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正文內(nèi)容

渦北煤礦150mta的新井設(shè)計(jì)-沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究-長(zhǎng)臂開采工作面回采巷道頂板支護(hù)設(shè)計(jì)方法-資料下載頁(yè)

2025-11-07 17:49本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分:一般設(shè)計(jì)部分、專題設(shè)計(jì)部分和翻譯部分。一般部分為渦北煤礦Mt/a的新井設(shè)計(jì)。渦北煤礦位于安徽省亳州市境內(nèi),東有京九鐵路西有濉阜鐵路,交通便利。井田走向長(zhǎng)約6km,傾向長(zhǎng)約km,主采煤層為8號(hào)煤層,平均傾角16°,平均厚度m。業(yè)儲(chǔ)量為Mt,可采儲(chǔ)量Mt,礦井服務(wù)年限為a。根據(jù)井田地質(zhì)條件,提出四個(gè)技術(shù)上可行開拓方案。平開采,暗斜井延伸;方案四:立井三水平水平開采,暗立井延伸。濟(jì)比較,最終確定方案一為最優(yōu)方案。一水平標(biāo)高-700m,二水平標(biāo)高-1000m。設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式,工作面長(zhǎng)度200m,采用綜采放頂煤采煤法,礦井年工作日為330d,工作制度為“四六制”。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤,輔助運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸。央邊界式,后期為中央并列式。限、實(shí)現(xiàn)無(wú)煤柱連續(xù)開采、提高資源回收率?;趪鷰r破碎機(jī)理采用錨桿注漿加。固和巷旁充填技術(shù)對(duì)圍巖進(jìn)行控制。翻譯部分題目是長(zhǎng)臂開采工作面回采巷道頂板支護(hù)設(shè)計(jì)方法。

  

【正文】 的 10%,探明的包括 111b 和 2M11,控制的包括 122b 和 2M22,推斷的為 333,礦井各級(jí)儲(chǔ)量分類見表 223。 表 223 礦井地質(zhì)資源分類表 礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量 /Mt 探明的 控制的 推斷的 60% 30% 10% 80% 20% 80% 20% 100% 111b 2M11 122b 2M22 333 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評(píng)價(jià)后,其經(jīng)濟(jì)意義在邊際經(jīng)濟(jì)及以上的基礎(chǔ)儲(chǔ)量的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源儲(chǔ)量乘以可信度系數(shù)之和 ,計(jì)算公式如下: Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k ( 22) 式中: Zg —— 礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量, Mt; 111b —— 探明的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量, Mt; 122b —— 控制的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量, Mt; 2M11 —— 探明的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量, Mt; 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁(yè) 2M22 —— 控制的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 Mt; 333 —— 推斷的資源量, Mt; k ——可信度系數(shù),取 ~ ,井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定 k值取 ;地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定 k 值取 ,本井田地質(zhì)構(gòu)造中等簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定,因此 k 值取 。 根據(jù)公式 22 及表 223 中的數(shù)據(jù)計(jì)算得 Mt。此儲(chǔ)量為 8 煤層的地質(zhì)資源儲(chǔ)量由于另外兩層煤厚度小且為局部可采煤層,因此本設(shè)計(jì)中把此儲(chǔ)量作為礦井的工業(yè) /資源儲(chǔ)量。 礦井可采 /資源儲(chǔ)量 1)安全煤柱留設(shè)原則 ( 1) 工業(yè) 場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱,對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱,對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱; ( 2)各類保護(hù)煤柱按垂直剖面法確定,用表土層移動(dòng)角 φ、上山移動(dòng)角 γ、下山移動(dòng)角 β、走向移動(dòng)角 δ確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱; ( 3)維護(hù)帶寬度 15 m,風(fēng)井場(chǎng)地 20 m,其他 15 m; ( 4)斷層煤柱寬度 50 m,井田邊界煤柱寬度 20 m; ( 5)根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)》工業(yè)廣場(chǎng)占地面積取 300400 m。 2)礦井永久保護(hù)煤柱損失量 ( 1)井田 邊界 保護(hù)煤柱 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 20 m 寬,井田邊界保護(hù)煤柱損失量為 Mt。 ( 2) 斷層 保護(hù)煤柱 斷層煤柱留設(shè) 50 m,斷層保護(hù)煤柱為 Mt。 ( 3) 工業(yè) 廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 Mt/a,工業(yè)廣場(chǎng)尺寸為 300400 m,按照煤柱留設(shè)原則中巖層移動(dòng)角,采用垂直剖面法按下式計(jì)算: Z = SMR106 ( 23) 式中: Z——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量, Mt; S——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱真實(shí)面積, m2; M——煤層平均厚度取 m; R——煤層的容重,取平均值為 t/m3。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁(yè) F2 F1 400甲27.59Mt 15176。乙41.82Mt 14176。丙19.71Mt 20176。丁12.86Mt 14176。戊38.50Mt 15176。己35.12Mt 22176。5006004005006007008009001000400500 600700 800 900 1000F1 β= 35 ~ 70176。 H = 180 ~ 250mF2 β= 40 ~ 70176。 H = 90 ~ 200mF2 F1 圖222 井田塊段劃分示意圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24 頁(yè) 利用垂直剖面法得到工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的水平投影面積,有表土層移動(dòng)角 φ=55176。、上山移動(dòng)角 γ=72176。、下山移動(dòng)角 β=78176。、走向移動(dòng)角 δ=55176。,工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱示意圖如圖 222。 ( 4)井筒及大巷保護(hù)煤柱 主副井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi),礦井主要大巷均布置在煤層底板的巖層當(dāng)中,無(wú)需留設(shè)保護(hù)煤柱,故井筒和大巷的保護(hù)煤柱均為零。 ( 5)經(jīng)濟(jì)不可采煤層 11 煤層局部可采,屬不穩(wěn)定煤層,計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)將其扣除。 綜合以上內(nèi)容,保護(hù)煤柱損失量見表 224。 表 224 保護(hù)煤柱損失量 序號(hào) 煤 柱 類 型 儲(chǔ)量 /Mt 1 井田邊界保護(hù)煤柱 2 斷層保護(hù)煤柱 3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 4 井筒及大巷保護(hù)煤柱 3)礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 根據(jù)《采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)文件》規(guī)定,礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量卡按下式計(jì)算: Zs = Zg P1 ( 24) 式中: Zs——礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量, Mt; P1——井田邊界和斷層保護(hù)煤柱, Mt。 則有 Zs = =( Mt) 4)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是 礦井設(shè)計(jì) 的可以采出的儲(chǔ)量,可按下式計(jì)算: Zk=( ZsP2) C ( 25) 式中: Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, Mt; P2——工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、井筒及大巷保護(hù)煤柱, Mt; C——采區(qū)采出率,厚煤層不小于 ;中厚煤層不小于 ;薄煤層不小于 ;本設(shè)計(jì)煤層 m 屬厚煤層,因此采區(qū)采出率取。 則有 Zk =( ) =( Mt) 礦井儲(chǔ)量匯總表見表 231。 表 24 礦井儲(chǔ)量匯總表 煤層 地質(zhì)資源儲(chǔ)量 /Mt 工業(yè)資源儲(chǔ)量 /Mt 設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 /Mt 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 /Mt 8 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁(yè) 100200300400500600700800900100001002003004005006007008009001000100200300400500600700800900100000φφφφγβδδAB DCabdcφ=55176。γ=72176。β=78176。δ=55176。01002003004005006007008009001000700600500400600圖222 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱示意圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁(yè) 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 d,工作制度采用 ―四六 制 ‖,每天 四 班作業(yè), 三 班生產(chǎn),一班準(zhǔn)備,每班工作 6 h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16 h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定:礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素,經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定,礦區(qū)規(guī)??梢罁?jù)以下條件確定: ( 1)資源 情況:煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,儲(chǔ)量豐富,應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模,建設(shè)大型礦井 ; ( 2)開發(fā)條件:包括礦區(qū)所處地理位置(是否靠近老礦區(qū)及大城市),交通(鐵路、公路、水運(yùn)),用戶,供電,供水,建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者,應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模;否則應(yīng)縮小規(guī)模; ( 3)國(guó)家需求:對(duì)國(guó)家煤炭需求量(包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等)的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù); ( 4)投資效果:投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模,反之則縮小規(guī)模。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 渦北井田儲(chǔ)量豐富,煤層賦存較穩(wěn)定, 地質(zhì)條件為中等簡(jiǎn)單,煤層為厚度變化不大的緩傾斜煤層,煤質(zhì)為國(guó)內(nèi)稀缺的優(yōu)質(zhì)焦煤,交通運(yùn)輸便利,市場(chǎng)需求量大,宜建大型礦井。 確定渦北礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 Mt/a。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力在 ~ Mt/a范圍之內(nèi),礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限應(yīng)大于 50 a,煤層傾角小于 25176。第一開采水平服務(wù)年限應(yīng)大于 25 a。礦井可采儲(chǔ)量 Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為: T=Zk /( AK ) ( 31) 式中: T——礦井服務(wù)年限, a; 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁(yè) Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, Mt; A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力, Mt/a; K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù),取 。 則礦井服務(wù)年限為: T = ( ) = ( a) 大于 50 a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第一水平礦井保護(hù)煤柱損失量見表 321。第一水平可采儲(chǔ)量為 Mt,所以第一水平服務(wù)年限 T1 為: T1 = ( ) = ( a) 大于 25 a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 表 321 保護(hù)煤柱損失量 序號(hào) 煤 柱 類 型 儲(chǔ)量 /Mt 1 井田邊界保護(hù)煤柱 2 斷層保護(hù)煤柱 3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 4 井筒保護(hù)煤柱 井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力,輔助生產(chǎn)能力,儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核: ( 1)煤層開采能力 井田內(nèi) 8 煤平均厚度 m,為厚煤層,賦存穩(wěn)定,厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井 ―一礦一井一面 ‖的發(fā)展模式,可以布置一個(gè)綜采放頂煤工作面保產(chǎn)。 ( 2)輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井,主立井采用箕斗運(yùn)煤,副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸,運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料,能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線電機(jī)車運(yùn)輸,運(yùn)輸能力大,調(diào)度方便靈活。 ( 3)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng),保證有足夠的服務(wù)年限,滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁(yè) 4 井 田 開 拓 礦井開拓的基本問題 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi),為了采煤,從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體,建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式,需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,才能確定。 1)井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題,具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。 ( 1) 確定井筒的形式、數(shù)目和配置,合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置; ( 2) 合理確定開采水平的數(shù)目和位置; ( 3) 布置大巷及井底車場(chǎng); ( 4) 確定礦井開采程序,做好開采水平的接替; ( 5) 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造; ( 6) 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 2)確定開拓問題,需根據(jù)國(guó)家政策,綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件,經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時(shí),應(yīng)遵循下列原則: ( 1) 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策,為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工
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