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采礦工程專業(yè)煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧資料

2025-05-15 21:15本頁面
  

【正文】 ,后北程村部分搬遷,搬遷總戶數(shù) 500 戶,其中 100 戶搬遷費(fèi)計(jì)入初期投資, 400 戶攤?cè)氤杀?。該方案自井底向南作兩條石門,穿過 F21斷層由煤層底板進(jìn)入 二 1煤層,沿煤層走向布置兩條運(yùn)輸大巷,膠帶運(yùn)輸大巷經(jīng)膠帶運(yùn)輸石門及上倉斜巷轉(zhuǎn)載,將原煤直接運(yùn)至井底煤倉,主井裝載方式為水平上裝載。 綜合上述因素后,在可行性研究報告階段進(jìn)行了全面技術(shù) 經(jīng)濟(jì)分析比較,設(shè)計(jì)提出了如下井口位置方案: 井田西北一對立井方案 : 井筒位于 F21斷層與 F14邊界斷層之間,井口標(biāo)高 +,井深 (穿過第三四系沖擊層厚度 ,穿過基巖厚 91m),副井水窩深 15m。 第三章 井田開拓 概述 由 于本井田上覆第三、四系沖擊層較厚,平均厚度為 421m,且煤層埋藏較深,中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 平均深度為 500m,故采用立井開拓方式。為 使礦井生產(chǎn)能力有適應(yīng)市場需要而調(diào)整的余地,設(shè)計(jì)主要提升環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力能夠滿足 要。省計(jì)委對程村礦井建設(shè)項(xiàng)目建議書和可行性研究報告的審查中,根據(jù)與會專家的意見,批復(fù) 同意礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為。參照《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對中型礦井服務(wù)年限一般為 50 年的要求, 規(guī)模其服務(wù)年限偏短。但由于井田四周受大斷層限制,資源有限,只能滿足建設(shè)一對中型礦井 。 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力的確定 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力主要取決于地質(zhì)條件、煤層開采技術(shù)條件及可采的煤炭資源量等綜合因素。井田內(nèi)村莊考慮分期搬遷,不留取煤柱。工業(yè)廣場煤柱損失為 4362kt。 β =70176。 項(xiàng) 目 水 平 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ( 3) 井筒及工業(yè)廣場煤柱:井筒及工業(yè)廣場煤柱按巖層移動角留取,其參數(shù)選取為:表土層移動角φ =41176。 ( 1) 斷層煤柱;斷層每側(cè)按 50~ 70m 留取煤柱,斷層煤柱損失為 5673kt,不包括井田邊界斷層煤柱。參照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》及《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》中有關(guān)防水煤巖柱留設(shè)的規(guī)定,經(jīng)計(jì)算頂板基巖40m 高度內(nèi)應(yīng)全部留作防水煤巖柱;頂板基巖 40~ 50m 高度之間,建議 二 1 煤層進(jìn)行限厚開采,限采厚度為 2m。 儲量比例計(jì)算未包括 20~ 40 段的 C 級儲量。 附:礦井可采儲量匯總表 222。 可采儲量 全井田設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲量( A+B+C 級) 70390kt,扣除井筒及工業(yè)廣場、井田邊界、斷層和淺部防水煤柱等永久煤柱損失,考慮 75%的采區(qū)回采率,礦井獲得可采儲量 30908kt。 上述儲量計(jì)算所采用的煤層最低可采厚度為 ,最高灰分 40%。設(shè)計(jì)利用地質(zhì)儲量為 70390kt( 二 1煤),其中 A級 8060kt、 B級 10620kt、 C級 51710kt。河南省國土資源廳豫國資采劃字[ 2021] 042 號文批復(fù),本礦區(qū)范圍由 8個拐點(diǎn)圈定,拐點(diǎn)坐標(biāo)為: X=3923588 X=3921090 Y=38460875 Y=38461390 X=3921870 X=3921038 Y=38460350 Y=38462975 X=3922040 X=3918525 Y=38461040 Y=38459000 X=3921330 X=3919900 Y=38462340 Y=38456425 井田走向長約 ,傾斜寬約 ~ ,面積 。故礦井建設(shè)和生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)引起 足夠重視,需留設(shè)斷層煤柱。依據(jù)焦作礦務(wù)局開采經(jīng)驗(yàn), ~ 厚隔水層可承受 1kg/cm2水壓來推斷,本井田 二 1煤層底板隔水層的承受能力基本處于極限狀態(tài),未來生產(chǎn)當(dāng)中,底板灰?guī)r的富水區(qū)域存在有突水可能性,應(yīng)加強(qiáng)防范,一方面要保護(hù)煤層底板隔水層的完整性,另一方面要根據(jù)實(shí)際情況,采取底板注漿加固隔水層等有效技術(shù)措施。 二 1煤層之上基巖保留厚度較小,部分井田范圍底部含水層直接與基巖風(fēng)化帶接觸形成“底含”,故淺部 二 1煤層必須留設(shè)防水煤巖柱,防止“底含”水通過裂隙潰入礦坑。風(fēng)氧化帶內(nèi)煤層原煤水分、灰分、揮發(fā)分明顯增高,發(fā)熱量降低,結(jié)構(gòu)疏松,密度變小。 對施工鉆孔的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合井檢孔資料,巖層受風(fēng)洋、氧化作用影響的厚度為~ ,平均為 。故該區(qū)二 1煤層屬瓦斯風(fēng)化帶,礦井屬低沼。因該煤層水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜,同時煤質(zhì)屬中灰高硫,勘探當(dāng)中僅進(jìn)行了一 般控制了解,故勘探程度低,目前開采條件尚不具備。區(qū)內(nèi) 5個鉆孔穿見,煤厚 ~ ,平均 ,屬穩(wěn)定型煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單,少數(shù)鉆孔見有夾矸,夾矸厚 。 二 1煤賦存于山西組下部,下距 L8 灰?guī)r平均 ,下距寒武系 O2m 灰?guī)r頂平均。二迭系山西組含煤 3 層,煤層總厚 ,其中二 1煤全區(qū)發(fā)育,普遍可采,系本井田勘探和開采的主要對象。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 井田勘探程度 原精查地質(zhì)報告提供本井田水文地質(zhì)類型為三類二亞類三型,后井檢孔施工補(bǔ)作水文地質(zhì)工作后,地質(zhì)部門對井田水文地質(zhì)類型重新進(jìn)行了評價, 省煤炭工業(yè)技術(shù)委員會組織評審后,省煤炭工業(yè)局對水文地質(zhì)類型進(jìn)行了批復(fù),同意將礦井水文地質(zhì)類型變更為三類二亞類二型,即沖水水源以底板巖溶裂隙水為主的水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜類型。 二 1煤層底板巖性條件: 二 1煤層直接底板為泥巖和砂質(zhì)泥巖的各有 7個孔,厚~ , 另有 2 個鉆孔直接底板為砂巖,砂巖厚 ~ 。泥巖和砂質(zhì)泥巖的平均抗壓強(qiáng) 度為~ ,屬較穩(wěn)定型頂板。 地溫 據(jù)地溫測井資料,最高地溫 ℃(井田內(nèi) 4403 孔),平均地溫梯度 ℃ /百米,屬地溫正常區(qū)。 ~ 12176。分析井田瓦斯低的原因,主要是 二 1煤層頂部基巖薄,地壘型構(gòu)造有利于瓦斯逸 散所致。而采用吳村煤礦生產(chǎn)資料所進(jìn)行的 “比擬法”預(yù)算結(jié)果較為客觀,可以作 為設(shè)計(jì)依據(jù),其預(yù)算的礦井涌水量為: 425m 水平 正常涌水量 1260m3/h 最大涌水量 1890m3/h 全井田 正常涌水量 1320m3/h 最大涌水量 1980m3/h 開采技術(shù)條件 瓦斯 本井田 二 1煤層瓦斯取樣 9 層次,取樣深度在 ~ 之間瓦斯成分主要以 N2為主,瓦斯含量中 CH4含量甚微,有 4 個樣 CH4含量為 0,最高為 。 井田水文地質(zhì)類型及礦井涌水量 原精查地 質(zhì)報告提供本井田水文地質(zhì)類型為三類二亞類三型,后井檢孔施工補(bǔ)作水文地質(zhì)工作后,地質(zhì)部門對井田水文地質(zhì)類型重新進(jìn)行了評價, 省煤炭工業(yè)技術(shù)委員會組織評審后,省煤炭工業(yè)局對水文地質(zhì)類型進(jìn)行了批復(fù),同意將礦井水文地質(zhì)類型變更為三類二亞類二型,即沖水水源以底板巖溶裂隙水為主的水文地質(zhì)條中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 件中等偏復(fù)雜類型。本井田 1004 孔在 ~ 處揭穿 F21斷層帶,通過對斷層帶抽水,其單位涌水量 ~ ,滲透系數(shù) ~ ,說明斷層具有一定的富水性。依據(jù)焦作礦務(wù)局開采經(jīng)驗(yàn), ~ 厚隔水層可承受 1kg/cm2水壓來推斷,本井田 二 1煤層底板隔水層的承受能力基本處于極限狀態(tài),未來生產(chǎn)當(dāng)中,底板灰?guī)r的富水區(qū)域存在有突水可能性,應(yīng)加強(qiáng)防范,一方面要保護(hù)煤層 底板隔水層的完整性,另一方面要根據(jù)實(shí)際 情況,采取底板注漿加固隔水層等有效技術(shù)措施。 二 1煤層之上基巖保留厚度較小,部 分井田范圍底部含水層直接與基巖風(fēng)化帶接觸形成“底含” ,故淺部 二 1煤層必須留設(shè)防水煤巖柱,防止“底含”水通過裂隙潰入礦坑。 礦井充水因素分析 鄰近生產(chǎn)礦井有方莊煤礦、白莊煤礦、魏村煤礦、古漢山煤礦,其礦井的充水水源多以底板灰?guī)r水為主。鉆孔揭露厚度為 ~ ,平均 。該段厚 ~ ,是太原組上、下灰?guī)r含水層之間的重要隔水層。 主要隔水層: ( 1)、 二 1煤層底板隔水層:位于 二 1煤層與 L8 灰?guī)r之間,主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及薄層灰?guī)r組成,厚 ~ ,平均 ,該中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 層段巖性致密,裂隙不發(fā)育,透水性較差,隔水性良好,是阻隔 L8 灰?guī)r水進(jìn)入 二 1煤層礦坑的重要隔水層。據(jù)鄰區(qū) 6002 孔抽水資料,單位涌水量 L/,滲透系數(shù) ,水位標(biāo)高 。 ( 4)、太原組下段 L2 灰?guī)r含水層:灰?guī)r厚 ~ ,平均 。其余鉆孔均不漏水,說明其巖溶裂隙發(fā)育極不均一?;?guī)r厚~ ,平均 。砂巖裂隙不發(fā)育,補(bǔ)給條件較差,富水性弱,易于疏排。 951孔、 4002 孔(距井筒約 600m)均對底部含水層包括 “底含”進(jìn)行了抽水試驗(yàn),抽水深度分別為 ~ 、 ~ ,抽水結(jié)果:單位涌水量 ~ ,滲透系數(shù) ~ ,富水性中等。垂深 200m 以深無抽水資料,從鉆孔取芯結(jié)果看,該段砂礫石層松散無膠結(jié)、空隙率大,和上部含水層巖性對比一致,富水性推斷為中等以上。垂深 50m 以淺為空隙潛水,井田周圍水井調(diào)查資料:井深 30~ 40m,單井流量 80~ 120m3/h,水位埋深 7~ 10m。 主要含水層 ( 1)第三四系砂礫石含水層:砂礫石層累計(jì)厚度 ~ ,平均,占覆蓋層總厚的 %。井田的地壘型構(gòu)造單元使井田四周的主要含水層均低于本井田,井田三面構(gòu)成了相對隔水邊界,唯一接受補(bǔ)給的是井田東北部的 二 1 煤層露頭。焦作煤田地處區(qū)域地下水的徑流區(qū),區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜。風(fēng)氧化帶內(nèi)煤層原煤水分、灰分、揮發(fā)分明顯增高,發(fā)熱量降低,結(jié)構(gòu)疏松,密度變小。 2 風(fēng)氧化帶厚度 對施工鉆孔的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合井檢孔資料,巖層受風(fēng)洋、氧化作用影響的厚度為~ ,平均為 。原煤水分 %,原煤灰分平均 %< 15%,硫分 %< %,磷含量 %,發(fā)熱量,屬低水、低灰、特低硫、低磷、中高發(fā)熱量、不易磨碎極易選的三號無煙煤。 詳見可開采煤層特征表 122。一 2 煤結(jié)構(gòu)較復(fù) 雜,普遍含夾矸 1~ 4層,夾矸厚 ~ ,平均 。 一 2 煤賦存于太原組底部,上距 二 1 煤層 ~ ,平均 ,其直接頂板為太原組 L2 灰?guī)r。區(qū)內(nèi) 19 個鉆孔穿見該層位,除 4401 及 1004孔斷失、 1002 孔受斷層影響中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 外,其余 16 個鉆孔穿見煤層全部可采,煤厚為 ~ ,平均 ,屬穩(wěn)定型厚煤層。石炭系太原組含煤 9層,僅一 2 煤層全區(qū)發(fā)育,普遍可采。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 斷層特征表 121 斷層 名稱 斷層位置 性質(zhì) 走向 傾向 傾角(度) 落差( m) 延展長度( km) 控制情況 九里山斷層( F14) 西北邊界 正 NE NW 70 50~650 60 控制較差,位置有一定擺動 峪河 斷 層( F20) 西南邊界 正 N60oW SW 70 300~700 35 東耿村斷層( F15) 東南邊界 正 N60oE SE 60 60~140 30 2 35 物探線均有明顯反映, 5202 孔、與502 孔煤底標(biāo)高明顯不連續(xù)控制較好 F21斷層 井田內(nèi) 正 近 EW N 65 約 44 6 3 J J4 物探線控制,4401 孔穿見, 35 物探線以西控制較好,以東則無控制 F23斷層 井田西 正 S85oE S 20~30 30 物探線反映明顯,100 4801 兩孔穿斷層控制較好 DF1斷層 井田西南 正 N75oE SE 65 11 100 物探線反映明顯,別無工程控制,故控制較差,擺動較大 DF2斷層 井田西 正 近 EW S 65 約 30 35 物探線有明顯顯示,無其他控制位置及方向擺動性較大 F211斷 層 井田東部 正 N53oW SW 70 12 1 200 物探線線上反映明顯,后 3001 孔在在該處穿見得以 驗(yàn)證,仍屬一點(diǎn)控制,有較大擺動 F22斷層 東南邊界 正 N40oE SE 70 60 依據(jù)三個鉆孔煤底標(biāo)高不連續(xù)推斷,無直接控制,對井田內(nèi)煤層開采無影響 煤層與煤質(zhì) 一 煤層 本區(qū)含煤地層為石炭二迭系。井田內(nèi)斷層基本上為東西向延展,呈相對集中發(fā)育 。 2 斷層 井田共發(fā)現(xiàn)有 9條正斷層,其中 4 條為井田邊界斷層,落差介于 50~ 700m 之間。背斜北西翼地層走向近南北,傾向西,傾有 3o 左右,該翼受 F21 、 F23 、 DF2 三條斷層的切割,煤層呈條塊分布,連續(xù)性較差。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏簡單。程村井田位于焦作煤田東北部,主要受北東向區(qū)域斷層( F1 F15)及西北向區(qū)域斷層( F20)切割,井田內(nèi)地層抬升,構(gòu)成了本井田低壘型構(gòu)造單元。據(jù)鉆孔揭露資料,地層分布具有以下特點(diǎn): 二 1 煤上覆基巖長期受風(fēng) 化,二迭系大部分地層被剝蝕,故井田內(nèi) 二 1 煤頂板基巖較薄,基巖之上的第三、四系地層較厚,平均厚度 。另一個是處理后的礦井排水,由于礦井排水量較大,為節(jié)約水資源,處理后的礦井排水可作為井上下灑水用水。井田周圍現(xiàn)有三處 可取電源,且供電距離短,電源可靠。鋼材及木材通過窄軌鐵路和公路由外地運(yùn)至礦井工業(yè)場地。工業(yè)對煤炭的需求量大,而新鄉(xiāng)所轄 8 個縣市僅有 2 座 煤礦,煤炭資源短缺,產(chǎn)品供不應(yīng)求。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況及主要建筑材料供應(yīng)情況 本區(qū)地處豫北平原,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件好,盛產(chǎn)小麥、玉米、大豆和棉花。 據(jù)河南省地震局資料記載,本區(qū)曾發(fā)生過多次地震, 其中最大一次的地震是 1587年 4月 10日在修武縣發(fā)生的六級地震
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