【正文】 1）工業(yè)廣場煤量計算 荊各莊礦 150萬 t新井設計 第 26 頁 共 108 頁 根據(jù)《煤炭工程設計暫行規(guī)定》，礦井工業(yè)廣場面積為 150/10179。在井田東南部，因構造（ F1～ F3 斷層組）作用與巨厚的第四系沖積層相互接觸，增加了灰?guī)r裂隙發(fā)育程度。據(jù) 1979～ 1998 年氣象資料統(tǒng)計：年降水量最大值為 （ 1987 年），最小值為 （ 1997 年），平均值為 。 （ 2）磷份：磷份平均含量最大 ％，最小 ％，煤 9為中磷煤。 直接 底：灰～灰白色帶褐色泥巖或粘土質(zhì)粉砂巖 ,泥質(zhì)膠結，塊狀構造，含大量植物根化石，厚 ～ ，平均 。煤層的容重為 。 （ 4）稀有分散元素 根據(jù)稀有元素測試結果如表，鈾的含量均低于 %，鍺的含量在 10煤 兩個層煤中有個別點的品位大于 %，其余均低于 %，鎵的含量僅 6 煤有個別點的品位達 %，其余均低于 %，說明井田內(nèi)賦存稀有元素，但是品位低，無工業(yè)價值。 表 各含水層特征表 含水層編號 層位 含水層性質(zhì) 含水層厚度 (m) 單位涌水量 (米 /秒 ) 東 翼 西 翼 東翼 西翼 Ⅰ 奧陶系 裂隙溶洞 無壓轉(zhuǎn)承壓 Ⅱ K3K6 裂隙 潛水 Ⅲ K6煤 12 裂隙 潛水 Ⅳ 煤 9煤 7 裂隙 潛水 2 Ⅴ A 煤 5以上60米 裂隙 潛水 B 煤 5上60100米 裂隙 潛水 9 荊各莊礦 150萬 t新井設計 第 18 頁 共 108 頁 續(xù)表 Ⅵ 風化帶 裂隙孔隙潛水 Ⅶ 底部卵礫石層 孔隙 潛水 Ⅷ A 中部卵石層 孔隙 潛水 B 上部砂礫層 孔隙 潛水 C 淺部砂層 孔隙 潛水 其他有益礦物 井田內(nèi)的有益礦產(chǎn)有耐火粘土、鋁土礦、鐵礦以及賦存于煤中的某些稀有分散元素。而張節(jié)理節(jié)理面一般較粗糙，呈張開狀，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，延伸也較短，節(jié)理面內(nèi)有方 解石充填，充水、導水性強。西翼采區(qū)以逆斷層為主，走向大多為 NENEE向，同樣以斷層組的形式出現(xiàn)，大部分為雁列式的逆斷層，但斷層組之間無等距性規(guī)律。本段為井田第Ⅵ含水層（風化帶），一般厚 度為 m。本組大致可分三段，反映出三次較大的河流活動周期： 下部砂巖段：以粗粒和中粒砂巖為主，間夾薄層細砂巖、粉砂巖或礫巖。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。 （ 3）二疊系下統(tǒng) P1 下界為 11 煤頂 板之泥巖頂面，為整合接觸。 趙各莊組 C32： 下限為趙各莊灰?guī)r K6頂板，上限為 11 煤頂板泥巖之頂界面。本組一般厚度 m，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，各種巖石所占的百分比為：粘土巖 %，粉砂巖類占 %，砂巖類占 %，石灰?guī)r占 %。 ①石炭系中統(tǒng) —— 唐山組（ C2） 直接覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上，上至 K3 唐山灰?guī)r頂界面，一般厚度 75 m。后種巖石多賦存于本組地層上部。 1998 年 5月又在礦區(qū)外圍布設施測了 7個 GPS四等控制點，各控制點均為混凝土灌制。 （ 3）地質(zhì)測量 荊各莊礦測量平面坐標系統(tǒng)為 1954 年北京坐標系統(tǒng)，采用特殊投影帶，其中央子午線為東經(jīng) 118176。 唐山屬半大陸性地區(qū)氣候，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒凜烈，氣溫變化較大。交通十分方便，鐵路：一條通往陡河電廠的專用線，并與呂陡線在井田交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與京山線的開平站相聯(lián)。本文針對綜采的特點，聯(lián)系目前國內(nèi)情況，結合實例總結了各礦常用的工作面瓦斯治理方法，并討論了其優(yōu)缺點和適用性。相對瓦斯涌出量為 ，煤層有自燃發(fā)火現(xiàn)象。 1 華北科技學院畢業(yè)設計一般部分 第 3 頁 共 108 頁 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 ① 年 月 號～ 年 月 號，確定論文題目，提出選題申請 . ② 年 月 號～ 年 月 號，論文題目通過指導教師審查 . ③ 年 月 號～ 年 月 號，收集資料，提出開題報告 . ④ 年 月 號～ 年 月 號，畢業(yè)實習，收集論 文所需要資料 . ⑤ 年 月 號～ 年 月 號，撰寫畢業(yè)論文，裝訂完畢并上交指導老師。通過畢業(yè)設計，對所學的基礎理論知識和專業(yè)理論知識進行一次系統(tǒng)地總結，并結合實際條件加以綜合利用，以鞏固和擴大所學的知識，鞏固和發(fā)展學生的運算和繪圖的工程技能，培養(yǎng)和提高采礦工程專業(yè)學生分析和解決實際問題的能力和素質(zhì)，豐富生產(chǎn)實際知識。 2. 根據(jù)資料總結歸納出現(xiàn)有的主要的瓦斯治理方法。井田內(nèi)可采的共有 2層煤，煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度 7m，平均傾角為 6176。礦井通風方式 前期為 中央并列式 ，后期逐漸過渡為中央邊界式。 為以后的工作打下堅實的基礎。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢逐漸增高。每個孔的注水段清孔后都進行了注水前靜止水位觀測和三次水位抬高的注水試驗及注水后的恢復水位觀華北科技學院畢業(yè)設計一般部分 第 11 頁 共 108 頁 測。 1992 年測設了工業(yè)廣場 5級控制導線。 通過 1978 年兩井定向?qū)⒌孛嫫矫孀鴺讼到y(tǒng)傳遞到井下，并在 1985 年在井下進行了陀螺定向，采用長鋼絲法導入標高，將地面高程系統(tǒng)傳遞到井下。上界為 11 煤頂板含海相動物化石之泥巖頂面。 ②石炭系上統(tǒng)（ C3） 分上下兩組，下組稱開平組 C31 ，上組稱趙各莊組 C32 。厚度薄但比較穩(wěn)定，一般為 ～ m，平均 m。該階段沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，是成煤的最好時期。本組一般厚度為 m，最小厚度為 65 m（灣水 2）。本組一般厚度為。泥質(zhì)或高嶺土質(zhì)充填式或接觸式膠結，分選及磨圓度較好，具波狀、緩波狀、斷續(xù)波狀層理，含大量的植物葉片化石，本段也是煤系上部重要的含水層（Ⅴ B）。向斜軸線西側(cè)地層產(chǎn)狀陡，而東側(cè)則較為舒緩，同時向 斜邊緣較之中部地層產(chǎn)狀陡。即使在同一采區(qū)，節(jié)理在不同的煤層、巖層中的發(fā)育程度亦有所不同，一般說來，煤層中的節(jié)理密度要遠遠大于巖層。 ②第四紀底部卵礫石層之上有一層層位穩(wěn)定、標志明顯、 對比可靠、厚達 20 米以上的粘土層，完全隔開了其上各含水層， 減少了對礦床充水影響。其耐火粘土情況如表 所示： 表 耐火粘土情況表 耐火粘土類型 項目 取樣 SiO2 （ %） Al2O3（ %） Fe2O3 （ %） CaO （ %） MgO （ %） TiO2 （ %） 耐火度（℃） 灼熱減量（ %） 6煤底板粘土巖 Ⅱ號孔 1610 15煤底板粘土巖 Ⅱ號孔 1790 1770 G層粘土巖頂部 灣補 17 Ⅱ號孔 1480～ 1500 （ 2）鋁土礦 G 層鋁土質(zhì)粘土巖厚約 m，灰或紫灰雜色，鮞狀和豆狀結構，含黃鐵礦及菱鐵礦結核，底部時現(xiàn)礫狀結構如表 ： 華北科技學院畢業(yè)設計一般部分 第 19 頁 共 108 頁 表 鋁土礦情況表 項目 取樣 SiO2（ %） Al2O3（ %） Fe2O3 （ %） CaO（ %） MgO（ %） TiO2（ %） 耐火度 （℃） 灼熱減量 （ %） 灣補 17 （ 3）鐵礦 在 G 層鋁土礦和中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r之間有一巢窩狀鐵礦層，由黃鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦聚合而成?！?21176。煤層的容重為 。塊狀構造， 少數(shù)為 條帶 狀。荊各莊礦煤層的自燃傾向等級為Ⅱ級，自燃發(fā)火期為 812個月；煤塵具有爆炸危險，爆炸指數(shù)為 ％～ ％。其中底部卵礫石孔隙承壓含水層對基巖含水層補給關系最密切。γ179?；鶐r移動角值為：δ ＝ γ ＝ 70176。作 保護線，求得沿走向的煤柱邊界 A′ B′和 C′ D′，將 n′ k′和 A′ B′、 C′ D′均繪制到平面圖上，即得保護煤柱邊界 ABCD，煤柱是一個梯形。 C 式中 Z－礦井可采儲量 Zc－礦井工業(yè)儲量 P－各種總處煤柱損失之和 C－ 帶 區(qū)采率，取 ， 故礦井可采儲量為 Z＝（ ）179。 當煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時，為擴大開采范圍降低噸煤成本，建設大型礦井較為合理。 179。 校核儲量條件 礦井的設計生產(chǎn)能力應與礦井儲量相適應，以保證礦井有合理的服務年限。 對于本礦井 T = 12200 /（ 150179。當平不同以上煤層高或斜長過大時，多開地面出口有利時，可采用階梯平不同開拓。所以開鑿一對主副井筒，本礦井屬于低瓦斯礦井，故設 一個風井。 （ 6）用斜井開拓 時，應考慮井有層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟技術的合理性。 根據(jù)本礦井實際情 況，本礦井屬低瓦斯礦井。采用傾斜長臂采煤法時，階段斜長可取 1000～ 1500 m。 兩水平設置： 第一水平標高為500m，第二水平標高為 620m。 （ 4） 大巷若布置在煤層中，需在上下幫兩側(cè)各留 30～ 40 m 保護煤柱。采用分煤層（組）布置大巷時，上下煤層（組）的大巷方向應一致，平面位置宜重疊，便于留設安全煤柱，并便于上下煤層配采。 （ 2）開采煤層群時，宜集中或分組布置采區(qū)。但在煤層間距遠，上下山煤層不受采動影響時，經(jīng)論證可行時，也可先布置下組煤的開采。井田走向長 km，傾向長為 km，井田內(nèi)主要可采煤層 2 層，傾角 6176。 華北科技學院畢業(yè)設計一般部分 第 37 頁 共 108 頁 表 水平及采區(qū)劃分情況表 劃分階段個數(shù) /個 階段斜長/m 水平垂高 /m 水平實際出煤量/Mt 服務年限 /a 2 1560 1170 140 120 59 35 考慮到各煤層間距較小，宜采用集中大巷布置。 方案三與與前兩個方案相比：優(yōu)點：沒有石門開拓，車場工程量小。根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，確定主副井筒支護方式如下： 主井井筒： 表土段：混凝土砌碹 基巖段：錨噴支護 煤層段：料石砌碹 副井井筒： 表土段：混凝土砌碹 基巖段：錨噴支護 煤層段：料石砌碹 井筒布置及裝備 井筒布置應綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循。缺點：斜巷長度較長，初期開拓工程量大 。 根據(jù)以上分析，列出技術上可行的幾種方案： 方案一，立井兩水平上山開拓； 方案 二 ，立井 單 水平加暗斜井 開拓。 井田內(nèi)已探明工業(yè)儲量為 億噸，減去井田內(nèi)工業(yè)場地煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失， 帶 區(qū)回采率確定為 85%，由此計算出本井田的可采儲量為 179。條件下，帶區(qū)式的應用正在擴大。在礦山地質(zhì)條件方面，應將層間距較近的煤層化為一組，但要適當注意個煤層的傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性的一致性以及地質(zhì)構造方面的情況，以利于開 采。礦井第一水平的總回風道應盡可能保持標高一致。根據(jù)我國經(jīng)驗，這一法線距離一般為 20～ 30 m。二個階段斜長分別為： 983m, 1313 260m. 開采水平布置 (1) 開采煤層群時，應根據(jù)煤 層數(shù)目、煤層間距條件，選擇采用分煤層運輸 大巷主要石門的布置方式，或集中運輸大巷采區(qū)石門的布置方式，或者采用分組集中打巷主要荊各莊礦 150萬 t新井設計 第 34 頁 共 108 頁 石門的布置方式。以下的緩傾斜煤層，可采用上下山開拓。 確定開采水平和階段垂高 合理的開采水平重高以合理的階段垂高為前提，并使開采水平有合理的服務年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術經(jīng)濟效果。 風井位置根據(jù)通風系統(tǒng)合理選擇 （ 1）采用中央并列式通風系統(tǒng)時，進回風井并列在同一工業(yè)廣場內(nèi)，一般可利用其一井筒進風， 另一井筒回風。 荊各莊礦 150萬 t新井設計 第 32 頁 共 108 頁 確定工業(yè)廣場及井口位置 工業(yè)廣場及井口位置確定原則 （ 1）對初期開采有 利，即儲量必須可靠， 井巷工程量 省建井 工期 短。 3） 對于有條件的礦井，在急 需煤炭地區(qū)，其淺部可先采用片盤斜井開拓，提前出煤，由小到大，然后集中斜井開拓，片盤斜井可一個片盤生產(chǎn)，一個片盤準備。 荊各莊礦 150萬 t新井設計 第 30 頁 共 108 頁 經(jīng)校核儲量條件滿足設計生產(chǎn)能力的要求?！?25176。 330179。 由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲量豐富，沒有煤與瓦斯突出危險，因此，要建大礦井。 10^7噸 表 21 儲量匯 總表 煤層名稱 工業(yè)儲量 永久煤柱煤量 采區(qū)回采率 可采儲量 工業(yè)場 地煤柱 境界煤柱 斷層煤柱 合計 11＃、 12＃煤層