博文矿矿井设计-煤矿(说明书)-毕业论文.doc
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1、河北工程大学毕业设计博文矿矿井设计前 言这次毕业设计我们所做的是河北邢台矿业集团下属的博文矿矿井设计。在这次毕业设计之前,我们在杨永辰,王同杰,刘富明老师的带领下到邢台矿进行了为期一个月的生产实习。在这次生产实习中,我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验,完成了对邢台矿矿井的初步设计。并且在这次生产实习中,更加深了我们对今后所从事的工作的了解;同时,我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验,为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。本次毕业设计是我们毕业设计小组所有成员共同努力的成果。是小组成员经过共同的研讨,反复计算并比较后共同确定的,是我在四年大学
2、学习的结晶。博文矿矿井设计共包括以下几部分:1、矿井的水文、地质等基本情况的概述。2、矿井井田内的可采储量,矿井生产能力及服务年限的确定。3、矿井井田的总体开拓的设计,包括水平的划分,井筒位置的确定,经济比较部分,矿井延深方案的确定,采区的划分,井底车场线路计算,硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4、工作面生产机械的参数,工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5、矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限,又没有长时间的生产和工作经验,所以在设计中必定有很多不理想的地方,希望各位老师与同学多多指教,本人感激不尽。Ab
3、stractThis graduation design is about the new mine planning for Bowen coal mine, which is a coal mine belonging to Xingtai CMA. It involves the geology, development, operation, transportation, haulage, ventilation and drainage, among other respects, in special terms;1. Summary of the mine, this chap
4、ter mainly introduces the position, geology and conditions of the coal seam. 2. Mine development. This chapter extrapolates among other areas, reserve, serving limits, working system, spot of the draft, selection of level, further drift of mine, panel division and underground station.3.Design of min
5、ing districts and retreating technology. This chapter explains the general situation of the mining district, technology and techniques of the working face, roadway layout and operation system in the mining district, the design of the mining district station, cave layout and the schedule for drainage
6、 and mining in the main mining district.4.Operational system of the mine, this chapter states transportation, haulage, ventilation and drainage systems of the mine and the selection of equipment used in the system mentioned above. In order to practice and reinforce the wealth of the knowledge learne
7、d in the past four years, I try my best to introduce various state-of-the-arts when respecting the specific situation of Xingtai coal mine. For instance, long wall mine on the inclination, long wall mining on the strike with top coal drawing, and among others, drifting and retaining gateways along g
8、oaf are preferred in the design. In addition, the design connects operational situation of a mine with a college students ability to elementary scientific research. Whats more, it has been completed with the aid of AutoCAD2004, which streamlined the design process dramatically and lessened the hardn
9、ess of drawing significantly.关键词地质、井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水。目录第一章 矿区概述及井田特征41.1交通位置41.1.1 交通位置41.1.2 矿区地势 地形及河流51.1.3 矿区气象61.1.4 矿区地震震级及裂度61.1.5 主要自然灾害61.2地质特征71.2.1地质特征71.3 含煤地层111.4 标志层特征131.5 断层141.6煤层情况151.6.1 煤层稳定性评价15第二章 井田境界和储量172.1井田境界172.2井田工业储量172.3井田可采储量182.3.1矿井设计资源/储量182.3.2 矿井设计
10、可采储量18第三章 矿井生产能力、服务年限及工作制度193.1.2 矿井设计生产能力203.1.3井型校核203.2 矿井工作制度21第四章 井田开拓214.1井田开拓214.1.1 井田开拓的基本问题214.2 概述224.2.1 地质构造224.2.2 煤层赋存状况234.2.3 水文地质情况234.2.4 地形因素234.2.5 综述234.3.1井筒形式的确定244.3.2 井筒位置的确定254.3.3 井筒数目的确定254.4 工业场地的位置254.5 盘区划分254.6 主要开拓巷道264.7 方案比较264.8 井筒344.9 水平高度的确定364.9.1 设计水平的巷道布置37
11、4.10 井底车场394.10.1确定井底车场的形式394.10.2 车场内各种存车线长度计算41第五章 采煤方法和采区巷道布置415.1 煤层的地质特征415.1.1 采区概况415.1.2 采区煤层特征415.1.3 采区瓦斯425.1.4 煤尘爆炸性和自然发火倾向425.2 采煤方法和回采工艺425.2.1 采煤方法的选择425.2.2 回采工艺的确定435.2.3采煤设备选型455.2.4 工作面长度确定505.2.5 工作面长度合理性的检验505.2.6 工作面支护方式、支架规格和布置方式515.2.7端头支护及超前支护方式535.2.8 循环作业方式及经济技术指标54第六章 矿井运
12、输与提升576.1 概述576.1.1 矿井设计生产能力及工作制度576.1.2 煤层及煤质576.1.3 矿井运输系统576.1.4 矿井提升概述586.2 采区运输设备的选择596.2.1 设备选型原则596.2.2 采区运输设备选型及能力验算596.2.3 胶带运输机选型596.2.4电机车选型616.3 主要巷道运输设备的选择626.3.1 主运输大巷设备选择626.3.2 辅助运输大巷设备选择636.3.3 运输设备能力验算646.4 主井提升656.4.1 主井提升原始数据656.4.2 提升容器的确定656.4.3 钢丝绳的选择676.4.4 提升机的选择676.4.5 提升电动
13、机的选择686.4.6 提升机相对井筒的位置686.4.7 提升系统的总变位质量696.4.8 对防滑性能的分析736.4.9 提升机提升能力的验算746.5 副井提升设备的选择746.5.1 选型依据746.5.2 罐笼的选择746.5.3 钢丝绳的选择756.5.4 提升机的选择75第七章 矿井通风与安全767.1 矿井通风方式与通风系统767.1.1 概况767.1.2 选择通风系统的原则767.1.3 矿井通风方式及通风系统767.1.4 通风系统概述777.2 采区及全矿所需风量787.2.1 配风的原则和方法787.2.2 配风的依据787.2.3 采区及全矿所需风量计算787.3
14、 矿井通风阻力计算837.3.1 计算方法837.3.2等积孔的计算857.4 扇风机选型857.4.1 选择风机的基本原则857.4.2 通风机选型设计的基本要求867.4.3 通风机的选型计算867.5 防止特殊灾害的安全措施897.5.1 瓦斯897.5.2 粉尘907.5.3 火灾预防907.5.4 水灾预防917.5.5防突管理91第八章 矿井排水系统928.1 概述928.1.1 概况928.1.2 排水系统概述928.2 排水设备选型928.2.1 初选水泵928.2.2 管路布置948.2.3 管道特性曲线及工况的确定958.2.4 检验计算988.3 水仓及水泵房998.3.
15、1 水仓998.3.2 水泵房998.4 排水技术经济指标1008.4.1 全年排水电耗1008.4.2 排1m3水电耗1008.4.3 吨煤排水电耗100第九章 技术经济指标102第一章 矿区概述及井田特征1.1交通位置1.1.1 交通位置博文矿位于邢台市西南部35km处,邢台地区沙河市与邯郸地区武安市的接壤地带。井田大部分属沙河市显德汪镇管辖,只有东南少部分属武安市邑城乡管辖。地理坐标为:东经11400,北纬364845365500。井田内有两条主要公路邢(邢台)渡(口)、邢(邢台)都(都党)及通向各村的简易公路,交通极为方便。1.1.2 矿区地势 地形及河流博文矿区位于太行山东麓山前地带
16、,呈山前台地地形,并被北西向次一级分水岭分割,最高标高339.6m,位于孟石岗附近,最低标高194.10m,位于得义东侧河床,全区地势西高东低,起伏较大。按地貌成因类型划分,本区为冰碛台地地形。井田内发育有三级台地,自下而上依次为:漫滩及一级台地、二级台地和三级台地。漫滩及一级台地由全新统冲洪积物覆盖;二级台地由上更新统黄土及洪冲积卵石层组成,具二元结构;三级为扇形台地,全区标高在300320m左右,上部台地由中更新统红粘土卵砾石层组成,其下为下更新统间冰期的冰水泥积物及冰碛泥砾。井田内地表水系不发育,仅有季节性小溪共三条,雨季有水,旱季断流,均属北洺河支流,现分述如下:中关小溪:源起刘石岗以
17、北,SEE向横穿井田北部地段,河床底部第四系地层厚50m以上,冰碛泥砾发育,无渗漏的威胁。栾卸小溪:以刘石岗西冲沟与显德汪冲沟为主,并汇集王窑北冲沟及王窑冲沟。根据观测资料,暴雨后出现水流但无渗漏现象,并且与奥灰水无水力联系,但在栾卸附近通过井田浅部地段,第四系地层厚度较薄,煤层开采后塌陷裂隙将通达地表,因此局部地段需铺衬防漏。紫牛湾小溪:显德汪冲沟、温庄南冲沟、李石岗西冲沟汇集而成,河床底部第四系地层厚100m以上,无渗漏的威胁。1.1.3 矿区气象本区属大陆性季风气候,四季分明,春季干旱多风沙,夏季炎热雨水多,秋季干燥日照长,冬季寒冷雨雪少。根据沙河赵泗气象站19821992年资料,多年平
18、均降水量497.0mm,雨季多集中在7、8月份,年平均气温13,多年平均蒸发量1719mm。风向以北、北东及南为主。1963年8月1日10日连续10天降雨为1264.5mm,造成百年以来的特大洪水。邢台地区蒸发量为14532172mm,蒸发量远大于降水量。冻结期从11月至翌年2月,冻土深度约0.44m。全年最多的风向为南风,最大风速为16.7m/s 。1.1.4 矿区地震震级及裂度据历史记载,涉县1314年十月5日发审过六级地震,磁县1830年6月12日发生过7.5级地震,邢台地区于1966年3月8,在隆尧县白家寨发生6.8级地震,余震不断,东庞矿区距隆尧县45公里,有三级震感。同年3月22日
19、在宁晋县发生了7.2级大地震。根据国家地震局、建设部发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区划图和中国地震烈度区划图使用规范的通知”,邢台地区地震烈度为7度。1.1.5 主要自然灾害矿区范围内曾有干旱、冰雹及强降水等自然灾害。要特别注意强降水时流泻不畅可能引起的灾害。1.2地质特征1.2.1地质特征(1) 地层博文矿全部被新生界第四系松散沉积层覆盖,第四系与下伏各地层呈不整合接触。根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况,本区发育的地层自下而上依次为奥陶系中统马家沟组(O2m)、峰峰组(O2f),石炭系中统本溪组(C2b)、石炭系上统太原组(C3t),二叠系下统山西组(P1s)、二叠系下统下
20、石盒子组(P1x)、二叠系上统上石盒子组(P2s)、新生界第四系(Q)。矿区内地层由老至新描述如下:(一)奥陶系(O)1、奥陶系中统下马家沟组(O2x)由角砾状灰岩及峰窝状泥质、白云质灰岩组成,厚度大于144m,按岩性可分为三段。2、奥陶系中统上马家沟组(O2s)由浅黄、浅红色白云质角砾状灰岩,蜂窝状灰岩,灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。总厚平均246m,按岩性特征可分为三段。3、奥陶系中统峰峰组(O2f)由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。本区钻孔揭露总厚度平均167m。按其岩性特征全组可分为三段。与上覆中石炭统本溪组呈平行不整合接触。(二)石炭系(C)1、中石炭统本溪组
21、(C2b)主要由深灰色泥岩、粉砂岩及石灰岩组成,夹不稳定薄煤层及薄层中细粒砂岩。泥岩富含铝质,具鲕状结构。泥岩、粉砂岩富含黄铁矿结核与微晶,并含植物根化石。石灰岩含蜓科动物化石。本组厚6.9830.50m,平均厚17.56m。该组以顶部一层本溪灰岩或晋祠砂岩与上石炭统太原组为界。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。该组含大量蜓类、小有孔虫及牙形刺化石: 蜓类:Fusulina konnoi F.cylindrical Pseudostaf fella 牙形石:Idiognathodus delicates Ligonodina sp.Hindeodella sp.2、上石炭统太原组(C3t
22、)为一套海陆交互相沉积,井田主要含煤地层之一。由深灰色、灰色粉砂岩,灰至灰白色中细粒砂岩、石灰岩及煤层组成,发育灰岩46层,含煤69层。该组以顶部一座灰岩(有时相变为海相泥岩)或2#煤层底板砂岩(俗称北岔沟砂岩)作为与二叠系下统山西组的分界。总厚120.53186.44m,平均厚135.50m。以整合接触关系沉积于本溪组之上。富含黄铁矿、菱铁矿及动植物化石。本组含蜓、小有孔虫、腕足类、牙形刺、珊瑚等动物化石,在泥岩粉砂岩中含植物化石,主要有:蜓科: Quasifusulina longissima Q.compacta Schwagerina nobilis S.japonica牙形石:Str
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