煤礦開采方法畢業(yè)論文

煤礦開采方法畢業(yè)論文摘 要礦井是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，具有與其它工業(yè)不同的特點(diǎn)，其主要特點(diǎn)是地下作業(yè)，工作環(huán)境屬于受限空間作業(yè)，自然條件復(fù)雜，因此施工和安全措施顯得尤為重要。全局而言，各煤田所處的經(jīng)濟(jì)地理位置不同，煤層地質(zhì)條件多種多樣，開采方法也就多種多樣。本次設(shè)計(jì)根據(jù)以上因素進(jìn)行開拓開采設(shè)計(jì)，并選擇多種開采技術(shù)進(jìn)行對照比較。設(shè)計(jì)針對建新煤礦的具體條件，內(nèi)容包含：井田概況及地質(zhì)特征、礦井開拓、通風(fēng)設(shè)計(jì)、以及礦井安全技術(shù)措施。井田概況主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；礦區(qū)的氣象條件、地震烈度、電源和水源的概況；井田地質(zhì)特征、煤層及煤質(zhì)概況以及水文地質(zhì)條件概況等。礦井開拓分別論述了主井、副井、混合井的位置選擇、采區(qū)的劃分、水平的劃分以及開采順序、采區(qū)的布置及各巷道的布置等。通風(fēng)設(shè)計(jì)主要包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇、礦井所需風(fēng)量的計(jì)算及分配、礦井東、西兩翼容易時(shí)期、困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算以及對通風(fēng)設(shè)備的選擇等。安全技術(shù)措施包括井下通風(fēng)、合防塵、治瓦斯措施、防治煤層自燃發(fā)火措施、避災(zāi)路線。關(guān)鍵詞：系統(tǒng) 開拓 通風(fēng)引 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對學(xué)生大學(xué)三年所學(xué)知識的綜合檢驗(yàn)，也是參加工作前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可將大學(xué)三年所學(xué)的知識融會貫通，系統(tǒng)復(fù)習(xí)從而學(xué)以致用,提高自身分析和解決實(shí)際問題的能力。本次設(shè)計(jì)是針對建新煤礦4#進(jìn)行開采開拓設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)前在建新煤礦進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)，通過收集與整理資料，對該礦的地理位置、礦井地形及水文地質(zhì)有了全面而系統(tǒng)的認(rèn)識，并且對該礦可采煤層和采煤通風(fēng)、安全措施等方面有了詳細(xì)明確的了解。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)建新煤礦的自然條件，綜合在學(xué)堂上所學(xué)的理論知識，對該礦礦井開采開拓進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，對該礦的問題進(jìn)行初步改正。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：礦井開采開拓，具體采區(qū)設(shè)計(jì)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要通風(fēng)設(shè)備和電動機(jī)的選擇及費(fèi)用計(jì)算，對礦井進(jìn)行調(diào)風(fēng)、配風(fēng)并計(jì)算通風(fēng)阻力，編寫該礦主要災(zāi)害的防治措施，同時(shí)專題部分對安全管理理論進(jìn)行了一些研究等。設(shè)計(jì)的主要依據(jù)：在新型、高效的基礎(chǔ)上選擇回采方法，選用最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備，在符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)程的情況下設(shè)計(jì)最優(yōu)的通風(fēng)方案，在有可能的情況下提出多個(gè)方案并對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的比較，選擇優(yōu)者。一.本次設(shè)計(jì)包括九部分內(nèi)容：1.礦井概況2.采區(qū)地質(zhì)概況3.采區(qū)儲量及生產(chǎn)能力4.采區(qū)方案設(shè)計(jì)5.采煤工藝6采煤生產(chǎn)系統(tǒng)7采區(qū)施工設(shè)計(jì)8.安全技術(shù)措施9采區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)二.本次提交設(shè)計(jì)成果：1設(shè)計(jì)圖件主要包括：采區(qū)（盤區(qū)）巷道布置機(jī)電設(shè)備配備平、剖面圖采煤工作面布置圖采區(qū)巷道斷面圖采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)示意圖2采區(qū)（盤區(qū)）設(shè)計(jì)說明書。第一章 礦井概況第一節(jié) 井 田 概 況一、地理概況1. 井田位置及交通建南井田位于陜西省延安市黃陵礦區(qū)建莊區(qū)的南部，地處延安市黃陵縣腰坪鄉(xiāng)境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬腰坪鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng)10848151085515，北緯352030352400。井田東西長約10.5 km，南北寬約6.0 km，面積約41.9796 km2。井田北與建北井田毗鄰。礦井工業(yè)場地位于窯上附近的南川河西岸一級階地上，北距店頭鎮(zhèn)公路里程30km，北經(jīng)店頭至黃陵縣城公路里程66km。公路：本井田中部和東部分別有店(頭) 焦(坪)簡易公路通過，規(guī)劃的店(頭) 焦(坪)二級公路沿新村川從井田北側(cè)5km處通過，北經(jīng)店頭至黃陵縣城66km與咸宋公路相接，至延安229km；南經(jīng)焦坪至銅川市64km，至西安222km。鐵路：向北距秦(家川) 七(里鎮(zhèn))鐵路支線七里鎮(zhèn)貨配站30km，向南距梅(家坪) 七(里鎮(zhèn))鐵路焦坪前河車站23km，井田交通方便。井田交通位置見圖1-1-1。2. 地形、地貌建南井田地處陜北黃土高原南部的低中山丘陵地帶，區(qū)內(nèi)山巒起伏，溝壑縱橫，地形復(fù)雜，屬侵蝕構(gòu)造地形，表現(xiàn)為壯年期侵蝕、七人行堆積的山間河谷地貌特征。本區(qū)植被發(fā)育，森林茂密，基巖僅在較大溝谷出露，其余均被第四系黃土覆蓋。井田總的地勢是西南部高、東北部低。最高點(diǎn)位于西南部的火燒山，標(biāo)高為+1784.55m，最低點(diǎn)位于東北部雷家庵附近的河道中，標(biāo)高為+1225m。一般標(biāo)高在+13501600m之間。區(qū)內(nèi)最大高差559.55m，一般高差200300m。3. 河流本區(qū)以火燒山梁為界，北屬洛河水系，南屬涇河水系，樹枝狀水系較發(fā)育。井田中北部的曹河為常年流水，以溯源侵蝕嚴(yán)重的“V”型溪谷為源頭，由南向北流入建莊川及沮水，最終匯入洛河，曹河較大支流有向陽溝、大西溝、王家溝等，這些河流流量受季節(jié)性降水影響，春夏連旱時(shí)幾乎涸竭。據(jù)長觀資料，曹河一般流量為0.21m3s，最大洪峰值為10.84m3s。井田東部的南川河由南向北流入新村川、建莊川及沮水，最終匯入洛河，南川河流量較小，干旱時(shí)基本斷流。井田南部的柿樹溝、于子溝、雙岔溝等為當(dāng)家店子河的較大支流，干旱時(shí)基本斷流。4. 氣象本區(qū)屬暖溫帶大陸性半干旱氣候，四季分明。年平均氣溫9.3，最高氣溫34.4，最低氣溫-19，一月平均氣溫-5，七月平均氣溫22.5。無霜期184天，冰凍期為當(dāng)年11月至次年3月，最大凍土深度650mm。年降水量平均614mm，多年最大降雨量1036.8mm（1976年），降水形式包括雨雪雹霜，降水時(shí)間多集中在秋季，而蒸發(fā)量則大于1300mm。本區(qū)風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速25ms。5. 地震根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001），本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。二、主要自然災(zāi)害1. 地震本區(qū)近百年來未發(fā)生過較大的地震，區(qū)域穩(wěn)定性好。根據(jù)國家地震局蘭州地震大隊(duì)1973年資料，黃陵地區(qū)1599年發(fā)生過六級大地震，1815年山西平陸及1920年12月寧夏海源地震對本區(qū)的影響烈度均在6度左右，1556年關(guān)中大地震曾波及本地，省內(nèi)外歷史上幾次大地震均對本區(qū)有輕度破壞。本區(qū)一般地震烈度為67度，對煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)有一定的影響。2. 滑坡區(qū)內(nèi)的滑坡根據(jù)其物質(zhì)組成可分為土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡。土質(zhì)滑坡主要由第四系殘坡積組成，巖性為深灰色的亞粘土、亞砂土、碎石土及腐植質(zhì)土等，其滑面多數(shù)位于基巖頂面，少數(shù)位于風(fēng)化基巖內(nèi)，滑坡形態(tài)保存比較完整，邊界輪廓清晰，具有明顯的圈椅狀態(tài)，后緣拉張裂隙發(fā)育，滑壁陡峭，坡度2570，并時(shí)常伴有小型崩塌發(fā)生，滑體結(jié)構(gòu)疏松，厚約212m，坡度一般2558，大者70。巖質(zhì)滑坡多發(fā)生在洛河砂巖的風(fēng)化裂隙帶中，滑面多位于風(fēng)化裂隙界面上，該類型滑坡的巖石節(jié)理較發(fā)育，結(jié)構(gòu)面走向與坡面平行，斜坡陡峭，風(fēng)化強(qiáng)烈，暴雨是主要的誘發(fā)因素，該類型滑坡規(guī)模較小，滑動跡象明顯。但滑坡多發(fā)生在支溝的溝腦部位，且數(shù)量少，規(guī)模小，對煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)影響不大。3. 崩塌崩塌多發(fā)生在坡度較陡的地方，巖性多為中細(xì)粒長石砂巖，厚度大，節(jié)理裂隙發(fā)育，多以陡崖的形式存在，由于受層理面及兩組以上節(jié)理面的控制，在一定的條件下形成崩塌，一般幾十立方到上千立方。崩塌發(fā)生急劇，短促及猛烈，故常摧毀建筑，破壞道路，堵塞河流，危害極大。但本區(qū)崩塌一般發(fā)生在支溝的溝腦部位，且數(shù)量少，規(guī)模小，對煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)影響不大。4. 泥石流本區(qū)屬低山丘陵地形，山高坡陡，坡面多堆積有510m的殘坡積物，局部地段為黃土覆蓋，厚1020m，有豐富的可供搬運(yùn)的松散物質(zhì)來源；溝谷上游橫剖面多呈“V”型，向下游溝谷變寬為“U”型，各溝谷從上游向下游隨地勢逐漸降低，坡度較大，形成了有利于貯集、運(yùn)移和停淤的地形地貌條件；本區(qū)年降雨量平均614mm，多年最大降雨量1036.8mm（1976年），夏季降水集中，占全年降雨量的51%。由于具有了強(qiáng)度較大的降水條件，使區(qū)內(nèi)具備形成泥石流的三個(gè)基本條件。1988年89月，本區(qū)普降連陰雨，歷時(shí)44天，降水強(qiáng)度極大，降雨量達(dá)240mm以上，腰坪鄉(xiāng)建莊川發(fā)生規(guī)模較大的泥石流，沿岸斜坡發(fā)生大面積黃土淺層滑動，形成坡面和溝谷型泥石流，在洪水的沖蝕下，溝內(nèi)普遍淤高13m。現(xiàn)區(qū)內(nèi)泥石流常年基本穩(wěn)定，在豐水年份暴雨或長時(shí)間連陰雨的誘發(fā)下，可能重新活動。本井田內(nèi)幾十年來未發(fā)生過較大泥石流災(zāi)害，雖雨季局部地段有可能發(fā)生小規(guī)模的泥石流，但對煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)不會構(gòu)成危害。三、礦區(qū)開發(fā)史本井田位于黃陵礦區(qū)建莊區(qū)內(nèi)，建莊區(qū)地處陜西省延安市黃陵縣西南部的腰坪鄉(xiāng)境內(nèi)。建莊區(qū)東西寬約12km，南北長約15km，面積約155km2，探明詳查地質(zhì)儲量496.69 Mt。原國家計(jì)委以計(jì)交能19981號文同意將黃陵礦區(qū)建莊區(qū)的煤炭資源劃歸地方開采。延安市計(jì)委于2004年8月委托北京華宇公司編制完成了黃陵建莊區(qū)開發(fā)方案并上報(bào)陜西省發(fā)改委審批，陜西省發(fā)改委以陜發(fā)改能源函2005179號文關(guān)于黃陵礦區(qū)建莊井田開發(fā)規(guī)劃的復(fù)函中批復(fù)“鑒于建莊井田為獨(dú)立的資源區(qū)塊，井田中部存在一無煤帶等自然賦存條件，經(jīng)專家論證和有關(guān)部門研究，原則同意將建莊井田以中部無煤帶為界劃分成南、北兩個(gè)礦井開發(fā)，建設(shè)規(guī)模暫定為3.60Mt/a，其中南部的建新礦井為1.50Mt/a，北部的建北礦井為2.10Mt/a”。建莊區(qū)是一個(gè)尚未開發(fā)的煤炭新區(qū)，目前無生產(chǎn)、在建礦井。由于區(qū)內(nèi)煤層埋深較大，無小窯開采歷史。近年來在建北井田新村區(qū)內(nèi)有幾對地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦井，現(xiàn)已停建。四、礦井水源、電源及通信情況1. 水源情況本礦井所在區(qū)域白堊系洛河組中粗砂巖孔隙含水層水量較為豐沛，水質(zhì)良好，適合生活飲用和生產(chǎn)用水。2. 電源情況礦井附近現(xiàn)有店頭張灣110kV變電站一座，距離本井田工業(yè)場地約32km，該變電站為雙電源，一回引自宜君110kV變電站，另一回引自黃陵330kV變電站。延安市供電局為配合建莊區(qū)的開發(fā)建設(shè)，在三岔口（距本礦井工業(yè)場地約16.5km）已新建一座三岔口110/35/10kV變電站（腰坪110kV變