1、 1 太 原 理 工 大 学 毕业设计（论文）任务 书 毕业设计（论文）题目： 野川 煤矿 90 万 t/a 矿井初步设计（ 9#11#煤层） 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 毕业设计要求： 毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。 毕业设计主要是实习矿井的 开采设计 ,即假拟实习矿井为为开发井田 ,按其原始条件进行新井初步设计。为了
2、培养学生能力，并考虑教学要求、时间、学生现有实际水平等因素，其某些要求与设计院进行的矿井设计有所区别，巷道布置、采煤方法、通风安全等都要借鉴矿井生产以来的经验。有些部分则加以必要的简化或删减，从而使同学能够从理论和实践相结合，对整个矿井的开拓生产形成清晰正确的认识。 通过半年的毕业设计，使同学们对大学所学的知识能够有个更全面、更清晰的认识，使同学们走向社会后能够成为模范带头人，能够成为社会的栋梁。 2 原始数据： 野川煤业 有限公司 位于高平 市西北 15km 处的野川镇北沟、乔家沟、柳树底一带，行政区划隶属高平市野川镇管辖。地理坐标为东经 112 46 511125 1 00 ，北纬 354
3、9 51 354 8 24。 井田南距沁 (水 )辉 (县 )二级公路 7km。距太 (原 )焦 (作 )铁公路南陈铺集煤站 12km，杨 (杨家庄 )界 (界牌岭 )的乡级公路从矿区东侧通过。以上公路干线、煤站均有乡镇硬化三级公路公路与其连接，总之，交通颇为方便。 本区含煤地层为二叠系山西组和石炭系太原组。 山西组含煤三层，即 1 号 、 2 号 、 3 号 煤层。其中 1 号 、 2 号 煤层为不稳定 的不可采煤层，一般为煤线或缺失。 3 号 煤层全井田稳定可采，煤层平均厚 5.36m，本组地层平均厚 45.00m，可采煤层含煤系数 12.38%。 太原组含煤 8 层，即 5、 7、 8、
4、 9、 11、 12、 13 和 15 号煤层，其中 15号煤为全井田稳定可采煤层， 11号煤为不稳定的局部可采煤层，其余煤层零星可采或不可采。本组平均厚 87.55m，可采煤层平均总厚 3.80m，含煤系数 4.34%。 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，共含煤 10层，煤层总厚 9.14m，含煤系数 6.31%。主要可采煤层为山西组 4 号煤层和太 原群 10 号煤层。 4 号煤层：位于山西组中、下部，下距 10 号煤层约 21m，煤层厚度 2.902.97m，平均 2.94m，不含夹矸，结构简单，顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩，该煤层为稳定可采煤层，属本矿批采煤层之一
5、。 10 号煤层：位于太原组中部， L1 灰岩之下，上距 4 号煤层约 2lm 左右。煤层厚度 3.39 5.25m，平均 5.02m，结构复杂，含夹矸 0 4 层，顶板为石灰岩，厚度 18m 左右，底板为砂质泥岩，该煤层为稳定可采煤层，属本矿批采煤层之一。 据地质报告，本井田 4 号原煤工业分析指标为：水分（ Mad） 1.09%，灰 分（ Ad） 18.43%，挥发份（ Vdaf） 22.19%，全硫（ St,d） 0.46%，发热量 31.12MJ/kg，为特低灰 -低灰、低硫、低磷、高热值、强粘结性焦煤。 4 号煤可作良好的主焦煤。 10 号原煤工业分析指标为：水分（ Mad） 1.5
6、0%，灰分（ Ad） 18.34%，挥发份（ Vdaf） 22.63%，全硫（ St,d） 1.52%，发热量 26.55MJ/kg，低灰中灰、中高硫高硫、特低磷、高热值之焦煤，经脱硫技术处理、降低煤中的硫分后，可3 做炼焦配煤和动力用煤。 4 号煤层相对瓦斯涌出量 3.14m3/t，绝对涌出量 0.82m3/min； 10 号煤层相对瓦斯涌出量 2.02 m3/t，绝对涌出量 0.35 m3/min，为低瓦斯矿井。 根据矿方鉴定资料， 4、 10 号煤煤尘均有爆炸性。 参照煤矿鉴定资料， 4、 10 号煤自燃等级均为 级，倾向性质均为不易自燃。 根据地质报告提供的矿井涌水量计算结果，矿井达到
7、 90 万 t/a 设计生产能力时，矿井正常涌水量为 75 m3/h，最大涌水量为 100 m3/h。 4 毕业设计（论文）主要内容： 设计内容以矿井开拓方式、采区巷道布置、回采工艺及矿井通风与安全为主。掌握矿井生产布置的各个环节，树立明 确的矿井生产系统全貌。 根据矿井原始资料确定井田境界，计算出矿区面积为 7.249 平方公里，矿井的工业储量为 8035.66 万 t，矿井的设计可采储量为 5556.41 万 t。矿井设计工作制度为四六制。矿井生产能力为 90 万 t/a，服务年限为 44 年。根据煤层埋藏深度确定井田开拓方式为斜井单水平开拓。主副斜井各一个，回风立井布置一个个。工业广场位
8、于 位于井田中部偏东，距井田边界北约 1210m，东约630m，在井田中央向东西方向开拓三条大巷，分别为运输、轨道、回风大巷。整个矿井划分为 2 个盘区，首采中央 1 盘区。矿井巷道断面设计 时尽量采用煤巷，所以运输大巷、轨道大巷、回风大巷、运输顺槽、轨道顺槽均为煤巷。 响应国家有关的方针、政策，并根据矿井的具体条件，采煤方法选为综合机械化开采，工作面长 150m，推进长度为 1442m，采煤机型号为 MG400W 型的双滚筒采煤机，工作面回采率为 95%，采掘比为 1:2。井下运输均采用皮带运输，实现连续运输出煤，矿井提升主斜井钢绳芯带式输送机提升，副斜井采用双钩串车提升。矿井通风选用抽出式
9、、中央并列式通风，矿井总风量为 67m3/s通风机型号初选为 FBCZ-6-No19A，最后为经济部分，对建设整个矿井的 费用进行初期预算，使设计更合理规范。 通过完整的矿井设计，了解矿井整体的开拓部署、通风与安全、生产工艺安排、劳动组织、生产管理及技术经济效益；掌握矿井设备的选型计算；熟悉矿井通风及配风方法。从整体上掌握矿井的各个细节。 学生应交出的设计文件（论文）： 毕业设计说明书永聚煤矿初步设计说明书 图纸七张包括： 1、井田开拓平面图（ 1:5000） 2、井田开拓剖面图（ 1:2000） 3、井巷断面图（ 1:50） 4、回采工作面祥图（ 1:200） 5、采区巷道布置及采掘机械配备
10、平面图（ 1:2000） 6、采 区巷道布置剖面图（ 1:2000） 7、通风立体示意图（示意） 5 主要参考文献（资料）： （ 1）徐永圻等， 煤矿开采学，中国矿业大学出版社， 1999； （ 2） 冷金龙等，矿山井巷工程量计算手册，河北科学技术情报研究所出版，1984； （ 3）陈炎光等，中国采煤方法， 中国矿业大学出版社， 1991； （ 4）徐永圻等， 中国采煤方法图集，中国矿业大学出版社， 1990； （ 5）刘吉昌等，倾斜长壁开采， 煤炭工业出版社， 1993； （ 6）张荣立等，采矿工程设计手册， 煤炭工业出版社， 2003； （ 7）张国枢 等，通风安全学，中国矿业大学出版社，
11、 2000； （ 8） 王家廉等， 煤矿地下开采方法，煤炭工业出版社， 1985； （ 9）杨坚等，矿井提升运输选型设计，煤炭工业出版社出版， 1981； （ 10）煤矿安全规程，煤炭工业出版社， 2006； （ 11）煤炭工业矿井设计规范，中国计划出版社 2006； （ 12）井巷工程，中国矿业大学出版社， 1985； （ 13）矿山供电，中国矿业大学出版社， 1995； （ 14）运输与提升，中国矿业大学出版社， 1996； （ 15）煤炭井巷工程综合预算定额，煤 炭工业出版社出版， 2008。 专业班级 采矿工程 0602 班 学生 要求设计（论文）工作起止日期 2010/3/8 201
12、0/6/21 指导教师签 字 日期 教研室主任审查签 字 日期 系 主 任 批 准 签 字 日期 6 前 言 毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。 本次设计的内容是山西吕梁离石永聚煤矿 4#、 10#煤层初步设计。是 在永聚煤矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤矿开采学、煤炭工业矿井设计规范、煤矿矿井开采设
13、计手册、煤矿安全规程等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。 通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平也有了一定的提 高。由于本人能力有限，错误难免，恳请各位老师指正。 本次设计的指导老师为李慧老师，同时还得到了田取珍、龚培林、张东峰、曲民强、孙惠民、史鹏飞、王开、李建中、丰建荣等老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完
14、成毕业设计，他们经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此我向他们表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正。 学生： 2010 年 6 月 19 号 7 摘 要 本次设计是开采永聚煤矿 4#、 10#煤层，煤层 厚度分别为 2.94m、 5.02m，煤层间距为 21m。据井田外围资料调查该井田为低瓦斯矿井，上组煤瓦斯涌出量平均为3.14m3/t，下组煤为 2.02m3/t。煤层均有爆炸危险性。煤的自然倾向等级为不易自燃。根据矿井涌水量预测，该矿井正常涌水量为 75m3/h，采用大井法预测结果为 100m3 h。 山西永聚井田位于山西省
15、吕梁离石沙麻沟村及一带，南距离石区约 7km。井田内地形比较简单，村与村之间均有简易公路相联，可通行卡车。所以工业广场的位置位于井田中东部，采用斜井开拓，主、副斜井及风井的断面分别为 14.7m2、 13.2 m2、15.9m2。开拓方案一为从程家坪附近上方打斜井至 4#与 10#煤层向南北开掘运输大巷、轨道大巷、回风大巷至井田边界。方案二为从井田中东部上方打斜井至 4#与 10#煤层向东西开掘运输大巷、轨道大巷、回风大巷至井田边界。方案一、二的工业广场都位于井田中东部。根据比较开拓工程量可视为相同，但在技术上方案二出现后期搬家频繁，留三角煤多，所以选择开拓方案一。开拓方案一划分为两个盘区，首
16、采区定为东盘区。 矿井达产时的首采工作面位于一号盘区，工作面长度为 150m，推进长度为1442m，回采工艺采用后退式、综合 机械化采煤法，采用 “四六制 ”作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。 矿井通风采用抽出式通风，矿井总风量为 67m3/s 困难时期和容易时期的风阻分别为 2593Pa、 2700Pa。通风机的型号为 FBCZ-6-No19A 防爆对旋轴流通风机，风量范围为 42-100 m3/s ，风压范围为 200-1170Pa. 关键词：矿井开拓、采煤方法、综合机械化采煤。 8 Abstract The design is the exploitation of YongJu
17、4#， 10 # coal mine, coal seam thickness was2.94m, 5.02m. seam pitch was21 m. According to data mine the external investigation of the mine field for the low-gas coal mine, the coal gas emission in an average of13.14m3/ t, the next group of coal to 2.02m3 / t. Seam of both the risk of explosion. Grad
18、e coal to natural tendency not spontaneous combustion. According to mine discharge forecast, the normal discharge of mine for 75m3/ h, Chungs largest water at 100 m3/ h. The Coal Mine in lvliang city lishi county, 7 km lishi, which has taiyuan to jundu highway. Although the mine in more complex terr
19、ain, but between the village and village roads are linked to simple, can use trucks. Therefore, the location of Industry Square in the vicinity of middle, a inclined shaft development, Lord, vice shaft ventilation inclined shaft and the section were14.7m2, 13.2 m2,15.9 m2. Option 1,Develop a program
20、me for the middle of the vicinity of the north east is necessary to develop the transport, rail, air return roadway to the north mine the border, track , To the wind tunnel. Option 2 is in the south of middle tunneling transport, rail and air return roadway, and then in mine excavation west of the W
21、est transport, rail, air return roadway to the westhern border. two are located in the industrial plaza near middle. According to comparison can be regarded as pioneering works of the same, but the technical programme in the reverse transport, and face the direction of advancing too long, equipment
22、requirements, so I chose to develop Option 1. Develop Option 1 was divided into two zones, the first mining area as a central one,. Mine production of the coal face in the first set on the 1st District, face a length of 150m, promote the length of 1442m, using back-mining process, Fully-high one-tim
23、e full-mechanized coal mining Law, the “April 6“ operating system. Gob-of-use of all management roof. Out of a ventilation shaft ventilation, the total air volume of mine for 67m3/s easy and difficult period during the Drag were 360.69Pa, 729.74Pa. Fans of the model FBCZ-6-No19A, its air volume rang
24、e of 40-100 m3/ s, wind pressure range of 200-1170 Pa. Key words: mine development, mining methods, fully mechanized coal mining. 1 目录 前 言 . 6 摘 要 . 7 Abstract . 8 目录 . 1 第一章 井田概述和井田地质特征 . 1 第一节 矿区概述 . 1 第二节 井田地质特征 . 2 第二章 井田境界与储量 . 19 第一节 井田境界 . 19 第二节 地质储量的计算 . 19 第三节 可采储量的计算 . 20 第三章 矿井工作制度及生产能力
25、. 22 第一节 矿井工作制度 . 22 第二节 矿井设计生产能力和服务年限 . 22 第四章 井田开拓 . 24 第一节 井田开拓方式的确定 . 24 第二节 达到设计生产能力时工作面的配备 . 28 第五章 矿井基本巷道及建井计划 . 30 第一节 井筒、石门与大巷 . 30 第二节 井底车场 . 31 第三节 建井工作计划 . 32 第六章 采煤方法 . 34 第一节 采煤方法的选择 . 34 第二节 回采工作面的 个数、产量及装备 . 34 第三节 工作面顶板管理方式及支护设备选型 . 39 第四节 确定采 (盘 )区巷道布置与要素 . 40 第五节 回采工艺及劳动组织 40 第六节
26、盘区的准备与工作面接替 . 42 第七章 井下运输 . 46 第一节 运输系统和运输方式的确定 . 46 第二节 运输设备的选择和计算 . 46 第八章 矿井提升 . 48 第一节 主井提升 . 48 第二节 副井提升 . 52 第九章 矿井风量计算及分配 . 58 第一节 风量的计算 . 58 第二节 矿井通风系统和风量分配 . 61 第三节 计算负压及等积孔 . 62 第四节 选择矿井通风设备 . 65 第五节 全安生产技术措施 . 67 2 第十章 经济部分 . 70 第一节 矿井设计概算 . 70 第二 节 劳动定员和劳动生产率 . 71 致 谢 . 76 外文资料 . 77 World coal mining technology . 77 中文翻译 . 81 国际煤矿开采技术 . 81 参考文献 . 84
