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正文內(nèi)容

采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-大雁礦業(yè)集團(tuán)二礦24mta新井設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-10-07 19:04 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 礪巖 5 15 2 10 8 1 12 砂巖 5 12 1 16 9 2 9 泥灰?guī)r 2 8 5 9 灰?guī)r 5 20 5 20 1 9 5 9 頁巖 1640 1 10 1 2 9 石英石 15 25 6 30 6 24 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本區(qū)煤種為褐煤,燃點(diǎn)比較低,易風(fēng)化成粉末和 粉 塊,煤層含水分 不 較高,煤炭采出后堆積在一起,因濕度較大,煤堆很容易發(fā)熱,當(dāng)溫度達(dá)到臨界值時,就會發(fā)生煤的自燃。井下煤層裸露點(diǎn)封閉或通風(fēng)不及時,也會發(fā)生煤層的自燃現(xiàn)象。本區(qū)煤層自燃發(fā)火期為 2- 6 個月。 煤質(zhì)、牌號及用途 本礦區(qū)煤層碳的含量由上往下逐漸增高,其平均含量在 84~91%,有機(jī)硫的含量較低,平 均在 ~ %間,一般在 %左右。磷的含量很低,平均在 ~ %間。 1 2 25 號煤 7 層屬于中灰分(﹤ 35%), 34 號為低灰分煤層。煤的揮發(fā)分為 ~%,膠質(zhì)層厚度平均值為 ~ m 。厚煤發(fā)熱量一般大于 5590 千卡 /kg,凈煤發(fā)熱量大于 6200 千卡 /kg。 根據(jù)煤心煤樣的分析結(jié)果,本區(qū)煤種弱粘結(jié)煤至瘦煤都有分布,但無肥煤出現(xiàn),而以氣煤及焦煤類為主;上部 18~ 25 號煤層以一號肥氣煤為主,弱粘結(jié)煤次之; 34 號煤層以焦煤類之肥炭 煤、主焦煤及瘦煤為主、肥 氣煤次之、弱粘結(jié)煤最少。本區(qū)煤有害成分含量很低,膠質(zhì)層厚度大于 8mm 具有粘結(jié)性。 勘探程度及可靠性 對地質(zhì)勘探程度的評價 :本次鉆探從 2020 年 9 月 13 日開工,到 2020年 10 月結(jié)束,歷時三年整,總工程量 。 :本次勘探所使用的鉆機(jī)有 TBB1200型( 1 臺), TXK1型( 2 臺), TK3 型繩索取芯( 1 臺),這三種鉆機(jī)設(shè)備良好,符合技術(shù)要求。 8 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 井田境界 井田周 邊情況 大雁二礦經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后,確定本設(shè)計(jì)井田境界為:西以大雁一礦礦界線為界,東以 F12斷層為界,北部以大雁三礦煤礦和地方小井礦界線為界,南部為井田邊界。井田走向 ,傾向 ,井田面積約 15km2。煤層平均傾角為 18186。, 視密度 。 井田境界確定的依據(jù) 二礦地面環(huán)境 選擇井筒位置。 ,地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)。 可持續(xù) 發(fā)展留有 余地 。 井田未來發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田東部以 F12斷層為界,西以 F11斷層為采掘范 圍,隨著現(xiàn)代化 技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高,井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確,可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計(jì)算 本井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 1 2 2 34 四層煤,各煤層儲量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量,具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量,而且還表示煤炭的質(zhì)量,反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 大雁二礦 工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。 大雁二礦 設(shè)計(jì)儲 量是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計(jì)儲量減去工 9 業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。 礦井可采儲量的計(jì)算 公式 Z=(ZcP) 179。 C 式中 Z— 可采儲量 ,Mt; Zc— 工業(yè)儲量 ,Mt; P— 永久煤柱損失 ,Mt; C— 采區(qū)回采率 ,厚煤層不低于 ;中厚煤層不低于;薄煤層不低于 。 保安煤柱 30 m 保安煤柱; 40 m 保安煤柱; 30 m 保安煤柱; 25 m 保安煤柱; 50 m 保安煤柱。 按以上方法計(jì)算得:工業(yè)廣場煤柱損失: ;斷層、地面、邊界保安煤柱損失: ;總損失量: ;損失率: %。 儲量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下: 塊段儲量 =塊段面積179。平均傾角余割179。塊段平均厚度179。容重 。 根據(jù)原杏花立井初 步設(shè)計(jì)儲量諸圖,通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲量為 ,各煤層工業(yè)儲量見表 21 可采煤層儲量計(jì)算總表。 10 表 21 可采煤層儲量總表 煤層 名稱 工業(yè)儲量( Mt) 設(shè)計(jì)損 失量 ( Mt) 可采儲量 ( Mt) 回 采 率 A+B C A+B+C 18 3 4 75% 22 8 75% 25 1 0 75% 34 2 5 75% 合計(jì) 44 20 4 儲量計(jì)算的評價 本設(shè)計(jì)井田的各類儲量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于 二礦技術(shù)水平所限, 技術(shù)人員短缺, 儲量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲量與實(shí)際可能有一定的誤差。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 根 據(jù) 2020 年新的《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定: 1.礦井年工作日按 330 天計(jì)算; 2.礦井每晝夜四班工作,其中三班進(jìn)行采、掘工作,一班進(jìn)行檢修; 16h 小時; 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù) 煤層賦存狀況、 井田儲量、地質(zhì)條 11 件等情況來確定,還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況,初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案,具體如下: 方案 A: ; 方案 B: ; 方案 C: ; 根據(jù) 上述三種方案,具體選擇哪一種 方案 ,還應(yīng)該根據(jù)礦 井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下: T=Z /( A179。 k) 式中 Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲量, Mt; A— 礦井生產(chǎn)能力, Mt/a; k— 礦井儲量備用系數(shù), k=~ ; 根據(jù)本礦井實(shí)際情況,取 k=; 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力,服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案,具體如下: 方案 A: ( A179。 k) = /( 179。 ) = a; 方案 B: ( A179。 k) = /( 179。 ) = a; 方案 C: ( A179。 k) =( 179。 ) = a; 根據(jù)最新的煤礦高產(chǎn)高效技術(shù) ,方案 B 較為合理 。 即:礦井生產(chǎn)能力為 2 .4 Mt/a,礦井服務(wù)年限為 T= a。 12 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本設(shè)計(jì)井田位于 礦區(qū)東接牙克石市,西連海拉爾區(qū),南鄰巴彥嵯崗蘇木,北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望。 大雁二礦 交通便利,國防公路 301 線在礦區(qū)北部通過,濱洲線鐵路在礦區(qū)中部穿過。大雁火車站東距 牙克石市 17Km。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素,主要 影響 因素 : : 本井田屬于坡丘陵地形,井田北部及中部皆為山崗地帶,崗溝起伏不平。地表平均標(biāo)高 +630m。井田南部為穆陵組河床地帶,地表平均標(biāo)高 +647m。 整個井田的煤層上部標(biāo)高在 +630 m,下部標(biāo)高在 150m,東西部分別以 F12, F11斷層為界。整個礦區(qū)共有四層可采煤層,即 1 22 34 號煤層,全區(qū)發(fā)育。煤層走向長度為 ,傾向 ,平均傾角在 18176。左右。 確定井田開拓方式的原則 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件.要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠,在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量, 利用現(xiàn)有的資金, 節(jié)約基建工程量,加快礦井建設(shè) 。 ,簡化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn) 復(fù)雜 ,為集中生產(chǎn)創(chuàng)造 有利 條件。 現(xiàn)有 資源,減少煤炭損失。 。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng),創(chuàng)造良好的條件,減少巷道維護(hù)量,使主要巷道經(jīng)常性 13 保持良 好狀態(tài)。 5. 要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況,并為采用新技術(shù) 、 新工藝, 打下良好的基礎(chǔ) 。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素,主要因素包括;井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;煤層賦存和開采技術(shù)條件 ;總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對以上因素要綜合研究,通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。詳見開拓方案比較圖 31 和 32 圖 31 雙立井開拓 圖 32 雙斜井開拓 ( 1)斜井開拓 適用條件:煤層賦存較淺,垂深在 250m 內(nèi),煤層賦存深度為 0- 400m,含水砂層厚度小于 30~ 50m 表土層不厚,水文地質(zhì)情況簡單的煤層。井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層, 本井田一水平設(shè)在 350m 平標(biāo)高,根據(jù)煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開 14 拓。 ( 2)立井開拓 適用條件:煤層賦存深度 300- 1000m,含水砂層厚度 40- 450m,立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng),一般不受 煤層傾角、厚度、瓦斯、等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。 大多數(shù)礦井都采用, 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術(shù)評價:根據(jù)本井田的地表情況,地質(zhì)構(gòu)造,煤層賦存等因素,本井田煤層賦存最深 150m 標(biāo)高,平均煤層傾角 18186。, 經(jīng)過計(jì)算采用雙立井開拓。具體分析情況詳見表 31 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng)目名稱 方案一(萬元) 方案二(萬元) 基建費(fèi) 井筒 主井 1475179。 1050179。 104= 400179。 3000179。 104=120 副井 1475179。 1050179。 104= 400179。 3000179。 104=120 風(fēng)井 1145179。 3000179。 104= 1145179。 3000179。 104= 井底車場 800179。 900179。 104=72 1000179。 900179。 104=90 石門開鑿 2250179。 800179。 104=180 1800179。 800179。 104=144 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 石門運(yùn)輸 6900179。 179。 =10867 6900179。 179。 =8694 主井提升 1040179。 =468 400179。 = 副井提升 1050179。 =702 390179。 =339 提升設(shè)備 356 542 總計(jì) 井口位置的選擇是井田開拓的 重要組成部分。在選擇開拓方式的同時,就要考慮各種可能了井口位置。 在本設(shè)計(jì)井田中,提出三種井筒位置方案: 方案一:井筒位于井田淺部; 方案二:井筒位于井田中部; 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后 得出 : 二礦 井筒位于井田淺部,煤柱尺寸最小,壓煤 量 最少,但石門 很 長;井筒位于井田 中部時,煤柱尺寸稍大,但石門長度較短,且沿石門的運(yùn)輸工程量很小。 15 大雁二礦 煤層均為緩傾斜厚煤層,井田 走向長度不大,傾斜長度不大, 為了 井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā),也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置,由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 采開水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。 根據(jù)上述因素,本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下: 方案 1:井田劃分兩個開采水平;一水平標(biāo)高 +350 m,水平垂高300 m,二水平標(biāo)高為 +0 m。一水平實(shí)行上山開采,二水平上下山開采。 方案 2:井田劃分三個開采水平,一水平標(biāo)高 +400 m,二水平標(biāo)高 +150 m,三水平標(biāo)高 150 m。各水平均實(shí)行上山開采。 水平儲量及服務(wù)年限經(jīng)濟(jì)比較如下表 32 表 32 水平劃分比較表 儲量( Mt) 服務(wù)年限( a) 方案一 一水平 69 28. 7 二水平 98 方案二 一水平 58 24 二水平 54 22 三水平 55 23 從該表中可知,方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限,水平儲量嚴(yán)重不足,而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 25 年的基本要求,儲量充足,且有利于采區(qū)的接續(xù),巷道利用率高,噸煤 成本相對較低,故而采用方案一的水平劃分方法,即劃分兩個開采水平,水平標(biāo)高分別為 +300 m 和 +0 m,一水平垂高為 300 m,二水平垂高為 450 m。一水平采用上山開采,二水
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