采矿工程专业毕业设计ppt.ppt

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,答辩报告,城子河煤矿教学初步设计（29#、4#、3C#、3A#煤层）1.2Mt/a,姓名：

于家贤专业：

采矿10-5班指导教师：

殷伟,概述,本设计新井为鸡西矿业集团城子河煤矿1.2Mt/a的新井设计，共有4层设计可采煤层，平均总厚度为7.4m，煤的工业片牌号为1/3焦煤。

设计井田的可采储量为95.09Mt，服务年限为57a，全矿井划分为三个水平开采。

煤层平均倾角16，井田平均走向长4100m，平均倾向长4000m。

本设计矿井开拓方式为双立井开拓，集中大巷方式。

共划分六个采区，其中首采区为1个，投产工作面1个，建井工期43.6个月。

本设计采区为东一采区，大巷装车式下部车场，采煤工艺为综合机械化采煤。

年工作日为330天，采用“四、六”式工作制，工作面长为260m，每刀进度为0.8m，每日割9刀。

提升设备为主井采用箕斗提升，副井采用罐笼提升。

设计内容：

第1章井田概况及地质情况第2章井田境界、储量、服务年限第3章井田开拓第4章采区巷道布置及采区生产系统第5章采煤方法第6章井下运输与矿井提升第7章矿井通风与安全第8章矿井主要技术经济指标,第1章井田概况及地质情况,城子河煤矿位于鸡西火车站东北约5公里处。

矿内有运煤专用铁路与鸡西车站相连，与车站距离约为7.5公里，并有公路通往、勃利、哈达、四海店等地，交通十分便捷。

该矿井田地形较平缓。

一般标高+200米，中部为含煤地带的缓坡丘陵，有四条河流，分别是白石河、正阳河、城子河、穆陵河。

其中穆陵河最大，流量最大2200m/s最小0.6m/s，由于该河在本井田深部流过，对本井田影响不大。

全矿地层为单斜构造，一般倾角在1015之间，井田内断层很少，城子河矿水文地质条件简单，矿井涌水随季节变化。

城子河煤矿开采鸡西群城子河组内煤层，全区可采煤层共4层，均为中厚煤层。

井田范围内的主要地质构造为断层，其中断层共有3个，都为逆断层，都是倾向断层。

区内构造形态以南西向倾斜的单斜和断裂为主，无岩浆侵入体。

根据2010年瓦斯鉴定资料，瓦斯绝对涌出量为0.211m3/min，瓦斯相对涌出量为0.142m3/t。

采区最大瓦斯相对涌出量为0.270。

定为瓦斯矿井。

随着矿井开采深度的不断加深，瓦斯有不断增大的趋势。

在开采范围内各煤层煤尘爆炸指数在33%67%之间，属于有煤尘爆炸危险的煤矿。

附：

煤层及顶底板岩性特征表,第2章井田境界、储量、服务年限,本矿井西部以F1为界，深部以-800标高为技术境界，东部以断层F15为界。

走向4.1公里，倾斜4.0公里，井田面积20.14平方公里。

井田境界全部与勘探境界相同。

参加储量计算的煤层有29#、4#、3C#、3A#共四层煤。

采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。

经各煤层可采储量计算，汇总计算出本设计井田可采储量为9509万吨。

依据煤矿安全规程、煤矿生产许可法和劳动法有关规定：

设计年工作日330天，日提升16小时，采用四、六工作制，三班生产，一班准备。

根据地质报告的资料描述，煤层储量情况，地质构造比较简单，煤层赋存深等因素，初步决定采用中型矿井设计。

并初步确定三个方案，即矿井生产能力为0.90Mt/a，1.20Mt/a和1.50Mt/a三个方案，分析论证如下：

按照公式T=Z/AK式中，T-为矿井设计服务年限，a；Z-井田的可采储量,Mt；A-为矿井生产能力,Mt/a；K-为矿井储量备用系数，一般取1.4；计算得：

T1=75aT2=56aT3=45a经与规程和采矿设计手册相核对，确定56a较合理的服务年限，即本矿井的生产能力为1.2Mt/a。

第3章井田开拓,井田开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括：

地形地貌和地面外部条件；井田地质和水文地质条件；煤层赋存和开采技术条件；施工技术和设备条件；技术装备和工艺系统条件；总体设计和矿井生产能力要求等。

对以上各种因素要综合研究，通过系统优化和多方案技术经济比较后再确定最终的井田开拓方式。

矿井开拓方案的选择,本井田地势平坦，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊方法施工，针对本井田的实际情况，提出以下三种井筒开拓方案：

1.双立井开拓：

适应性很强，可用于各种地质条件，同时在技术上也成熟可靠。

一般在表土层厚、煤层赋存深时，应采用立井开拓。

2.双斜井开拓：

对于表土层较薄、煤层赋存较浅、水文地质条件简单的煤田，一般都可以采用斜井开拓。

斜井开拓在各种倾角煤层开拓中都得到了广泛的应用。

3.综合开拓（主斜井副立井）：

兼备了斜井和立井的特点于一身，因此在某些具体条件下，采用单一的井筒形式开拓，在技术上有困难、经济上不合理，可以采用不同的井筒形式进行综合开拓。

三种方案的技术比较,方案一：

双立井开拓方式优点：

1.对于开采深部赋存煤层有长处；2.通风断面大，风阻小，满足大风量要求；3.井筒短，提升速度快，提升能力大；4.适应性强，技术成熟可靠；5.便于井筒延伸。

缺点：

1.需要大型的提升设备；2.初期投资大，建井期限稍长；3.多水平开拓，立井石门长度大，掘进工程量大，掘进费用高。

方案二：

双斜井开拓方式优点：

1.井筒设备较简单；2.建井期稍短些；3.掘进速度快，初期投资较双立井开拓较省；缺点：

1.通风线路长，通风阻力大，费用增加；2.井筒过长，煤柱损失严重；3.辅助运输时间长；4.井筒过长，如果地质条件复杂，不易维护，安全性降低。

方案三:

综合开拓（主斜井副立井）优点：

见斜井和立井的优点；缺点：

如果井口相近，则井底相距较远，井底车场布置、井下的联系就不方便；如井底相近，井口相距较远，地面工业建筑就比较分散，生产调度及联系不太方便，占地比较多，相应的增加煤柱损失。

矿井开拓方案的确定,本井田走向长度为4100m，倾斜长度为4000m，倾角为16，垂深为1000m，由+200-800m，现根据以上情况拟定提出三个方案进行经济比较。

方案一、方案二和方案三在技术上均较合理，三者之间的区别在于井筒掘进费用以及他们的维护费用、提升费用，主石门掘进长度等等。

三个方案的水平运输大巷以及各种采区石门和采区上山（斜巷）的工程量基本相等。

因此，只需要比较它们的不同之处，即生产经营费用、基建费用等。

通过比较，方案一投资费用最少，所以采用双立井多水平开拓方式。

井筒的位置,井筒位置的选择是井田开拓的重要组成部分。

井口位置与开拓方式要相互协调，经综合比选后择优确定，特别是提、运煤炭的主井位置还要与地面生产系统、工业广场布置相匹配。

根据需要综合考虑的主要因素和原则，提出三种井筒位置方案，即方案一：

井筒位于井田浅部方案二：

井筒位于井田深部方案三：

井筒位于井田中部,经过简单的技术比较后认为：

1.井筒位于井田浅部，煤柱尺寸最小压煤量小，石门长度较长，但投资少，建井期短；2.井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，压煤量最大，且初期工程量大，石门也较长，但对于开采井田深部煤层及井筒延伸有利；3.井筒位于井田中部时，煤柱尺寸稍大，但石门长度较短，且沿石门的运输工程量也小。

本井田煤层均为缓倾斜中厚煤层，从有利井下运输和保证初水平合理的服务年限出发，应该将井筒布置在井田中部或稍靠下方的位置，但是本设计矿井大部分煤都赋存在浅部，由此可初步确定本设计井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。

开采水平数目和标高,本设计井田水平标高的确定主要考虑了以下几个因素：

1.煤层赋存条件及地质构造；2.合理的水平服务年限；3.水平接替；4.生产成本；5.井底车场及其主要硐室的位置应尽量处于较好的岩层内。

根据上述因素，本设计井田设计提出水平划分方案如下：

方案一：

井田划分2个开采水平，一水平标高-200m，二水平标高-800m，各水平均实行上山开采；方案二：

井田划分3个开采水平，一水平标高-200m，二水平标高-500m，三水平标高-800m，各水平均实行上山开采。

水平储量及服务年限表,从该表中可知，方案一采用二水平上山开采，虽然一水平的储量能够满足服务年限，但是二水平的阶段垂高不合理，阶段斜长较长,方案二采用三水平上山开采，虽然增加了开拓工程量，但是具有合理的阶段垂高、阶段斜长，并且一水平服务年限满足煤炭工业矿井设计规范的要求，所以方案一排除，因此选择方案二。

开拓巷道的布置,开拓巷道是指为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道，如井筒、井底车场、主要石门、运输大巷和回风大巷（或总回风道）、主要风井等。

煤层群开拓时，根据本设计地质情况主要巷道布置方式分为两类：

1.集中布置：

在开采水平距离比较近的煤层群时，只开掘一条水平集中运输大巷，用采区石门联络各煤层。

2.分组集中布置：

在煤层群中，相近的煤层为一组集中大巷，由集中运输大巷开采石门与各煤层联系。

井筒开凿至开采水平之后，掘井底车场、主要石门，分煤组布置运输大巷，在各煤组布置采区。

根据矿井设计地质资料及生产能力和技术可行角度，参考本井田的地质条件及煤层赋存状如上。

本井田共有可采煤层4层，即29#、4#、3C#、3A#煤层，煤层间距分别为50m、40m、30m。

针对上述情况，再根据我国一些矿区的实际情况，层间距小于50m的煤层一般采用集中布置，采用分组集中布置的间距一般大于70m。

由技术分析和巷道工程量比较可知，本井田适合于集中大巷布置。

大巷布置,采区划分,根据本设计给出的地质资料，本设计井田走向长度较大，地质构造简单，欲从井田边界沿整个阶段前进开采，无论从时间、投资和实际开采技术条件上都要受到限制，势必按技术要求将井田沿走向划分为采区，并按一定的顺序回采，每个采区有一套生产设施，包括上下山提升、运输设备，以便独立进行生产与准备。

本设计井田以井田境界内的断层为界，将整个井田划分为6个采区,井底车场,第4章采区巷道布置与采区生产系统,采区巷道布置本采区采用走向长壁采煤法，划分则以工作面长度为标志，采区上部走向长2300m，下部走向长2500m，平均走向长度为2400m，南北倾斜长4000m。

阶段斜长1450m，沿倾向将本采区划分为5个区段，区段斜长为280m。

本设计采区就上山布置方式提出如下三种方案：

方案一：

三条上山布置在煤层中，均位于3A#煤层中，三条上山间距均30m；方案二：

三条上山布置在3A#煤层底板中，三条上山距3A#煤层30m，上山间距均30m；方案三：

两条岩石上山，一条煤层上山，煤层上山可用做通风与行人。

开拓巷道技术比较表,采区车场布置,采区上部车场采用平车场，且为逆向平车场。

采区中部车场采用石门式甩车场采区下部车场采用大巷装车式。

采区巷道的准备顺序,29#煤层分别开掘第一区段运输平巷和区段回风平巷至采区边界开掘开切眼，形成工作面即可进行回采。

掘进过程中同时掘采区车场及采区各种硐室。

下区段生产时，上区段运输平巷作为回风用。

第5章采煤方法,根据本设计矿井的条件及采煤方法的选择原则，决定采用走向长壁采煤方法，工作面采用端头斜切进刀，双向割煤，往返一次割两刀，全部垮落法处理采空区。

工作面回采工艺为：

采煤机端头斜切进刀割煤移架推移刮板输送机采煤机在另一端头进刀。

这种采煤方法具有效率高，生产系统简单，巷道掘进量小，回采工序简单，材料消耗少，成本低以及生产安全等优点。

回采工艺,综采工艺主要包括：

落煤装煤运煤工作面支护采空区处理,采面循环方式,第6章井下运输和矿井提升,运煤系统：

由工作面采出的煤装入刮板输送机运至采区运输平巷，经转载机至胶带输送机运至轨道运输上山下到采区煤仓在分段运输大巷装车，由电机车牵引至井底车场煤仓，通过主井运至地面。

运料系统：

工作面所需物料及设备经副井下放至井底车场，由电机车牵引材料车经运输大巷至采区下部材料车场，经采区运料轨道上山、采区轨道上山运至采煤工作面。

第7章矿井通风安全,1.矿井通风系统的基本要求2.矿井通风方式的选择3.矿井主要通风机工作方式选择4.采区通风系统,第8章矿井主要技术经济指标,第8章矿井主要技术经济指标,第8章矿井主要技术经济指标,小节,设计是根据鸡西城子河煤矿提供的资料，经过详细的分析研究，经过技术和经济上的分析和比较，以技术上可行，经济上合理为目标，完成城子河煤矿1.2Mt/a新井的教学初步设计设计。

Thatsall!