煤矿年产120万吨开采设计概述

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1、本次设计题目是火石营煤矿 120万吨/年开采设计，矿井井田面积12.1km2,煤层厚 度1.4710.46m，平均4.10m,煤层厚度变化小。煤层倾角1214。设计储量为6377.02 万吨，设计井型年产 120万吨，服务年限为 41年。设计采用立井开拓，全矿划分两个阶段四个采区，布置主运输大巷和采区上下山巷道贯 通全矿井。采用走向长壁采煤法，综合机械化开采。全矿布置一个综采工作面，选用MG200/500 QWD型采煤机。由型号为型号为SSJ1200/2X 200的可伸缩胶带运输机运至轨道上山，经矿车由轨道上山和主要运输大巷运至主井井底车场，由箕斗提升至地面。矿井通风采用中央边界式通风方式，抽

2、出式通风方法，掘进面采用局扇通风，矿井总风 量为110m/s。井下多级水泵扬水排水配合自然排水的排水方式。地下涌水经处理后供给井下用水，其余排到地面。矿区的环境保护及职业与安全卫生也是现代矿井所要求的重 点工作之一。b5E2RGbCAP关键词：火石营煤矿，开拓系统，采煤方法，通风，排水，运输目录1矿区概况及井田地质特征 6RTCrpUDGiT1.1 矿区概况 . . 65PCzVD7HxA1.1.1 地理位置与交通 6jLBHrnAILg1.1.2 自然环境 6xHAQX74J0X1.1.3 矿井附近的工农业情况 7LDAYtRyKfE1.1.4 水源、电源、劳动力及建材来源 7Zzz6ZB2

3、Ltk1.2 井田地质特征 8dvzfvkwMI11.2.1 地层 8rqyn14ZNXI1.2.2 构造 10EmxvxOtOco1.2.3 煤层及其顶底板岩性特征 .10SixE2yXPq51.2.4 水文地质特征 126ewMyirQFL1.2.5 沼气煤层和自燃 13kavU42VRUs1.2.6 煤质、煤的牌号与用途 13y6v3ALoS891.2.7 地质勘探程度 14M2ub6vSTnP2井田境界 . 150YujCfmUCw2.1 划分原则 . 15eUts8ZQVRd2.2 井田范围 . 15sQsAEJkW5T3矿井储量、生产能力、服务年限16GMsIasNXkA3.1 井

4、田储量 . 16TIrRGchYzg3.1.1 矿井工业储量 167EqZcWLZNX3.1.2 矿井设计储量 17lzq7IGf02E3.1.3 矿井设计可采储量 17zvpgeqJ1hk3.2 矿井年储量及服务年限 19NrpoJac3v13.2.1 矿井工业制度 191nowfTG4KI3.2.2 矿井服务年限 19fjnFLDa5Zo4开拓运输方案 . 20tfnNhnE6e5摘要Ip1EanqFDPw目 录. II DXDiTa9E3d4.1 概述 20开拓方式选择 204.1.2 影响立井开拓的主要因素分析 4.2 井田开拓 204.2.1 对井田开拓中若干问题分析 4.2.2 方

5、案的提出及技术比较 方案经济比较 224.2.4 确定方案 4.3 井筒特征 主井 254.3.2 副井 4.3.3 风井 274.4 井底车场 4.4.1 设计基本参数 4.4.2 一些基本问题的确定 4.4.3 线路联接计算 4.4.4 线路闭合计算 314.4.5 通过能力计算 4.4.6 坡度计算 4.4.7 确定各井底车场硐室位置 4.5 开采顺序及采区回采工作面的配置 开采顺序 374.5.2 保证年产量的同采采区数和工作面数 .4.6 采区生产系统 395 采矿方法 . 415.1 采煤方法的选择原则 5.2 采煤方法的初选 5.3 采煤方法的技术经济分析比较 5.3.1 技术分

6、析比较 5.3.2 经济分析比较 5.4 回采工作面参数选择 44HbmVN777sLV7l4jRB8Hs 2083lcPA59W9mZkklkzaaP 20AVktR43bpw 21ORjBnOwcEd2MiJTy0dTT25gIiSpiue7A 25uEh0U1YfmhIAg9qLsgBX 26WwghWvVhPE asfpsfpi4k 29ooeyYZTjj1 29BkeGuInkxI 29PgdO0sRlMo 303cdXwckm15 h8c52WOngM 32v4bdyGious 36J0bm4qMpJ9 36XVauA9grYP 37bR9C6TJscwpN9LBDdtrd 37D

7、J8T7nHuGT QF81D7bvUA 4B7a9QFw9h 41 ix6iFA8xoX 41wt6qbkCyDE 42Kp5zH46zRk 42Yl4HdOAA61 43ch4PJx4BlIqd3YfhxCzo 45E836L11DO55.5 回采巷道的布置 5.6 回采工作面设备选择 5.6.1 采煤机 . 475.6.2 刮板输送机 5.6.3 转载机 . 5.6.4 可伸缩胶带输送机 5.6.5 破碎机 . 505.6.6 液压支架 5.6.7 乳化液泵站及喷雾泵站 5.6.8 回采工作面主要设备配备汇总 5.7 回采工作面回采工艺过程 535.8 回采工作面劳动组织形式 6 建井工

8、期及开采计划 . 6.1 建井工期 6.1.1 准备工期 6.1.2 移交标准 586.1.3 施工进度指标 6.1.4 三类工程施工安排的原则 586.1.5 建井工期预计 6.2 产量递增计划 7 矿井通风 . 7.1 概述 607.1.1 通分系统选择原则 7.1.2 通风系统的规定 607.2 矿井通风方式与通风系统的选择 7.2.1 矿井通风方式 7.2.2 矿井总风量计算及风量分配 7.3 扇风机选型 7.3.1 主扇的选择 7.3.2 局扇的选择 8 矿井提升与运输 658.1 运输提升概述 6547S42ehLvE3M 501nNvZFis 48jW1viftGw9 49xS0

9、DOYWHLP 50LOZMkIqI0wZKZUQsUJed 51 dGY2mcoKtT 52 rCYbSWRLIA 53FyXjoFlMWhTuWrUpPObX 547qWAq9jPqE 58 llVIWTNQFk 58yhUQsDgRT1 58MdUZYnKS8I 09T7t6eTno 58e5TfZQIUB5 s1SovAcVQM 58GXRw1kFW5s 59UTREx49Xj9 608PQN3NDYyPmLPVzx7ZNw 60AHP35hB02dNDOcB141gT 601zOk7Ly2vA 60fuNsDv23Kh 60tqMB9ew4YX 63HmMJFY05dE 63ViLR

10、aIt6sk 649eK0GsX7H1 naK8ccr8VIB6JgIVV9aoP2IpeFpap58.1.1 主运输方式选择 658.1.2 辅助运输方式的选择653YIxKpScDM8.2 运输提升设备的选择 66gUHFg9mdSs8.2.1 大巷胶带输送机及转载机的选择 66uQHOMTQe798.2.2 辅助运输 66IMGWiDkflP9 排水供电 . . 69WHF4OmOgAw9.1 矿山涌水量 69aDFdk6hhPd9.2 水泵的选型 69ozElQQLi4T9.3 矿区电源 69CvDtmAfjiA9.4 供电设施及方式 70QrDCRkJkxh10 经济技术指标 714

11、nCKn3dlMX参 考 文 献. . 73ijCSTNGm0E1 矿区概况及井田地质特征1.1 矿区概况111地理位置与交通火石营井田位于河北省丰润县韩城与新军屯两镇之间，东距唐山市约15km。由唐山市至玉田、宝坻县的公路经过本井田。井田北有京秦铁路，东有京山和唐遵铁路，京唐咼速公路和唐山市外环线公路均在矿井附近，交通便利。vfBIpxanfk岩口杨庄北山.火石营镇; 左家坞镇百王官泉河头镇王官IX. I f 一丰润县*唐山市新区 白官屯镇i 7（任各庄镇那f栗园镇老庄子镇f林西/平镇n i/唐山市嘉越河佃大寨范各庄岔河镇申立村/ 老王庄-西河辉坨.钱营镇大新庄镇、.,1 龌、黑沿子镇交通位

12、置图附图1-1112自然环境本井田属于冲积平原地形，井田内既无山峦起伏，也无河流穿过，地形甚为平坦。北 部油房庄附近地形标高为+23m南部南曹庄附近为+2m地形坡降为1.6%。，地势东北高，西 南低。 JbA9VhEou1井田南端紧邻一夏秋积水的“油葫芦泊”。井田西北25km处有一泥河，平行本井田急 倾斜翼浅部边界，由东北流向西南，流量较小但河床较宽，遇降雨量大时亦有泛滥发生，但影 响范围较小。两岸筑有土坝及人工沟渠，对防洪有一定作用。地质报告未提供洪水水位标高， 但在火石营村附近从未受到洪水威胁。 X7Ahr18pJI本区属大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒风凛冽。最高气温39.6 C,最低气

13、温-2C,平均气温 11.1 Co b3zqXLCqXo平均降雨量为614.7mm最大降雨量为1007.7mm年平均蒸发量1321.1mm平均湿度34.8%c pZyytu5rc5冰冻期由每年 12月至翌年 3月初，冻土深度 0.60.8mo积雪最小厚度40mm最大厚度190mm 年最多风向为东风，其次为偏北风，最大风速为 25mso 根据河北省最新颁布的地震区划图，本区地震烈度为八度。本井田被巨厚冲积层覆盖，除划给地方的鲁各庄区外，附近别无其它小煤矿建设或开采。1.1.3 矿井附近的工农业情况矿区煤炭、钢铁、水泥、陶瓷等工业非常发达，轻工业也比较发达；农业主要以小麦、玉米、高梁及棉花等农作物

14、为主，发展情况良好。DVyGZezsrM1.1.4 水源、电源、劳动力及建材来源矿井水资源丰富，能保证生产及生活用水，水源可靠。矿井电源引自韩城220kV 变电站，供电电源可靠。矿井工业场地建有110kV变电站，双回路运行。矿井续建所需的主要建筑材料 如钢材、木材、水泥、砂石等都可以在当地得到解决。 RQxPvY3tFs1.2井田地质特征地层本井田地层与开平煤田其它各矿地层基本相同，精查地质勘探揭露了第四系及上古生界地层如图1-2所示，由老到新叙述如下：5MxX1lxuU9地层单-位系统 组岩性柱状比例1： 200煤岩层岩性描述名称厚度5）平均/I/、细砂岩 （老顶）8. 5-23.0ie.

15、1层状节理逐渐出现并增序煤5号3. 4-4. 33. 8以半亮熨和光沁蛙为主* * *- i - B. ;粉砂岩 （老底11, 2-15. 713.6灰色、水平层理、致密坚虢小砂岩3+ 2-10.7灰门色、以石英为主、坚砒、层理明显*9*d* * 9 * * 6.4粗砂岩 （老顶）1L5-17, 614.2浅灰色.快状*层理不明显煤鸟号1. S-3. 0以半处型和光亮型煤为主r *n -hi -k:, J卡* - *中砂岩（老底）& 2-14. 112. 6灰口色、快状、粒度分选不 均匀粉细互层7. 2-12+ 110.6灰色、石英砂岩、坚砒粉砂岩（老顶）10. 1-16. 313.4黑欢色、

16、石英为L胶结致 密、坚硕r层理发存较好煤g号2. 3-3. 6|3. 0以半亮型和半暗浹型煤为主细砂岩老底）6. 4-13. 592获色、石英砂岩科质胶结、 坚展大苗 庄 纽图1-2综合柱状图1、中奥陶统马家沟组（02）根据区域地质资料，中奥陶统的马家沟组地层在开平煤田厚约400m以厚层块状灰色与褐红色豹皮状石灰岩为主。本井田钻孔揭露该地层最大厚度91.63m，顶部多呈黄褐色，溶洞裂隙发育，与上覆煤系地层呈平行不整合接触。jlw5xs0v9P2、中石炭统唐山组 (C2)本层总厚度为5060m底部为7m左右的“ G层铝土岩”，顶部为厚约4m的唐山灰岩即 K3 灰岩，中间主要为灰色、深灰色的砂岩与

17、浅灰、灰白色铝土质粘土岩，夹两层薄层灰岩即 K1 与 K2。 xEve2buwnw3、上石炭统(1) 开平组 (C31)本组顶界为&灰岩底，厚约60m主要以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩与粘土岩为主，夹 两层海相灰岩(即心 &灰岩)。KAvmyVYxCd(2) 赵各庄组 (C32)本组顶界为9煤的细砂岩底面，厚度为60100m。岩性以粉砂岩、细砂岩与砂岩为主， 夹粘土岩与煤层，近底部为 K6 灰岩。 Ywuu4FszRT4、下二迭统(1) 大苗庄组 (P11)该组顶为中砂岩或细砂岩底部，厚 60100m。岩性以灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩为主， 局部夹粘土岩或中砂岩， cstDApWA6A(2) 唐

18、家庄组 (P12)本组顶界为“A层铝土岩”之下的巨粗不等粒长石石英砂岩底部冲刷面，厚度为120230m一般厚 200m左右。qotL69pBkh5、上二迭统古冶组 由灰紫、灰绿等杂色的砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、中砂岩、粉砂岩、粘土岩沉积交互组成。下段含“A层铝土岩”，其底部为一杂色巨粗不等粒长石石英砂岩，与底部唐家庄组呈冲刷接触， 为一套陆相碎屑沉积，厚度约 560m。 EksTCSTCzX6、第四系覆盖于全井田，由北向南逐渐加厚，厚度为150650m上部由各粒度的砂层、砾石层、粘土层交互组成， 下部以杂色巨厚砾石层与卵石层为主， 含水丰富，局部夹少量砂层或砂砾层122构造本井田位于车轴山向斜两

19、翼，车轴山向斜属开平煤田西侧的一个含煤构造，主要受新华夏系构造控制，构造线多呈北东向。车轴山向斜为一狭长不对称向西南方向倾伏的大型含煤向斜， 向斜轴走向约为N6G0E,向斜轴面向北西方向倾斜。以向斜轴划分，其东南翼(缓倾斜翼)地层走向N38E,产状较缓，倾角1218, 般14左右；其西北翼(急倾斜翼)地层走向N70 0E,产状较陡，倾角6580，一般为70左右。6craEmRE2k经过精查地质勘探、二维和三维地震勘探，本井田共查明3条断层。缓倾斜翼多发育张性、张扭性的高角度倾向或斜交正断层。k8qia6IFh1以断层性质分，正断层3条；以控制程度分，可靠断层 3条，以断层落差分，小于10m 的

20、 1 条，10m20m的 2 条。y3qrGQOGwl断层特征详见表1-2-1。表1-2-1断层特征表序断断断层断层产状控制备注号层层落差(m)走向倾向倾角()程度3F2性016N.WN.E62可靠三维地震勘探9F6正04NN.NW36可靠三维地震勘探1F1正413N15 EN.W69可靠构造地质补充123煤层及其顶底板岩性特征煤层及煤质(1 )煤层情况：(见表1-2-2)表1-2-2煤的工业分析表煤号工业分析胶质层厚(m)Y罗加指数LR灰分(%) A挥发份(%) V含硫量(%) S含磷量(%) P9#原煤19.9015.94.030.016701822.63精煤7.4514.52.420.0059本井田煤系地层属石炭二迭系地层，其中上石炭统开平组、赵各庄组及下二迭统大苗庄组为主要含煤 地层。共含煤17层，其中可采及局部可采煤层9层，煤层编号自上而下依次为5、7、8、9、11、121、12 2、12下、14l煤。可采煤层总厚度为19.7m。本次设计的是9煤层，9煤层属于稳定可采中厚煤层。MZpzcAiHKo