【正文】 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）某礦高壓變電所設(shè)計(jì)畢業(yè)論文前言煤炭工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。當(dāng)前世界3大問題能源，人口，環(huán)境。其中能源是其中之一。而煤炭又是其重要組成部分。在以后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，煤炭占能源消費(fèi)的70﹪左右。為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，煤炭工業(yè)的產(chǎn)量是保證，因此，老礦要改建、擴(kuò)建，新礦區(qū)要開發(fā)，建設(shè)新型礦井設(shè)計(jì)任務(wù)將十分繁重。進(jìn)一步提高煤炭的利用率。設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合我國(guó)具體情況，吸取和運(yùn)用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，使設(shè)計(jì)做到切合實(shí)際，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全實(shí)用，符合新時(shí)期總?cè)蝿?wù)的要求。礦井設(shè)計(jì)方案及重要的技術(shù)決定，應(yīng)該符合《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定。注意經(jīng)濟(jì)效益。此外，設(shè)計(jì)中還要注意環(huán)境保護(hù)，合理使用土地，不占或少占良田，盡量不造成村莊遷移。要積極慎重的采用國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料。設(shè)計(jì)中還要特別重視礦工的身心健康等方面的問題。近年來(lái)國(guó)家陸續(xù)頒布了《環(huán)境保護(hù)法》《水源保護(hù)法》《森林法》等新的法令，在設(shè)計(jì)中要遵照?qǐng)?zhí)行，總之，設(shè)計(jì)中要牢固樹立政策觀念、安全思想、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和法制觀念。一部完好的礦井設(shè)計(jì)，必須達(dá)到如下要求；1)計(jì)中的全部決定必須符合符合實(shí)際情況，依照各種采礦書籍的要求；2)礦井投產(chǎn)后，應(yīng)該發(fā)揮現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，保障人身安全為主，再次要提高煤炭的利用效率；3)理利用國(guó)家資源，使煤炭損失量達(dá)到最低限度；4)力爭(zhēng)建設(shè)時(shí)間短，出煤快。5)安全第一。一定要保障工人的人身安全1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概況 礦區(qū)地理位置某煤田位于遼寧省調(diào)兵山市境內(nèi)，某井田位于某煤田的中西部。東經(jīng) 123176。34′″～123176。38′″北緯 42176。26′″～ 42176。29′33″。井田北部以向斜為界與大明一礦相鄰。 東部以F1斷層為界與小青二礦井田相鄰；南部以煤層可采邊界為界；西部以煤層可采邊界線為界。 礦區(qū)地形、地貌及交通運(yùn)輸某4礦井田北部以I號(hào)勘探線北300m的一號(hào)向斜軸為界與大明一礦相鄰。 東部以F1斷層、煤層可采邊界線為界與小青二礦井田相鄰。南部及西南部以煤層可采邊界線、大隆礦風(fēng)井保護(hù)煤柱及F2斷層為界與大隆井田相鄰；西部以煤層可采邊界線為界。某礦區(qū)交通非常便利，礦區(qū)東部有火車編組站—大青站。大青東至鐵嶺20km與京哈線相接。西經(jīng)調(diào)兵山、法庫(kù)直至康平縣東關(guān)屯，北至大明，南至王千采石場(chǎng)及曉南礦。公路縱橫，四通八達(dá)。在礦區(qū)中部，鐵嶺—法庫(kù)—康平公路橫穿，北有調(diào)兵山公路至大明，—法庫(kù)—康平公路相通。 氣候條件及地震情況某4礦位于松遼平原東側(cè)，屬大陸性氣候，多風(fēng)少雨。春、冬兩季多西北風(fēng)，夏、秋兩季多西南風(fēng)，風(fēng)大時(shí)達(dá)7～8級(jí)。降雨一般集中在9月份。降雨量詳見附表12。年平均氣溫7176。C左右，176。C，176。C；本區(qū)結(jié)凍期5～6個(gè)月即11月至次年4月。表土層厚度5～30m。本區(qū)地震烈度，根據(jù)遼震烈字（83）4號(hào)文，定為六度。 電源、水源及建筑材料來(lái)源某礦高壓變電所引自隆明Ⅰ、隆明Ⅱ雙回路供電，一次電壓60KV，高壓變電所設(shè)有10000KVA變壓器兩臺(tái)，二次電壓為6KV，入井電纜為22，電纜型號(hào)分別為JVV3318JVV3318JVV40185；工業(yè)廣場(chǎng)地面供電設(shè)有三個(gè)變電所，變壓器型號(hào)分別為SJ560、SJ750、SJ800。另外，沙井、瓦斯泵站分別設(shè)有SJ180、KSJ320變壓器一臺(tái)。由本礦北部五眼水源井，通過2趟Ф218mm管路至本礦水倉(cāng)，供井下施工和地面生活用水。建筑材料主要周邊的小鎮(zhèn)或者某市購(gòu)得。 井田及其附近的地質(zhì)特征 井田地質(zhì)構(gòu)造某井田北部以向斜為界與大明一礦相鄰。 東部以F1斷層為界與小青二礦井田相鄰；南部以煤層可采邊界線為界；西部以煤層可采邊界線為界。本井田地質(zhì)構(gòu)造以斷裂為主，褶曲為輔。斷層均屬高角度正斷層，傾角55186。～75186。左右，落差最大77m。井田主要有許多小的背斜，向斜。截止2003年末，全井田共發(fā)現(xiàn)一個(gè)大的斷層。一條落差為77m，小于5m的斷層頻繁出現(xiàn)。 井田水文地質(zhì)特征某煤田的地形、地貌特征是煤田東西邊緣由火成巖及變質(zhì)巖構(gòu)成的低山，其地勢(shì)較高。南北兩面相鄰遼河流域，中間地區(qū)是第四系的洪積和沖積平原。第四系含水層由殘積層、坡積層、洪積層和沖積層組成。殘積層、坡積層：分布在低山丘陵頂部，分水嶺和山坡地段，～10m之間，本層含水極弱，對(duì)井田無(wú)害。洪積層：分布在山前平原地帶，由黃色的砂土、砂礫和砂質(zhì)粘土等構(gòu)成，該層地下水位深2～8m，為孔隙潛水層。在7～，～，影響半徑9～15m。沖積層：沖積層分布在遼河兩岸及故道一帶，由砂質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂、中粗砂、砂礫等組成。層厚在16m～35m之間。該層地下水位深2～5m，是孔隙潛水層。根據(jù)大明一井和79號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)得知，～，～29m/d，～250m。白堊系砂礫含水層分布在整個(gè)某煤田，并被第四系地層所覆蓋。巖性以紫色、灰綠色的礫巖、砂礫巖為主。地下水沿裂隙和層面流動(dòng)，屬承壓裂隙水，其水位深4～11m。在207217孔做抽水試驗(yàn)得知，～，～，～105m。侏羅系砂礫巖含水層該層伏于白堊系地層之下,以砂巖為主,含水層厚度在148～408m之間。在大明、三家子、海豐屯的20～,～,影響半徑57～108m,透水性微弱。白堊系、侏羅系與第四系含水層有水力聯(lián)系，但聯(lián)系程度較差。大氣降水,地面水和潛水是主要的補(bǔ)給來(lái)源。， 3/h，小于180m3/h，因此本礦的水文地質(zhì)類型為第一類，即水文地質(zhì)簡(jiǎn)單礦井。 煤層質(zhì)量及煤層特征 煤質(zhì)及物理性質(zhì)本井田煤層以低變質(zhì)弱粘結(jié)的長(zhǎng)焰煤為主，氣煤次之。各煤層以區(qū)域變質(zhì)因素為主，隨煤層賦存深度增加變質(zhì)程度相對(duì)增高。宏觀特征：深黑色、瀝青光澤、平坦及貝殼狀斷口，內(nèi)生節(jié)理發(fā)育。微觀特征：一般揮發(fā)份35％～45％，平均40％。％～％，％。粘結(jié)性一般在2～3之間，屬弱粘結(jié)或不粘結(jié)煤?；胰埸c(diǎn)1300176。C～1500176。C，屬高灰熔點(diǎn)煤。％～％之間，％，％以下，屬低硫磷煤。發(fā)熱量Qn， MJ/kg。 井田內(nèi)煤層及埋藏條件煤層走向主體為西至東走向，整體四邊形，井田中央傾向?yàn)槟戏较?，以走向斷層F1為界，煤層平均傾角約為12176?？刹擅簩娱g距見表11。表11 煤層間距見表 Table 11 seam pitch table 煤層厚度煤層間距發(fā)育情況1煤層52030全區(qū)發(fā)育2煤層4全區(qū)發(fā)育3煤層6全區(qū)發(fā)育 煤層綜合柱狀圖圖21 綜合柱狀圖 synthesis histogram 頂?shù)装鍘r性1煤層頂?shù)装澹褐饕獛r性有細(xì)砂巖、礫巖等所組成，結(jié)構(gòu)致密、細(xì)膩、無(wú)裂隙，厚度一般在10~20m之間，平均18m左右，其屬于穩(wěn)定煤層。2煤層頂?shù)装澹簜雾敒樯百|(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖，～。直接頂為細(xì)砂巖、粗砂巖，～。老頂為細(xì)砂巖、粗砂巖及砂礫巖，～。底板為中砂巖、細(xì)砂巖和粉砂巖。直接頂板為Ⅱ類偏高，老頂為Ⅱ類。 瓦斯賦存狀況及煤的自燃性，屬低瓦斯礦井。瓦斯以游離和吸附形態(tài)存在于煤層及圍巖的孔隙中。我礦煤層透氣性系數(shù)較好，在開采時(shí)瓦斯涌出量小。首采層瓦斯主要來(lái)源于鄰近層，而非首采層瓦斯主要來(lái)源于本煤層和采空區(qū)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐觀察，首采層中采場(chǎng)瓦斯的60%～75％來(lái)源于鄰近層，而非首采層中本層瓦斯約占60%～70％。井田內(nèi)煤的火焰長(zhǎng)度在10~260mm間，巖粉量為10~50%，煤塵爆炸性弱。3和41層煤塵實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：火焰長(zhǎng)度400mm，巖粉量55%，爆炸性強(qiáng)，故井田內(nèi)有煤塵爆炸的可能，%。3層煤的燃點(diǎn)在453~616℃之間，平均值為554℃，氧化性和還原性的燃點(diǎn)差在33~63℃之間，平均47℃。41層煤的燃點(diǎn)在462~642℃之間，平均579℃，燃點(diǎn)差為15℃。井田內(nèi)煤的燃點(diǎn)比其他煤田煤的燃點(diǎn)均高，且燃點(diǎn)差值也不高，故本區(qū)煤是較易燃的，自然發(fā)火期一般為6~11個(gè)月，最短180天。 地質(zhì)勘探程度本井田精查階段勘探類型定為二類二型。在以后的生產(chǎn)補(bǔ)勘中一方面在原有勘探線上加密鉆孔，一方面在線距較大勘探線之間加密一條勘探線，現(xiàn)共有7條勘探線。由于本井田構(gòu)造類別為二類，煤層型別為二型較穩(wěn)定，因此，仍將勘探類型定為二類二型。各級(jí)別孔線距為：A級(jí)375～500（m）B級(jí)750～1000（m）C級(jí)1500～2000（m）本次報(bào)告鉆孔質(zhì)量評(píng)級(jí)是按1983年3月原煤炭部編制的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的《煤田地質(zhì)勘探質(zhì)量評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行的。2 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田的邊界北部以井田邊界轉(zhuǎn)點(diǎn)座標(biāo)為界的人為邊界，東部以井田邊界斷層為界，南部及西部為技術(shù)可采邊界，深部以450m。 邊界煤柱的留設(shè)按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，邊界礦柱的留法及尺寸：1) 井田邊界煤柱留30米；2) 階段煤柱斜長(zhǎng)60米，若在兩階段留設(shè)，則上下階段各留30米；3) 斷層煤柱每側(cè)各為20米；4) 采區(qū)邊界煤柱留20米。根據(jù)參考《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《礦井安全規(guī)程》的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。在井田范圍內(nèi)，儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件均與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。田內(nèi)有足夠的儲(chǔ)量和合理的服務(wù)年限。井田走向長(zhǎng)度小于傾斜長(zhǎng)度，有二層煤，可保證礦井各個(gè)開采水平有足夠的服務(wù)年限。階段高度及階段斜長(zhǎng)適當(dāng)，礦井通風(fēng)、井下運(yùn)輸較容易。 井田的儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則1) 按照地下實(shí)際埋藏的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工時(shí)的損失；2) 儲(chǔ)量計(jì)算的最大垂深與勘探深度一致。對(duì)于大、中型礦井，一般不超過1000米；3) 精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致；4) 凡是分水平開采的井田，在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲(chǔ)量；5) 由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算儲(chǔ)量；6) 煤層傾角不大于15度時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量；7) （夾矸）不參與儲(chǔ)量的計(jì)算；8) 參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于40%。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量：是查明礦產(chǎn)資源的一部分。它能滿足現(xiàn)行采礦和生產(chǎn)所需的指標(biāo)要求（包括品位、質(zhì)量、厚度、開采技術(shù)條件等），是經(jīng)詳查、勘探所獲控制的、探明的并通過可行性研究認(rèn)為屬于經(jīng)濟(jì)的、邊際經(jīng)濟(jì)的部分，用未扣除設(shè)計(jì)、采礦損失的數(shù)量表述。根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式：Z=S*M*r/cos(α) （21）式中：Z——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，t S——井田面積， km2 M——可采煤層總厚度，m r——煤的容重，α——煤塊傾角所以，礦井的工業(yè)儲(chǔ)量Z= *（6+5+4）*(α)= 其中：1煤儲(chǔ)量： 2煤儲(chǔ)量： 3煤儲(chǔ)量： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk=（Zg－P1－P2)C （22）式中：Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量 Zk——礦井可采儲(chǔ)量 P1——永久煤柱損失 P2——臨時(shí)煤柱損失 C——采區(qū)平均回采率由《設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于75%；中厚煤層不應(yīng)小于80%；薄煤層不應(yīng)小于85%。全礦采區(qū)回采率按照下式計(jì)算：K= （23）本井田3層煤均為厚煤層。 井田永久煤柱損失P1包括井田境界煤柱、斷層防護(hù)煤柱、淺部防水煤柱等。P1=+= 臨時(shí)煤柱損失P2主要包括工業(yè)廣場(chǎng)壓煤、 階段間煤柱等。P2=Zk=（Zg－P1－P2)C=（）= 工業(yè)廣場(chǎng)面積的確定由《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場(chǎng)地占地面積：4590萬(wàn)噸/年，～；120180萬(wàn)噸/年，～；240300萬(wàn)噸/年，～，400600萬(wàn)噸/年。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)240萬(wàn)噸，所以工業(yè)廣場(chǎng)面積為S=24=24公頃，選擇邊長(zhǎng)為600m400m的長(zhǎng)方形。3 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井的年產(chǎn)量合理性礦井年產(chǎn)量是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌，是礦井開拓的一個(gè)主要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。礦井的年產(chǎn)量確定的合理與否，對(duì)保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要。而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭?jī)?chǔ)量及質(zhì)量、煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場(chǎng)銷售量等許多因素有關(guān)。經(jīng)分析比較，理由如下：1) 儲(chǔ)量豐富煤炭?jī)?chǔ)量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。本井田內(nèi)可采的煤層達(dá)到3層，，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。2) 開采技術(shù)條件好本井田煤層賦存較穩(wěn)定，煤層埋藏較淺，由于井田面積大，水文地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機(jī)械化開采，可采煤層均為厚煤層，適合高產(chǎn)高效工作面開采。3) 建井及外運(yùn)條件本井田內(nèi)有良好的煤層賦存條件，為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì)條件。本井田離鐵嶺市較近，有礦區(qū)專用鐵路與國(guó)鐵相通，井田內(nèi)各村鎮(zhèn)均也有公路相通，交通較便利。4) 具有先進(jìn)的開采經(jīng)驗(yàn)近年來(lái)，綜合機(jī)械化采煤工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡(jiǎn)單、開采技術(shù)基本趨于成熟。綜上所述，由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件，有利于把本礦井建設(shè)成為一個(gè)安全、高產(chǎn)、高效礦井。、合理的。 礦井的服務(wù)年限礦井服務(wù)年限應(yīng)與礦井的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，它兩個(gè)之間的關(guān)系實(shí)質(zhì)上就是礦井生產(chǎn)能力和礦井儲(chǔ)量的關(guān)系。在圈定的井田范圍內(nèi)，礦井儲(chǔ)量一定，井型越大，服務(wù)年限越短，井型越小，服務(wù)年限越長(zhǎng)。當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)