刘家梁井田采区毕业设计说明.docx

刘家梁井田采区毕业设计说明.docx

《刘家梁井田采区毕业设计说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《刘家梁井田采区毕业设计说明.docx（44页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

刘家梁井田采区毕业设计说明

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

前言

毕业设计是采矿工程专业教学中最关键、最重要的的一个环节，它由毕业实习和毕业设计两部分组成。

在刘家梁矿实习的三个多月的时间里，在各位指导老师，各位同学的关心和帮助下，我圆满的完成了设计工作。

毕业设计是对本专业所学知识的全面复习和巩固，加深理解所学的专业知识，并系统的熟悉矿山开采设计、建设、生产以及安全的各个环节和系统的掌握有关知识，为以后从事矿井设计、建设、安全技术工作，技术管理工作及经营管理工作做好准备。

对矿山开采规划与设计基本知识能力进行系统的教育，对矿山开采，矿山安全筹划等知识和技术全面，系统的应用能力的初步训练，对综合分析和解决生产实际问题的能力的培养，对矿山规划与设计基础技能（绘图技能、文字表达与计算机技能等）的全面的初步的训练。

了解矿山开采中的有关政策、法规，熟悉并能正确应用有关规定。

第一章矿井概况

第一节井田地质特征

刘家梁井田位于山西省原平市轩岗镇。

该矿井田北临黄甲堡井田（已关闭），南接六亩地井田，西接焦家寨井田。

井田范围东、东北以六亩地矿铁路专用线及L4、L5、L6钻孔连接，与黄甲堡矿相邻，南与六亩地矿界及F1断层为界；北以2号煤层底板等高线+760m为界。

北西以后口断层为界。

井田走向长3.3～4.7km,倾斜宽4.2km，面积10.2737km2。

刘家梁煤矿宁武煤田位于山西台地背斜北中部，属祁（连）吕（梁）贺（兰）山字形构造之前弧褶皱东翼中段内侧，为继承性上迭构造盆地。

呈狭长带，沿北、北东方向伸展。

轩岗矿区位于宁武煤田的东北端，区内走向断层发育，倾角一般在60°～75°。

主要断层有黄甲堡断层、段家堡断层、漫坡断层，均为南东盘下降的正断层，落差均在300m以上。

区内另一组与上述断层相协调，多为北西盘下降，以后口断层为代表。

地层由老至新为奥陶系，石炭系的本溪组、太原组，二迭系山西组、石盒子组，三迭系刘家沟组及第四系黄土、冲击层等，其中以二迭系石河子组分布最广。

第二节煤层的埋藏特征

刘家梁煤矿煤系地层平均厚度为106.00m，共含煤层8层，煤层平均总厚度为20.01m，含煤系数为18.9%。

主要可采煤层及局部可采煤层平均总厚度为16.23m，工业价值含煤系数为18.2%。

按煤层赋存情况分为上下两个煤组，2号、3号、4号煤层属上组煤，5号、6号煤层属下组煤。

主要可采煤层为2号、5号煤，截止2009年底，依法认定的资源储量：

累计探明储量22614.1万t，保有储量19043.3万t，可采储量5997.3万t，累计动用储量3383.7万t，累计采出量1888.1万t，累计损失量1495.6万t。

井田内各可采煤层均以气煤为主，次为焦煤。

各煤层均为黑色、亮黑色，具有玻璃光泽，亮煤中裂隙发育，比重随灰分不同而异，断口为阶梯状和参差状。

2号煤强度较硬，3号煤较脆，5号煤较软。

2号煤比重为1.44t/m3，3号煤比重为1.35t/m3，5号煤比重为1.40t/m3。

原煤灰分一般在25%左右，2号、5号煤为富灰分煤，3号煤为中灰分煤。

第三节井田境界与储量

刘家梁井田位于山西省原平市轩岗镇。

该矿井田北临黄甲堡井田（已关闭），南接六亩地井田，西接焦家寨井田。

井田范围东、东北以六亩地矿铁路专用线及L4、L5、L6钻孔连接，与黄甲堡矿相邻，南与六亩地矿界及F1断层为界；北以2号煤层底板等高线+760m为界。

北西以后口断层为界。

井田走向长3.3～4.7km,倾斜宽4.2km，面积10.2737km2。

截止2009年底，依法认定的资源储量：

累计探明储量22614.1万t，保有储量19043.3万t，可采储量5997.3万t，累计动用储量3383.7万t，累计采出量1888.1万t，累计损失量1495.6万t。

第四节矿井开拓

一、矿井开拓部署

矿井采用立井单水平开拓。

主立井采用混凝土浇注，用于提升煤炭和矿井进风。

副立井采用混凝土浇注，用于矿井矸石提升，设备材料及人员升降，矿井进风。

井下在+965m水平布置电机车运输大巷，运输大巷在5号煤底板石中开凿，兼供上下组煤使用，上组煤2号、3号煤层不布置运输大巷。

在大巷上部布置采区，在采区两侧布置采煤工作面。

上组煤的采区上下山用溜煤眼和采区车场与主要运输大巷连接。

各组煤采区上、下山采用集中运输。

上组煤回风轨道上山布置在3号煤层中，胶带运输上、下山布置在3号煤层底板岩石中，下组煤上山布置在6号煤层中。

从采区上山掘进岩巷进、回风车场、进风斜巷与工作面进回风顺槽相接,213采区分两翼对称布置工作面，512采区、513采区单翼布置工作面，512采区及513采区设计能力均为150万t/年，213采区设计能力为100万t/年。

二、矿井通风系统

矿井通风系统为混合式，通风方法为机械抽出式。

全矿有5个井筒，其中3个进风井（主、付立井、东进风斜井），2个回风井（中央回风斜井、西风井），矿井总进风量为10440m3/min，总回风量为10891m3/min。

中央回风斜井安装有型号为FBCDZ№32对旋轴流式主要通风机两台，（一台运行，一台备用），配套电机型号为JSQ158－8，额定功率为2×710KW，总排风量为7800m3/min，实际负压为2400Pa，现服务213采区、513采区；西风井安装有型号为BDK65－8№28对旋轴流式主要通风机两台（一台运行，一台备用），配套电机型号为YBF－636－8，额定功率为2×450KW，总排风量为3091m3/min，实际负压为1800Pa，现服务西下煤组。

三、矿井提升系统

主井安装一部JKM-2.8×4（∏）型摩擦轮提升机，电机功率2×630KW，装备一对9T箕斗提煤；副井安装一部DMT-2.25×4（A）型摩擦轮提升机，电机功率500KW，装备一对3T双层单车四绳罐笼。

四、矿井运输

井下运输大巷采用ZK10-6/550型架线式电机车牵引3T底卸式矿车从采区煤仓接煤，经运输大巷到主井井底煤仓。

采区及工作面为刮板输送机和胶带输送机运煤；井下辅助运输，大巷采用ZK10-6/550型架线式电机车牵引1T矿车和材料车，轨道上山运输采用防爆液压1.6m绞车，顺槽采用JD-11.4或JD-25绞车。

五、矿井开采情况

刘家梁矿井田为煤层群开采，共分两组。

刘家梁矿为单水平开采，大巷水平+965，采区均为上山开采；2号、3号层为一组（间距7m），5号煤层为一组（与3号间距51m）。

512为单翼开采，512采区边界掘三条上山，一条皮带进风行人上山，一条轨道上山通过溜煤眼进风斜巷，车场与工作面相连，一条专用回风上山。

213采区，布置两条上山于2号层煤中，一条为皮带行人进风上山，一条为轨道上山,为双翼布置。

六、现主要生产煤层、采区、工作面情况

刘家梁矿主要生产煤层为2号、5号煤层。

现有3个采煤工作面,分布于西下采区和西二采区，分别为5124综采放顶煤工作面，2138-1、2131-2高档普采工作面。

2138-1、2131-2高档普采工作面开采2号煤层，采用走向长壁后退式金属网假顶分层开采采煤法，全部垮落法管理顶板；5124综采放顶煤工作面开采5号煤层，采用走向长壁综合机械化综放开采法，全部垮落法管理顶板。

5124综放工作面,走向长1200m，工作面采长103m，采高2.5m，放顶煤高度7.0m。

采用MG-160/380型采煤机割煤，用SGZ-630/320型刮板输送机运煤，后刮板输送机型号为SGB-630/220型。

采用ZF3100-16/26型支撑掩护式液压放顶煤支架，最小控顶距3.2m，最大控顶距3.8m。

工作面过渡架采用ZGT4400-17.5/27型端头液压支架支护顶板，并隔开采空区。

工作面进回风端头采用6根3.2m长的“π”型钢梁和DZ-28型单体液压支柱进行支护，一梁三柱，成对布置，交错迈步前进。

工作面配备有SY-60A型支架阻力监测仪检查支架初撑力和工作阻力。

工作面顺槽采用SZQ-75型转载机和SSJ-1000型可伸缩胶带输送机运煤。

工作面采用三八制作业方式，两班生产，一班检修。

循环进度0.6m，日循环个数6个，循环系数0.85，日产煤量3660.6t，年工作天数314天，年产量120万t。

2138-1高档普采工作面，采用走向长壁倾斜分层后退式采煤法，工作面走向长680m，工作面采长140m，采高2.1m。

采用DY-150型采煤机采煤，用SGB-630/150C型刮板输送机运煤。

工作面采用DZ-22型单体液压支柱与“π”型钢梁配合支护。

顺槽采用SPJ-800型胶带输送机运煤。

工作面配备DZ-WC单体液压支柱阻力测试仪进行矿压观测。

工作面采用三八制作业方式，两班生产，一班检修准备。

循环产量182t，每日5个循环，循环系数为0.8，日产煤量910t，年工作天数为310天，年产量为300kt。

2131-2高档普采工作面，采下分层，工作面走向长570m，采长140m，回采设备和运输设备与采一队相同。

工作面为三八制作业方式，两班生产，一班检修准备。

循环进度0.6m，循环产量182t，日循环5个，循环系数0.8，日产910t，年工作日以310天计算，年产量为300kt。

第二章采区地质特征

第一节采区范围

西二采区位于西采区以西，965水平以上，东至刘、六两矿边界线，西至轩石铁路保护煤柱线，南至刘、焦两矿边界线，北至西采区与西二采区分界线，走向长1300m，倾斜宽1200m，面积1.56Km2。

地面标高1300m～1470m，井下标高8800m～1120m。

第二节采区地质情况

一、概述

513区呈单面山构造，地表多为黄土覆盖厚度0～45.0m，平均20m，植被不发育，以灌木为主，树枝壮冲沟发育，区内较大河谷为后洞河河谷，在冲沟内出露部分二迭系地层。

二、主要地层

513区地层呈单一向斜构造，走向N30°～50°E,倾向NW,倾角3°～16°,平均11°,从上至下发育地层主要有第四系马兰黄土、二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组，石碳系太原组、本溪组，奥陶系中统峰峰组。

513区主要含煤地层为石炭系太原组，其次为本溪组及二迭系山西组，太原组平均厚度为100.95m，脆性岩层主要为砂岩，钙质胶结，含碳屑。

塑性岩层有煤、砂质页岩、页岩等，它们与脆性岩层相间分布，煤系地层中砂岩不发生水力联系。

本溪组平均厚度为42.58m，其中脆性岩层（砂岩、灰岩）厚18.8m，占总厚的46%，塑性岩层（煤、砂质页岩、页岩等）厚23.78m，占总厚的54%，是本溪组与奥灰之间的隔水层。

本溪组与煤系地层的基底奥灰岩呈平行不整合接触，奥陶系灰岩顶部有一层角砾状灰岩。

上部为泥灰岩与厚层石灰岩互层，中部为豹皮状石灰岩，底部为白云质灰岩和灰岩，夹黄绿色钙质泥岩。

厚度为70.00m左右。

三、地质构造

513区整体来看是一个单面山构造，区域内构造以断层为主，褶曲次之，无陷落柱和岩浆侵入。

断层又以中型断层、层间小型正断层为主，按空间展步可划分为两组，两组断层斜交，互相拦截、切割。

本区勘探时揭露5条断层，即F2、F3、F4、F5、F10，采区中下部有一宽缓向斜，向斜方位N85W,倾向NE,翼角5°～7°，倾伏角9°，在本区延伸长400m，西二采区上煤组采掘揭露落差大于3m的断层有F2、F3、F151、F152,落差2m左右的小断层13条，根据勘探揭露和生产揭露情况综合分析，延伸到5#煤层中并影响采掘的中、小型断层较为发育。

四、顶、底板情况

5#煤层直接顶为灰黑色砂质页岩，厚3m，裂隙发育，f=3～6;老顶为灰白色中粒石英砂岩，厚5.6m，f=5,为弱含水层；直接底为灰黑色砂质泥岩，厚1.4m,质软，随5#煤发生流变，遇水膨胀；老底为灰白色中粒石英砂岩，厚4.9m，为弱含水层。

5#煤层顶板及老顶砂岩在区内厚度及岩性变化不大，只是直接底松软，由于受构造影响，与5#煤层发生了塑性流变，厚度变化大，通过对本区钻孔资料统计分析，5#煤直接底呈波浪状，在本区上部矿井边界附近有煤层变薄带，据L35号钻孔揭露，5#、6#煤层在该处层间距小，有合并趋势。

五、煤尘、瓦斯、自燃、地温、地压情况

一、瓦斯

根据近几年对西下采区瓦斯涌出量的测定统计结果：

综放工作面瓦斯绝对涌出量9.8m3/min

掘进工作面瓦斯绝对涌出量4.5m3/min

说明5#煤层瓦斯涌出量大，属于高沼气煤层。

二、煤尘

煤尘有爆炸危险性，爆炸指数29.77～37.5%。

三、自燃

煤层有自燃发火倾向,自燃发火期3～6个月。

四、地温

1992年山西省煤田地质勘探115队在本井田补充勘探过程中，对其中的3个钻孔进行了简易测温，测得平均地温梯度分别为：

扩2孔0.98℃/100m，扩4孔1.2℃/100m，扩5孔1.15℃/100m。

从上述数据看，本区平均地温梯度小于3℃/100m，属地温正常区。

五、地压

本区未进行专门地压研究工作,根据生产过程观察统计,5#煤曾出现片帮、底鼓等地压现象。

六、水文地质

一、主要含水层

以往对矿井水文地质进行分类时，评定为Ⅲ类。

本区含水层有第四纪冲积层潜水、煤系地层砂层裂隙水和奥陶系灰岩岩溶承压水。

二、含水层的含水特征

矿井生产直接揭露的砂层裂隙水（主要有K1、K2砂岩，3#煤底板砂岩）各层之间有砂质泥岩、泥岩和煤层等岩层，这些岩层隔水性强，在无断层和裂隙勾通的情况下，各含水层之间水力联系弱，形成多层裂隙承压含水层。

各含水层富水性具有明显的不均一性，在断层和裂隙发育的层位，富水性相对较强，砂岩裂隙含水层一经揭露只发生淋水和涌水，易疏干。

奥陶系灰岩岩溶承压含水层由厚层状灰岩、白云岩、白云质灰岩、竹叶状灰岩和鲕状灰岩等岩层组成，层位稳定，以呈网状溶蚀裂隙含水为主，溶洞次之。

主要含水层段有奥陶系亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组和峰峰组。

不同含水层段因其所处构造部位及埋藏深浅的不同，富水性有显著差异。

在含水层段埋藏浅，断裂构造发育区，突水性强；随含水层段埋藏深度的增加，突水性逐渐减弱。

该含水层以大气降水补给为主，其次为河水在局部河床的渗漏补给。

奥灰水是本区工业和生活用水的主要水源，也是矿井充水的主要因素。

本区奥灰水补给充足，静止水位1145.5～1149m，煤层带压1.0～2.5MPa，区内5#煤底板距O2顶面55～73m，其中脆性岩层占总厚的40%，塑性岩层占总厚的60%，本区发育有大中型断层，中部有一宽缓向斜构造，断层带和向斜轴部节理异常发育，节理裂隙上下勾通，能够破坏隔水层的完整性，一旦揭露，就会突水，因此，奥灰水严重威胁采区，甚至矿井的安全，在邻区西下采区的几次突水中，单点突水量达348.6m3/h，来势猛，水量大，而且稳定持久。

采空区积水也是本区的主要充水水源。

老空水主要有邻矿采空区积水、本矿512区及上覆213区采空区积水。

第三节采区储量和生产能力

一、采区储量面积计算

采区储量计算面积与采区边界一致，以轩石铁路保护煤柱线为界，走向长1.3Km，倾斜宽1.2Km，面积1.56Km2。

二、设计采区储量

工业储量：

1818.3万吨　　　　可采储量：

974.8万吨

采区储量汇总表　单位：

万吨

煤层

采区储量

永久煤柱

采区损失

可采储量

5＃

1818.3

420.6

422.9

974.8

永久煤柱储量表　　　单位：

万吨

煤层

建筑物

村庄

铁路

井界

工业广场

合计

5＃

103.9

316.7

420.6

三、采区设计生产能力及服务年限

一、工作制度

513区生产按300d/a计算，提升按14h/d计算，每日两班生产，一班准备。

设计生产能力90万吨。

二、服务年限

T＝Z/KA

Z――可采储量，按实际固定工作面个数计算,　万吨;

K――储量备用系数，　　取1.2;

T――采区服务年限,　年;

T＝974.8/（90×1.2）=9　　

经计算，采区服务年限为9年。

第三章采煤方法及采区巷道布置

第一节采煤方法的选择

该煤层采用“走向长壁综采底位放顶煤一次采全高”采煤方法，全部垮落法管理顶板。

第二节矿压观测情况

一、矿现有矿压观测情况

1、液压支架支护阻力测定，选用YTJ-610型圆图自记仪；

2、液压支架顶梁载荷的测定，选用在支架上安装测力传感器（YIH钢弦测力计）、用ZPY-

型频率计测取读数。

3、顶底板移近量的观测，选用DDJ-2.5型测杆、C-

自动记录仪配合进行观测。

4、顶底板移近速度的观测，选用KY-80型动态仪测定。

5、工作面顶板状况的统计观测：

即广泛而大量地对在采动影响下反映顶板破坏状态各参数的收集与统计。

（具体内容：

冒顶位置、面积和冒高；顶板裂隙的方向、尺寸和数量；煤壁片帮的深度和长度；顶板台阶下沉的个数、落差和位置；顶板切顶线位置、采空区悬顶状况和冒落情况等。

）

6、工作面周期来压观测及预报。

二、采区分析预报

本区未进行专门地压研究工作,根据生产过程观察统计,5#煤曾出现片帮、底鼓等地压现象。

第三节采区巷道布置

513采区方案设计大巷布置在2#煤顶板砂岩