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煤炭開采技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

  

【正文】 相對(duì)瓦斯涌出量量現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)。 煤的工業(yè)用途 綜上所述,本礦二 1 煤層為中灰特低硫特低磷貧瘦煤, 中高 — 高熱值發(fā)熱量,其工業(yè)用途為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤。 ( 2)一 1 1煤層:為暗淡煤型 工藝性能 ( 1)發(fā)熱量 二 1 煤層煤芯煤樣的兩極值為: ~ ,平均 ,煤層煤樣 ~ ,平均 , 1989~ 20xx 年上倉(cāng)皮帶原煤的兩極值為 ~ ,二 1 煤層屬于中高~高熱值煤。一 1 1煤層上距 C3L2 灰?guī)r 10 米左右。老頂為褐灰色中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖( S10),厚 ~ 米,平均厚 米。在 400 米以上,據(jù)分布比較均勻的379 個(gè)見煤點(diǎn)統(tǒng)計(jì),煤厚 ~ 米,平均煤厚 米,變異系數(shù) %,可采性指數(shù)為 1,屬較穩(wěn)定煤層。 井田水文地質(zhì)特征 在八礦范圍內(nèi),由于第三系礫巖含水層底部沉積了有一定厚度,沉積廣泛、連續(xù)、穩(wěn)定的粘土隔水層,其意義非常重大。南翼地層向 180176。北翼地層走向 350176?!?20176。北翼地層走向 340176?!?140176。~ 170176。~ 36176。大煤黑色金鋼光澤,具均一狀和條帶狀,一般含 - 層矸。 鶴壁組地層厚度,鉆孔揭露厚度 ~ 米,自西向東,沉積厚度逐漸加大。下部有 S1S16 砂巖,頂部為平頂山砂巖。 本組以 S9 砂巖底與下伏太原群分界,為整合接觸,厚 73~ 134 米,平均厚89 米。山西組砂巖的特點(diǎn)為黑褐色菱鐵質(zhì)凝塊,沿層面富含大白云母片,膠結(jié)物多為鈣泥質(zhì)。自下而上依次為一 一 一 一 一 一 一 及 一 9 煤, 即除去 C3L3 灰?guī)r不壓煤外,其它各層灰?guī)r均壓煤,在八層煤中,發(fā)育較好的為一 1 煤。 石灰?guī)r:太原群含石灰?guī)r 9 層,自下而上為 C3L1 至 C3L9。地層厚 15~ 28 米,一般厚 23~ 25 米。山西組為二煤組,含煤 1~ 3 層,平均總厚 米,其中二 1 煤為本區(qū)主要可采煤層,煤厚 ~ 米,平均厚 米,含煤系數(shù) %。 濕度:據(jù) 1958 年~ 1981 年觀測(cè)資料,年平均絕對(duì)濕度 毫巴,年平均相對(duì)濕度為 60%。 交通條 件 交通條件便利,鐵路,本礦向北可直達(dá)湯鶴線。 53′ 00″東徑 114176。 圖 1— 1 交通位置 礦區(qū)氣候 本區(qū)屬北溫帶大陸性半干旱型氣候。 2 礦井地質(zhì)概況 井田勘探程度 鉆探工程量: 礦井范圍內(nèi), 1956 年至 1992 年,共施工勘探鉆孔 222 個(gè),歷次施工鉆孔數(shù)及進(jìn)尺見表 井田內(nèi)歷次勘探施工鉆孔數(shù)及進(jìn)尺 勘探項(xiàng)目 鉆孔數(shù) 進(jìn) 尺 備注 名 稱 (個(gè)) (米) 鹿淇勘探區(qū)精查報(bào)告 59 17389 一二七隊(duì) 盆場(chǎng) — 許家溝勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告 7 一二五隊(duì) 鶴壁煤田外圍找礦區(qū) 2 一二五隊(duì) 八礦二水平及三采區(qū)補(bǔ)勘報(bào)告及其它補(bǔ)孔 145 59321 地測(cè)處 冷泉精查補(bǔ)勘報(bào)告 3 地測(cè)處 五采區(qū)補(bǔ)勘總結(jié) 6 勘探公司 合 計(jì) 222 井田煤系地層概述 本區(qū)的含煤地層為石炭一二迭系煤系地層,包括石炭系中統(tǒng)本溪群、上統(tǒng)太原群,二迭系下統(tǒng)山西組,下石盒子組,二迭系上統(tǒng)上石盒子組,煤系地層厚920 米。 石炭系( C) ( 1)中統(tǒng)本溪群( C2): 底 部為淺灰紫色鮞狀豆?fàn)钿X質(zhì)泥巖;下部為灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖,中夾透鏡狀灰?guī)r;中部為灰色細(xì) — 巨粒硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖;上部為深灰及灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖,含鋁質(zhì),具鮞狀結(jié)構(gòu),產(chǎn)植物化石碎片,偶夾薄煤。 C3L3 灰?guī)r底板為黑色淺海相鈣質(zhì)泥巖,含大量動(dòng)物化石。 灰?guī)r為為深灰 — 灰黑色。 砂巖 :本組含砂巖四層,從下而上為 S S S11 、 S12。煤層厚度較穩(wěn)定,井 田內(nèi)厚 ( 13041 工作面)~ 米( 11041 四橫川),平均厚 米。 本組以 S13 層砂巖底與下伏山西組分界,層厚 90~ 104 米,平均厚 97 米。砂質(zhì)泥巖中偶夾薄層石膏及泥灰?guī)r。本統(tǒng)地層底部為鐵質(zhì)及鋁質(zhì)頁(yè)巖,中下部為石英質(zhì)砂巖中上部為鋁質(zhì)頁(yè)巖,含鱗狀構(gòu)造,頂部為淺灰色及灰色頁(yè)及細(xì)砂巖。新生界第三系以大角度不整合于古生界地層之上,本系地層以粘土及礫巖為主。軸在 350 米以淺為 SEE,在 350米以深為 NEE,向 E 傾伏。北翼地層走向 30176。南翼 地層走向 175176。深部轉(zhuǎn)成 EW 向,向 NE傾伏。傾伏角 26176。 ( 5)柴廠背斜:位于 78— 5 78— 52 鉆孔一線,延伸長(zhǎng)度 。該背斜控制程度差, 400 米之下缺乏控制。隨著開采深度增加,突水量逐漸減小。煤厚分布范圍主要在 ~ 米區(qū)間,占 %。含夾石 1~ 3 層,厚 ~ 米,為結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜的煤層。 ( 2)一 1 1煤層:黑色,金鋼光澤,含黃鐵礦結(jié)核,具硫臭,粉煤較多。浮沉試驗(yàn)的結(jié)果表明,分選比得液用 ~ 時(shí),中煤含量為%+%+%=%,屬于很難選煤。日,屬于高沼氣礦井。日。礦井開拓方案一經(jīng)實(shí)施,再發(fā)現(xiàn)不合理而改 動(dòng),則將耽誤許多時(shí)間,浪費(fèi)巨大投資。 ( 3)合理開發(fā)國(guó)家資源,減少煤炭損失。 井筒形式有三中:立井、斜井、平硐,它們各有優(yōu)缺點(diǎn),在一般情況下,立井最為復(fù)雜,斜井次之,平硐最為簡(jiǎn)單。 當(dāng)然立井還有其存在的缺點(diǎn),主要是井筒施工技術(shù)復(fù)雜,需用設(shè)備多,要求有較高的技術(shù)水平,井筒裝備復(fù)雜,成井速度慢,開鑿費(fèi)用較高,基建投資大。 井筒位置的確定 合理確定井筒位置,對(duì)于井下開拓部署、地面設(shè)施布局及運(yùn) 輸線路布置有著決定性的影響;不僅能減少初期井巷工程量,縮短建井工期,減少工業(yè)場(chǎng)地占地面積和煤炭損失,降低運(yùn)輸費(fèi)用,節(jié)省投資,而且對(duì)于礦井迅速達(dá)產(chǎn)和正常生產(chǎn)接替,提高礦井技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。 為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù),井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。 工業(yè)廣場(chǎng)位置、形狀的確定 工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)選在主、副井附近,要便于布置地面生產(chǎn)系統(tǒng)及建筑物和構(gòu)筑物。煤層具有自然發(fā)火,瓦斯涌出量大。采區(qū)北 — 300,東采區(qū),二一南 — 380,西二四采區(qū)為界。沿走向發(fā)育了軸向 NE~ NEE 寬緩的向、背斜褶曲構(gòu)造, NE及 NEE 向斷表明發(fā)育。本組地層由砂巖砂質(zhì)頁(yè)巖,石灰央及煤組成。黃土紅士垂節(jié)理發(fā)育底部多礫石。 ( 2)一 1 1煤層:為暗淡煤型 工藝性能 ( 1)發(fā)熱量 二 1 煤層煤芯煤樣的兩極值為: ~ ,平均 ,煤層煤樣 ~ ,平均 , 1989~ 20xx 年上倉(cāng)皮帶原煤的兩極值為 ~ ,二 1 煤 層屬于中高~高熱值煤。 煤的工業(yè)用途 綜上所述, 本礦二 1 煤層為中灰特低硫特低磷貧瘦煤,中高 — 高熱值發(fā)熱量,其工業(yè)用途為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤。但不同的時(shí)間,相對(duì)瓦斯涌出量并不均衡,它是隨著開采水平的延深,相對(duì)瓦斯涌出量量現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)。日 瓦斯等級(jí) 1984 年 低 1985 年 高 1986 年 高 1987 年 低 1988 年 低 平均 1989 年 高 1990 年 缺 缺 1991 年 缺 缺 1992 年 高 1993 年 高 1994 年 低 1995 年 高 1996 年 低 1997 年 1998 年 高 1999 年 高 20xx 年 高 20xx 年 高 20xx 年 (煤瓦斯突出) 平均 全礦平均 煤塵 本礦在 1962~ 1964 年取煤塵樣 5 個(gè), 1980 年取煤坐樣 3 個(gè), 1982~ 1987年取煤坐樣 6 個(gè),其結(jié)果見二 1 煤煤塵爆炸試驗(yàn)成果表,表 731。走向 NE 轉(zhuǎn)向NW,傾向 SE 轉(zhuǎn)向 NE,傾角 22176。老底為砂巖,厚度 ,上部灰色,細(xì)粒,以石英長(zhǎng)石為主,含黑色粒狀礦物,含少許白云母片,鋁質(zhì)膠結(jié)。 確定采煤工藝方式 根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征,可選擇分層綜采放頂煤工藝、一次采全高工藝和 分層綜 采工藝,各有優(yōu)缺點(diǎn),下面進(jìn)行比較: 綜采放頂煤工藝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) : ( 1) 單產(chǎn)高,工作面具有多個(gè)出煤點(diǎn),而且在工作面內(nèi)可實(shí)行 分段平行作業(yè),易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn); ( 2) 效率高,由于放頂煤工作面的一次采出厚度大,生產(chǎn)集中,放煤工藝勞動(dòng)量小,以及出煤點(diǎn)多等原因,其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅提高; ( 3) 成本低,放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序,由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用,此外,其它材料、電力消耗、工資費(fèi)等也都相應(yīng)減少; ( 4) 巷道掘進(jìn)量小,掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少,便于采掘接替; ( 5) 減少了搬家倒面次數(shù),節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用; ( 6) 對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。 巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)化,減少巷道掘進(jìn)及維護(hù)工程量。新增設(shè)的回風(fēng)上山不僅要為本采區(qū)服務(wù),而且下山采區(qū)的回風(fēng)也要經(jīng)過本上山,所以將此回風(fēng)上山布置在巖層中。 軌道上山上部設(shè)置絞車房,用于提升物料,運(yùn)送矸石。) 177。 5 采煤方法 . 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 概況:含煤地層為石炭二疊系,山西組二 1 煤層為主采煤層。 ( 2) 煤層底板:煤層直接底板為砂質(zhì)泥巖,厚度 ,黑色,致密,含白云母星,富集植物根部化石。煤塵有自燃發(fā)火可能,自燃發(fā)火期為142 天,回采時(shí)應(yīng)嚴(yán)格 按照措施進(jìn)行滅塵,并做好灑水注漿工作,以防煤塵爆炸及煤炭自燃事故發(fā)火。采用雙滾筒采煤機(jī)割煤,割煤厚度 ,其上 米頂煤采用液壓支架放出, 采煤機(jī)及液壓絞車選型 MXA300/ 雙 滾筒采煤機(jī)總體設(shè)計(jì)采用了多電機(jī)橫向布置方式和積木式組合結(jié)構(gòu),性能可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并具有牽引力大,爬坡能力強(qiáng),操作靈活,維修方便,使用于煤層地質(zhì)條件復(fù)雜的工作面等特點(diǎn)。采煤機(jī)截割下的煤,要通過刮板輸送機(jī)輸送出工作面。 采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力主要取決于采煤機(jī)的實(shí)際牽引速度,后者與煤層強(qiáng)度、夾石層厚度和強(qiáng)度、司機(jī)的操作技能以及工作面的管理水平有關(guān)。 回采工藝流程 :采煤機(jī)。 QC=60VCSMγK ( 611) 式中 QC —— 采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力, t/h; VC —— 采煤機(jī)的實(shí)際牽引速度,一般綜采為 3~4 m/min; S —— 采煤機(jī)的截深, m; M —— 工作面的平均采高, ; γ —— 煤的容重, t/m3; K —— 工作面采出率, 。邊雙鏈的運(yùn)輸能力大,但受力不均,適用煤質(zhì)較硬的煤;中單鏈與中雙鏈的運(yùn)輸能力較大,煤質(zhì)較軟時(shí)適用。 0~ 40 滾筒轉(zhuǎn)速 r/mm 滾筒直徑 mm 1800 機(jī)面高度 mm 1605 降塵方式 內(nèi)、外噴霧 裝機(jī)功率 KW 300 截 深 m 630 臥底量 m m 194 牽引方式 液壓齒輪銷排 牽引速度 m/min 0~ 供電電壓 V 1140 保護(hù)方式 液壓恒功率 重量 t 39 牽引力 KN 400 煤礦安全規(guī)程規(guī)定 ,當(dāng)采煤機(jī)在傾角為 16176。 缺點(diǎn) : ( 1) 煤損多,工作面采出率低(比分層開采低 10%左右); ( 2) 煤層易自燃發(fā)火; ( 3) 工作面煤塵大; ( 4) 瓦斯積聚隱患大。下部淺灰色發(fā)褐 ,細(xì)粒,以石英長(zhǎng)石為主,含黑色粒狀礦物及植物化石碎片,含大白云母片,裂隙充填黃鐵礦,鈣質(zhì)膠結(jié)?!?30176。 ,上下 15176。 供電系統(tǒng): 礦井地面變電所 — → 副井 — → 井底車場(chǎng)中央變電所 — → 軌道運(yùn)輸大巷 —→ 采區(qū)變電 站 — → 移動(dòng)變電站 — → 采(掘)煤(巖)工作面 排水系統(tǒng): 由采煤工作面 — → 區(qū)段運(yùn)輸平巷 — → 采區(qū)上山 — → 采區(qū)下部車場(chǎng) — → 開采水平運(yùn)輸大巷 — → 井底車場(chǎng)水倉(cāng) — → 水泵房 — → 副井 — → 地面 供水系統(tǒng) : 采掘工作面和運(yùn)輸機(jī)巷及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需要的防塵噴霧用水,由副井的供水管下井,然后送至各個(gè)用水地點(diǎn)。及以下。 煤損少。 適用條件 : 一次采出的煤層厚度在 5~ 12m 之間;煤的硬度系數(shù)一般應(yīng)小于 3;煤層傾角不宜過大;煤層所含夾石曾厚度不宜超過 ,其硬度系數(shù)也應(yīng)小于 3;煤層直接頂具有隨頂煤下落的特性,其冒落高度不宜小于煤層厚度的 ~ 倍,基本頂懸露面積不宜過大;地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、破壞嚴(yán)重,斷層較多和使用分層長(zhǎng)壁綜采較困難的地段,采用放頂煤能取得較好的效益。 煤層瓦斯含量,瓦斯涌出量(絕對(duì)和相對(duì))并分析對(duì)生產(chǎn)的影響、自然發(fā)火期、煤塵爆炸指數(shù)等情況,并分析對(duì)工作面生產(chǎn)可能造成的影響。平均 26176。 煤的自燃 據(jù)礦務(wù)局安監(jiān)局 1978~ 1979 年礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告,八礦二 1 煤的自燃發(fā)火期 3~ 6 個(gè)月,從 1989~ 20xx 年,作過 7 次測(cè)定
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