采矿工程毕业设计（论文）-袁店一矿0.9Mta新井设计

1、中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第62页2 井田境界及资源/储量2.1 井田境界袁店一井位于安徽省濉溪县与涡阳县的交界处，在袁店集附近，行政区划属于濉溪县和涡阳县。袁店一井拐点坐标见表2-1-1。表2-1-1 袁店一井拐点坐标表序号XY序号XY13711778.26739451788.763113715620.76439456795.29723712671.60039452464.775123716671.14039459767.50033712831.82639452701.517133717276.40039462477.88043712886.10739453187.426143715101.37039467499.36053713218.98439453597.474153714793.27039467498.32063713385.09639453957.165163714036.85039463626.13073713373.97939454848.544173714041.31039462465.26083713804.30039455310.25718371342

2、9.70039461301.91093714027.96239455923.693193711611.58039454327.420103714499.37539456392.942203711771.84039453037.9802.2 矿井储量计算2.2.1 井田地质勘探（1）参加资源/储量估算的煤层本次参加资源/储量估算的煤层有10煤。（2）资源/储量估算的范围各煤层资源/储量估算的范围均在袁店一井登记范围之内，具体范围如下：西界：袁店断层为界；东界：各煤层-1000m底板等高线或39467500经线；南界：五沟杨柳断层或各煤层露头线；北界：各煤层-1000m底板等高线或区块登记边界。根据勘探知，井田范围内煤炭资源储量绝大部分属于探明的经济的基础储量（111b），煤层隐伏露头处和断层附近处属于控制的经济的基础储量（122b），高级储量符合煤炭工业设计规范的要求。2.2.2 矿井工业储量矿井工业储量是指在井田范围内，经地质勘探，煤层厚度和质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚的储量。主采8煤层最大煤层厚度为4.41m，最小煤层厚度为1.42m，平均煤层厚度为3.5m；主采10煤层最大

3、煤层厚度为4.40m，最小煤层厚度为1.37m，平均煤层厚度为3.6m；两个煤层全层都在可采范围内。本次主要计算10号煤层的具体储量，在相关勘察机构给出的1：5000煤层底板等高线可以作为依据，用地质块段法在底板等高线上进行划分、计算。根据地质勘探以探明的地质特征和开采特征从而将矿体划分成不同块段，在圈定块段用数学的计算方法计算块段储量，块段储量之和就是煤层储量，这种方法称为地质块段法，、至少应有一个以上的钻孔存在于每个划分的块段内。本井田地质块段的划分从天然断层划分出的块段出发，根据等高线情况划分块段，平均每个块段存在有4个钻孔，且每个块段都有2个以上的钻孔，块段的划分已然出现结果，结果如图2-2-1所示。各种储量类型的值，计算结果如下：（1）矿井地质资源量矿井地质资源量的计算公式： （2-2）式中： 矿井地质资源量，Mt； 煤层平均厚度，m； 煤层真实底面面积，m2； 煤的容重，t/m3。将块段内的各个参数带入（2-2）式，可以计算出各块段的煤炭储量，从而得出10煤层地质储量。总地质储量为：=103.91（Mt）各块段的地质储量祥见表2-2-1表2-2-1 煤层地质储量计算表煤 层

4、块 段倾角/（）块段面积/（km2）煤厚/（m）容重/（t/m3）块段储量/（Mt）煤层总储量/（Mt）总储量/（Mt）1017.54.853.01.3820.26103.91103.91210.36.423.01.3827.03313.78.053.01.3834.33412.85.253.01.3822.29则矿井的工业储量为：（Mt）。2.2.3 矿井可采储量矿井设计资源储量按下式计算： （2-4）式中： 矿井设计资源储量，Mt； 各类保护煤柱所占的储量，Mt。则：=102.87-102.875%=97.72（Mt）。矿井设计可采储量由下式计算： （2-5）式中： 矿井设计可采储量，Mt； 工广保护煤柱，巷道的产生的煤柱损失； 采区采出率，厚煤层不小于75%；中厚煤层不小于80%；薄煤层不小于85%。此处取0.80。则：=(97.72-97.722%)0.75=71.82（Mt）2.2.4 工业广场煤柱工业广场的占地面积为0.45-0.9平方公顷/10万t。根据第三章内容，本矿井设计生产能力为0.9Mt/a，所以可以计算出工业广场的尺寸为340m400m的长方形，将工业广场设置在

5、井田走向的中央，受矿井断层天然划分的影响，工业广场设置于倾向方向的浅中部，工业广场埋深为-480m，该处表土层厚度228m，煤层的平均倾角11度，工广加上15m级保护留维护带。表2-2-3 各种类型的工业广场的占地面积序号井型（Mt/a）占地面积指标（公顷/10万t）12.4及以上1.021.2-1.81.230.45-0.91.540.09-0.31.8表2-2-4 岩层移动角广场中心深度/m煤层倾角煤层厚度/m-480113.045737368由上述条件，利用垂直剖面法，可以做出工业广场保护煤柱的尺寸，如图2-2-2所示。图2-2-2 工业广场所留设的保护煤柱尺寸本井田开采两层煤，需设两层保护煤柱。由Acad测出梯形保护煤柱的面积为11.44km2，则两层保护煤柱的实际面积分别为：S10=11.44/cos11=1.165km2工业广场保护煤柱量由下式计算： （2-6）式中：Z工 工业广场保护煤柱量，Mt；S 工业广场压煤面积，km2；M 煤层厚度，煤层平均厚3.0m；R 煤的容重，本井田的煤层为1.38t/m3。则，压煤量为：Z10=1.1653.01.38=4.82（Mt）Z工

6、= Z10=4.82（Mt）3 矿井工作制度、设计生产能力与服务年限3.1 矿井工作制度根据有关规定，基本可以确定矿井年工作日330d，工作制度采用的是“四六”制，每天都有四班组工作，每班的工作时间是6h，其中三个班组为生产班组，一个班组为检修班组，矿井每天净提升时间为16h。3.2 矿井设计生产能力矿井设计生产能力可以反映出整个矿井的综合面貌，所以必须确定合理的矿井设计生产能力，以便能够取得良好的投资效益。设计之初需要仔细分析井田构造和煤层赋存条件；根据井田具体条件和邻近矿区状况进行分析预测，来确定矿井井型和服务年限；根据不同井型的矿井服务年限、经济效益等指标从而划分出合理的采区，确定合理的采区生产能力。根据分析后得出如下结论：本井田煤层开采条件属于一般，拥有较为复杂的地质条件，储量中等，矿井初步可以确定为高瓦斯矿井，水文地质条件为中等，矿井其他条件则较为简单，经分析后认为矿井可以建设为中等生产能力的矿井。此类矿机的生产能力可以设置为0.45Mt/a、0.6Mt/a、0.9Mt/a，对矿井自身条件进行仔细分析后可以得出结论，当矿井生产能力0.45Mt/a或0.6Mt/a时，矿井服务年

7、限太长，而矿井投资与生产能力为0.9Mt/a没有太大差距。生产能力0.9Mt/a时较为适合，矿井服务年限较为中等，工作面的生产能力也较为可靠。所以将矿井设计生产能力定为0.9Mt/a。具体分析如下：（1）10煤层为本矿井主要可采煤层，煤层平均厚度分别为3.0m，煤层本身的地质结构相对来说较为简单，煤层稳定性较好，储量相对丰富，各块段的储量足以保证工作面本身的正常接替。（2）首采面所处的块段已经经过的具体地质情况以勘探的较为清楚，其构造相对简单，但整体矿井的工作面推进长度都不大，工作面需要时常搬家，不宜设置较大的工作面产量。（3）0.9Mt为矿井生产能力时，矿井整体的掘进率低，通风相对简单，吨煤成本低，所以选择.9Mt为矿井生产能力（4）井田圈定范围内有很多村庄，必须考虑村庄的迁移速度（5）本矿井地处华东，交通运输方便，市场广阔，销路好，宜适当加大开发强度。综上所述，经过各方面情况的分析，综合考虑，将矿井生产能力定为0.9Mt/a。此时矿井掘进率低、吨煤投资低、经济效益较好、利于矿井达产和稳产等优点。所以矿井设计生产能力为0.9Mt/a。3.3 矿井设计服务年限已探明的范围内矿井服务年限

8、计算如下：式中：T 矿井服务年限，a；Zk 矿井可采储量，71.82万t；A 矿井设计生产能力，0.9Mt/a；K 矿井储量备用系数，一般取1.31.5，本井田由于地质勘探较细致，煤炭储量分布均匀，故取1.4。则：T=7182/(901.4)=57（a）经计算，矿井生产能力90Mt/a，矿井服务年限为57a。其中-590m水平以上服务年限为28a。井田开拓在某块已探明圈定的煤田中，为了将煤采出并且提升至地面，而从地面想地下开拓出的一系列井筒和巷道等，配合各种辅助方式，为下一步的准备，和回采工作提供必要的条件。井田开拓主要解决的问题就是布置井筒及主要开拓巷道，具体有下列几个问题需进行仔细的分析与对比：（1）首先确定工业广场在矿井的位置，然后确定井筒的数目，形式，尺寸；（2）确定矿井要建立几个水平，每个水平的标高也要随之确立；（3）确定井底车场的位置及形式，然后布置开拓巷道，为井田采煤服务；（4）确定矿井开采顺序，做好开采水平的接替；（5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造；（6）确立矿井的通风，运输及各种辅助工作的方式。井田开拓的具体原则如下：（1）对于有关国家的煤炭工业在技术方面的具体政策要坚决执行，开拓要创造出尽快出煤回收成本的效果。在保证生产矿井可靠性及安全性的前提下要尽可能的减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量以便矿井减少初期投资，并且迅速的回笼资金。（2）经量将生产集中化。（3）经量减少煤炭损失。（4）对于煤矿安全生产的有关规定必须贯彻执行。（5）要适应当前国家的技术状况并能够采用新技术、新工艺。能够发展采煤机械化、综掘机械化、自动化。（6）从矿井实际条件出发，对不同煤田采用不同方式开采

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