淮南潘三矿180万吨井型的设计含全套cad图纸安全工程毕业设计论文

1、1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概况 位置：潘集三号井位于淮南市洞山西北，离洞山直线距离约 32 公 里，地处凤台县城正北，相距 15 公里，行政区划属淮南市潘集区所管辖， 井田范围地跨潘集、芦集、田集、贺町四个乡。 地形：潘集矿区位于淮河北岸矿井井田范围为淮河冲积平原，区内 地势平坦，地面标高+20.0+23.0 米，一般为+21.0 米左右，地势西北高， 东南低，坡度约万分之一。 居民点分布情况：本矿井居住区选在工业广场的南面，与工业广场紧紧连 成一条，居住区地势较高，自然标高约为 22.0 米，一般情况下不受内涝水 威胁。 矿区工农业生产情况及电力供应：区内土壤大部分为黄土、白浆土， 土质贫瘠，农业以小麦、水稻、山芋为主及少量大豆、玉米、高粱等。种 植习惯多为二年三熟制。矿井电源：35KV 工广变电所从芦集变电所馈出 3457、3459 两路架空线路，线分别长 3.2KM、3.52KM；架空线路型号为 LGJ-185，两路电源一路正常运行，一路备用。潘一变馈出 3413 线路经田 集机厂后进工广变电所，线路长 7KM，型号为 LGJ-120，3413 线路正常热备 用，在工

2、广变电所进线隔离刀闸处断开，作为矿井的保安电源工广变电所 分别馈出 3422 线路 5.96KM 至西风井变电所、3423 线路 3.74KM 至东风井变 电所，东、西风井变电所之间用 3424 线路联络，在西风井变电所处断开， 形成东、西风井变电所的分列运行，3422、3423、3424 线路型号为 LGJ- 70，东、西风井变电所构成矿井 35KV 供电网络。 距本矿最近的电源为淮南发电厂。本矿井供电源从潘集 220kv 变电所 以两路 35kv 线路引来，且双回路供电 。 交通:矿区铁路专用线与阜淮线、淮南线连接，向东南经合肥至芜湖， 可延伸至沪杭、皖赣线，向西约 90 公里经阜阳至京九线各站，公路 30 公 里与 206 国道相接。水运由淮河进入长江，在淮河建有自营码头，专门从 事煤炭的水运业务。煤炭主要销往淮南平圩与洛河电厂及江浙一带 附：潘三矿交通位置图（图 1.1）图 1.11.1. 1.1. 2 2 矿区气候条件矿区气候条件 淮河流域地处我国南北气候过度地带，属暖温带半湿润季风气候区。 本区属寒温带湿润气候，季节性明显。年平均温度在 15.215.3C。之间， 极端最高

3、气温 41.4C。（1959 年 8 月 24 日） ，极端最低气温为零下 21.7C（1969 年 1 月 31 日） ，一年中夏季高温（7 月份） ，平均气温为 2828.4C，冬季低温（元月份） ，气温平均在 1.2C 左右。 风向一般春夏季节多为东南风、东风，冬季多为东北及西北风，风力 一般 24 级，最大风力 89 级，平均风速为 3.18m/s,最大风速为 20m/s。 降雨量的时空分布不均，据合肥煤矿设计院编制的“潘集矿区环境水 利及开发影响分析”研究报告质料，泥黑河流域年平均降雨量为 873mm，最 大降雨量为 1556mm,最小降雨量为 413mm,雨量分布不均。同年内 78 月的 降雨量约占全年的 40%左右。另根据淮南矿区的资料，最大降雨量为 462.1mm， （1991 年 6 月） ，最大日降雨量为 218.7mm（1991 年 6 月 14 日） 最大小时降雨量为 77.5mm，全年蒸发量为 14001600mm。初霜为 10 月中 旬下旬，终霜为 4 月上旬中旬，霜期 91174 天，最长连续 13 天。初 雪为 11 月上旬中旬，终雪为 23 月，降雪期

4、为 54127 天，最长连续 降雪 6 天，日最大积雪深度为 160mm。冻结始于 12 月，终结于 2 月，最大冻结深度为 30cm,一般为 715cm，消融期 128 天。 1.1. 1.1. 3 3 矿区水文情况矿区水文情况 淮河是我国的五大水系之一，淮南煤田处于淮河中游两岸，潘集 丁集各井田处于淮河左岸的泥河、黑河分流域，泥河发源于凤台县米集， 自西北向东南方向穿过丁集、潘三、潘一、潘二 四个井田，由淮南市严家 沟入淮，全长 60 公里，茨淮新河开挖以后，流域面积减为 606 平方公里。 淮河从井田以南 10 公里处通过，淮河一般水位标高为+17.0m，历史 最高洪水位：凤台县峡山口为+25.36m(1954 年)；李嘴孜为+25.43m(1954 年)， 淮河最大流量为 10800m3/s，你和泥河不能通航，自西北向东南流经井田中 部，雨季淮河水位高于泥河水位时，两岸低洼地带易形成内涝，内涝积水 时间往往长达 100 天以上，据 1951 年至 1984 年统计，内涝水位超过 +20.0m 高程的有 8 年，泥河最高洪水位（青年闸） ，1991 年 7 月 9 日 13 时

5、达 21.87m,1991C 年 7 月 10 日 8 点为 21.94m，黑河最高水位：1991 年 7 月 7 日 9 时达 22.44m。在井田西南部还有一条架河西干渠，属农田灌溉用的 人工河，河流宽 1760 米，自西北流向东南。农业及居民用水的水源、水质： 矿井及居民供水水源为第四系上部含水组，取用第四系上部含水层的 下段厚 5060 米作为供水水源，水源井供水，成井深度 100m 左右。潘三矿 水源井 11 座，其中工业场地 5 座，生活区 4 座，东风井 2 座。 水质类型为 HCO3Na 和 HCO3CaMgNa 型，矿化度 0.2280.437g/L，总 硬度 12.1218.49Ha,PH 值 7.78.0,氟含量 0.10.8 毫克/升。 主要水文地质参数：单位涌水量为 3.5893.077L/S.m;导水系数 648.75598.38m2/d,渗透系数为 9.10511.437m2/d,储水系数为（6.63.8） 10-4,越流系数为（4.335.54）10-4。 潘三矿设计生产、生活及消防用水量为：14350m3/d，其中，工业场地用水量 6100m3/d,东

6、风井用水量 2050m3/d,西风井用水量 1700m3/d,居民区用水量 4500m3/d。水质分析表（表 1.1）样品号项目单位 123456789杂菌 总数个/ml2003080016001201010040-大肠 菌群个/ml238023023802380230中建(构)筑保护等级划分,本井田保护等级属级, 故受保护边界的长为 L=530 米, 宽 D=462 米. 计算工广煤柱参数依矿井设计手册 根据岩层移动角原理来计算保护煤柱的长度取值如下: 岩层移动角（表 2.2） 井筒中心过煤层深度 (m)煤层倾 角煤层厚 度冲积层厚 度75510430045757575 因此工业广场损失煤柱为:Z2 = 1/2(A+B).H. m. / cos 2.2式中: 煤的容重 （吨/m ）3m煤层厚度 （米）A .B .H为图中梯形的上下底和高 （米）煤层倾角 （度） 由图中量得 A=710 mB=2000 mH=750 m 则工广煤柱损失 Z2=1/2（710+2000）7501.394.0/ cos10=577.9 万吨 3其它煤柱损失 其它煤柱损失如：水平煤柱、采区煤柱、地质构造带煤柱

7、、防水煤柱、 隔离煤柱等按工业储量的 5%计算，则 Z3= Z .5%=2095151205%=10472556G 吨。 4矿井可采储量的计算矿井的可采储量等于工业储量减去永久煤柱损失，再乘以采区回采率。 其计算公式如下： Z=（Z -P ）.Q 2.3KG 式中： Z矿井可采储量 （ 万吨）K Z 矿井工业储量 （ 万吨）GP永久煤柱损失 （ 万吨） Q采区回采率 % Q 取 85% 则 Z=（Z -P ）.Q=（209515120-21903716）85%KG=159469693.4（吨） 储量计算表（表 2.3） 单位：万吨 永久煤柱损失 煤层工业 储量工广 损失其它损 失合计开采损 失可采储 量13-120654.3577.91612.22190.12517.215947.02.1.32.1.3 矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限 矿井工作制度 按照煤炭工业矿井设计规范中规定，参考关于煤矿设计规范中若干 条文修改的说明 ，确定本矿井设计生产能力按年工作日 330 天计算， “三八” 制作业（二班生产，一班检修） ，每日二班出煤，净提升时间为 16 小时 矿井设

8、计生产能力及服务年限 一、矿井设计生产能力 因为本井田设计主采煤层赋存条件简单，但瓦斯涌出量高，属煤与瓦 斯突出矿井。井田内部有较大断层，生产能力较大，比较合适布置大型矿 井，经校核后确定本矿井的设计生产能力为 180 万吨/年。二、井型校核 下面通过对设计煤层开采能力、辅助生产能力、储量条件及安全条件 等因素对井型加以校核。 （1）矿井开采能力校核 潘三矿 13-1 号煤层为厚煤层，煤层平均倾角为 10 ，地质构造较简单，o赋存较稳定，根据现代化矿井的一矿一井一面的发展模式，可以布置一个 综采工作面的同时具有两个掘进准备工作面来保证生产。 （2）辅助生产环节的能力校核 本矿井为大型矿井，开拓方式为立井开拓，主井提升容器为一对 20 吨底卸式提升箕斗，提升能力可以达到设计井型的要求，工作面生产原煤一 律用胶带输送机运到采区煤仓，运输能力很大，自动化程度很高，原煤外 运不成问题。辅助运输采用罐笼，同时本设计的井底车场调车方便，通过 能力大，满足矸石、材料及人员的调动要求。所以辅助生产环节完全能够 满足设计生产能力的要求。 （3）通风安全条件的校核 本矿井煤尘具有爆炸性，瓦斯含量高，属于煤

9、与瓦斯突出矿井，水文 地质条件较简单。矿井前期通风采用中央边界式，后期在保持前期风井的 同时采用两翼对角式抽出式通风，有专门的风井回风，可以满足通风的要 求。本井田内存在的断层，已经查到且不导水，不会影响采煤工作。所以 各项安全条件均可以得到保证，不会影响矿井的设计生产能力。 （4）储量条件校核 井田的设计生产能力应于矿井的可采储量相适应，以保证矿井有足够 的服务年限。 矿井服务年限的公式为： T=Zk/(AK) 2.4其中：T -矿井的服务年限，年；Zk-矿井的可采储量，159469693.4 万吨；A -矿井的设计生产努力 180 万吨/年；K -矿井储量备用系数，取 1.35。 则： T=159469693.4/（18000001.35）=65.62 年60 年一水平上山阶段服务年限 T1=9657.118/（1801.35）=39.7430 年 即本矿井的开采服务年限和一水平的服务年限都符合规范的要求。 注：确定井型是要考虑备用系数的原因是因为矿井每个生产环节有一定的储备能力，矿井达产后，产量迅速提高，局部地质条件变化，使储量减少，有的矿井由于技术原因使采出率降低，从而减少储量，为保证有合 适的服务年限，确定井型时，必须考虑备用系数。2.2 井田开拓 2.2.12.2.1 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题1 井田开拓的方案本井田开拓方式的选择，主要考虑到以下几个因素： 1）本井田煤层埋藏较深，煤层可采线在-480m，最深处到-800m。表土层厚 度大，第四系表土层厚 186.54483.55 米平均厚度为 300m。 2）本矿地表地势平坦，且多为农

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