【正文】 走向長壁后退式綜合機(jī)械化開采畢業(yè)論文IV目 錄摘 要 I緒 論 1第1章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 2 井田概況 2 井田位置及范圍 2 交通位置 2 地形地勢 2 氣候 2 河流 2 地質(zhì)特征 3 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 3 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 4 煤層賦存狀況及可采煤層特征 6 巖石性質(zhì)、厚度特征 6 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 7 沼氣、煤塵及煤的自燃性 7 煤質(zhì)、牌號及用途 8第2章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 9 9 井田周邊狀況 9 9 井田未來發(fā)展情況 9 井田儲量 9 井田儲量的計算 9 保安煤柱 10 儲量計算方法 10 儲量計算的評價 1生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 12 礦井工作制度 12 礦井生產(chǎn)能力的確定 12 礦井服務(wù)年限 13第3章 井田開拓 14 概述 14 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 14 影響本設(shè)計礦井開拓方式的原因及其具體情況 14 礦井開拓方案的選擇 14 井硐形式和井口位置 14 16 開拓巷道的布置 16 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 22 井硐形式和數(shù)目 22 井硐位置及坐標(biāo) 22 水平數(shù)目及高度 23 石門、大巷(運輸大巷、回風(fēng)大巷)數(shù)目及布置 23 井底車場形式的選擇 24 煤層群的聯(lián)系 26 采區(qū)劃分 26 井筒布置及施工 27 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 27 井硐布置及裝備 28 井筒延伸的初步意見 30 井底車場及硐室 30 井底車場形式的確定及論證 30 井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度 31 通過能力計算 33 井底車場主要硐室 33 開采順序 36 沿煤層走向的開采順序 36 沿煤層傾向的開采順序 36 采區(qū)接續(xù)計劃 37第4章 采區(qū)巷道布置與采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 38 采區(qū)概述 38 設(shè)計采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 38 采區(qū)地質(zhì)和煤質(zhì)情況 38 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 38 采區(qū)巷道布置 39 區(qū)段劃分 39 采區(qū)上山布置 39 采區(qū)車場布置 41 采區(qū)煤倉形式、容量及支護(hù) 48 采區(qū)硐室簡介 50 采區(qū)工作面的接續(xù) 52 采區(qū)準(zhǔn)備 53 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 53 采區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 54第5章 采煤方法 55 采煤方法的選擇 55 回采工藝 56 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備 56 工作面循環(huán)方式和勞動組織形式 57第6章 井下運輸和礦井提升 60 礦井井下運輸 60 運輸方式和運輸系統(tǒng)的確定 60 礦車的選型及數(shù)量 60 礦井提升系統(tǒng) 63 礦井提升設(shè)備的選擇 63第7章 礦井通風(fēng)安全 65 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 概述 65 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 主扇工作方式的確定 66 風(fēng)量計算與風(fēng)量分配 66 66 風(fēng)量分配 69 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 69 風(fēng)速的驗算 69 礦井通風(fēng)阻力的計算 70 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 70 礦井等積孔的計算 72 通風(fēng)設(shè)備的選擇 72 主扇的選擇計算 72 電動機(jī)的選擇 73 反風(fēng)措施 73 礦井安全生產(chǎn)措施 74 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸 74 火災(zāi)與水患的預(yù)防 75第8章 礦井排水 76 概述 76 礦井主要排水設(shè)備 76 排水方式與排水系統(tǒng)簡介 76 主排水設(shè)備及管路的選擇計算 77第9章 采區(qū)供電 79 礦井供電系統(tǒng)概述 79 地面變電所 79 采區(qū)電器設(shè)備的型號及數(shù)目 79 變壓器容量選擇 80 電纜選擇計算 80結(jié) 論 83參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………..84致 謝…………………………………………………………………………… 85緒 論煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是否能夠達(dá)到預(yù)期目的，都決定于礦井開采設(shè)計是否合理。采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是采礦專業(yè)學(xué)生對礦井系統(tǒng)整體設(shè)計的全過程，通過畢業(yè)設(shè)計可以進(jìn)一步熟悉礦井生產(chǎn)系統(tǒng)。本設(shè)計說明書中所編寫各章節(jié)是相互聯(lián)系相互影響的，根據(jù)客觀實際，結(jié)合資料等因素，全面地培養(yǎng)解決礦井設(shè)計中各種實際問題的能力，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，做到設(shè)計內(nèi)容的準(zhǔn)確無誤。設(shè)計礦井必須從國家的國情和煤礦實際情況出發(fā)，依據(jù)設(shè)計礦井自身條件，按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定積極貫徹集中化，機(jī)械化、正規(guī)化以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面合理化的原則，努力做到投資省、工期短、出煤快、效率高、安全性好、綜合經(jīng)濟(jì)效益高。通過本次設(shè)計將理論與實際充分結(jié)合，綜合闡述井田開拓方式、準(zhǔn)備方式、采煤方法、礦井通風(fēng)與安全、礦井排水、采區(qū)供電及其與礦井有關(guān)的設(shè)計問題。該設(shè)計礦井全部采用走向長壁后退式采煤方法開采，并采用綜合機(jī)械化開采，采用全部垮落法處理采空區(qū)。第1章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 井田概況 井田位置及范圍新興煤礦位于七臺河礦區(qū)西部，距七煤公司約十二公里，行政區(qū)劃屬黑龍江省七臺河市新興區(qū)管轄。地理坐標(biāo)為北緯45176。46′～45176。47′，東經(jīng)130176。30′～130176。31′。井田范圍：北界74層煤層露頭，與新立礦、新建礦相鄰；南界到桃七三區(qū)44號煤層800標(biāo)高；東界為F11號斷層，與桃山礦相連；西部以F14號斷層為界，與東風(fēng)礦相鄰。 交通位置區(qū)內(nèi)有礦用鐵路專用線與勃七線，牡佳線接軌。鐵路交通方便。公路可通往樺南、佳木斯、雙鴨山、寶清、密山、雞西、勃利、依蘭和哈爾濱等市縣。公路交通十分方便。交通位置圖詳見1—1： 地形地勢井田北部有倭肯河由東向西流，地形大部屬丘陵區(qū)，地面標(biāo)高在+70米～+140米。 氣候區(qū)內(nèi)由11月至翌年4月為凍結(jié)期，～2m,最高氣溫在零上27℃～31℃，最低氣溫在29℃～34℃,℃，年降水量為370mm～631mm。 河流區(qū)內(nèi)只有鶴立河在井田上方流過后經(jīng)人工改造從西部邊界通過，最高洪水位238m，最大流最為180立方米每秒，地下水原始流向與地表河流流向一致，水力坡度2‰左右。圖1—1 交通位置圖 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況本礦區(qū)煤系地層屬上侏羅統(tǒng)雞西群含煤地層，主要由城子河組上部和穆棱組下部組成。下部界限從74號煤層底板開始，上至44號煤層，地層厚度1265米，共含煤56層，%，其中可采和局部可采20層。穆棱組平行不整合于城子河組之上，以42號煤層底板含礫粗砂巖為城子河組和穆棱組分界。根據(jù)巖性特征和含煤性，本礦區(qū)的地層主要在城子河組第五段和第九段之間，煤系地層綜合柱狀圖詳見圖1—2： 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造新興四礦位于弧形構(gòu)造西翼，區(qū)內(nèi)地層總體向南傾斜，煤層走向由N60176。W漸變?yōu)镋W方向，煤層傾角由北向南逐漸變大，井田北部煤層傾角一般在7～11176。，井田中部煤層傾角15～20176。，井田南部煤層傾角20～30176。，整個井田為一向南傾斜呈弧形展布的單斜構(gòu)造。井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，根據(jù)多年來生產(chǎn)實踐和勘探資料，現(xiàn)確定井田內(nèi)的斷層共有26條。井田內(nèi)的斷層構(gòu)造可分為四組，現(xiàn)分述如下：第一組與煤層走向斜交，走向一般在N30～50176。W，屬張性斷層，斷層面比較平直，傾角一般在55～70176。左右，為正斷層。屬于這組斷層的有：F1FFFFFB、F4F2F1F4F5F10等。其中落差較大的F4號斷層作為劃分井區(qū)的界線，F(xiàn)11,F14是劃分井田礦界的主要構(gòu)造。第二組與煤層走向斜交，局部近于平行，走向N45～80176。E，屬壓扭性斷層，常被第一組切割，這組斷層在井田內(nèi)不太發(fā)育，屬于這組斷層的有：F2F4F0F1等，其中F27號斷層構(gòu)成了礦井南部與桃七三區(qū)的界線。第三組與煤層走向近于直交，走向SN～S10176。E，屬于張性斷層，在走向上延伸不遠(yuǎn)即尖滅消失，落差一般不大，這組斷層有FE、F4F2F1FFF01等。第四組與煤層走向斜交，走向N30176。W，屬于壓扭性斷層，與第二組斷層走向近于平行，斷面疏緩，傾角一般在50176。左右，是逆斷層。這組斷層在井田內(nèi)很少發(fā)育，只有FD，F(xiàn)03屬于這種性質(zhì)的斷層。桃七三區(qū)經(jīng)過多年勘探，現(xiàn)已查明，區(qū)內(nèi)斷層共計29條，其中界系群組段厚度分布范圍巖性特征接觸關(guān)系第三系0～280第6線東側(cè)普遍發(fā)育本系由淺綠，綠色泥質(zhì)粉砂巖及淺灰色、分選甚差，磨圓度不好的細(xì)砂巖組成。膠結(jié)不良成半膠結(jié)，粒度由上而下變粗。中生界下白堊統(tǒng)雞西群穆棱組5線南側(cè)發(fā)育本組主要由粉砂巖、泥巖組成，次為細(xì)砂巖夾少量中砂巖，全組巖石顏色較其下部的城子和組偏淺，上中部基本不含煤，本組被早白堊紀(jì)輝綠巖侵入。城子和組上0～270全區(qū)發(fā)育本組由灰白色砂巖，灰淺灰色砂巖和粉砂巖與細(xì)砂巖互層組成夾有薄層凝灰?guī)r，粒度由上而下由細(xì)變粗。為便于對比，劃分為上中下三段，主要煤層集中于中段，本組被早白堊紀(jì)巖漿分二期侵入。中220～374下0～230元古界麻山群分布本區(qū)外圍構(gòu)造盆地基地主要由黑云母片花崗麻巖，石英片巖，石英巖，綠泥石片巖，片巖等組成。被前古生界粗粒、斑狀黑云母花崗巖侵入。圖1—2 煤系地層綜合圖正斷層8條，逆斷層21條，特別是FF2F1F7T、FF8六條斷層橫貫全區(qū)，煤層特征詳見表1—1：表1—1 斷層一覽表序號斷層編號性質(zhì)產(chǎn)狀落差m可靠性走向傾向傾角1F14正NWWS70o100250較可靠2F26正NWNE6070o20120較可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征煤層賦存狀況見可采煤層特征詳見表1—2：表1—2 可采煤層特征表煤層號煤厚層間距（m）可靠性47全局可靠2448全局可靠23493全局可靠8051全局可靠2058全局可靠2560全局可靠21063全局可靠2565全局可靠5067全局可靠2568全局可靠 巖石性質(zhì)、厚度特征巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)詳見表1—3表1—3 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)名稱容重kg/cm3孔隙度抗壓強(qiáng)度102kg/m3抗拉強(qiáng)度102 kg/cm3變形模量102 kg/cm3彈性模量kg/cm3細(xì)砂巖～5～252～20～～81～10中砂巖～5～151～15～～82～8泥質(zhì)巖～～～2～75～10粉砂巖～5～ 205～20～1～85～10 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況七臺河發(fā)源于本區(qū)南部山區(qū)，為倭肯河支流，河寬20米左右，～，洪水期流量為10～200立方米/秒，屬季節(jié)性河流，該河位于本區(qū)西部，涇流方向由南向北，垂直煤系地層走向，基本切割本礦區(qū)全部煤系地層，對礦區(qū)的開發(fā)有一定的影響。 第四紀(jì)疏松含水層主要分布在本區(qū)北部和西部七臺河兩側(cè)，呈條帶狀分布。七臺河沖積層寬約1500米，厚度約10米，其中含水層厚約6米，巖性主要為灰灰綠色砂巖和碎石，分選不良，微含粘土膠結(jié)，粒徑一般為10～40毫米，大者可達(dá)100毫米，成份主要是安山巖、石英巖和砂巖，多呈棱角狀或半圓狀?！?，滲透系數(shù)為5～40米/日。地下水化學(xué)類型為HCO3NaCa水。沖積層與煤系地層為不整合接觸，其間無隔水層，所以沖積層地下水與煤系巖層地下水聯(lián)系是比較密切的。本煤田是屬于裂隙沖水為主的礦床，巖層富水性主要取決于巖層裂隙發(fā)育程度和補(bǔ)給條件，巖層富水性是有層的規(guī)律，同時也存在垂直分帶規(guī)律。生產(chǎn)實際中隨著開采面積的增大，涌水量增加，隨著開采深度的增加，涌水量減小，淺部風(fēng)化裂隙帶是礦床主要充水地段。 沼氣、煤塵及煤的自燃性：新興四礦屬于低瓦斯礦井。：，屬于有爆炸危險的煤層。：本礦目前無自然發(fā)火測定資料，歷史上各煤層均無自然發(fā)火現(xiàn)象。 煤質(zhì)、牌號及用途本礦區(qū)內(nèi)的煤層是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤巖成分主要是亮煤、暗煤，夾鏡煤絲帶，絲炭較少，黑色光亮，內(nèi)生裂隙發(fā)育，質(zhì)脆，黑色，條帶狀，層狀結(jié)構(gòu)，其煤巖類型多為光亮型、半亮型和半暗型。鏡下鑒定為：煤巖組成多是凝膠物基質(zhì)體，色鮮紅，以鏡煤化物質(zhì)為主，樹脂膠體占次要地位，礦物雜質(zhì)多見，主要是石英、長石、高嶺石、方解石和云母，尤其以長石和粘土質(zhì)泥巖多見。原煤灰分變化較大，一般在20～30%。凈煤灰分一般在10%左右，膠質(zhì)層厚度一般在9～15mm，揮發(fā)分一般在30～39%，%左右，～%，屬低硫、低磷煤，發(fā)熱量一般在7000大卡/公斤左右。根據(jù)化驗資料，按照中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)，本礦區(qū)的各煤層揮發(fā)分差距不大，膠質(zhì)層厚度也基本相近，主要以煤的粘結(jié)指數(shù)GRI為依據(jù)。GRI〈65的定為氣煤，GRI〉65的定為1/3焦煤，本礦區(qū)參與儲量計算的14個煤層，除51層和65層為氣煤外，其他煤層均為1/3焦煤。煤的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動力用煤次之。第2章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 井田周邊狀況新興煤礦位于七臺河礦區(qū)西部，距七煤公司約十二公里，行政區(qū)劃屬黑龍江省七臺河市新興區(qū)管轄。地理坐標(biāo)為北緯45176。46′～45176。47