【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .................................. 53 礦井主要排水設(shè)備 ..................................................................................... 53 排水系統(tǒng)和排水方式簡(jiǎn)介 ................................................................. 54 主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 ............................................................. 54 第 9 章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ......................................................................... 57 結(jié) 論 ...................................................................................................................... 59 參 考 文 獻(xiàn) ...................................................................................................... 60 致 謝 ...................................................................................................................... 61 附錄 1 ...................................................................................................................... 62 附錄 2 ...................................................................................................................... 72 VII 緒論 我國煤炭資源總量位居世界第一，可采儲(chǔ)量為 2040億 t ，位居世界第二。我國煤炭資源具有其他能源無可比擬的優(yōu)勢(shì)，煤炭約占我國化石能源的95% ，儲(chǔ)量的 90% 。從目前我國能源構(gòu)成來看，立足煤炭，立足國內(nèi)，是我國能源工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)和必然選擇。 我國煤炭資源豐富，但是由于歷史和體制的原因，我 國 采礦技術(shù)一直比較落后，煤炭生產(chǎn)的效率比較低，這些與發(fā)達(dá)國家有很大的差距，提高煤炭開采技術(shù)，培養(yǎng)高素質(zhì)的煤炭技術(shù)人員，已經(jīng)成為了我國煤炭 發(fā)展的必經(jīng)之路。 本設(shè)計(jì)從我國煤炭現(xiàn)狀出發(fā)，立足現(xiàn)實(shí)，注重煤炭企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，特別注重了環(huán)境保護(hù)和資源的二次利用。通過設(shè)計(jì)也使我對(duì)礦井體系有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，我即將的工作和自己將來的發(fā)展奠定下了理論基礎(chǔ)。 1 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 井田位置及范圍 本 井田 位于黑龍江集賢煤田東南端，行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯鎮(zhèn)和升昌鎮(zhèn)管轄，西南距福利屯 32km ，經(jīng)福利屯到 礦業(yè)集團(tuán) 所在地雙鴨山市 40km，福利屯到福錦縣公路穿過本井田。交通比較便利 .詳見 交通位置圖 11. 圖 11 交通位置圖 2 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱。 附近的人大部分以種地為主要的經(jīng)濟(jì)來源。 但是，雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力來源及材料供應(yīng)條件都是良好的 。雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座。在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段。供電電源方案已達(dá)成協(xié)議。所以，供電電源容易解決。 本礦區(qū)鄰礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 本礦區(qū)東西寬 8～ 11km,南北長 23km。面積為 230km2,《東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)》規(guī)劃用四對(duì)井進(jìn)行開發(fā)?？傄?guī)模 達(dá) 。 本礦井內(nèi)沒有生 產(chǎn)、在建及停閉礦，也沒有小煤窯。 氣象和地震 本設(shè)計(jì)區(qū)冬季寒冷。夏季氣溫較高，年平均最高氣溫為 176?！?176。 C；年平均最低氣溫為－ 176。～－ 176。 C，最低氣溫可達(dá)－ 35176。 C。年降水量～ ㎜；年蒸發(fā)量 ～ ㎜，年平均風(fēng)速 ～ ，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為 ～ . 根據(jù)國家地震局資料，過去無強(qiáng)烈地震記載。 地勢(shì)和河流 本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平。地面標(biāo)高為 ＋92～＋ 126m。井田東部有雙山子，標(biāo)高＋ ；西依索利崗山，標(biāo)高為＋；南鄰?fù)赀_(dá)山北麓；北面廣闊平坦。 本井田內(nèi)沒有大的河流。只有二道河子等季節(jié)性河流從西、南兩個(gè)方向流入本區(qū)。雨季，二道河子流量為 。 井田區(qū)及鄰區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況 本設(shè)計(jì)井 區(qū)內(nèi) 村鎮(zhèn) 以農(nóng)業(yè)為主，其次種植少量經(jīng)濟(jì)作物如蔬菜、黃煙等；井田鄰近穆陵河的河砂、礫巖及后山的火山碎屑巖，可供建筑之用。井田北側(cè)有青山螢石礦正在開采，可供煉鋼催化劑之用。 3 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本井田主要的 構(gòu)造分述如下： 1. 巖漿活動(dòng)： 本井田內(nèi)的巖漿巖以侵入為主，大多呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中，為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長巖，基性輝綠巖玄武巖為主，巖漿巖主要分布在 F9斷層與精查線之間，或巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。 ： 詳見 斷層落差及發(fā)育表 11： 表 11 斷層落差及發(fā)育表 序號(hào) 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差 傾角 斷點(diǎn)可靠度 1 F48 逆 NE200 170340 600 可靠 2 F9 逆 NE350 40130 730 可靠 3 F29 逆 NE310 5096 710 可靠 4 F45 正 EW700 1525 700 可靠 5 F84 逆 NE450 4565 670 可靠 6 F72 正 NE670 1020 300 可靠 7 F10 逆 NS1460 4060 730 可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開采之煤層主要位于侏羅系雞西群城子河含煤組，含煤性好，主要可采厚度 ，平均厚度為 ，地層總厚度 700m，含煤系數(shù) %，本區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖曾相對(duì)可靠。 4 可采煤層特征 如下： 3煤層： 該煤層基本上全區(qū)發(fā)育，僅在井田南部的淺部局部不可采，煤層的開采厚度在 ～ 之間，平均厚度為 ，賦存較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)屬復(fù)煤層，有 1～ 2層夾矸，厚 ～ ，巖性多為頁巖，煤層頂板多為粉砂巖，底板多為粗砂巖。煤層有露頭，在－ 10m 標(biāo)高之上發(fā)育不穩(wěn)定，煤變質(zhì)程度較高，且有風(fēng)化現(xiàn)象。 5煤層：該層在全井田大部分區(qū)域發(fā)育，煤層在斷層 F9之后，逐漸變薄，結(jié)構(gòu)單一，煤層厚度在 ～ ，平均厚度為 ，煤層頂板為粉砂巖，底板為細(xì)砂巖。煤層有露頭，露頭煤質(zhì)不穩(wěn)定，且在在177。 0m 標(biāo)高之上局部不可采。 15煤層：全區(qū)發(fā)育且較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)單一，厚度較大，煤質(zhì)穩(wěn)定，肉眼鑒定為半亮 — 半暗型，塊狀。由南向北，由東向西增厚，煤層厚度為 ～,平均厚度為 ，煤層頂部和底部局部出現(xiàn)了 1～ 2 層夾石，厚度為～ ，巖性多為炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖， 底板 為粉砂巖及含炭質(zhì)粉砂巖。煤層有露頭，在177。 0m標(biāo)高之上局部不可采。 17煤層：大部可采煤層，可采厚度 ～ ，平均厚度 。可采范圍內(nèi)煤層厚度穩(wěn)定，南西薄，向北東增厚，結(jié)構(gòu)屬單一煤層，局部有薄層 炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾層石，頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖及中砂巖，底版為細(xì)砂巖，砂巖。 18煤層：全井田發(fā)育，只在井田南部淺部變薄，煤層結(jié)構(gòu)較單一，厚度為 ～ ，平均厚度為 ，在井田深部，煤層傾角有變大的傾向，煤層頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。煤層在井田中部，有煤層露頭，且煤質(zhì)也有風(fēng)化的傾向，在－ 10m 標(biāo)高之上發(fā)育不穩(wěn)定，且局部不可采。 5 具體各煤層厚度、結(jié)構(gòu)和頂?shù)装迩闆r分層 詳見 煤層特征表 1煤層綜合柱狀圖 12 所示： 表 12 煤層特征表 煤層 煤厚 層間距 穩(wěn) 定 性 結(jié)構(gòu) 發(fā)育 程度 頂板 底板 露頭情況 范圍 平均 3 ～ 24m 較 穩(wěn) 定 單一 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖細(xì)砂巖 粉砂巖 有 5 ～ 較 穩(wěn) 定 復(fù)雜 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖 粗砂巖 有 119m 15 — 較 穩(wěn) 定 單一 大部 發(fā)育 粉砂巖中砂巖 細(xì)砂巖 有 21m 17 ～ 較 穩(wěn) 定 單一 大部 發(fā)育 粉砂巖 細(xì)砂巖 有 21m 18 ～ 較 穩(wěn) 定 單一 全區(qū) 發(fā)育 細(xì)砂巖 粉砂巖 有 6 肥氣煤， 　r=1 .40肥氣煤， 　r=1 .403M2 J M3上統(tǒng)系羅羅侏侏界生中統(tǒng)系界地層系統(tǒng)柱　狀17212450煤層號(hào)煤層(m)地層厚(m)泥巖細(xì)中 砂巖，灰灰 白色粗中 砂巖細(xì)中 砂巖粉砂巖，泥巖夾煤粉砂巖細(xì)粗 砂巖細(xì)砂巖，灰灰 白色細(xì)中砂巖，分選好斷續(xù)斜層理肥氣煤，r=1 .40肥氣煤，r=1 .40粉砂質(zhì)泥巖巖　性　描　述515183細(xì)粗 砂巖 圖 12 煤層綜合柱狀圖 7 巖石性質(zhì)、厚度特征 各煤層的巖石性質(zhì)、厚度特征詳見巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 13。 表 13 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱 視密度 kg/cm3 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 性模量 kg/cm3 砂 巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥灰?guī)r ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 頁巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 水文地質(zhì)情況 （ 1） 井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不同，現(xiàn)分述如下： 第四系孔隙含水層：本井田廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚。發(fā)育規(guī)律為：由南往北逐漸增厚。水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水及山區(qū)地下水。涌水量為 ～ 7L/S178。 m。 基底巖層裂隙水：分布于低山和丘陵地帶。由花崗巖、安同山巖及變質(zhì)巖等組成。對(duì)煤系裂隙含水帶補(bǔ)給量甚微。而且對(duì)礦床充水無影響。 （ 2） 地面水及各含水層之間的水力聯(lián)系 礦井在開采過程 中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲(chǔ)水量為主。開 采初期，礦井涌水量最大。隨著開采的不斷進(jìn)行，水的靜儲(chǔ)量逐漸消耗，礦井的涌水量將會(huì)逐漸減少，并趨于相對(duì)定狀態(tài)。 （ 3） 井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土、亞粘土；中部粘土。亞粘土層和第三系泥巖、砂巖層。 本井田最大涌水量為 ，正常涌水量為 m3/h。 8 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本礦井屬于低瓦斯礦井，相對(duì)涌出量 ，絕對(duì)涌出量為，煤塵無爆炸危險(xiǎn)，且煤層無自燃傾向性。隨著開采深度的延伸，瓦斯涌出量大 ， 會(huì)給礦井的安全生產(chǎn)帶來一定的困難。 本礦 井瓦斯取樣的控制深度為 ～ ，在 深以上，甲烷成分為 ～ ％；在 ～ 深度為 ～ ％；平均為～ ％。二氧 化 碳一般為 ～ ％，瓦斯成份及含量均很低。煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉砂巖和細(xì)砂巖?？箟簭?qiáng)度一般在 500～ 1100kg/cm2左右。預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類別均在一級(jí)Ⅱ以上 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 煤種及其變化 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于 40％，屬低變質(zhì)煤。各煤層 y 值增平均為 5～9m/m，粘結(jié)性較低。 煤種主要為氣煤、長焰煤次之，煤種在垂直方向上無明顯變化。 元素分析 及有害成分 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％；（ Hr）的平均含量為 ～％；（ Or）的平均含量為 ～ ％。說明煤的元素組成穩(wěn)定，屬低腐質(zhì)煤。 灰分： 井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％，多屬中低灰分煤層。 硫： 煤層硫的含量均很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％，屬特低硫煤。磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％，屬特低～低磷煤。 工業(yè)用途評(píng)價(jià) 本井田原煤按 現(xiàn)