【正文】 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 編號： （ ）字 號 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目： 潞新煤礦 大采高 綜采技術(shù) 研究 姓 名： 學(xué) 號： 班 級： 2021級采礦本科班 （新疆） 指導(dǎo)教師 ： 于 景 林 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 摘 要 煤 炭 我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。 改革開放以來，礦產(chǎn)資源豐富的新疆自治區(qū)，各個大型煤炭企業(yè)陸續(xù)進(jìn)入，進(jìn)行資源開發(fā)。山西潞安就是 其中大型資源企業(yè)的其中之一。 潞新煤礦是新疆自治區(qū)重點(diǎn)煤礦，位于新疆哈密三道嶺，礦產(chǎn)資源豐富，平均每年生產(chǎn)煤炭 1000 萬噸左右。 1958 年建礦，主要 礦 有潞新一礦、潞新二礦、潞新砂墩子礦、 吉木薩爾 礦等。主要生產(chǎn)煤炭用于發(fā)電、化工、民用等。 本文主要觀點(diǎn)有： 在 煤炭企業(yè)生產(chǎn)中地質(zhì)條件和煤炭賦存條件允許的情況下應(yīng)該優(yōu)先考慮使用大采高采煤方法。 關(guān)鍵詞： 大采高； 綜采技術(shù) 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 目 錄 研究目的和意義 ………………… ……………… …………… … 5 1．研究目的 ………………………………………………… … 5 2．研究意義 … ……………………………………………… … 5 第一 章、井田概況及地質(zhì)特征 ……………………………… … 6 井田概況 …………………………………………………… .6 ………………………………………………… 8 ……………………………………………… 10 4．井田地層及構(gòu)造 …………………………………………… 11 5．煤層煤質(zhì) …………………………………………………… .14 ………………………………………………… 16 瓦斯、煤塵和煤的自燃性 ………………………………… 16 第二章 、 礦井資源 /儲量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ……… 22 /儲量 ……………………………………… 24 2. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 …………………………… 25 第三章、煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn) ……………… 26 煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………… ……………… 28 煤炭工業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn) ………………………………… 30 第四章、大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………………… 32 我國大采高技術(shù)的應(yīng)用 …………………………………… 32 第五章、綜采工作面大采高 采煤方法的應(yīng)用 ………………… 35 礦井概況 ……………………………………………………… 36 開采順序 ……………………………………………………… 38 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 六 .研究結(jié)論及建議 ……………………………………………… 53 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 緒 論 研究的目的和意義 研究目的 為了研究大采高綜采技術(shù)的可行性 與必要性 ， 詳細(xì)地分析 潞新二礦 的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對 中國主要煤礦企業(yè)先進(jìn)礦井 進(jìn)行了 研究 ，收集了 使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析 對比 認(rèn)為，目前大采 高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強(qiáng)地適應(yīng)能 力，在潞新二礦 礦使用是可行的，必將進(jìn)一步加快 潞新二礦以減隊(duì)減面，增產(chǎn)增效為主要內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動潞新二礦乃至潞新 的采煤技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。 研究意義 為了研究大采高綜采技術(shù)在潞新二礦現(xiàn)有生產(chǎn)條件下的可行性，詳細(xì)地分析 了 潞新二 礦的煤層賦存和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)狀況，并對 先進(jìn) 礦 井進(jìn)行了研究 ，收集了各礦使用大采高綜采設(shè)備開采的有關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)過分析對比認(rèn)為，目前大采 高綜采工作面采用大功率，高可靠性設(shè)備，具有較強(qiáng)地適應(yīng)能力，在潞新二礦使用是可行的，必將進(jìn)一步加快潞新二礦以減隊(duì)減面，增產(chǎn)增效為主要 內(nèi)容的集約化發(fā)展步伐，推動潞新二礦乃至潞新 的采煤技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)安全高效礦井的建設(shè)。 在采煤機(jī)械化程度日益提高的今天，選用先進(jìn)的采煤技術(shù)已成為保障煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的必由之路。 本文的框架結(jié)構(gòu) 本 文一共分為五章 ，第一章是緒論，對全文內(nèi)容進(jìn)行提綱性的概括，起到總領(lǐng)的作用。第二章，井田概況及地質(zhì)特征。第三 章是 概述 煤炭工業(yè)發(fā)展山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 現(xiàn)狀及面臨的主要挑戰(zhàn) 。 第四章是大采高技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。第五 章是 綜采工作面大采高采煤方法在潞 新二 礦 的應(yīng)用 。 第五章是研究結(jié)論與建議。 第一 章、 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 潞安新疆 煤化工（集團(tuán)）有限公司一礦位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密三道嶺礦區(qū)中部，行政區(qū)劃屬哈密市管轄。煤礦以北 4km，有 312 國道通過，南 10km處有蘭新鐵路通過，煤礦至 312 國道有瀝青公路相通，交通方便。交通位置見圖 111。 礦區(qū)地理座標(biāo)：東經(jīng) 92176。 40′ 05″～ 92176。 42′ 05″； 北緯 43176。 07′ 04″～ 43176。 08′ 17″。 地形及地貌 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 井田地處巴爾庫山南側(cè)戈壁平原，地勢較平坦，地形北高南低，坡度 20‰左右，海拔高度 +980～ +1150m，井田內(nèi)除保留有淺而干涸的沖溝和風(fēng)積丘崗?fù)?，均?平坦戈壁。 河流水系 井田內(nèi)無常年性河流和湖泊。 氣象特征 礦井所處氣候?qū)俅箨懶詺夂?，多風(fēng)、干旱、少雨雪，年平均最高氣溫：℃，年平均最低氣溫： ℃，凍結(jié)期 5個月 (11～ 3月 ) ，凍結(jié)深度為 ，年平均降雨為 ，年平均蒸發(fā)量： ，最大積雪厚度為30mm；春秋兩季多風(fēng)，風(fēng)向以北風(fēng)為主，平均風(fēng)速為 。 地震情況 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306— 2021）， 該 區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應(yīng)譜特征周期為 。對應(yīng) 的地震基本烈度為Ⅶ度。 經(jīng)濟(jì)地理 潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司是自治區(qū)管理的六大工業(yè)企業(yè)之一， 2021年被列為自治區(qū) 30 強(qiáng)工業(yè)企業(yè)。哈煤集團(tuán)公司下屬 9 個分公司， 9 個子公司和勘查設(shè)計(jì)院及其它 8個輔助單位，是以煤炭生產(chǎn)為主，以煤炭勘查、煤炭設(shè)計(jì)、煤礦施工、熱電廠、建材、化工、機(jī)械加工及維修、汽車運(yùn)輸、棉紡、硅鐵、電石、石材開采及加工、農(nóng)業(yè)種植、倉儲服務(wù)，物業(yè)管理、鋼材銷售等綜合發(fā)展的大型企業(yè)集團(tuán)。集團(tuán)公司從 1958 年開始礦山建設(shè)至今，山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 為國家累計(jì)生產(chǎn)原煤 ，有力地支持了新疆和甘肅河西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，同時也為新疆東部地區(qū)的社會穩(wěn)定做出了巨大貢獻(xiàn)。 礦區(qū)開發(fā)簡史 現(xiàn)有生產(chǎn)井 一井原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 45萬 t/a，采用一對斜井開拓，提升方式為單鉤串車，主斜井、副斜井傾角均為 23176。，穿煤層頂板布置，井筒采用料石砌碹支護(hù)，井底水 平 +810m。該井于 1958 年開工建設(shè)， 1960 年 6月簡易移交投入生產(chǎn)， 1988 年達(dá)到 30萬 t， 1991 年達(dá)到 42 萬 t。 1996 年進(jìn)行技術(shù)改造，礦井的通風(fēng)、井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造，加大了工作面長度，采煤方法改為走向長壁傾斜分層高檔普采。 1998 年生產(chǎn)水平由 810m 延深至 720m，礦井規(guī)模也達(dá)到了 60 萬 t/a。 2021 年，再次對采煤方法進(jìn)行改造，把分層高檔普采改為走向長壁綜合機(jī)械化 (一次采全高 )放頂煤采煤方法。 礦井現(xiàn)開拓方式為斜井 — 暗斜井開拓，多水平上、下山開采，主 (暗 )井皮帶、副 (暗 )井串車，目前開采水平為 +720m。是主、副斜井進(jìn)風(fēng)，立風(fēng)井回風(fēng)的中央并列式通風(fēng)方式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。 礦井井田內(nèi)含煤 2層 — 6號，現(xiàn)主要開采 4號煤層，下部的 6號煤層一直未進(jìn)行開采。 4號煤層平均厚度為 ， +720m水平以上的 4號煤層還剩三個條帶，可采期約 。 相鄰礦井 （ 1）哈密煤業(yè)集團(tuán)公司露采公司 露采公司與井采公司一井西鄰。于 1957 年籌建， 1962 年 2月破土剝離，1970年 2月簡易投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為 150 萬 t/a，服務(wù)年限 35a。在 6km范圍的露天坑內(nèi)，將露天井田分為東西二區(qū)，開采順序先東后西，東西并舉，開拓方式為內(nèi)部出車溝固定折返干線蒸汽機(jī)車標(biāo)準(zhǔn)軌鐵道運(yùn)輸外部排土場。 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 露天井田含煤六層，總厚度 ， 4 號層為主采層，平均厚 ， 2號、 6號煤層局部可采。露采公司的井田走向長 6km，南北寬 ～ ，面積 。露采公司的礦井平均回采率達(dá) 96%。 （ 2）哈密煤業(yè)集團(tuán)公司井采公司二井 井采公司二井與一井的東鄰，原為北泉礦，二井于 1989 年 11 月 1日開工建設(shè)， 1991 年 2月原中國統(tǒng)配煤礦總公司和國家能源投資公司批準(zhǔn)二井設(shè)計(jì)能力由 30 萬 t/a改為 60 萬 t/a。 1995年 10 月移交生產(chǎn)， 1996 年生產(chǎn)原煤 萬 t，做到了當(dāng)年投產(chǎn)當(dāng)年達(dá)產(chǎn)。 2021 年 7～ 8 月通過對礦井的提升系統(tǒng)進(jìn)行改造，礦井的核定生產(chǎn)能力達(dá) 120 萬 t/a。 2021年，礦井的生產(chǎn)原煤116 萬 t。礦井采區(qū)回采率達(dá) 80%。 二井井田東西長 ～ ，南北傾向長 ～ ，面積 。 可采煤層 4層，自上而下為 6號，總厚度 ，煤層傾角 5176。～8176。， 礦井開拓方式為一對反斜井開拓，單水平上下山開采，礦井現(xiàn)開采水平為 +818m 水平，采煤方法為走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。目前 +818m水平以上上山東翼已開采完畢，正在開采上山西翼的 4號煤層。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 礦區(qū)地層及構(gòu)造 地層 自新至老分述如下： （ 1）第四系：為全區(qū)分布，地層厚度 0～ 260m，以砂礫層為主，局部為砂質(zhì)壚坶層，厚度最大處位于西山傾伏背斜的北翼，其他區(qū)域厚度較薄。 （ 2）第三系：為全區(qū)分布，地層厚度 0～ 600m，以磚紅色砂礫巖、泥巖和砂巖及過渡巖性為主，厚度最大處主要分布在煤田南部外圍，其他區(qū)域地層厚度在 100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。 山東科技大學(xué)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 （ 3）侏羅系：為全區(qū)分布，地層厚度在 30～ 700m，以灰色、灰綠色、灰黑色的泥巖、砂巖為主，其中下侏羅系含煤 6層。 （ 4）石炭二迭系：厚度不詳，主要出露在天山內(nèi)和西山傾伏背斜軸部。 構(gòu)造 三道嶺礦區(qū)地處天山地槽褶皺時所形成的凹陷盆地 — 哈密凹陷中。在這凹地中又沉積了侏羅系、第三系和第四系等地層，其厚度 1500m。在這些地層 的沉積過程中，又發(fā)生了燕山運(yùn)動和喜馬拉雅山運(yùn)動，使中新生界地層產(chǎn)生了褶皺，形成侏羅系背斜、向斜和第三系向斜，伴隨著褶皺的同時，又產(chǎn)生了各種性質(zhì)的斷裂。由于沉積間斷，使中新生代地層之間形成了不整合。 井田地層及構(gòu)造 地層 該井田內(nèi)地層主要由新到老有第四系、第三系、侏羅系、石炭二迭系等，現(xiàn)自新至老分述如下： （ 1）第四系（ Q）：沖、洪積礫石層，下部有粗砂、亞砂、亞粘土及礫石，地層厚度 0～ ，平均厚度 ，與下伏地層呈不整合接觸。 （ 2）第三系（ E）：地層厚度在 0～ 60m，巖性由磚紅色 泥巖、砂質(zhì)泥巖