采矿工程毕业设计（论文）-下石节煤矿开采设计.doc

全套图纸加扣3012250582设计题目：下石节煤矿开采设计专业：采矿工程学生：（签名）指导教师：（签名）摘要：摘要：本设计根据铜川矿务局下石节煤矿的实际情况并结合专业知识，提出二个可行性方案开拓下石节井田并进行比选，得出平硐单水平开拓比较合理，采用走向长壁式工作面一次采全高综合机械化采煤方法开采下石节井田。关键词：关键词：下石节井田平硐斜井开拓综采一次采全高采煤方法全套图纸加扣3012250582Subject：MiningDesignofXiashijieCoalMineSpecialty：MiningEngineeringName：Liufei(singnature)Instructor：ZhaoBingchao(singnature)AbstractABSTRACT：Thisarticleaccordstotherealcircumstancesofxiashijiemineofcompantongchuanandcombinesspecialtyknowledgeandputsforwardtworeclaimableschemeadvanceitdrawsupdriftcoalteaminsinglemainlevelthatisjointlyreclaimedthisisreasonable.Itminescoalweamxiashijieminebythelongwallcontinuous.yofKEYWORDS:xiashijiemineaditslopedevelopmentdriftcoalteamlongwallmining全套图纸加扣30122505821前言毕业设计是采矿工程专业培养计划中最后一个，也是最关键、最重要的一个教学环节，也是采矿专业本科学习的最后一个环节，在专业教育中占有非常重要的地位。毕业设计是有毕业实习和毕业设计所组成的，毕业实习加深对实习矿井的认识与了解，同时还收集有关矿井的地质资料，为后来的毕业设计打好基础。毕业设计是采矿工程专业对本专业所学知识的全面复习和巩固，加深理解所学的专业知识，并系统的熟悉矿山开采设计、建设、生产以及安全的各个环节和系统的掌握有关知识，为以后从事矿井设计、建设、安全技术工作、技术管理工作及经营管理工作做好准备。对矿山开采规划与设计基本知识能力进行系统的教育，对矿山开采，矿山安全筹划等知识和技术全面，系统的应用能力的初步训练，对综合分析和解决生产实际问题的能力的培养，对矿山规划与设计基础技能（绘图技能、文字表达与计算机技能等）的全面的初步的训练。了解矿山开采中的有关政策、法规，熟悉并能正确应用有关规定。1、概况、概况下石节煤矿位于陕西省铜川市耀州区瑶曲镇，距铜川市约54公里。矿区有2.5公里专用运煤铁路直通咸铜铁路梅七支线瑶曲站，铜瑶公路直达矿区与210国道相接，交通十分方便。井田中心坐标为东经10851，北纬3513。井田范围东止荒草湾至上石节一线的煤层露头线，西到断头川北侧的4-2#煤层零点边界线，南与陈家山煤矿毗连，北与崔家沟煤矿隔七木桥背斜相望，处于泾、洛两水系分水岭的泾水一侧，山峦重叠，沟谷纵横，地形复杂。地表最高点+1654m，最低点+1300m，相对高差354m，区内黄土覆盖面积较少，多为山坡森林覆盖，自然景观绮丽壮观。本区属大陆性半干旱气候，四季分明，蒸发量大，雨水稀少，多集中于秋季，年降水量为618.3-891.3mm，温度-23-35.4，冻结深度0.6-0.72m，主要风向为西北风，地震基本烈度为7度。2、编制设计的依据、编制设计的依据1）.陕西省铜川矿务局下石节井田精查地质报告及其审批决议书；2）.西安煤炭设计院关于铜川矿务局下石节煤矿可行性研究报告及项目建议书的咨询报告；全套图纸加扣301225058223）.西安科技大学能源学院采矿工程于2013年12月编制的采矿工程专业毕业设计指导书和采矿工程专业毕业设计大纲；4）.铜川矿务局下石节煤矿补勘地质报告；5）.国家工程建设强制性条文及有关的设计规范、安全规程及技术规定。3、设计的指导思想、设计的指导思想按照建设安全高效、现代化矿井的模式进行设计。并遵守国家制定的各项有关煤炭工业安全、生产、设计、环保、建设程序等的法律、规章制度等积极采用新技术、新设备、新工艺，开拓思路，解放思想，引进国外先进设计思想及矿井管理模式，以经济效益为中心，改革矿井开拓布署和地面总体布置，认真分析矿井井田的地形条件、地质条件、煤层条件、水文地质条件、开采技术条件和外部现状，充分利用现有资源，体现矿井设计的集中化、机械化和技术经济的合理原则，结合实际情况，科学、合理地确定各个系统，因地制宜地积极采用先进的科学技术、先进的工艺、先进的设备和行之有效的操作方法，提高矿井的抗灾能力、经济效益、管理水平，在保证安全生产的前提下最大限度地降低矿井基建投资，把下石节煤矿建设成系统简单、机械化程度高、安全保障能力强、高产高效的现代化矿井全套图纸加扣30122505823目录第1章矿田地质概况及地质特征.11.1矿田概括.11.1.1位置及交通.11.1.2地形地貌.11.1.3气象及水文情况.21.1.4矿区概况.31.2矿田地质特征.31.2.1地层.31.2.2地质构造.61.3矿体赋存特征及开采技术条件.81.3.1煤层及煤质.81.3.2瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性、地温情况.121.3.3水文地质.131.4矿田勘探类型及勘探程度评价.14第2章井田开拓.152.1矿田境界与储量.152.1.1井田边界.152.1.2储量.162.2矿井设计生产能力及服务年限.202.2.1矿井工作制度.202.2.2矿井设计生产能力.202.2.3矿井设计服务年限.212.2.4矿井储量、设计生产能力和服务年限的关系.212.3井田开拓.222.3.1工业场地及井口位置的选择.222.3.2井筒形式的确定.232.3.3井筒数目的确定.232.3.4井田内划分及开采顺序.232.3.5开采水平的划分及水平标高的确定.242.3.6阶段运输大巷和回风大巷的布置.242.4开拓方案比较确定.252.5井筒.292.6井底车场.342.6.1井底车场形式选择及硐室布置.342.6.2井底车场通过能力计算.35第3章大巷运输及设备.363.1大巷运输方式选择.363.1.1大巷煤炭运输方式选择.363.1.2大巷辅助运输方式选择.373.2矿车.373.2.1矿车车辆配备.373.3运输设备选型.383.3.1电机车选型.383.3.2带式输送机选型.39第4章采区布置及设备.40全套图纸加扣301225058244.1采区布置.404.1.1移交生产和达到设计能力时的盘区数目及位置.404.1.2采区巷道布置.404.2采煤方法.404.2.1采煤方法选择.404.2.2采煤工艺.414.2.3工作面设备确定.434.2.4采煤工作面劳动组织.434.3巷道掘进.454.4技术经济指标分析.48第5章矿井通风与安全.495.1拟定矿井通风系统.495.2矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算.495.3计算矿井总风量.535.4矿井通风设备的选型.545.5计算矿井通风等积孔.555.6概算矿井通风费用.555.7预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板事故的安全技术措施.565.7.1预防瓦斯.565.7.2防火.575.7.3防矿尘.59第6章矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型.636.1矿井提升设备选型.636.2主运输设备选型.646.3矿井排水设备选型.666.4压缩空气设备选型.67第7章环境保护.697.1环境现状及地面保护物概述.697.2主要污染源及污染物.707.3资源开发对生态环境影响与评价.717.3.1开采沉陷损害影响预测分析.717.3.2开采沉陷对耕地损害的预计评价.727.3.3开采对建（构）筑物的损害.727.3.4开采对水资源的破坏影响.727.3.5开采对矿区大气环境的影响.737.3.6开采可能引起的地质灾害的预测.737.4资源开采环境损害的控制与生态重建.737.4.1控制开采引起地表建筑设施的开采方法.737.4.2开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建.747.4.3开采引起水资源的损害的控制方法.747.4.4矿区资源开采引起大气污染的措施与方法.757.5矿区环境保护与生态重建投资估算.767.6主要结论.76致致谢谢.77参考文献：参考文献：.78全套图纸加扣30122505821第第11章章矿田地质概况及地质特征矿田地质概况及地质特征1.11.1矿田概括矿田概括1.1.11.1.1位置及交通位置及交通铜川矿务局下石节煤矿位于陕西省铜川市耀州区瑶区镇境内，东临著名的唐玉华宫森林公园，西临全国佛教名山香山寺，依山傍水，风景独秀。下石节井田位于黄陇侏罗纪煤田焦坪矿区的西南部，鄂尔多斯台向斜的南缘，行政区划分隶属于陕西省铜川市耀州区瑶曲乡，位于铜川市耀州区北部，距铜川市区约54km，铜川新区45km，井田中心的地理坐标为东经10851，北纬3513；范围东至荒草湾上石节一线煤层露头边界线，西至断头川北侧的4-2#煤层露点，南与陈家山矿田相接，北与崔家沟矿田相距七十桥背斜相望，其走向长度约为4.0km，倾斜宽度约为3.3km，面积约为13.2km2。下石节煤矿距铜川市区约54km，铜川新区45km，在梅七线站设有专线铁路，专用路线为2.5km铜(川)一瑶(曲)公路与矿井公路沟通，交通便利。1.1.21.1.2地形地貌地形地貌下石节煤矿属于焦坪矿区。焦坪矿区是一个煤炭地质区域概念位于陕西省铜川市北面.是铜川矿务局两大自然矿区之一.下石节矿田位于石川河上游源头，河流主要为断头川河和草滩河；地表山沟居多，最高处是三棱山，其海拔为1654m，最低处是瓦窑河的下游，海拔为1300m；第四纪黄土覆盖面积较小，地面多为植被覆盖沟谷纵横森林茂密，山坡地带岩石裸露，大多数森林覆盖。综上所述，下石节矿田地形复杂，地表高差悬殊，虽然局部地带有起伏，但煤田构造简单。全套图纸加扣30122505822下下石石节节矿矿区区交交通通位位置置图图渭渭南南零零口口新新丰丰镇镇临临潼潼灞灞桥桥西西安安市市泾泾阳阳高高陵陵独独李李村村三三原原闫闫良良龙龙阳阳镇镇蒲蒲城城富富平平庄庄里里梅梅家家坪坪耀耀县县黄黄堡堡铜铜川川市市王王石石凹凹宜宜古古村村柳柳林林沟沟王王家家河河红红土土镇镇广广阳阳高高阳阳镇镇罕罕井井镇镇白白水水金金锁锁关关宜宜君君瑶瑶曲曲庙庙湾湾陈陈家家山山下下石石节节马马兰兰镇镇焦焦坪坪镇镇前前河河黄黄陵陵北北图图1-1-11-1-1交通位置图交通位置图1.1.31.1.3气象及水文情况气象及水文情况气候气候：此地区属于暖温带半干旱大陆性季风气候区。气温：气温：多年平均气温10.6度，极端最高37.7度（6月），最低18.2度（1月）。降水：降水：累年平均降水量588m，集中分布于7-9月份为54，蒸发量1640mm；风况风况：向风速受到地形控制，盛行山谷风，主导风向为NE，次主导风向为SW，平均风速为2.3ms，最大18ms，静风频率塬区18，谷区34.全套图纸加扣301225058231.1.41.1.4矿区概况矿区概况下石节煤矿井田长4公里，倾斜宽约3.3公里，含煤面积13.2平方公里。主采侏罗纪42#煤层，厚度为034米，一般厚度为1012米，井田南部以1004和1005钻孔连线与陈家山井田相分，北部以无煤区为界，走向长4公里，东部以煤层露头为界，西部达无煤区，倾斜宽33公里，面积132平方公里。煤田为一倾斜西北，走向北东的单斜构造，浅部倾角1530。煤系地层含有2、3、4-1、4-2四个煤层，属中侏罗纪直罗群与下侏罗纪延安群。4-2煤层为主采层，一般厚1012米，最厚达34米。发火期36个月，最短28天，属特厚易燃煤层。煤尘爆炸火焰长度860毫米。煤炭着火温度336C。3号煤仅在上石节浅部与深部局部开采，一般厚2米，最厚达5米。4-2煤层结构与崔家沟同。煤种为不粘结长焰煤。直接顶板为粉砂岩与砂质泥岩。煤系地层下部为延长群，多为细、粉砂岩互层，其中粉砂岩易风化破碎。煤层顶底板岩层均含油气，局部地区呈鸡窝状油气储存，遇裂隙时，油气同时喷出。在生产过程中遇到过旧老窑采空区，一般没有大量积水，现生产小煤窑的涌水量一般为1015m3d；小煤窑的瓦斯涌出量对开采深度有影响，开采深度大于百米，瓦斯涌出量可达23m3min，小于百米一般在1m3min。小煤窑生产的引起煤层的自燃发火和老窑有害气体聚积，对下石节煤矿的开采有一定的影响。局部地带有起伏，但煤田构造简单。1.21.2矿田地质特征矿田地质特征1.2.11.2.1地层地层矿田内的地层由老到新分别是上三叠统延长群、下侏罗统富县组、中下侏罗统延安组、中侏罗统直罗组、下白垩统志丹群、以及第四系。1上三叠统延长群上三叠统延长群它是次地区含煤地层的基底，钻孔揭露其表部1030m，岩性为深灰色粉、细砂岩互层，夹煤线及泥岩薄层，含植物化石及黄铁矿结核。全套图纸加扣30122505824侏罗系侏罗系假整合沉积于三叠系之上，由底部花斑泥岩，中部煤系和上部砂岩组成，厚度90180m，一般在140m。下侏罗统富县组下侏罗统富县组：假整合沉积于延长群之上，岩性为紫杂色花斑泥岩，局部相交为灰绿色粉砂岩及砂质泥岩，团块状具滑面。常见鲕状结构，厚037.20m，一般415m，厚度变化较大，分布较广。中下侏罗统延安组中下侏罗统延安组：连续沉积于富县组之上，为此地区含煤地层；由深灰黑色粉砂岩、砂岩、煤层组成，含植物化石及黄铁矿结核和1#、2#、3#、4#四个煤层。含煤总厚度一般3-10m，最厚可达15m。其中，4-2#煤层为主要可采煤层，3-2#为局部可采煤层。1#、2#煤层不可采，本组厚度43.75172.06m，一般为60110m。3、中侏罗纪直罗组：、中侏罗纪直罗组：连续沉积于延安组之上。由紫杂色粉砂岩和中粗粒砂岩组成；粒度自下而上由粗变细，底部为含砾粗砂岩，胶结松散。局部含油，厚度在21.98106.89m之间，一般为6080m，具有背斜薄、向斜厚的规律。三、下白垩统志丹群三、下白垩统志丹群只保存有宜君组、洛河组和环河华池组，厚度一般200300m，最厚519.05m，最薄只有60.18m。1、宜君组：、宜君组：由紫杂色砾岩，夹含砾粗砂岩，砾石成分多为石灰岩，次为石英岩及其他岩块，粒径一般1050mm，泥钙质胶结，厚度2.0925.88m，一般厚是1020m。2、洛河组：、洛河组：由紫杂色砾岩和砖红色砂岩所组成，上部以巨厚层状的砾岩为主，夹厚层状含砾砂岩，砾岩成分多为石灰岩，次为石英岩及其他岩块，粒径一般30100mm，下部以中粗砂岩为主，夹厚层砾岩。砂岩是大型斜层理，泥质胶结，一般厚度200m。3、环河华池组：、环河华池组：只在山梁地段局部残存，岩性主要为紫灰色，杂色的粉砂岩及细砂岩，最大残存厚度211.65m。四、第四系：四、第四系：不整合的覆盖在其他时代的岩层之上，在山坡主要为腐殖土，厚度02m，山顶多为黄土，厚度较大，河谷多为卵石层，一般厚度35m，最大11.30m。全套图纸加扣30122505825地层界系统组层号柱状煤层标志层M厚组M厚最小最大平均最小最大平均煤层间距M岩性描述化石岩相柱状地壳升降曲线陆相旋回备注2中生界MZ新生界KZ第四系Q1环河华池组K1Z33白垩系K下统志丹群K1Z洛河组1Z2宜君组4567891011121314中统J2直罗组J2Z15161718192021222324252627282930313233343536三叠系T上延长统群T3Y下统J1富县组J1f侏罗系J中下统J1-2延安组J1-2y011.303.83011.302-5黄土，表土为腐植土，河谷内有河卵及砂沉积，厚度河谷厚，山坡薄0-211.6580.140-211.6550-100中细砂岩，灰-灰黄色，中厚-厚层状，主要成分石英，长石，夹粉砂岩和砂质泥岩薄层，具斜层理，分选差，次圆至次棱角状，泥质胶结。61.87-111.782.83砾岩：紫灰色，厚层状，砾石成分以石灰岩，石英岩为主，含少量燧石及其他岩浆岩，变质岩和沉积岩块，砾径一般30-100，个别可达250，分选差，次圆状，偏球状，钙泥质胶结，坚硬。12.85-64.9039.94中类砂岩，褐红色，中厚-厚层状，成份以石英-长石为主，含少量岩屑，分选差，夹薄层砾岩，具斜层理，泥质胶结，较松散。5.50-53.5827.08砾岩：紫灰色，厚层状，成份以石灰岩，石英岩为主，砾径30-100，夹薄层含砾砂岩，泥钙质胶结，坚硬。10.94-41.8226.38粗砂岩，褐红色，厚层状，成份石英，长石为主，含少量暗色矿物，夹砾岩薄层，底部为含砾砾岩，分选差，具斜层理，泥质胶结3.36-46.8922.90砾岩：紫灰色，厚层状，成份以石灰岩，石英岩为主，砾径一般30-100，分选差，次圆状，球度中等，泥钙质胶结。279.33-352.44300-330107.15-185.27145.35中粗砂岩，砖红色，厚层状，主要成分石英，长石，含少量暗色矿物，上部以中粒砂岩为主，下部粗砂岩为主，底部为含砾粗砂岩，分选差，具大型斜层理，泥质胶结，较松散。2.85-29.8815.392.85-29.8810-20砾岩，灰，紫红色，厚层状，砾石成分以石灰岩为主，次为石英岩和少量燧石及其他变质岩快，砾径一般10-50，局部相变为含砾粗砂岩，分选差，次圆状，泥质胶结。4.95-49.8323.521.20-42.3711.532.55-36.1213.202.00-38.5916.9919.86-169.7250-80粉砂岩，泥岩互层，紫杂色，粉砂岩，夹灰绿色泥岩，中厚层状-薄层状，松散。中细粒砂岩，紫红色，中厚层状，主要成分石英，长石，分选中等，泥质胶结，较松散，局部含油。含砾粗砂岩，紫杂色，中厚-厚层状，主要成分石英，长石，具斜层理，分选差，含砾，砾径一般2-5，泥质胶结，较松散。局部含油。1.25-22.158.031.81-17.958.77中粗砂岩，浅灰，紫灰色，灰绿色，局部为细砂岩，中厚-厚层状，主要成分石英，长石，具有斜层理，分选中等，泥质胶结1.10-20.367.69粉砂岩，砂质泥岩，泥岩互层，灰-暗灰色，紫灰色，中厚-薄层状，含植物化石，局部有1-2层薄煤或煤线，为1#煤层位0.5-15.934.70中粗砾岩，浅灰-灰色，中粗粒长石，石英砂岩，中厚-厚层状，含少量暗色矿物及白云母，具斜层理，分选中等，泥质胶结0.5-25.916.90