滦开崔家煤矿矿井的初步设计-学位论文.doc
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1、河南理工大学本科毕业设计(论文) 摘要毕业设计开滦崔家煤矿矿井的初步设计摘要本设计是根据河北省开滦集团崔家寨矿的实际情况对其矿井进行的初步设计。设计的井田面积为34平方公里,矿井年产180万吨,井田内煤层赋层较深,倾角不大,平均厚3.81m,瓦斯涌出量相对较小,矿井涌水量一般。设计采用立井开拓方式,采用倾斜长壁采煤方法,综合机械化一次采全高的回采工艺,用全部跨落法处理采空区,主要对矿井开拓、采煤方法,矿井排水,矿井通风以及安全技术措施进行了初步设计,对矿井运输、通风、排水等生产系统进行了设备选型计算,对矿井各个生产系统的生产过程进行了描述,并对矿井各个生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约关
2、系进行了有关说明。在设计过程中,尽量采用先进的技术和设备,矿井全部实现机械化,采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验,实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词:开拓方式 采煤方法 矿井排水 矿井通风 I河南理工大学本科毕业设计(论文) 目录AbstractThis design is according to heibei kailuan group cui home village of actual situation to the preliminary design of the mines. Design of area of 34 square k
3、ilometers in laohutai mine field of 180 tons of coal mine, coal, the field of deep layer within assigned, little inclination thick on average, a 3.81 m, gas flow-volume was relatively small, mine yield.Design uses vertical way, adopt strip type development, using tilt to longwall mining method, comp
4、rehensive mechanized in one of the high technology, with all the grouting method across the fall of coal mine, and mine drainage, and mine ventilation and safety technical measures, the preliminary design of mine ventilation and drainage as transport, the production system, selection of equipment fo
5、r each production calculation of mine production process system are described, and all of mine production system and the relationship between production and related instructions. Between In the design process, the use of advanced technology and equipment, mine, all realize mechanization by advanced
6、technology and reference has realized high, realize the modernization of mine ore a side experience high yield and high efficiency and good economic benefit and social benefit.Keywords: Pioneering way Mining method Mine drainage Mine ventilation目录前 言11 井 田 概 况21.1交通位置21.2地形地貌及水系21.3气象与地震21.4水源31.5电源
7、32 地 质 特 征42.1地层及地质构造42.1.1地层42.1.2地质构造52.2煤层及煤质52.2.1煤层52.2.2煤质62.2.3煤层顶底板情况62.2.4瓦斯62.2.5煤尘爆炸性62.2.6煤的自燃倾向62.2.7地温62.3水文地质条件72.3.1井田内主要含水层72.3.2主要隔水层72.3.3地下水的补给、径流及排泄条件82.3.4井田水文地质类型82.3.5矿井涌水量92.4地质勘探程度及存在的问题93 井区设计概况103.1井田境界103.2井田储量103.3矿井工业储量103.4矿井设计储量113.5矿井工作制度123.6矿井服务年限124 井田开拓144.1开拓方式
8、选择144.2井硐形式、数目位置及其配置144.2.1井硐形式选择144.2.2 井筒位置的确定144.3井筒特征154.3.1主井154.3.2副井164.3.3风井164.3.4井筒特征编制174.4运输大巷断面布置184.4 .1选择巷道断面形状184.4.2确定巷道断面尺寸184.4.3 布置巷道内水沟和管线214.4.4计算巷道掘进工作量和材料消耗量214.4.5编制图标224.5井底车场234.5.1设计基本参数244.5.2一些基本问题的确定244.5.3线路联接计算254.5.4轨道线路平面布置254.5.5通过能力计算284.5.6确定井底车场主要断面314.6井底车场硐室3
9、14.6.1主井系统硐室314 .6.2副井系统硐室324.6.3其他硐室345 采煤方法355.1采煤方法的选择355.2回采工作面有关参数355.3采区巷道布置及生产系统355.3.1概述355.3.2采区巷道布置依据及要求365.4 采区走向长度的确定365.5 采区生产系统365.6回采工艺375.6.1回采工艺的选择375.6.2回采工作面支护及顶板管理375.6.3工作面的采煤和运煤375.6.4综采面情况376 矿井运输386.1井下运输系统和运输方式的确定386.2带区运输设备的选型386.3大巷运输设备397 矿井排水407.1概述407.1.1排水设备选型计算407.1.2
10、水泵形式及台数的确定418 矿井通风438.1矿井通风系统的选择438.1.1通风设计的基本依据438.1.2矿井通风系统要符合下列要求438.2矿井通风系统的确定448.3风量计算及分配448.3.1采煤工作面的实际需风量448.3.2掘金工作面需要的风量468.3.3峒室实际需风量468.3.4矿井总风量478.4全矿通风阻力计算478.4.1计算原则478.4.2计算方法478.5计算矿井总风阻及等积孔518.6扇风机和电动机确定519 安全技术措施529.1预防瓦斯燃烧爆炸的主要措施529.2防井下火灾的主要措施539.3井下水灾的预防措施539.4防尘措施54参考文献55致谢56VI
11、河南理工大学本科毕业设计(论文) 前言前 言本次设计是根据河北省开滦集团蔚州矿业公司的崔家寨矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料,对其做的初步设计。设计能力与服务年限:矿井设计年生产能力180万吨,服务年限为94年.我们矿建专业学的知识面很广,但是不是很精,我之所以选择矿井初步设计,是因为矿井初步设计对我们来说比较难和复杂,这样我就能更多的学到知识,为将来的工作做好铺垫。设计是在我们搜集、整理和运用资料的基础上,通过贯彻执行矿产资源法、煤炭法、煤炭工业技术政策、煤矿安全规程、煤炭工业矿业设计规范,井巷工程等之后,再进行井田开拓、准备方式及采煤方法的选择和矿山运输、提升、排水及通风的设计
12、计算。所有这些都能培养我们分析问题、解决问题的综合能力和撰写技术文件、绘制工程图件的基本技能。衷心感谢芮老师的指导,在这三个月里,正是他认真、耐心、详细的辅导,才使我能按时、按质的完成毕业设计。由于我知识水平和知识范围的限制,设计中难免有不当和错误之处,恳请批评指正。56河南理工大学本科毕业设计(论文) 第一章 井田概论1 井 田 概 况1.1交通位置崔家寨矿井位于河北省蔚县矿区的北部,行政区划隶属张家口市蔚县白草村乡及涌泉庄乡管辖。地理坐标为:东经1142440-1143036,北纬395334-395825。该矿井西南距蔚县南留庄镇约5公里,东南距蔚县城11公里,有公路相通。从南留庄向西可
13、通往山西省广灵县及大同市,由蔚县城向东可通往首都北京,向北通往张家口,宣化,向南通往涞源、保定及石家庄,交通较为便利。1.2地形地貌及水系崔家寨矿位置为,东界:以2726孔与254孔地面中心坐标的连线及延长线与莲花山区为界;南界:以纵13勘探线两端的21孔及22孔地面中心线坐标的连线及其延长线与单候及南留庄井田为界;西界:以F1断层与西细庄井田为界;北界:以纵7勘探线两端的77孔457孔地面中心坐标的连线及其延长线、径线38540000、矿区北部勘探边界为界。其井田地形为西北高,东南低的山前冲洪积平原,海拔高程介于+900+1100m之间,北西向冲沟发育,最深可达20余米,平时沟底干涸无水,暴
14、雨后洪水顺冲沟泄于从蔚县矿区南流经的壶流河中。1.3气象与地震本区属北方干燥型大陆气候,年平均雨量为425.1mm,且大都集中在7、8月份。年平均气温为6,最高月(7月)平均气温为23.2,最低月(1月)平均气温为-12.8。冬季长达5个月之久,年蒸发量为1650mm。冬季多西北风,最大风力达9级,且多发生在3月份,并有沙尘暴现象,其他时间多季风,风力不强。冻结期自11月至次年3月,冻土深度为1.31.5m。根据蔚县地震办公室1991年5月31日提供的蔚县矿区地震基本烈度评定报告,蔚县矿区地震基本烈度为六度。1.4水源经过水资源的勘探,目前已取得了1.56m3/s的水资源,其中B级0.66m3
15、/s,C级0.9m3/s,可作为矿区用水的水源地。根据水资源法,河北省水利厅、蔚县水利局批文同意矿区取水1. 1m3/s,作为生产、生活用水。1.5电源根据蔚县矿区中心工业区规划,矿区110kV变电站设在单候矿井工业区内,目前矿区110kV变电站已经建成使用。河南理工大学本科毕业设计 第二章 地质特征2 地 质 特 征2.1地层及地质构造2.1.1地层根据区域地质资料及钻探揭露,本井田地层有:古生界寒武系上统与奥陶系下统;中生界侏罗系下中统下花园组;中统髫髻山组、后城组;新生界第四系下更新统泥河湾组、上更新统马兰组及全新统现由上而下分述如下:1、新生界第四系主要由粘土、亚粘土组成,夹砂及卵砾石
16、层,厚度32454m,平均224m,西北部较薄,东南部较厚。与下伏中生界侏罗系呈不整合接触。2、中生界侏罗系中侏罗统后城组(J2h)在全井田均有分布,为一套类磨拉石建造,与下伏煤系呈角度不整合接触关系。厚度6384m,平均189m。具有西南薄东北厚的特点。按岩性可分为上、下两段。上段:上部为紫红色砂岩、砂砾岩夹凝灰质砂岩、膨土岩,厚度0135m。中部为灰白、浅绿灰、淡紫色凝灰岩、含砾凝灰岩、沉凝灰岩,厚度0110m,一般40m左右。主要分布于28线以东地区。下部为紫红、灰绿、黄灰色凝灰质中粒砂岩、砂砾岩、粉砂岩,夹淡紫、浅红色膨土岩。凝灰质含量向上逐渐增多。厚度0120m。下段:为暗紫、紫红色
17、巨厚层状砾岩,砾石成分以安山岩、凝灰岩为主,少量为石灰岩及硅质灰岩。分选极差,砾径2100mm,部分大于110mm。多为次棱角次园状,泥砂质充填,上部无胶结,松散,下部钙、硅质胶结,致密块状。岩性较均一,局部夹砂岩薄层。厚度6175m。中侏罗统髫髻山组(J2t)仅见于井田西南部的冲6、蔚176和蔚177三个钻孔中,厚度2646m。岩性为灰、灰褐色安山岩,不整合覆于下花园组之上。中下侏罗统下花园组(J1-2x)为本井田含煤地层,厚3229m,平均105m,按岩性、岩相及含煤性可划分为上、下两段,其地层代号分别为J1-2x2和J1-2x1。上段(J1-2x2):主要岩性为冲洪积相的紫红、灰绿色泥岩
18、,夹灰绿、浅灰色砂岩、砂砾岩及砾岩,局部夹灰色砂岩、砂质泥岩及不稳定薄煤层数层。其中灰色层段产植物化石。本段厚度0173m,平均54.5m。以连续微角度不整合关系覆于下段地层之上。下段(J1-2x1):岩性以湖泊湖泊三角洲相的灰色砂岩、粉砂岩和泥岩为主,夹炭质泥岩等10余层煤层,其中1,5 ,6,7煤层为主要可采煤层,厚度3174m,平均72.3m。与下伏古生界为不整合接触关系。3、古生界奥陶系下统(O1)赋存于井田南部,最大残存厚度85.13m,东北部缺失。上部岩性为浅灰、浅黄色中厚层状白云质灰岩,下部为褐黄色隐晶质石灰岩、豹皮状灰岩夹绿色薄层泥灰岩。4、古生界寒武系上统(3)在井田东及东北
19、部为煤系基底。揭露最大厚度73m。岩性为暗紫色夹灰绿色薄层泥灰岩、竹叶状、砾状灰岩和紫红色粉砂岩薄层。2.1.2地质构造崔家寨井田总体体构造形态为一走向近南北或北东倾向东或南东,倾角510的单斜构造。在该井区的北面350m处的10勘探线附近存在一条方向大致与岩层倾向一致为地下水迳流破碎带。在该井区及附近周边范围内的小井开过程中,均没有发现大断层和大褶曲存在,但小断层和岩溶裂隙较发育,所有的出水点均与岩溶裂隙和构造有关,特别是NNE和NWW两组方向的岩溶裂隙和构造,局部地段很发育,它们是区域性的构造发育带,也是区内主要的控水构造。所以总体来说本矿地质条件较好。井田范围内无陷落柱存在。2.2煤层及
20、煤质2.2.1煤层井田内含煤地层为侏罗系中下统下花园组,可采煤层10层,由下至上为1,1-1,4,5,5-1,6,61、7,7-1,8号煤层,其中1,5,6,7号煤层稳定,为可采煤层。2.2.2煤质主要可采煤层1煤层为低中灰、特低硫低硫、低磷的长焰煤;5,6,7煤层为低中灰、低中硫、低磷长焰煤。其他各层为低中灰、低中硫、低磷长焰煤。2.2.3煤层顶底板情况1号煤层初期采区顶、底板岩性主要为粉砂质泥岩、粉砂岩,少量为细砂岩,抗压强度9.6887.2MPa,为较稳定至不稳定底板。5号煤层初期采区顶、底板岩性主要为粉砂质泥岩、粉砂岩,细砂岩,抗压强度9.6853.2MPa,为较稳定至不稳定底板。6号
21、煤层顶底板主要为粉砂岩和细砂岩,抗压强度15.336.2MPa,为较稳定至不稳定底板。7号煤层顶底板主要为泥岩、粗砂岩、细砂岩,抗压强度16.739.2MPa,为较稳定至不稳定底板。2.2.4瓦斯经勘探各煤层CH4相对的涌出量为3.3m3/min,临近各矿井亦为低瓦斯矿井,故本矿井属于低瓦斯矿井。2.2.5煤尘爆炸性井田内各煤层均无煤尘爆炸危险。2.2.6煤的自燃倾向井田内各煤层为三类自燃发火煤层,发火期一般为612个月。2.2.7地温井田内地温梯度均小于3/100m,无地温超过31的高温地区,故本矿井属正常地温,不会出现热害区。2.3水文地质条件2.3.1井田内主要含水层井田内共有6个含水层
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