【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................. 57 結(jié)論 ...................................................................................................................... 58 致謝辭： ............................................................................................................. 59 附錄 1................................................................................................................... 60 附錄 2................................................................................................................... 66 1 緒論 我國(guó)是煤炭資源豐富， 儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界前列 。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，石油、天然氣、水力、核電等其他能源有了較大的發(fā)展，但是煤炭仍然是我國(guó)的主要能源， 預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)這種狀況不會(huì)有根本性改變。進(jìn)入新世紀(jì)以后，要求我國(guó)煤炭工業(yè)深化改革，盡快擺脫粗放經(jīng)營(yíng)的舊模式，步入低投 入 、高產(chǎn)出、高效益的良性 循環(huán)軌道。煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴的是先進(jìn)的煤炭先進(jìn)技術(shù)。 其中包括 采 礦工程技術(shù)。 作為一名采礦專業(yè)的學(xué)生，即將 成為煤炭行業(yè)的工程技術(shù)人員。在 通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，我掌握了很多專業(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 市 東榮一 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 東榮一 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、支護(hù)方式、設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)包括通風(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)行分析 等工作 。我通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)到更多的采礦專業(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 東榮一 礦位于黑龍江省 雙鴨山 市境內(nèi)的 東北方向 ，距雙鴨山市 55km。 1 、 東榮一礦交通四通八達(dá)，有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦。依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆 16 千米與福前線接軌，交通極為 便利 。見(jiàn)圖 11 圖 11 東榮一礦交通位置示意 地形地勢(shì) 東榮一 礦區(qū)井田地表 低山丘陵區(qū)，地面多被黃土覆蓋，經(jīng)侵蝕切割，形成黃土梁峁。地勢(shì)總趨勢(shì)西南高，東北部 低，最高點(diǎn)在西南角標(biāo)高為 ，最低點(diǎn)在東南角 ， 標(biāo)高為 ，相對(duì)高差 123m。區(qū)內(nèi)麥地掌溝呈弧狀 (向 3 北凸 )將全區(qū)地形劃成南北兩部分，北側(cè)沿井田邊界為一條長(zhǎng)梁，南側(cè)為掌狀臺(tái)梁，兩側(cè)地勢(shì)均呈緩坡?tīng)?，向麥地掌溝谷底傾斜，沿溝兩側(cè)溝谷發(fā)育，其深度多在 20~30m 間。沖溝兩壁基巖裸露。麥地掌溝谷底大部分比較開(kāi)闊， 部分地段狹窄呈 ―V‖字形 ， 多呈 ―U‖字形。地表流水基本匯于麥地掌溝，向東南流出井田，匯入七里河。 氣象及地震情況 礦 區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下 39℃，一般為 20℃ ～ 30℃。凍土帶深達(dá) 2 米以上。夏季最高氣溫達(dá)到 38℃，歷史最大降雨量為 737 毫米，平均降雨 500 毫米，每年 9 三個(gè)月份為降雨期，年平均降雨量在 452～ 737 毫米，凍結(jié)期每年 10 月至翌年 4 月。 水文地質(zhì)情況 東榮 礦區(qū)境內(nèi)無(wú)湖泊、 七星河從該區(qū)東側(cè)流入撓力河，最后注入烏蘇里江。 煤田開(kāi)發(fā)史 東榮 煤田為新近開(kāi)發(fā)， 以前沒(méi)有煤炭開(kāi)采的歷史，為雙鴨山近期開(kāi)發(fā)的煤田。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及煤炭建設(shè)規(guī)劃概況 本區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，主要農(nóng)作物有谷子、攸麥、豆類及油料等，近年工礦企業(yè)發(fā)展較快 ，主要為煤礦、化肥、建材、機(jī)械加工及制造業(yè)，其中煤礦為該區(qū)重要的支柱行業(yè)。 水源及電源 東榮 礦現(xiàn)有 10kV專用線引自店坪 35kV變電 站，該站電源引自鋪上 220kV變電 站，鋪上變電站距 東榮一礦 4km。正在建設(shè)的選煤廠擬建 35kV 變電所，礦井改擴(kuò)建后的電源可直接取自鋪上變電所或由選煤廠 轉(zhuǎn) 供 ， 雙回路供電系統(tǒng)建成后，能滿足礦井生產(chǎn)的用電需求。 礦 區(qū)及附近地下水發(fā)育良好，但因煤礦開(kāi)采，使?jié)撍獾揭欢ㄆ茐?，不能作為礦區(qū)可靠的生活水源。 東榮一礦 由一眼深井供水，日出水量約 1200 m3,能滿足改擴(kuò)建后的生活 用水。井下排水處理后可作為井下消防灑水，礦井水源有保障。 4 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 東榮 礦區(qū)地層走向?yàn)?EW，傾向?yàn)?S,傾角為 8186?！?12186。地層厚度為 90150m。表土及風(fēng)化帶厚度約 2063m，表土中無(wú)流沙巖。巖層多由細(xì)砂巖及中砂巖構(gòu)成。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 礦 區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要有褶皺、斷裂。斷裂為主、褶皺次之。井田南部、東部局部有向斜構(gòu)造，井田范圍內(nèi)主要有六條斷層，敘述如下： F1 斷層：位于東榮礦東北部，走向近 115176。 ～ 125176。，傾向 SW，傾角 75176。，落差 5070 米，正斷層。 控制程度可靠。 F10 斷層：位于東榮礦中央， 斷層走向 132186?！?150186。, 傾向 NE，傾角 75176。，落差在 0～ 30米，正斷層。 8號(hào)煤層采區(qū)巷道實(shí)見(jiàn)，控制程度可靠。 F13 斷層：位于東榮礦西部， 斷層走向 130186?！?140186。,傾向 SW，傾角 75176。 ，落差 0～ 15 米，正斷層。深部 860 孔實(shí)見(jiàn)， 控制程度較可靠。 F14 斷層：位于東榮礦西部， 斷層走向 127186?！?131186。,傾向 SW，傾角 75176。，落差 20～ 40 米，正斷層。 控制程度較可靠。 表 12 東榮一礦斷層統(tǒng)計(jì)一覽表 序 號(hào) 斷 編 層 號(hào) 性 質(zhì) 產(chǎn) 狀 落差 (米 ) 可 程 靠 度 走向 (度 ) 傾 向 傾角 (度 ) 1 F1 正 115125 SW 70 5090 可 靠 2 F10 正 132150 NE 75 030 可 靠 3 F13 正 130140 SW 75 015 較可靠 4 F14 正 127131 SW 75 2040 較可靠 5 F17 正 138153 SW 75 70100 較可靠 6 F18 正 140150 NE 75 1635 較可靠 7 南部 斷層 逆 60112 S 80 6001500 可 靠 5 F17 斷層：位于東榮礦西南部，東榮勘探區(qū)邊界斷層，斷層走向 138186?！?153186。，傾向 SW，傾角 75176。，落差在 70～ 100 米，正斷層。 控制程度較可靠。 F18 斷層：位于東榮礦西南部，為東榮勘探區(qū)西部邊界斷層。斷層走向140186?！?150186。,，傾向 NE，傾角 75176。，落差 16— 35 米，正斷層。 控制程度較可靠。 南部斷層：位于東榮礦南部，為東榮勘探區(qū)南部邊界斷層。斷層走向 60186?！?112186。的弧形斷層 ,傾向 S，傾角 80176。，落差 600～ 1500 米，逆斷層 。 控制程度可 靠。見(jiàn) 表 12 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層賦存不 深，傾角在 6186。32176。 ， 平均在 8176。左右， 詳見(jiàn) 表 13 表 13 煤層賦存特征表 10 9巖　性　描　述粉砂泥質(zhì)巖長(zhǎng)焰煤，　灰色細(xì)砂巖中砂巖，深灰色黑灰色粉砂質(zhì)砂巖細(xì)中砂巖，水平層理粉砂巖夾粗砂巖粉砂巖夾粗砂巖，深灰色中砂巖，細(xì)砂巖細(xì)砂巖細(xì)砂巖，粉砂巖夾中砂巖粉砂巖粗砂巖長(zhǎng)焰煤，　長(zhǎng)焰煤，　地層厚煤層煤層號(hào)柱　狀地層系統(tǒng)代 紀(jì)中生代MZ白堊紀(jì)K 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m,多為砂巖 ，而且比較堅(jiān)硬 。 6 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 東榮 井田水文地質(zhì)類型為中等，其劃分的主要依據(jù)為： 受采掘破壞或影響的含水層：礦井充水主要含水層是煤系裂隙含水層，含水較豐富，單位涌水量為 升 /秒178。米，且以靜儲(chǔ)量為主?？紫读严?、含水層補(bǔ)給一般，只是含水層之間的相互補(bǔ)給。據(jù)此水文地質(zhì)類型符合中等。 單井涌水量：從 1984 年建井到 2020 年底，由投產(chǎn)初期的礦井涌水量為 /小時(shí)左右，到 2020年 7月礦井涌水量為 1497立方米 /小時(shí)，尤其是 1997 年以來(lái)，礦井涌水量有增大趨勢(shì)，據(jù)此條水文地質(zhì)類型又偏復(fù)雜。 開(kāi)采受水害影響程度：采掘工程在一定程度上受水害影響，但因資料較清楚，不威脅礦井安全，從這一條看符合水文地質(zhì)條件中等。 防治水工作難易程度：礦井防治水工作較簡(jiǎn)單，主要是進(jìn)行水文補(bǔ)勘，表 14 煤層特征表 序號(hào) 煤層名稱 層間距（ m） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬度 容重 煤層穩(wěn)定性 煤厚（ m） 傾角 頂板 底板 1 9 泥炭粉沙巖 中，粗 沙巖 長(zhǎng)煙煤 中硬 較穩(wěn)定 8 2 10 中粗砂巖 粉沙巖 無(wú)煙煤 中硬 較穩(wěn)定 . 8 3 12 中細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 長(zhǎng)煙煤 中硬 較穩(wěn)定 8 7 及時(shí) 查清第三、四系厚度及水位動(dòng)態(tài)，以合理確定回采上限和采掘針對(duì)性的防治水措施，及時(shí)查清巷道和空區(qū)積水，及時(shí)探 放。 見(jiàn)表 1表 1表 16。 綜上所述 ， 根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第 4 條分類原則，確定該礦井水文地質(zhì) 類型為中等偏復(fù)雜。 表 15 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 軟化系數(shù) KR 凝灰?guī)r 砂巖 泥灰?guī)r 表 16 巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表 巖石 名稱 抗壓強(qiáng)度 σ c(MPa) 抗拉強(qiáng)度 σ t(MPa) 摩擦角 φ (176。 ) 內(nèi)聚力 C(MPa) 砂巖 20200 425 3550 840 泥灰?guī)r 10100 210 1530 320 煤質(zhì) 、 牌號(hào)及用途 東榮一礦 煤層通過(guò)鉆孔化驗(yàn)和礦井生產(chǎn)的實(shí)際開(kāi)采證實(shí)，煤種有長(zhǎng)焰煤（ CYM）、弱粘結(jié)煤（ RNM）、貪煤（ PM）、無(wú)煙煤（ WYM）、氣煤（ QM）等。工業(yè)用途主要 為動(dòng)力用煤，也可以作為配焦部分用煤。 礦 區(qū)煤層由于受巖漿巖侵入，煤質(zhì)變化較大，Ⅸ線以東受巖漿巖影響較小，揮發(fā)分大于 35％，膠質(zhì)層 3— 5mm；Ⅸ線以東受巖漿巖影響較大，揮發(fā)分小于 15％，膠質(zhì)層為 0。綜上所述煤質(zhì)特征：本井田依據(jù)“中國(guó)煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)（ GB575186）”，采用精煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分 Vdaf(％ )，粘結(jié)指數(shù) GRI（或Y），及奧亞膨脹度 b（％）作為指標(biāo)來(lái)劃分煤種。東榮 井 田煤層含特低硫、低 8 磷、低～中～富灰煤，中等～高發(fā)熱量，低～中～高變質(zhì)的長(zhǎng)焰煤（ CYM）、弱粘結(jié)煤（ RNM）、氣煤（ QM）、貪煤（ PM） 、氣煤（ QM）以及無(wú)煙煤（ WYM），可以作為民用及動(dòng)力用煤。 物理性質(zhì) 多為亮煤、半亮煤及半暗煤，水平層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密、脆質(zhì)，垂直節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，距狀或平面斷口，鏡下多見(jiàn)凝膠化基質(zhì)，木質(zhì)鏡煤、絲炭，角質(zhì)化物質(zhì)較少，樹(shù)脂體少，透明基質(zhì)和形態(tài)分子含量略等，且發(fā)鮮紅色，形態(tài)分子結(jié)構(gòu)不歸整，鏡下可見(jiàn)無(wú)機(jī)物，有石英碎屑及菱鐵礦物等。比重在，摩氏硬度約 。 化學(xué)性質(zhì)及煤種 煤質(zhì)變化規(guī)律符合希爾特定律： A 揮發(fā)分隨著深度的增加而降低， B 煤的變質(zhì)程度隨著 深度的增加而提高。 煤的工藝特性 煤層屬中 低 灰份，灰份多為內(nèi)在灰份，系二氧化硅、氧化鐵等，氧化鎂、氧化鈣較少，故灰熔點(diǎn)可達(dá) 1250℃以上。 用途 一般作為配煤煉焦使用。 勘探程度及可靠性 東榮 礦井的勘探分普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類?？碧匠潭燃?