伊东集团扶贫煤矿二采区设计毕业设计说明书.docx

伊东集团扶贫煤矿二采区设计毕业设计说明书.docx

《伊东集团扶贫煤矿二采区设计毕业设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《伊东集团扶贫煤矿二采区设计毕业设计说明书.docx（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

伊东集团扶贫煤矿二采区设计毕业设计说明书

本科毕业设计说明书

（

题目:

内蒙古伊东煤炭集团有限责任公司准旗窑沟乡扶贫煤矿二采区设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

采区是一个具有独立生产系统的块，一个采区可以包括一个或若干个回采工作面。

采区设计是对采区巷道布置方案、生产系统与开采设计进行设计与计算,一般包括设计说明书及相关设计图纸。

采区设计是采区施工开掘的依据,在采区的施工过程中及生产过程中通常不能随意更改。

采区设计应为矿井合理集中生产和持续稳产、高效创造条件;简化巷道系统,减少巷道掘进和维护量;要采用新技术,机械化和自动化;使煤炭损失少,安全条件好,生产矿井提出的对设计采区的生产能力、采煤工艺、采准巷道布置及生产系统等要求,要适应生产技术不断发展的需要。

本文主要阐述了采区方案设计和单项施工设计和采区设计的说明书、图样等内容。

关键词：

沿空掘巷；顶煤采出率；顶板弱化

Abstract

Miningisanindependentproductionsystemblock,apanelmayincludeoneorseveralminingworkingface.Thedesignofminingareaisthedesignandcalculationoftheproductionsystemofmining,miningdesignandminingroadwaylayout,generallyincludesthedesignspecificationanddesigndrawings.Thedesignofminingareaistheminingareaconstructionbasis,intheconstructionprocessintheminingandproductionprocessusuallycannotarbitrarilychange.Miningareadesignshouldbeefficienttocreatetheconditionsforrationalmineproductionandsustainedyield,simplifiedroadwaysystem,reducetheroadwayexcavationandmaintenance;toadoptnewtechnology,mechanizationandautomation,inordertoreducethecoalloss,providegoodsecurityconditions,designrequirementsforminingproductioncapacity,coalminingtechnology,quasiroadwayarrangementandproductionsystemproductionofmineisproposed,tomeettheneedofthedevelopmentofproductiontechnology.Thispapermainlydescribestheminingdesignandmonomialconstructiondesignandminingdesignspecification,drawingsetc

Keywords:

drivingalonggoaf；thetopcoalrecoveryrate；roofweakening

引言

采区设计是一个涉及煤矿开采，井巷工程，矿山机械，矿井通风等众多学科的系统工程。

通过本次设计，我已经基本掌握了采区乃至矿井设计的方法和步骤，培养了搜集、整理、运用技术资料和技术经验的能力，提高了撰写技术文件和解决实际问题的能力。

本次设计参照伊东集团扶贫煤矿初设资料，结合自身所学知识和井下生产实习经验，由老师指导对扶贫煤矿二采区进行采区设计。

本次设计以《内蒙古工业大学本科生毕业设计说明书（论文）撰写规范（修订）》为依据，按照《煤矿安全规程》、《采矿设计手册》的要求，经过查阅相关资料，在老师精心指导下完成。

设计中难免有不妥和错误之处，恳请审阅老师批评指正。

第一章井田概况及地质特征

1.1井田概况

1.1.1位置与交通

扶贫煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，准格尔煤田东北部小鱼沟勘探区，行政区隶属准格尔旗窑沟乡管辖。

是内蒙古伊东煤炭集团有限责任公司下属煤矿。

矿井交通以公路为主，北距呼市125km,南距准格尔旗薛家湾镇15km。

矿井距矿区4.6km砂石路已改建为油路，经矿区公路至呼（市）～大（饭铺）公路长约9km，本矿距大准铁路15km。

井田对外交通便利。

1.1.2地形地貌

本区属鄂尔多斯黄土高原，地形十分复杂，沟谷纵横交错，沟深壁陡，断面多呈V字形，树枝状分布，沟谷中有基岩外露。

本井田地形西高东低，海拔标高在1300～1088m之间，相对高差212m，一般标高1180m。

1.1.3地形水系

黄河是流经井田东部边缘唯一的地表水，年均最大流量930～3390m3/s，年均最大含砂量5.74～24.30％，井田内最低标高839.62m，低于黄河水位140多米。

但据钻孔探测，孔内无水位，又无大的断裂与黄河沟通，未见黄河水补给井田。

1.1.4气象

本区属大陆性气候，冬季严寒漫长，夏季短暂炎热，寒署变化剧烈，最低气温-24.3℃，最高气温39.5℃，年平均气温5.0～7.8℃,昼夜温差大。

十月至次年四月为结冰期，最大冻土深度1.5m，年总降水量238～732mm，主要集中在七、八、九三个月，占全年降水量的60～70％，年蒸发量为1792～2155mm，为降水量的四倍多，春旱常年发生。

全年多西北风，风速一般为10～15m/s，最大风速18m/s。

1.1.5地震

根据国家地震区划图，本区按7度设防。

1.1.6区域经济简况

本区煤炭资源丰富，但经济相对落后。

区内居民稀少且居住分散，多聚居在山谷低凹处。

当地居民多从事农业生产，牧副业次之，经济发展滞后。

矿井建设用三大主材需外购，其它建材可在区内解决或部分从外地调入。

1.1.7水源

矿井水源主要依靠准格尔旗科源水务有限责任公司供水管网供给。

矿井水经净化处理后可用于井下消防洒水及地面灌溉，做为补充水源回收利用。

1.1.8电源

矿井供电电源引自唐公塔110kV变电站和薛家湾220kV变电站，供电距离均为15km。

1.2地质特征

1.2.1地层与构造

（一）井田地层

井田内大部被第四系黄土以及风积砂土覆盖，基岩露头很少，仅在井田北部脑包沟、东部脑包沟支沟，井田南部小鱼沟有少量白垩系下统志丹群出露，地层由老至新分述如下：

1、石炭系上统太原组（C2t）：

是区内主要含煤地层，地表未出露。

下部岩性为砂泥岩夹鸡窝状铁矿结核（山西式铁矿）、砂质粘土岩，砂泥岩、泥岩夹粗砂岩。

图1-2-1柱状图

上部为黑色泥岩、砂泥岩、碳质泥岩夹6上及6号煤层，以灰白色粗砂岩（K2）厚10～15m与中部分界，（K2）是6煤组与8号煤层主要对比标志。

本组厚度61.77～133.93m，平均厚度96.86m。

中部为灰白色粗砂岩、黑色泥岩夹8、9上、9、10号煤层，一层厚约10m的灰白色粗砂岩夹在8与9上煤层之间，全区分布，是8号和9上煤层标准层之一。

在11号煤层底部有一层厚约10～20m的灰白色粗砂岩（K1），是底部煤层标志层。

北部、西部薄，东部部分被剥蚀。

太原组含煤建造，基本可以划分四个旋回，从奥陶系灰岩不整合面之上铁质砂岩开始至（K1）粗砂岩底，由一个完整的由粗～细沉积韵律组成。

第二旋回为（K1）粗砂岩～9上号煤层结束；第三旋回由9上号煤层顶部粗砂岩开始，到8号煤层结束；第四旋回由粗砂岩（K2）～6上号煤层顶部砂质泥岩结束（见图1-2-1）。

2、二叠系下统山西组（P1sx）：

是区内含煤岩系之一，无可采煤层。

由灰白色粗砂岩，砂泥岩、泥岩、含3、5号煤层，地层厚度较稳定，厚53.26～72.03m，一般在60m左右，与太原组整合接触。

3、二叠系下统～中统石盒子组（P1-2sh）：

主要由砂泥岩、紫红色砂岩、砂质粘土岩、泥岩及粗砂岩构成。

最大厚度77m，与山西组呈整合接触。

4、白垩系下统志丹群（K1z）：

由上而下为紫红色砾岩、砂砾岩、砂泥岩互层，厚度不等，不整合于下伏石盒子组之上。

在井田北部及东南部较大的沟谷中有明显出露。

5、第四系上更新统（Q3）：

黄土、轻亚粘土、细粉砂夹钙质结核。

全新统（Qh）：

地表为风积砂及风成砂土，地质填图未分，矿区钻孔所见厚度最大118m。

（二）井田构造

井田总体为北西单倾斜构造，倾角小于10度，沿走向呈缓波状起伏，形成宽缓的背向斜构造。

井田北部有脑包沟背斜，中部有贺家山向斜，井田南端有窑沟背斜。

1、脑包沟背斜：

位于井田北部，长约1.5km，轴向北东45°，褶皱两翼平缓，倾角1～3°，波幅小于20m，经钻孔验证为穹隆状构造，已控制并于查明。

2、贺家山向斜：

位于井田中部11、10勘探线之间，轴向北东50°，长约1.5km。

东北端紧密，西南端宽缓，南翼陡，北翼缓，南翼倾角为13°。

3、窑沟背斜（北西翼）：

背斜轴向北东45°，从井田南端通过，影响了井田南部的煤层产状，倾向北西，倾角10～13°之间，褶皱已控制查明。

地质构造报告表面，本矿区井田地质构造复杂程度属于简单类型。

（五）岩浆活动

在井田内施工的所以钻孔中尚未见到火成岩体。

1.2.2煤层

（一）含煤性

本区属华北石炭～二叠纪煤田。

上石炭统太原组和下二叠统山西组为主要含煤地层，井田内含煤共8层，编号分别为3、5、6上、6、8、9上、9、10号煤层，煤层平均总厚度约为27m，煤系地层总厚140.70m，含煤系数19.4%。

太原组平均厚度78.96m，含煤6层，含煤系数33%，分别为6上、6、8、9上、9、10号煤层，可采煤层4层，为6、8、9上、9号煤层；不可采煤层为6上、10号2层。

山西组平均厚61.74m，煤层平均总厚0.69m，含煤系数1%，含煤2层，3号煤层厚度0～0.70m，平均厚度0.38m属不可采煤层，5号煤层厚度0.10～0.51m，平均0.35m属不可采煤层。

（二）煤层

井田内可采煤层4层：

即6、8、9上、9号，其中6、9号为主要可采煤层。

1、6号煤层：

太原组顶部，是井田内主要可采煤层，全区可采，厚度1.71～20.80m，平均15.18m，可采厚度1.71～16.86m，平均12.78m，属较稳定煤层。

煤层结构复杂，含夹矸最多达21层，平均10层，煤层中夹矸总厚0～4.66m，平均2.23m。

夹石岩性为粘土岩、泥岩、砂质粘土岩及炭质泥岩，结构尤以上部最为复杂。

顶板多为泥岩、粘土岩，其次为砂岩。

底板主要为泥岩，其次为粘土岩、砂岩。

2、8号煤层：

位于太原组中上部，主要分布井田西部，大部分可采，煤层厚度0～3.24m，平均1.44m，可采厚度0.80～2.64m，平均1.52m，厚度变化大，属不稳定煤层。

含夹矸1层，平均厚度0.13m。

顶底板岩性均为砂岩、泥岩、粘土岩。

距6号煤层13.61～25.03m，平均16.88m。

3、9上煤层：

位于太原组中下部，煤层厚度1.66～5.59m，平均3.61m，可采厚度1.10～4.25m，平均2.84m，矿区内大部可采，井田内全部可采，由于煤层灰分高且变化大，影响了高类型资源储量的圈定，煤层稳定类型确定为较稳定～不稳定煤层。

煤层结构简单～复杂，平均含4层夹矸，平均总厚0.75m。

顶底板均为为砂岩、泥岩、粘砂岩。

距8号煤层2.40～17.67m，平均10.74m。

当8号煤层缺失时，与6号煤间距为31.17～40.36m，平均35.38m。

4、9号煤层：

位于太原组中下部，全区可采，是主要可采煤层，煤层厚度1.43～6.90m，平均3.54m；可采厚度1.01～5.40m，平均3.26m。

煤层结构为简单～复杂型，含夹矸11层，平均3层，单层夹矸最大厚度1.0m左右，平均夹矸厚度0.26m，煤层中夹石平均总厚为0.66m，岩性为粘土岩、泥岩、碳质泥岩。

煤层顶底板岩性为粘土岩、砂岩和泥岩。

距9上煤层间距0.24～19.27m，一般在7m左右，属较稳定煤层。

1.2.3煤质

（一）物理特性和煤岩特性

1、宏观特性：

井田内煤呈黑色，条痕为黑棕色，沥青及弱沥青玻璃光泽，裂隙不发育，呈细条带状。

井田内6号煤层上段以暗淡煤和半暗淡煤为主，煤质较差，中段和下段煤质较好，以亮煤为主夹有少量镜煤，镜煤多以条带状，属半亮型煤。

8、9上、9号煤层以暗煤为主，局部夹亮煤、丝炭、煤岩类型为半暗型―暗淡型。

2、煤的显微特征

本区煤质特征为丝炭含量高，6号煤层平均值为37.6%，8号煤层平均值29.0%，9上煤层平均值33.4%，9号煤层平均值29.4%。

镜煤最大反射率；各煤层在0.5544～0.5833之间，均属变质Ⅰ阶段，相当于长焰煤。

（二）煤的其它物理特性

煤的比重和容重（见表1-2-1）

表1-2-1各煤层比重和容重测试结果一览表

煤层编号

平均灰分Ad（%）

比重

（t/m3）

容重

（t/m3）

煤层

编号

平均灰

Ad（%）

比重

（t/m3）

容重

（t/m3）

6

23.25

1.61

1.36

9

26.80

1.66

1.48

8

29.04

1.69

1.50

9上

30.75

1.72

1.52

根据邻区大样测定，静止角34.3～37.5度，摩擦角24.3～30度，散比重834.4～1057.5L/m3，抗压强度（两米落法）为77.5～80.1kg/cm2，可磨性1.171～1.314。

（三）煤的化学性质及工艺性能

1、煤灰成分与灰熔融性：

本区煤灰的熔融性很高，各煤层均属难熔灰分煤,利于煤的气化和燃烧。

煤的灰成分：

SiO244.36～50.10%，Fe2O33.48～7.63%，Al2O340.43～43.22%，CaO0.50～0.92%，MgO0.28～0.58%，TiO21.39～1.99%，SO30.16～0.54%。

2、含及其它有害元素含量

6号煤含硫0.81～2.08%，平均1.33%，属低硫煤。

8号煤含硫量0.77～2.81%，平均1.56%，属于中硫煤。

9上号煤层为0.34～2.30%，平均1.37%，属于低硫煤。

9号煤层变化较大，为0.30～2.74%，平均值为1.08%，属于低硫煤。

区内硫份主要以硫化物为主，有机硫次之，仅有微量硫酸盐硫。

各煤层中磷含量0.010～0.037%，属于低磷煤，氯含量0.008～0.010%，含量低。

砷含量较高，且变化大，6、8、9上及9号煤层平均值分别为22.1PPM，30.7PPM，23.5PPM，41PPM，不能用于酿酒或食品业燃烧用煤。

3、煤的工艺性能：

洗煤后精煤发热量（Qnet,d）稳定，可达29.27MJ/kg；矿区内主要煤层可磨性系数大于1，属容易磨碎煤。

各煤层经低温干馏试验，原煤含油率（Tq）一般低于7%，属于含油煤，主要煤层碳与氢的比值均大于16，表明矿区内煤层不利于液化。

煤的气化性能测试表明其粘结性、灰分、灰熔融性，均符合“沸腾层发生炉用煤”的质量要求。

热稳定性较好，属于一级。

（四）煤的可选性及工业用途

1、可选性评价

普查～勘探阶段，对小鱼沟矿区6、9上及9号煤层经多次简易筛分，浮沉试验及23套大样试验表明：

6号煤层上段厚度6.62米，灰分高（38.22%），煤质差、精煤回收率低，当精煤灰分为10%时，回收率仅21.9%，精煤灰分为12%时，回收率可达30.5%，±0.1值很低，分别为46.9、48.0，属于极难选煤。

6煤下段厚11.4m，原煤灰分24.09%，灰分控制在10%、12%时，精煤回收率分别为65.0%（良等），74%（优等），±0.1值分别为32.6（难选）、19.0（易选）。

上述表明，6号煤层下段当灰分控制在12%时，属易选，控制在10%时，属于难选。

8号、9上、9号煤层属难选至极难选煤。

2、煤的工业用途

煤种属于长焰煤。

6号煤为低硫、低磷、中灰、高砷、中热值煤。

煤的可选性差，属难选煤。

煤的热稳定性和煤对二氧化碳化学反应性都较好，煤灰溶融性较高。

灰分、硫分等都可满足“沸腾层发生炉”气化用煤指标。

煤炭经粗选后可作为火车、船舶等蒸汽机用煤，原煤可用于火力发电，气化和液化用煤。

8、9上、9号均属富灰煤，低磷、低硫、砷含量高，经可选性试验属极难选煤，可作为火力发电和民用煤。

1.2.4井田水文地质条件

（一）地形地