【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ................................................... 50 水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 ........................................................... 51 第 9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ............................................................................................. 55 總結(jié) ....................................................................................................................... 57 致謝 ....................................................................................................................... 58 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 59 附錄 1 .................................................................................................................... 60 附錄 2 .................................................................................................................... 64 1 緒論 近 年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高， 能源的需求也越來(lái)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(guó)的主要能源， 這種狀況 在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有根本性改變。 我國(guó)是煤炭資源豐富，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界前列。 在新的時(shí)期下，就要 要求我國(guó)煤炭工業(yè) 加快 改革 的步伐 ，盡快擺脫 原有 粗放經(jīng)營(yíng)的舊模式，步入 成本小 、高產(chǎn) 高效 的良性 循環(huán)軌道。 科學(xué)技術(shù)的第一生產(chǎn)力， 煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴(lài)的是先 進(jìn)的煤炭先進(jìn)技術(shù) ， 其中包括 采 礦工程技術(shù)。 作為一名采礦專(zhuān)業(yè)的學(xué)生， 也是 即將成為煤炭行業(yè)的工程技術(shù)人員。在大學(xué)四年的學(xué)習(xí) 中 ，掌握了很多 的 專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為了能更好的鞏固和運(yùn)用這些知識(shí)，借畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)會(huì)我做了黑龍江省 雙鴨山集賢礦 的新井設(shè)計(jì)，而且我在畢業(yè)實(shí)習(xí)中也收集到了很多 集賢 礦的資料。本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中包括開(kāi)拓方式、采煤工藝、 排水通風(fēng) 、設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì) 使用了大量 通風(fēng)安全方面、采煤工藝方面、巖石力學(xué)方面以及CAD 制圖方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進(jìn)行 必要 的 分析 等工作 。通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)到更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鞏固我所學(xué)過(guò)的各種知識(shí)，并且能夠很好的運(yùn)用他們，從而也為我以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)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(nèi)，距 雙鴨山 市東北方向 11km。其地理坐標(biāo)為： 東經(jīng) : 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(zhuān)線(xiàn)與 雙鴨山 站相連；公路通達(dá) 雙鴨山 市、密山市等地。交通較為便利。 地形地勢(shì) 集賢 礦區(qū)井田地表為丘陵起伏，整個(gè)地勢(shì)為 西 南高， 東 北低。海拔最低標(biāo)高為 ，最高標(biāo)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(fēng)，春夏之際以西南風(fēng)為主冬季以西北風(fēng)為主。最大風(fēng)速為 21m/s 集賢 礦在史料中無(wú)地震發(fā)生過(guò)。 水文地質(zhì)情況 集賢 礦區(qū)境內(nèi)無(wú)湖泊、水庫(kù)和溝塘。 煤田開(kāi)發(fā)史 集賢 煤田為新近開(kāi)發(fā)，無(wú)開(kāi)發(fā)歷史。 工農(nóng)業(yè)及原料供應(yīng)狀況 集賢 井田周邊有農(nóng)田和國(guó)有林地分布，可為礦區(qū)提供一部分農(nóng)產(chǎn)品及生產(chǎn)原 料。礦井建設(shè)及生產(chǎn)所需設(shè)備可由附近廠家提供。 3 水源及電源 集賢 礦區(qū)水源來(lái)自開(kāi)采地下水，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)與生活需要。生產(chǎn)與生活用電均來(lái)自 雙鴨山 供電局。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 集賢 礦區(qū)地層走向?yàn)?EW，傾向?yàn)?S,傾角為 20186。地層厚度為 35040m。表土及風(fēng)化帶厚度約 2063m，表土中無(wú)流沙巖。巖層多由 泥巖 及 砂質(zhì)泥巖 構(gòu)成。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 集賢 井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，有極少數(shù)的向斜和背斜，其中斷層共有 2 個(gè)，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(jiàn)表（ 1－ 1），斷層特征表。 表（ 1－ 1） 斷層特征表 序號(hào) 斷層號(hào) 與煤層走向關(guān)系 基本特征 延展情況 控制情況 擺動(dòng)情況 可靠程度 走向 傾向 傾角 性質(zhì) 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(jiàn)煤層賦存特征表。 4 表（ 12） 煤層特征表 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m,多為 砂質(zhì)泥巖 。 詳見(jiàn)煤層柱狀圖。 序號(hào) 煤層名稱(chēng) 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(zhì) 泥巖 中硬 穩(wěn)定 8176。 2 1 泥巖 砂質(zhì) 泥巖 中硬 較穩(wěn)定 8176。 3 2 泥巖 砂質(zhì) 泥巖 中硬 較穩(wěn)定 8176。 5 地層系統(tǒng)代 紀(jì)中生代MZ白堊紀(jì)K柱狀圖煤層號(hào)煤厚(m)地層(m)巖性描述12砂巖低磷煤泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖無(wú)煙煤粗砂巖低磷煤 煤層柱狀圖 圖（ 1— 1） 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 新建煤礦地形大部分屬漫崗，標(biāo)高在 12151338 米之間，井田北部及中部為河谷水文地質(zhì)區(qū)，西部及南部為丘陵水文地質(zhì)區(qū)。巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補(bǔ)給條件，淺部各煤層除大氣降水補(bǔ)給地表強(qiáng)風(fēng)化帶外，沒(méi)有其他來(lái)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(guò)強(qiáng)風(fēng)化帶滲入井下，補(bǔ)給單一 ，采掘工程一般不受水害影響，防水工作較簡(jiǎn)單，故水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型。涌水量預(yù)計(jì)：計(jì)算公式 K=Q/T 式中 K— 為充水系數(shù)， Q— 為實(shí)測(cè)涌水量， T— 為原煤產(chǎn)量。 選含水系數(shù)為 ，產(chǎn)量按 27 萬(wàn) t/月，則 Q=(276000*)/25*24=338 m3/h 6 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 02 號(hào)煤層 為富灰，特低硫，高磷煤，經(jīng)過(guò)洗選后成為特低磷煤，牌號(hào) QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 1 號(hào)煤層 為富灰，特低硫，經(jīng)過(guò)洗選后成為特低磷煤，牌號(hào) QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 2 號(hào)煤層 為富 灰，特低硫，經(jīng)過(guò)洗選后成為特低磷煤，牌號(hào) QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 7 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 西以 邊界線(xiàn)， 東以 邊界線(xiàn)為井田邊界， 北到斷層部分為界，南到店坪，井田東西走向長(zhǎng)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(guān)系。 井田未來(lái)發(fā)展情況 由于本井田 無(wú) 斷 層的影響， 且 02煤層的厚度較大， 投產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能 很快 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開(kāi)采深度的增加， 需要的工作面增加 ，新技術(shù)的運(yùn)用 ，產(chǎn)量會(huì)有較大的提高幅度 。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 0 2共 三 層煤。根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于 25176。煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為 — ,灰分在 40%50%之間。傾角為 20176。，能利用儲(chǔ)量厚度選用≥ ,暫不能利用儲(chǔ)量選用 — 。 保安煤柱的設(shè)計(jì)方法 對(duì)于必須留設(shè)保護(hù)煤柱的建筑物和構(gòu)筑物，當(dāng)其形狀規(guī)整，且長(zhǎng)軸與煤層走向或傾向平行時(shí)，宜采用垂直剖面法圈定保護(hù)邊界。 ① .斜 井井筒保護(hù)煤柱設(shè)計(jì) 采用垂直剖面法； ② .工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 8 按照數(shù)字標(biāo)高投影法，工業(yè)場(chǎng)地壓煤近似為梯形。 ③ .煤層內(nèi)煤柱 一般來(lái)說(shuō)，井田邊界煤柱 40 米，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各 40 米，大的斷層一側(cè)留煤柱 15— 40 米，有時(shí)也要根據(jù)具體的情況而定。詳見(jiàn)表（ 2－ 1）。 建筑物、構(gòu)筑物保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度 表（ 2－ 1） 建筑物和構(gòu)造保護(hù)等級(jí) 圍護(hù)帶寬度（米） Ⅰ ２０ Ⅱ １５ Ⅲ １０ Ⅳ ５ ○1 井筒煤柱地面受護(hù)面積，包括井架、提升機(jī)房和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為 20m，主副井筒保護(hù)煤柱以巖層邊界角圈定。 ○2 工業(yè)廣場(chǎng)地面受護(hù)面積包括工業(yè)產(chǎn)地內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、服務(wù)設(shè)施和圍護(hù)帶，圍護(hù)帶的寬度為 20 米，煤按巖層移動(dòng)角圈定。詳見(jiàn)表（ 2－ 2）。 地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角值 表（ 2－ 2） 井 筒 長(zhǎng)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(yùn)輸平巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，對(duì)一般煤質(zhì)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(shè)寬度 10 米左右。詳見(jiàn)表（ 2－ 3）。 斷層煤柱留取尺寸：斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度不小于 30 米，落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為 10～ 15 米，落差較小的斷層 \通?？梢圆涣粼O(shè)斷層煤柱 。井田境界煤柱按 40米留設(shè)。 9 護(hù)巷煤柱尺寸 表（ 2－ 3） 名稱(chēng) 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè) 兩巷之間 水平大巷 ３０～４０ m ４０～５０ m 煤層傾角較小時(shí)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(chǔ)量計(jì)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(jì)算儲(chǔ)量，塊段平均厚度采用鉆孔見(jiàn)煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 計(jì)算公式： ?? ??? MSQ cos 式中 ： Q— 塊段儲(chǔ)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(jiàn)表（ 2－ 4）。 容重 表 表（ 2－ 4） 序號(hào) 煤層號(hào) 容重 /（ g/cm3） 1 02 2 1 3 2 塊段面積在 1： 5000 的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 10 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 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(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。煤層儲(chǔ)量見(jiàn)表（ 2－ 5）。 煤礦儲(chǔ)量計(jì)算表 表（ 2－ 5） 煤層號(hào) 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量/Mt 永久煤柱 /Mt 可采儲(chǔ)量 /Mt 占總儲(chǔ)量 百分比 02 179。 106 % 1 179。 106 % 2 179。 106 % 總計(jì) 礦井工作制度、生產(chǎn)能