1、中国矿业大学银川学院毕业设计I中国矿业大学银川学院本 科 毕 业 设 计（ 2013 届）题 目 鹤岗矿业集团峻德煤矿 2.4Mt/a 新井设计 系 别 矿业工程系 专业班级 采 矿 09-3 中国矿业大学银川学院毕业设计II目录摘 要 .VI第 1章 矿井概况及井田地质特征 .11.1 矿井概况及井田地质特征 .11.1.1 矿井地质概况 .11.1.2 交通位置 .21.1.3 地形地势.气候及河流 .31.2 井田地质特征 .31.2.1 矿区范围内的地层情况 .31.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造 .71.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 .71.2.4 岩石性质、厚度特征
2、.81.2.5 井田内水文地质情况 .81.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性 .81.2.7 煤质、牌号及用途 .9第 2章 矿井储量、生产能力及服务年限 .102.1 井田境界 .102.1.1 井田境界确定的依据 .102.1.2 井田未来发展情况 .102.2 井田储量 .102.2.1 井田储量的计算 .102.2.2 保安煤柱 .102.2.3 储量计算方法 .112.2.4 储量计算的评价 .132.3 矿井生产能力及服务年限 .132.3.1 矿井工作制度 .132.3.2 设计生产能力的确定 .132.3.3 服务年限 .14第 3章 井田开拓 .163.1 概述 .163.1.
3、1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 .163.1.2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 .163.2井田开拓 .163.2.1 井田开拓方式 .163.2.2 井硐形式和井口位置 .163.2.3 开采水平数目和标高 .193.2.4 开拓巷道的布置 .203.2.5 矿井开拓方案确定 .21中国矿业大学银川学院毕业设计III3.3 井筒特征 .293.3.1 井筒形式和数目 .293.3.2 井筒位置及坐标 .293.3.3 水平数目及高度 .303.3.4 石门、大巷(运输大巷、回风大巷)数目及布置 .303.3.5 井底车场形式的选择 .323.3.6 煤层群的联系 .323
4、.3.7 采区划分 .323.4 井底车场及硐室 .343.4.1 井底车场形式的确定及论证 .343.4.2 井底车场主要硐室 .353.5 开采顺序 .363.5.1 沿煤层走向的开采顺序 .363.5.2 沿井田倾斜方向的开采顺序 .363.5.3 采区接续计划 .363.6 井筒布置及施工 .373.6.1 井筒穿过的岩层性质及井筒维护 .373.6.2 井筒布置及装备 .373.6.3 井筒延伸的初步意见 .41第 4章 采煤方法 .414.1 采煤方法的选择 .414.1.1 开采方法 .424.1.2 变电所、充电硐室、火药库 .424.1.3 工作制、人数 .434.2 采区巷
5、道布置及生产系统 .434.2.1 区段划分 .434.2.2 采区上山布置 .434.2.3 采区车场形式选择 .474.2.4 采区煤仓形式，容量 .474.2.5 采区硐室简介 .494.2.6 采区工作面的接续 .514.2.7 采区巷道的准备顺序 .514.2.8 采区巷道的断面示意图及支护方式 .524.3采煤工艺设计 .574.3.1 机械设备选择 .574.3.2 采煤工艺过程 .584.4.3 循环方式和劳动组织形式 .58第 5章 矿井通风与安全 .625.1矿井通风系统的选择 .625.1.1 矿井通风系统的基本要求 .625.1.2 矿井通风方式的选择 .635.1.3
6、 矿井主要通风机工作方式选择 .66中国矿业大学银川学院毕业设计IV5.1.4 采区通风系统 .665.2风量计算及风量分配 .695.2.1 矿井风量计算的原则 .695.2.2 采煤工作面需风量计算 .695.2.3 掘进工作面需风量计算 .715.2.4 硐室需风量计算 .735.2.5 其它巷道需风量计算 .735.2.6 矿井总风量计算 .735.2.7 风量分配 .745.3全矿通风阻力计算 .775.3.1 矿井通风容易时期摩擦阻力 .775.3.2 矿井通风困难时期摩擦阻力 .785.3.3 矿井通风容易和困难时期总风阻和总等积孔 .795.4矿井通风设备选型 .805.4.1
7、 主要通风机选型 .805.5 矿井灾害预防措施 .825.5.1 顶板安全技术措施 .825.5.2 瓦斯防治措施 .825.5.3 粉尘防治措施 .835.5.4 防灭火措施 .835.5.5 防治水措施 .83第 6章矿井运输提升及排水 .846.1 矿井运输 .846.1.1 运输方式和运输系统的确定 .846.1.2 矿车的选型与数量 .856.1.3 采区运输设备的选择 .866.2 矿井提升系统 .876.2.1 矿井主要提升设备的选择及计算 .876.3 矿井排水系统 .896.3.1水泵的选型 .896.3.2管路计算 .90第 7章 技术经济指标 .92致 谢 .94参 考
8、 文 献 .95中国矿业大学银川学院毕业设计V摘 要 本设计矿井为鹤岗矿业集团峻德煤矿 2.4Mt/a 新井设计，共有 4 层可采煤层，厚度24.1m。煤层工业牌号为肥气煤，设计井田的可采储量 190.22Mt，服务年限为 56.6a，本矿井设计采用立井一水平暗斜井延伸开拓方案，16t 箕斗提升，划分两个水平，一个工作面达产。采用集中大巷布置，大巷采用 20t 架线式电机车牵引 5t 底卸式矿车运输，设计采区为南一采区，生产能力 2.4Mt/a，服务年限为 9.05a，采煤方法为走向长壁后退采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤工艺。关键词 立井开拓 采煤工艺 集中大巷 走向长壁采煤法中国矿业大学银
9、川学院毕业设计1第 1章 矿井概况及井田地质特征1.1 矿井概况及井田地质特征1.1.1 矿井地质概况峻德矿位于黑龙江省鹤岗市，为鹤岗煤田最南部的一个井田。其地理坐标为：东经1301440，北纬 471150。井田的北部边界与兴安煤矿相邻，其界限为 104150，两侧分别与 F1断层和第十三层勘探线相交。南止煤系地层与上复第三系地层的-900 标高不整合接触线。西起煤系地层基盘。东止 3 号煤层的-500 标高铅直截面。全区走向长 5025 米，倾向长 2050 米，面积 10301250 平方米。本设计矿井生产能力为 2.4Mt/a，井田走向长度为 5.025km，倾向长度为 2.05km，
10、可采煤层为 4 层煤，煤层平均倾角为 20，赋存相对稳定。根据实际勘探资料，可以推算出本矿井的矿瓦斯相对涌出量为 8.4 m3/t ，绝对瓦斯涌出量为 35.7m3/min，矿井属低瓦斯矿井。煤尘自然发火期为 9-14 个月，煤尘存在爆炸性。中国矿业大学银川学院毕业设计21.1.2 交通位置区内东有峻德火车站，北距鹤岗火车站 15Km，西部有鹤大公路通过，交通方便。 图 1-1 交通位置图中国矿业大学银川学院毕业设计31.1.3 地形地势.气候及河流峻德煤矿井田的地势东高西洼，洼地面积占三分之二左右。本地区属于大陆性寒温带气候，夏季时间短，中午酷热而冬季时间长寒冷，每年十二月至次年二月为最冷季
11、节，冬季最低温度为-37 ，夏季平均气温为 25，冬季多雪。春秋时节，多西北风，年降雨量大约为600mm，雨季集中在六，七，八月。峻德矿井田的地势东高西洼，洼地面积占三分之二左右。区内只有鹤立河在井田上方流过，后经人工改造从西部边界通过，最高洪水位 238m，最大流量为 180 立方米每秒。地下水原始流向与地表河流流向一致。水力坡度 2左右。1.2 井田地质特征1.2.1 矿区范围内的地层情况本区地层基本与鹤岗区域性地层一致。根据 1975 年东北地区区域地层表的统一对比，区内自下而上有：前古生界；上侏罗统石头河子组、石头庙子组；下白垩统东山组；第三系地层。1前古生界(Pt)：是本区最老的岩系
12、，称之为黑龙江群，分布于本区的西、北部，它和侏罗纪前侵入的花岗岩共同构成煤系地层基底，其岩性和东北地区北部各地的古老岩系相似，按其变质程度，分为片麻岩和片岩两类：片麻岩多为普通片麻岩、黑云母片麻岩和角闪片麻岩，普通片麻岩含黑色矿物较少，肉红色的长石和白色的石英风化后呈粗大的颗粒状。2上侏罗统石头河子组(J3S)：发育在现在的生产矿区，为鹤岗煤田的主要含煤组，下部由底砾岩开始到上部的厚层南岭砾岩止，由灰白色的粗、中、细、粉砂岩及凝灰岩、泥质岩组成，含有 36 个可采和局部可采煤层，厚度南北不一由 818m1288m 不等。以其间的砾岩为界，由下而上分为北大岭含煤段、中部含煤段和上段。发育在峻德矿
13、区，为矿区主要含煤层 23 层。3上侏罗统石头庙子组(J3St）：分布区内东部，平行不整合于石头河子组之上，层厚 120m550m。由北往南变薄。上部主要以灰白色砂岩及灰黑色粉砂岩，泥岩组成，夹薄层凝灰质岩。下部以砾岩为主，与砂岩、粉砂岩、泥岩组成互层，夹薄煤层。中国矿业大学银川学院毕业设计44白垩系（K）：出露在峻德至河北一带，呈南北条带状分布在煤田东部，平行不整合于晚侏罗世煤系地层之上，为一套火山碎屑岩和陆相碎屑岩组成，尤以峻德区为发育。地层总厚 2650m，自下而上按其岩性不同，分为白垩系下统（ K1）和上统（K2 ） 。在峻德矿区目前主要为下白垩统东山组。下白垩统东山组（K1dn）：为
14、一套火山碎屑岩和火山集块岩组成，其间夹有薄层的砂岩、砾岩，分布于全矿区的东部，近几年又从新一矿东部施工钻孔中见到这套地层，尤其是在鹤岗市东山区东山采石场中，有集块岩的天然露头，所见到的这套地层更为标准，所以东北地区区域地层会议上，将白至系下部的这套地层正式命名为东山组。其在峻德区的分布主要在区内东部，平行不整合石头庙子组之上，厚度大于230m。为灰绿紫色安山质集块岩或角砾岩组成。5第三系(R）：大面积分布在煤田的东部、南部，不整合于中生界侏罗系、白垩系及前古生界变质岩系之上。为一套半胶结和胶结松散的碎屑岩组成，由灰色或灰绿色半胶结的中、粗、细砂岩、粉砂岩和泥岩组成，胶结不好为其特征。颗粒较粗者
15、多呈松散状而颗粒较细者则呈块状。中国矿业大学银川学院毕业设计5表 1-1 区域地层一览表界 系 统 组 厚度（M） 岩性 化石第三系 大于 450山灰绿色、半胶结的粗砂岩、中砂岩、细砂岩组成白垩系下统东山组大于 230 为绿、紫色安山质集块岩或角砾岩组成石头庙子组120500分上、下两部分，上部：主要以灰白色砂岩及黑色粉砂岩，泥岩组成。夹薄层凝灰抟岩。下部：以砾岩为主与砂岩、粉砂岩、泥岩互层组成。Qnychioprir sp;Cedophtetior sp;侏罗系上侏罗系 石头河子组1000分上、中、下三部分。上部：岩性较粗，以灰白色中砂岩为主，夹含砾粗砂岩、细砂岩及黑色粉砂岩、页岩、煤。中部：岩性较细，以灰白色中、细砂岩和灰黑色粉砂岩、泥岩为主。下部：岩性较粗。以灰白色砾岩，中粗砂岩为主，夹灰黑色粉砂岩、泥岩、炭页岩，凝灰质岩石等组成。含采煤层四层。Coniopferie twrejcneicPhcenicopseies rpecioinGinkgoirers chgifcifa;Podogamife tareotafur;Pifyopyreum tindhrfnoenu;前古生界不详 由花岗岩、花岗片麻岩、石英石、角闪片岩等组成
