太原理工大学采矿工程专业自考本科毕业设计.docx
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太原理工大学采矿工程专业自考本科毕业设计
摘要
本设计所选的题目为《店上煤矿3、、9、15号煤90万t/a矿井初步设计》,根据山西省高平市店上煤矿提供的店上煤矿的井田概况和地质特征资料。
井田概况包括井田境界;地表的交通位置以及自然地理和水源、电源的供应情况。
地质特征资料包括地层;地质构造;煤层及煤质;煤层顶、底板情况及煤层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性;以及矿井的文水地质情况。
此次设计的目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计,并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究,以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力,是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练,也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。
设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向,结合本煤矿的特征以
。
并合理的布置开拓巷道和工作面,以简化采煤生产系统提高煤炭的利用率。
此次设计需要解决的专题是,要求我们需要在采区巷道的布置上(特别是通风的问题)及以后的生产管理上采取特殊的措施,以实现矿井的安全生产。
该矿井的设计生产能力为90万t/a,
设计过程中我们对矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解,同时在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近的实际的问题。
使我们在掌握专业知识的同时也提高了自己以后在现实工作岗位上的能力。
关键词:
顶板管理;地质灾害;综采
采矿班学生:
赵晓飞
目录……………………………………………………………………………
摘要……………………………………………………………………………
第一章井田概述和井田地质特征…………………………………………
第一节矿区概述……………………………………………………………
第二节井田地质特征………………………………………………………
第三节煤层的埋藏特征………………………………………………………
第四节水文地质………………………………………………………………
第二章井田边界与储量………………………………………………
第一节井田境界……………………………………………………………
第二节地质储量的计算………………………………………………………
第三章矿井工作制度及生产能力…………………………………………
第一节矿井工作制度…………………………………………
第二节矿井生产能力及服务年限…………………………………………
第四章井田开拓……………………………………………………………
第一节井田开拓方式的确定…………………………………………………
第二节达到设计生产能力时工作面的配备…………………………………
第五章矿井基本巷道及建井计划…………………………………………
第一节井筒、石门与大巷……………………………………………………
第二节井底车场………………………………………………………………
第三节建井工作计划…………………………………………………………
第六章采煤方法……………………………………………………………
第一节采煤方法的选择…………………………………………………
第二节确定采(盘)区巷道布置和要素……………………………………
第三节回采工艺及劳动组织………………………………………………
第四节采(盘)区的准备及工作面的接替…………………………
第七章井下运输………………………………………………………
第一节运输系统和运输方式的确定…………………………………………
第二节运输设备的选择和计算………………………………………………
第八章矿井提升……………………………………………………………
第一节主斜井的提升…………………………………………………………
第二节副斜井的提升………………………………………………………
第三节矿井的排水………………………………………………………
第九章矿井通风与安全……………………………………………………
第一节瓦斯的抽放………………………………………………………
第二节矿井的通风……………………………………………………………
第三节矿井通风系统和风量分配……………………………………………
第四节计算负压及等积孔……………………………………………………
第五节选取扇风机…………………………………………………………
第六节安全生产技术措施……………………………………………………
第十章经济部分………………………………………………………
第一节劳动定员及劳动生产率………………………………………………
第二节技术经济指标表………………………………………………………
致谢…………………………………………………………………………
参考文献…………………………………………………………………………
第一章井田概述和井田地质特征
第一节矿区概述
一、矿区地理位置及交通条件
山西煤炭运销集团店上煤业有限公司位于高平市北东的店上村村北,距高平市区北约2km处,行政区划属高平市东城办事处管辖。
其地理坐标为:
北纬:
35°48′43″—35°49′45″
东经:
112°55′58″—112°57′07″。
根据11月27日山西省国土资源厅为该矿颁发的采矿许可证,证号:
C14000011125369,矿井批准开采3~15号煤层,井田面积2.1511km2。
井田范围由以下6个拐点圈定(54坐标系,6°带):
点号X坐标Y坐标
1X=3968351.08Y=19676331.44
2X=3967551.07Y=19676331.44
3X=3967551.06Y=19675331.43
4X=3966440.05Y=19675331.43
5X=3966440.05Y=19674624.42
6X=3968351.08Y=19674624.42
本矿位于店上村北,距高平市市区北约2km,西距太(原)~焦(作)铁路米山集运站7.5km,东距长晋二级公路(207国道)约0.5km,距太原~晋城高速公路高平出口8km,高平至团池公路从矿区的东南部穿过,交通十分方便。
二、矿区的工农业生产建设状况
由于其地形结构特征,矿区内基本没有大面积的农田,有小面积贫瘠的土地用于农作物的耕种,且种植作物单一。
矿区四周有一些正在生产的小型矿井和部分报废的老窖。
矿区内没有工厂等其它占用土地的建筑物和法律规定的用于保护建设的用地。
三、矿区电力供应基本情况
矿井周边电网的情况:
有北庄、永录(拟建)变电站2座,北庄110kV变电站的主变压器容量为(2×31.5MVA),永录35kV变电站(拟建)的主变压器容量为(2×8MVA)。
变电所容量能够满足本矿用电量要求。
四、矿区文水简况
根据井田内施工的SZK2水文孔资料,本井田奥灰水埋藏深度230.08m左右,水位标高622.463m,经采集水样化验,溶解性固体364mg/L,总硬度(以CaCO3计)300.24mg/L,PH值7.33,水质为HCO-3·SO42--Ca2+·Mg2+型,较为良好,可做为理想的生活及生产用水水源。
五、矿区的地形与气象
本区位于太行山脉西麓,泽州盆地北端,地貌类型为低山丘陵区。
井田总体地势为西北高东南低,最高点位于井田中南部黄土塬上,标高为885.2m;最低点位于井田南部,标高为844.0m,最大相对高差41.2m。
该区属暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,夏秋湿润雨量充沛,冬季干燥寒冷,春季风多雨少。
据高平市气象站观测资料统计,年平均降水量为567.1mm,年最大降水量870.7(),年最小降水量305.9mm(1997年),年平均蒸发量1827.8mm。
年平均气温10.2℃,年极端最高气温38.5℃(1978.6.30),极端最低气温-23.1℃(1972.1.2),最大冻土深度54cm,年无霜期191天。
夏季最大风速17.0m/s,冬季最大风速18.4m/s。
根据《建筑抗震设计规范》GB500ll—、《中国地震动参数区划图》GB18306-,该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为0.05g和0.45s。
根据国家地震局1:
400万《中国地震综合等震线图》,本区地震烈度为VI度区。
第二节井田地质特征
一、井田所属的位置、地质层位概述
1、井田所属的位置
本区位于沁水煤田东南部,晋获褶断带上,区域地层总体走向呈北向东,向北西缓倾,倾角3°~6°的单斜构造。
由南至北依次出露有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系等地层,第三系和第四系松散沉积物广泛分布。
其中石炭系上统太原组、二叠系下统山西组为本区域含煤地层。
2、井田地质层位的概述
井田地面大部分为黄土所覆盖,仅在井田的东南部主井附近有部分下石盒子组地层零星出露,在井田西部边界处有峰峰组零星出露。
井田内赋存地层由老到新依次有:
奥陶系中统峰峰组(02f);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);二叠系下统下石盒子组(P1x);第四系中上更新统(Q2+3)。
现根据钻孔资料并结合区域地层情况,依次叙述如下:
(一)奥陶系中统峰峰组(O2f)
本组为含煤地层之基底,厚层状灰色致密石灰岩组成,质纯、性脆、夹泥质灰岩,节理发育,多为方解石充填,厚度约140m左右。
(二)石炭系中统本溪组(C2b)
厚1.00~9.40m,平均7.14m。
岩性以深灰色铝土质泥岩为主,底部为极不稳定的紫红色、褐红色赤铁矿层。
上部铝土质泥岩中赋存星散状、鲕状及结核状黄铁矿,呈似层状。
与下伏峰峰组呈平行不整合接触。
(三)石炭系上统太原组(C3t)
K1砂岩底至K7砂岩底,为区内主要含煤地层,厚80.5~109.50m,平均厚93.64m。
主要由石灰岩、煤层、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。
灰岩一般有3~4层,灰岩中常夹有燧石结核或团块,富含海相生物化石,层位稳定,是煤层对比的重要标志层。
含煤7层,中部的9号煤层及下部的15号煤层,全区稳定可采,其余煤层均不稳定,不可采。
(四)二叠系下统山西组(P1s)
K7砂岩底至K8砂岩底,厚26.5~63.95m,平均50.35m。
含全区稳定可采的3号煤层,厚4.20~5.30m,平均厚4.86m,一般含1层夹矸。
底部以K7砂岩与下伏太原组整合接触,主要由砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组成。
(五)二叠系下统下石盒子组(P1x)
本组最大残留厚约40.55m,底部以K8砂岩整合于山西组之上,主要有砂岩、粉砂岩、泥岩、石英岩等组成。
(六)第四系中上更新统(Q2+3)
井田内大面积覆盖,不整合于基岩之上,岩性主要为中上更新统黄土层,厚度0~25.0m,平均11.14m。
上部为上更新统浅黄色亚粘土,垂直节理发育、常形成黄土陡坎,下部为中更新统浅红色亚粘土,局部含有钙质结核和砾石。
二、井田构造
本井田总体为一地堑,地堑内为一倾向南南东-南东的单斜构造,地层倾角2~3°左右,地堑的西北部高庙山正断层,东南部为高平正断层。
高庙山正断层:
走向北-北东,倾向东-南东,落差135m,倾角75°,受此断层影响,本井田的西北部煤系地层被剥蚀,在井田3201工作面掘进过程中,煤层倾角变化较大,本次施工的ZK7号孔,打到了此断层上。
ZK5号钻孔施工在该断层的上盘,煤系地层均未见到。
高平正断层:
走向北东,倾向北西,落差180m,倾角75°,受此断层影响,本井田的东南部煤系地层被剥蚀。
在井田内无工程控制。
井田内未发现陷落柱,本井田构造属中等类型。
第三节煤层埋藏特征
一、煤层的赋存特征
煤层赋存特征见煤系地层柱状图。
图1-3-1煤系地层柱状图
1、含煤地层
井田内含煤地层为石炭系
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- 太原 理工大学 采矿工程 专业 自考 本科 毕业设计