【正文】 ....... 44 總 結(jié) ........................................................... 46 致 謝 ........................................................... 47 參考文獻(xiàn) ........................................................ 48 附錄 1 ........................................................... 49 附錄 2 ........................................................... 53 7 緒 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生畢業(yè)時(shí)檢驗(yàn)自己的一次機(jī)會(huì)，大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的個(gè)全部體現(xiàn)，為了更好的完成設(shè)計(jì)，我借畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)去了鐵煤集團(tuán)大興礦做了畢業(yè)實(shí)習(xí)，因此我畢業(yè)設(shè)計(jì)做了鐵煤集團(tuán)大興礦 （ 1 1 16） 的新井設(shè)計(jì) ，根據(jù)大興礦的地質(zhì)資料，大興井田屬于地質(zhì)條件較好、煤層厚等地質(zhì)構(gòu)造且屬于高瓦斯礦井，這對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是難得的練習(xí)機(jī)會(huì)，本設(shè)計(jì)在中要包括厚煤層采煤方法、開(kāi)拓方式、支護(hù)方式、通風(fēng)方式的選擇和瓦斯抽放等。 通過(guò)這大學(xué)的最后的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我將更好的讓理論與實(shí)踐相結(jié)合，統(tǒng)籌各科專(zhuān)業(yè)知識(shí)的聯(lián)系性， 合理運(yùn)用。36′35″ ， 北緯42176。 井田 南北走向長(zhǎng) ，東西寬 ，面積為， 儲(chǔ)量豐富。 氣象 、 地震 本區(qū)處中溫帶濕潤(rùn)區(qū) ,屬大陸性多風(fēng)氣候 ,多風(fēng)少雨。 水源及電 源 大興井田地面標(biāo)高在 ～ ， 無(wú)盆地積水。 9 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 鐵法煤田屬于中生代侏羅系陸相沉積煤系地層，位于松遼盆地的東南側(cè)，大興井田為一南北開(kāi)闊，東西狹窄的盆地。大興井田是鐵法煤田的沉積中心 ， 也是鐵法煤田的構(gòu)造活動(dòng)中心。 據(jù)鉆孔資料所見(jiàn)有中生界侏羅系、白堊系及新生界第四系，由下而上分述如下： 為井田內(nèi)唯一含煤地層，本組分為四段： (1).底部砂礫巖段 該段賦存較深，僅于煤田北部柏家溝及三家子局部地區(qū)有出露。 (2).上含煤段 由灰、灰白、黑色砂巖、泥巖、含礫砂巖、礫巖及煤層組成，夾有菱鐵礦結(jié)核體，具斜波狀層理。 (4).下含煤段 由灰黑色、灰白色、灰色砂巖、泥巖和煤層、炭泥巖組成。 10 (1).灰綠色砂巖段 夾有灰色粗砂巖、泥巖及不等粒砂礫巖層，泥質(zhì)膠結(jié)，厚度 300m 左右，并與侏羅系呈假整合或平行不整合接觸 ，受 地層沉降構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控 制。在省內(nèi)的具體構(gòu)造體系位置是：新華夏系松遼凹陷南 端（下遼河凹陷北端）和東西向構(gòu)造赤峰－開(kāi)原隆起帶東端（俗稱(chēng)內(nèi)蒙地軸）交接復(fù)合部位?？梢哉f(shuō)火成巖侵入對(duì)煤層的破壞是十分嚴(yán)重的。 二 .井田構(gòu)造 大興井田位 于鐵法煤田的西南部，該井田據(jù)目前已有的勘探成果表明，為一南北開(kāi)闊，東西狹窄的盆形?！?32176。 其中邊界斷層 4 條，井田內(nèi) 1 條 。 通過(guò)分析，我們發(fā)現(xiàn)大興井田內(nèi)斷層的分布有一定的 規(guī)律性，斷層本身也有一定的顯著特征 .主要斷層構(gòu) 造 見(jiàn)表 11， 大興煤礦地質(zhì)煤系柱狀圖見(jiàn)圖 11。 表 12 煤層特征一覽表 煤層號(hào) 煤層厚度 m 煤層結(jié)構(gòu) 層間距 m 可采程度 頂板巖 性 底板巖性 最小 最大 一般 7 單一 95 全層可采 砂 巖 粉砂巖 13 復(fù)雜 全層可采 粉砂巖 粉砂巖 30 15 復(fù)雜 全層可采 中～細(xì) 砂巖 粉～細(xì)砂 巖 25 16 單一 全層可采 泥巖 細(xì)砂巖 水文情況 一 .含水層 該井田可分為三個(gè)含水層 該層賦存于粘土及亞粘土下部，主要由黃色及灰白色砂及砂礫所組成的沖洪積層。其巖性上部主要由紫紅色粗砂巖、砂礫巖及中期噴發(fā)玄武巖復(fù)合層所組成。其巖性主要由灰白色粗砂巖、砂礫巖復(fù)合巖層所組成。 三 .隔水層 該井田可分為三個(gè)隔水層。 該層賦存于白堊系底板的下部，侏羅系含煤組頂板的上部。該層在井田內(nèi)普遍發(fā)育，最大厚度 ，最小厚度 0m。多為泥質(zhì)膠結(jié)，致密，較硬。最大深度 ，最小深度 。所以該井田水文地質(zhì)類(lèi)型屬于二類(lèi)一型 的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的礦床。隨著開(kāi)采深度的延伸， 瓦斯含量相對(duì)高出的部位， 特別 是接觸變質(zhì)煤 和 天然焦分布的地方。 自然發(fā)火期為 2～ 4 個(gè)月。鏡下煤 巖顯微組分：鏡質(zhì)組由 ～ %，絲質(zhì)組由 ～ %，角質(zhì)組由 0～ %，礦物質(zhì)含量由 ～ %。 從上述各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看， 15 號(hào)煤的含油率平均 ～ %，均大于7%，可考慮煤的綜合利用。 15 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本礦西起 F4斷層，東至 F2斷層，和 小南井田 相連，北起 大隆井田 ，南 27000緯線(xiàn) ，走向 長(zhǎng) ，寬 ，面積 ， 無(wú)村莊和田地。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。 礦井的生產(chǎn)能力要和與其儲(chǔ)量相適 應(yīng)，以保證有足夠礦井和水平的服務(wù)年限。 ； 巖層移動(dòng)角： 46176。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算標(biāo)注以《儲(chǔ)量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積247。 3 7 3 0 7 4 0 4 5 4 5 7 6 53 7 6 1 6 4 0 ????? 水地 ZZP t 則 ： CPZZ GK )( ?? =（ 25997112037347405） = 即該井田的可采儲(chǔ)量為 。大興 煤礦的煤層對(duì)比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不大 ，構(gòu)造控制基本可靠，無(wú)火成巖，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。 生產(chǎn)能力 井田煤炭?jī)?chǔ)量豐富（地質(zhì)儲(chǔ)量為 25900 萬(wàn) t，可采儲(chǔ)量為 16699 萬(wàn) t），地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，煤層賦存平緩（最大傾角 12176。并初步確定三個(gè)方案： 19 方案一：建 。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限公式： )/(AKZT? 式中： T —— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t； Z —— 生產(chǎn)能力， 萬(wàn) t/a； K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝ ～ ； 礦井設(shè)計(jì)一般取 K=，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取 K=，地方小煤礦可取 K= 。（ 240 ） =46a 方案三： )/(AKZT? =16699247。西南部稍高，東北稍低。 單一煤層較少，夾石以含炭泥巖、泥巖、粉砂巖為主?！?14176。 根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田劃分為 2 個(gè)水平，階段內(nèi)采用采區(qū)式進(jìn)行準(zhǔn)備。 缺點(diǎn) ： 1. 在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井掘進(jìn)費(fèi)用高 ； 2. 圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力； 3. 由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜 和其它 管線(xiàn)長(zhǎng)度較大； 4. 斜井通風(fēng)路 徑 較長(zhǎng)， 且 瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿(mǎn)足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升 ，加大了維護(hù)費(fèi)用； 5. 當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí) ,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,通過(guò)率不高， 有時(shí)難以通過(guò)。 大興 礦井田賦存深度為 400m～ 800m。 適用條件 ：煤層賦存深度 200～ 800m，含水砂層厚度 20～ 400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角 、 厚度 、 瓦斯 、 水文等自然條件限制 。 井筒斷面較小通風(fēng) 能力 較差。 缺點(diǎn)：如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車(chē)場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系不 方便 ，地面工業(yè)建筑物比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不太方便，占地比較多，相應(yīng)地增加煤柱損失 和不必要的經(jīng)濟(jì)支出。 根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行的方案還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 。 km 工程量 運(yùn)輸提升 /萬(wàn) t 表 34 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)比較 項(xiàng)目 方案 Ⅱ 方案Ⅲ 工程量 /萬(wàn)t km1 單價(jià) /元 (a 表 35 費(fèi)用匯總表 項(xiàng)目 方案 Ⅱ 方案Ⅲ 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 初期建井費(fèi) 基建工程 費(fèi) 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 總費(fèi)用 經(jīng)過(guò)兩方案的經(jīng)濟(jì)比較，從而得出雙立井 開(kāi)拓方案在經(jīng)濟(jì)上合理，因此， 27 該礦井為雙立井開(kāi)拓 。 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 開(kāi)采水平的尺寸以水平垂高表示 。 方案一：?jiǎn)嗡缴舷律介_(kāi)采 水平標(biāo)高 —— 800m 階段垂高 —— 300m 儲(chǔ) 量 —— 1872 萬(wàn) t 服務(wù)年限 —— 65a 方案二：兩水平上山開(kāi)采 水平標(biāo)高 —— － 600m,－ 800m 階段垂高 —— 200m 一水平儲(chǔ)量 —— 7799 萬(wàn) t 二水平儲(chǔ)量 —— 10197 萬(wàn) t 一水平服務(wù)年限 —— 30a 二水平服務(wù)年限 —— 37a 參照上述兩種方案的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，各方案評(píng)價(jià)如下： 方案一：該方案的階段垂高，服務(wù)年限符合 《 規(guī)程 》 規(guī)定，但煤層為傾斜煤層，瓦斯涌出量大，不符合下山開(kāi)采條件，因 此 本方案 技術(shù)上 不 可行 。 對(duì)大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿(mǎn)足礦井通風(fēng)安全的需要 。 各種 方式的適用條件如下： ⒈ 分煤層大巷適用條件 ⑴ .煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng) ，傾角小； ⑵ .井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限較短； ⑶ .井底車(chē)場(chǎng)在煤層頂板； ⑷ .煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn) ，分別處理； ⑸ .產(chǎn)量 、 風(fēng)量均大，需要 調(diào)節(jié) ； ⑹ .各煤層底板 ， 均有堅(jiān)硬巖層 ，巖性穩(wěn)定 。～13176。 井筒位置及坐標(biāo) 選擇井筒的條件： ⑴ .工業(yè)場(chǎng)地占地面積 ，沿走向方向布置； ⑵ .地形與工程地質(zhì)條件 ，并相有利初期開(kāi)采； ⑶ .煤的運(yùn)輸方向 合理； ⑷ .生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 及壓煤和水文地質(zhì)條件好?？紤]水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個(gè)井田的儲(chǔ)量中心，坐標(biāo)為： 主井坐標(biāo)： X=38444200 副井坐標(biāo)： X=38444150 Y=22445200 Y=22445200 水平數(shù)目及高度 對(duì)緩傾斜煤層礦井規(guī)定垂高為： 150m～ 250m，但實(shí)際工作中已經(jīng)比規(guī)定中有較大提高，大型礦井水平垂高對(duì)于緩傾斜增加到 200m～ 400m ， 根據(jù)本井田的煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，該設(shè)計(jì)礦井在－ 600m 水平標(biāo)高處劃分一個(gè)水平，階段垂高 200m，在－600m 水平標(biāo)高上布置水平開(kāi)拓巷道，井底車(chē)場(chǎng)及各類(lèi)硐室 。 其內(nèi)部設(shè)施也相同 。 31 由于井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式也各異。采用兩翼來(lái)車(chē)的形式，主石門(mén)可以存車(chē)。 ，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮 。 詳見(jiàn)圖 35 采區(qū)劃分示意圖 。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素 。 326 1650 1650 326φ7 00 011503501150430115035011503400罐道間距3080提升中心提升中心卸載方向卸載方向信號(hào)電纜通訊電纜井筒中心瓦斯管圖 36 主井井筒斷面 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積 井筒深度 800m。采用 180 180 10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。 井筒延伸的初步意見(jiàn) 為保證水平的正常接替 ，井筒延伸從 600 水平到 800 水平，井筒延伸原則： ； 、設(shè)備和設(shè)施，減少輔助工程量； ； 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平 后需 用暗斜井 延伸 。井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿(mǎn)足 《設(shè)計(jì)規(guī)范》 。 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)礦井選用底卸式礦車(chē)運(yùn)輸， 立井臥式環(huán)行井底車(chē)場(chǎng)，石門(mén)裝車(chē)式。 ①主井空、重車(chē)線(xiàn)，副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)： FJK LLNLnm ??????L 式中： L —— 主井空、重車(chē)線(xiàn) 、 副井進(jìn)、出車(chē)線(xiàn)有效長(zhǎng)度 ， m； m — 列車(chē)數(shù)目，列； n —— 每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定； KL —— 每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度 ， m； N —— 機(jī)車(chē)數(shù) ； JL —— 每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)數(shù) ； FL —— 附加長(zhǎng)度，取 10 m。 141339。8 5 48339。 3t 底卸式礦車(chē)列車(chē)數(shù)為 4988/（ 3 22） =76