裝配圖采煤畢業(yè)設(shè)計(jì),裝配,采煤,畢業(yè)設(shè)計(jì) - I 摘要 本設(shè)計(jì)礦井為雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦 0.6Mt/a 新礦井設(shè)計(jì)，一共有 3 層可 采煤層，分別為 24#、25#、26#， 煤層總厚度為 6 米。煤層工業(yè)牌號(hào)為氣煤， 設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量 65.54Mt，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 78 年，本礦井設(shè)計(jì)采用以立 井為主的綜合開(kāi)拓方式，劃分為三個(gè)水平，六個(gè)采區(qū)。一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，采用 分層布置，24#、25#、26#層集中開(kāi)采。大巷運(yùn)輸采用 10 噸架線式電機(jī)車(chē)牽引 3 噸底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，采用普通機(jī)械化開(kāi)采。頂板處理方法為全部跨落法。 關(guān)鍵詞：礦井設(shè)計(jì) 聯(lián)合開(kāi)采 聯(lián)合開(kāi)拓 - II Abstract The design is the shuangyashang coal trade group limited responsibility company`s dongrong mine new well of 0.6Mt/a, possess new well of 0.6Mt/a, having totally 3 layers can adopt the coal seam, distinguishing to 24#、25#、26#, total thickness in coal seam is 6 rice.Coal seam industry card number is 1/3 coal, design the well farmland can adopt to keep the 65.54 Mt of deal, design service time limit as78years, this mineral well design the adoption regard the well of as to synthesize to expand the way mainly, dividing the line to two levels, six adopt the area. One works reaches to produce.The adoption 24#、25#、26#layering concentrates to mine.The big lane conveyance adopts 10 ton a line type electrical engineering cars lead 3 ton bottom unload type mineral cars transport, adopting coal craft as to synthesize the mechanization adopt the coal craft.A plank handles method as to across to fall the method all. Key Phrase:Mineral well design Unites to mine Unites to expand 目錄 - III 摘要 ..................................................................................................................I 目錄 ................................................................................................................III 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 .........................................................................1 1.1 井田概況 ....................................................................................................................................1 1.1.1 交通位置 ..............................................................................................................................1 1.1.2 地勢(shì)和河流 ..........................................................................................................................2 1.1.3 氣象和地震 ..........................................................................................................................2 1.1.4 本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 ......................................................................2 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 ......................................................................................................................2 1.2 地質(zhì)特征 ....................................................................................................................................3 1.2.1 地層 ......................................................................................................................................3 1.2.2 構(gòu)造 ......................................................................................................................................3 1.2.3 煤層 ....................................................................................................................................4 1.2.4 井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度 ..................................................................................................6 1.2.5 水文地質(zhì) ..............................................................................................................................7 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性 ..................................................................................................7 1.2.7 媒質(zhì)、牌號(hào)及用途 ..............................................................................................................8 1.3 勘探程度及可靠性 .....................................................................................................................9 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 ..........................................................10 2.1 井田境界 .................................................................................................................................10 2.1.1 井田周邊狀況 ....................................................................................................................10 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) ........................................................................................................10 2.2 井田儲(chǔ)量 ...................................................................................................................................10 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 ................................................................................................................10 - IV 2.2.2 保安煤柱 ............................................................................................................................11 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算方法 ....................................................................................................................11 2.2.4 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) ................................................................................................................12 2.3 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 ...............................................................................12 2.3.1 礦井工作制度 ....................................................................................................................13 2.3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ........................................................................................13 第 3 章 井田開(kāi)拓 ...........................................................................................14 3.1 概述 ..........................................................................................................................................14 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 ........................................................................14 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 ................................................................14 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 .............................................................................................................15 3.2.1 井硐形式和井口位置 ........................................................................................................15 3.2.2 開(kāi)采數(shù)目及水平標(biāo)高 ........................................................................................................18 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 ................................................................................................................20 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 ...................................................................................................21 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 ................................................................................................................21 3.3.1 井硐位置及坐標(biāo) ................................................................................................................21 3.3.3 水平數(shù)目及標(biāo)高 ................................................................................................................22 3.3.4 石門(mén)、大巷數(shù)目及布置 ....................................................................................................22 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇 ........................................................................................................25 3.3.6 煤層群的關(guān)系 ....................................................................................................................26 3.3.7 采區(qū)劃分 ............................................................................................................................26 3.4 井硐布置及施工 ...........................................................................................................................27 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) ....................................................................................27 3.4.2 井硐布置及裝備 ................................................................................................................28 3.4.3 井硐延伸的初步意見(jiàn) ........................................................................................................30 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 ...........................................................................................................................30 - V 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 ............................................................................................30 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車(chē)線路 行車(chē)線路布置長(zhǎng)度 ........................................................31 3.5.3 井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力驗(yàn)算 ....................................................................................................34 3.5.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 ............................................................................................................35 3.6 開(kāi)采順序 .......................................................................................................................................35 3.6.1 沿井田走向的開(kāi)采順序 ....................................................................................................36 3.6.2 沿井田傾向的開(kāi)采順序 ....................................................................................................36 3.6.3 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 ....................................................................................................................36 第 4 章 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) ................................................................38 4.1 采區(qū)概述 .......................................................................................................................................38 4.1.1 采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 ............................................................................38 4.1.3 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 ................................................................................38 4.2 采區(qū)巷道布置 ...........................................................................................................................38 4.2.1 區(qū)段劃分 ............................................................................................................................38 4.2.2 采區(qū)上山布置 ....................................................................................................................39 4.2.3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)布置 ....................................................................................................................40 4.2.4 采區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) ............................................................................................47 4.2.5 采區(qū)硐室簡(jiǎn)介 ....................................................................................................................48 4.2.6 采區(qū)工作面接續(xù) ................................................................................................................49 4.3 采區(qū)準(zhǔn)備 ..................................................................................................................................51 4.3.1 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 ........................................................................................................51 4.3.2 采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式 ........................................................................................51 第 5 章 采煤方法 ...........................................................................................55 5.1 采煤方法的選擇 ...........................................................................................................................55 5.1.1 采煤方法的選擇原則： ......................................................................................................55 5.1.2 直接影響采煤方法選擇的主要因素有以下五個(gè)方面 ......................................................55 5.1.3 采煤方法的選擇 ................................................................................................................56 - VI 5.2 回采工藝 .......................................................................................................................................56 5.2.1 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 ................................................56 5.2.2 選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 ....................................................................57 6.1 礦井井下運(yùn)輸 .............................................................................................................................59 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 ............................................................................................59 6.1.2 礦車(chē)的選型和數(shù)量 ............................................................................................................59 6.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 ........................................................................................................63 6.2 礦井提升系統(tǒng) ...............................................................................................................................64 6.2.1 礦井主提升設(shè)備的選擇 ......................................................................................................64 第 7 章 礦井通風(fēng)與安全 ................................................................................................................66 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 ..............................................................................................................66 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 .................................................................................................................67 7.2.1 風(fēng)量計(jì)算 ............................................................................................................................67 7.2.2 風(fēng)量分配 ............................................................................................................................72 7.2.3 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 ....................................................................................................72 7.2.4 風(fēng)速的驗(yàn)算 ........................................................................................................................73 7.3 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 .................................................................................................................75 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力的確定 ............................................................75 7.3.2 礦井等積空的計(jì)算 ............................................................................................................76 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 .........................................................................................................................77 7.5 礦井安全技術(shù)措施 .....................................................................................................................78 7.5.5 其他事故的預(yù)防 ................................................................................................................80 7.5.6 避災(zāi)路線及自救 ................................................................................................................81 第 8 章 礦井排水 ...........................................................................................82 8.1 概述 .............................................................................................................................................82 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量 ......................................................................................................82 8.1.2 對(duì)排水設(shè)備的要求 ..........................................................................................................82 - VII 8.2 礦井主要排水設(shè)備 .....................................................................................................................83 8.2.1 排水系統(tǒng)和排水方式簡(jiǎn)介 ................................................................................................83 8.2.2 主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 ............................................................................................83 第 9 章 采區(qū)供電 .......................................................................................87 9.1 礦井供電系統(tǒng)概述 .....................................................................................................................87 9.2 采區(qū)電器設(shè)備的型號(hào)及數(shù)目 .....................................................................................................87 9.3 變壓器容量選擇 .........................................................................................................................88 9.4 電纜選擇計(jì)算 .............................................................................................................................89 9.4.1 關(guān)于采區(qū)低壓電網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定 ........................................................................................89 9.4.2 規(guī)定電纜的長(zhǎng)度 ................................................................................................................90 9.4.3 確定電纜的芯線數(shù)目 ........................................................................................................90 9.4.4 選擇電纜截面 ....................................................................................................................90 第 10 章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ..................................................................94 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................97 附錄 1............................................................................................................97 附錄 2..........................................................................................................106 - 0 第1章 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 交通位置 東榮二礦位于黑龍江省集賢煤田東南端。行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯公社、升 昌公社和二九一國(guó)營(yíng)場(chǎng)管轄。西南距福利屯 32km。經(jīng)福利屯到礦物局所在地 —雙鴨山市為 40km。福利屯至富錦縣公路穿過(guò)本井田中部，福前鐵路在東榮 礦區(qū)南部邊緣外約 3km 處通過(guò)，交通比較方便。詳見(jiàn)圖 1-1。前 進(jìn) 鎮(zhèn) 建 三 江富 錦 寶 清 四 方 臺(tái)雙 鴨 山金 砂 崗東 榮 礦 區(qū)集 賢 樺 南佳 木 斯鶴 崗 湯 原 依 蘭綏 濱同 江 樺 川松花 江黑龍 江 東 榮 三 礦 交 通 位 置 圖 圖 1-1 交通示意圖 - 1 1.1.2 地勢(shì)和河流 本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢(shì)低平，地面標(biāo)高-170～- 150m，井田東部有雙山子，標(biāo)高+154.7m，西依索利崗山，標(biāo)高+207.9m，南鄰 完達(dá)山北髡，北面廣闊平坦。 本井田內(nèi)沒(méi)有大的河流，只有二道訶子等季節(jié)性河流，從西，南兩個(gè)方向 流過(guò)本區(qū)邊緣，雨季二道河子流量為 5.9m3/s，近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在 井田內(nèi)修筑了一些排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所減小，并且對(duì)本井田開(kāi)采影響 甚微可以忽略。 松花江位于本礦區(qū)北部，距井田較遠(yuǎn)，距離為 38km。 1.1.3 氣象和地震 本地區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高，年平均最高氣溫 為 20.1?！?23.7。c 年平均最低氣溫-17.4?！?23.9。最低氣溫可達(dá)-35。 。 年降水量 325.7～ 692.3mm，年蒸發(fā)量 1095.5～ 1430.6mm，年平均風(fēng)速 4.1～ 4.7m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)，每年十月至次年五月為凍結(jié)期。最大凍深度 1.55～ 2.08m。 根據(jù)國(guó)家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)裂度在 6°以下，過(guò)去無(wú)強(qiáng)烈地震記 載。 1.1.4 本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 本礦區(qū)東西寬 4～ 5km，南北長(zhǎng) 4km，面積 20km2，且規(guī)劃用二對(duì)井進(jìn)行開(kāi) 發(fā)，總規(guī)模為 60 萬(wàn) t/a， 雙鴨山礦物局距本區(qū)約 42km，雙鴨山現(xiàn)有生產(chǎn)礦井 8 對(duì)，1984 年生產(chǎn)能力 已達(dá)到 611 萬(wàn) t/a，全局共有職工 68171 人。 本井田沒(méi)有生產(chǎn)，在建及停閉礦井，也沒(méi)有小煤窯，在井田外 15km 處有正 生產(chǎn)的雙鴨山礦物局集賢煤礦，兩面約 18km 處有集賢縣升平小煤礦，集賢煤 礦采用立井開(kāi)拓，設(shè)計(jì)能力 60 萬(wàn) t/a，一水平標(biāo)高-150m，目前正開(kāi)采 16.17.18.23 號(hào)煤層，共布置四個(gè)采區(qū)，礦井正常涌水量 88.88m3/h，最大涌 水量 278.8m3/h，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井。 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，但是雙鴨山礦物局距本區(qū)較近，可借助 - 2 老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力資源及材料供應(yīng)條件都是良好的。 雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦 區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議，所以，供電電源容易解決。 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 地層 本井田的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，雞西群穆棱組，在 穆棱組上覆有巨厚的第三，第四地層晚侏羅系煤系地層不整合于元古界—古生 界基底之上，基底由元生界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成。見(jiàn)下 面地層系統(tǒng)表 1-1。 表 1-1 地層系統(tǒng)表 界 系 統(tǒng)（群） 組 厚度（米） 全新統(tǒng) 10~20 全新統(tǒng) 溫全河組 20~40 上更新統(tǒng) 顧?quán)l(xiāng)屯組 10~40 中更新統(tǒng) 40~80 第 四 系 下更新統(tǒng) 白土山組 15~50 新 生 界 第三系 上新統(tǒng) 富錦組 121 穆棱組 >750 成子河組 930 中 生 界 侏 羅 系 上統(tǒng) （雞西群） 東榮組 250 古生界 中統(tǒng) 青龍山組 不清 元古界 麻山群 不清 1.2.2 構(gòu)造 本井田位于三江盆地的西部。三江盆地是中生代以來(lái)的一個(gè)斷層的—凹陷 地。區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些北展布的次一級(jí)隆起帶和凹 陷帶組成。本井田構(gòu)造屬盆地內(nèi)的綏化—集賢凹陷帶。 由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)合部位，應(yīng)力集中較為復(fù)雜， 特別是北部背向斜處，構(gòu)造對(duì)煤層的破壞較大，煤的變質(zhì)程度也有所增高，斷 層多為壓扭曲性斷層，導(dǎo)水性差。 - 3 井田內(nèi)主要構(gòu)造分述如下： 1．?dāng)鄬?井田內(nèi)共有斷層六條，其中東西向三條，北東向兩條，南北向一條。其特 征見(jiàn)下表： 表 1-2 序號(hào) 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差 m 斷層可靠程度 1 F10 逆 南北 34~~45 不詳 2 F29 正 東西 50~~90 可靠 3 F27 正 東西 60~~80 不詳 4 F9 逆 北東 40~~130 可靠 5 F65 逆 東西 65~~85 可靠 6 F84 逆 北東 30~~50 可靠 2．巖漿活動(dòng) 本井田內(nèi)的巖漿以侵入為主，大多數(shù)呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地 層中，為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長(zhǎng)巖、基性輝綠巖玄武巖為主。巖漿巖主 要分布在 F9 斷層與精查 17 線之間，成巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。 1.2.3 煤層 本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中在雞西城子河組，該組地層總厚度 為 930m，含煤 30 余層，煤層平均厚度 26.29 m。其中大部分為不可采的薄煤 層；可采及局部可采的煤層自上而下有：24 、25 、26 號(hào)共三個(gè)煤層，平均 總厚度 6 m。各煤層的傾角一般為 15～30°。 表 1-3 各煤層特征見(jiàn)表： 煤 層 層間距（m） 最大—最小 平均 可采厚度（m） 最大—最小 平均 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 可采類(lèi)型 24 10～40 1.8～2.4 2.1 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采 - 4 25 25 6～20 1.6～2.2 1.9 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采 26 15 1.6～2.4 2 單一煤層 穩(wěn)定 全部可采 1．主要可采煤層 24 號(hào)煤層，基本全井田發(fā)育，可采范圍內(nèi)厚度穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層厚度 一般為 1.8~~2.4 m。頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖；底板為為粉砂巖和細(xì) 砂巖。 25 號(hào)和 26 號(hào)煤層間距為 25 m，24 號(hào)與 25 號(hào)煤層間距為 15 m，25 號(hào)和 26 號(hào)層地質(zhì)情況與 24 號(hào)相同。 圖 1-2 煤層柱狀圖 - 5 巖 性 描 述 肥 氣 煤 ， 粉 砂 質(zhì) 泥 巖 細(xì) 砂 巖 ， 灰 色 粉 細(xì) 砂 巖 細(xì) 中 砂 巖 細(xì) 砂 巖 ， 灰 -灰 白 色 細(xì) -粗 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 ， 泥 巖 夾 煤 細(xì) -中 砂 巖 粗 -中 砂 巖 地層 厚(煤層(煤層號(hào) 13.99 16.07 9.40 10.92 7.98 7.65 5.98 34.44 4.96 15.187 11.21 6.39 12.03 2.1 2.026 柱 狀地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 中 生 界 侏 侏 羅 羅 系 統(tǒng) 上 1.9 24 25 肥 氣 煤 ， 肥 氣 煤 ， 1.2.4 井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度 有關(guān)巖石性質(zhì)及厚度特征詳見(jiàn)下表 1-4 表 1-4 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名 稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模 量 kg/cm3 砂巖 2.0～2.6 5～25 2～20 0.5～0.4 0.5～8 1～10 礫巖 2.3～2.6 5～15 1～15 0.2～1.5 0.8～8 2～8 泥巖 2.7～ 2.85 1.6～5.2 12.83 0.6～2.0 2～7 5～10 - 6 灰?guī)r 2.2～2.7 5～20 5～20 0.5～2.0 1～8 5～10 頁(yè)巖 2.0～2.4 16～30 1～10 0.2～1.0 1～3.5 2～8 石英 2.65～2 .7 0.12～0 .5 15～35 1.0～3.0 6～ 20 6～20 1.2.5 水文地質(zhì) 1、井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不同，現(xiàn)分述如下： 第四系孔隙含水層，全井田廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚， 由南向北逐漸增厚，水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水和山區(qū)地下水，涌水量 0.705～7L/sm。 第三系孔隙含水層在井田內(nèi)廣泛分布，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北逐 漸增厚，向東便薄，涌水量為 0.001～0.83L/sm。 煤系裂隙含水帶，本含水帶是直接充水含水層，它與第三系有水力聯(lián)系， 但很微弱。 基底巖層裂隙水：分布與低山和丘陵地帶，由花崗巖安山巖，及變質(zhì)巖組 成，對(duì)煤系裂隙水帶補(bǔ)給量甚微，而且對(duì)礦床水無(wú)影響。 2、井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部黏土，亞黏土，中部黏土，亞黏土 層和第三系泥巖，砂巖層。 3、地面水及各含水層之間的關(guān)系 本井田煤系裂隙水補(bǔ)給條件不好，富水性較小，礦井在開(kāi)采過(guò)程中，排水 將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲(chǔ)水量為主，開(kāi)采初