采矿工程毕业设计（论文）-纳户沟煤矿6-2煤层开采设计（90万吨年）【全套图纸】.doc

内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 1 目录目录 全套图纸 加全套图纸 加 153893706 摘摘 要要 1 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 3 1 1 井田概况 3 1 1 1 位置与交通 3 1 1 2 地形地貌 4 1 1 3 水系 5 1 1 4 气象及地震 5 1 1 5 矿区经济概况 6 1 1 6 水源 电源情况 6 1 2 地 质 特 征 6 1 2 1 地质构造 6 1 2 2 煤层及煤质 8 1 2 3 瓦斯 煤尘 煤的自燃及地温 地压 11 1 2 4 水文地质 11 第二章第二章 井田开拓井田开拓 13 2 1 井田境界及储量 13 2 2 矿井设计生产能力及服务年限 15 2 2 1 矿井工作制度 15 2 2 2 矿井设计生产能力及服务年限 15 2 3 井田开拓 16 2 3 1 地质构造 老窑范围 煤层及水文等条件对开采的影响 16 2 3 2 井田开拓 16 2 4 井 筒 20 2 4 1 井筒用途 布置及装备 20 2 4 2 井壁结构 21 2 5 井底车场及硐室 21 2 5 1 井底车场形式 21 2 5 2 主要硐室名称及位置的设定 22 第三章第三章 井巷运输及设备井巷运输及设备 22 3 1 运输方式的选择 22 3 1 1 运输方式选择 22 3 1 2 主要运输巷道断面 支护方式 坡度 23 3 2 运输设备 23 第四章第四章 盘区布置及装备盘区布置及装备 23 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 2 4 1 采煤方法 23 4 1 1 采煤方法的选择 23 4 1 2 工作面采煤 装煤 运煤方式及设备选型 23 4 1 3 工作面顶板管理方式 支护设备选型 24 4 1 4 工作面回采方向 25 4 1 5 采煤工作面循环数 年进度及工作面长 25 4 1 6 工作面回采率 25 4 2 盘区布置 25 4 2 1 移交生产和达到设计能力时盘区数目 位置和工作面生产能力 25 4 2 2 盘区尺寸及回采巷道布置 27 4 2 3 盘区运输方式及设备选型 盘区通风和排水 29 4 3 巷道掘进 32 4 3 1 巷道断面及支护形式 32 4 3 2 巷道掘进进度指标 32 4 3 3 掘进工作面个数 组数及掘进机械配备 34 第五章第五章 通风与安全通风与安全 35 5 1 概 况 35 5 2 矿井通风 36 5 2 1 通风方法和通风方式 36 5 2 2 风井数目 位置及服务年限 36 5 2 3 矿井风量 风压及等积孔的计算 36 5 3 通风设备 42 5 3 1 设计依据 42 5 3 2 选型计算 42 5 4 灾害预防及安全装备 43 5 4 1 瓦斯预防措施 43 5 4 2 火灾的预防措施 44 5 4 3 防爆 隔爆措施 44 5 4 4 预防顶板事故措施 45 5 4 5 预防井下水灾的措施 46 5 5 井下消防 洒水及防灭火 46 5 5 1 井下消防 洒水 46 5 5 2 矿井防灭火 47 第六章第六章 职业安全卫生职业安全卫生 49 6 1 概 述 49 6 1 1 设计依据 49 6 2 建筑及场地布置 49 6 3 职业危害因素分析及防范措施 50 6 3 1 矿井灾害因素分析 50 6 3 2 生产作业主要伤害因素分析 51 6 4 主要防范措施 52 6 4 1 矿井灾害预防及矿山救护 52 6 4 2 生产作业安全保障措施 56 6 4 3 劳动卫生保障措施 57 6 5 消防设施 58 6 5 1 火灾隐患分析 58 6 5 2 防火等级 58 6 5 3 消防设施 59 6 6 机构设置和人员配备 59 第七章第七章 环境保护环境保护 59 7 1 概 述 59 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 3 7 1 1 自然地理 59 7 1 2 设计采用的环境保护标准 60 7 1 3 环境保护目标 60 7 2 各种污染的防治措施 61 7 2 1 大气污染物及防治措施 61 7 2 2 污废水治理 61 7 2 3 固体废弃物处理 62 7 2 4 噪声控制 62 7 3 水土保持与绿化 63 7 3 1 水土流失防治原则 63 7 3 2 水土流失防治措施 63 7 3 3 绿化 65 7 4 地表塌陷治理 65 7 5 环境管理与环境监测 66 7 5 1 环境保护管理 66 7 5 2 环境监测 66 第八章第八章 建井工期建井工期 66 8 1 施工准备及移交标准 66 8 1 1 施工准备 66 8 1 2 矿井设计移交标准 67 8 2 建井工期 67 8 2 1 施工方法 67 8 2 2 井巷施工平均成巷进度指标 68 8 2 3 施工方案 68 8 2 4 施工组织的基本原则 68 8 2 5 建井工期预计 68 8 2 6 加快建井速度的主要措施 68 第九章第九章 技术经济技术经济 70 9 1 劳动定员及劳动生产率 70 9 2 主要技术经济指标 73 参参 考考 文文 献献 77 致致 谢谢 78 科技专题科技专题 79 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 4 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 1 摘 要 毕业设计是大学教学的最后一个环节 在整个大学教学过程中具有举足 轻重的作用 它是对大学所学知识全面系统的复习 总结和创新的使用 本 次设计重点在于加强理论和实际能力的相结合 本次设计为地下煤矿开采设计 设计时间长达16周 设计的主要任务是 完成内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗鸿鑫纳户沟矿年产90万吨开采设计方 案 按年工作日330天计算 日产原煤2727吨 工业广场布置在井田中部地 势平坦的开阔地 本次设计采用斜井开拓系统 单水平开采 采用胶带机运 输为主要运输方式 无轨胶轮车作为辅助运输 并形成了上下 一条龙 的 运输系统 通风方式为抽出式通风 设计布置一个综采工作面和两个掘进工 作面 掘进工作面通风方法为局扇压入式 设计共完成图纸7张 设计说明 书81页 关键词 毕业设计 地下开采 胶带机运输 开拓系统 通风系统 排水系统 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 2 Abstract Graduation design is the last part of the University Teaching It is very important for the whole University Teaching The graduation design reviews sums up and uses of the knowledge learnt in university comprehensively and systematically The emphasis of this design is to enhance the connection between theory and practice This design is designed for coal mining which lasting sixty weeks The main task of this design is to complete a design plan for Nahu ditch Coal Mine with an annual production capacity of nine hundred thousand tons The coal mine is in Jungar Banner Ordos City in Inner Mongolia Autonomous Region Two thousand seven hundred and seven tons coal could be produced per day if they can work three hundred and thirty days in a year Industry square is arranged in flat terrain in the center of coal mine The design adopts a system inclined to open up and single level mining Tape machine transport is the main mode of transport Rubber tire trolley car is an auxiliary transport So it is formed a top to bottom through train transport system The way of ventilation is suction ventilation A complex coal mining face and two heading faces are laid out in the design The ventilation of heading face is ventilation fan for the board in pressure The design includes 7 drawings and 81 design specification Key words Graduation design Pioneering design of underground mining Development system Belt conveyor system Ventilation system Drainage system 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 3 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 1 11 1 井田概况井田概况 1 1 11 1 1 位置与交通位置与交通 1 位置 鸿鑫纳户沟矿位于东胜煤田勃牛海普查区 行政隶属鄂尔多斯市准格尔 旗传掌镇地理坐标为 东经 110 34 33 110 35 36 北纬 39 34 13 39 35 36 准格尔旗鸿鑫纳户沟煤炭有限责任公司由内蒙古自治区国土资源厅于 2006 年 2 月 17 日以 内国土资源采划字 2006 0079 号 文划定矿区范围 批复有效期至 2007 年 2 月底 整合后的鸿鑫纳户沟煤矿包括原广利煤矿 乌素沟 纳户沟 联办煤矿 和尔林兔三个煤矿 井田面积 3 786k 批复的开采深度标高为 1319 1278m 2 交通 鸿鑫纳户沟煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗西南部 矿区对外交通主要依 靠公路运输 矿区距准 格尔 东 胜 铁路西营子火车集装站约 14km 曹 家石湾 羊 市塔 公路从矿区通过 井田经曹羊公路至曹家石湾约 33km 与 109 国道相接 从曹家石湾沿 109 国道向西 55km 到达鄂尔多斯市东 胜区 向东北 78km 可达准格尔旗政府所在地薛家湾镇 西营子火车集装站 沿铁路向东至准格尔旗与丰准铁路相接 向西至鄂尔多斯市东胜区与包神铁 路相接 交通十分便利 矿区交通位置图 2 1 1 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 4 图图 2 1 12 1 1 1 1 21 1 2 地形地貌 地形地貌 井田位于鄂尔多斯高原东北部 鄂尔多斯高原为内蒙古高原主体部分之 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 5 一 受黄河支流向源侵蚀的影响 井田内地形切割甚剧 V 字型冲沟十分 发育 呈树枝壮分布 属典型的侵蚀性丘陵地貌类型 井田南侧为纳户沟 东侧为白家沟 北侧为蔓箐沟 见图 2 1 2 图图 2 1 22 1 2 1 1 31 1 3 水系 水系 井田位于东胜煤田区域性分水岭 东胜梁 南侧 井田四周沟谷属于勃 牛川和纳林川的上游 勃牛川位于井田西侧 纳林川位于井田东侧 二者均 为黄河支流 井田正处于勃牛川流域和纳林川流域分水岭坝梁之处 其西侧 的沟谷由东至西汇入勃牛川 而中东部沟谷由西至东汇入纳林川 上述沟谷 除勃牛川和常年有溪流之外 其余均为季节性干谷 1 1 41 1 4 气象及地震 气象及地震 1 气象 井田的气候特征是夏季炎热 冬季寒冷 春季干旱多风 秋季凉爽多雨 全年降水量小且集中 每年 7 8 9 三个月为雨季 年蒸发量是降水量的 7 8 倍 无霜期短 结冻期较长 属于干旱的高原大陆性气候 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 6 区内最高气温 38 8 C 1961 年 6 月 1 日 最低气温 39 9 C 1971 年 1 月 20 日 年平均气温 6 2 C 年平均日照时间为 3040 3175h 历年平 均降水量 277 2 1980 年 544 1mm 1989 年 24 小时最大降水量可达 96mm 年平均蒸发量 1749 7 1964 年 2436 2mm 1972 年 最大风速 20m s 1983 年 4 月 平均风速 2 3m s 一般多为西北风 最大冻土深度 1 50m 一般冻土深度 1 20m 冻结期从 10 月初到翌年 4 月底 初霜日一般为每 年的 9 月底 无霜期 160d 左右 积雪厚度 20 150mm 最大沙尘暴日为 35d a 2 地震及灾害地质 根据 中国地震动态参数区划分图 本区地震动峰值加速度 g 为 0 10 对照强度为 7 度 区内无泥石流 滑坡等不良地质灾害现象发生 1 1 51 1 5 矿区经济概况 矿区经济概况 井田位于川掌镇境内 区域人口稀少 居民分散 劳动力相对匮乏 地 方经济以种植业为主 畜牧业 养殖业为辅由于本区气候干燥 多风少雨 土壤贫瘠 发展农牧业存在着 先天不足 经济基础十分薄弱 随着东胜煤田的大规模开发 目前煤炭产业是区域经济的主要来源 近 几年随着全国煤炭市场的逐渐好转 煤炭开发带动乡镇工 商业的快速发展 适当地的投资环境大大改善 道路建设及电力 通讯设施配套已初具规模 煤炭产量的快速增长对地方经济发展起到了积极的推动作用 1 1 61 1 6 水源 电源情况水源 电源情况 1 电源条件 井田内交通运输网络已经形成 运输条件较为便利 矿井建设及生产的 电力供应来源于川掌镇的 35kv 变电所向矿井馈出 10kv 电源线路 2 水源条件 本区气候干燥 降水量少蒸发量远大于降水量 附近无大的地表水体 本矿井供水水源一是将井下用水处处理后返回井下 作为消防洒水 二是可 在本区内的自备深井取第四系水作为水源 1 21 2 地地 质质 特特 征征 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 7 1 2 1 地质构造 地质构造 一 矿区地层 井田内梁峁地带被新生界地层覆盖 含煤层延安组沿沟谷两侧出露 根 据地质填图和钻孔资料揭露 井田内赋存的地层由老至新有三叠系上统延 长组 T3y 侏罗系中 下统延安组 J1 2y 第三系上新统 N2 第四系 Q 现将井田地层由老至新分述如下 1 三叠系上统延 长组 T3y 该组为煤系地层的基底 主要出露于井田东南边界附近的白家沟内 岩 性组合为一套灰绿色中 粗粒砂岩 中夹深灰色 暗紫色砂质泥岩和粉砂岩 粗砂岩成分以石英 长石为主 含岩屑和黑色矿物 粘土质填隙 普遍发育 大型板状 槽状交错层理 属典型的河道沉积物 利用钻孔仅揭露本组顶部 全组厚度不清 2 侏罗系中 下统延安组 T1 2y 该组为含煤地层 在区域上可划分为三个岩段 含 2 6 五个煤组 由 于本区位于东胜煤田浅部煤系地层遭到广泛地剥蚀 因此 延安组在本区发 育不全 根据地质填图和钻孔控制结果 延安组在井田内仅残存一岩段中下 部 含 6 煤组 二 三岩段和 2 5 煤组已被剥蚀殆尽 本区赋存的延安组一岩段中下部岩性组合以细碎屑岩为主 具体岩性为 灰 深灰色粉砂岩 砂泥岩和泥岩互层 中夹透镜状河道砂岩 属三角洲平 原沉积 6 煤组一般含煤 6 2 煤层 为本区可采煤层 根据利用钻孔统计 延安 组厚度 53 14 75 13m 平均 64 53m 与下伏地层延长组呈假整合接触 3 第三系上新统 N2 区内广泛出露和赋存 岩性组合为一套浅红色半固结的砂质泥岩和泥岩 含丰富的似层状钙质结核 钻孔揭露厚度 12 26 13 39m 平均 12 83m 与 所有老地层不整合接触 4 第四系 Q 根据成因可划分为冲洪积物 Q4al pl 和残坡积物 Q3 4 冲洪积物主要分布在冲沟沟底 由季节性洪积砂 砾石和杂基填隙物构 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 8 成 残坡积物岩性随基岩岩性不同而变化 一般为次生黄土 残积角砾 坡 积砾石及砂土等构成 第四系地层厚度一般小于 5m 与下伏地层呈不整合接 触 二 矿区构造 井田位于东胜煤田东南部 构造形态与东胜煤田区域构造特征基本一致 表现为向西南倾斜的单斜构造 倾向 200 260 倾角 1 3 由于 发育宽缓的波状起伏 使岩煤层产状沿走向和倾向均有变化 井田内没有发 现断层和明显褶皱 也无岩浆岩侵入 故井田构造复杂程度属于简单类型 1 2 21 2 2 煤层及煤质 煤层及煤质 一 含煤地层 井田位于东胜煤田浅部 煤系地层在井田内遭受广泛地剥蚀 延安组二 三岩段已被剥蚀殆尽 一岩段也仅残留中下部 可才煤层被冲沟切割 只有 在峁梁之下才得以残存 根据利用钻孔统计 延安组残存厚度 53 14 75 13m 平均 64 53m 二 煤层及含煤性 井田赋存 6 2 煤层 煤层总厚度平均 4 65m 可采煤层总厚累计平均 4 05m 含煤系数 13 25 可采煤系数 12 17 三 煤质 1 物理性质与煤岩特征 1 煤的物理性质 本区煤呈黑色 条痕褐黑 黑褐色 弱沥青光泽 沥青光泽 内生裂隙发 育 条带状 线理状结构 层状 块状构造 性脆 莫氏硬度 2 左右 燃点 300 左右 燃烧试验为剧燃 燃烧时火焰不大 残灰为灰白 灰黄色粉状 显微硬度 19 5 20 3kg 2 2 煤的视比重 区内煤层视比重值 6 2 煤层为 1 28t m3 2 化学性质 6 2 煤层 原煤水分 Mad 9 58 9 77 平均 9 68 浮煤水分 Mad 6 86 8 04 平均 7 45 原煤灰分 Ad 6 94 7 82 平均 7 38 浮煤灰分 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 9 Ad 4 59 5 15 平均 4 87 原煤挥发分 Vdaf 33 28 34 95 平 均 34 12 浮煤挥发分 Vdaf 34 35 35 63 平均 34 99 原煤全硫 St d 0 17 0 19 平均 0 18 浮煤全硫 St d 0 05 0 19 平均 0 12 原煤磷含量 0 031 综上所述 本区 6 2 煤层属于低灰分 中高挥发分 特低硫 低磷煤 煤层主要煤质特征 详见表 1 2 1 表 1 2 1 3 煤的工艺性能 1 发热量 井田内 6 2 煤层 28 03 28 30MJ kg 平均 28 17MJ kg 均属于特高热 值煤 2 气化性能 煤对 CO2的反应性 当试验温度在 900 950 时 6 2 煤层对二氧化碳还原率为 68 5 当试 验温度在 950 1000 时还原率为 79 1 说明区内煤对 CO2反应性较好 是 良好的气化用煤 结渣性 当鼓风强度为 0 20m s 时 6 2 层的结渣率为 18 84 属于中等结渣煤 热稳定性 6 2 煤层热稳定性 Ts 6在 66 24 94 84 之间 属于高稳定性煤 工业分析 发热量 MJ kg 层 号 洗选 情况 MadAdVdafQb dQnet d St d 类 别 原 9 58 10 86 9 68 2 6 94 7 82 7 38 2 33 28 34 95 34 12 2 28 90 29 14 29 02 2 28 03 28 30 28 17 2 0 17 0 19 0 18 2 6 2 洗 6 86 8 04 7 45 2 4 59 5 15 4 87 2 34 25 35 6 334 99 2 29 7128 780 05 0 19 0 12 2 BN31 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 10 3 低温干馏 井田 6 2 煤层焦油产率 6 4 8 7 平均 7 70 属于富油煤 4 灰成分 灰熔融性 6 2 煤层灰成分以 SiO2为主 其次为 Fe2O3 CaO Al2O3 MgO 和 TiO2 其中 SiO2含量 27 27 51 49 平均为 36 59 CaO 含量 10 62 37 74 平 均 29 45 Al2O3含量 11 60 24 46 平均 14 83 Fe2O3含量 2 91 13 17 平均 5 72 MgO 含量 0 66 2 84 平均 1 93 TiO2含量 0 42 0 76 平均 0 60 煤灰熔融性与煤灰成分密切相关 其软化温度 ST 与 Al2O3含量成正 相相关系 与碱性氧化物成负相相关关系 本区煤灰成分中 Al2O3含量较低 平均值仅为 14 83 故本区 6 2 煤层灰熔融性 ST 在 1050 1340 之间 平均为 1220 属较低软化温度灰 RLST 5 粘结性 根据原报告试验成果 井田煤粘结指数为 0 焦渣类型为 2 不具粘结 性 6 煤中腐植酸和苯抽出物 根据原报告测试成果 本区煤中腐植酸含量 2 5 9 9 之间 属于低腐植 酸煤 苯抽出物一般在 0 26 0 46 之间 属低等 7 可选性 根据勃牛川普查报告测试成果 6 2 煤层原煤筛分试验粒度主要集中在 0 5 13mm 粒级 各粒级所占比例均在 20 以上 且随粒级减小略有降低 0 0 5mm 所占比例小于 11 灰分比前三级增高 简选样浮沉试验结果 浮煤 产率主要集中在 1 3 1 4 两级 占 88 灰分一般在 4 6 以下 随着比重 级增大 灰分也随之增高 根据 中国煤炭可选性评定标准 采用 0 1 含量法 进行评定 6 2 煤层 0 1 含量 0 5 9 5 均小于 10 属于易选煤 4 其他有害成分 本区原煤砷 As 含量 0 1 0 2PPm 符合食品工业燃烧用煤要求 氟含 量 144 272PPm 平均 199PPm 氯含量平均值 0 010PPm 5 煤类 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 11 根据中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 低变质煤分类指标为挥发分 Vdaf 粘结指数 GRI 及透光率 Pm 井田内各可采煤层浮煤挥发分 Vdaf 在 34 25 35 67 之间 低于 37 粘结指数为 0 透光率 72 78 故本区煤类为不粘结煤 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 12 1 2 31 2 3 瓦斯 煤尘 煤的自燃及地温 地压 瓦斯 煤尘 煤的自燃及地温 地压 1 瓦斯 据审查通过的 储量核实报告 原普查报告在 5 个钻孔中采取了 6 2 煤 层瓦斯煤样 并对其测定了瓦斯成分及含量 自然瓦斯成分中可燃气含量 0 5 02 CO2含量为 5 37 13 67 N2含量为 81 31 94 63 瓦斯成分分带均 在二氧化碳 氮气带之内 属瓦斯风化带 属低瓦斯煤层 据 煤矿瓦斯等 级鉴定结果报告 相对瓦斯涌出量为 4 8336m3 t 绝对瓦斯涌出量为 0 509m3 min 2 煤尘爆炸 据审查通过的 储量核实报告 区内煤层火焰长度大于 400 毫米 抑制 煤尘爆炸最低岩粉量为 80 煤尘有爆炸危险性 3 煤的自燃 据审查通过的 储量核实报告 井田内可采煤层为低变质的不粘煤 BN31 煤中水分含量高 挥发分产率高 化学活性号 其自燃发火趋势 必然很强 还原性与氧化性之差 T1 3 为 15 21 煤层为易自燃煤 自然发火期一般为 40 60d 4 地温 地压 因煤层埋藏较浅 无地温异常及地压异常区 1 2 41 2 4 水文地质 水文地质 一 概况 井田位于东胜煤田东南部 地形中部较高 东西两侧较低 四周被沟谷 切割 峁梁总体呈南北向分布 其西侧的沟谷属于勃牛川流域 东侧的沟谷 属于纳林川流域 井田正处于两流域分水岭坝梁处 其西侧的沟谷由东至西 汇入勃牛川 东侧的沟谷由西至东汇入纳林川 上述沟谷除勃牛川和纳林川 常年有溪流外 其余均为季节性干谷 勃牛川流域面积 1593km2 河长 72km 平均流量 4 22m3 S 最大流量 8150m3 s 纳林川流域面积 2142km2 河长 91km 平均流量 4 14m3 s 最大流量 8610m3 s 井田内无地表水及较大沟川 一般对煤矿开采不会造成大的水害 二 矿井水文地质条件 1 含隔水层 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 13 井田含水岩组的划分与区域含水岩组划分基本一致 区内含水岩组划分 为两大类 即松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙 裂隙潜水 承压 水含水岩组 松散岩类孔隙潜水含水岩组 第四系 Q 根据成因可分为残坡积砂土 砾石和现代冲洪积层 残坡积层主要分布 在峁梁和山坡 该层透水而不含水 冲洪积层主要分布在沟底之中 该含水 岩组的富水性不均匀 勃牛川内富水性较强 地形较高处富水性一般较弱 第三系 N2 岩性为浅红色砂质泥岩 位于峁梁和沟谷上部 为相对隔水层 碎屑岩 类孔隙 裂隙潜水 承压水含岩组 井田内具有水文地质意义的碎屑岩类含水岩组为延安组 含水层岩性为 中 细粒砂岩 该含水岩组孔隙 裂隙潜水 局部为承压水 富水性弱 2 地下水补给 径流 排泄 1 第四系潜水 第四系孔隙潜水的补给源以大气降水为主 冲洪积潜水亦接受上游侧向 径流补给及其他含水层以泉的形式排泄补给 第四系潜水径流受沟谷地形控 制 由高向低洼出径流 强烈的蒸发也是第四系潜水的重要排泄途径之一 2 碎屑岩类孔隙 裂隙潜水 承压水 碎屑岩类潜水 承压水的补给源以大气降水为主 侧向径流补给为辅 其径流方向受单斜构造控制 多沿地层倾向由北向南方向径流 排泄以侧向 径流排泄为主 局部以泉的形式排泄估计冲洪积潜水 三 矿井水文地质勘查类型 井田内直接充水含水层和间接充水含水层的含水空间以孔隙为主 裂隙 次之 属裂隙 孔隙充水矿床 可采煤层位于本区最低侵蚀基准面以上 直 接充水含水层富水性微弱 其补给源以贫乏的大气降水为主 储水条件较差 富水性较弱 据此将本区水文地质类型划分为第一 二类第 型 即裂隙 孔 隙充水矿床 水文地质条件简单型 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 14 第二章第二章 井田开拓井田开拓 2 12 1 井田境界及储量井田境界及储量 2 1 12 1 1 井田境界 井田境界 准格尔旗鸿鑫纳户沟煤炭有限责任公司有内蒙古自治区国土资源厅于 2006 年 2 月 17 日以 内国土采划 2006 0079 号 文划定矿区范围 批复 有效期至 2007 年 2 月底 矿区由 22 个拐点圈定 鸿鑫纳户沟矿井田范围拐 点如表 2 1 1 表表 2 1 12 1 1 点号 XY 1438454037463663 2438424037464330 3438410037464970 4438409037465430 5438368037465610 6438368037465725 7438336037466030 8438303037466860 9438256537467062 10438237037466070 11438278037466070 12438286537465920 13438293037465770 14438200037465460 15438200037464605 16438266537464605 17438325037464510 18438327037464690 19438376437463644 20438394037463735 21438435037463710 22438438037463570 井田面积 3 786km2 批复的开采深度标高为 1319 1278m 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 15 2 1 22 1 2 资源储量 资源储量 1 煤炭资源储量 储量核实报告对准格尔旗鸿鑫纳户沟煤矿范围内的 6 2 煤层进行了煤田 资源储量估算 截止日期为 2006 年 4 月 30 日 全井田查明推断的内蕴经济 资源量 333 1654 万吨 详见表 2 1 2 鸿鑫纳户沟煤矿资源储量汇总表 2 1 2 表 2 1 2 查明资源储量煤类煤 层 号 底板标高 m 原储 量 核实 储量 保有 资源 储量 资源储 量类型 编码 不粘结煤 6 21280 1290153116541654333 注 1 333 为推断的内蕴经济资源量 按 80 计算 2 1 32 1 3 可采储量 可采储量 1 煤炭资源储量估算 依上表所示 该井田地质储量为 1654 万吨 则 工业储量 查明资源储量 80 式 2 1 1654 80 1323 2 万吨 2 各种煤柱的留设 边界保护煤柱留煤 114 8 万吨 主要运输大巷保护煤柱留煤 173 9 万 吨 工业场地及井筒保护煤柱留煤 28 5 万吨 共计 317 2 万吨 3 可采储量的计算 因本矿煤层埋藏浅 且煤层厚度相对稳定 开采条件较好 煤层为厚煤 层 查 采矿工程设计手册 取回采率为 75 扣除永久煤柱量后 可得设 计可采储量 1006 万吨可采储量 矿山设计可采储量 工业储量 永久煤柱量 回采率 式 2 2 1323 2 317 2 75 754 5 万吨 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 16 2 22 2 矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限 2 2 12 2 1 矿井工作制度 矿井工作制度 矿井年工作日为 330d 每天三班作业 其中二班生产 一班检修 2 2 22 2 2 矿井设计生产能力及服务年限 矿井设计生产能力及服务年限 一 矿井设计生产能力 1 资源条件 鸿鑫纳户沟煤矿煤炭资源丰富 煤为低灰 特低硫 低磷 特高热值的 不粘结煤 是良好的民用和动力用煤 适用于火力发电 各种锅炉 焙烧材 料 化学反应性好 也可用为城市气化和工业气化用煤 开采技术条件优越 产品市场前景广阔 2 赋存条件 位于延安组一岩段 J1 2y 下部 在区内沟谷两侧出露 沿煤层露头有 自燃现象 并在其顶板形成浅红 紫红色的烧变岩 火烧影响 垂深 一般 50m 左右 水平影响宽度一般 100 200m 根据利用钻孔统计 煤层总厚 4 04 5 33m 平均 4 65m 利用厚度 3 60 5 07m 平均 4 05m 煤层结 构较简单 含夹矸 1 3 层 夹矸累计厚度 0 07 0 44m 岩性为灰色泥 岩 猛冲顶底板岩性均为深灰色 灰色砂质泥岩 该煤层对比可靠 层位 稳定 由于剥蚀和自燃影响而大部可采 属较稳定煤层 综上所述 确定矿山生产能力为 90 万吨 年 日产原煤 2727 3 吨 二 矿井的服务年限 T Q A K 式 2 3 7 545 0 9 1 3 6 45 年 式中 T 设计的矿井服务年限 a Q 矿井可采储量 Mt A 矿井生产能力 Mt a K 储量备用系数 取 1 3 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 17 2 32 3 井田开拓井田开拓 2 3 1 地质构造 老窑范围 煤层及水文等条件对开采的影响 地质构造 老窑范围 煤层及水文等条件对开采的影响 1 地质构造 井田位于东胜煤田东南部 构造形态与东胜煤田区域构造特征基本一致 表现为一向南西倾斜的单斜构造 倾向 200 260 倾角 1 3 由 于发育宽缓的波状起伏 使岩煤层产状沿走向和倾向均有变化 井田内没有 发现断层和明显褶皱 也无岩浆岩侵入 故井田构造复杂程度属于简单类型 2 老窖情况 矿区位于东胜煤田浅部 四周小煤矿甚多 例如井田北侧的尔林兔联办 矿井 南部的欣发达煤矿 西部的伊泰安家坡煤矿等等 这些小煤矿生产能 力一般 10 20 万吨 年 均开采 6 1 和 6 2 煤层 开采方式 地质情况大致 相同 目前一些小煤矿已经停产关闭 具备整合条件的伊泰安家坡煤矿在申 报开发利用整合 周边煤矿不存在超层越界情况 3 煤层及水文等条件 本区煤炭开采条件优越 煤层埋藏浅 赋存稳定 瓦斯含量很小 地层 为单斜构造 地层倾角平缓 煤层为厚煤层 为优质不粘煤 本区工程地质条件中等 基岩大都属于软弱 半坚硬岩层 不利于顶 底板支护 在开采时应予以注意 本区水文地质条件简单 直接充水含水层主要为延安组孔隙 裂隙岩层 补给源以大气降水为主 含水层富水性弱 本区水文地质类型为第一 二类 型 即裂隙 孔隙充水矿床 水文地质条件简单型 区内环境量中等 第四系松散层广泛分布 以低山丘陵地貌为征 地表 植被稀少受后期剥蚀作用 地形切割强烈 自燃环境较差 随着矿井生产规 模扩大 可产生局部地表变形 煤 矸石及废水会对附近环境造成一定污染 但无其它环境地质隐患 因此 矿区环境地质类型为 类 2 3 22 3 2 井田开拓 井田开拓 一 开拓方案的提出 本井田煤层埋深 46m 100m 根据井田开拓方式及井口与工业场地位置 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 18 选择的影响因素分析可知 本矿井地面包括矿山用电 铁路运输 通信均从 井田西南部接入 同时工业场地应选择在压煤量较少 且对开采影响较小 地质构造简单 煤炭的储量中心以及开采条件较好的位置 根据上述情况和井下条件分析本矿可以选用以下方案开拓 方案一 斜井单水平开拓 主斜井 副斜井 回风斜井 方案二 立井单水平开拓 主立井 副立井 回风立井 二 开拓方案简介 方案一 井口及工业场地的位置选择在井田中部的东北处 主斜井 副斜井和回 风斜井均布置在工业场地内 根据开拓布置 主斜井 副斜井 回风斜井均 为矿井的三个安全出口 在主斜井内采用胶带输送机运输并布置照明设施 煤的运输线路 开采工作面 运输顺槽 运输大巷 主斜井 地面 副井进风并兼做设备 材料的运输和人员的进出 通风路线 副斜井 运 输大巷 运输顺槽 开采工作面 回风顺槽 回风斜井 地面 回风斜井作为专门的回风井 详见图 2 3 1 方案二 井口及工业场地位置选择在井田中部 主立井 副立井和回风立井均 布置在工业场地内 根据开拓布置 主立井 副立井为矿井的两个安全出口 在主立井内采用箕斗提升 煤的运输线路 开采工作面 运输顺槽 运 输大巷 主立井中 地面 副井进风并兼做设备 材料的运输和人员的 进出 通风路线 副立井 运输大巷 运输顺槽 开采工作面 回 风顺槽 回风大巷 风井 地面 回风立井作为专门的回风井 详见 图 2 3 2 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 19 1 12 28 85 5 0 0 8 83 3 1 12 29 90 0 1 12 28 80 0 0 0 1 10 0 1 1 3 30 0 1 1 3 35 5 0 0 0 02 2 1 1 1 13 3 0 0 0 04 4 0 0 1 11 1 0 0 0 02 2 1 1 3 33 3 0 0 9 90 0 0 0 4 40 0 1 1 2 25 5 0 0 0 04 41 1 0 05 5 0 0 3 36 6 0 0 7 75 5 0 0 0 03 3 0 0 1 10 0 1 1 9 98 8 0 0 0 08 8 0 0 1 10 0 12 0 0 9 95 5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 1415 16 17 18 19 20 1 12 28 85 5 0 0 3 36 6 1 12 29 90 0 1 12 28 80 0 0 0 1 10 0 0 0 1 10 0 1 1 3 30 0 1 1 3 35 5 0 0 0 02 2 1 1 1 13 3 0 0 0 04 4 0 0 1 11 1 0 0 0 02 2 1 1 3 33 3 0 0 9 90 0 0 0 4 40 0 1 1 2 25 5 0 0 0 04 41 1 0 05 5 0 0 0 03 30 0 7 75 5 0 0 1 10 0 0 0 8 83 3 1 1 9 98 8 0 0 0 08 8 0 0 9 95 5 掘进工作面 回采工作面 20 井底变电所 井底水泵房 井底水仓 管子道 A A Y 37465580 Y 37465608 Y 37465635 X 4383732 X 4383752 X 4383783 Z 1353 Z 1353 Z 1353 图图 2 3 12 3 1 1 12 29 90 0 1 12 28 85 5 1 12 28 80 0 0 0 1 10 0 1 1 3 30 0 1 1 3 35 5 0 0 0 02 2 1 1 1 13 3 0 0 0 04 4 0 0 1 11 1 0 0 0 02 2 1 1 3 33 3 0 0 9 90 0 0 0 4 40 0 1 1 2 25 5 0 0 0 04 41 1 0 05 5 0 0 3 36 6 0 0 7 75 5 0 0 0 03 3 0 0 1 10 0 1 1 9 98 8 0 0 0 08 8 0 0 1 10 0 0 0 8 83 3 0 0 9 95 5 1 12 29 90 0 1 12 28 85 5 1 12 28 80 0 0 0 1 10 0 1 1 3 30 0 1 1 3 35 5 0 0 0 02 2 1 1 1 13 3 0 0 0 04 4 0 0 1 11 1 0 0 0 02 2 1 1 3 33 3 0 0 9 90 0 0 0 4 40 0 1 1 2 25 5 0 0 0 04 41 1 0 05 5 0 0 3 36 6 0 0 7 75 5 0 0 0 03 3 0 0 1 10 0 1 1 9 98 8 0 0 0 08 8 0 0 1 10 0 0 0 8 83 3 0 0 9 95 5 1 1 2 2 4 4 开采工作面 3 3 图图 2 3 22 3 2 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 20 三 开拓方案比选 开拓方案比选详见表 2 3 1 表 2 3 1 方案 内容 方案一 斜井开拓 方案二 立井开拓 特点 主斜井 副斜井 回风 斜井开拓 主立井 副立井 回风立井开拓 优点 井筒掘进技术和施工 设备比较简单 掘进速 度快 初期工程量小 投资少 矿井生产管理 比较简单 立井开拓适应性强 并且井筒距离短 提升速度快 通风 线路短阻力小 缺点 斜井较长 管线 电缆 铺设较长 保安煤柱损 失大 通风线路长 通 风阻力大 井筒施工和井底车 厂布置复杂维护成 本高 使用条 件 井田内煤层埋藏不深 表土层不厚 水文地质 简单 井筒不需特殊施 工的缓斜煤层 煤层埋藏较深 水 文地质结构复杂 需用特殊施工发开 拓井筒时采用立井 开拓 结论 根据本矿的水文地质条件与斜井开拓和立井开拓的使用 条件的对比得出本矿应采用斜井开拓 一方案优点 巷道布置和生产系统简单 初期工程量小 投资少 建井期短 斜井开 拓施工容易 矿井技术装备及生产管理比较简单 斜井延伸方便 对生产干 扰小 采用胶带输送机后可以实现工作面刀地面的连续运输 提升能力大 效率高 成本低 一方案缺点 斜井较长 围岩不稳固时维护困难 管线 电缆铺设较长 保安煤柱损 失大 通风线路长 通风阻力大 二方案优点 立井开拓适应性强并且井筒距离短 运输环节少 通风线路短 阻力小 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 21 二方案缺点 井底车厂布置复杂 井筒施工难度大 维护成本高 地面设施复杂 四 开拓方案选择 根据上述对比 本矿确定选用斜井单水平开拓 三 井口数目和位置 本矿采用主斜井 副斜井 回风斜井开拓 共计 3 个井筒 井口位置应选择在地质和水文条件好 煤层储存量丰富勘探程度高便于 迅速达产和增产地段 同时井底尽可能靠近井田中部 四 矿井水平划分 根据煤层倾角只有 1 3 属于近水平煤层 并且只有一个煤层 6 2 煤层平均厚度为 4 05m 因此本矿设计只用一个水平开采 2 42 4 井井 筒筒 2 4 12 4 1 井筒用途 布置及装备 井筒用途 布置及装备 矿井正常生产时 共有 3 个井筒 主斜井 副斜井 回风斜井 主井 主斜井担负全矿井的煤炭提升任务 且为矿井的辅助进风井 同 时兼作矿井的安全出口 井筒净宽 3500mm 净高 3550mm 净断面 11 1m2 倾角 16 斜长 240m 主斜井井筒内装备 1m 宽的钢丝绳芯胶带输送机 敷设有消防洒水管和 动力 通信信号电缆 并设有台阶与扶手 副井 副井担负全矿井人员 设备及材料等辅助提升任务 为矿井的主 要进风井 同时兼作矿井的安全出口 井筒净宽 4500mm 净高 3800mm 净 断面 12 6m2 倾角 10 斜长 370m 副井井筒内采用无轨胶轮车运输 并 敷设矿井排水管路 消防洒水管路 压风管路及各种电缆等下井管线 风井 回风斜井担负全矿井的回风任务 为矿井的专用回风立井 井筒 净宽 3500mm 净高 3550mm 净断面 11 1m2 倾角为 20 长度为 194m 回 风斜井内设有台阶与扶手 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 22 2 4 22 4 2 井壁结构 井壁结构 井壁结构详见特征表 2 4 1 表表 2 4 12 4 1 井筒名称 序 号 井筒特征 主斜井副斜井回风斜井 纬距 X 43837834383752383732 1 井 筒 坐 标 经距 Y 37465635374656087465580 2 井口标高 m 1353 13531353 3 井筒倾角 16 10 20 4 井筒长度 m 240370194 5 井筒方位 36 36 6 净宽 3 54 33 5 6 井筒宽 度 m 掘宽 3 74 53 7 净断面 11 112 611 1 7 断面 m2 掘进断 面 12 0315 1512 03 厚 度 100100100 8 砌壁 mm 材 料 混凝土混凝土混凝土 9 井筒装备 1m 宽的胶带 输送机 无轨胶轮车 2 52 5 井底车场及硐室井底车场及硐室 2 5 12 5 1 井底车场形式 井底车场形式 本矿井煤炭从井下到地面采用带式输送机连续运输 辅助运输采用无轨 胶轮车 无轨胶轮车可直接下井 所以主副井都无须设置井底车场 内蒙古科技大学本科生毕业设计 论文 23 2 5 22 5 2 主要硐室名称及位置的设定 主要硐室名称及位置的设定 主要硐室有井下变电所 水泵房 水仓等 为了便于排水和供电的方便 以及根据硐室的布置原则将各个硐室布置在辅助运输大巷的边上由管子道和 副斜井相连通 第三章第三章 井巷运输及设备井巷运输及设备 3 13 1 运输方式的选择运输方式的选择 3 1 13 1 1 运输方式选择 运输方式选择 1 主运输系统 根据矿井的开拓部署 矿井移交生产时有一个综采工 作面 本矿出煤点集中 出煤连续 参照我国大多类似矿井煤炭运输使用现 状和发展趋势 结合本井的特点 设计确定井下煤炭运输方式采用带式输送 机运输 这种方式可实现采掘工作面运出的煤炭直接转辅助运输大巷的带式 输送机 然后由主斜井带式输送机运至地面 井下采用带式输送机运输煤炭 有以下优点 1 可以实现从采煤 掘进地点到地面的连续运输 不需要倒装 主运 输系统简单 管理方便 2 易于实现生产自动化管理和集中控制 可以充分发挥设备效能 达 到用人少 效率高 3 带式输送机运输 适应生产集中 开采强度大 运量高的要求 且 适应产量波动变化 增产潜力大 更有利于保证矿井高产 稳产和增产 由此可见 矿井采用带式输送机运输煤炭具有其它运输工具不可代替的 优点 因此 本