采区毕业设计

1 / 21采区毕业设计资源开发学院毕业实习报告设计题目：郑煤集团超化矿一采区采区设计实习单位： 平禹方山矿专 业：煤矿开采班 级：11 级班姓 名：李少博学 号： 2016XX312指导教师：黄超慧前言煤矿开采毕业设计是煤矿开采专业全部教学进程中的最后一个环节，同时也是对学生成绩的最终考核，其目的是使学生深入认识矿井各个生产系统和各个生产环节之间的相互联系和制约关系，培养学生综合运用各门学科的理论知识，分析和解决采矿工程技术问题的能力；培养和锻炼学生独立地进行学习和工作的能力；培养学生搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力；进一步训练撰写技术文件和绘制工程图件的基本技能。矿井采区设计是一个涉及煤矿开采学、井巷工程、矿山机械、矿井通风与安全、矿山环保等诸多技术科学的2 / 21系统工程，虽然本次设计题目中存在一些理想化的条件，但是通过这次设计，我已经基本掌握了矿井设计的方法和步骤，培养了搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力，提高了撰写技术文件和解决实际问题的能力。这些能力的培养对以后走上工作岗位做了良好的铺垫。本次设计就是在郑煤集团超化煤矿实际地质条件的基础上，根据收集到的矿井生产图纸和数据，按照指导老师的要求作了一些改动后，对矿井做的初步设计。其主要内容包括：矿区概况及井田地质特征；矿井储量、年产量及服务年限；井田开拓；准备方式；矿井提升运输和排水；矿井通风与安全技术；矿山环保等七个方面。本设计以毕业设计论文大纲为依据，按照安全规程的要求，经过查阅相关资料和老师的精心指导而完成,由于本人知识结构的限制和设计能力有限，设计中难免有不妥和错误之处，恳请审阅老师批评指正。第一章 矿井概况 . 6、矿井地形、地貌、地物 . 3 / 216自然环境 . 6地层 . 6、矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 . 7开采水平的确定 . 7井田开拓的方案比较 . 8、矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况 . 11、矿井提升运输系统及主要设备配备情况 4 / 21. 14第二章 开采技术条件 . 16、采区的位置 . 16位置 . 16范围 . 16交通 . 16、构造 .5 / 21. 17、 煤层、煤质和煤类 . 18煤层 . 18煤质 . 19煤类 . 19、顶底板岩性 . 19、矿井工业储量 . 20边界煤柱 . 206 / 21断层保护煤柱 . 21工业广场煤柱 . 21保护煤柱总量 . 21、矿井设计生产能力及服务年限 . 22矿井设计生产能力的确定 . 22井田特征和井型校核 . 22、其他开采条件 . 23瓦斯 . 23煤尘爆炸性 7 / 21. 23煤的自燃倾向 . 24地温 . 24水文地质 . 24第三章 采煤方法的选择 . 26第四章 采区巷道布置 . 27、采区走向长度的确定 . 27、采区内同采工作面数以及煤层和工作面的开采顺8 / 21序和接替顺序 . 28、采区巷道布置及生产原则 . 28、井筒 . 29、井底车场 . 32、基本巷道断面 . 33、阶段运输大巷和回风大巷的设定 . 34、采区生产系统 . 36、 确定大巷运输方式 . 36、带区硐室 . 39第五章 回采工艺设计 .9 / 21. 40、采煤方法的选择 . 40、工作面长度的确定 . 40、矿井设计生产能力 . 40、采煤工艺设置 . 41、采煤工作面主要技术经济指标 . 43、采煤工作面生产管理和劳动组织 . 44第六章 安全 . 45、预防瓦斯爆炸的措施 . 45、预防井下火灾的措施 . 4610 / 21煤层自燃的防治措施 . 48火灾及自燃发火灭火 . 50矿井热害的防治措施 . 50、预防煤尘爆炸的措施 . 52、水灾的防治措施 . 53、避灾路线及安全出口 . 53前言xxx 有限责任公司矿井位于山西省和顺县城南 17km的喂马乡古窑村附近。现隶属 xxx 有限责任公司，矿井设计生产能力/a。根据山西省国土资源厅颁发的天池能源有限责任公司采矿许可证，批准开采 3 号、15 号煤层，井田面积为。天池煤矿原为古窑煤矿，1956 年建矿，1958 年投产，属地方国营煤矿。XX 年 7 月，由兖矿山西能化有限责任公司、和顺县古窑煤炭企业集团和晋中市国有资产经营11 / 21公司共同出资，成立了新的 xxx 有限责任公司。山西省煤炭工业局下发了晋煤办基发XX789 号文进行了矿井竣工验收的批复。天池煤矿均依法取得煤矿安全生产所需“六证”：采矿许可证、安全生产许可证 MK 安许证字XXD3482Y1B2） 、煤炭生产许可证、企业法人营业执照、矿长资格证、矿长安全资格证，六证均在有效期内。矿井现生产采区为二采区，三采区位于井田北部，与一采区毗邻，为二采区的接替采区，原设计二采区南北平均长，东西平均宽，总面积。设计修改后二采区南北平均长，东西平均宽，总面积。矿井采用“一井、一区、一面”模式生产，因此二采区设计生产能力应该与矿井设计生产能力相一致。二采区目前已经施工了一部分胶带下山、回风下山、首采面顺槽，采区轨道下山上部车场和采区煤仓也已完工。二采区的开采要利用一采区的准备巷道作为矿井开拓系统。根据核算，矿井主提升系统能力满足 120 万吨/年生产的需要；对于辅助提升系统，由于人员与材料设备共用一套系统，存在相互之间的干扰，因此矿井正准备再建一个专用行人斜井；在转入二采区生产时，由于埋深较大，12 / 21瓦斯涌出量呈上升趋势，届时矿井主扇无法满足生产要求，需要更换主扇。另外，矿井排水系统、供电系统、抽放系统等相关系统的能力均能满足二采区生产需要。由于二采区准备工程量较大，采区衔接比较紧张。另外，二采区 15 号煤埋藏深较大、瓦斯涌出量较高、煤层厚度变化较大，在总结一采区高瓦斯治理方面的技术经验基础上，充分借鉴邻近阳煤集团在瓦斯治理方面的成功经验，天池公司在自行设计了二采区 15 煤层方案设计 。经兖州煤业股份有限公司初步审查，需要对设计作进一步的完善。为此，天池能源有限责任公司委托山西国辰建设工程勘察设计有限公司对二采区设计方案进行进一步的优化。XX 年 11 月 17 日，经兖州煤业股份有限公司审查，并以兖煤股生技字XX217 号兖州煤业股份有限公司关于山西天池能源公司二采区 15 煤层设计方案的批复批复了该设计，针对批复中提出的相关问题，特对天池公司 15 号煤层二采区设计方案进行最终修改。一、设计依据1、xxx 有限责任公司二采区地质说明书。2、xxx 有限责任公司二采区补充地质勘探报告。3、xxx 有限责任公司二采区三维地震勘探报告。4、xxx 有限责任公司矿井初步设计。5、一采区 101、103 工作面通风瓦斯和抽放统计资13 / 21料。6、矿井井下现有生产系统、二采区已施工的巷道工程及已经设计正准备组织施工的井巷工程。7、 煤炭工业矿井设计规范GB50215XX、 煤矿安全规程XX 版。8、 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 。9、兖州煤业股份有限公司关于采区设计方案和采区设计编制审查管理规定的通知。10、兖煤股生技字XX217 号兖州煤业股份有限公司关于山西天池能源公司二采区 15 煤层设计方案的批复。二、设计指导思想坚持安全第一，以资源条件为基础，以经济效益为中心，结合矿井现有生产实际，充分利用兖矿集团成熟的综采技术和设备，进一步合理优化二采区准备巷道和回采工作面巷道布置，选择合理的采区开采顺序和采掘工艺，从生产系统上为矿井安全生产创造条件。通过优化设计，最终将二采区建成工程量少、投资省、工期短、见效快的高产高效采区。三、设计的主要原则1、二采区作为矿井的一个接替采区，其在布局上14 / 21属于局部与矿井整体的关系，因此在巷道系统上要充分利用已有工程，并对采区生产系统作进一步的完善，以最大限度的减少采区巷道工程量、降低采区巷道投资。2、针对二采区煤层埋藏深、瓦斯涌出量大的问题，设计对回采工作面开采顺序和通风系统进行认真分析，对高抽巷的层位进行适当调整，从系统上为矿井安全生产奠定基础。3、根据二采区 15 号煤层厚度变化情况，在满足生产需要的前提下，优先选用现有开采设备，以避免开采设备的重复性投资；后期随着条件的成熟，再逐步购置大采高一次采全高设备。四、设计的主要特点1、本次将二采区原有范围的北部划归四采区，采用倾斜长壁布置方式开采；南部为二采区范围，采用走向长壁布置方式开采。因此，二采区采用走向长壁单翼开采的方式布置采区准备巷道，即在两个采区相邻位置沿煤层倾向布置一组采区准备巷道，分别为轨道下山、胶带下山和回风下山共三条下山巷道。与原设计布置一条回风下山相比，采区双回风减少了工作面顺槽跨巷风桥工程量，简化了采区通风系统。2、设计对采区轨道下山在轨道上方安装活杆式架15 / 21空乘人器运送人员。3、二采区采用走向长壁布置方式更适应局部煤层倾角大和断层呈走向延伸的特点，且调整后的二采区与四采区工作面相互接替，从而更有利于采区的采掘衔接安排。五、主要技术经济指标1、采区地质资源量 1922 万吨，设计可采储量 1210万吨；2、采区设计生产能力：120 万吨/年；3、采区服务年限：；4、二采区投产巷道工程量 11535m，其中岩巷454m，半煤岩巷 1695m，煤巷 9386m；总掘进体积为139357m3。5、建设工期 11 月；6、投资估算：总投资 10982 万元，其中井巷工程8014 万元，设备购置 1199 万元、安装工程 771 万元，其它费用 998 万元。第一章 采区概况及地质特征第一节 采区概况一、采区位置及范围二采区位于一采区西部，与+1150 大巷毗邻；采区北部为规划的四采区；东北部为规划的三采区；南部为规16 / 21划的五采区。根据地质报告划定的采区范围，该采区南北走向平均长，东西倾斜平均宽，总面积。二采区由A、B、C、D、E、F、G、H、I、M、N、O 等 11 个坐标点连线圈定。表 1-1-1 二采区拐点坐标一览表二、采区地表情况及井上下关系对照本区属山地丘陵地貌，总体地势为中间高、两边低，北部高、南部低。地表大部分被松树林、灌木林覆盖，局部地段有黄土盖层。区内地表最高点为 1710m，最低点1350m，最大相对高差 360m。三、采区勘探现状第一章 矿井概况一、矿井的交通位置、开采范围及周边情况。湘东八矿矿井位于永兴县马田镇内。东西走向长,南北倾向宽,面积约 km2。开采上限标高为+236m，下限标高为-400，现已开采至-180 水平。地理坐标：东经 117”，北纬 27”。铁路有京广线、公路有 107 国道、矿区内有矿用窄轨铁路，往西经马田矿业公司矿部直抵马田煤业公司集中煤仓，往东经高泉塘可达新星，湘东八矿距京珠高速公路马田出口只有 2km，距 107 国道有 5km，本井田交通十分方便。二、矿区自然地理、水源和电源、区域经济和建设17 / 21材料 矿井地形属丘陵地形北高南低, 地表水系较发育，从北流向南，矿井涌水量随季节变化而变化，雨季增大，旱季减少，大气降水和老窑水是矿井涌水的主要补给源。区内四季分明，气候温和，年降雨量最大为，最小为历年最高气温，最低气温-， 年平均气温+，适宜植物、农作物生长。矿井水源、电源条件满足矿井生产需要，生产建设用材料供应方便，当地社会经济条件良好。三、矿井开拓部署概述矿井采用底板斜井开拓。在井田中央布置一条主井和一条副井，采用中央边界式通风系统，抽出式通信网方式。矿井共划分为三个水平，一水平开采标高为+236m0，共布置 11、12、13 三个采区；二水平开采标高为0-200m，共布置 21、22、23三个采区；三水平开采标高为-200-400m，共布置 31、32两个采区。一水平已开采完毕，二水平已采至-180m。三水平为接替水平，目前正在开拓准备中。四、矿井储量、生产能力及服务年限1、 矿井储量汇总表：2、生产能力及服务年限矿井生产能力 15 万 t/a,服务年限 37 年。第二章 采区位置、范围、煤层及开采技术条件18 / 21一、采区名称与位置本设计采区为湘东八矿三水平的第一个采区，即 32采区。该采区位于湘东八矿第三水平西端，采区边界坐标由 4 个拐点构成，拐点坐标如下表：二、采区范围，走向边界及走向长度，上下部边界标高及垂高 32 采区东以 F1 断层为界，与 32 采区彼邻；南至矿井下部边界；西以矿井西部井田边界煤柱线为界，与湘东七矿彼邻；上以水平隔离煤柱线为界。采区走向长度1300m，倾斜长度 798m，采区真面积约。采区上部边界标高-200m，下部边界标高-400m，采区垂高 200m。三、采区范围内的地面地物、地貌31 采区地面处于平均标高+320m 左右的丘陵地带，地面山坡坡度平缓，平均坡度 12左右，植被茂蜜，有少量耕地，无水田；无村庄及其他建筑物。四、含煤地层及煤层特征1、矿井地质特征及构造天水井田位于源头冲背斜倾伏端，马田推覆体中部的马矿“入”字型构造中，基本呈一单斜构造，但地表次级褶皱发育。由东向西地层走向由北西转为东西到东北，倾角 1020 度，倾向南西至南东。天水井田内地表断裂不甚发育，在井田的北部边界地表中出露有马田推覆大断裂、马矿逆断层；西部边界有爱和山正断层；东部边界有寨岭19 / 21断层及高泉塘走向断层。井田内仅发育一条龙塘正断层，对生产造成一定的影响2、含煤地层井田内含煤地层为二迭系：上统和下统出露完整。二迭系上统：大隆组：灰色、深灰色薄至中厚层状灰岩，顶部为黑色硅质灰岩夹钙质泥岩，底部为硅质泥岩、钙质泥岩夹粉砂岩。厚 60150m，平均 110m。元冲组：上部为紫灰色至深灰色薄层状硅质泥岩，下部为黑色薄至中厚层状灰岩夹燧石层，厚 30-110m，平均52m。二叠系下统：按岩性和生物组合不同，可分成斗岭组、当冲组及栖霞组。、斗岭组：又分为上、中、下三段。上段：主要以灰黑色钙质泥岩夹石灰岩组成。偶夹钙质砾岩、粉砂岩及砂质泥岩，厚 3-62m，平均为 15m。中段：为主要含煤段，共含煤三层。上部含大量菱铁矿结构的泥岩、粉砂质泥岩、煤及厚层状中细砂岩组成；中上部主要为细砂岩、粉砂岩夹煤；下部为泥岩、砂岩夹煤组成。厚 41-250m，平均 133m。下段：以薄至中厚层状砂质泥岩、粉砂岩为主，上部夹条带状细砂岩；中部夹厚层状石英砂岩；底部主要为20 / 21含卵形结核的泥岩。厚 175-200m，一般为 180m。、当冲组：铁灰色薄层状硅质灰岩夹黑色薄层状铁、锰、