煤矿开采与运输的设计毕业论文.doc

太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 1 煤矿开采与运输的设计毕业论文煤矿开采与运输的设计毕业论文 目目 录录 第 1 章 井田概况及地质特征 1 1 矿区概述 1 2 井田地质特征 4 3 煤层的埋藏特征 8 第 2 章 井田境界与储量 11 1 井田境界 11 2 地质储量的计算 11 3 可采储量的计算 13 第 3 章 矿井工作制度及生产能力 15 1 矿井工作制度 15 2 矿井生产能力及服务年限 15 第 4 章 井田开拓 16 1 井田开拓方式的确定 16 2 达到设计生产能力时工作面的配备 21 第 5 章 矿井基本巷道及建井计划 23 1 井筒 石门与大巷 23 2 井底车场 25 3 建井工作计划 26 第 6 章 采煤方法 27 Comment f1 删除这些内容 Comment f2 以插图的形式放在 说明书的相关位置 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 2 1 采煤方法的选择及依据 27 2 确定采区巷道布置和要素 28 3 回采工艺与劳动组织 29 第 7 章 井下运输 37 1 运输系统和运输方式的确定 37 2 运输设备的选择和计算 38 第 8 章 矿井提升 50 第 9 章 矿井通风与安全 61 1 风量的确定 61 2 矿井通风系统和风量分配 65 3 计算负压及等积孔 70 4 选取扇风机 71 5 安全生产技术措施 73 第 10 章 环境保护 79 1 矿井建设对环境的影响 79 2 各种污染的防治措施 80 附件 1 矿井井田开拓平面图 2 矿井通风系统图 3 采区巷道布置及机械配备平面图 4 采区巷道布置及机械配备剖面图 5 回采工作面详图 6 巷道断面图册 Comment f3 以插图的形式放置 在说明书的相关位置 Comment f4 精简一下表的内容 将相关内容插入到设计说明书相 关位置 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 3 7 施工进度图 8 附表 Comment f5 二级标题均如此 Comment f6 三级标题均如此 Comment f7 下同 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 1 第 1 章 井田概况及地质特征 1 1 1 1 矿区概述矿区概述 一一 1 1 11 1 1 地理位置及交通条件地理位置及交通条件 1 1 一 一 地理位置 地理位置 山西煤炭运销集团裕兴煤业有限公司井田位于山西省高平市建宁乡 曹家村 张家 村 关家村一带 行政区划隶属山西省高平市建宁乡 地理坐 标 东经 113 05 15 113 08 18 北纬 35 51 19 35 53 08 2 2 二二 交交通通条条件件 矿井西南距高平市 18km 南距曲 沃 辉 县 公路约 5km 交通十分便利 见 交通位置示意图 1 1 1 铁路 公路交通情况见下表1 1 1 表 1 1 1 井田距邻近主要城市距离表 起止站铁路里程 km 公路里程 km 裕兴 高平18 高平 长治5555 晋城 长治9480 晋城 太原374335 太原 焦作434480 二 二 1 1 21 1 2 矿区的工农业生产建设情况矿区的工农业生产建设情况 区内以农业为主 主要农作物有小麦 玉米 高粱和谷子等 工业主要有煤矿 铝土矿等采掘业 1 1 31 1 3 矿区电力供应基本情况矿区电力供应基本情况 矿井供电采用两回 35kV 专用电源线路供电 一回 LGJ 95mm2 引自距矿井工业场地 约 8km 处的礼义 110kV 变电站 35kV 母线段 另一回 LGJ 95mm2 引自距矿井工业场地约 9km 处的秦川 220kV 变电站 35kV 母线段 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 2 图 1 1 1 交通位置示意图 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 3 四 矿区的水文简况四 矿区的水文简况 矿井开采 15 号煤层 采空区积水 老空水 顶板石灰岩岩裂隙水水害隐患是防治 水工作的重点 应严格按照 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的技术原 则 认真做好防水 探水 疏放及排水工作 总的认为采掘工程不受水害影响 五 矿区的地形与气象五 矿区的地形与气象 井田属东亚暖温带大陆性气候 一年内四季分明 夏季多雨 春秋季多风少雨 冬季寒冷 据高平市气象部门近年的资料统计 无霜期 180 天左右 年降雨量最大为 1361mm 年均降雨量为 599 7mm 雨季多集中在七 八月份 年平均蒸发量 1857mm 超过年均降雨量的近三倍 旱季为 12 月到翌年 2 月 年平均气温 10 一月份最冷 最低气温零下 22 5 七月份最热 最高气温 37 3 左右 结冻期与降雪从 11 月至 翌年 3 月 全年风向以西北风和东南风为主 一般冬季多为西北风 夏季多为东南 风 最大风力为 6 7 级 一般为 3 4 级 最大风速一般为 7 5m s 矿区属高烈度区 烈度为 VI 度 动峰值加速度为 0 05g 6 6 矿区开发史及周边小窑状况矿区开发史及周边小窑状况 根据 2009 年 9 月 28 日山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤 重组办发 2009 44 号 关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复 山西 煤炭运销集团作为主体对山西高平建宁荒窝煤业有限公司 山西高平建宁张家煤业有 限公司 山西高平裕兴煤业有限公司 山西高平曹家煤业有限公司 关闭 山西高 平建宁何家煤业有限公司 关闭 及新增区进行了兼并重组整合 重组后更名为山西 煤炭运销集团裕兴煤业有限公司 现该矿范围内未发现有其他小煤矿开采 四邻范围内的煤矿与该矿矿界明确 未 发现有越界开采情况 表 1 1 2 现有井筒特征表 井筒名称长度 m 坡度井筒用途 主斜井斜长 342m 22 提煤 运人 进风兼作安全出口 副斜井斜长 378m 20 运料 进风兼作安全出口 回风立井垂深 178m回风兼作安全出口 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 4 2 2 井田地质特征井田地质特征 一 地层一 地层 井田位于晋城矿区北部 广泛为大面积黄土覆盖区 中部及东部出露二叠系下统 下石盒子组 P1x 上统上石盒子组地层 P2s 根据钻孔及区域资料 将该区地层由老至 新分述如下 1 奥陶系中统峰峰组 02f 为含煤地层之基底 埋藏于井田深部 岩性为深灰 青灰色厚层状石灰岩 夹灰 黄色 黑灰色泥灰岩 含次生石膏及侵染状黄铁矿 下部裂隙岩溶发育 并为方解石 脉充填 局部为角砾状石灰岩 厚度一般 70 94m 2 石炭系中统本溪组 C2b 平行不整合于下伏奥陶系石灰岩凹凸不平之古侵蚀面上 岩性 岩相及厚度变化 较大 一般由灰色鲕状铝土岩 铝质泥岩 灰黑色泥岩组成 偶有灰黑色粉砂岩 夹 菱铁矿及硫铁矿等组成 全组厚度 1 49 13 11m 平均 6 10m 3 石炭系上统太原组 C3t 区内主要含煤地层之一 以 K1砂岩与下伏本溪组分界 并与之呈连续沉积 岩性 主要为深灰色泥岩 砂质泥岩 石灰岩 细砂岩及煤层煤线组成 含稳定的灰岩 4 8 层 煤层 6 8 层 煤层多赋存于灰岩底部 该组厚度 67 67 131 40m 平均 116 47m 据岩性组合特征 自下而上可分为三个岩性段 1 一段 C3t1 K1砂岩底 K2灰岩底 岩性为黑色泥岩 粘土质泥岩 粉砂岩 砂岩及煤层组成 底部 K1 砂岩不稳定 局部缺失或可相变为粉砂岩 顶部为全区稳定可采的 15 号煤层 该段厚度 7 90 18 12m 平均 11 36m 2 二段 C3t2 K2灰岩底 K4灰岩顶 由三层稳定的石灰岩及砂岩 泥岩 煤层 煤线组成 灰岩中含燧石结核和方解 石细脉 动植物化石丰富 灰岩之下多有煤层赋存 底部 K2石灰岩厚度大 层位稳 定 是良好的标志层 该段厚度 23 75 43 50m 平均 36 51m 3 三段 C3t3 K4灰岩顶 K7砂岩底 岩性为深灰色泥岩 砂岩 粉砂岩 石灰岩及煤层组成 位于该段下部的 9 号煤 层不可采 该段厚度 59 90 77 90m 平均 68 60m Comment f8 应提供整个含煤地 层的柱状图 可以单独打印出后 插入此处 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 5 厚度 m 累计分层 变化范围 层 号 柱状图 1 500 标煤 志层 层编 及号 岩 性 描 述 330 36 563 80 8 0034 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 11 12 K3 13 K2 15 K1 336 526 494 70 7 30 339 653 131 72 3 81 349 9810 33 5 28 14 96 356 766 785 40 7 80 357 160 400 05 0 50 361 654 494 17 5 21 365 043 395 50 13 20 368 123 082 35 3 80 374 226 101 49 13 11 454 2280 00 70 00 94 00 深灰 灰黑色泥岩 顶部为11号煤 厚 0 15 0 30m 平均0 2m 中部夹薄层状灰岩 和12号煤 煤厚0 20 0 45m 平均0 30m K4下 深灰色生物屑微晶灰岩 生物屑含量75 左右 泥晶方解石胶结 灰黑色泥岩夹粉砂质泥岩 顶部13号煤厚 0 12 0 50m 平均0 4m 不可采 深灰色生物屑微晶灰岩 含蜓类及螺类化石 生物屑含量50 75 胶结物为微晶方解石 含量20 50 黑色泥岩 有时相变为炭质泥岩 含少量黄铁 矿结核 15号煤 半亮型 条带状结构 层状构造 含 黄铁矿结核 夹矸0 3层 上部黑色泥岩夹薄层状粉砂岩 下部深灰 灰色 铝土质泥岩 含菱铁矿颗粒 灰色中薄层状中细粒岩屑石英砂岩 颗粒支撑 孔隙式胶结 胶结物以硅质为主 灰 深灰色泥岩 含菱铁矿颗粒和黄铁矿团块 局部含铝土岩 由灰 深灰色中厚层石灰岩 泥质灰岩 角砾 状灰岩和白云质灰岩组成 图 1 2 2 地质综合柱状图 4 二叠系下统山西组 P1s K7砂岩底 K8砂岩底 为全区主要含煤地层之一 岩性由深灰 黑色泥岩 砂质 泥岩 砂岩及煤层组成 上部为灰色 灰黄色砂质泥岩及泥岩互层 局部夹有二层不 可采煤层 中部为黄灰色砂岩 砂质泥岩及 3 号可采煤层 下部为灰色砂质泥岩 有 时相变为黄灰色细砂岩 中夹黄铁矿层及灰黑色泥岩 3 号煤层位于该组中下部 全区 稳定可采 平均厚 3 78m 与下伏太原组整合接触 该组厚度 39 25 66 15m 平均厚 度 51 06m 5 二叠系下统下石盒子组 P1x 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 6 与下伏山西组为整合接触 底部发育一层厚 0 50 20 68m 的中粒岩屑石英砂岩 K8 风化后成同心圆结构 与山西组分界 中下部岩性以灰绿色泥岩为主 间夹 砂岩 中上部以灰绿色 黄绿色砂岩为主 间夹砂质泥岩 顶部为灰色 灰紫色及杂 色铝土质泥岩 具鲕状结构 呈网格状构造 其色鲜艳俗称 桃花泥岩 有时相变 为砂质泥岩 本组厚度 50 00 85 00m 平均厚度 60 59m 6 二叠系上统上石盒子组 P2s 主要岩性为杏黄色 黄绿色砂质泥岩及黄色泥岩互层 其中夹不稳定的黄绿色砂 岩 底界以 K10砂岩与下伏下石盒子组呈整合接触 最大残留厚度 130m 井田北部 西北部大面积出露 7 第四系中 上更新统 Q2 3 中更新统 Q2 下部为浅红色至暗红色砂质粘土 含铁锰质薄膜 半胶结至不胶 结 中部为灰黄色砂砾石 上部为浅红色砂质粘土 含钙质结核 上更新统 Q3 为 黄色亚粘土 夹钙质结核 垂直节理发育 孔隙度大 常形成陡坎 陡壁 第四系在 井田东南部大面积分布 一般厚 0 25m 平均厚度 10 00m 二 含煤地层二 含煤地层 本区含煤地层为山西组和太原组 山西组含煤三层 即 1 2 3 号煤层 其中 1 号 2 号煤层为不稳定的不可采煤层 一般为煤线或缺失 3 号煤层全井田稳定可采 煤层平均厚 3 78m 本组地层平均厚 51 06m 可采煤层含煤系数 7 40 太原组含煤 8 层 即 5 7 8 9 11 12 13 和 15 号煤层 其中 15 号煤为全井 田稳定可采煤层 本组平均厚 116 47m 可采煤层平均总厚 4 49m 含煤系数 3 86 三 井田内煤系地层的主要地质构造三 井田内煤系地层的主要地质构造 本区位于太行山块隆西缘 晋获断裂带东侧 井田构造线方向与区域构造线方向 基本一致 受区域构造影响 井田内发育以宽缓的背向斜构造为主 轴向大致北北东 两翼地层倾角 3 8 井田西部发育两条走向近东西向的正断层 F1 F2 F1断层东西走向 倾向南 落差 10 25m 倾角 75 该断层在井田内延伸 2000m 左右 为井田的主要构造 该断层在 3 号煤层开采中和地表填图揭露 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 7 F2断层东西走向 倾向南 落差 5 10m 倾角 75 该断层在井田内延伸 500m 左 右 为井田的主要构造 该断层在 3 号煤层开采中和地表填图揭露 见断层特征一览 表 1 2 1 表 1 2 1 断层特征一览表 名称倾向倾角落差性质走向 F1S 75 5 10m正W E F2S 75 10 25m正W E 根据矿井 3 号煤层开采资料 井田内发现 2 处陷落柱存在 X1 X2 位于井田的 西北部 在 15 号煤层底板直径约为 130m 左右 未见岩浆活动 井田构造应属简单类 四 井田的水文地质及矿井涌水量概况四 井田的水文地质及矿井涌水量概况 一 水文地质 一 水文地质 1 井田主要含水层 第四系松散沉积物孔隙潜水含水层 该含水层主要为第四系松散沉积物 岩性为砂质粘土夹砂 砾 据水文地质调 查 其含水层埋藏较浅 但富水性较差 受季节变化影响较大 二叠系碎屑岩类裂隙含水层 该含水岩组主要指石盒子组及山西组 含水层主要为 K7 K8 K10 等砂岩 其中 除 K10 砂岩含水层因距煤层较远 与煤层之间又有厚层的泥岩及砂质岩隔水层 对煤 层的开采影响较小外 其余两层砂岩含水层均对 3 号煤的开采有不同程度的影响 井 田及其 3 号煤层矿坑涌水量较小 在雨季矿井涌水量增大 说明该含水层富水性弱 但受大气水的影响 太原组 C3t 砂岩 灰岩裂隙含水层 岩溶裂隙含水层 K2 K3 K4 K5 灰岩 沉积稳定 厚度变化不大 K2 岩溶裂隙含 水层为 15 号煤层顶板直接充水岩溶裂隙含水层 区内原晋平煤矿开采 15 号煤层资 料 生产规模 20kt a 正常涌水量 15 m3 d 最大涌水量 30m3 d 说明富水性弱 分 析认为 由于煤层埋藏 K2 K3 K4 K5 灰岩含水层接受补给后 沿深部运移 结合 区域资料 该含水层属弱 中等富水性含水层 奥陶系中统 O2 灰岩岩溶裂隙含水层 井田内 2009 年 6 月竣工的裕兴煤业有限公司水源井揭露该含水层 主要由深灰色 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 8 厚层状灰岩 角砾状灰岩 薄层泥质灰岩组成的富水性强的含水层 出水层主要在上 马家沟组及下马家沟组 钻孔抽水单位涌水量 0 48L s m 水位标高为 670m 属富 水性中等含水层 结合区域资料 推测区内奥灰水水位为 670 675 m 之间 该含水层 属中 强富水性含水层 2 井田主要隔水层 太原组底部及本溪组泥岩 铝土质泥岩隔水层 由太原组 C3t 底部泥岩及本溪组 C2b 铝土质泥岩形成的隔水层 该隔水层 与奥陶系灰岩呈平行不整合接触 阻隔奥陶系岩溶水和上覆煤层的水力联系 二叠系砂岩含水层之间的层间隔水层 主要为泥岩 铝土质泥岩 砂质泥岩 厚度多为 4 13m 该隔水层呈层状分布于 各砂岩含水层之间 阻隔了各砂岩含水层之间的水力联系 二 矿井涌水量 二 矿井涌水量 开采 3 号煤层预计矿井正常涌水量取 1400m3 d 最大涌水量为 2200m3 d 开采 15 号煤层矿井正常涌水量为 2700m3 d 最大涌水量为 4100m3 d 3 3 煤层的埋藏特征煤层的埋藏特征 一 煤层及其围岩性质一 煤层及其围岩性质 现对本井田含煤地层中可采煤层叙述如下 1 3 号煤层 位于山西组中下部 上距下石盒子组底砂岩 K8 约 33m 左右 下 距太原组 K6 灰岩 6 18m 根据本次井下揭露 煤层厚度为 3 54 4 19m 平均厚度 3 78m 含 0 1 层夹矸 煤层稳定 顶板为中粒砂岩 粉砂岩 底板为泥岩或细砂岩 属结构简 单的厚煤层 井田内已基本采空 2 15 号煤层 位于太原组下部 K2 灰岩之下 0 05 0 50m 上距 3 号煤层底板一般为 80 120m 下距 K1 砂岩顶 7 93m 煤层厚度 4 17 5 21m 平均 4 49m 常夹 0 2 层夹矸 结构 简单 较简单 顶板多为 K2 灰岩 局部为黑色泥岩 底板为泥岩或粉砂岩 15 号煤 层属结构简单 较简单 全区稳定可采的厚煤层 井田内 15 号煤层仅 2006 年资源整 合前山西高平晋平煤业有限公司开采 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 9 表 1 3 1 煤层埋藏特征表 顶板岩性 煤层号煤层厚度层间距 煤层结构 含夹矸数 可采性稳定性 底板岩性 泥岩 砂质泥岩 3 号 3 54 4 19 3 78 简单 0 1 南部剥蚀 全部可采 稳定 泥岩 砂质泥岩 泥岩 石灰岩 15 号 4 17 5 21 4 49 80 120 100 简单 较简单 0 2 全区赋存 全部可采 稳定 泥岩 铝土质泥岩 二 煤的性质及品种二 煤的性质及品种 一 煤的物理性质和煤岩特征 一 煤的物理性质和煤岩特征 1 3 号煤层 为黑色 条痕褐黑色 似金属光泽 中 宽条带状结构 断口贝壳状 阶梯状 内生裂隙发育 块状构造 3 号煤层以亮煤为主 其次为暗煤 镜煤呈条带状 其宏观煤岩类型为半亮型煤 2 15 号煤层 15 号煤层均为黑色 条痕褐黑色 似金属光泽 中 宽条带状结构 断口贝壳 状 阶梯状 内生裂隙发育 层状构造 充填物多为黄铁矿散晶及方解石细脉 15 号 煤层视 相对 密度为 1 51t m3 真 相对 密度为 1 67t m3 15 号煤层以亮煤为主 暗煤次之 夹镜煤条带 含星散状黄铁矿及黄铁矿结核 镜煤呈条带状 属半亮型 半暗型煤 二 煤的化学性质 二 煤的化学性质 1 3 号煤层 井田基本采空 据山西省煤炭工业局综合测试中心 2004 年 9 月 21 日检验报告 20043653 和山西煤矿安全装备技术测试中心 2006 年 4 月 18 日检验报告 2006 E9911 对荒窝煤矿和张家联办煤矿 3 号煤样 原煤 分析结果 原煤水分 Mad 为 1 94 2 27 平均 2 11 原煤灰分 Ad 为 11 48 14 62 平均为 13 05 为低 灰煤 原煤挥发分 Vdaf 为 9 76 9 99 平均 9 88 原煤硫分 St d 为 0 30 0 39 平均 0 35 为特低硫煤 2 15 号煤层 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 10 原煤水分 Mad 为 0 29 3 30 平均 1 06 浮煤水分 Mad 为 0 14 0 84 平均 0 36 原煤灰分 Ad 为 12 18 40 69 平均为 24 59 为低灰 高灰煤 以中灰煤为 主 高灰煤分布在本区东北部和西北部 低灰煤分部零星分布区内中部和南部 浮煤 灰分 Ad 为 5 24 9 23 平均 6 48 原煤挥发分 Vdaf 为 9 89 15 14 平均 12 24 浮煤挥发分 Vdaf 为 8 72 9 95 平均 9 33 为特低挥发分煤 原煤硫分 St d 为 2 12 4 37 平均 2 89 为中高硫 高硫煤 以中高硫煤为 主 高硫煤分布在井田内 YX 6 和 YX 10 号孔附近 浮煤硫分 St d 为 2 27 3 14 平 均 2 70 15 号煤层原煤空气干燥基低位发热量 Qnet ad 变化在 18 486 30 025MJ kg之间 浮 煤空气干燥基低位发热量 Qnet ad 变化在31 070 33 181MJ kg之间 原煤干 基高位发热量 Qgr d 变化在 19 452 30 856MJ kg 之间 浮煤干 基高位发热量 Qgr d 变化在 31 844 33 685MJ kg 之间 15 号煤层属 低热值 特高热值煤 三 瓦斯 煤尘及煤的自燃发火期三 瓦斯 煤尘及煤的自燃发火期 一 瓦斯 一 瓦斯 根据山西省煤炭工业厅文件晋煤发 2012 24 号 关于晋城市 2011 年度矿井瓦斯 等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复 山西煤炭运销集团裕兴煤业有限公司的矿 井瓦斯绝对涌出量为 1 41m3 min 属低瓦斯矿井 二 煤尘及煤的自燃发火期 二 煤尘及煤的自燃发火期 据 2008 年 11 月 28 日由山西省煤炭工业局综合测试中心对山西高平裕兴煤业有限 公司 15 号煤层的煤尘爆炸性进行了测试 测试结果为火焰长度为 0mm 抑制煤尘爆炸 最低岩粉量为 0 煤尘无爆炸性危险 根据 YX 2 号孔采取 15 号煤层煤尘爆炸性试验 结果 见表 2 1 17 其火焰长度 0mm 扑灭火焰的岩粉量为 0 可见本区 15 号煤层之 煤尘无爆炸危险性 据 2008 年 11 月 28 日由山西省煤炭工业局综合测试中心对山西高平裕兴煤业有限 公司 15 号煤层自燃倾向性进行了测试 测试结果为吸氧量 0 99m3 g 自燃倾向性等级 为 类 属自燃煤层 Comment f9 应说明井田四周边 界确定的依据 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 11 第 2 章 井田境界与储量 1 1 井田境界井田境界 2009 年 11 月山西省国土资源厅为山西煤炭运销集团裕兴煤业有限公司颁发了采 矿许可证 证号为 C1400002009111220045577 采矿许可证批准矿区范围由以下 15 个 拐点圈定 西安 1980 坐标系 表 2 1 1 井田边界拐点坐标一览表 北京 54 坐标系 6 度带 西安 80 坐标系 6 度带 点号 横坐标纵坐标横坐标纵坐标 13974940196901203974891 2119690051 63 23974000196921003973951 2019692031 66 33974000196922003973951 2019692131 67 43973500196922003973451 1919692131 67 53973500196926203973451 1919692551 67 63972450196931553972401 18 19693086 68 73971675196931553971626 16 19693086 69 83971675196910003971626 16 19690931 65 93972700196910003972651 18 19690931 65 103972700196903003972651 17 19690231 64 113973220196903003973171 18 19690231 64 123973220196885403973171 18 19688471 61 133974000196885403973951 19 19688471 61 143974000196888403973951 19 19688771 62 153974940196888403974891 20 19688771 61 批采 3 15 煤层 批准生产规模 900kt a 井田面积 8 6689km2 开采深度由 1120 850m 标高 2 2 地质储量的计算地质储量的计算 一一 计算方法 计算方法 1 矿井地质资源量 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 12 本井田 3 15 号煤层为全区稳定可采煤层 属无烟煤 煤层倾角较小 小于 15 资源储量估算方法采用水平投影地质块段法 其公式为 Q S M D 10 其中 Q 块段煤层储量 kt S 块段煤层水平投影面积 k m2 M 块段煤层平均厚度 m D 煤层视密度 t m3 2 计算方法及有关参数的确定 面积 采用中地 mapgis 软件直接在平面图上捕捉 煤厚 煤层采用厚度 简单结构煤层 煤层中不含夹石 其本身的厚度即为储量估算的采用厚度 复杂结构煤层 煤层中含有夹矸 其储量估算采用厚度的计算方法按照中华人民 共和国 2002 年 12 月 17 日发布的 煤 泥炭地质勘查规范 8 4 有夹矸的煤层采用厚 度的确定方法确定 块段平均煤厚 系块段内及邻近钻孔煤层的采用厚度或开采巷道所揭露之煤厚的算术平均值 甲 乙级及优质煤厚点参加各级资源储量估算 视 相对 密度 根据本次施工的钻孔煤心煤样化验资料 3 号煤层的视密度为 1 45t m3 15 号 煤层的视密度为 1 51t m3 块段划分 以资源储量分级线 采空区边界线 井田边界线等作为块段划分 经估算本井田共获得保有资源 储量 53830kt 煤类全为无烟煤三号 WY3 探明 的资源 储量 111b 41950kt 占本井田资源 储量总和的78 控制的资源 储量 122b 10370kt 探明的和控制的资源 储量 111b 122b 占本井田资源 储量的 97 详见表 2 2 1 2 矿井工业储量 根据矿方 3 号煤层实际储量情况 3 号煤层资源 储量仅剩余 1100kt 可采储量仅 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 13 为 478kt 服务年限仅为 0 40a 设计矿方在 15 号煤层三采区开采前利用工作面搬家 期间回收 本矿井属地质构造简单 煤层赋存稳定的矿井 根据国家 2005 年 9 月颁发 煤炭 工业矿井设计规范 资源 储量 333 的可信度系数按 0 9 计取 矿井工业资源 储量 按下式计算 矿井工业资源 储量 111b 122b 333k 38450 10370 1510 0 9 50179kt 经计算 矿井工业资源储量为 53679kt 工业资源储量计算汇总见表 2 2 2 二 地质储量二 地质储量 表 2 2 1 资源 储量估算结果表 单位 kt 资源 储量 煤 层 号 煤类 111b122b333111b 122b111b 122b 333 111b 111b 122b 333 111b 122b 111b 122b 333 3WY3350035003500100100 15WY33845010370151048820503307696 合 计 4195010370151052320538307897 表 2 2 2 工业资源 储量计算汇总表 单位 kt 资源 储量 kt 煤层号 煤 类111b122b333 111b 122b 333 0 9 3WY 0311001100 15WY 033845010370151051279 合计3955010370151051279 3 3 可采储量的计算可采储量的计算 一 永久煤柱留设一 永久煤柱留设 矿井永久安全煤柱包括 井田境界 断层及陷落柱 村庄等 井田开采需要留设安全煤柱的主要有矿井工业场地 井筒 村庄及公路 井田境 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 14 界 主要大巷 各种煤柱留设方法按照 设计规范 和 建筑物 水体 铁路及主要 井巷煤柱留设与压煤开采规程 的有关规定 结合矿井开采中已留设煤柱的现状进行 计算留设 井筒煤柱 一级保护 围护带宽度 20m 并结合已开采的留设现状确定 工业场地煤柱 二级保护 围护带宽度 15m 并结合已开采留设现状确定 村庄煤柱 三级保护 围护带宽度 10m 然后按照各岩层的移动角计算出各岩层的 水平移动长度 所有岩层水平移动长度之和即为围护带外煤柱的宽度 大巷煤柱 大巷两侧和大巷之间分别留设煤柱 30m 采区边界煤柱 20m 二 可采储量二 可采储量 矿井设计可采储量按下式计算 ZK ZS P C 式中 ZK 矿井设计可采储量 kt ZS 矿井设计资源 储量 kt P 开采煤柱损失 kt C 采区回采率 煤层为厚煤层 采区回采率取 75 经计算 矿井设计可采储量为 30000kt 详见可采储量表 2 3 1 表 2 3 1 矿井设计可采储量汇总表 单位 kt 开采保护煤柱损失 矿井设计储量 井筒工业场地主要巷道及采空区合计 开采损失设计可采储量 31000362362160478 1543500500300035001000030000 合计44350500336238621016030478 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 15 第 3 章 矿井工作制度及生产能力 1 1 矿井工作制度矿井工作制度 矿井设计年工作日为 330 天 采用 四六制 即每天三班生产 一班准备 每日 净提升时间 16h 2 2 矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限 一 矿井生产能力一 矿井生产能力 根据 2009 年 9 月 28 日山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤 重组办发 2009 44 号 关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复 山西 煤炭运销集团作为主体对山西高平建宁荒窝煤业有限公司 山西高平建宁张家煤业有 限公司 山西高平裕兴煤业有限公司 山西高平曹家煤业有限公司 关闭 山西高 平建宁何家煤业有限公司 关闭 及新增区进行了兼并重组整合 重组后更名为山西 煤炭运销集团裕兴煤业有限公司 批准生产能力 900kt a 综合考虑矿井的煤炭资源储量 煤层赋存条件 技术装备 开采技术条件 管理 水平及以上种种因素 确定矿井设计生产能力为 900kt a 二 矿井服务年限二 矿井服务年限 矿井设计服务年限按下式计算 T Zk K A 式中 T 矿井设计服务年限 a Zk 矿井设计可采储量 kt A 矿井设计生产能力 900kt a K 储量备用系数 取 1 4 矿井设计服务年限为 T 30478 1 4 900 24 2 年 其中 15 号煤层 T 30000 1 4 900 23 8 年 3 号煤层 T 478 1 4 900 0 4 年 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 16 第 4 章 井田开拓 1 1 井田开拓方式的确定井田开拓方式的确定 1 1 井筒位置 形式 数目及通风方式井筒位置 形式 数目及通风方式 一 井筒位置 形式及数目 一 井筒位置 形式及数目 经现场勘察 原山西高平裕兴煤业有限公司矿井工业场地位于程家河村北 工业 场地紧靠公路 交通运输便利 地面地形平坦 场地开阔 能满足本次设计要求 主 副斜井及回风立井已见 15 号煤层 井筒断面均能满足本次设计要求 主 副井落 底后向北已布置一组南北向大巷 井下开拓系统已经形成 现有开拓系统能很好的满 足首采区的开采 有利于后期开采兼并重组整合后井田中西部 15 号煤层 故设计利用现有场地 井筒及大巷 主斜井 净宽 4 6m 净高 3 80m 净断面 15 20m2 倾角 22 斜 长 342m 装备 0 8m 宽大倾角带式输送机及架空乘人器 铺设行人台阶和扶手 担负 全矿井煤炭提升任务及人员运输任务 兼做进风和矿井的安全出口 入井电缆及压风 洒水管路沿该井筒敷设 副斜井 净宽 3 6m 净高 3 0m 净断面 9 40m2 倾角 20 斜长 378m 铺 设单轨 台阶和扶手 担负全矿井材料 设备 矸石提升任务 兼作进风和矿井的安 全出口 排水管路沿该井筒敷设 回风立井 净径 4 0m 净断面 12 56m m2 垂深 168m 主要担负矿井回风任务 装备梯子间兼做矿井的安全出口 二 通风方式 二 通风方式 根据开拓布署 矿井采用主 副斜井进风 回风立井回风的通风方式 主扇的工 作方式采用抽出式 2 2 开拓方案开拓方案 设计可采 3 15 号煤层 主采 15 号煤层 设计在 15 号煤层开拓的基础上兼顾 3 号煤层的回收 3 3 开采水平的划分开采水平的划分 Comment f10 依据是什么 请简 要叙述 Comment f11 应给出这两个方案 的平面示意图 否则很难通过文 字叙述看出这两个方案的异同 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 17 设计开采 3 15 号煤层 3 号煤至 15 号煤间距 80 120m 设计主水平 965m 开 采 15 号煤层 辅助水平 1020m 开采 3 号煤层 主水平 965m 主斜井落底于 965m 水平标高 煤仓下口标高 965m 上口标高 1000m 通过井底 煤仓 上仓胶带巷与胶带大巷 15 号煤层 连接 副斜井落底于 15 号煤层 通过 965m 平车场与轨道大巷 15 号煤层 连接 回风大巷 15 号煤层 直接与回风立井 连接 辅助水平 1020m 通过暗斜井和 15 号煤层西翼巷连接 4 4 主要巷道布置方式主要巷道布置方式 开拓巷道布置原则是尽量布置在煤层中 以减少掘进费用 本井田矿压预计不会 太大 开拓巷位于煤层中是可行的 轨道大巷采用矩形断面 锚网喷支护 根据煤层顶板情况锚索补强 净宽 4 0m 净高 3 5m 净断面为 14 00m2 沿煤层底板布置 担负井下辅助运输及进风任务 胶带大巷采用矩形断面 锚网喷支护 根据煤层顶板情况锚索补强 净宽 4 0m 净高 3 5m 净断面为 14 00m2 胶带大巷沿煤层底板布置 担负井下煤炭运输及进风任 务 回风大巷矩形断面 锚网喷支护 根据煤层顶板情况锚索补强 净宽 4 0m 净高 3 5m 净断面为 14 00m2 沿煤层顶板掘进 担负井下回风任务 5 5 矿井兼并重组整合井田开拓方式的确定矿井兼并重组整合井田开拓方式的确定 一 一 方案一方案一 主副斜井落底于 965m 水平 15 号煤层底板 后布置井底平车场 再向正北布置 一组大巷 已有 至 F1断层北侧 在沿 F1 F2断层中间布置一组东西向西翼采区巷至 井田西部边界 西翼采区巷与南北向大巷连接开采井田北部及西部 15 号煤层 现有南北向大巷南端已向东开口掘进三条东翼采区巷 设计利用现有东翼采区巷 向正东延伸至井田拐点 6 开采井田东南部 15 号煤层 东翼采区巷南北双翼为一采区 南北向大巷西部 曹家村东部 F1断层南部 15 号 煤层为二采区 西翼采区巷北部及西南部为三采区 Comment f12 是采区内的准备巷 道还是开拓大巷 若为前者为何 与 6 2 节内容不符 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 18 采区巷道均采用三巷布置 即轨道巷 胶带巷和回风巷 大巷间距 30m 一采区 工作面推进度 650m 1000m 三采区南翼工作面推进度 400m 730m 北翼工作面推进 度 300m 1180m 矿井大巷主运输采用带式输送机 大巷辅助运输采用调度绞车及无极绳连续牵引 绞车牵引 1 0t 系列矿车运输 矿井采用中央并列式通风方式 机械抽出式通风方法 主 副斜井进风 回风立 井回风 主副斜井服务于全井田 服务年限 23 8 年 由于后期三采区通风路线长 设计后期在曹家村北部增加回风立井 后期回风立井 净径 4 0m 净断面 12 56m m2 垂深 225m 主要担负矿井后期回 风任务 装备金属梯子间兼做矿井的安全出口 二 方案二 二 方案二 主副斜井大致向北方向落底 965m 水平 15 号煤层底板 布置井底平车场后向正 北一组大巷 已有 至北部井田边界 沿井田拐点 6 布置一组东翼采区巷与南北向大 巷连接开采东南部煤 沿井田拐点 11 12 布置一组西翼采区巷与南北向大巷连接开采 井田北部及中部煤 采区均为双翼开采 东翼采区巷南北两翼为一采区 南北向大巷北段东西两翼开 采范围 F1 F2断层北部和南北向大巷西北部 为二采区 西翼采区巷南北两翼为三 采区 巷道均采用三巷布置 即轨道巷 胶带巷和回风巷 大巷间距 30m 一采区工作 面推进度 650m 1000m 二采区西翼工作面推进度 915m 东翼工作面推进度 378m 三采区南翼工作面推进度 450m 490m 北翼工作面推进度 1060m 1590m 矿井大巷主运输采用带式输送机 大巷辅助运输采用调度绞车及无极绳连续牵引 绞车牵引 1 0t 系列矿车运输 矿井采用中央并列式通风方式 机械抽出式通风方法 主 副斜井进风 回风立 井回风 三个井筒服务于全井田 服务年限 23 8 年 三 井田开拓方案比选 三 井田开拓方案比选 方案一与方案二主要区别为西翼采区巷布置 方案一西翼采区巷布置在 F1 断层北 部 F2 断层南部 方案二西翼采区巷沿井田南部边界 拐点 11 12 布置 本次设计 推荐方案一 理由如下 方案一 Comment f13 以上只能从技术上 比较 应增加经济比较方面的内 容 若在技术上方案二不可行 应再提出一个技术上可行的方案 然后与方案一进行详细的经济比 较后确定最优者 Comment f14 此处也应给出最终 开拓方案的井田内的再划分的平 面示意图 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 19 1 优点 有利于 3 号煤层的回收 便于后期做暗斜井沟通 3 号煤层 工作面受 F1 断层影响小 2 缺点 占用保护煤柱多 西南角工作面推进度较短 方案二 1 优点 西翼采区巷和井田边界及村庄共用保护煤柱 2 缺点 F2 断层走向长度达 2000m 工作面穿断层过多 对生产及采掘接替造成较大影 响 煤层坡度变化大 影响西翼采区巷布置 势必造成过多岩巷 综上所述 方案一工作面受断层影响小 利于 3 号煤层的回收 易于矿方实施 故本次设计推荐方案一 四 四 3 3 号煤层的开采号煤层的开采 设计在上述 15 号煤层推荐方案的基础上考虑 3 号煤层的开拓开采 利用 15 号煤层西翼采区巷道向正北开暗斜井至 3 号煤层 暗斜井下部 15 号开口 标高 940m 上部与 3 号煤层连接标高 1020m 暗斜井井底均为 18 斜长 259m 沿 3 号煤层可采区域北部边界 留设 20m 采空区保护煤柱 布置一组 3 号煤层采 区巷道与暗斜井连接 形成 3 号煤层开采系统 3 号煤层资源 储量 1100kt 利用 15 号煤层综采设备布置综采一次采全高工作面 回收 3 号煤层剩余资源 储量 矿井在开采 15 号煤层三采区时 必须提前回收 3 号煤层 严禁 3 15 号煤层同时 开采 6 6 采区划分及开采顺序采区划分及开采顺序 按照矿井开拓布置 根据合理的采区准备时间及煤柱分布情况 井田西南部东翼 采区巷开采 15 号煤层范围为一采区 南北向大巷西部 曹家村东部 F1 断层南部 15 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 20 号煤层为二采区 西翼采区巷道开采区域为三采区 全井田 15 号煤层划分为三个采区 3 号煤层划分为一个采区 采区开采顺序本着由近到远 先上后下的原则接替 并考虑大巷的合理服务范围 开拓煤量及准备煤量的可采期合理等因素 达到接替工程量少 运输 通风费用低的 目的 确保矿井长期稳产高产 15 号煤层一采区 15 号煤层二采区 3 号煤层 15 号煤层三采区 表 4 1 1 矿井总概算表 概算价值 万元 顺 序 单位工程或 环节名称 井巷工 程 土建工 程 设备及工 器具购置 安装工 程 工程建设 其他费用 合计 吨煤投 资 元 占总 投资 比例 一准备工程 0 00 0 00 0 00 二井筒1350 00 58 80 1408 80 15 65 3 87 三 井底车场巷 道及硐室 297 88 297 88 3 31 0 82 四 主要运输道 及回风道 1854 32 573 00 126 21 2553 53 28 37 7 02 五采 区1486 10 4306 67 101 67 5894 44 65 49 16 21 六提升系统0 00 63 27 423 25 78 42 564 94 6 28 1 55 七排水系统212 93 65 40 54 07 332 40 3 69 0 91 八通风系统 29 46 176 11 28 63 234 20 2 60 0 64 九压风系统 18 67 93 11 176 54 288 32 3 20 0 79 十 地面生产系 统 2916 78 637 60 98 99 3653 37 40 59 10 05 十 一 安全技术及 监控系统 0 00 230 26 161 84 392 10 4 36 1 08 十 二 通讯调度和 计算中心 0 00 91 64 73 21 164 85 1 83 0 45 十 三 供电系统60 00 90 00 1014 55 2644 34 3808 89 42 32 10 48 十 四 地面运输 20 44 0 00 0 00 20 44 0 23 0 06 十 五 室外给排水 及供热 151 52 52 95 109 58 314 05 3 49 0 86 十 六 辅助厂房及 仓库 518 48 316 23 34 31 869 02 9 66 2 39 十 七 行政福利设 施 1339 11 0 00 0 00 1339 11 14 88 3 68 十 八 场地设施 672 50 0 00 0 00 672 50 7 47 1 85 十 九 居住区 2051 77 0 00 0 00 2051 77 22 80 5 64 二 十 环境保护及 三废 处理 149 83 178 39 9 52 337 74 3 75 0 93 太原理工大学继续教育学院采矿工程专业专科毕业设计 21 廿 一 其他基本建 设费用 8691 91 8691 91 96 58 23 90 计5261 23 8021 83 8217 96 3697 33 8691 91 33890 26 376 56 93 21 其中 新增 投资 3766 23 6689 15 4590 35 3697 33 8691 91 27434 97 304 83 已完 成投资 1495 00 1332 68 3627 61 0 00 0 00 6455 29 71 73 廿 二 基本预备费 7 1920 45 1920 45 21 34 5 28 小 计5261 23 8021 83 8217 96 3697 33 10612 36 35810 71 397 90 98 49 廿 三 建设期贷款 利息 549 53 549 53 6 11 1 51 项目建设总 造价 5261 23 8021 83 8217 96 3697 33 11161 89 36360 24 404 00 100 00 吨煤投资 元 58 46 89 13 91 31 41 08 124 02 404 00 占总投资比 重 14 47 22 06 22 60 10 17 30 70 100 00 廿 四 铺底流动资 金 1201 67 1201 67 建设项目总 资金 5261 23 8021 83 8217 96 3697 33 12363 56 37561 91 表 4 1 2 总成本费用估算表 序 号 项 目 单位成本 元 吨 产量 万吨 总成本 万元 1外购原材料20 00901800 00 2外购燃料及动力18