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中國礦業(yè)大學(xué)采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)【最新】-閱讀頁

2025-03-24 00:02本頁面
  

【正文】 煤厚達(dá)到可采(),無工業(yè)價(jià)值。山4煤位于山3~,一般為20m左右,~,煤層厚度0~(煤厚+硅化煤厚+煌斑巖厚),全區(qū)大部分可采,僅井田的東北以至東部露頭煤層缺失。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由1~6層(一般3~4層)煤分層組成。本層現(xiàn)能利用部分,可采厚度變化較大,為0~,含矸率0~31%,平均16%,在井田東部,由于受煌斑巖這一不規(guī)則侵入體的穿插破壞,使得殘留的部分煤層變薄,且上下跳動(dòng),改變了煤層的原有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。含煤11層,自上而下分別為38下、10煤層,含煤系數(shù)38%。分述如下:1煤層:位于太原組的頂部,距山西組底部K3砂巖一般2m左右,大部分被K3砂巖所沖刷,全區(qū)僅15個(gè)鉆孔見有賦存,~,%。K3砂巖巖性變化大,一般為中、粗粒石英砂巖,局部相變?yōu)榧?xì)砂巖直覆于2煤層之上。煌斑巖在東南、東北部以及東部邊緣侵入本層,部分煤層受熱變質(zhì)、硅化。賦存于區(qū)內(nèi)中西部,東部與35煤合并,除西北部無煤外,區(qū)內(nèi)大部可采,煤層層位較穩(wěn)定,在口1T50T603孔處較厚,是本區(qū)可采煤層之一。零星分布于勘探區(qū)中西部,不具工業(yè)價(jià)值?!?煤層:位于35煤層之下,~,一般3m左右,全區(qū)見煤的鉆孔有66個(gè),~,見煤點(diǎn)占41%,其中達(dá)到可采厚度的有19個(gè)孔,主要分布在東北部,其它地區(qū)零星分布,不具工業(yè)價(jià)值。南部間距較大,在25m左右,北、東部間距較小,一般為14m。8煤層:位于7煤層之下,一般15m左右,與35~,南部間距較大40m左右,向北東部變小為30m左右。81 煤層:該煤層是8號(hào)煤層之上的一個(gè)分層。~。分布在井田東、西部,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。全區(qū)見有煤鉆孔102個(gè),賦煤點(diǎn)63%,~,其中達(dá)到可采厚度的只有22個(gè)鉆孔點(diǎn),在東北部連片分布,其它地區(qū)零星分布,屬不可采煤層。全區(qū)見煤鉆孔32個(gè),僅個(gè)別點(diǎn)達(dá)到可采厚度,無工業(yè)價(jià)值。山4煤層:煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,由1~6層(一般3~4層)煤分層組成。煤層含矸率在可采范圍內(nèi)為0~31%,平均16%。 35煤層:煤層特厚,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。夾矸一般為高嶺巖、高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖。 8煤層:煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 塔山區(qū)各主要可采煤層特征表含煤地層煤層名稱煤層厚度最大~最小平均煤層間距最大~最小平均頂?shù)装鍘r性煤層結(jié)構(gòu)(煤分層數(shù))賦存范圍容重(t/m3)頂板底板山西組山40~~煌斑巖、硅化煤、粉砂巖高嶺質(zhì)泥巖、粉砂巖1~6全區(qū)大部分太原組20~高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖2~6全區(qū)大部分~3~5~炭質(zhì)泥巖、高嶺質(zhì)泥巖、粉砂巖高嶺質(zhì)泥巖、碎屑高嶺巖、粉砂巖6~35全區(qū)~8~粉砂巖、砂質(zhì)泥巖高嶺質(zhì)泥巖、高嶺巖、粉砂巖1~5全區(qū)注:表中容重為1/3焦煤和氣煤的容重。直接頂:直接頂巖性在火成巖侵入?yún)^(qū)主要為火成巖、硅化煤、粉砂級(jí)以下之沉積巖;在非火成巖侵入?yún)^(qū)巖性主要為粉砂級(jí)以下之沉積巖。直接頂厚度分布無明顯趨勢(shì);一般為10m左右。老頂:巖性均為火成巖,細(xì)砂礫巖,其主要成分為石英,普氏硬度為V甲-IV類,基本上屬于堅(jiān)硬巖石。直接頂:巖性復(fù)雜,在火成巖侵入?yún)^(qū)即有火成巖及粉砂級(jí)以下之沉積巖,在非火成巖侵入?yún)^(qū),巖性主要為粉砂級(jí)以下之沉積巖,復(fù)合層結(jié)構(gòu)的直接頂穩(wěn)定性較差。其普氏硬度為Ⅵ甲Ⅲ類。K3砂巖分布穩(wěn)定,巖性為細(xì)?!暗[石英砂巖,膠結(jié)較致密堅(jiān)硬。3)35煤層:煤層頂板一般為炭質(zhì)泥巖,高嶺質(zhì)泥巖和粉砂巖。直接頂:在火成巖侵入?yún)^(qū),巖性主要為火成巖、炭質(zhì)泥巖及高嶺質(zhì)泥巖等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在非火成巖侵入?yún)^(qū),巖性主要為高嶺質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖等。老頂:砂巖、火成巖。直接頂:巖性為泥巖、粉砂巖,厚層狀,半堅(jiān)硬,具水平層理,波狀層理,底部含黃鐵礦結(jié)核,普氏硬度為ⅦⅣ類,平均為Ⅴ甲類,屬中等堅(jiān)硬的巖石。 煤的特征及其用途本區(qū)各主要可采煤層以1/3焦煤和氣煤為主,伴有零星的1/2中粘煤及弱粘煤。山35煤層受煌斑巖的影響,均出現(xiàn)大面積分布的以貧煤為主、無煙煤和不粘煤為輔“混煤”,此外還有“硅化煤”及少量的天然焦。山2煤具有弱玻璃光澤,結(jié)構(gòu)較疏松。8煤以暗淡型煤為主,略具絲絹光澤致密塊狀,節(jié)理較發(fā)育,節(jié)理面充填有方解石脈。(3)“硅化煤”呈灰~深灰色。(4)天然焦呈黑灰~鋼灰色,參差狀斷口,土狀或微帶金屬光澤,氣孔發(fā)育,具垂直層面柱狀節(jié)理,灰分較高。本井田內(nèi)層位很少?;曳郑焊骺刹擅簩泳鶠楦呋颐海?煤灰分最高均在 31%以上,其次為2煤層接近30%,3 8都在26%左右。其余各可采煤層全硫含量均小于1%,均屬低硫煤。發(fā)熱量:~(4857~5778卡/g)之間, 8煤層最高,依次為 3山4??赡バ?、抗碎強(qiáng)度:各煤層均為易磨碎煤,均屬高強(qiáng)度煤。屬富灰煤;%左右,屬低硫煤;~(4757~4993卡/g)之間,明顯低于氣煤、l/3焦煤;其粘結(jié)性幾乎完全喪失,屬無粘結(jié)性的煤;焦油產(chǎn)率也急劇降低,平均低于2%。精煤回收率均屬低等。2煤中等可選,山35煤難選,8煤極難選。另據(jù)對(duì)現(xiàn)有石炭系生產(chǎn)礦井調(diào)查情況看,各礦井均屬低瓦斯礦井。在井田東南部開采的龍虎溝煤礦,~%,%。(2)各煤層均存在煤塵爆炸危險(xiǎn)性。據(jù)對(duì)小窯調(diào)查,煤的自燃是隨氣候的變化而變化的,一般情況下堆積6~12個(gè)月即發(fā)熱。小峪礦井下工作面采空區(qū)現(xiàn)有火區(qū),測(cè)定其自然發(fā)火期為24個(gè)月左右。本設(shè)計(jì)對(duì)各煤層均按自燃發(fā)火煤層處理。根據(jù)上述煤質(zhì)特征,由于絲質(zhì)組含量高也不適于干餾和液化,而主要用作動(dòng)力和民用燃燒用煤。據(jù)上述特點(diǎn),“混煤”仍可作為動(dòng)力用煤。煤田范圍劃分為井田的原則有:1)井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量,煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng);2)保證井田有合理尺寸;3)充分利用自然條件進(jìn)行劃分,如地質(zhì)構(gòu)造(斷層)等;4)合理規(guī)劃礦井開采范圍,處理號(hào)相鄰礦井間的關(guān)系。1)井田計(jì)算儲(chǔ)量的煤層有山35及8層。3)列人平衡表外儲(chǔ)量的工業(yè)指標(biāo)為:~;灰分在40~50%的高灰分煤;山2煌班巖侵入范圍內(nèi)的接觸變質(zhì)煤及零星正常煤。各煤層的可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算: 可采儲(chǔ)量=(工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失)帶區(qū)回采率 (公式21)式中:工業(yè)儲(chǔ)量為能利用的儲(chǔ)量,包括:A+B+C+D級(jí)儲(chǔ)量。帶區(qū)回采率:薄煤層取85%,中厚煤層取80%,厚煤層取75%。井田內(nèi)各類保安煤柱的留設(shè)標(biāo)準(zhǔn)如下:1)井田邊界和帶區(qū)間的煤柱留設(shè)按照《煤礦安全規(guī)程》,井田邊界留設(shè)30~50m煤柱。3)斷層煤柱的留設(shè)斷層煤柱的留設(shè)主要是為了預(yù)防頂板、沼氣、水等自然災(zāi)害。如在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)斷層情況與地質(zhì)報(bào)告不符時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整煤柱留設(shè)尺寸。經(jīng)計(jì)算。2,%;35 t,%;8,%?!叭刻靸籼嵘龝r(shí)間按16h計(jì)算。理由如下:1)新型煤炭企業(yè)發(fā)展的需要建設(shè)大規(guī)模、集約化的特大型現(xiàn)代化礦井,就是使煤礦企業(yè)由傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型變?yōu)橘Y金密集型、技術(shù)密集型的新型企業(yè)。深化改革搶抓機(jī)遇,狀大煤炭主業(yè),走現(xiàn)代化、集團(tuán)化、多元化、國際化道路。2)同煤集團(tuán)所具備的優(yōu)勢(shì)(1)企業(yè)規(guī)模大半個(gè)多世紀(jì)以來,同煤集團(tuán)作為我國重點(diǎn)的大型煤炭生產(chǎn)企業(yè),為我國煤炭工業(yè)的發(fā)展?fàn)畲笞龀隽溯^大的貢獻(xiàn)。(2)技術(shù)力量雄厚集團(tuán)公司在幾十年的發(fā)展過程中培養(yǎng)和鍛煉了一大批有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人和管理干部?,F(xiàn)在基本形成了一條以煤炭循環(huán)利用、煤電化制造等為一體的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)鏈。3)優(yōu)越的開采技術(shù)條件(1)豐富的煤炭資源,其中主采5(35)和8,占礦井可采儲(chǔ)量的74%,煤炭資源豐富,礦井服務(wù)年限可達(dá)110a,為建設(shè)大型現(xiàn)代化礦井奠定了良好的資源條件。主要可采煤層賦存穩(wěn)定,煤層厚度大(35, 8),非常適合于綜合機(jī)械化開采和建設(shè)大型現(xiàn)代化礦井。90年代以后,全國煤炭企業(yè)與科研院所、制造廠家共同攻關(guān),努力創(chuàng)新,使綜采技術(shù)不斷提高,綜采裝備進(jìn)一步得到更新,新技術(shù)得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用,機(jī)械化裝備和技術(shù)水平大幅度提高,大噸位、大功率、大運(yùn)量、機(jī)電一體化和自動(dòng)化的綜采和綜掘設(shè)備的研制成功及應(yīng)用,使高產(chǎn)高效工作面及高產(chǎn)高效礦井建設(shè)有了新的發(fā)展,單產(chǎn)水平有了大幅度提高,采煤效率達(dá)到了世界先進(jìn)水平,有力促進(jìn)了高產(chǎn)高效礦井建設(shè)。高產(chǎn)高效礦井的建設(shè),加快了我國煤機(jī)制造業(yè)的改革與技術(shù)創(chuàng)新,使煤礦機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,采煤設(shè)備的系列化不斷完善,形成了采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)、提升、運(yùn)輸、供電、排水、通風(fēng)等不同生產(chǎn)系統(tǒng)的系列產(chǎn)品和成套裝備,為滿足煤炭企業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求提供了可靠的保證。礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算: T=Z/KT=4=110a經(jīng)計(jì)算,塔山礦井服務(wù)年限為110a。1)煤層開采能力井田內(nèi)各煤層均屬特厚 煤層,賦存穩(wěn)定,厚度變化不大。 Mt達(dá)產(chǎn)。3)通風(fēng)安全條件校核礦井瓦斯涌出量小,屬低瓦斯礦井。4)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。煤層傾角 25176。煤層傾角 〉45176。塔山礦井楊家窯工業(yè)場(chǎng)地遠(yuǎn)離井田,背靠七峰山,場(chǎng)地標(biāo)高與井田東部邊界煤層高差較小,具備平硐開拓的條件,因此首先選用平硐開拓方式,分為主副兩平硐同時(shí)施工。因此,在井田內(nèi)選擇工業(yè)場(chǎng)地、修建鐵路專用線極為困難。煤田邊緣楊家窯村場(chǎng)地地勢(shì)開闊,地形較平坦,工程地質(zhì)條件好,有建設(shè)礦井選煤廠及其它資源綜合利用項(xiàng)目的條件,工業(yè)場(chǎng)地不壓煤;初期可開采井田淺部的主要可采煤層3-5#煤層,煤層開采技術(shù)條件相對(duì)較好,煤層生產(chǎn)能力大;距礦區(qū)輔助企業(yè)中心區(qū)較近;距大秦線較近,鐵路專用線接軌方便,煤炭運(yùn)輸順向;在溝外建工業(yè)場(chǎng)地,可有效緩解口泉溝內(nèi)鐵路、公路交通運(yùn)輸緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重之狀況。隨著綜合機(jī)械化采煤技術(shù)裝備的發(fā)展,單軌吊、卡軌車、齒軌機(jī)車及無軌膠輪車等新型輔助運(yùn)輸機(jī)車發(fā)展很快,加之架線電機(jī)車、防爆型蓄電池機(jī)車及防爆型提升機(jī)(絞車)等,基本上解決了各種煤層賦存條件下的井下輔助運(yùn)輸問題,特別是新型輔助運(yùn)輸機(jī)車的應(yīng)用,大大減少了中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化了系統(tǒng),這就為加大水平開采的傾斜角度、加大水平走向長(zhǎng)度和減少水平數(shù)目提供了條件。35煤層以上各可采煤層距離較近,稱為上組煤,即上水平;8煤層稱為下組煤,即下水平。帶區(qū)劃分從充分考慮利用井田內(nèi)斷層保護(hù)煤柱,煤層合并線等自然邊界,減少煤炭損失,增大礦井可采儲(chǔ)量的基礎(chǔ)上,盡可能加大帶區(qū)尺寸,充分發(fā)揮大功率采、掘、運(yùn)設(shè)備的生產(chǎn)能力,延長(zhǎng)帶區(qū)服務(wù)年限,降低巷道掘進(jìn)率、提高帶區(qū)回采率等因素考慮。3個(gè)分區(qū)分別為北一帶區(qū)、南二帶區(qū)和南三帶區(qū)。根據(jù)確定的井筒位置、井田內(nèi)煤層賦存條件以及礦井通風(fēng)、運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)系統(tǒng)的需要,按照下行式開采順序,井田內(nèi)初采水平為一水平上組煤,而上組煤主采煤層為35煤層,故礦井前期上組煤主要大巷確定沿35煤層布置,共布置3條大巷,其中,一條為膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷,一條為輔助運(yùn)輸大巷,另一條為回風(fēng)大巷。35煤層為特厚煤層,頂部由于煌斑巖侵入,使煤層受熱變質(zhì),形成變質(zhì)煤。根據(jù)35煤層賦存和開采順序安排,對(duì)大巷在煤層中的布置位置,提出如下三個(gè)方案。此方案對(duì)掘巷期間揭露煤層頂板情況,為下步開采提供頂板資料有利,但巷道維護(hù)困難。由于煤層中無穩(wěn)定標(biāo)志層,大巷在實(shí)際施工過程中無法定位,從而無法保證大巷在煤層中的位置。在實(shí)際施工過程中容易確定大巷的位置,同時(shí)35煤層從垂向上相比,煤層上部頂煤結(jié)構(gòu)松散、層理、節(jié)理發(fā)育、并且有2m左右的破碎帶,從底部往上7m范圍內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、整體性結(jié)構(gòu)相對(duì)較好,從而利于巷道的維護(hù)。1)開采順序水平、煤層開采順序采取下行開采,即先采上組煤,后采下組煤。礦井帶區(qū)間的開采順序?yàn)橐?、二、三~四、五、六直到七帶區(qū)。2)煤層接替本井田共有可采煤層4層,分別為山3_8煤層,其中主要可采煤層為上組煤35和下組煤8煤層。對(duì)上組煤層的山3煤層采取聯(lián)合布置開采,即通過水平大巷布置回風(fēng)、輔助運(yùn)輸斜巷及溜煤眼與各煤層相應(yīng)帶區(qū)大巷連通。礦井后期開采下組煤,采用暗斜井進(jìn)入8煤層,8煤層與35,輔助運(yùn)輸按6176。皮帶暗斜井及回風(fēng)暗斜井按15176。在開采下水平8煤層時(shí),沿8煤層頂板布置下水平煤層大巷?!叭隆遍_采本礦開采的35煤層平均厚度達(dá)10m以上,并且埋深在400~500m左右,開采后勢(shì)必對(duì)地面及村莊建筑物有很大影響。因此設(shè)計(jì)對(duì)地面如較大的村莊、鐵路、主要建筑物等,按保護(hù)等級(jí)采用留設(shè)相應(yīng)永久保護(hù)煤柱進(jìn)行保護(hù)。故設(shè)計(jì)推薦對(duì)絕大多數(shù)并不嚴(yán)重影響礦井開拓布置、帶區(qū)服務(wù)年限和工作面正常接續(xù)的村莊實(shí)行留設(shè)煤柱方法,該煤柱可采用連續(xù)采煤機(jī)采用旺格威利采煤法對(duì)其進(jìn)行條帶式回收。 井田開拓方案比較1)提出方案根據(jù)選定的工業(yè)場(chǎng)地位置,以及平硐開拓方式,設(shè)計(jì)提出四個(gè)開拓方案。并在斷層拐點(diǎn)處開拓過斷層大巷,直至井田南部邊界。二帶區(qū)、三帶區(qū)分別以南側(cè)過斷層大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進(jìn)。繼續(xù)沿?cái)鄬颖眰?cè)布置大巷至斷層拐點(diǎn)處改變方向,沿?cái)鄬颖眰?cè)開拓大巷至650m處,在此處向北布置大巷直至井田北部邊界,同時(shí)向南布置過斷層大巷,直至井田南部邊界。三帶區(qū)、四帶區(qū)分別以對(duì)應(yīng)南側(cè)過斷層大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進(jìn)。七帶區(qū)、八帶區(qū)分別以對(duì)應(yīng)南側(cè)過斷層大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進(jìn)。()一帶區(qū)以大巷作為帶區(qū)巷道,實(shí)行大巷條帶式單翼布置開采,工作面由北向南推進(jìn)。四帶區(qū)、五帶區(qū)分別以南側(cè)過斷層大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進(jìn)。()一帶區(qū)、二帶區(qū)分別以井田東部南北向大巷的北側(cè)大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向推進(jìn)。五帶區(qū)、六帶區(qū)分別以井田西部部南北向大巷的北側(cè)大巷為帶區(qū)大巷,實(shí)行條帶試雙翼開采,工作面分別垂直于帶區(qū)大巷向東、西方向
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