【文章內容簡介】 ................................................... 50 水設備及管路的選擇計算 ........................................................... 51 第 9章 技術經濟指標 ............................................................................................. 55 總結 ....................................................................................................................... 57 致謝 ....................................................................................................................... 58 參考文獻 ................................................................................................................ 59 附錄 1 .................................................................................................................... 60 附錄 2 .................................................................................................................... 64 1 緒論 近 年來隨著國民經濟的發(fā)展和綜合國力的提高， 能源的需求也越來越大，石油、天然氣、水力、核電等其他能源 雖然 有了較大的發(fā)展，但是煤炭仍然是我國的主要能源， 這種狀況 在今后相當長的時間內不會有根本性改變。 我國是煤炭資源豐富，儲量和產量均居世界前列。 在新的時期下，就要 要求我國煤炭工業(yè) 加快 改革 的步伐 ，盡快擺脫 原有 粗放經營的舊模式，步入 成本小 、高產 高效 的良性 循環(huán)軌道。 科學技術的第一生產力， 煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴的是先 進的煤炭先進技術 ， 其中包括 采 礦工程技術。 作為一名采礦專業(yè)的學生， 也是 即將成為煤炭行業(yè)的工程技術人員。在大學四年的學習 中 ，掌握了很多 的 專業(yè)知識，為了能更好的鞏固和運用這些知識，借畢業(yè)設計這個機會我做了黑龍江省 雙鴨山集賢礦 的新井設計，而且我在畢業(yè)實習中也收集到了很多 集賢 礦的資料。本設計主要是關于新礦井的建設，其中包括開拓方式、采煤工藝、 排水通風 、設備選型以及礦井的各個系統(tǒng)。本設計 使用了大量 通風安全方面、采煤工藝方面、巖石力學方面以及CAD 制圖方面的知識。在設計時，需要對礦井的地質情況、煤層的受力等情況進行 必要 的 分析 等工作 。通過做本次畢業(yè)設計，學到更多的采礦專業(yè)知識，鞏固我所學過的各種知識，并且能夠很好的運用他們，從而也為我以后的工作打下良好的基礎。 2 第 1 章 井田概況及地質特征 井田概況 交通位置 集賢 礦位于黑龍江省城 雙鴨山 境內，距 雙鴨山 市東北方向 11km。其地理坐標為： 東經 : 140?51′ 00″ 北緯： 45?22′ 00″ 集賢 礦的交通以鐵路、公路為骨干。有礦山鐵路專線與 雙鴨山 站相連；公路通達 雙鴨山 市、密山市等地。交通較為便利。 地形地勢 集賢 礦區(qū)井田地表為丘陵起伏，整個地勢為 西 南高， 東 北低。海拔最低標高為 ，最高標高為 。 氣象及地震情況 集賢 礦區(qū)屬于大陸性氣候。年平均降水量為 462mm。最高氣溫為＋ 36?C，最低氣溫 為－ 36?C。春季秋季多風，春夏之際以西南風為主冬季以西北風為主。最大風速為 21m/s 集賢 礦在史料中無地震發(fā)生過。 水文地質情況 集賢 礦區(qū)境內無湖泊、水庫和溝塘。 煤田開發(fā)史 集賢 煤田為新近開發(fā)，無開發(fā)歷史。 工農業(yè)及原料供應狀況 集賢 井田周邊有農田和國有林地分布，可為礦區(qū)提供一部分農產品及生產原 料。礦井建設及生產所需設備可由附近廠家提供。 3 水源及電源 集賢 礦區(qū)水源來自開采地下水，能夠滿足生產與生活需要。生產與生活用電均來自 雙鴨山 供電局。 地質特征 礦區(qū)范圍內的地質情況 集賢 礦區(qū)地層走向為 EW，傾向為 S,傾角為 20186。地層厚度為 35040m。表土及風化帶厚度約 2063m，表土中無流沙巖。巖層多由 泥巖 及 砂質泥巖 構成。 井田范圍內和附近的主要地質構造 集賢 井田范圍內的主要地質構造為斷層，有極少數(shù)的向斜和背斜，其中斷層共有 2 個，為 一 正 一逆 斷層，鉛直地層斷距在 10－ 40m 之間，都是傾向斷層。詳見表（ 1－ 1），斷層特征表。 表（ 1－ 1） 斷層特征表 序號 斷層號 與煤層走向關系 基本特征 延展情況 控制情況 擺動情況 可靠程度 走向 傾向 傾角 性質 落差 1 F1 斜交 N35186。E 80186。SE 45176。 逆 40m 北部 6018 177。 30m 可靠 2 F2 斜交 N20186。E 75186。S 48176。 正 10m 北部 5935 177。 20m 可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層賦存不太深，傾角在 5~10186。，詳見煤層賦存特征表。 4 表（ 12） 煤層特征表 巖石性質、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m,多為 砂質泥巖 。 詳見煤層柱狀圖。 序號 煤層名稱 層間距（ m） 圍巖 硬度 容重 g/cm3 煤層穩(wěn)定性 煤厚（ m） 傾角 頂板 底板 1 02 20 10 泥巖 砂質 泥巖 中硬 穩(wěn)定 8176。 2 1 泥巖 砂質 泥巖 中硬 較穩(wěn)定 8176。 3 2 泥巖 砂質 泥巖 中硬 較穩(wěn)定 8176。 5 地層系統(tǒng)代 紀中生代MZ白堊紀K柱狀圖煤層號煤厚(m)地層(m)巖性描述12砂巖低磷煤泥巖砂質泥巖泥巖無煙煤粗砂巖低磷煤 煤層柱狀圖 圖（ 1— 1） 井田內水文地質情況 新建煤礦地形大部分屬漫崗，標高在 12151338 米之間，井田北部及中部為河谷水文地質區(qū)，西部及南部為丘陵水文地質區(qū)。巖層的富水性主要取決于構造裂隙的發(fā)育和補給條件，淺部各煤層除大氣降水補給地表強風化帶外，沒有其他來源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖層的含水性極不均勻，不但存在著分帶規(guī)律且有分層規(guī)律。 從涌水量可以看出，只有大氣降水通過強風化帶滲入井下，補給單一 ，采掘工程一般不受水害影響，防水工作較簡單，故水文地質條件屬簡單型。涌水量預計：計算公式 K=Q/T 式中 K— 為充水系數(shù)， Q— 為實測涌水量， T— 為原煤產量。 選含水系數(shù)為 ，產量按 27 萬 t/月，則 Q=(276000*)/25*24=338 m3/h 6 煤質、牌號及用途 02 號煤層 為富灰，特低硫，高磷煤，經過洗選后成為特低磷煤，牌號 QM，可作為煉焦、動力、民用及化工用煤。 1 號煤層 為富灰，特低硫，經過洗選后成為特低磷煤，牌號 QM，可作為煉焦、動力、民用及化工用煤。 2 號煤層 為富 灰，特低硫，經過洗選后成為特低磷煤，牌號 QM，可作為煉焦、動力、民用及化工用煤。 7 第 2 章 井田境界、儲量、服務年限 井田境界 井田周邊狀況 西以 邊界線， 東以 邊界線為井田邊界， 北到斷層部分為界，南到店坪，井田東西走向長平均 1— 6 km 南北走向 — km， 集賢井田 面積約為。 井田境界確定的依據(jù) 1） 以大的斷層和勘探邊界為礦界； 2） 以保證井田的合理尺寸，及與鄰近礦區(qū)處理好關系。 井田未來發(fā)展情況 由于本井田 無 斷 層的影響， 且 02煤層的厚度較大， 投產時的產量可能 很快 達到設計生產能力，但隨著開采深度的增加， 需要的工作面增加 ，新技術的運用 ，產量會有較大的提高幅度 。 井田儲量 井田儲量計算 參加儲量計算的煤層有 0 2共 三 層煤。根據(jù)《煤炭資源地質勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標確定為傾角小于 25176。煤層，能利用儲量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲量厚度為 — ,灰分在 40%50%之間。傾角為 20176。，能利用儲量厚度選用≥ ,暫不能利用儲量選用 — 。 保安煤柱的設計方法 對于必須留設保護煤柱的建筑物和構筑物，當其形狀規(guī)整，且長軸與煤層走向或傾向平行時，宜采用垂直剖面法圈定保護邊界。 ① .斜 井井筒保護煤柱設計 采用垂直剖面法； ② .工業(yè)場地保護煤柱 8 按照數(shù)字標高投影法，工業(yè)場地壓煤近似為梯形。 ③ .煤層內煤柱 一般來說，井田邊界煤柱 40 米，河流保護煤柱為河床兩側各 40 米，大的斷層一側留煤柱 15— 40 米，有時也要根據(jù)具體的情況而定。詳見表（ 2－ 1）。 建筑物、構筑物保護煤柱的圍護帶寬度 表（ 2－ 1） 建筑物和構造保護等級 圍護帶寬度（米） Ⅰ ２０ Ⅱ １５ Ⅲ １０ Ⅳ ５ ○1 井筒煤柱地面受護面積，包括井架、提升機房和圍護帶，圍護帶的寬度為 20m，主副井筒保護煤柱以巖層邊界角圈定。 ○2 工業(yè)廣場地面受護面積包括工業(yè)產地內為煤炭生產直接服務的工業(yè)廠房、服務設施和圍護帶，圍護帶的寬度為 20 米，煤按巖層移動角圈定。詳見表（ 2－ 2）。 地質條件及沖積層和基巖移動角值 表（ 2－ 2） 井 筒 長度 煤層厚度 煤層傾角 φ γ β δ 沖積層厚度 1050m 5— 10186。 45186。 72186。 69186。 78186。 20m ○3 煤柱留取尺寸 在區(qū)段運輸平巷和軌道平巷之間留設區(qū)段煤柱，對一般煤質和圍巖條件的近水平、緩斜及傾斜煤層、薄及中厚煤層不小于８～ 15 米，厚煤層不小于1520邊 界一般留設寬度 10 米左右。詳見表（ 2－ 3）。 斷層煤柱留取尺寸：斷層落差很大，斷層一側煤柱寬度不小于 30 米，落差較大的斷層一側煤柱一般為 10～ 15 米，落差較小的斷層 \通?？梢圆涣粼O斷層煤柱 。井田境界煤柱按 40米留設。 9 護巷煤柱尺寸 表（ 2－ 3） 名稱 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側 兩巷之間 巷道一側 兩巷之間 水平大巷 ３０～４０ m ４０～５０ m 煤層傾角較小時煤柱可小一些 采區(qū)上（下）山 ２０ m左右 ２０ m 左右 ３０～４０ m ２０～２５ m 儲量計算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計算儲量，塊段平均厚度采用鉆孔見煤厚度，以算術平均法求出。 計算公式： ?? ??? MSQ cos 式中 ： Q— 塊段儲量 S— 塊段平 面積 a— 煤層平均傾角 M 塊段平均厚度 γ — 煤的容重，詳見表（ 2－ 4）。 容重 表 表（ 2－ 4） 序號 煤層號 容重 /（ g/cm3） 1 02 2 1 3 2 塊段面積在 1： 5000 的煤層儲量計算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 10 儲量計算評價 集賢 井 田 的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內大的構造控制可靠，水文地質條件中等，儲量計算較為可靠。煤層儲量見表（ 2－ 5）。 煤礦儲量計算表 表（ 2－ 5） 煤層號 面積 /m2 工業(yè)儲量/Mt 永久煤柱 /Mt 可采儲量 /Mt 占總儲量 百分比 02 179。 106 % 1 179。 106 % 2 179。 106 % 總計 礦井工作制度、生產能