煤矿综采设计毕业设计

1 / 22 煤矿综采设计毕业设计 学 号： HEBEI UNITED UNIVERSITY 毕业设计说明书 GRADUATE DESIGN 设计题目：扎煤公司铁北煤矿设计 学生姓名： 专业班级： 学 院：矿业工程学院 指导教师： 2016 年 06 月 2 日 摘 要 摘 要 该设计的煤矿为扎煤公司铁北煤矿。设计规模 /a。井田走向长，倾斜长，面积为，煤层总厚度。本次设计主要是针对煤层群的 2a 煤层，倾角约 6的煤层，平均厚度为，井田地质条件较为简单。 矿井工业资源储量为 382 .779Mt，可采储量为 Mt。矿井服务年限为 84 年，矿井平均涌水量 450m3/h，最大涌水量 600m3/h，矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。 矿井为主斜井、副立单水平开拓，采用走向长壁一次采全高采煤法，全部跨落法处理采空区。大巷采用胶带输2 / 22 送机运煤，辅助运输采用架线电机车，矿井通风系统为分区对角式。 矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八”制，两班生产，一班检修 。生产班每班 2 个循环，日进 4 个循环，循环进尺 m。 关键词：主斜井；副立井；盘区；低瓦斯；综合机械化 Abstract This paper mainly focus on lingxin coal mine。The designed mine production ability is /a. Minefield covers an area of , whose tendency is km while whose trend is km. The total thickness of mine is This design mainly directs at the 2a coal seam, whose inclination is 6 and average thickness is 6m. The geological conditions are very well. The proved reserves of this coal mine are and the minable reserves are , with a mine life of 84a. The normal mine inflow is 450m3/h and the maximum mine inflow is 600m3/h. The coal mine has low mine gas emission rate. The coal mine is one level in the inclined and shaft well to expand. The coal mine uses 3 / 22 fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with main roadway adopts a belt conveyor and the electric locomotive. Mine ventilation system use the partition of diagonal. The coal mine produced 330d/year. The working system is “ three-eight” , with two teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes two working cycle, with four working cycle everyday. Advance of working cycle is keyword:main slant, auxiliary shaft, panei, low gas, integrated mechanization 第一章 概 况 矿区开发情况 山西陵川崇安苏村煤业有限公司隶属于山西陵川崇安煤业有限责任公司。该矿井为证照齐全的合法生产矿井，证载生产能力为 /a。 山西陵川崇安苏村煤业有限公司具有独立的生产系统和合法的安全、生产证件，有相对独立的开采范围，分别开采 3 号煤和 9 号煤。 山西陵川崇安苏村煤业有限公司位于苏村的东部，开采范围在国土资源部批准的苏村煤矿井田范围内，勘探程度为精查地质勘探区域，苏村煤矿精查地质报告在前期苏村4 / 22 煤矿设计前已经进行过审批。 1、矿区总体规划 为实现集 中开发，减少矿区地面和井下工程布置，提高企业综合经济效益，国家发改委发改能源 XX 383 号文，同意在晋城矿区新区在矿区境界不变的条件下，由苏村煤矿集中开采。井田合并后的苏村煤矿规划建设总规模调整为 Mt/a，分期建设。一期工程建设规模为 /a，二期工程扩建到年产原煤 /a，三期规模发展到 Mt/a。 经过近几年的生产实践和技术改造，使用先进的技术装备和管理经验，苏村煤矿的实际核定生产能力已达到/a，成庄矿井的实际核定生产能力已达到 /a。 2、相邻地方煤矿 井田外西北部为高平 市建宁乡苏庄煤矿，西部为高平市北诗镇长畛煤矿。详见井田四邻关系示意图 1-1-2 。 1）高平市建宁乡苏庄煤矿：已关闭，位于本矿区西北部，与本井田相邻，为村办煤矿， 1981 年投产，矿区面积，开采 3 号煤层，设计生产能力 20kt/a ，核定生产能力30kt/a ， 1998 年产煤 20kt 。该矿采用斜井开拓，其中主井长度 156m ，倾角 13 ，副井长度 135m，倾角 15。采煤方法为房柱式，运输方式为人力平车，中央并列式通风，机械排水，矿井涌水量约 80 120m3/d ，为低瓦斯矿井。区内 3 号煤层资 源已开采完毕，关闭前无越层越界开采行为，5 / 22 煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层，区内基本无积水。 2）高平市北诗镇长畛煤矿：位于本矿区西侧，属北诗镇长畛村办集体所有制企业，始建于 198 4 年，于 19 85年投产。 200 6 年 1 0 月山西省国土资源厅为该矿换发采矿许可证，其证号为 1400000 622211，生产规模 90kt/ a ，井田面积 2，批准开采 3 号煤层，山西省煤炭工业局以晋煤行发 9 75 号文件，核定生产能力为 90kt a。该矿井采用斜立井混合开拓，采煤方法为短壁式炮采，通风方式为中央并列式，矿车 运输，机械排水，属低瓦斯矿井 ，区内 3 号煤层煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层。 - 1 - 继续教育学院毕业设计纸 矿井涌水量 一般为 360m3/d，雨季为 600m3/d。无越层越界开采行为，区内基本无积水。 3、山西陵川崇安苏村煤业有限公司现状和规划 现 状 山西陵川崇安苏村煤业有限公司经山西省煤炭工业管理局批准，改造为一个独立的生产矿井，设计生产能力 /a。 XX 年经山西省煤炭工业管理局批准进行了扩建，设计生产能力提升到 /a。 XX 年 2 月， /a 改扩建工程通过了竣工验收，开采 9 号煤层，由晋城煤业集团公司列入国有重点矿管理。 6 / 22 矿井开拓方式为主斜井、副立井综合开拓方式，大巷主运输为胶带运输，辅助运输为无极绳连续牵引车和小绞车倒段运输，采煤方法为综采，掘进方法为综掘。原煤出井后，由汽车运抵寺河矿，按比例与 3 号煤混合洗选处理后，外运销售。 为切实加强安全生产保障能力，寺河二号井在 90 万吨 /年扩建过程中，原地质报告对开采下组煤涌水量、瓦斯含量估计较大，设计在排水、通风、瓦斯抽放等环节预留了较大的富余系数。根据现实际 生产过程中排水量、瓦斯涌出量情况，通风、排水主要生产环节能力均能满足 /a 生产需要；其次，在采掘工艺和装备上，由于盘活使用现有集团公司的综采、综掘设备，使得采掘工作面实际生产能力也达到了 /a；为与采掘设备能力相匹配，在主提升、主运输、供电、监控等方面的能力均预留了较大的富余系数，实际生产能力均达到了 /a。在二号井 9 号煤现生产的三盘区结束后，接替的六盘区在项目核准未批复前无法施工，为缓解 9 号煤采掘接替紧张的状况，要考虑在已被解放的 15 号煤一盘区内，利用已经具备布置 15 号煤工作面的条件，考虑布置 15 号煤工作面。 山西省发改委晋发改能源发 XX 782 号文，同意山西陵川崇安苏村煤业有限公司按 /a 生产能力组织联合试运行，但须补办核准手续。 7 / 22 山西省发改委晋发改能源发 2016 209 号文，对山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目核准进行了批复。 山西省煤炭工业厅晋煤办基字 2016 1498 号文呈报了山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目核准初步设计审查意见；山西省发改委晋发改设计发 2016 1914 号文，对山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目初步设计进行了批复。 为了坚持矿井安全生产“三同时”的原则，进一步提高矿井的技术合理性和安全可靠性，受晋煤集团公司委托，我公司结合矿井初步设计，按照煤矿初步设计安全专篇编制内容的要求，编制了山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目核准初步设计安全专篇。 2016 年 1 月 19 日 20 日，山西煤矿安全监察局组织专家对本安全专篇进行了审查，根据审查意见，设计单位进行了认真修改和补充，编制了山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目核准初步设计安全专篇。 规 划 - 2 - 山西陵川崇安苏村煤业有限公司是晋煤集团整编矿8 / 22 井。 前期：山西陵川崇安苏村煤业有限公司利用现已形成的 /a 生产系统，和 9 号煤薄煤层开采工艺，开采寺河东区井田内已经解放了的 3 号煤区域内的下组 9 号煤层。两个矿井各自发挥既有的优势，最大限度地提高资源回采率，实现3 号煤优质资源和 9 号煤劣质资源的合理配采，最大限度地提高矿井的整体经济效益。 中期：在苏村煤矿东区 3 号煤层开采结束，接替到西区、北区开采 3 号煤层后，利用东区既有的 3 号煤生产系统主采 下组 15 号煤中厚煤层，东区分盘区形成 9 号、 15 号煤层合理配采的格局。其中：寺河矿主采已经解放了的 9 号煤区域内的下部 15 号煤层；二号井主采 9 号煤层。两个矿井分别在不同的盘区内进行开采，顺序实现上下接替。 后期：在苏村煤矿东区 9 号煤全部开采结束后，苏村煤矿单独开采井田内剩余盘区内的 15 号煤。 苏村煤矿所出煤炭全部运抵寺河矿现有工业场地，利用地面现有的洗选系统、储装运系统，合理配采洗选，进行销售。 编制设计依据 主要技术资料与审批文件 1、山西陵 川崇安苏村煤业有限公司 /a 生产能力项目设计委托书。 9 / 22 2、 2016 年 1 月，北京圆之翰煤炭工程设计有限公司编制的山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司 /a 项目核准初步设计。 3、山西陵川崇安苏村煤业有限公司提供的煤层瓦斯、自燃倾向性、煤尘爆炸性等检测资料和矿井现状技术资料。 4、晋发改能源发 XX 782 号文件“山西省发展和改革委员会关于转发国家能源局、国家煤矿安全监察局关于对山西同煤集团公司塔山等建成煤矿组织联合试运行有关事宜的复函的通知”。 5、晋煤集总工字 XX 638 号文件“关于苏村煤业9 号、 15 号煤层开采范围划分的意见”。 6、国家环境保护部环审 2016 520 号文关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司扩能项目环境影响报告书的批复。 7、山西省发改委晋发改能源发 2016 209 号文件“山西省发展和改革委员会关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司 180 万吨 /年项目初步设计的批复”。 8、山西省煤炭工业厅晋煤办基字 2016 1498 号文件“关于呈报山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司项目核准初步设计审查意见的报10 / 22 告”。 9、山西省发改委晋发改设计发 2016 1914 号文件“山西省发展和改革委员会关于晋城无烟煤矿业集团公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司 180 万吨 /年项目核准的批复”。 - 3 - 继续教育学院毕业设计纸 10、山西省煤炭工程项目咨询评审中心晋煤咨评地字 2016 6 号文“关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司建井地 质报告的评审意见书”。 11、河南理工大学 2016 年 5 月编制的山西陵川崇安苏村煤业有限公司 9 号、 15 号煤层瓦斯涌出量预测。 12、煤炭科学研究总院重庆研究院 2016 年 6 月编制的山西陵川崇安苏村煤业有限公司瓦斯抽采系统工程初步设计。 13、瓦斯抽采设计、瓦斯涌出量预测的批文。 14、煤炭科学研究总院西安研究院编制的苏村煤业防治水总体规划。 15、矿方提供的其他设计资料和基础数据。 设计的指导思想与主要原则 坚持“ 安全第一、预防为主、综合治理”的方针，11 / 22 以国家颁布的有关煤矿安全方面的规程、规范、 AQ 标准及条例、法令为依据，建立健全煤矿各系统、各环节的安全装备、安全设施、安全措施和安全机构，确保矿井在兼并重组整合后能够安全生产，具有较强的抗灾能力，成为安全生产的标准化矿井。 国家有关安全法律法规、规范和标准 1、国家安全生产监督管理总局煤安监司函监察 2016 17 号文“关于井工煤矿初步设计安全专篇编制导则”。 2、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第 6 号令煤矿建设项目安 全设施监察规定。 3、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的煤矿安全规程。 4、中华人民共和国标准 GB50215-XX煤炭工业矿井设计规范。 5、煤矿防治水规定。 6、 AQ1055-XX煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范，以及与本设计编制相关的其它规范、 AQ 标准、规定等法律、法规。 单位基本情况 晋城煤业集团是由山西省国资委控股，国家开行、中国信达和中国建行三方股东持股的有限责任公司，是全国12 / 22 最大 的煤层气抽采利用企业、全国最大的煤化工企业和我国优质无烟煤重要的生产企业。现有 55 个控股子公司、 12 个分公司。企业位列 2016 中国企业 500 强第 106 名、中国煤炭企业 100 强第 9 名。截至 2016 年，企业总资产 1101 亿元，省内员工万人、省外员工 5 万人。 2016 年预计可完成营业收入 605 亿元。 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司是晋城矿区内的最大的煤炭生产国有企业。矿区分老区和新区两部分，老区有古书院、王台铺、凤凰山三对国有重点生产矿井， XX年核定生产能力 /a，目前各矿 3 号煤层可采储量所剩无己，正 在根据 10 万 t/a - 4 - 煤制甲醇用煤需要量，开采 15 号高硫煤。新区成庄、寺河、长平三对国有重点生产矿井生产能力 /a，赵庄矿井 XX年 5 月竣工投产，设计能力 /a。根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室相关文件，资源整合后矿区范围内将新增煤矿 34 处。 当前，晋煤集团正在按照山西省委、省政府“安全发展、转型发展、跨越发展”的总体部署，全面实施“双千亿工程”。 设计概况 地理概况 13 / 22 1、交通位置 寺河井田位于晋 城煤业集团东南部，距离晋城市约70km。 山西陵川崇安苏村煤业有限公司位于寺河井田东区的东部。工业广场位于晋城市泽州县川底乡和村西北部，距晋城市约 30 km。 区内交通方便，东有太 焦铁路，西有侯 月铁路。二号井距晋 阳高速公路约 10km，经润 端一级公路到苏村煤矿。交通运输条件便利。 矿井交通位置见图。 2、地形地貌 寺河井田地形复杂，地势陡缓不一，沟谷发育、切割剧烈。 3、水系 晋城矿区属黄河流域沁河水系。二号井井田的东南建有寺河水库，其容量约 206 万 m3，用于农田灌溉、防洪和养鱼。 4、气象及地震 本区为大陆性气候。地震基本烈度为 6 度。 主要自然灾害 矿井工业场地所在区域无隐伏全新活动断裂，未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良的自然灾害现象。场地周围没14 / 22 有大的河流及水库，不会发生洪涝自然灾害。 工程建设性质 本项目为矿井生产能力释放，生产能力释放后矿井生产能力为 /a。 井田开拓与开采 1、井田境界 本次设计规划山西陵川崇安苏村煤业有限公司 9 号煤井田面积 km2， 15 号煤井田面积 km2。 9号煤井田境界为现寺河矿采矿证批准的寺河东区 9号煤矿界。 15 号煤井田境界为寺河矿采矿证批准的寺河东区内的 15 号煤矿界。 - 5 - 目 录 目录 .01 摘要 .03 英文摘要 .04 第 一 章 井 田 概 述 和 井 田 地 质 特15 / 22 征 .07 第一节 矿区概述 .07 第 二 节 井 田 地 质 特质 .09 第三节 煤 层 的 埋 藏 特征 .10 第四节 水文地质 .13 第二章 井 田 境 界 与 储量 .15 第一节 井田境界 .15 第 二 节 地 质 储 量 计算 .16 第 三 章 矿 井 工 作 制 度 及 生 产 能力 .19 第 一 节 矿 井 工 作 制度 .19 16 / 22 第 二 节 矿 井 生 产 能 力 及 服 务 年限 .19 第四章 井田开拓 .20 第一节 井 田 开 拓 方 式 的 确定 .20 第 二 节 达 到 设 计 生 产 能 力 时 工 作 面 的 配备 .26 第 五 章 矿 井 基 本 巷 道 及 建 井 计划 .27 第 一 节 井筒 .27 第二节 井底车场 .28 第 三 节 建 井 工 作 计划 .30 第六章 采煤 方法 .32 17 / 22 第一节 采 煤 方 法 的 选择 .32 第二节 工 作 面 主 要 设 备 选型 .34 第 三 节 确 定 采 区 巷 道 布 置 和 要素 .39 第四节 巷道掘进 .41 第七章 井下运输 .44 第一节 运输系统和运输方式的确定 .44 第 二 节 运 输 设 备 的 选 择 和 计算 .44 第八章 矿井提升 .57 第 一 节 主 斜 井 的 提升 .57 第 二 节 副 斜 井 的 提18 / 22 升 .62 第 三 节 矿 井 的 排水 .68 第九章 矿 井 通 风 与 安全 .73 第一节 矿 井 通 风 安 全 情况 .73 第 二 节 矿 井 的 通风 .75 第三节 计 算 负 压 及 等 积孔 .91 第四节 通风设施、防止漏风和降低风阻的措施 .97 第十章 经济部分 .98 第 一 节 劳 动 定 员 和 劳 动 生 产率 .98 第二节 技 术 经 济 指 标表 .102 致 19 / 22 谢 .107 参考文献 .108 摘 要 本设计所选题目为上深涧煤业 90 万 t/a 矿井初步设计，根据山西省上深涧煤业有限责任公司的井田概况和地质特征资料。井田概况包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源、电源的供应情况。地质特征资料包括底层；地质结构；煤层及煤质；煤层顶、地板情况及煤 层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性；以及矿井的水文地质情况。 此次设计的目的是其目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究，一培养和提高学生的学习分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。 设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向，结合本煤矿的特征以综合机械化大采高为首选采煤方法。并合理的布置开拓巷道和工作面，以简化采煤生产系统提高煤炭的利用率。 此次设计需要解决的专题是低瓦斯煤层的开采，要20 / 22 求我们需要在采取巷道的布置上及以后的生产管理上采取特殊的措施，以实现矿井的安全生产。该矿井的设计生产能力为 90 万 t/a，采用两个水平分组开采，采用条带式布置后退式开采一次采全高，采用完全垮落法管理顶板。采用综合机械化开采。 设计过程中我们队矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同事在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近实际的问题。使我们在掌握专业知识的同事也提高了自己以后再显示工作岗位上的能力。 关键词：顶板管理；地质灾害；综采 采矿班学生： 孙 博 文 2016 年 5 月 10 日 Abstract The design of the selected topic is Shen Jian coal mine 900000 t/a preliminary design, according to the field survey and geological data of Shanxi province shangshenjian coal limited liability company. Ida Ida state; supply surface traffic location and natural geography and water, power supply. Geological characteristics of the underlying data including; geological structure; coal and coal; coal seam roof, floor and coal 21 / 22 seam gas, coal dust, coal spontaneous combustion; and mine hydrogeology. The purpose of this design is its purpose is to mine mining design using the university stage knowledge with mine production, and the thorough research on a topic of the professional range, a train and improve the analysis of students learning and the ability to solve practical problems, is the student go to work before the comprehensive ability training, but also the basic training on a future mining engineering senior engineering and technical personnel. The design should be based on the current coal mining development tendency and the direction, combined with the characteristics of the coal mine in the compre