大学毕业设计露天煤矿年产60万吨初步设计方案说明书.docx

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大学毕业设计露天煤矿年产60万吨初步设计方案说明书

内蒙古科技大学

本科生毕业设计说明书

题目：

张美厚露天煤矿年产60万吨初步设计

学生姓名：

武凤茹

学号：

200440603138

专业：

矿物资源工程

班级：

矿物资源工程

（1）班

指导教师：

侯殿昆田爱民

张美厚露天煤矿年产60万吨初步设计

摘要

本设计为达拉特旗张美厚露天煤矿开采设计，设计生产能力为0.60Mt/a，服务年限为30.5年。

开采煤层为2—2上，3—2中，3—2下，其中2—2上和3—2下号煤层为长焰煤（CY41），3—2中为不粘煤（BN31）。

开采保有储量为1893.5万吨，可采储量为1855.6万吨。

本设计包括露天矿合理帮坡角的确定、开采境界的确定、露天矿生产能力、穿孔爆破、采装、运输、排土、总平面布置和复垦。

本设计平均剥采比为5.9m3/t，回采率为98%，基建期为0.75年，基建量为84.7万m3。

采掘场的最终帮坡角为35°，排土场最终帮坡角为33°。

采用公路开拓中的移动坑线的开拓方式，拉沟位置设在矿区西北部，首采区工作线为“L”型，沿倾向推进。

岩石台阶高度确定为10m，煤台阶高度为3m，排土台阶高度为20m，外排土量为452万m3。

煤、岩的采掘带宽度均为10m。

采用10台KQ—150型潜孔钻机穿孔，5台WD—200A型电铲采装，31台EQ3258VPJ型自卸卡车运输，7台T1—100型推土机排土。

关键词：

露天开采、爆破、采装、运输、排土

ThepreliminarydesignofDalateqiZhangmeihousurfacecoalminewithanannualproductioncapacityof600,000tons

Abstract

ThesubjectisadesignofDalateqiZhangmeihousurfacecoalminewithanannualproductioncapacityof600,000tons,theservicelifeofthecoalmineis30.5years.Coalmineseam2—2上，3—2中，3—2下aretobeexploit,thecoal2—2上and3—2下arelongflamecoalofCY41,and3—2中isnon-cakingcoalofBN31.Thegrossreservesisamountto18,935,000tons,recoverablereservesis18,556,700tons.Thedesignincludessomecontentsasfollows：

determiningtheslopesafetyangleofopen-cutmine,theboundaryofsurfacemining,productivityofopencutmine,drillingandblasting,loading,hauling,spoildispoal,thegenerallayoutandreclamation.

Thestrippingratioofthisdesignisabout5.9m3/t,thecoefficientofrecoveryis98%,theperiodofinfrastructurelastsfor0.75years,thecapacityofinfrastructureisof847,000m3.Thefinalslopeangleofminingfieldis35°,thefinalslopeangleforthedumpis33°.Usingmovementofceilingsalonginghighwaywithintheditchfordevelopment,thelocationofpullingditchisinthenorthwestareaofthefirstminingarea,theworklineisdesignedlike“L”,advancingtothedirectionoftilt.Therockbenchesare10metershigh,thecoalbenchesare3meters,theheightofdumpingbenchesare20meters,thecapacitytobedumpedis4,520,000m3,thewidthofthecoalandtherockexcavativezoneare10meters.

ApplingtenKQ—150down-the-holepercussivedrillfordrillingholes,fiveWD—200Ashovelforfillingminingequipment,31EQ3258VPJselfdischargingcarsfortransportation,sevenT1—100bulldozersfordumping.

Keywords:

surfacemining,drillingandblasting,loading,hauling,spoildispoal

第一章矿区概况

1.1矿区概况

1.1.1矿区地理及行政位置

张美厚煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市《东胜煤田地质资料汇编》区的北部边缘，行政区划隶属于鄂尔多斯市达拉特旗高头窑镇。

镇政府距旗所在地树林召镇80km，本矿西距镇政府所在地宝利庙村9.2km，其地理坐标为：

东经：

109°38′23″～109°40′29″

北纬：

40°04′37″～40°05′42″

1.1.2交通条件

本区交通以公路为主，张美厚露天煤矿西行9.2km至高头窑镇，东行19km到达包头～神木铁路，东行28km到达包头～东胜高速公路，东胜～包头有运煤专线，里程为100km，交通较为方便，交通位置如图1.1所示。

图1.1交通位置图

1.1.3矿床开采对国民经济的意义

本区的农业受当地地理与经济状况的限制，耕作方式主要以传统的方式生产，生产十分落后。

本区的主要经济支柱为采矿业，随着东胜煤田的大规模开发，许多从事传统农业的农民也加入到煤炭采掘的工作中，成为煤炭工人，农村剩余劳动力不多。

随着采矿业的大力发展，当地第三产业也呈大力发展的趋势，带动了地方经济的进一步发展。

1.2矿区地文、水文及气候

本矿区地处鄂尔多斯高原北部，库布其沙地南缘。

境内地形较为复杂，东北较高，西南较低，最高海拔标高1335.0m，位于井田东边；最低海拔标高1259.0m，位于井田西边，地形相对高差76m。

本区地貌类型属岗状丘陵沟壑区。

矿区内无河流，只有季节性沟，由东向西流出区外，平日无水，大雨后山洪瀑发，流入柳沟，向北注入库布其沙漠。

本区气候属半干旱、半沙漠的高原大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，最高气温月份为七月份，最高气温可达40.2℃（达拉特旗，1975年7月16日），最冷为一月份，最低气温为―34.5℃（达拉特旗1971年1月22日）年平均气温5.5～7.3℃。

全年少雨，温差较大，无霜期短，冰冻期长。

降雨量多集中于7、8、9三个月，年降水量为194.7～531.6mm，年蒸发量为2297.4～2833.7mm。

春冬两季风力较大，一般在4级以上，最大风力可达10级，风向多为西北风。

冰冻期较长，最长冻土天数为167天（1976年），最大冻土深度为2.04m（1964年3月1日）。

依据《中国地震动参数区划图》得知：

达拉特旗所在区域地震动峰值加速度（g）为0.30，对照地震烈度为8.5度。

第二章矿床地质特征

2.1区域地质特征

2.1.1地层层序

张美厚煤矿资源储量核实区位于东胜煤田北部找煤区的北部边缘，地形切割较为严重，井田基本被第四系风积砂覆盖。

据钻孔资料揭露，井田赋存地层为第四系、上侏罗～下白恶统志丹群、侏罗系中统直罗组、中下侏罗统延安组、三叠系上统延长组和下统和尚沟组，现从老至新分述如下：

（一）三叠系

1.下统和尚沟组：

（T1h）

岩性为棕红色、暗紫红色砂岩及砂质泥岩，常夹有灰兰色条带或斑点，亦有砂、泥岩互变现象。

在矿区西北角有出露。

2.上统延长组：

（T3y）

岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂岩，含较多的云母及少量的暗色矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。

（二）侏罗系

1.侏罗系中下统延安组：

（J1―2y）

该组为本区主要含煤地层，岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部煤质较好，发育的煤层厚度大，层位稳定，本矿所采的2―2上煤层就位于延安组的上部，3―2下煤层厚度较大，层位稳定，为全区发育的较稳定煤层，其它煤层为较稳定及不稳定煤层，中下部个别地段含煤，多不可采。

该组的地层厚度为0～106.0m，一般厚度为93.06m，与下伏地层呈假整合接触。

2.侏罗系中统直罗组：

（J2z）

该组地层岩性为一套杂色的细、中粒砂岩、砂质泥岩、泥岩，泥质或粘土质胶结，较疏松，含有铁质结核和硅化木。

利用的2个钻孔中均揭露该组地层，由于遭受后期剥蚀，厚度在横向上变化较大，为0～55.12m，平均厚度27.56m，零星出露于矿区东部，与下伏地层呈假整合接触。

3.上侏罗统～下白垩统志丹群：

（J3～K1zh）

核实区内大部分遭受剥蚀，仅在矿区东南部残存并出露，下部岩性为杂色、浅黄色、紫红色砾岩，夹中～粗粒砂岩、泥质胶结，较松散。

砾石成分主要为片麻岩、花岗片麻岩、石英岩等；中部为一套巨大型层理的棕红色中细粒砂岩；上部为浅红色、紫红色粉砂岩、砂质泥岩，具水平层理。

408号孔揭露该地层厚度为27.23m，不整合于下伏地层之上。

（三）第四系：

（Q）

区内广泛分布，不整合于老地层之上，底部为上更新统马兰组黄土（Q3m），岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核；上部为全新统风积砂（Q4eol），在区内大面积覆盖，钻孔揭露厚度为0～11.53m，平均为7.16m。

2.1.2地质构造

本区的构造特征和东胜煤田的总体构造形态相一致，沿煤层走向NW，倾向SW的单斜构造，地层倾角1～3°。

为煤层产状平缓起伏。

无断层发育，无岩浆活动，构造复杂程度属于构造简单类型。

2.2矿体赋存情况

本区煤系地层延安组，赋存于矿区的中部与东部，在西北角有三叠系下统和尚沟组地层出露。

其煤系地层赋存范围，根据《东胜煤田资料汇编》填绘的地形地质图，三叠系地层与侏罗系地层出露情况，结合地面调查情况，按中下侏罗统延安组地层向北超覆，找出煤系地层赋存边界。

其煤系地层推测边界的确定依据是，根据《东胜煤田资料汇编》填绘的1：

10万地形地质图，三叠系与侏罗系地层出露情况，结合地面调查情况，按中下侏罗统延安组地层向北超覆，从和尚沟组地层出露向南东推250～300m来确定赋存范围。

内陆盆地沉积为特征的碎屑岩含煤构造。

依据其岩性、岩相及含煤特征，将该组地层划分为上、中、下三个岩段，下岩段核实区内缺失，自下而上分述如下：

1.中岩段（J1―2y2）：

位于延安组中部，含3、4煤组，含煤1～5层，可以对比成层的为2层，即3―2中和3―2下煤层。

该