七台河新兴煤矿矿井毕业设计

摘要.I绪论.1第1章井田概况及矿井地质特征.21.1井田概况.21.1.1井田位置及范围.21.1.2交通位置.21.1.3地形地势.21.1.4气候.21.1.5河流.21.2地质特征.31.2.1矿区范围内的地层情况.31.2.2井田范围内和附近的主要地质构造.41.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征.61.2.4岩石性质、厚度特征.61.2.5井田内水文地质情况.71.2.6沼气、煤尘及煤的自燃性.71.2.7煤质、牌号及用途.8第2章井田境界、储量、服务年限.92.1井田境界.92.1.1井田周边状况.92.1.2井田境界确定的依据.92.1.3井田未来发展情况.92.2井田储量.92.2.1井田储量的计算.92.2.2保安煤柱.102.2.3储量计算方法.102.2.4储量计算的评价.112.3矿井工作制度、生产能力及服务年限.122.3.1矿井工作制度.122.3.2矿井生产能力的确定.122.3.3矿井服务年限.13第3章井田开拓.143.1概述.143.1.1井田内外及附近生产矿井开拓方式概述.143.1.2影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况.143.2矿井开拓方案的选择.143.2.1井硐形式和井口位置.143.2.2开采水平数目和标高.163.2.3开拓巷道的布置.163.3选定开拓方案的系统描述.223.3.1井硐形式和数目.223.3.2井硐位置及坐标.223.3.3水平数目及高度.233.3.4石门、大巷(运输大巷、回风大巷)数目及布置.233.3.5井底车场形式的选择.243.3.6煤层群的联系.263.3.7采区划分.263.4井筒布置及施工.273.4.1井硐穿过的岩层性质及井硐维护.273.4.2井硐布置及装备.283.4.3井筒延伸的初步意见.303.5井底车场及硐室.303.5.1井底车场形式的确定及论证.303.5.2井底车场的布置、存储线路、行车线路布置长度.313.5.3通过能力计算.333.5.4井底车场主要硐室.333.6开采顺序.363.6.1沿煤层走向的开采顺序.363.6.2沿煤层倾向的开采顺序.363.6.3采区接续计划.37第4章采区巷道布置与采区生产系统.384.1采区概述.384.1.1设计采区的位置、边界、范围、采区煤柱.384.1.2采区地质和煤质情况.384.1.3采区生产能力、储量及服务年限.384.2采区巷道布置.394.2.1区段划分.394.2.2采区上山布置.394.2.3采区车场布置.414.2.4采区煤仓形式、容量及支护.494.2.5采区硐室简介.504.2.6采区工作面的接续.524.3采区准备.534.3.1采区巷道的准备顺序.534.3.2采区主要巷道的断面及支护方式.54第5章采煤方法.555.1采煤方法的选择.555.2回采工艺.565.2.1选择和决定回采工作面的工艺过程及使用的机械设备.565.2.2工作面循环方式和劳动组织形式.57第6章井下运输和矿井提升.606.1矿井井下运输.606.1.1运输方式和运输系统的确定.606.1.2矿车的选型及数量.606.2矿井提升系统.636.2.1矿井提升设备的选择.63第7章矿井通风安全.657.1矿井通风系统的确定.657.1.1概述.657.1.2矿井通风系统的确定.657.1.3主扇工作方式的确定.667.2风量计算与风量分配.667.2.1风量计算.667.2.2风量分配.697.2.3风量的调节方法与措施.697.2.4风速的验算.697.3矿井通风阻力的计算.707.3.1确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力.707.3.2矿井等积孔的计算.727.4通风设备的选择.727.4.1主扇的选择计算.727.4.2电动机的选择.737.4.3反风措施.737.5矿井安全生产措施.747.5.1预防瓦斯及煤尘爆炸.747.5.2火灾与水患的预防.75第8章矿井排水.768.1概述.768.2矿井主要排水设备.768.2.1排水方式与排水系统简介.768.2.2主排水设备及管路的选择计算.77第9章采区供电.799.1矿井供电系统概述.799.1.1地面变电所.799.2采区电器设备的型号及数目.799.3变压器容量选择.809.4电缆选择计算.80绪论煤矿生产系统是否能够达到预期目的，都决定于矿井开采设计是否合理。采矿工程专业毕业设计是采矿专业学生对矿井系统整体设计的全过程，通过毕业设计可以进一步熟悉矿井生产系统。本设计说明书中所编写各章节是相互联系相互影响的，根据客观实际，结合资料等因素，全面地培养解决矿井设计中各种实际问题的能力，通过技术经济比较，做到设计内容的准确无误。设计矿井必须从国家的国情和煤矿实际情况出发，依据设计矿井自身条件，按照《煤矿安全规程》的规定积极贯彻集中化，机械化、正规化以及技术经济等方面合理化的原则，努力做到投资省、工期短、出煤快、效率高、安全性好、综合经济效益高。通过本次设计将理论与实际充分结合，综合阐述井田开拓方式、准备方式、采煤方法、矿井通风与安全、矿井排水、采区供电及其与矿井有关的设计问题。该设计矿井全部采用走向长壁后退式采煤方法开采，并采用综合机械化开采，采用全部垮落法处理采空区。第1章井田概况及矿井地质特征1.1井田概况1.1.1井田位置及范围新兴煤矿位于七台河矿区西部，距七煤公司约十二公里，行政区划属黑龙江省七台河市新兴区管辖。地理坐标为北纬45°46′～45°47′，东经130°30′～130°31′。井田范围：北界74层煤层露头，与新立矿、新建矿相邻；南界到桃七三区44号煤层-800标高；东界为F11号断层，与桃山矿相连；西部以F14号断层为界，与东风矿相邻。东西走向长约7.5公里，南北倾斜宽约6.5公里，面积约48.75平方公里。1.1.2交通位置区内有矿用铁路专用线与勃七线，牡佳线接轨。铁路交通方便。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。公路交通十分方便。交通位置图详见1—1：1.1.3地形地势井田北部有倭肯河由东向西流，地形大部属丘陵区，地面标高在+70米～+140米。1.1.4气候区内由11月至翌年4月为冻结期，冻结深度为1.5m～2m,最高气温在零上27℃～31℃，最低气温在-29℃～34℃,全年平均气温在零上0.5℃，年降水量为370mm～631mm。1.1.5河流区内只有鹤立河在井田上方流过后经人工改造从西部边界通过，最高洪水位238m，最大流最为180立方米每秒，地下水原始流向与地表河流流向一致，水力坡度2‰左右。图1—1交通位置图1.2地质特征1.2.1矿区范围内的地层情况本矿区煤系地层属上侏罗统鸡西群含煤地层，主要由城子河组上部和穆棱组下部组成。下部界限从74号煤层底板开始，上至44号煤层，地层厚度1265米，共含煤56层，总厚度28.51米，含煤系数为2.33%，其中可采和局部可采20层。穆棱组平行不整合于城子河组之上，以42号煤层底板含砾粗砂岩为城子河组和穆棱组分界。根据岩性特征和含煤性，本矿区的地层主要在城子河组第五段和第九段之间，煤系地层综合柱状图详见图1—2：1.2.2井田范围内和附近的主要地质构造新兴四矿位于弧形构造西翼，区内地层总体向南倾斜，煤层走向由N60°W渐变为EW方向，煤层倾角由北向南逐渐变大，井田北部煤层倾角一般在7～11°，井田中部煤层倾角15～20°，井田南部煤层倾角20～30°，整个井田为一向南倾斜呈弧形展布的单斜构造。井田内的地质构造以断层为主，根据多年来生产实践和勘探资料，现确定井田内的断层共有26条。井田内的断层构造可分为四组，现分述如下：第一组与煤层走向斜交，走向一般在N30～50°W，属张性断层，断层面比较平直，倾角一般在55～70°左右，为正断层。属于这组断层的有：F11、F3、F7、F8、F4、FB、F47、F26、F14、F48、F52、F10等。其中落差较大的F4号断层作为划分井区的界线，F11,F14是划分井田矿界的主要构造。第二组与煤层走向斜交，局部近于平行，走向N45～80°E，属压扭性断层，常被第一组切割，这组断层在井田内不太发育，属于这组断层的有：F27、F43、F02、F1等，其中F27号断层构成了矿井南部与桃七三区的界线。第三组与煤层走向近于直交，走向SN～S10°E，属于张性断层，在走向上延伸不远即尖灭消失，落差一般不大，这组断层有FE、F42、F29、F13、F40、F30、F01等。第四组与煤层走向斜交，走向N30°W，属于压扭性断层，与第二组断层走向近于平行，断面疏缓，倾角一般在50°左右，是逆断层。这组断层在井田内很少发育，只有FD，F03属于这种性质的断层。桃七三区经过多年勘探，现已查明，区内断层共计29条，其中图1—2煤系地层综合图界系群组段厚度分布范围岩性特征接触关系第三系0～280第6线东侧普遍发育本系由浅绿，绿色泥质粉砂岩及浅灰色、分选甚差，磨圆度不好的细砂岩组成。胶结不良成半胶结，粒度由上而下变粗。中生界下白垩统鸡西群穆棱组5线南侧发育本组主要由粉砂岩、泥岩组成，次为细砂岩夹少量中砂岩，全组岩石颜色较其下部的城子和组偏浅，上中部基本不含煤，本组被早白垩纪辉绿岩侵入。城子和组上0～270全区发育本组由灰白色砂岩，灰浅灰色砂岩和粉砂岩与细砂岩互层组成夹有薄层凝灰岩，粒度由上而下由细变粗。为便于对比，划分为上中下三段，主要煤层集中于中段，本组被早白垩纪岩浆分二期侵入。中220～374下0～230元古界麻山群分布本区外围构造盆地基地主要由黑云母片花岗麻岩，石英片岩，石英岩，绿泥石片岩，片岩等组成。被前古生界粗粒、斑状黑云母花岗岩侵入。正断层8条，逆断层21条，特别是F4、F27、F18、F7T、F5、F8六条断层横贯全区，煤层特征详见表1—1：表1—1断层一览表序号断层编号性质产状落差m可靠性走向倾向倾角1F14正NWWS70o100-250较可靠2F26正NWNE60-70o20-120较可靠1.2.3煤层赋存状况及可采煤层特征煤层赋存状况见可采煤层特征详见表1—2：表1—2可采煤层特征表煤层号煤厚层间距（m）可靠性472.4全局可靠24482.6全局可靠23493全局可靠80511.3全局可靠20581.2全局可靠25600.8全局可靠210630.8全局可靠25650.9全局可靠50670.7全局可靠25680.8全局可靠1.2.4岩石性质、厚度特征岩石主要物理力学性质指标详见表1—3表1—3岩石主要物理力学性质指标名称容重kg/cm3孔隙度抗压强度102kg/m3抗拉强度102kg/cm3变形模量102kg/cm3弹性模量kg/cm3细砂岩2.0～2.65～252～200.5～0.40.5～81～10中砂岩2.3～2.65～151～150.2～1.50.8～82～8泥质岩2.7～2.81.6～5.212.830.6～2.02～75～10粉砂岩2.2～2.75～205～200.5～2.01～85～101.2.5井田内水文地质情况七台河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，该河位于本区西部，泾流方向由南向北，垂直煤系地层走向，基本切割本矿区全部煤系地层，对矿区的开发有一定的影响。第四纪疏松含水层主要分布在本区北部和西部七台河两侧，呈条带状分布。七台河冲积层宽约1500米，厚度约10米，其中含水层厚约6米，岩性主要为灰-灰绿色砂岩和碎石，分选不良，微含粘土胶结，粒径一般为10～40毫米，大者可达100毫米，成份主要是安山岩、石英岩和砂岩，多呈棱角状或半圆状。单位涌水量为0.2～1.12公升/秒米，渗透系数为5～40米/日。地下水化学类型为HCO3-NaCa水。冲积层与煤系地层为不整合接触，其间无隔水层，所以冲积层地下水与煤系岩层地下水联系是比较密切的。本煤田是属于裂隙冲水为主的矿床，岩层富水性主要取决于岩层裂隙发育程度和补给条件，岩层富水性是有层的规律，同时也存在