科比礦設計_煤礦畢業(yè)論文設計說明書

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)目 錄第一章礦區(qū)概述及井田特征 .11.1 礦區(qū)概述 .11.1.1井田地理位置與交通條件 .11.1.2礦區(qū)范圍 .11.1.3地形、地貌 .21.1.4河流及水體 .21.1.5氣象及地震 .21.2 井田地質(zhì)特征 .31.2.1井田地質(zhì)構(gòu)造 .31.2.2水文地質(zhì) .61.2.3其他有益礦產(chǎn) .111.3 煤層特征 .121.3.1煤層 .121.3.2煤層頂、底板 .131.3.3煤質(zhì) .131.3.4瓦斯 .141.3.5煤塵及煤的自燃 .14第二章井田境界及儲量 .152.1 井田境界 .152.1.1井田范圍 .152.1.

2、2開采界限 .152.1.3井田尺寸 .152.2 礦井工業(yè)儲量 .162.2.1儲量計算基礎 .162.2.2井田地質(zhì)勘探 .162.2.3工業(yè)儲量計算 .162.3 礦井可采儲量 .172.3.1安全煤柱留設原則 .172.3.2礦井永久煤柱損失量 .172.3.3礦井可采儲量 .18第三章礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限. 193.1 礦井工作制度 .193.2礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 .193.2.1確定依據(jù) .193.2.2礦井設計生產(chǎn)能力 .193.2.3礦井服務年限 .19第四章井田開拓 .214.1井田開拓的基本問題 .214.1.1地質(zhì)構(gòu)造 .214.1.2煤層賦存狀況

3、 .224.1.3水文地質(zhì)情況 .224.1.4地形因素 .224.1.5綜述 .224.2確定井田開拓方式 .234.2.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標 .234.2.2工業(yè)場地的位置 .254.2.3采區(qū)劃分 .254.2.4主要開拓巷道 .254.2.5開拓方案的確定 .254.3礦井基本巷道 .294.3.1井筒 .294.3.2井底車場及硐室 .334.4主要開拓巷道 .354.5開拓系統(tǒng)的綜述 .36第五章開采方法和采區(qū)巷道布置 .385.1煤層的地質(zhì)特征 .385.1.1采區(qū)位置 .385.1.2采區(qū)煤層煤層特征 .385.1.3開采煤層的瓦斯及煤塵情況 .385.1.4煤層頂

4、底板巖石構(gòu)造情況 .385.1.5水文地質(zhì) .405.1.6地質(zhì)構(gòu)造 .405.1.7地表情況 .405.2采煤方法和回采工藝 .405.2.1采煤方法的選擇 .405.2.2回采工藝 .425.2.3工作面設備選型 .455.2.4工作面長度的確定 .485.2.5支護方式 .505.2.6正規(guī)循環(huán)方式和勞動組織方式 .515.2.7機電設備的使用、維護、檢修及搬運 .535.3開采巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) .575.3.1概述 .585.3.2采區(qū)生產(chǎn)能力和服務年限 .585.3.3采區(qū)形式 .595.3.4采區(qū)采區(qū)劃分 .595.3.5采區(qū)儲量及回采率 .595.3.6采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) .595.4采

5、區(qū)車場設計及硐室 .605.5采區(qū)采掘計劃 .635.5.1采區(qū)巷道的斷面和支護形式 .635.5.2采區(qū)巷道的掘進方法和作業(yè)方式 .64采區(qū)工作面配備及三量管理64工作面推進速度、生產(chǎn)能力、采區(qū)回采率65第六章 礦井提升與運輸666.1 概述66礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度66煤層及煤質(zhì)66運輸距離和貨載量66礦井運輸系統(tǒng)67礦井提升概述676.2 采區(qū)運輸設備的選擇686.3 主要巷道運輸設備的選擇68大巷運輸方式的確定68膠帶運輸機選型69電機車選型706.4 主井提升71主井提升原始數(shù)據(jù)71提升容器的確定72鋼絲繩的選擇73提升機的選擇74提升電動機的選擇75提升機相對井筒的位置75提升

6、系統(tǒng)的總變位質(zhì)量76對防滑性能的分析80提升機提升能力的驗算816.5 副井提升設備的選擇81選型依據(jù)81罐籠的選擇81鋼絲繩的選擇81提升機的選擇82第七章礦井通風與安全 .837.1礦井概況、開拓方式及開采方法 .837.1.1礦井地質(zhì)概況 .837.1.2開拓方式 .837.1.3開采方法 .837.1.4變電所、充電硐室、火藥庫 .847.1.5工作制、人數(shù) .847.1.6其他因素 .847.2 礦井通風方式與通風系統(tǒng)的選擇 .847.2.1礦井通風系統(tǒng)的基本要求 .847.2.2礦井通風方式的選擇 .857.2.3礦井主要通風機工作方式選擇 .867.2.4采區(qū)通風系統(tǒng)的要求 .8

7、67.3 采區(qū)及全礦井所需風量 .877.3.1工作面所需風量的計算 .877.3.2備用面需風量的計算 .897.3.3掘進工作面需風量 .897.3.4硐室需風量 .907.3.5其他巷道所需風量 .907.3.6礦井總風量 .907.3.7風量分配 .917.4 礦井通風阻力計算 .927.4.1礦井通風總阻力計算原則 .927.4.2礦井最大阻力路線 .937.4.3礦井通風阻力計算 .937.4.4礦井通風總阻力 .957.4.5兩個時期的礦井總風阻和總等積孔 .957.5 選擇礦井通風設備 .967.5.1選擇風機的基本原則 .96選擇主要通風機96電動機選型997.6 防止特殊災

8、害的安全措施100預防瓦斯的措施100預防粉塵的措施101防止井下火災的措施101防水措施102頂板管理103防突管理103第八章 礦井排水1048.1 概述104概況104排水系統(tǒng)概述1048.2 排水設備選型104初選水泵104管路的確定106管道特性曲線及工況的確定106檢驗計算1098.3 水倉及水泵房110水倉110水泵房1108.4 技術經(jīng)濟指標111第九章 技術經(jīng)濟指標113第十章 煤礦新技術11510.1 瓦斯尾巷的布置與管理115瓦斯尾巷的設置116尾巷的通風瓦斯管理116瓦斯尾巷的人員出入、施工作業(yè)的管理117致謝 .117參考文獻 .118第一章礦區(qū)概述及井田特征1.1

9、礦區(qū)概述井田地理位置與交通條件科比礦位于河北省邢臺市西南部 35km處，邢臺地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的接壤地帶。井田大部分屬沙河市科比鎮(zhèn)管轄，只有東南少部分屬武安市邑城鄉(xiāng)管轄。地理坐標為：東經(jīng) 114°1115 114°15 00，北緯 36°4845 36° 5500。礦井東距京廣鐵路沙河車站 25km，距礦山村支線鐵路權村車站 6km。煤礦外運鐵路專線從權村車站接軌延伸至工業(yè)廣場。井田內(nèi)有兩條主要公路穿過， 邢臺至渡口公路從東向西經(jīng)過井田北部； 邢臺至都黨公路從井田東部通過，經(jīng)工業(yè)廣場伸向西南方向，通往武安市和山西省?？傊V區(qū)內(nèi)公路四通八達，交通

10、非常便利。見礦區(qū)交通位置圖（圖1.1 ）。圖 1.1科比礦礦區(qū)交通位置圖礦區(qū)范圍礦區(qū)東以鐵路為界，和章村礦三、四井相鄰；北部以風化帶和煤層露頭為界；南部以科比村為界；西以F1 斷層為界；井田東西長約9km，南北寬約 3km，面積 28.9km2。地形、地貌科比礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶， 呈山前臺地地形， 并被北西向次一級分水嶺分割，最高標高 339.6m，位于孟石崗附近，最低標高 194.10m，位于得義東側(cè)河床，全區(qū)地勢西高東低，起伏較大。按地貌成因類型劃分，本區(qū)為冰磧臺地地形。 井田內(nèi)發(fā)育有三級臺地，自下而上依次為：漫灘及一級臺地、二級臺地和三級臺地。漫灘及一級臺地由全新統(tǒng)沖洪積物覆蓋；

11、 二級臺地由上更新統(tǒng)黃土及洪沖積卵石層組成，具二元結(jié)構(gòu)；三級為扇形臺地，全區(qū)標高在 300 320m左右，上部臺地由中更新統(tǒng)紅粘土卵礫石層組成，其下為下更新統(tǒng)間冰期的冰水泥積物及冰磧泥礫。河流及水體內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季有水，旱季斷流，均屬北洺河支流，現(xiàn)分述如下：中關小溪：源起劉石崗以北， SEE向橫穿井田北部地段， 河床底部第四系地層厚50m以上，冰磧泥礫發(fā)育，無滲漏的威脅。欒卸小溪：以劉石崗西沖溝與科比礦沖溝為主，并匯集王窯北沖溝及王窯沖溝。根據(jù)觀測資料，暴雨后出現(xiàn)水流但無滲漏現(xiàn)象，并且與奧灰水無水力聯(lián)系，但在欒卸附近通過井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌

12、陷裂隙將通達地表，因此局部地段需鋪襯防漏。紫牛灣小溪：科比沖溝、溫莊南沖溝、李石崗西沖溝匯集而成，河床底部第四系地層厚 100m以上，無滲漏的威脅。氣象及地震礦區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風沙，、夏季炎熱雨水多，秋季干燥日照長，冬季寒冷雨雪少。根據(jù)沙河市趙泗水氣象站的資料，年降水量為751.9256.4mm，平均 497.0mm，雨季多集中在七、八月份。年蒸發(fā)量 1472.92268.3mm，平均 1719mm。年平均相對濕度66.0%，年平均氣溫為 13.0 左右，歷史最高氣溫 40.1 ，最低氣溫 -16.6 。降雪及凍結(jié)日期自 12 月初至次年 3 月初，約 80 余天。平均

13、風速 3ms左右，春季最大風速可達15.3ms，風向以北、東及南風居多。根據(jù)歷史記載， 涉縣 1314 年 10 月 5 日發(fā)生過 6 級地震，磁縣 1830 年 6 月 12 日發(fā)生過 7.5 級地震，邢臺地區(qū)隆堯縣 1966 年 3 月 8 日發(fā)生過 7.2 級地震，本礦區(qū)位于涉縣、磁縣及邢臺之間，因此，有發(fā)生地震活動的可能。邢臺礦區(qū)處于地震強烈度67 度區(qū)。1.2 井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)構(gòu)造科比礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與下伏各地層呈不整合接觸。地層：根據(jù)鉆孔及礦井開采掘進揭露的地層情況，本區(qū)發(fā)育的地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（ O2 m）、峰峰組（ O2 f ），

14、石炭系中統(tǒng)本溪組 （ C2 b）、石炭系上統(tǒng)太原組 （C3t ），二疊系下統(tǒng)山西組 （P1s）、二疊系下統(tǒng)下石盒子組 （ P1 x）、二疊系上統(tǒng)上石盒子組 （P2s）、新生界第四系（ Q）。礦區(qū)內(nèi)地層由老至新描述如下：一、奧陶系（ O）1、奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2 x）由角礫狀灰?guī)r及峰窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，厚度大于144m，按巖性可分為三段。2、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2 s）由淺黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r，蜂窩狀灰?guī)r，灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成?？偤衿骄?246m，按巖性特征可分為三段。3、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f ）由厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成。本區(qū)鉆

15、孔揭露總厚度平均167m。按其巖性特征全組可分為三段。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。二、石炭系（ C）1、中石炭統(tǒng)本溪組（ C2b）主要由深灰色泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成， 夾不穩(wěn)定薄煤層及薄層中細粒砂巖。 泥巖富含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。泥巖、粉砂巖富含黃鐵礦結(jié)核與微晶，并含植物根化石。石灰?guī)r含蜓科動物化石。本組厚 6.98 30.50m，平均厚 17.56m。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。 與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈平行不整合接觸。 該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石：蜓類： FusulinakonnoiF.cylindricalPseudostaf fella牙形

16、石 : IdiognathodusdelicatesLigonodinasp.Hindeodellasp.2、上石炭統(tǒng)太原組（ C3t）為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。由深灰色、灰色粉砂巖，灰至灰白色中細粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，發(fā)育灰?guī)r46 層，含煤 69 層。該組以頂部一座灰?guī)r（有時相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r）或2#煤層底板砂巖（俗稱北岔溝砂巖）作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界?？偤?20.53 186.44m，平均厚 135.50m。以整合接觸關系沉積于本溪組之上。富含黃鐵礦、 菱鐵礦及動植物化石。 本組含蜓、小有孔蟲、腕足類、牙形刺、珊瑚等動物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化石，主要有：蜓科

17、:Quasifusulina longissimaQpactaSchwagerinanobilisS.japonica牙形石： Streptognathodus fuchengensisAnchignathodus珊瑚： Lophocarinophyllumacanthiseptum腕足類： Dityoclostus taiyunfuensisEomarginferapusillaMarginifereorientalisM.linchengensis三、二疊系（ P）1、下二疊統(tǒng)山西組（ P1s）為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。巖性由灰色、深灰色、黑灰色的中細粒砂巖、粉砂巖和煤層

18、組成。砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達松、羊齒類等植物化石。頂部粉砂巖中普遍具有黑色細鮞粒結(jié)構(gòu)；中下部含煤 2 4 層。該組厚 50.68 116.7m，平均厚 83.8m。上界為下石盒子組底部的“駱駝脖”砂巖。與下伏太原組地層為整合接觸。本組含貓眼鱗木、耳脈羊齒、中國瓣輪葉、星輪葉、蘆木、帶科達等植物化石，主要分子有：EmplectopteristriangularisAnnulariamucronataA.stellataSphenophyllum thoniiLobatannulariaensifoliaTaeniopterismultinervisCallipteridiumkora

19、iensePecopteris taiyuanensis2、下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1x）為陸相沉積。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，普遍含有菱鐵質(zhì)大鮞粒， 集結(jié)成瘤狀或葡萄狀結(jié)合體。 中部和下部夾有 2 3 層中細粒砂巖，最下部一層砂巖通稱“駱駝脖”砂巖，呈灰色，含云母片和泥質(zhì)包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對比標志。該組頂界為一層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質(zhì)鮞粒及豆狀鋁土質(zhì)的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組的分界層。該組地層厚 26.5 58.0m，平均 41.1m。與下伏山西組為整合接觸關系。本組含植物化石：Pecopteris sp.Pecopteris（5.

20、1 ）式中V采煤機平均割煤速度，mmin；Qd工作面日產(chǎn)量， 2173.56t ；L工作面長度， 171m；I 采煤機開缺口行程，取50m；T每班工作時間，取6h；K工作面開機率，取0.63 ；H工作面平均采高，取2.5m；B采煤機截深，取0.63m； 煤層容重， 1.4tm 3；C工作面回采率， 97%（ 2）采煤機生產(chǎn)能力2 號煤正常開機時理論生產(chǎn)率QQ=60×H×B×V× ×C=228.69t（5.3 ）（ 4）采煤機割煤功率N2 號煤：根據(jù)采煤機割煤速度，按能耗系數(shù)法計算采煤機割煤功率。N=60×B×H×V

21、max×Hw3.6= 183.65214.25kw（5.4 ）式中Hw采煤機能耗系數(shù)，取3.03.5根據(jù)以上計算，選擇MXA-300LH型采煤機。主要技術參數(shù)見表5.3 。2、刮板輸送機選型計算（ 1）前刮板輸送機選型。2 號煤工作面刮板輸送機運輸能力取1.2 倍采煤機平均生產(chǎn)能力，即Qc=Q×K=274.43t ，故設計確定運輸能力為600t ，故設計確定運輸能力為 600th 。選用 SGZ730264型輸送機。輸送機技術參數(shù)見表5.4 。表 5.3MG250575 W采煤機主要技術參數(shù)表煤機型號 TypeMXA-300LH采高 m2.2-4.5截深 mm630 800 1000適應傾角12°滾筒直徑 mm1400、 1600、 1800、2000滾筒轉(zhuǎn)速 rmin37.23 、 22、47最大截割轉(zhuǎn)矩 N·m132758 213230搖臂回轉(zhuǎn)中心距 m