安苑煤业有限公司9#煤0901采区初步设计毕业论文.doc
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1、山西煤炭职业技术学院毕业设计说明书毕业生姓名:朱妙成指导教师:侯千亮专业:煤矿开采技术学号:060421061所属系(部):采矿系二一0年十月山西煤炭职业技术学院毕业设计评阅书题目:安苑煤业有限公司9#煤0901采区初步设计 采矿系 煤矿开采技术 专业 姓名朱妙成 设计时间:2010年3月17日 2011 年 4 月 27 日 评阅意见:成绩: 指导教师:(签字) 职务:201 年月日山西煤炭职业技术学院毕业设计答辩记录卡 采 矿 系煤矿开采技术专业 姓名朱妙成答 辩 内 容问 题 摘 要评 议 情 况 记录员: (签名)成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注:评定成绩为100
2、分制,指导教师为30%,答辩组为70%。 专业答辩组组长:(签名) 201 年月日摘 要本设计着重对采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系;可采煤层埋藏采区所采煤层的赋存情况,采区生产能力,采区准备方式,区段和工作面划分、开采顺序,采掘工作面安排及其生产系统,采煤方法和采掘的最大垂深,有无小煤窑和采空区积水;与邻近采区有无压茬关系。工作面的机械装备。洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择及其布置,采区风量的计算与分配,安全技术及组织措施,规章制度等分别进行了论述。关键字:生产能力;准备方式;采煤方法;安全措施 Abstract The design focused on mining
3、 area location, state, with the mining area and the nearby mining area; May be the biggest mining layer buried deep down, whether small and small coal mines in mined-out area of stagnant water and the nearby mining area there pressure stubble relations.Mining area by the occurrence of coal mining, m
4、ining area production capacity, preparation for mining area, Face of sections and, mining sequence, mining Face arrangements and their production systems, Mining methods and machinery and equipment of the mining face. Sprinkler, boring water supply, gas pressure, filling and filling the pipeline, su
5、ch as selection and layout, Wind mining area of calculation and distribution, security, technology and organizational measures,And other rules and regulations were also discussed.Keyword: Production capacity; prepared; mining methods; security measures前 言1第一章 矿井概况3第一节 矿井基本概况3第二节 矿井开拓概况4第二章 采区基本开采条件5
6、第一节 采区基本条件5第二节 采区储量、生产能力及服务年限7第三章 采区巷道布置9第一节 采区上山布置方案9第二节 采区主要生产系统11第三节 采区开采顺序11第四章采煤工艺及劳动组织12第一节 采煤工艺13第二节 工作面劳动组织21第五章 采区通风与安全24第一节 采区通风条件概述24第二节 通风方式和通风系统的选择24第三节 采区风量、风压及等积孔的计算25第四节 安全通风措施28第六章 安全技术措施28第一节 防瓦斯爆炸措施29第二节 防煤尘爆炸措施30第三节 防煤与瓦斯突出措施32第四节 防矿井突水措施33第五节 防矿井火灾措施34第六节 其它灾害防治35参考文献38致 谢39前 言山
7、西省神池县山西忻州华基煤业有限公司位于山西省神池县东南7km处的戎家梁村南,行政区划属神池县龙泉镇管辖。整合后的矿井井田面积扩大为2.7123Km2,其中:九牛沟煤矿井田面积0.8943km2,后村煤矿井田面积0.7439 Km2,新增(扩界)井田面积1.0741 Km2。整合后的矿井批准开采石炭系2号、5号煤层,批准矿井整合后的初期设计生产能力为300kt/a,后期5号煤层设计生产能力为900 kt/a。一、设计依据:1、忻州市煤田地质勘探队2007年6月提交的山西忻州华基煤业有限公司资源整合矿井地质报告。2、忻州市煤炭工业局忻煤行发2007466号关于山西忻州华基煤业有限公司资源整合矿井地
8、质报告的批复。3、山西省煤炭工业局晋煤安发200638号关于忻州市所属煤矿204对矿井2005年瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出量的批复文件。4、山西省煤炭工业局综合测试中心2007年4月17日提交的山西忻州华基煤业有限公司原煤2#、5#煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性鉴定检验报告。5、国家及地方现行有关煤炭工业的规程、规范和技术政策等。6、矿方提供的相关资料。二、设计的指导思想:以市场经济为导向,坚决贯彻执行国家有关煤炭工业的法律、法规,充分体现煤炭工业的技术政策及产业政策,结合本矿的资源和条件,在保证矿井设计规模及安全生产的前提下,尽量简化环节,充分调动利用现有的设施、设备,尽量减少行政福利设施。设计
9、方案充分体现市场经济的特点,因地制宜选择生产工艺,系统设计简单实用,设备选型先进合理,力争通过精心设计和科学管理,将该矿井建成规模合理、安全条件好、机械化装备水平高,见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。三、设计的特点:1、井下首采区布置于2#煤层,采用上山布置方式,主运输采用胶带输送机,可实现自回采工作面刮板运输机至地面胶带输送机一条龙连续运输,用人少、效率高、故障率低、安全性好,利于实现集中管理与控制。辅助运输采用矿用提升绞车和调度绞车相结合的方式。2、回采工作面采用走向长壁式布置,具有易管理、产量高、易回采的优点。矿井以一个生产采区、一个综采一次采全高采煤法工作面保证矿井设计生
10、产能力,符合安全高效“一井一面”的模式。3、按照开采顺序,先采2#煤层,后采5#煤层。2号、5号煤层的开拓采用分层布置的方式,初期开采的2号煤层首采区采用单翼开采,系统简单,易于安全生产管理。第一章 矿井概况第一节 矿井基本概况一、地理位置及交通概况:神池县山西忻州华基煤业有限公司位于神池县城123方位、直距6km处,行政区划属神池县龙泉镇管辖。其地理坐标东经11214291121554,北纬390306390419。矿井距北同蒲铁路阳方口煤炭集运站5km,距宁岢铁路陈家沟站1km,距崞(阳) 水(泉堡)干线公路3km。其间有简易公路相通,公路交通较为方便。目前朔黄铁路已基本建成,铁路运输状况
11、也将大为改观。二、地形地貌:本井田地处山西黄土高原西北部,吕梁山支脉管涔山系,属中低山丘陵地带侵蚀性地貌。井田地形总体西高东低,南高北低。最高点位于矿区西南部,海拔标高1697.40m;最低点位于矿区东南部,海拔标高1475.00m,最大相对高差222.40m,地表大部黄土覆盖,沟谷较发育,山的阴坡植被覆盖较多。三、气象和地震情况:本区属典型的大陆性气候,气候干燥,春季干旱少雨,夏季炎热多雨,秋季温暖适中,冬季寒冷干燥。多年日平均最高气温在2021,最低气温-20左右,年平均气温为7.1。最大冻土深度为0.91m,年降水量为279.8749.1mm,降水量多集中在七九月。年平均风向为西及西北风
12、,风期多集中在冬春季节,最大风速25m/s,年平均风速3.4m/s。根据中华人民共和国标准GB50012001建筑抗震设计规范,本区地震动峰值加速度为0.15g,地震基本烈度为7度。第二节 矿井开拓概况1、矿井采用斜井开拓方式。全矿井初期布置有主斜井、副斜井和回风斜井共三个井筒,三个井筒均布置于同一工业场地内。其主斜井、回风斜井井筒均为改造利用原有井筒,副斜井为新掘井筒。主斜井井筒内装备带式输送机,担负全矿井的煤炭提升任务;副斜井铺设轨道,担负矿井矸石、材料、设备辅助提升以及人员上下井任务;回风斜井为专用回风井筒,担负全矿井的回风任务;三个井筒作为矿井的安全出口,其井筒均设有行人台阶。2、采区
13、布置于5#煤层,采用上山布置方式,主运输采用胶带输送机,可实现自回采工作面刮板运输机至地面胶带输送机一条龙连续运输,辅助运输采用矿用提升绞车和调度绞车相结合的方式。3、回采工作面采用走向长壁式布置,矿井2号、5号煤层采用分层布置,大剥皮式开采。按开采顺续,先开采上部2号煤层,最后再开采下部5号煤层。首采的2号煤层设二个开采水平,开采水平标高为+1440 m、+1420 m。后期开采的5号煤层设二个开采水平,开采水平标高为+1370 m、+1340 m。后期采区及工作面数目:后采的5号煤层布置1个采区、1个综采放顶煤回采工作面、两个普掘工作面。4、按照开采顺序,先采2#煤层,后采5#煤层。2号、
14、5号煤层的开拓采用分层布置的方式,初期开采的2号煤层首采区采用单翼开采,系统简单,易于安全生产管理。矿井初期开采的2号煤层全井田划分为七个采区,为211、212、213、214、215、221、222采区。首采区为211采区。采区开采顺序为先采211、212、213、214、215采区,最后开采221、222采区。矿井后期开采的5号煤层全井田划分为七个采区,为511、512、513、514、515、521、522采区。开采顺序为先采511、512、513、514、515采区,最后开采521、522采区。采用走向长壁式开采。5.矿井轨道大巷(上、下山)沿2号、5号煤层底板布置,胶带大巷(上、下山
15、)沿2号、5号煤层顶板布置。2号煤层+1440水平轨道、胶带大巷以倾角8,斜长288.2m、280.6 m的岩巷穿过落差40m的F3断层。5号煤层+1370水平轨道、胶带大巷以倾角9,斜长257.5m、248.4 m的岩巷穿过落差40m的F3断层。第二章 采区基本开采条件第一节 采区基本条件一、采区地质构造:5号煤层位于太原组下部,上距2号煤层44.4989.42m,平均60.50m。煤层厚度4.4215.61m,平均9.11m,结构简单,含02层夹矸,夹石单层厚度为0.10.2m,井田内西部部分剥蚀,井田内赋存区稳定可采。顶板为泥岩或细砂岩,底板为泥岩、粉砂岩。本采区地质构造总体为一单斜构造
16、,走向近北北西,倾向北东东,地层倾角322,西部煤层露头附近产状较陡,东部产状较缓。本区断裂构造较发育,发育有北东向、北西向两组正断层,井田内未发现陷落柱。井田内无岩浆岩侵入。F2正断层:为F1断层的分支断层,位于井田西南部,走向北西向,倾向北东,倾角75。井田内延伸长度500m,落差20m。F3正断层:贯穿井田南东部,向东和向南延伸至区外。断层北东段走向近东西向,南西段走向转为近南北向,北东段倾向南,南西段倾向东,倾角65。井田内延伸长度1300m,落差40m。F4正断层:位于井田东南部,F3断层之东南,走向北东,倾向南东,倾角75。井田内延伸长度600m,落差15m。F5正断层:位于井田中
17、部,走向北西,倾向南西,倾角75。井田内延伸长度600m,落差10m。F6正断层:位于井田北部,走向北东,倾向南东,倾角75。井田内延伸长度280m,落差5m。二、水文地质特征:井田中部2号煤层有一背篓井,属老窑,其内会有一定积水。在局部裂隙带的部位,一般顶板破碎,且有裂隙水涌出或渗出。矿区内断裂构造发育,正常矿坑涌水量24m3/d,最大矿坑涌水量72m3/d。三、煤层、煤质及其顶底板岩性:(一)煤层顶、底板岩性特征5号煤层以直接顶为主,老顶次之,局部出现伪顶。伪顶岩性为炭质泥岩、粘土质泥岩,在开采过程中会随着煤层冒落;直接顶板为细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩,厚度0-1.50m,稳定性一般,顶板易
18、于放落。老顶岩性为中粗砂岩、细砂岩,厚度6.1036.39m,平均16.91m,岩石致密坚硬,稳定性好,不易冒落。底板岩性多为粉砂岩、砂质泥岩,个别地段有炭质泥岩,厚度为1.504.40m,平均3.25m,底板稳定性一般。5号煤底板未发现底鼓现象。(二)煤质5号煤:弱玻璃玻璃光泽,参差阶梯状断口,夹有透镜状裂隙内充填有方解石脉的镜煤条带,上部呈线理状分布的亮煤、镜煤较多,可见透镜状丝炭;中部亮煤、镜煤、暗煤呈线理状交互分布,亮煤组分较多;下部亮煤与暗煤呈线理状分布,暗煤条带所占比列较大,含黄铁矿、菱铁矿结核与星散状黄铁矿。1、煤的化学组成和工艺性能2007年4月24日山西省煤炭工业局综合测试中
19、心对安苑煤业有限公司石炭系5号煤进行煤质测试的资料,其分析结果现叙述如下:5号煤层水 分(Mad):原煤1.41%; 浮煤2.60%。灰 分(Ad):原煤22.62%; 浮煤12.92%。挥发分(Vdaf):原煤38.26%; 浮煤38.91%。全硫(St.d):原煤0.99%; 浮煤0.74%。发热量(Qb.daf):原煤25.15MJ/kg; 浮煤28.90MJ/kg。粘结指数(GR.I): 浮煤13。据中国煤炭分类国家标准(GB575186),5号煤为长焰煤(CY),代码42。可采煤层煤质特征见表2-1-3。可采煤层煤质检验报告见附件。表2-1-3 煤质特征表项 目煤 层工业分析Mad%
20、Ad %Vdaf%St.d%Pd%Qnet.v.dafMJ/kgY(mm)5号原煤1.4122.263838.2600.9925.15浮煤2.6012.924838.910.7428.90132、煤的种类及用途井田内批采的5号煤层煤类的确定依据煤炭质量分级(GB/T152242004),5号煤为中灰,中硫,中热值长焰煤;可作为动力用煤、民用煤。四、瓦斯、煤层及自然发火情况:1、瓦斯根据2006年山西省煤炭工业局晋煤安发200638号文件“关于忻州市所属煤矿204对矿井2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量的批复”,原神池县九牛沟煤矿2005年度矿井瓦斯和二氧化碳等级鉴定结果,5号煤瓦斯相对涌出量为
21、9.34m3/t,绝对涌出量为1.88m3/min,二氧化碳相对涌出量为6.55m3/t,绝对涌出量1.32m3/min,属低瓦斯矿井。后村煤矿2005年度瓦斯相对涌出量2.17m3/t,绝对涌出量0.40m3/min,二氧化碳相对涌出量4.28m3/t,绝对涌出量0.81m3/min,属低瓦斯矿井。2、煤尘2007年4月17日山西省煤炭工业局综合测试中心对山西忻州华基煤业有限公司5号煤层进行采样测试。试验结果各煤层煤尘均有爆炸危险性。在煤层开采时,要经常洒水,定期清理井巷壁上的浮尘,防止煤尘爆炸事故的发生。煤尘爆炸性试验成果见附表2-1-4 。表2-1-4 煤尘爆炸性测试 项 目煤层号煤 尘
22、 爆 炸测试时间火焰长度 mm加岩粉量 %有无爆炸性519055有2007-4-173、煤的自燃2007年4月17日山西省煤炭工业局综合测试中心对山西灵石安苑煤业有限公司5号煤层进行采样测试。5号煤层自燃发火等级为级,属自燃。表2-1-5 煤的自燃倾向性 项 目煤层号吸氧量(ml/g)自燃等级倾向性质测试时间50.6216自燃2007-4-17据调查,煤的自燃随气候变化而变化,5号煤层自燃发火期为45个月。整合前九牛沟煤矿、后村煤矿5号煤层采空区多处发生自燃,现火区均已封闭。在接近原采空区时,应及时采取有效措施;同时要及时密闭废弃巷道。第二节 采区储量、生产能力及服务年限一、采区范围:采区范围
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