理。层理发育，常含有植物化石。粗粒碎屑岩很少，只有一层比较稳定的为7号煤间接底板，岩性为粗中粒砂岩，成份以石英、长石为主，其分选性、滚园度好，钙质及粘土胶结疏松。全组含煤11层，总厚度9.34m。含煤系数7.4%，其中可采煤层5层，即野青、山青、小青、大青、下架煤层。可采煤层总厚度7.22m。可采煤层含煤系数6.28%。全组厚110m。整合接触于本溪组之上。（三）二迭系1.二迭系下统下石盒子组P1X中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计11本组地层在小屯矿与薛村九（三）矿两穹隆核部的冲沟内有零星出露。全组以青灰色、紫绿花斑灰色粉砂岩，中细粒石英砂岩为主，上部粉砂岩中夹有铁铝质砂岩、泥岩，中部中细粒砂岩石英砂岩中具有贝壳状断口，含有铝土质。下部为灰白色厚层块状粗砂岩，相当于太原山西组骆驼钵砂岩，韵律明显，为钙泥质基底式胶结。层理比较发育。全组具有河漫相或河床边缘相沉积，底面凹凸不平，有冲刷现象。与下伏山西组为平行不整合接触。全组厚125m。2.二迭系上统上石合子组上石合子组共分四段，由下至上为：（1）一段P2S1零星出现于小屯薛村九（三）矿两穹隆核部。本段以灰白色及紫绿花斑和灰色中细砂岩、粉砂岩、泥岩组成。上部中细砂岩中含有凝灰质，层数与厚度均不稳定。粉砂岩中含有植物化石。下部紫绿花斑粉砂岩中含有铝土质泥岩；具有鲕状结构。底部为钙质和矽质胶结、致密、坚硬。（本段与下石盒子组为整合接触）。本段厚100m左右。（2）二段P2S2出露于南旺村以南一带，本段以灰白色浅灰色暗紫紫色花斑砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成。砂岩占全段60%，上部以厚层状中粗粒石英砂岩为主，石英占80%，长石占3%，夹有薄层灰白色粉砂岩及砂质泥岩，含大羽羊齿植物化石丰富。下部砂岩小型斜层理发育，含大量515mm粒径的石英及随石砾石。沉积韵律明显，底面凹凸不平，河床相冲刷现象十分明显。全层砂岩厚度变化大，一般1540m，平均25m，全段厚110m。（本层与下伏地层为连续地沉积）。（3）三段P2S3零星散布在大淑村村北及前塔子村一带，以灰绿色及灰黄暗紫色和带紫斑的粉砂岩为主，中部夹灰白色状中砾砂岩，以石英长石为主，石英占80%，硅质胶结，底部有一层含砾砂岩。夹有灰色砂质泥岩，层理不明显，有贝壳状断口，含有羊齿舌形植物化石，局部为鲕状结构，本段层厚为8090m。（本层与下伏地层为连续沉积）（4）四段P2S4本段上部为灰白色及紫色、紫红色粉砂岩为主，夹多层透镜状的紫及灰绿色中粗粒砂岩，成份以长石为主，含有钙质结核；下部为一灰白色厚层状含砾粗砂岩，具有水平层理，以石英长石为主，石英占63%，长石占24%，全层厚120m。本段岩层在井田北部大淑村村北及前塔子村一带有自中国矿业大学成人教育学院2013届毕业设计12然露头。（本段与下伏地层为整合接触）（5）上统石千峰组P2sh本组上部为紫色、紫红色及紫灰色页岩夹有泥质岩及薄层钙质细砂岩，砂岩中富含云母，有交错层理，并有炭质结核，中部为紫色页岩及薄层紫灰色细砂岩互层，并有数层灰绿色泥灰岩，下部为紫灰色及紫褐色粘土页岩及粉砂岩，含钙质结核，厚度在250m，整合接触于上石合子地层之上。综上所述，石炭、二迭系煤系地层，在本井田内比较发育，岩性、岩相及煤层、煤层层间距都比较稳定。总厚度203m。含煤22层，总厚度15.45m，纯煤厚14