【文章內(nèi)容簡介】 ..................................................... 34 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................ 35 致 謝 ........................................................................................................................................ 36 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁 第一章 緒 論 前言 地理位置 平煤集團(tuán)五礦位于河南省平頂山礦區(qū)的西部，平頂山市西北郊約 8km，為中平能化集團(tuán)的主干礦井之一。行政區(qū)劃隸屬平頂山市新華區(qū)管轄， 地理座標(biāo)：東經(jīng)： 113176。 8′ 26″～ 113176。 11′ 15″，北緯： 33176。 47′ 30″～ 33176。 51′ 20″。 井田東部和西部分別有京廣、焦枝兩大鐵路干線穿過；東南距孟 (廟 )寶 (豐 )鐵路線上的平頂山火車站 9km，該站向東 70km與京廣鐵路孟廟火車站相接；向西與寶豐火車站約 28km與焦枝線相接。礦區(qū)專用鐵路通過礦口與國鐵接軌。公路四通八達(dá)，向北經(jīng)襄城可分別至許昌、禹縣、新鄭、鄭州；向北西經(jīng)郟縣至臨汝、洛陽；住西經(jīng)寶豐至魯山，向南可通往葉縣、舞陽、南陽等地，交通極為便利。 地形地勢及主要河流 平頂山煤田地處汝河以南、沙河以北的低山丘陵地帶。北部主要由二迭紀(jì)平頂山砂巖組成的低山，自西向東有紅石山、龍山、擂鼓臺、落鳧山、平頂山、馬棚山等，為地表分水嶺，最高點(diǎn)擂鼓臺標(biāo)高 +，龍山 +；南部主要由震旦紀(jì)片巖和片麻巖及寒武紀(jì)灰?guī)r組成走向西北的丘陵山地，有蝎子山、蘆山和九里山，海拔 +150～ 158m。井田位于低山丘陵的槽形谷地之間，為一北高南低的傾斜平原。標(biāo)高 +90～ 130m。 沙河位于井田外南部，流向東南，屬淮河水系，河床寬闊坡度平緩，最大流量 3300m3/s；旱季流量為 ／ s。西南部的白龜山水庫為本區(qū)最大的地表蓄水體，庫容量為 億 m3；南 部湛河呈東西向從井田南部煤層露頭帶經(jīng)過。紅旗渠自井營經(jīng)九礦流入井田，為一農(nóng)田灌溉水渠， 此外井田內(nèi)發(fā)育有多條南北向季節(jié)性沖溝 ，雨后洪水匯入湛河向東排泄。 天氣、溫度以及地震情況 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，據(jù)平頂山氣象站 1934～ 1994年資料： 氣溫：最高氣溫 ℃（ 1966 年 7 月 19 日），最低氣溫 ℃ (1955 年 1 月 3 日 )，歷年平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 平均氣溫 ℃，冰凍期一般為 11 月到次年 3 月。 降雨量：年最大降雨量 (1964)，年最小降雨量 (1966)，年平均降雨量，月最大降雨量 366mm(1971 年 6月 )，雨季多集中在七、八、九月份，約占年降雨量的 50％。 蒸發(fā)量：年最大蒸發(fā)量 (1959)，年最小蒸發(fā)量 (1964)，月最大蒸發(fā)量 408mm(1959 年 7 月 )，月最小蒸發(fā)量 (1957 年 1 月 ) 冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，最大風(fēng)速 24m/s，平均風(fēng)速 。 平均絕對濕度 ，平均相對濕度 67％，最大凍土深度 14cm(1977 年 1月 30 日 )。 據(jù)有關(guān)資料記載，平頂山周圍歷史上 發(fā)生有感地震 27 次，最高震級 級（ 1924 年 2月 4日） ,震中烈度 7級，其余為 ～ 級（ 1960 至 1996）。礦區(qū)地處地震烈度區(qū)Ⅵ度區(qū)。 井田范圍 五礦井田位于平頂山市西部，東臨七礦，北臨六礦，西臨香山公司（九礦），先后與二十世紀(jì)五六十年代投產(chǎn)，香山公司資源已經(jīng)枯竭，其余兩礦正在生產(chǎn)，無越界開采現(xiàn)象。平頂山中部煤田總體規(guī)劃和平頂山五礦計劃任務(wù)書于 1956 年 10 月批準(zhǔn)通過，設(shè)計的井田范圍：己 15 煤層北部以 650 煤層底板等高線為界；南部以鍋底山正斷層， 250 煤層底板等高線為界；西部以 F10 及次生斷層為界；東部以 43 號勘探線為界。井田東西走向長約為 公里，南北傾向長約為 公里，井田面積約為 平方公里。 煤層及其頂?shù)装鍘r性 己 15 煤層位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖 (K5)39～ 81m，平均 60m。時有炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚 5～ 10m，老頂為中粒砂巖，厚 10～ 20m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板即己 1617 煤層之頂板。 己 16－ 17煤層直接頂?shù)装宥酁橹辛Ｉ皫r，局部為沙質(zhì)泥巖或薄層狀泥巖，抗壓強(qiáng)度一般大于 600kg/cm2巖石的完整性穩(wěn)定性較好，頂板易于 管理，底板一般不易發(fā)生底鼓。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 表 11 煤層特征表 瓦斯、煤塵和煤的自燃情況 在勘探過程中共采瓦斯樣 15 個，其中合格 3 個可作為參考，分析結(jié)果己 15煤 300m以上為 N2及 N2— CO2帶， CH4含量達(dá) 8 m3 /t， 300 以下多為 N2— CH4,CH4含量為 m3 /t，根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探范圍的規(guī)定，本 井田中己 16－ 17煤層中的沼氣含量一般小于 8 m3 /t。但應(yīng)注意瓦斯含量由淺向深部增加的趨 勢 。 目前，該礦為高突礦井。 序號 煤層名稱 煤層厚度（ m） 最小～最大 平均 平均 可采 厚度 煤層 傾角 間距 （ m） 硬度 （ f） 容重 （ t/ m3） 煤層穩(wěn)定程度 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 己 15 ～ 4～ 18 85 中硬 穩(wěn)定 泥巖粉砂巖 泥巖細(xì)砂巖 2 己 16－17 ～ 8～ 18 中硬 較穩(wěn)定 泥巖細(xì)砂巖 泥巖、砂巖 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，煤塵不易自燃，具有爆炸危險性。 井田內(nèi)恒溫帶深度約為 23m，溫度為 ℃，井田內(nèi)地溫隨深度的增加而增加，平均地溫梯度 ℃ /100m，淺部地溫梯度較深部高。地溫局部地方偏高。 煤塵、煤質(zhì)特征 本區(qū)含煤地層平均厚度為 789m， 含煤 8l 層，常見 43 層，煤層總厚約 27m，含煤系數(shù)為％左右?？刹杉熬植靠刹擅簩庸?9 層，其中庚 已 16－ 1戊 戊 9－ 丁 5－ 6為主要可采煤層，己 1己 1丙 3為局部可采煤層，庚 21為偶爾可采煤層。可采 煤層總厚為 ，可采系數(shù) ％左右。煤巖層總體走向 SE130186?！?155186。，傾向 N40186?！?45186。E，傾角 5186?！?30186。，一般 15186。左右。為提高煤層對比的可靠程度，在前人工作的基礎(chǔ)上，采用了巖相旋回及沉積間距、巖性、巖礦、標(biāo)志層、古生物化石和煤巖層物理性質(zhì)等綜合對比手段，有效地解決了七個煤段和九層可采及局部可采煤層的對比問題。 現(xiàn)將各主要可采煤層的特征自上而下介紹如下： 己 15煤層位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖 (K5)39～ 81m，平均 60m。時有炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚 5～ 10m，老頂 為中粒砂巖，厚 10～ 20m；偽頂為炭質(zhì)泥巖，底板即己 1617煤層之頂板。己 15煤層厚 ～ ，平均 。煤呈塊狀、鱗片狀、粒狀，煤層結(jié)構(gòu)簡單，區(qū)內(nèi)未見夾矸。 己 1617煤層位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖 (K5)46～ 199m，平均 145m，距己 15煤層 2～165m，平均 85m。時有厚約 ～ ，直接頂板為厚約 10m的泥巖和細(xì)砂巖互層，老頂為 5～ 8m的細(xì)～中粒砂巖；底板為厚 ～ 10m 的泥巖或砂質(zhì)泥巖，致密堅硬。己 16－ 17煤層厚 ～ ，平均 ，個別煤厚 異常點(diǎn)屬斷層影響所致。煤多呈塊狀、粒狀、間或有鱗片狀，易碎為粉末。含夾矸 1～ 3 層，多數(shù)為一層，屬結(jié)構(gòu)簡單型煤層。井田內(nèi)大部地段己 1617煤層為合層，僅局部地段分叉為二層，夾矸厚度 ～ ，平均 。 己 15煤層：黑色，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，局部為線理狀、透鏡狀或鱗片狀結(jié)構(gòu)層狀構(gòu)造，硬度 1～ 2。 己 16－ 17煤層：黑色，玻璃光澤，多具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)疏松，易成粉末。平坦?fàn)罨騾⒉顮顢嗫?，硬?1～ 2。平均容重 t/m3，據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果，粉煤多達(dá) 75％以上。散煤容重為 。煤質(zhì)情況詳見煤的工業(yè)分析表 12。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 表 12煤的工業(yè)分析表 設(shè)計要求： 設(shè)計要符合煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)程、煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定。 設(shè)計遵循煤炭工業(yè)建設(shè)的方針 政策，在保證供電安全可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用最佳方案。 設(shè)備選型時，應(yīng)采用定型的成套設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，積極采取措施減少電能損耗，節(jié)約能源。 設(shè)計質(zhì)量要確保技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性、安全適應(yīng)性。 序 號 煤層名稱 牌 號 水分 （ %） W 灰分（ %） A 揮發(fā)份（ %） V 含磷量（ %） P 含硫量（ %） S 發(fā)熱量（ MJ/kg）Q 備注 1 己 15 A 2 己 16－ 17 A 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 第二章 礦井提升設(shè)備 2． 1 主提升設(shè)備選型計算 （一）設(shè)計依據(jù) 初期開采七 2煤時 生產(chǎn)能力： 工作制度：年工作日 330d，每天凈提升時間 16h。 井深： H=277m 提升方式：雙箕斗提升，采用定重裝載。 后期開采二 1煤時 生產(chǎn)能力： 工作制度：年工作日 330d，每天凈提升時間 16h。 井深： H=577m 提升方式：雙箕斗提升，采用定重裝載。 （二）提升容器選擇 該礦井初期開采七 2煤時井深 277m，后期開采二 1煤時井深 577m，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，為避免提升系統(tǒng)的重復(fù)改擴(kuò)建 ,同時考慮到礦井后期開采二 1煤時井筒深度增加，所以初期開采七 2煤和后期開采二 1煤時主、副井提升設(shè)備統(tǒng)一按開采最終水平選擇計算。計算過程以后期開采二 1煤的提升設(shè)備選型計算為準(zhǔn)。 確定經(jīng)濟(jì)提升速度 V=() 577 =?。?Vm=8m/s，α 1=計算一次提升循環(huán)時間 : Tx =81 ＋ 5778 ＋ 10＋ 8= 根據(jù)礦井年產(chǎn)量和一次提升循環(huán)時間即可求出一次提升量。 Qj= 4 5 0 0 0 0 1 .2 1 .2 9 8 .13 6 0 0 3 3 0 1 6?????= 據(jù)此提升容器選擇 JDS4/55 4Y 型標(biāo)準(zhǔn)多繩箕斗（鋼絲繩罐道），箕斗自重 QZ=6500kg平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說 明 書 （ 論 文 ）