富力煤矿开拓设计毕业设计.docx
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富力煤矿开拓设计毕业设计
毕业设计任务书
学生姓名:
任务下达日期:
2015年月日
设计开题日期:
2015年月日
设计开始日期:
2015年月日
中期检查日期:
2015年月日
设计完成日期:
2015年月日
一、设计题目:
富力煤矿开拓设计(7#、9#、11#、12#、13#)1.5Mt/a
二、专题题目:
富力煤矿9号煤层自然防治技术研究应用
三、设计的主要内容:
根据地质资料,结合地质特征,完成了开拓设计,主要是井田的概况及矿井建设条件;矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限;井田开拓任务。
四、设计目标:
为了煤炭产业的高速发展,在现有技术条件和生产设备前提下设计一个合理的矿井,尽量的减少资源的浪费和提高回采效率,使矿井可以高产高效生产。
指导教师:
院(系)主管领导:
年月
摘要
本设计为鹤岗市富力煤矿1.5Mt/a开拓设计。
富力煤矿井田地质构造简单,煤层倾角18º。
井田内共有5层可采煤层,煤层总厚27.5m,井田面积3.9km2。
可采储量121.8Mt,矿井设计服务年限50a。
富力煤矿采用双立井、二水平、集中大巷、上山式开拓方式。
主井采用16t箕斗提升,副井采用12t罐笼提升,主运输采用架线电机车牵引3t底卸式矿车轨距600mm。
一水平设3个采区,设计采区布置三条岩石上山,生产能力1.5Mt/a。
富力煤矿属高瓦斯矿井,采用两翼对角式通风。
关键词:
双立井;上山;综合机械化采煤工艺
Abstract
Thedesignofthe1.5Mt/aforHegangFulicoalminepreliminarydesign.Coalminegeologicalstructuresimplecoalseamangle18degreesF.WithintheIda,thereare5layersofcoalseam,thetotalthicknessofthecoalseam27.5m,Idaareaof3.9km2.Recoverablereserves121.8Mt,minedesignservicelife50A.
FuliCoalMinewithdoubleverticalshaft,twolevel,bigalley,themountaintypedevelopmentway.Themainshaftusesskiphoisting16t.The12tauxiliaryshaftcagehoisting.Theuseofthemaintransporttrolleylocomotivetraction3Tbottomdumpcargauge600mm.Alevel3miningarea,mininglayoutdesignthreerockmountain,theproductioncapacityof1.5Mt/a.
Fulicoalmineisahighgascoalmine,usingthecentralboundaryventilation.
Keywords:
doubleshaft;mountain;comprehensivemechanizedcoalminingtechnology
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
富力矿区位于鹤岗煤田南部,也是市区的南部,归鹤岗市南山区管辖。
在鹤岗矿区铁路南北两端与国铁相连。
富力矿的交通以铁路为主干,煤炭通过矿区铁路经峻德站可直接运往外地。
此外尚有哈萝公路、鹤佳公路、鹤伊公路,穿过井田交通便利。
鹤岗火车站可通达全国各地。
矿井交通也十分便利。
交通位置情况见图1-1。
图1-1交通位置图
1.1.2地形地貌
富力井田为低山丘陵区,地面多被黄土覆盖,经侵蚀切割,形成黄土梁峁。
地势总趋势西南高,东北部低,最高点在西南角标高为1338.3m,最低点在东南角,标高为1215.3m,相对高差123m。
1.1.3地面水系
本区降水期集中于六、七、八三个月,占年降雨量67%~75%,最高可占到90%,年平均降雨量462mm,最大日降雨量72mm。
年蒸发量在2028mm到2516mm之间,平均为2351mm左右,5月初到7月之间蒸发量可达470mm,最大日蒸发量可高达30mm。
霜冻结冰期自十月下旬至次年四月,冻土深度在1.23m左右,最大可达1.5m。
平均每年出现八级以上大风(风速大于17.2m/s)达25d,风沙日290d,且多集中于冬春两季,风向以西北最多,最大风速可达21m/s。
1.1.4气象特征
本区位处晋北高寒地带,气候寒冷干燥,风沙大,属典型大陆性气候。
日温差一般在l8℃~25℃,年温差可达34℃以上,最高气温可达38℃,最低气温在西部山区达-46℃。
1.1.5地震情况
依据中华人民共和国国家标准GB50011-2001《建筑抗震设计规范》附录A,本地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g。
1.1.6地区经济概况
矿区内除煤矿外,以农业为主,主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等,近年工矿企业发展较快,主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业,其中煤矿为该区重要的支柱行业。
1.1.7矿区开发简史
富力矿区位于鹤岗煤田南部,也是市区的南部,归鹤岗市南山区管辖。
在鹤岗矿区铁路南北两端与国铁相连。
富力矿为新开发的煤田,所在无开发史。
矿藏以煤为主,储量达3000Mt。
工业以采煤为主,并有发电、钢铁、农机、建筑、化工、陶瓷、水泥、建材等厂。
农作物主要有谷子、糜黍、土豆、豌豆、小麦、瓜类。
1.1.8地面建(构)筑物及设施
富力矿区位于鹤岗煤田南部,也是市区的南部,归鹤岗市南山区管辖。
南山区位于鹤岗市区中部,全区总面积25km2,总人口15万。
有汉、回、满、朝鲜等7个民族。
辖6个街道办事处、78个居民委。
矿务局的“三矿两厂”不在居民区内,村镇较小人口少所以矿区上方都以搬迁。
现有煤炭资源储量8.20Mt。
1.2矿井外部建设条件及评价
1.2.1运输条件
富力矿的交通以铁路为主干,煤炭通过矿区铁路经峻德站可直接运往外地。
此外尚有哈萝公路、鹤佳公路、鹤伊公路,穿过井田交通便利。
鹤岗火车站可通达全国各地。
1.2.2电源条件
本矿现有一回10kV专用线引自店坪35kV站,该站电源引自铺上220kV站,铺上变电站距本矿仅4km。
正在建设的选煤厂拟建35kV变电所,矿井改扩建后的电源可直接取自选煤厂,双回路供电系统建成后,能满足矿井生产的用电需求。
1.2.3水源条件
本区及附近地下水发育良好,但因煤矿开采,使潜水遭到一定破坏,不能作为矿区可靠的生活水源。
该矿由一眼深井供水,日出水量约1200m3/d,能满足改扩建后的生活用水。
井下排水处理后可作为井下消防洒水,矿井水源基本有保障。
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村庄考虑进行搬迁,其他村庄暂按留设安全煤柱考虑,不搬迁。
后期生产时可根据城乡发展规划和矿井经济效益情况确定村庄动迁与否。
矿区周围无文物古迹旅游区。
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
鹤岗煤田含煤地层为远海内陆山间盆地沉积,其岩性由各种沉积岩组成;常见的有:
砾岩、各种粒度砂岩、泥岩和煤,有时也见火山碎屑及菱铁矿。
此外,在含煤地层中还见到酸性凝灰岩薄层,极易辨认识煤层对比的主要标志层。
本煤田相变化明显,最为发育的岩相是河床相。
河漫滩相及泥岩沼泽相,其次是深水湖泊相,沼泽相。
含煤地层的特点是:
沉积稳定,岩石变化简单,含煤地层中每层层数多,厚度大。
煤层厚度较稳定。
就整体含煤层的沉积中,可明显的划分为二个大旋回,两大旋回在煤层的广大地区普遍存在一个剥蚀面,充分说明在形成含煤地层过程中,发生过一次沉积间断。
1:
下部旋回----石头河子组
岩性细,岩变化简单,含煤系数大,大部分为厚,特厚煤层,在这一大旋回中可以划出较大的三个旋回,即上部旋回---上段含煤段,中部旋回----中部含煤段,北大岭旋回----北大岭含煤段。
旋回普遍以河床性沉积。
开始往上逐渐过渡为较细岩石,河漫滩相,沼泽相,泥炭泽相发生于旋回上半部或上部,也往往见一个旋回受上一个旋回底部河床冲刷,河床相直接与泥炭沼泽相接。
2:
上部旋回----石头庙子组
岩性变化复杂,含煤少,仅四个可采层,每个旋回后,地壳都有几次上升,经过剥作用,待两个旋回结束后,地壳明显上升,上期剥蚀。
(1)石头河子组:
发育在现在产区,为鹤岗煤田的主要含煤层,下部砾岩开始到上部的厚层南岭砾岩止,由灰色粗、中、细,粉砂岩,泥岩组成,厚度南北不一,由818米至1288米。
(2)石头庙子组:
本组岩层空,南北窄,长条状平行,不集合于石河子组之上,因其他层在石头河子区发育较好,故称之为石头河子组,底层总厚910米。
(3)白垩系:
出现在峻德至河一庄,呈南北条带状分布在煤田东部,平行整合与侏罗系地层之上,为一套火山碎屑岩和陆相碎屑岩组成,地层总厚度2650米,自下而上岩性不同。
(4)第三系:
为一套半胶结和胶结松散碎岩组成,以灰绿色砂页岩为主,胶结不好为其特征,颗粒较粗者多呈松散状而颗粒较细者则呈块状灰黄色,含云母较多,局部显层理,含有杨树等许多植物化石。
地层厚度为800米。
(5)第四系:
主要分布在河谷区和河流阶地上,沉积物为粗砂岩、砾岩、亚粘土、粘土,厚度为2.0米-45.0米。
具体详细地层情况见,表1-1与煤层柱状图1-2。
表1-1区域地层一览表
界
系
统
组
厚度(M)
岩性
中生界
第四系
下统
东山组
2~55
表层为腐植土,其下由灰白色砾岩、粗砂岩、细砂岩及黄色粘土组成
第三系
大于450
山灰绿色、半胶结的粗砂岩、中砂岩、细砂岩组成
白垩系
大于230
为绿、紫色安山质集块岩或角砾岩组成
侏
罗
系
上侏罗系
石头庙子组
120~900
分上、下两部分,上部:
主要以灰白色砂岩及黑色粉砂岩,泥岩组成。
夹薄层凝灰抟岩。
下部:
以砾岩为主与砂岩、粉砂岩、泥岩互层组成。
石头河子组
800~1288
分上、中、下三部分。
上部:
岩性较粗,以灰白色中砂岩为主,夹含砾粗砂岩、细砂岩及黑色粉砂岩、页岩、煤。
可采煤层五层。
中部:
岩性较细,以灰白色中、细砂岩和灰黑色粉砂岩、泥岩为主。
夹少量粗砂岩,含可采煤层十三层。
下部:
岩性较粗。
以灰白色砾岩,中粗砂岩为主,夹灰黑色粉砂岩、泥岩、炭页岩,凝灰质岩石等组成。
可含采煤层五层。
前古生界
不详
由花岗岩、花岗片麻岩、石英石、角闪片岩等组成
图1-2煤系综合柱状图
1.3.2构造
1、井田地质构造特征
富力矿区位于鹤岗煤田的南部。
总观全区走向N10º~18ºE,但在本区域南部折转为北西向,呈一宽缓的向斜。
沿走向亦有小的起伏。
总体为向东倾斜的单斜构造,倾角在15º-35º,一般在25º。
矿区构造中部简单,两翼复杂。
2、褶曲
⑴、下黑水沟背斜:
位于井田西北部下黑水沟南侧,背斜区内延伸约1.2km,走向为北东,两翼倾角平缓,一般为2º~12º左右。
⑵、下黑水沟南向斜:
位于井田中部,下黑水沟背斜南侧。
两褶曲轴线相隔0.4~0.6km。
北翼比南翼
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