【正文】 ....... 67 電動機的選擇 ..................................... 67 反風(fēng)措施 ......................................... 67 礦井安全技術(shù)措施 ...................................... 68 第 8 章 礦井排水 .................................................................................................... 71 概述 .................................................. 71 礦 井主要排水設(shè)備 ...................................... 71 排水方式與排水系統(tǒng)簡介 ........................... 71 主排水設(shè)備及管理的計算 ........................... 71 第 9 章 礦井主要技術(shù)經(jīng) 濟指標 ........................................................................... 74 結(jié)論 ........................................................................................................................... 75 致謝 ........................................................................................................................... 76 參考文獻 .................................................................................................................. 77 附錄一 ...................................................................................................................... 78 附錄二 ...................................................................................................................... 78 1 緒 論 我國 煤炭資源豐富，儲量和產(chǎn)量均居世界前列。目前，中國煉焦、煤氣化制 合成氨、甲醇等煤化工業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展 趨勢 ，煤炭液化、甲醇制烯烴、二甲醚、煤化工聯(lián)產(chǎn)等新型煤化工技術(shù)研究與工業(yè)化正在啟動發(fā) 展，引進和開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)將成為我國煤化工業(yè)發(fā)展的重要支撐 。煤炭工業(yè)的發(fā)展依賴的是先進的煤炭技術(shù)， 其中包括采礦工程技術(shù)。在通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，掌握了很多專業(yè)知識，為了能更好的鞏固和運用這些知 識。 本設(shè)計主要是關(guān)于新 井 設(shè)計 ，其中 主要 包括 井田 開拓方式、 巷道的布置、采煤工藝 的選擇 、 通風(fēng)排水系統(tǒng) 以及礦井的各個系統(tǒng)。通過畢業(yè)設(shè)計進一步鞏固所學(xué)的理論知識，結(jié)合現(xiàn)場的實際，經(jīng)過自己的努力完成礦井的初步設(shè)計任務(wù)。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 龍湖六礦位于黑龍江省七臺河市勃利縣北興農(nóng)場境內(nèi)，距七臺河 市中心25 km。 12′～ 131176。 50′～ 45176。 勃利至寶清公路從井田中部通過。七臺河市到以上各市均有鐵路和公路相通，交通方便。 圖 11 交通位置示意圖 地形條件 本區(qū)地貌為丘陵地形，地面被第四系殘積 ，坡積及洪積層所覆蓋，僅東南火山熔巖地形局部裸露。 本區(qū)地貌可分為三種形態(tài)： ：西部龍湖河床兩岸及溝谷為沖積地層，地勢平緩沼澤濕地遍布。 ：為中性火山熔巖組成，經(jīng)剝蝕和刻切后形成陡坡峭壁 ，呈穹窿及脊狀低山。該河無固定河道，河谷與沼澤相連。最大結(jié)凍深度為 ～ m。 氣象及地震 1 氣象 本區(qū)屬于寒溫帶大陸性氣候。 年降水量為 ～ mm。凍結(jié)期為 11月至翌年 4 月，最大凍結(jié)深度為 ～ m。 2 地震 根 據(jù)遼寧省地震大隊 1964 年地震資料本區(qū)地震強烈度為Ⅵ度 。 2 電源 根據(jù) 1998 年 1 月 3 日 七臺河精煤集有限責(zé)任團公司 與佳木斯電業(yè)局會談紀要及達成協(xié)議，本井電源引自七臺河?xùn)|部變電所。 自下而上分述如下： 1 萬隆組 本區(qū)僅分布 在 F1斷層以北，本區(qū)所見為萬隆組地層的一部分，其巖性為正常沉積巖，以粗粒碎屑巖為主，夾粉砂巖，細砂巖及凝灰?guī)r等。 2 滴道組 本組僅賦存于本區(qū)南部，控制厚度為 180 m，本組含煤層 16層，總厚度。可采煤層有 10 110 兩層，巖性在橫向上變化較大，不穩(wěn)定。 3 城子河組 本組是本區(qū)主要含煤地層，地層厚度 188 m,含煤 10 層，其中可采煤層 6層，可采煤層總厚度 m。煤層及少量薄層凝灰?guī)r，云母質(zhì)粉砂巖等。 4 東山組 本組地層出露于南部。巖性主要為灰綠色安山質(zhì)角礫巖，礫徑 2～ 13 cm，偶夾含凝灰質(zhì)的沉積巖。 5 第四系 為殘積、坡積、沖洪積層，由粘土、砂礫石及粉、細、中砂 巖 等組成，厚 ～ 10 m。與東山組呈不整合接觸。 表 11 本區(qū)地層簡表 第四系 第四系 Q 不整合 白堊系下統(tǒng) 東山組 K1d 不整合 下白堊系下統(tǒng)雞西群 城子河組 J3ch 整合 滴道組 J3d 不整合 侏羅采中統(tǒng) 萬隆組 J2w 5 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 勃利煤田 地質(zhì) 構(gòu)造處于新華夏系第二隆起帶之上的三江 — 穆棱河中生代聚煤坳陷帶的中部。本區(qū)位于弧形構(gòu)造東翼，區(qū)內(nèi)褶皺、斷層較發(fā)育，并伴隨巖漿活動 。 本區(qū)褶皺具有三個特征： ，即兩翼地層傾斜相差不大，但局部 地段不對稱，即一翼地層傾斜較陡，而另一翼較緩。 小，亦即由復(fù)雜變?yōu)楹唵乌厔??？傮w地層走向為 NE45 176?！?50 176。詳見表 1－ 2 斷層特征表。 本區(qū)斷層構(gòu)造規(guī)律 ： ，南部下降的規(guī)律。 出現(xiàn)，且性質(zhì)相同。 向斷層為主干斷層，其次生斷層十分發(fā)育。在生產(chǎn)中揭露了落差在 2 m 以下的斷層非常多 ， 無法進行編號。 3 巖漿活動 本區(qū)巖漿活動可分為兩期，第一期為大規(guī)模侵入活動時期，巖漿侵入煤系地層之中呈巖床產(chǎn)出 ， 鏡下鑒定為閃長粉巖。 詳見圖 12 煤層綜合柱狀圖 。含煤 10 層，其中可采煤層為 6 層，可采煤層總厚度為 m。 本區(qū)城子河組參與儲量計算的煤層有 10 層，其中參與能利用儲量計算的煤層有 6 層。詳見 13 可采煤層特征表。 。煤硬度小，裂隙發(fā)育，質(zhì)脆易碎。 煤的容重為 ～ 平均為 。 原煤煤質(zhì)主要指標 如下 ： 灰分：全區(qū)煤灰分為 %～ % ,平均為 % 。 水分：肥煤為 %～ % ，平均為 % ； 1/3 焦煤為 %～% ，平均為 % ；焦煤為 %～ % ，平均為 % ；瘦煤為～ % % ，平均為 % ；貧煤為 %～ % ，平均為 % ；無煙煤為 %～ ,平均為 %。貧煤 為 %～ % ,平均為% ；無煙煤為 %～ % ，平均為 %。 粘結(jié)指數(shù) ：肥煤為 90～ 103 ，平均為 97 ； 1/3 焦煤為 87～ 102 ，平均為 95 ；焦煤為 53～ 98 ，平均為 89。 全區(qū)為高熔灰煤 ， 煤層 中 硫的含量為 %，屬于低硫煤 ， 煤層 中 磷的含量基本屬于低 中磷煤 ， 本區(qū)煤的主要用做煉焦用煤，亦可作為動 力和民用煤。 其力學(xué)性質(zhì)詳見 表 14 巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標表 。巖層富水性與區(qū)內(nèi)地形地貌、巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造等因素有關(guān)。本區(qū)水文地質(zhì)類型為Ⅱ類Ⅰ型。 第Ⅱ含水層 :位于煤系地層淺部的風(fēng) 化 裂隙中，深 7080 m，呈面狀分布，含水厚度 m 。地勢低洼處富水，丘陵頂部貧水。巖性較細，富水性差。 瓦斯、煤塵爆炸性及煤的自 燃 性 1 瓦斯 根據(jù)鉆孔采樣資料，瓦斯含量為 ，淺部為CO 帶 ,中部為 N 帶 ,深部為 CH4帶。 2 煤塵爆炸性 在本區(qū)煤層做了煤的爆炸實驗，實驗結(jié)果全有爆炸性。 3 煤的自 燃 性 本區(qū)對煤層的煤芯煤樣進行化驗均為不自 燃 。 地溫梯度小于 3。 地質(zhì)勘探程度及可靠性 根據(jù)集團公司勘探隊生產(chǎn)補勘資料和十年的井巷工 程數(shù)據(jù)，對原報告進行修改和補充，對以往的采探成果及補充勘探成果 加入本次報告之中。 除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。 10 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本井田位于黑龍江省七臺河市勃利縣北興農(nóng)場境內(nèi)，距七臺河市中心25km。 龍湖六礦與新強礦和向陽 礦 為鄰。 礦區(qū)范圍有以下 8 個拐點坐標連線圈閉。 根據(jù)《地 質(zhì) 報告》圈定的井田境界為 ： 北以 F1 斷層為界，南以 F31 斷層 為界，東以 F17 斷層為界，西以第 9勘探線為界，深部以 600 m 標高為界。 但隨著開采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn)量會有較大的提高幅度 。 設(shè)計井田范圍內(nèi)計算的煤層有 5 5 62C、 6 65B、 67 上 六層煤可采，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致。它不僅包含著煤 炭 在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。 礦井 工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。煤柱留設(shè)的依據(jù)是根據(jù)國家煤炭工業(yè)局制定的《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》計算的： 井田邊界留設(shè)煤柱 25 m 保護 煤 柱 ； 斷層兩邊各留設(shè) 15 m 保護 煤柱； 巷道兩邊各留設(shè) 10 m 保護煤柱 。移動角數(shù)值應(yīng)采用本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)或與本礦區(qū)條件類似的礦區(qū)的實測數(shù)據(jù)選取。 工業(yè)廣場 保護煤柱 是以 表 22 地質(zhì)開采條件、沖積層和巖層移動角 為依據(jù)留設(shè)。） ? （176。） ? （176。） 表土厚度（ m） 330 11 45 77 77 70 5 12 儲量計算方法 計算方法：用底板等高線平面投影分水平塊段法。塊段平均厚度179。 可采儲量計算公式： Z=(ZcP)C 式中 Z—— 礦井可采儲量； P—— 保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、湖泊等留設(shè)的永久煤柱損失量 ； C—— 采區(qū)采出率 ,中厚煤層不低于 ； Zc—— 礦井工業(yè)儲量?？梢赃M行礦井設(shè)計并以此數(shù)據(jù)為設(shè)計依據(jù)。 表 23 礦井可采儲量匯總表 序號 煤層號 工 業(yè)儲量 (萬t) 煤炭損失量 (萬 t) 可采 儲量 (萬 t) 工業(yè)場地 井田境界 斷層 開采 損失 合計 1 58 7 2 59 5 3 62C 1 4 63 5 5 65B 2 6 67 13 上 9 合計 15348.9 1 8 8 5 2 7 儲量計算的評價 本設(shè)計礦井的各類儲量計算嚴格 執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行的。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《 煤炭工業(yè)礦井 設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井年工作日按 330 d 計算； 每日凈提升時間為 16 h。八”的工作制度，即兩班生產(chǎn)，一班準備。 根據(jù) 地質(zhì)報告的資料描述，煤層儲量豐富 ， 地質(zhì)構(gòu)造 簡單， 煤層賦存條件等因素 。 計算得 P1= Z/AK =179。 = a； P3= Z/AK =179。 14 經(jīng)與《規(guī)程》和 《 采礦設(shè)計手冊 》 相核對，確定 a 比較合理的服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 Mt/a。 120= a 15 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本礦 與新強礦和向陽礦為鄰，其中新強礦為 Mt/a,采用立井開拓集中運輸?shù)拈_拓方式。 影響本 設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： 地形地貌和地面外部條件 ； 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 ； 煤層賦存和開采技術(shù)條件； 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；施工技術(shù)和設(shè)備條件；總體設(shè)計和礦井生產(chǎn)能力要求等。煤層傾角在 10 176。 。垂深 在 730 m 左右 ； 頂?shù)装鍨榉凵皫r、粗砂巖 和細砂巖 等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性好 ； 本礦井屬于低瓦斯礦井， 礦井瓦斯相對涌出量 m3/t，絕對涌出量 m3/min。 礦井開拓方案的選擇 確定井田開拓方式的原則