双鸭山煤矿毕业设计.docx

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双鸭山煤矿毕业设计

摘要

本设计为岭东煤矿1.8Mt/a设计。

岭东矿井田地质构造简单，煤层倾角18o～23o。

煤种以焦煤为主。

井田内共有5层可采煤层，煤层总厚13m，井田面积14km2。

可采储量182.99Mt，矿井设计服务年限72.6a。

岭东煤矿采用双立井、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10t架线式电机车牵引3t底卸式矿车运输，采煤方法走向长壁采煤法，采空区处理方法为全部垮落法，主井采用多绳箕斗提升，副井采用刚性组合罐笼提升，“四-六”工作制。

岭东煤矿属于低瓦斯矿井，采用两翼对角抽出式通风。

关键词：

立井开拓；上山；综合机械化采煤工艺

Abstract

ThisdesignforLingDongcoal1.8Mt/adesign.Lingdongminegeologicalstructuresimple,seamdipangle180~230.Coalforcokingcoal.5layerminingcoalseamintheminefield,totalthicknessofcoalseam13mmineareaof14km2.Recoverablereservesof182.99Mt,lifeofminedesign72.6a.Lingdongcoalwithtwinshaft,dividedintotwolevels,aworksurfaceproduction.Centralizedlayout,mainroadwayusing10Toverheadlineelectriclocomotivetraction3Tbottom-unloadingminecartransport,coalminingmethodsoflongwallminingmethod,methodofgoafdisposalmethodforallfailing,multiropeofmainshaftskiphoisting,userigidcompositecagehoistinginauxiliaryshaftof"four-six"work.Lingdongcoalminebelongstothelowgasmine,exhaustventilationwingdiagonal.

Keywords:

verticaldevelopment;Hill;fullymechanizedminingtechnology.

第1章井田概况及矿井建设条件

1.1井田概况

1.1.1交通位置

岭东煤矿位于双鸭山矿区西部，距双煤公司约12km，行政区划属

黑省双鸭山市岭东区管辖。

即地理位置为：

东经130°30′00＂～130°31′00＂

北纬45°46′00＂～45°47′00＂。

矿区内有矿用铁路专用线与勃七线，牡佳线接轨。

公路可通往桦南、佳木斯、双鸭山、宝清、密山、鸡西、勃利、依兰和哈尔滨等市县。

铁路交通、公路交通十分方便。

岭东煤矿交通位置，见图1-1。

图1-1交通位置图

1.1.2地形地貌

本区位于双鸭山市煤田东部，三面为低山区，西为西石山、南为洪涛山、东南为口泉山脉。

本井田内为低山丘陵地形，地势东南部高，西北部低，黄土梁及“V”字型沟谷发育。

本区最高点1709m，位于井田东南部，最低点在七星河河床，标高1412m，相对高差297m，一般地形标高1450～1600m。

1.1.3地面水系

双鸭山岭东矿发源于本区南部山区，为倭肯河支流，河宽20米左右，水深0.30米左右，平常期流量为0.5-1.5立方米/秒，洪水期流量为10-200立方米/秒，属季节性河流。

1.1.4气象特征

本区属于湿润温带大陆性季风气候，常年受季风和西伯利亚寒流影响，因此温度变化差异大，冬季长而寒冷，夏季短而温暖，春秋两季气候变化多变。

昼夜温差大。

一般日温差20℃。

降水主要集中于7、8、9三个月，多年平均降水量为409.7mm，年最小降水量259.3mm，极端降雨量32.6mm（1976年9月20日），相对湿度53％。

年平均蒸发量为1787.6mm，其中4～7月蒸发量大，最大日蒸发量21mm西北风几乎贯穿全年，4、5月份风力最大，多年平均风速2.8m/s，最大风速20m/s（1979年4月30日东北风）。

平均8级以上大风日数20.1天，最多达36天（1979年），沙尘暴平均6.2天/a。

冰冻期：

每年结冰期从11月至翌年4月，年平均168.6天，最大冻土厚度1860mm（1993年10月连续13天），最大积雪厚度220mm。

1.1.5地震情况

双鸭山市位于东北地震区大，小兴安岭地震带之间，根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），根据国家地震局资料，岭东矿及其邻区地震裂度在5°以下，地震设防烈度为Ⅶ度。

1.1.6地区经济概况

2013年，岭东区生产总值实现8.8亿，比上一年增长35%；公共财政预算收入实现1亿元，比上年下降33.6%；规模以上生产增加值完成1.47亿元，增长8.2%；城镇居民人均收入实现12644元，增长10.6%。

对外贸完成388万美元，增长40%。

全区招商引资完成6.22亿元。

1.1.7矿区开发简史

双鸭山矿业集团生产矿井8对，本井田没有正在生产、建设及停闭个矿井，更没有小煤窑。

但在井田外的西南方约15km处有正在生产的双鸭山矿业集团矿，西南约18km处有集贤升平小煤矿。

岭东煤矿采用立井开拓，设计生产能力1.8Mt/a，一水平标高为-320m，目前正开采48#，58#，63#,65#和67#五个煤层，共布置三个采区。

矿井的正常涌水量为104m3/h，最大涌水量为186m3/h，矿井瓦斯不大，属于低瓦斯矿井。

1.1.8地面建（构）筑物及设施

岭东矿区位于黑龙江省东部，行政区划涉及双鸭山市所辖矿区、四方台区、岭东区、宝清县和集贤县。

矿区资源范围涵盖整个双鸭山煤田，属国家大型煤炭基地黑龙江东部煤炭基地规划区。

1.2矿井外部建设条件及评价

1.2.1运输条件

矿区内有矿用铁路专用线与勃七线，牡佳线接轨。

公路可通往桦南、佳木斯、双鸭山、宝清、密山、鸡西、勃利、依兰和哈尔滨等市县。

铁路交通、公路交通十分方便。

1.2.2电源条件

双鸭山地区现有区域变电站两座及正在兴建的小型核发电厂一座。

在矿区总体设计阶段，供电电源方案已与达成协议。

所以，供电电源容易解决。

1.2.3水源条件

井田及附近第四系松散层中均含有不同程度的潜水，为当地的主要饮用水源。

根据《双鸭山煤矿集团有限责任公司岭东矿井水资源论证报告》（双鸭山市水资源技术开发服务公司，2008.7），岭东矿井、铁路专用线及选煤厂生产用水利用本矿井下排水。

地下含水量还算丰富，供水水源充足。

1.2.4其它建设条件

本井田范围内分布多处村庄，对井下煤炭开采有一定影响，但是由于拆迁难度较大，设计仅对初期开采影响较大的王冒庄和桂里窑两个小村庄考虑搬迁，其他村庄暂按留设安全煤柱考虑，不搬迁。

矿井建设所需砖、白灰、碎石、料石等建材均可当地解决；所需钢材、高标号水泥、木材等需由外地购置。

1.3矿井资源条件

1.3.1地层

岭东矿区位于双鸭山盆地北部条带东端，基底是元古界麻山群，含煤层为中生界上侏罗纪鸡西群，井田煤层倾角在21º左右，都为单斜构造，局部有四个断层。

应附地层特征表，并符合表1-1的规定。

区域地层特征，见表1-1。

表1-1地层特征表

界

系

统

组

符号

厚度/m

岩性变化情况

新生界

第四系

海拉尔组

Qh

6-57

上部为黑色腐植土和黄色风成砂，下部为粘土，亚粘和砂砾。

中生界

白垩系

下

统

伊敏组

K1ym

33-250

主要为泥岩和粉砂岩，夹细、中、粗砂岩、煤层及碳质泥岩。

与下部地层整合接触。

大磨拐河组

K1d

20-220

为主要含煤组，含4个煤层，编号为：

48#、58#、63#、65#煤层。

梅勒图组

K1m

50-370

上为泥岩、砂岩和薄煤层，中为中基性熔岩，下为泥岩夹玄武岩和薄煤层。

龙江组

K1lj

50-120

上部为凝灰碎屑岩，下部为中酸性熔岩。

古生界

泥盆系

上泥统

大民山组

D3d

不详

主要为蚀变安山岩、酸性熔岩、薄层凝灰岩、凝灰质砂岩。

1.3.2构造

1、井田地质构造特征

岭东煤矿属于侏罗纪晚期，含煤地层形成。

沉积前的古构造以及后来的燕山运动都对煤层起了一定的控制作用。

在煤田形成之后，南北压力进一步加强。

2、断层

岭东煤矿井田范围内主要地质构造为断层，其中断层有3个，铅直断距在20m左右，主要断层特征，见表1-2。

表1-2主要断层特征表

序号

断层名称

断层性质

断层产状

区内走

向长度

（m）

控制程度

备注

走向

倾向

倾角

（°）

落差

（m）

1

F7

正

WE

SN

60～85

15～50

12～42

可控

可划分采区

2

F14

正

WE

SN

56～80

10～40

12～55

可控

3

F10

正

WE

ES

10～33

3～30

50～65

可控

1.3.3煤层

1、含煤地层

设计矿井具有经济价值的可采煤层均集中于鸡西群城子河组，该组地层总厚度为881.5m，煤层的平均可采厚为2.6m，可采煤层有48#，58#，63#,65#和67#共5个煤层，其倾角在21°左右,平均容重1.4。

2、煤层特征

可采煤层特征，见表1-3。

表1-3可采煤层特征表

煤层名称

煤层全区厚度（m）

煤层可采区厚度（m）

煤层层间距（m）

煤层结构

顶底板岩性

煤层稳定性

煤层容重

最小~最大

平均

最小~最大

平均

最小~最大

平均

夹矸层数

夹矸厚度（m）

顶板

底板

48#

2.7~3.3

3.0

40.5~41.6

41

10~22

16

2

0.35

砂页岩

砂岩

稳定

1.4

58#

2.6~3.0

2.8

36.5~38.6

37

10~16

13

2

0.36

砂岩

砂岩

稳定

1.35

63#

1.9~2.5

2.2

37.5~38.6

38

10~20

15

3

0.34

砂岩

泥岩

稳定

1.4

65#

2.4~2.8

2.6

35~25

30

25~21

23

2

0.34

泥岩

砂岩

稳定

1.4

67#

2.1~2.7

2.4

30~20

25

26~14

20

2

0.34

泥岩

砂岩

稳定

1.4

1.3.4煤质

1、煤类（包括各煤层及其分布规律）；

岭东矿区内的煤层是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤岩成份主要是亮煤、暗煤、夹镜煤丝带、岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂层及煤层组成，仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。

煤层和岩层的物性差异均比较明显，γ─γ曲线在各种岩层反应平直煤层异常反应明显，岩石硬度多数为中等硬度的砂岩类，如煤层柱状图见下图1-2和煤质特征分析见表1-4。

图1-2煤层柱状图

表1-4煤质特征表

煤层名称

水分

Mad

（%）

灰分

Ad（%）

挥发分Vdaf

（%）

硫分St,d（%）

磷分Pd（%）

低位发热量Qnet.ar（MJ/kg）

煤灰软化温度ST（℃）

胶质层最大厚度Y（mm）

黏结指数GR.I

48#

1.80

23.95

33.75

0.27

0.033

28.66

30

12

1/3JM

58#

2.20

23.60

34.20

0.13

0.021

28.90

28

15

1/3JM

63#

1.46

20.40

35.07

0.26

0.054

28.74

27

11

1/3JM

65#

1.92

22.36

35.60

0.19

0.018

26.68

32

18

1/3JM

67#

1.67

23.52

35.79

0.23

0.022

27.58

29

17

1/3JM

1.3.5水文地质

第四系孔隙含水层在全矿广泛发展，除山坡地区较薄外，其余均很厚，发育的规律为：

由南向北逐渐增厚。

水的主要补给来源是大气降水及山区地下水，涌水量为0.715～7L/（s·m）。

岭东矿受大气降水直接补给，岩石风化裂隙不发育，地下水呈裂隙水形式。

已探明含煤地层风化裂隙带总深度在80～100m，而强风化裂隙带在50～60m以内。

对降水的补给与渗透起到到控制作用，使地下水呈承压水出现，地下水补给来源主要是大气降水，水力性质呈潜水状态。

1.3.6其他开采技术条件

1、本矿井煤尘无爆炸危险，且煤层无自燃倾向性，属于低瓦斯矿井。

相对涌出量1.43m3/min，绝对涌出量为2.4m3/min。

2、矿井地温（包括地温梯度、热害状况），应附地温等值线图；

本矿井的恒温带温度为＋5.6°C，深度为20m。

－500m水平的平均地温为19.5°C；－700m水平的平均地温度为25.3°C。

3、煤层顶底板（包括每层直接顶和老顶岩性及稳定性，煤层直接底板岩性及稳定性）。

煤层顶底板岩石主要为粉砂岩和细砂岩。

煤层顶底板条件好，抗压强度一般在500～1100kg/cm2左右。

1.3.7储量

本井田内共见煤层5层，参加资源/储量估算的煤层48#、58#、63#、65#和67#号煤层。

本次资源/储量估算范围平面上是以勘查许可证范围内各可采煤层的赋存范围。

垂向上最高标高为1360m，最低标高为700m。

矿井地质资源量汇总表，见表1-6。

表1-5矿井地质资源量汇总表表

开采水平

煤层

矿井地质资源量（Mt）

（%）

（%）

（331）

（332）

（333）

小计

Ⅰ

48#

17.53

6.53

3.76

27.82

63.01

86.52

58#

15..82

5.93

23.78

25.53

62.62

85.22

63#

16.94

4.04

43.71

24.69

63.56

84.99

65#

16.18

6.96

3.93

27.07

59.98

85.48

67#

15.90

4.99

3.58

24.47

65.06

85.23

合计

82.37

28.45

16.76

127.58

60.93

85.40

Ⅱ

48#

14.12

6.93

3.61

24.66

57.28

85.38

58#

13.94

6.72

3.68

24.32

57.33

84.98

63#

14.18

6.15

3.32

23.65

59.97

85.97

65#

14.01

6

3,35

23.36

59.98

85.68

67#

13.28

5.53

3.29

22.13

59.99

84.99

合计

56.49

31.33

17.88

118.12

59.94

84.87

总计

151.28

59.78

34.64

245.7

61.57

85..9

1.4井田勘查程度及开采条件评价

1.4.1地质勘探程度

自一九八九年至一九九九年经历了普查、精查阶段。

二零零一年十月，双鸭山矿业集团地质队提交了临东煤矿深部精查补充勘探地质报告。

共施工了398个钻孔，总工程量210381.86m，可采煤层点1221个、其中甲级306个、乙级168。

1.4.2地质勘探评价

1、井田构造形态已经查明，井田位于双鸭山煤田东南部，地层走向大致为东西向，倾向北，为一南高北低的单斜构造，地层倾角一般18-24°。

中部树儿里断层组附近断裂构造较发育对开拓布置有较大影响，岩浆岩不发育，地层产状平缓，有陷落柱4个，西部局部有岩浆岩侵入，井田构造复杂程度总体中等。

2、查明了可采48#、58#、63#、65#和67#煤层的厚度、深度、结构、可采范围及变化规律，同时查明了不可采煤层的层数、层位、厚度、结构及赋存特征，可采煤层对比可靠，评价了可采煤层的稳定性和可采性。

3、查明了井田内各可采煤层的煤质特征、工艺性能及其变化情况，确定了煤类，评价了煤的工业利用方向。

井田内各可采煤层以不粘煤为主，含少量的长焰煤和弱粘煤，并以低水分、特低灰～低灰、特低硫～中硫、特低磷～低磷、高～特高热值为特点，是理想的环保型民用及动力用煤。

4、水文地质条件复杂程度中等，矿坑以裂隙含水层直接充水为主、岩溶裂隙水底板间接充水为辅。

即井田水文地质勘探类型为二类二型。

5、查明了井田内各可采煤层顶底板的工程地质特征。

本井田为层状岩类，工程地质条件复杂程度为中等，即三类中等型。

6、通过对区内钻孔简易测温资料的分析，确定井田全区为地温正常区，通过本次地质勘查成果，查明了煤层的瓦斯、煤尘及煤的自燃趋势，井田内煤层瓦斯含量较低，煤尘具爆炸性，煤具有自燃倾向。

综上所述，本区勘查程度为勘探阶段，基本查明了井田总体构造形态，煤层赋存情况及煤类、煤质特征，对水文地质、瓦斯、煤尘、自燃等开采技术条件，并进行了评价；对矿区资源/储量进行了估算，先期开采地段内探明的资源量（331）占本地段总资源量的60.46％，探明的资源量（331）+控制的资源量（332）占本地段总资源量的85.15％，达到《煤、泥炭地质勘查规范》要求。

可以作为现阶段设计依据。

第2章矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限

2.1井田境界及资源/储量

2.1.1井田境界

本井田西以F14断层为界与青龙山区和东风矿相邻，东以F7断层为界与新立矿和新兴矿相邻，北部以48#煤层露头线为矿界，南部以67#煤层底板-650m标高地面投影为界与新兴矿相邻。

井田走向5.0km，倾向2.8km，井田面积约14.0km2。

经黑龙江省双鸭山市国土资源局核实，黑龙江省国土资源厅《划定矿区范围名单》审批号（黑国土矿划[2005]127号）的意见，井田范围由8个国家拐点坐标圈定，详见表2-1井田范围拐点坐标表。

表2-1矿井境界拐点坐标表

拐点

坐标

拐点

坐标

X

Y

X

Y

1

5241560

22599900

5

5244265

2259160

2

5242400

22598550

6

5243635

22600030

3

5242965

22598545

7

5243240

22600060

4

5242885

22598309

8

5242910

22600120

开采上限+87m

开采下限-1000m

2.1.2资源储量

1、矿井地质资源量

探矿权登记范围内共查明各煤层地质资源量为245.7Mt。

其中探明的内蕴经济资源量（331）82.06Mt，占煤层资源量的33.4%；控制的内蕴经济资源量（332）18.43Mt，占煤层资源量的7.5%；推断的内蕴经济资源量（333）145.21Mt，占煤层资源量的59.1%。

详见表1-6。

2、矿井工业资源/储量

矿井工业资源/储量=lllb+122b+2M11+2M22+333k

=103.194+51.595+44.2264+22.113+19.656=240.78Mt

矿井工业资源/储量为240.78Mt，即矿井地质资源量扣除333折减量。

考虑到333级资源量约占总地质资源量的59.9%，比例较大，且局部可采煤层的零星分布区段均为333级资源量无法开采，故可信度系数k取0.8。

（考虑到该矿井构造程度属于中等、煤层较稳定，故可信度系数k取0.8。

）矿井工业资源/储量计算见表2-2。

表2-2矿井工业资源/储量表

开采水平

煤层

矿井地质资源量（Mt）

探明的资源量（Mt）（331）

控制的资源量（Mt）（332）

推断的资源量（Mt）（333）

矿井工业资源/储量（Mt）

111b

2M11

小计

2S11

122b

2M22

小计

2S22

k值

333k

Ⅰ

48#

27.82

17.14

6.37

23.51

0.44

7.17

2.39

9.56

0.22

0.8

3.05

26.52

58#

25.53

16.05

6.27

22.32

1.05

7.07

2.39

9.46

0.33

0.8

2.78

24.38

63#

24.69

15.58

6.03

21.61

0.50

7.09

2.27

9.36

0.72

0.8

2.67

23.53

65#

27.07

11.14

5.87

17.27

0.30

6.83

2.38

9.21

0.60

0.8

2.63

25.87

67#

24.47

10.41

6.03

16.44

0.40

5.84

2.50

8.34

0.33

0.8

2.52

25.28

合计

127.58

70.58

30.57

101.15

2.69

35.50

11.93

46.93

2.2

13.65

125.58

Ⅱ

48#

24.66

14.02

6.02

20.04

0.44

6.40

3.4

4.86

0.22

0.8

2.43

24.36

58#

24.32

13.65

5.52

19.12

1.05

6.40

3.2

4.86

0.33

0.8

2.34

23.25

63#

23.65

12.19

4.87

16.89

0.50

5.3

3.0

4.62

0.72

0.8

2.25

22.59

65#

23.36

10.56

5.02

15.58

0.30

5.40

3.4

4.86

0.60

0.8

2.13

23.15

67#

22.13

7.15

4.37

11.58

0.40

6

3.0

5.10

0.33

0.8

1.36

22.12

合计

118.12

59.78

25.3

83.21

2.69

29.5

16

24.3

2.2

0.8

11.18

115.2

矿井总计

245.7

103.1

55.87

186.2

7.03

65.18

27.93

93.11

4.4

0.8

24.84

240.78

矿井设计资源/储量=矿井工业资源/储量-断层煤柱-防水煤柱-井田境界煤柱-地面建（构）筑物煤柱-其他煤柱

经计算矿井永久煤柱损失量总计为6.16Mt，矿井设计资源/储量为295.06Mt。

矿井设计资源/储量计算见表2-3。