《採礦學》課程設計說明書

2022-08-28 22:57:07 字數 3497 閱讀 9561

前言第一章礦井概況及井田地質特徵

1.1 礦井概況

1.2 井田地質特徵

1.3 煤層特徵

第二章採區、帶邊界及儲量

2.1 採區邊界

2.2 工業儲量

2.3 可採儲量

第三章採區、帶區巷道布置

3.1 採區煤層地質特性

3.2 採區巷道布置及生產系統

3.3 採區車場形式選擇

3.4 採區採掘接替計畫

第四章採煤方法

結束語參考文獻

前言 採礦課程設計是採礦工程專業學習的重要一環,它是繼我們學過《井巷工程》、《採礦學》、《爆破工程》等課程,以及通過生產實習之後進行的,其目的是鞏固和擴大我們所學理論知識並使之系統化,培養我們運用所學理論知識解決實際問題的能力,提高我們計算,繪圖,查閱資料的基本技能,為畢業設計奠定基礎。

依照老師精心設計的題目,按照大綱的要求進行,要求我們在規定的時間內獨立完成計算,繪圖及編寫說明書等全部工作。

煤層開採設計是煤炭開採重要環節,而煤礦開採技術根據煤層賦存條件的不同有很大差異。開採方式不對會造成煤炭的極大浪費,甚至會造成**事故的發生。在21世紀,能源極為重要的時代,要適應蓬勃發展的社會經濟,就必須優化開採技術,體現綠色開採和可持續發展策略,而合理的開採設計則能有效減少煤炭損失,將賦存在地下的煤炭高速度,高效率的回採出,滿足祖國經濟建設對能源的需求。

設計中要求嚴格遵守和認真貫徹《煤炭工業設計政策》、《煤礦安全規程》、《煤礦工業礦井設計規範》以及國家制定的其它有關煤炭工業的方針政策,設計力爭做到分析論證清楚,論據確鑿,並積極採用切實可行的先進技術,力爭使自己的設計達到較高水平,但由於本人水平有限,難免有疏漏和錯誤之處,敬請老師指正。

第一章礦井概況及井田地質特徵

1.1礦井概況

1.1.1 井田位置、範圍和交通位置

郭二莊煤礦位於河北省邯鄲武安市北部,以高村為中心,南距武安市約5km。邯鄲-長治公路橫跨礦區南端,邢台-都黨公路縱貫礦區東緣。煤礦運煤專用線在上泉車站與褡午環形鐵路接軌,交通十分便利(見圖1-1)。

井田範圍:北以第1地質剖面與郭二莊礦為界;南以第13地質剖面與上泉勘探區為界;西部以井田f4斷層與地方煤礦為界;東部以f22斷層及-550m水平切割各煤層為邊界,地理座標:北緯36°40′10″~36°43′47″,東徑113°47′09″~113°48′32″。

井田南北長約6km,東西約1.5km,呈南北近似長條狀。

圖1-1 礦井交通位置圖

1.1.2 地形、地貌

礦區位於太行山東麓山前丘陵地帶,武安盆地的西部,屬山間平原地貌,地形微向東傾斜。北洺河東西向橫穿礦區中部,地勢北高南低,河北岸往北呈階地式增高,最高標高達355.77m,河床及其以南地勢低緩,最低標高為246.

86m,最大高差108.91m。

礦區範圍內全為新生界近代和下更新統鬆散沉積物所覆蓋。除現代河谷和黃土分布的低平地帶外,餘者均為下更新統的冰磧泥礫和冰水沉積的灰綠、灰白夾褐紅色粘土。在卵石表面可見到擦痕和壓坑,卵石大小不一,大者直徑可達0.

8m,由紅色粘土及砂充填。

1.1.4 礦區經濟情況

郭二莊煤礦位於武安市境內。

武安市位於邯鄲市西北,太行山東麓,西北與山西省交界。面積1806平方公里,城區面積16.5平方公里。

現轄22個鄉鎮、502個行政村,人口69.1萬。2023年設武安市,撤銷武安縣,以原武安縣行政區域為武安市行政區域。

為省屬縣級市,由邯鄲市代管,素有「太行明珠」之稱。2023年,武安市完成生產總值235億元,財政總收入達到30.24億元,其中縣級財政收入達到9.

58億元。綜合經濟實力在2023年再進全省「十強」,2023年晉位全省「三強」、並跨入全國「百強」。武安市礦藏豐富,以煤、鐵為主,還有鋁礬土、硫磺、雲母、石棉、石膏、石英、鎢等共20餘種。

礦區內農業耕地多為旱地,耕地較少,地方採礦、洗選、冶煉工業是當地農民的重要經濟**。主要農作物有小麥、玉公尺等,經濟作物有棉花、大豆、花生等,礦藏以煤、鐵、石材為主。主要工業有煤炭、鋼鐵、冶煉、化工、水泥和電力。

1.2 井田地質特徵

1.2.1 井田地質構造

郭二莊井田基本構造形態為一單斜構造,以斷裂構造為主,,褶曲次之。此外,尚有岩漿巖的侵入。斷裂方向以北北東-及北東向最為發育,以高角度正斷層為主,將礦區切割成若干小型的地壘、地塹和斷塊。

區內伴有寬緩的褶曲及岩漿巖侵入,地質構造複雜程度屬中等型別。地層在第10地質剖面線以北近南北走向,傾向東。第10地質剖面線以南走向轉為北東,傾向南東。

地層傾角12~30,一般12~20°。

1)褶曲

在南部沿11線有較明顯的向斜,軸向約北70西。其次,在f4以西的淺部地段第10及4地質剖面線附近也具有短軸向斜的特徵。

2)斷層

郭二莊井田內已發現大小斷層共119條。其中落差≥20m的大中型斷層19條;落差20~3m的中小型斷層32條;落差≤3m的小型斷層68條(表3-1)。中小型斷層均為在2#煤層開採過程中所揭露。

斷層性質均為高角度正斷層,斷層傾角一般為60~70。斷層走向主要為北北東~北東向。總觀全區,南部斷層多落差大,加之岩漿巖發育,使構造趨向複雜化。

現將區內的主要斷層分述如下

表1-1 郭二莊井田斷層數目統計表

1.2.2 水文地質

郭二莊礦區為一單斜構造,本礦區可劃分為兩個不同的水文地質塊段。位於f4斷層以西地段,構造複雜,岩溶裂隙發育,煤層賦存淺,覆蓋層薄,地表有北洺河河道穿過,因此水文地質條件複雜。而位於f4斷層以東地段,煤層埋藏深,覆蓋層厚,水文地質條件相對簡單。

本區開採上部煤層時,水文地質型別屬於堅硬裂隙岩層為主的水文地質條件簡單偏中等的礦床;如果開採下三層煤,則為以裂隙岩溶岩層為主的水文地質條件複雜的礦床。

1、含水層

本區含水層自上而下依次為:第四系砂礫石及砂層、二疊系石盒子組(三段、一、二段)砂岩,山西組大煤頂板砂岩、太原組野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩、奧陶系灰岩,共計7個含水層。其中,大煤頂板砂岩、伏青灰岩、大青灰岩及奧灰為煤層開採時的主要充水含水層,含水層特徵(見表5-6)。

2、隔水層

在各含水層之間,普遍賦存有良好的相對隔水層(以下稱隔水層)。礦區東部覆蓋層下段普遍分布15~70m厚的土類(粘土、砂質粘土、砂土)隔水層,層位較穩定,連續性較好,可阻擋地表水及潛水向下滲漏。

1.3 煤層特徵

1.3.1煤層

本區含煤地層包括本溪組、太原組和山西組。含煤地層總厚度200~240m,一般220m左右。含煤16層,煤層總厚度約14.

34m,含煤係數6.5%。含煤地層由於標誌層較多,層間距比較穩定,測井曲線特徵明顯,煤層易於對比。

可採與部分可採煤層有:1、2、4、6、7、8、9等7層,煤層總厚度13.85m,可採煤層含煤係數5.

2%,2、6、9等3層為主要可採煤層,總厚度13m。現將各煤層分述如下:

表1-3 郭二莊井田可採煤層一覽表

1.3.2 煤質

按照我國現行的煤炭分類標準《中國煤炭分類國家標準》,結合本礦區煤樣的化驗資料分析確定,本區煤類以高變質無煙煤為主,部分為天然焦。其中,1、2、4、6、7等五層煤主要是無煙煤,僅個別小塊段因與岩漿巖接觸演變為天然焦。太原組底部的8、9兩層煤,因廣泛受到岩漿侵入的影響,部分為天然焦。

表1-6 各煤層主要煤質特徵一覽表

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