【正文】 . 100 第五節(jié) 煤矸石的利 用 ........................................ 100 第十章 結(jié)論 ..................................................... 101 致謝 ............................................................ 102 參考文獻(xiàn) ........................................................ 103 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 引言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)實(shí)習(xí)的后續(xù)課程，更是專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)全面的一次檢閱和補(bǔ)充，對(duì)工科專業(yè)來(lái)說，不單是考驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力，也是真正體會(huì)和模擬現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的一次鍛煉。設(shè)計(jì)采用立井兩水平上下山式開拓，采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合機(jī)械化開采。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 河南省義馬煤業(yè)集團(tuán)公司常村礦通風(fēng)設(shè)計(jì) 摘要： 本設(shè)計(jì)是針對(duì)河南省義煤集團(tuán)常村煤礦 23煤層的礦井初步設(shè)計(jì)。常村礦自然地質(zhì)條件中等， 23煤層屬厚煤層， 煤層具有自燃發(fā)火傾向，礦井涌水量一般。主要對(duì)礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，盡可能采用先進(jìn)的開采技術(shù)和設(shè)備，并對(duì)礦井設(shè)計(jì)闡述了個(gè)人的一些見解。按照大綱要求做好畢業(yè)設(shè)計(jì)是相當(dāng)必要的。 本設(shè)計(jì)是以河南省義煤集團(tuán)常村礦為基礎(chǔ)進(jìn)行的。其內(nèi)容包括：礦井概況及井田地質(zhì)特征；礦井儲(chǔ)及服務(wù)年限；礦現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)基本適合其自然地質(zhì)條件。 設(shè)計(jì)中所采用的礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式以及回采方法經(jīng)過方案比較和驗(yàn)算符合自然地質(zhì)限制，滿足設(shè)計(jì)要求，所選工業(yè)設(shè)備合適，能夠順利達(dá)產(chǎn)，基本做到了技術(shù)上最優(yōu)、經(jīng)濟(jì)上最省 。東經(jīng)為 111176。 56? 52?，北緯 34176。 43? 2?。 圖 21 常村礦交通位置示意圖 地形地貌及水系 本區(qū)為丘陵地貌，地面標(biāo)高 415～ 580m。 氣象 本區(qū)屬北溫帶大陸性氣候，年平均氣溫最高 ℃（ 1963 年）。 年降水量 ，年均蒸發(fā)量 ，年平均相對(duì)濕度為 64%。?1 1 2 0 0176。 3 地震 據(jù)洛陽(yáng)地區(qū)地震辦公室提供，義馬礦區(qū)屬 5 級(jí)地震區(qū)，震中 6~7 度，因此礦井的有關(guān)建筑設(shè)施均應(yīng)考慮抗震性能。地面高程 415～ 580m，地形切割較強(qiáng)烈，屬豫西低山丘陵區(qū)。向斜波及的地層下自震旦系、上至白堊系，核部主要為中、上侏羅統(tǒng)雜色礫巖及中侏羅統(tǒng)下部義馬組含煤地層。軸面走向近東西，傾向南偏西，為一歪斜褶曲。不對(duì)稱性表現(xiàn)在北翼寬緩， 8 線以西地層走向 120176。 8 線以東走向 80~85176。左右；南翼窄陡，地層產(chǎn)狀變化較大，總體走向 76176。南北兩翼基本以 F16 斷裂劃界、下盤為北翼，上盤為南翼；下盤煤層沿傾向和走向都較平直。煤系地層大多為第四系黃土覆蓋，但也有零星出露。本區(qū)延長(zhǎng)群的厚度達(dá) 1700m 以上，可劃分為油房莊、椿樹腰、譚莊等三個(gè)組。下面僅就譚莊組描述如下。局部夾中基性沉凝灰?guī)r。 上段：以淺灰色中一細(xì)粒（局部粗粒）長(zhǎng)石石英砂巖和粉細(xì)砂巖互層為主，夾灰綠和深灰色泥巖、粉砂巖。含薄層狀和透鏡狀菱鐵礦結(jié)核。 下部：在 16 線以東為巨厚層礫巖夾灰綠、棕紅色砂巖、砂質(zhì)泥巖。 上部：為棕紅、磚紅、灰綠或雜色砂巖，砂質(zhì)泥巖和礫巖互層，井田西部礫巖多為夾層。 砂泥質(zhì)沉積中局部可見緩波狀或平行層理。 下第三系（ E）： 上部為淺土紅色細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，夾薄層礫巖。下部為肉紅色礫巖。僅分布于井田之東南側(cè) 圖 22煤層開采柱狀圖 上第三系（ N）： 上部為灰白、肉紅色泥灰?guī)r、隱品 質(zhì)結(jié)構(gòu)，常含次棱角狀石英巖礫石，局沉積相2 3 煤J三疊系地層標(biāo)志層巖性柱狀 巖性描述中侏羅統(tǒng)義馬組2 1 煤 黑色泥巖，發(fā)育水平紋層、魚鱗片、小型瓣鰓類。 淺灰色砂巖，發(fā)育波狀、緩波狀層理，少見前積紋層，豐富的植物化石、較大的瓣鰓類化石、生物擾動(dòng)構(gòu)造等。向上過度為湖相泥灰?guī)r。 淺水湖 泊相 河流相 礫巖、含礫砂巖。 湖 泊相 泥炭沼澤相 泥炭沼澤相 湖 泊相 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 部見同生角礫。下部為淺棕紅色礫巖、礫石成分以石英巖和石英砂巖為主，次為少量的基性火成巖、石灰?guī)r；次圓狀、礫徑 2200mm 不等；孔隙式泥鈣質(zhì)膠結(jié)。沖溝和河床中為砂礫。 四、水文地質(zhì) 本區(qū)內(nèi)主要含水層有：第四系底部卵石砂姜層孔隙型潛水一微承壓水；第三系泥灰?guī)r裂隙一巖溶型潛水一承壓水；上、中侏羅統(tǒng)巨厚層礫巖孔隙一裂隙型潛水一承壓水 ；石炭系薄層灰?guī)r層間巖溶一裂隙型承壓水；奧陶、寒武系巨厚層灰?guī)r巖溶一裂隙型潛水一承壓水。 中、低山區(qū)，丘陵地帶為地下水的補(bǔ)給區(qū)，系貧水區(qū)；而寒武、奧陶系厚層灰?guī)r分布區(qū)的斷層帶，又是地下水的富集帶。由于基巖含水層充水空間不發(fā)育，并隨深度延深而減弱，基巖含水層暴露面積小，地形條件不利補(bǔ)給，降水集中，補(bǔ)給期短等因素，決定了基巖靜、動(dòng)水量小，區(qū)域水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單一中等類型。 1）地表水 南澗河為井田內(nèi)的主要地表水系，它發(fā)源于陜縣、觀音堂一帶，于洛陽(yáng)興龍寨匯入洛河，全長(zhǎng) 104km，流域面積 1430km2，義馬以上流域面積約 576km2。 1972年和 1982 年，兩度發(fā)生斷流，進(jìn)入 90 年代，因大氣降水減少，工業(yè)用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水等因素影響，澗河多次發(fā)生斷流，為一典型的山區(qū)河流。它直接暴露于南澗河河床及河漫灘中，與河水相勾通，底部直接不整合于侏羅系中統(tǒng)礫巖之上。 m，k=~／ d，靜水位標(biāo)高 +，水質(zhì)為 HCO3— Ca 型。 SO4一 Ca Mg型。下部多為鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖，該層主要分布于井田的東部（ 13 線以東）。據(jù)千秋配風(fēng)井抽水試驗(yàn)資料： q= L／ s 另?yè)?jù)鉆孔近似穩(wěn)定水位觀測(cè)，水位標(biāo)高 +~+，富水性中等，水質(zhì) HCO3－ Ca （ 3）侏羅系上統(tǒng)礫巖孔隙一裂隙潛水一承壓含水層： 厚 0~，井田內(nèi)廣布，西厚東薄，巖性以砂泥質(zhì)膠結(jié)的粗礫巖，下部夾有 0~5 層的磚紅色粉砂巖、細(xì)砂巖薄層。 rn， K=~／ d，水位標(biāo)高 +~+，水質(zhì)為 HCO3 Mg 型，水溫 ℃，富水性較弱。 rn， K=~／ d，水位標(biāo)高 +~+，水溫 12℃， 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 富水性弱，該層是礦井充水的主要含水層。據(jù)北露天井田 2102號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料： q= L／ s （ 6）侏羅系中統(tǒng)義馬組底礫巖孔隙 — 裂隙承壓含水層： 厚 0~，東厚西薄，礫石成分以次圓狀，淺灰色、灰白色石英 圖 23 義馬組 23煤底板含（隔）水層等厚線圖 巖和石英砂礫巖為主，礫徑大小不一，多以泥質(zhì)膠結(jié)，在井田南部逐漸相變?yōu)楹[泥巖， 13 線以東為 23 煤直接底板。 （ 2）侏羅系中統(tǒng)上部隔水層： 厚 0~91m，巖性以紫紅色粉砂巖、粘土巖、灰綠色中砂巖夾礫巖透鏡體，自然狀態(tài)下，隔絕了侏羅系上、中統(tǒng)礫巖含水層間的水力聯(lián)系。 （ 4） 23 煤底板隔水層： 厚 0~，巖性以灰色泥巖為主，向下過渡為 粉 ~細(xì)砂巖。 （ 5）三疊系延長(zhǎng)群隔水層： 厚度大于 ，巖性以灰白、淺灰色中～細(xì)粒長(zhǎng)石、石英砂巖與粉細(xì)砂巖互層為主，夾泥巖和薄煤層，是煤系地層底部良好隔水層。澗河是本礦主要的水害，井下采掘工程受到一定的影響，因此，礦井采取以地面截堵和井下防排相結(jié)合的防治措施。 二 3煤層堅(jiān)硬系數(shù) f= 二 3煤層為黑色塊狀，在空氣中易風(fēng)化碎裂成小塊，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，夾矸厚 。比重為 、視比重為。煤在空氣中易風(fēng)化碎裂成小塊，加熱時(shí)破碎嚴(yán)重。 煤巖特征 （ 1） 宏觀煤巖類型 23 煤層為半亮一半暗型煤，煤巖組在水平方向上分布是由東向西，垂直分布是由上而下、絲炭和暗煤漸增。 23煤層顯微煤巖組分中無(wú)機(jī)質(zhì)占 ％，以粘土類為主，其次為碳酸鹽 類和硫化物類。 煤層名稱 表 22 煤層名稱 水 分 （ W/%） 牌 號(hào) 灰 分 （ A/%） 揮發(fā)分 含磷量 含硫量 膠資層厚 （ Y/m） 發(fā)熱量（ Q/J）g 1 二 3 長(zhǎng)焰煤 % % % 0 4180 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 煤層名稱 表 23 序 號(hào) 煤層 名稱 煤層厚度（ m） 煤層 間距 （ m） 傾角 （度） 圍巖性質(zhì) 煤 牌 號(hào) 硬 度 容 重 煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 最?。畲? 平均可采 厚 頂 板 底 板 1 二 3 0~ / 912 泥巖 長(zhǎng)焰煤 穩(wěn)定 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第三章 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 第一節(jié) 井田境界 井田西部、西北部以 F3 正斷層為界（該斷層落差很大， 0～ 200m），東部為千秋煤礦，南部為躍進(jìn)煤礦 ,井田面積 。時(shí)取 ， 25176。時(shí)取 ； 最高灰分指標(biāo)為 40﹪； 夾矸剔除厚度 ， 。～ 12176。 M—— 塊段煤層平均真厚， m d—— 容重 ， 采用 t/m3 經(jīng)計(jì)算：核實(shí)獲得工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 31 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層 名稱 工業(yè)儲(chǔ)量 (萬(wàn) t) 備 注 A B A+B C A+B+C 二 3煤層 10475 二、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量； 井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè) 20m的保護(hù)煤柱，則其煤柱損失量為： Q 邊 = 萬(wàn) t ： 按規(guī)范 規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬(wàn) t/a 的中型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 公頃 10 萬(wàn)噸。 根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計(jì)算如下所示：