采矿工程毕业设计-龙煤集团鹤岗分公司鸟山煤矿1.2Mta新井设计

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1、I 摘 要 该设计矿井为黑龙江省龙煤矿业集团鹤岗分公司鸟山煤矿新井设计,设计 生产能力为 1/2Mt/a,服务年限 76/5a。井田共划分为 5 个采区开采,井田内 有 22 层可采煤层。井田平均走向长 4110m,平均倾斜长 2130m,煤层平均倾角 20,属缓倾斜煤层。鸟山井田煤种多为优质的主焦煤。 鸟山矿井投达产时布置 1 个综采放顶煤长壁工作面,工作面回采方向采用 后退式回采。煤层的开采顺序是由上而下的下行式开采/根据鸟山矿井的开拓 部署,本矿井采用抽出式通风方式,选用***并列式通风系统。根据鸟山矿井 地质条件和煤层赋存条件,所有煤层均适合采用长壁式采煤法,自然陷落法管 理顶板。 关键

2、字 :可采煤层 开采顺序 长壁式采煤法 通风方式 全套图纸,加全套图纸,加 153893706 II Abstract The design of the mine in Heilongjiang Province Long Hegang Mine Group Bird Hill branch of the coal mines new wells design/ design production capacity of 1/2 Mt/a/ service life of 76/5a/ Mine were divided into five Area Mining/ the mine has

3、 22 layers coal seam/ Mine average to 4110m long/ with an average length of 213m tilt/ coal average angle of 20 / is a gently inclined seam/ Bird Hill mine more coal quality for the main coke/ Bird Mine Hill to cast off when the layout of a fully mechanized coal caving longwall face Faces in the dir

4、ection of using back-extraction/ Coal mining is the top-down order of descending mining/ According to Bird Hill mine development plan/ The use of out-of mine ventilation and use alongside the central ventilation system/ According to Bird Hill mine geological conditions and coal bed conditions/ all a

5、re suitable for seam longwall mining method/ natural fall of the administration roof/ Keywords / Coal seam Mining sequence Long wall mining Ventilation III 目 录 摘摘 要要I ABSTRACT/II 绪绪 论论 /VII 第第 1 章章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 /1 1/1 井田概况/1 1/1/1 交通位置 自然地理 /1 1/1/2 矿区工农业生产概况 /3 1/2 地质特征/3 1/2/1 地层情况 /3 1/2/2

6、地质构造 /6 1/2/3 煤层特征 /10 1/2/4 *** 煤尘 自燃 地温 /10 1/2/5 水文地质 /12 1/2/6 煤质 牌号及用途 /12 1/3 勘探程度及可靠性/12 第第 2 章章 井田境界井田境界 储量储量 服务年限服务年限 /14 2/1 井田境界/14 2/2 井田储量/14 2/2/1 储量的计算 /14 2/2/2 各类煤柱 /15 2/2/3 储量的计算方法 /16 2/2/4 储量计算的评价 /16 IV 2/3 矿井工作制度 生产能力 服务年限24 2/3/1 矿井工作制度 /24 2/3/2 矿井设计年生产能力 /24 2/3/3 矿井服务年限 /25

7、 第第 3 章章 井田开拓井田开拓 /26 3/1 概述/26 3/1/1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 /26 3/1/2 影响本设计矿井开拓方式的原因及其具体情况 /26 3/2 矿井开拓方案的选择/26 3/2/1 井筒形式和井口位置 /26 3/2/2 水平划分及高程 /32 3/2/3 大巷布置 /34 3/3 选定开拓方案的系统描述/35 3/3/1 井筒的形式和数目 /35 3/3/2 井筒位置及坐标 /35 3/3/3 水平数目及高度 /35 3/3/4 石门 大巷数目及布置 /36 3/3/5 井底车场的形式选择 /37 3/3/6 煤层群的联系 /38 3/3/7 采

8、区划分 /38 3/4 井筒布置和施工/39 3/4/1 井筒穿过岩层性质及支护 /39 3/4/2 井筒布置及装备 /39 3/4/3 井筒延伸的初步意见 /42 3/5 井底车场及硐室/43 3/5/1 井底车场形式的选择 /43 3/5/2 副井进出车线长度的确定 列车运行及调车方式 /43 3/5/3 井底车场通过能力验算 /45 3/5/4 井底车场主要硐室 /45 3/6 开采顺序/46 3/6/1 沿井田走向的开采顺序 /46 3/6/2 沿井田倾向开采顺序 /46 V 3/6/3 采区接续计划 /46 3/6/4 “三量”控制情况 /47 第第 4 章章 采区巷道布置及装备采区

9、巷道布置及装备 /50 4/1 采区概述/50 4/1/1 设计采区位置 边界 范围 采区煤柱 /50 4/1/2 采区的地质和煤层情况 /50 4/1/3 采区生产能力 储量及服务年限 /50 4/2 采区巷道布置/50 4/2/1 区段划分 /50 4/2/2 采区巷道布置及回采方式 /51 4/2/3 采区车场布置 /53 4/2/4 采区煤仓形式 容量及支护 /61 4/2/5 采区硐室简介 /61 4/2/6 采区工作面接续 /62 4/3 采区准备/62 4/3/1 采区巷道的准备顺序 /62 4/3/2 采区主要巷道的断面示意图及支护方式 /63 第第 5 章章 采煤工艺采煤工艺

10、 /65 5/1 采煤方法选择/65 5/2 回采工艺/66 5/2/1 工作面长度及采高的确定 /66 5/2/2 工作面采煤 装煤 运煤方式及设备选型 /67 5/2/3 工作面顶板管理方式 支架设备选型 /71 5/2/4 工作面回采方向 /72 5/2/5 采煤工作面参数 生产能力及接续关系 /72 5/2/6 采区及工作面回采率 /72 第第 6 章章 井下运输和矿井提升井下运输和矿井提升 /73 6/1 矿井井下运输/73 6/1/1 运输方式和运输系统的确定 /73 6/1/2 矿车的选型及数量 /73 VI 6/1/3 运输设备选型 /75 6/2 矿井提升系统/76 6/2/

11、1 矿井主提升设备的选择及计算 /76 第第 7 章章 通风和安全通风和安全 /82 7/1 矿井通风系统的确定/82 7/1/1 概述 /82 7/2 风量计算与风量分配/83 7/2/1 矿井风量计算 /83 7/2/2 风量分配 /86 7/2/3 风量的调节方法与措施 /87 7/2/4 风速的验算 /88 7/3 矿井通风阻力的计算/88 7/3/1 矿井通风总阻力的计算 /88 7/3/2 矿井等积孔计算 /89 7/4 通风设备的选择/89 7/5 矿井安全技术措施/90 7/5/1 预防***和煤尘***的措施 /90 7/5/2 预防***突出的措施 /92 7/5/3 预防井下火

12、灾的措施 /93 7/5/4 防治地热措施 /94 7/5/5 防治水 /95 第第 8 章章 矿井排水矿井排水 /96 8/1 概 况96 8/2 矿井主要排水设备/96 8/2/1 排水方式与排水系统简介 /96 8/2/2 矿井主排水设备 /96 8/2/3 排水量 /97 第第 9 章章 矿井主要技术经济指标矿井主要技术经济指标 /99 结结 论论 /103 致致 谢谢 /104 VII 参考文献参考文献 /105 附录附录 1 106 附录附录 2 110 绪 论 鸟山井田位于黑龙江省鹤岗市向阳区,行政区划属鹤岗市向阳区东方红乡 管辖。该矿由龙煤集团鹤岗分公司建设。 鹤煤公司拥有资产

13、总值 65/8 亿元。以煤炭生产经营为核心,有洗选加工、 铁路运输、机械制造、地质勘探、火工生产、水电通信、发电、供热、医疗教 育、林木农牧等产业构建了集团企业综合体系;2004 年末煤炭生产核定能力 9/4Mta。年产量达到 15Mt。煤炭洗选加工能力为 7/25Mta。 鹤岗是座因煤而立,以煤兴盛的煤炭工业城市,能源产业是该市的主要经 济支柱,产业结构单一,就业门路少,城市职工的 1/3 集中在鹤煤公司。近年 来,虽然煤炭价格反弹,市场供求趋于平衡,但多数老矿井因资源枯竭,生产 成本高,长期亏损,扭亏无望的益新、兴山进行关闭停产,大陆煤矿即将报废, 岭北煤矿逐渐衰减,矿区产量自 1992

14、年到 2003 年由 1750 万 t/a 下降到 1400 万 t/a。如不进行矿井接替,全局到 2010 年产量只能维持在 10001200 万 t/a 左右。根据矿区实际,矿区规模超过 14001500 万 t/a 时,才能达到盈 亏平衡。因此,鸟山矿井的开发建设是矿区发展战略的需要,是大陆矿接替的 需要,否则,矿区将有大量职工下岗,产量只能维持 10001200 万 t/a 以内, 矿区经济势将再入低潮。同时,益新矿是鹤岗矿区冶炼用煤生产基地,因其关 井破产,使主焦煤矿井处于停产状态,亦将失去矿区在国内煤炭市场一个品牌。 故尽早开发建设鸟山矿井,顺利实现大陆矿接替,保持矿区主焦煤在市场

15、的品 牌效应,稳定老区,振兴矿区经济是十分必要的,也是更加迫切的。 1 第 1 章 井田概况及地质特征 1/1 井田概况 1/1/1 交通位置 自然地理 鸟山井田位于黑龙江省鹤岗市中心东部,距鹤岗火车站 5km,地理座标为 东经 130200130220;北纬471750471920。行政区划隶 属鹤岗市向阳区东方红乡所辖/是鹤煤公司拟建新矿井。 本区交通较方便,煤炭可通过铁路、公路运往全国各地。 鹤岗市位于黑龙江省东部重要城市佳木斯市北 67km,东北距萝北县凤翔 镇 70km。铁路往东北可达萝北县的鹤北林业局;往南经佳木斯通达全国。哈 (哈尔滨)萝(萝北)公路经市中心穿过井田北部边缘。东北

16、主要河流松花江流经 佳木斯市,通航季节客货航运皆可通航,上行经依兰直达哈尔滨;下经富锦、 同江(均为与原苏联接壤边境县城)入黑龙江。鸟山矿井交通位置见图 11。 鹤岗矿区处于小兴安岭东南麓,东与松花江西岸平原化的低洼地带相接壤。 其地貌形态属剥蚀侵蚀丘陵。纵观全区地势变化,西部南部高,北部东部低, 西高东低趋势。地面高程最低 250m,最高 340m,一般 290m。 本区无较大河流,仅勘探区西部的南山矿、益新矿境内有一条小石头河流 径,河宽 4/5m,水深 0/51/5m。一般流量 0/31/5m3/s,最大 173 m3/s, 最小 0/2 m3/s,对本区水文条件无影响。区内有几条较大的

17、冲沟构成的季节 性水流。小冲沟的雨水,向东流入大石头河,后注入梧桐河。雨后几天变为涓 涓细流乃至干涸。地表多为沃土农田。 鹤岗地处中高纬度,属高寒温带大陆性季风气候。一年四季温差显著。冬 季受极地大陆气团控制严寒干燥,夏季气候炎热多雨,春季多大风,秋季多寒 潮,常发生冻害。年平均气温在 1/0 4/6,平均 2/9;最高温度 7 月份 平均 21/2,最低 1 月份平均-19/5。每年 10 月初开始结冻,翌年 4 月解 冻,最大冻结深度 2/38m。年降水量 615/2mm,多集中在 7、8 月份,年平均蒸 发量 1304/7mm。 2 俄 罗 斯 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一

18、 一 一一一一一一 一一一一一一 一一一一一一 一一 图 11 鸟山矿井交通位置 3 年平均相对湿度 70。春季 45 月风速最大为 4/1m/s,8 月风速最小为 2/9m/s,风向以西南风最多,东北风次之。 1/1/2 矿区工农业生产概况 鹤岗市是以煤炭工业为主体,兼有化工、机械、轻纺等工业城市。集团公 司有较完备的附属企业和辅助企业。***开放以来,鹤岗市的工农业生产面貌 发生巨大变化。市区周围多为肥沃的良田和林场,盛产大豆、玉米、高梁。乡 镇企业也得到一定发展。 全矿区有岭北露天煤矿和益新、兴山、南山、大陆、富力、兴安台和竣德 七个大型矿井。截至 2004 年全局设计能力 13/18Mt

19、/a,实际产量 2004 年约为 15/00Mt/a。此外鹤岗矿业集团多种经营公司经营几处小井并从事农、畜、鱼、 蔬菜生产和商业福利事业,对全局经济的发展起着辅助作用。 1/2 地质特征 1/2/1 地层情况 1/地层 鹤岗煤田区域地层自下而上有下元古界黑龙江群和麻山群,古生界震旦系 和寒武系,中生界侏罗系和白垩系,新生界的下第三系、上第三系和第四系, 区域地层见表 11/煤系地层综合柱状图见图 12。 鸟山井田地层由老至新有中生界侏罗系和白垩系及新生界第四系。 (1)侏罗系上统鹤岗群石头河子组(J3S):以灰白色中、粗砂岩、浅灰色细 砂岩,灰黑色和深灰色粉砂岩,灰白色含砾粗砂岩、紫褐色和灰色

20、凝灰岩为主, 煤层赋存在该组地层中,共有 27 个煤层组的 36 个煤分层组成,其中大部可采 和局部可采的煤层 22 层。该组地层总厚 9501150m;实际控制厚度 857m。 (2)侏罗系上统鹤岗群石头庙子组(J3St):下部为砾岩段,上部为砂岩段。 表 11 鹤岗煤田区域地层简表 界系统群组符 号 厚 度 (m) 4 全新统 Q40-45 第四系 更新统 QP175 上新统 BN225 上第三系 中新统道台桥组N12d 40-150 新生界 下第三系古渐新统宝泉岭组E13b 800-2600 上 统松木河组 K2s1190 安民沟组 K1an516 猴石沟组 K1h763 白垩系 下 统

21、桦山群 东山组 K1d720 石头庙子组 J3st600-955 中生界 侏罗系上 统鹤岗群 石头河子组 J3s730-1310 古生界寒武系 上元古界震旦系 (Z2) 135 十字山组 Pt1Sz1648 柳毛组 Pt11m818麻山群 西麻山组 Pt1X818 山咀字组 Pt1S2859 下元古界 黑龙江群 鸡冠山组 Pt1j2180 统 上 纪 罗 侏 界 生 中 平均平均 层间距 煤层厚度 最小 最大 最小 最大性 岩 柱状图 统系界 系统地 层 段 煤层 编号 3 6 7-1 7-2 8-2 8-1 9 11 12 13 14 15-1 15-2 16 18 19 21-1 21-2

22、 22-1 22-2 27 28 29 30 59060 54535 4 0/5 188 1/65 2060400/92/91/9 2/0 3/91/55302 1050230/310/5 220100/952/52/3 3/562456015 3070507129 1050330/542/3 20100501/32/3 21570/862/9 1/8 3080503208/9 918420405 1045150/62/21/2 305545113520 1/52115207 1530 25 0/931/9 1/42/30/75102 10403023/22/8 1/830/410152 50

23、1006012/5 2/1 2/5 0/71/5 31 0/3 10 10 15 15 5 5 30604014/52/5 组 一 一 一 一 一 一一 一一 一一一一 一一一 一 一 一 一 一 一一一 一一一一 一24一一 一一一一 一一一一 一一一一 一一一一 一一 一 一一一 一一一一 一一一一 一一一一 一一一一 一 图 1-2 煤系地层综合柱状 5 砾岩段以灰白色砾岩,砂砾岩为主,硅质胶结、质地坚硬,与下伏地层不 整合接触,厚度 650900m,一般 700m。砂岩段主要出露在勘探区西部,主要 由灰白色中、粗砂岩组成,与下部南岭砾岩段呈整合接触。厚度 150300m, 一般 200

24、m。该组地层实见总厚度为 680930m。 (3)白垩系下统桦山群东山组(K1dn):主要由灰绿色、灰褐色安山质砾岩, 角砾凝灰岩,火山集块岩。并夹有粉砂岩,泥岩等组成,主要分布在本区的东 部和西南部,厚度为 500600m。 (4)第四系:主要由黑色腐质土、黄褐色粘土、亚粘土及灰白色砂、砾等 组成,厚度 06m,与下覆地层为不整合接触。 1/2/2 地质构造 鹤岗煤田区域构造处在吉黑褶皱系佳木斯隆起的西北部,属中生代内陆山 间断陷盆地,盆地的西缘为青黑山深大断裂,盆地的东、东南缘有依兰一一伊 通深大断裂通过,在本区被称为佳依地堑,它主要形成在中生代,在中生代的 晚期、新生代的初期活动强烈、鹤

25、岗晚侏罗系含煤盆地受其影响,形成多组断 裂,相互制约,使其构造复杂化,在盆地的东部和北部中酸性火成岩沿着断裂 活动强烈。 鸟山井田位于鹤岗煤田中部偏南,是益新煤矿深部的延续,其总的构造形 态略显平缓褶曲,中部显示背斜,北部略显向斜,褶皱轴向东倾覆,地层倾角 一般为 1823,北斜轴部断层发育,区内构造以断裂为主,共查明断层 41 条,其中落差大于 100m 的断层 13 条,落差 10030m 的断层 23 条,落差小于 30m 的断层 5 条,断层按其组合规律可分为三组。 (1)近于南北走向断层(S13、F15、F34、S1、F115):这组断层由南向北横贯 全区,断距较大,一般在 200m

26、 左右,局部可达 500m。 (2)北西走向断层(F36、SN、S27、S19、):该组 F36、SN、S27为隐覆断层, 在浅部均被 F34所截,在地表未能出露,在深部由南东向北西延伸。 (3)北东走向断层(F43、S18、F8、):该组断层 F43和 F8在地表有出露,并 受 F15和 F34所控制,S18为隐覆断层,在 6 勘探线附近被 F34所截。 1/断层存在有以下规律 (1)走向断层为主干断裂。本区有 4 条主干断层 S13、F15、F34、S1。这 4 条走向主干断层控制全区构造展布,使一些小断层发生发展受主干断裂控 制。断层大致可分为三期:第一期主要形成以 F15、S1为主干,

27、并在反顺两个 断层间派生些小断层;第二期主要以 F34为主干,在-650m 水平以上切割,控 6 制 S1。在 F1和 F15之间、S1和 F34之间又派生一些次级断层;第三期以 S13为 主干,控制全区断层展布,在深部切割 F15、F34。因这一期构造应力比较大, 使地层既产生褶曲又产生多方向的断层,使该区构造更加复杂化。 (2)由于褶曲和大的断层控制,使该区中部和深部断层增多,构造复杂, 使煤层在同一水平上重复出现。 本区岩浆活动受区域构造的控制,在 23 勘探线以北和勘探区的东部活动 剧烈。其活动时间主要分为两期:燕山中晚期(K1)和燕山晚期(K2)。 岩浆活动方式,主要是沿着较大的深断

28、裂由深部侵入到煤系地层和煤层, 由于煤系地层上部覆盖坚硬的南岭砾岩,所以大部分次火山岩沿着南岭砾 岩底部和煤系地层第一个厚煤层侵入。多以岩***和岩脉形式产出。 2/火山岩的侵入对煤层的主要影响 (1)侵入体部分或全部吞食煤层。使煤层遭到严重破坏。 (2)当侵入体以小型岩脉或岩枝顶层侵入到较厚煤层时,经常把煤层分割 成多个分层,小薄分层基本都成为天然焦。 (3)由于侵入体的影响,使煤层发生热接触变质,化学成分起变化,灰分 增高,挥发分、粘结性和发热量降低。 各断层详细情况见表 12。 7 表 12 断 层 特 征 表 断 层 产 状 垂直断距(m) 最小最大 水平断距(m) 最小最大 顺 序 断层

29、名称断层性质 走 向倾 向倾 角一 般一 般 控制程度 1F15 正断层NWWNESWNW4050 40370 160 40290 100 可 靠 2F34 正断层 15 线以北 NW30 15 线以南近 SN NNW 4060 40220 140 3070 50 可 靠 3F36 正断层 N28WSW45360280 较可靠 4F19 正断层近 EW(N70E) NNW57 50110 50 3070 30 可 靠 5F20 正断层近 SN N7E NW50 40603050可 靠 6F43 正断层近 EWN82E NNW50 46140 60 70100 20 可 靠 7F318 正断层

30、N60ENW10 84420120推 断 8F49 正断层 N76WNE555030 较可靠 9F45 正断层 N35WSW55 45902060可 靠 10F31 正断层 N63ENNW5713560 推 断 11F115 正断层 N20WNWW60 5570 30 可 靠 12F77 正断层 N45WSW504430 平面推断 13F16 正断层 NESE294050 较可靠 14F8 正断层 N42ENW60 100270 200 40150 90 可 靠 15F21 正断层 EWNNE40100 260350较可靠 16F128 正断层 N45WSW60 40702040较可靠 8 1

31、7F169 正断层 N80WNNE60 6030 较可靠 18F22 正断层 N45ENW5050150 推 断 19F74 正断层 N40WSW40170150 推 断 20S1 正断层 SNE 50706024020300可 靠 21S3 正断层N80WN67ENNESE 40 304070140可 靠 22SN 正断层 N38WNE40 100180150400较可靠 23S4 正断层 N85WNNE3045160 可 靠 24S6 正断层 NNESWW504050 较可靠 25S13 正断层 SNSEE23 9056025203较可靠 26S12 正断层 N80ESSE352080 可

32、 靠 27S18 正断层 N50WSE404080 可 靠 28S5 正断层 SNE501020 可 靠 29S27 正断层 N32WNE605020 推 断 30S28 正断层 N35ESE 4560 230 150280较可靠 31S29 正断层 EWS6010050 较可靠 32S30 正断层 N52WNNE6040150 推 断 33S33 逆断层 N40ESE352570 较可靠 34S33 逆断层 N40ESE40 40100100170较可靠 35S38 正断层 N25ESEE50 5013030210可 靠 36S60 逆断层 N50ESE32 2090130300较可靠 37

33、S55 逆断层 N26ESEE40 508050210较可靠 38S71 正断层 N13WNEE702010 推 断 39S117 正断层 N45WNE2060215 可 靠 40S116 正断层近 EW SSE30150320 推 断 41S119 正断层 N68WSW3740255 推 断 9 1/2/3 煤层特征 本区含煤地层为上侏罗统鹤岗群石头河子组。共含煤 27 个层组,其中大 部和局部可采 22 层,煤系地层总厚 1150m。 储量计算是按中国煤炭分类国家标准(GB575186)进行划分;另按国家矿 产储委颁发的煤炭资源地质勘探规范的有关规定,确定煤层最低可采厚度 大于 0/7m,

34、原煤最高灰分低于 40时为可利用储量。煤层最低可采厚度为 0/60/7m,原煤灰分 4050时为暂不能利用储量。其可采煤层特征见表 13。 各可采煤层的顶底板岩性比较一致,一般均为粉砂岩或细砂岩,煤层倾角 一般为 1823。 1/2/4 *** 煤尘 自燃 地温 本井田***赋存规律基本取决于地质因素的影响,主要随着煤层埋藏的深 浅不同,构造复杂程度而变化。埋藏越深,***含量越高;构造越复杂,*** 含量越少。在精查勘探阶段共采集 22 个***样,经煤科院抚顺分院做***检 测试验,CH4含量最低为 0/83ml/g 可燃质,最高含量为 4/483ml/g 可燃质。精 查报告认为煤样的 CH4成分及含

35、量的规律性较差,是由于目前采集方法不尽完 善所造成。 报告调查了邻近生产矿井益新煤矿。益新煤矿是鸟山井田的浅部,属高瓦 斯及***突出矿井。根据益新煤矿的***赋存规律,报告预测鸟山井田-650m 水平***涌入出量可达 45/37m3/t。所以,鸟山井田属高***突出矿井。 根据 17 个煤样做的煤尘***试验,火焰长度为 1015mm,抑制煤尘*** 加岩粉量为 4070,故鸟山井田有煤尘***危险。 鸟山井田煤的自燃样取 10 个,经测定为不自燃。收集邻井益新矿的各煤 层的自然发火期为 618 个月。 鸟山井田选择 6 个钻孔进行地温观测,推定恒温带的深度在 16m 左右,温 度为 35。-650m

36、水平地温变化在 30左右。随着深度的增加,地热增温 率有升高的趋势。 表 13 可 采 煤 层 特 征 表 10 煤 层 厚 度 (m) 煤 层 最小最大一 般 层 间 距 (m) 容 重 (t/m3) 可采类别 3 2/0619/06 4-61/42 局部可采 6 0/291/69 1/00201/41 局部可采 71 0/682/90 1/70351/37 局部可采 72 0/513/00 1/50 25 1/46 局部可采 82 0/573/38 2/20401/38 大部可采 91 0/434/33 1/60251/38 局部可采 92 0/282/82 1/40101/40 局部可采

37、 93 0/294/69 2/40 南部 10 北部变小 1/36 大部可采 112 0/9511/22 5/60701/39 全区可采 113 0/382/35 1/00 0/22 北部 10 1/38 局部可采 12 0/325/57 1/84 3035 1/42 全区可采 13 0/253/71 1/45 南部 2/5 北部 510 1/33 局部可采 151 0/2821/18 7/001101/40 大部可采 152 0/2916/13 6/50 南部大于 40 北部小 于 20 1/37 全区可采 16 0/582/26 1/40 南部大于 20 北部小 于 10 1/31 局部可

38、采 18 7/0929/81 18/00801/40 全区可采 21 0/272/42 1/50 南部小于 40 北部大 于 60 1/38 局部可采 22 1/644/97 3/00 南部小于 40 北部大 于 60 1/47 全区可采 27 1/213/98 3/751/35 局部可采 28 1/504/54 2/931/35 局部可采 29 0/701/23 0/971/35 局部可采 304/671/35 局部可采 1/2/5 水文地质 鸟山井田属水文地质条件简单区,区内无地表水体。大气降水直接补给地 下水,是地下水的唯一补给源,是以砂岩,砾岩构造裂隙为主的充水矿***。其 富水性和导水性

39、均不佳,对矿***充水无大影响,大气降水通过第四系亚粘土垢 11 隔水层微弱的渗透补给。区内为丘陵地形径流条件好,下渗补给矿井水甚小。 所以本井田的充水因素主要是以裂隙和断层的静储量为主。 1/2/6 煤质 牌号及用途 本井田煤质变化主要受区域变质的影响,另外火成岩侵入使煤发生接触变 质,使煤的变质规律复杂化,井田内煤种有 RN、12ZN、FM、13JM、JM、SM、PS、PM。其中以 JM 为主占总储量的 79,PM 占总储量 7,13JM 和 SM 各占总储量 5,RN、12ZN、FM、PS 占总储量 4。JM、13JM 适合炼焦用煤,其它煤种可做为动力用煤和民用煤。 1/3 勘探程度及可靠性

40、 从设计需要来看,鸟山精查报告在 8/75Km2范围内共完成钻孔 55 个,另 外有普查和益新矿跨入本区钻孔共计 32 个,钻孔总数达 87 个,勘探钻孔密度 平均为 9/94 个km2,基本查明了煤层赋存情况与构造要素,储量计算亦符合 有关规定,业经黑龙江储委批准;资源是比较可靠的。区域水文环境清楚,鸟 山勘探区水文地质条件简单的结论是正确的。但对矿井的涌水量预计类比基础 不够充分,对岩浆活动、侵入方式等虽然做了比较深入的了解,但火成岩侵入 煤层的范围及对煤层的破坏程度有待进一步查明。关于***含量与成份预测资 料缺乏准确性,***含量测定值与根据邻井益新矿的资料推测值相差太大,造 成本井田开采

41、***涌出量预计困难。 2005 年 6 月/鹤煤公司委托黑龙江省煤田地质物测队对鸟山矿井首采区 (南五采区)进行了三维***勘探。物探网密度 8040m,在原南五(包括南四) 采区范围内,物探结论与钻探相比差异较大,断层增加 20 处之多。但总的趋 势是井田南翼由深部到浅部构造变为简单。经分析认为,由于本区含煤地层岩 性、岩相变化较大,三维***报告结论存在误差,经与龙煤集团、鹤煤公司共 同分析研究确定,设计应以钻探资料为主,三维***为辅。建议矿井建设期间, 增加钻探补勘工程量,以扩大首采区南部边界,控制边界断层,验证三维*** 结论。同时考虑到南四上采区按钻探资料构造较多,可采范围较小,而物探资

42、料构造简单,此区存在未知地质因素。因此,在矿井建设期间,应建立完备的 地质工作,增设专门地质人员,进行补堪及巷探,积累地质资料,指导设计施 工及生产。 12 第 2 章 井田境界 储量 服务年限 2/1 井田境界 鸟山勘探区范围:南起 30 号勘探线;北至 6 号勘探线;西与益新矿深部 境界为界,即 25 号勘探线以南以 F8号断层地表露头为界,25 线以北以 3 号煤 层与 F15号断层交线的地表投影为界;东以 3 号煤层-900m 等高线的地表投影 为界。 鸟山井田的境界按鸟山区的勘探境界考虑。南部 30 号勘探线以南为南山 矿的深部,尚未勘探,从煤层发展趋势上看,南部仍有煤层赋存,但各煤

43、层的 可采范围不清,所以本报告南部只能以 30 号勘探线为界,待南山矿深部勘探 13 后再根据煤层赋存情况确定井田南部的合理境界。北部 6 号勘探线以北,根据 地质部门介绍,由于火成岩侵入,煤层破坏严重,构造复杂,没有必要再进行 精查勘探,并经原东煤公司(1985 年 12 月 11 日)第 1348 号文批复,确定精查 勘探的北部境界为 6 勘探线。所以,本报告确定井田北部境界为 6 号勘探线。 东部为井田的深部,勘探控制在各煤层-900m 高程,煤层实际埋藏深度已达 1200m 左右,-900m 以下煤层赋存状态不清,而且由于煤层埋藏深,地温、地 压、***等开采技术条件还有待生产认识。所以

44、井田的东部境界以各煤层- 900m 等高线划分是合理的,-900m 以下的煤炭可根据其赋存情况,作为远景区 考虑。井田的西部为益新矿,益新矿第二次改扩建初步设计批准的井田境界是 以 F15号断层下盘与 3 号煤层底板交面线的地表垂直投影为界,即鸟山井田的 西部勘探境界。由于 F15号断层落差较大(40370m)破碎带宽度达 150m 左右, 且压力大,故鸟山与益新井田以 F15号断层划界是合理的。 综上所述,鸟山井田南起 30 号勘探线,北至 6 号勘探线;西与益新矿深 部境界为界,东至 3 号煤层-900m 等高线的地表垂直投影。其南北走向长 4/11km,东西倾斜平均宽为 2/13km,面

45、积 8/75km2/ 2/2 井田储量 2/2/1 储量的计算 1/经济可采储量 14 根据鸟山井田的地质条件,结合所确定的回采工艺,在技术可行的条件下, 可供开采利用且经济效益较好的储量,全井田共获得经济可采储量 167/93Mt。 2/非经济可采储量 煤层虽然达到可采厚度,灰分在 40%以下或由于地质及开采技术条件等因 素的影响,开采费用高,经济效益差或无经济效益的储量。结合本井田具体情 况,列为非经济可采储量的主要包括: (1)由于本井田构造复杂,断层发育,断层间块段尺寸较小,用综采或高 档普采难以回采,也不能布置正规***采区块段。 (2)虽能布置工作面,但由于块段孤立,储量小,开采的工程

46、量大,经济 效益不好的块段。 经计算全井田非经济可采储量为 21/59Mt。 2/2/2 各类煤柱 1/断层煤柱 根据钻探观测,断层破碎带的宽度,断距大于 30m 的为 245m,断距小 于 30m 的为 510m。断层的导水性不佳, 因此确定本井田作为采区境界的断 层,煤柱宽度断层每侧留 15m;作为井田境界的断层,断层煤柱宽度本井田侧 留 30m。勘探境界不留煤柱。全井田断层煤柱量为 17/80Mt。 2/工业场地煤柱 计算工业场地煤柱时,岩层移动角按鹤煤地发(1991)222 号文规定留设, 即;45,50,47。 根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第 68 条规定,

47、主、副井井筒以边界角圈定保护煤柱。边界角值参照鹤岗矿区的岩移 观测资料,确定 0048,046,经比较主、副井井筒保护煤柱 小于工业场地保护煤柱,因此以岩移角所圈定的工业场地煤柱范围作为煤柱的 最终边界。 经计算工业场地煤柱量为 12/80Mt,其中非经济可采量为 5/38Mt/占总煤 柱量的 42/1%。 应当指出,井田内地面有五处村庄,经估算地下煤层开采对地面建筑物 破坏一般达到级,只需小修到中修,故设计未考虑留保护煤柱。 15 2/2/3 储量的计算方法 井田工业储量的计算方法 储量计算采用地质块段法,按规程规定,倾角在 015的地段采用煤 层伪厚度与水平投影面积计算储量,倾角大于 15

48、的地段采用煤层真厚度与 煤层倾斜面积计算储量。 块段面积用 KP90G 型数字式求积仪(按规程操作)求得,地段厚度 采用算术平均法求得。凡倾角大于 15的块段均进行了倾斜面积与真厚度的 换算。 高级储量区内断距 5 米以上的断层两侧及陷落柱外围各留出 30 米作为 保护煤柱,井田边界留设 20 米的保护煤柱。 计算标注以储量管理规程为依据,公式如下: 块段储量=块段面积cos(平均倾角)平均厚度容重 矿井设计储量工业储量永久煤柱 块段可采储量=(工业储量永久煤柱)设计回采率 回采率要求:厚煤层不小于 75%,中厚煤层不小于 80%,薄煤层不小于 85%/ 2/2/4 储量计算的评价 鸟山煤矿的

49、煤层对比可靠,煤层厚度比较稳定,倾角较缓,煤层地板起伏 不大,储量计算较可靠。 矿井分煤层地质储量、可采储量计算见表 21。 矿井分煤层、分级别、分工业储量见表 22。 表 21 矿井分煤层可采储量汇总表 单位:万 t 地质储量永久煤柱 煤 层 A+B+CD 合计 非经济 可 采 储 量 工业 场地 断层合计 开采 损失 可采 储量 32440/12440/1147/217/5128/6146/1536/71610/1 6271/7271/723/018/618/634/5195/6 7 1 278/0278/07/691/310/1101/433/8135/2 16 煤 层 地质储量非经济

50、可 采 储 量 永久煤柱 开采 损失 可采 储量 A+B+CD 合计 工业 场地 断层合计 7 2 190/1190/110/810/810/833/7134/8 8 2 1080/21080/2149/46/764/371/0172/0687/8 9 1 393/7393/7102/928/528/552/5209/8 9 2 375/7375/7136/624/824/842/9171/4 9 3 829/0829/0110/932/847/980/7127/5509/9 11 2 2250/62250/6289/5165/8206/2372/0397/31191/8 11 3 214/0

51、214/037/58/625/534/121/4121/0 12368/2368/271/337/537/551/9207/5 13326/3326/345/739/339/348/3193/0 15 1 1511/536/61548/189/8117/8123/9241/7295/0885/0 15 2 2578/02578/0262/5358/3216/5574/8435/21305/5 16285/2285/23/916/619/936/549/0195/8 186688/46688/4563/0219/35983818/21326/83980/4 21103/460/2163/615/

52、515/517/670/3 22986/8986/844/086/586/3172/8154/0616/0 27315/0397/5712/534/430/528/959/444/2177/0 28372/6296/5669/120/898/734/2132/943/8175/1 2973/6106/8180/48/414/16/820/96/637/7 3081/4178/8260/215/57/523/014/643/8 合 计 22013/51076/423088/92159/21280/01780/53060/53939/312854/5 17 表 22 矿井分煤层地质储量及工业储量汇

53、总表 单位:kt 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+C D 地质储量 A+B+C+D 450m 以上 113/8255/3369/130/8%369/1 450m 650m 251/7382/9572/61207/252/6%1207/2 650m 900m 290/1127/2446/5863/848/3%863/8 3 合 计 541/8623/91274/42440/147/8%2440/1 450m 以上 25/0111/3136/318/3%136/3 450m 650m 124/6124/6124/6 650m 900m 10/810/810/8 6 合

54、 计 25/0246/7271/79/2%271/7 450m 以上 35/135/135/1 450m 650m 155/6155/6155/6 650m 900m 87/387/387/3 71 合 计 278/0278/0278/0 450m 以上 28/528/528/5 450m 650m 142/0142/0142/0 72 650m 900m 19/619/619/6 总结 190/1190/1190/1 18 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+C D 地质储量 A+B+C+D 450m 以上 52/348/2113/7214/246/9%214/2

55、-450m 650m 18/593/7455/2567/419/8%567/4 -650m 900m 82 合 计 70/8141/9867/51080/219/7%1080/2 450m 以上 49/449/449/4 -450m 650m 248/4248/4248/4 -650m 900m 95/995/995/9 91 合 计 393/7393/7393/7 450m 以上 1/446/047/43/0%47/4 -450m 650m 26/6186/0212/612/5%212/6 -650m 900m 115/7115/7115/7 92 合 计 28/0347/7375/77/5

56、%375/7 450m 以上 21/943/233/598/666/0%98/6 -450m 650m 55/871/9243/6371/334/4%371/3 -650m 900m 58/4300/7359/116/3%359/1 93 合 计 77/7173/5577/8829/030/3%829/0 19 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+C D 地质储量 A+B+C+D 450m 以上 13/123/8148/0184/920/0%184/9 450m 650m 75/8179/3773/11028/224/81028/2 -650m 900m 25/010

57、12/51037/52/4%1037/5 112 合 计 88/9228/11933/62250/614/1%2250/6 450m 以上 35/535/535/5 -450m 650m 128/5128/5128/5 -650m 900m 50/050/050/0 113 合 计 214/0214/0214/0 450m 以上 26/526/526/5 -450m 650m 199/6199/6199/6 -650m 900m 142/1142/1142/1 12 合 计 368/2368/2368/2 450m 以上 6/66/66/6 -450m 650m 183/0183/0183/0

58、 -650m 900m 136/7136/7136/7 13 合 计 326/3326/3326/3 20 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+C D 地质储量 A+B+C+D 450m 以上 1/41/41/4 -450m 650m 38/260/1292/9391/225/1%391/2 650m 900m 61/1415/4642/41118/942/6%3661155/5 151 合 计 99/3475/5936/71511/538/0%3661548/1 450m 以上 113/8113/8113/8 -450m 650m 680/7680/7680/7 -

59、650m 900m 32/6247/11617/61897/314/7%1897/3 152 合 计 32/6247/12298/32578/010/8%2578/0 450m 以上 -450m 650m 9/767/276/912/6%76/9 -650m 900m 30/2178/1208/314/5%208/3 16 合 计 39/9245/3285/214/0%285/2 450m 以上 -450m 650m 53/5139/0728/3920/820/9%920/8 -650m 900m 312/4566/64888/65767/615/2%5767/6 18 合 计 365/970

60、5/65616/96688/416/0%6688/4 21 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+C D 地质储 量 A+B+C+ D 450m 以上 -450m 650m -650m 900m 103/4103/460/2163/6 21 合 计 103/4103/460/2163/6 450m 以上 -450m 650m 23/323/323/3 -650m 900m 963/5963/5963/5 22 合 计 986/8986/8986/8 450m 以上 -450m 650m -650m 900m 315/0315/0397/5712/5 27 合 计 315

61、/0315/0397/5712/5 450m 以上 -450m 650m -650m- 900m372/6372/6296/5669/1 28 合 计 372/6372/6296/5669/1 22 煤 层水 平 ABC 工业 储量 A+B+C A+B A+B+ C D 地质储 量 A+B+C+ D 450m 以上 450m 650m 650m 900m 73/673/6106/8180/4 29 合 计 73/673/6106/8180/4 450m 以上 450m 650m 650m 900m 81/481/4178/8260/2 30 合 计 81/481/4178/8260/2 450

62、m 以上 87/3255/4 890/ 8 1233/ 5 27/8 % 1233/5 450m 650m 493/5963/25204/6 6661/ 3 21/9 % 650m 900m 696/21469/9 11952/ 6 14118/ 7 15/3 % 1076/4 15195/ 1 总 计 合 计 1277/02688/5 18048/ 0 22013/ 5 18/0 % 1076/4 23089/ 9 23 2/3 矿井工作制度 生产能力 服务年限 2/3/1 矿井工作制度 矿井设计年工作日为 330d,每天三班作业,其中两班生产,一班准备, 每班工作 8h。每天净提升时间为

63、16h。 2/3/2 矿井设计年生产能力 本报告根据鸟山煤矿勘探(精查)地质报告和鹤岗矿区生产情况,以市 场供求、技术可能与技术经济合理等原则出发,对年产 0/90Mt、1/20Mt 和 1/50Mt 三种井型方案进行了分析论证,根据技术经济比较,最后确定矿井年 设计生产能力为 1/20Mt/ 现分述如下; 1/市场供求预测 鸟山井田煤种多为优质的主焦煤,发热量(Qb/adf)在 30/4536/30MJ/kg 之间,平均 34/92MJ/kg;原煤灰分 15/2834/43%;硫分 0/030/26%,***分 0/0040/04%,属特低硫、***煤。目前除鸟山井田外,东北地区尚未发现其它 主焦煤

64、资源。因此,鸟山矿井的开发会填补东北地区主焦煤的缺口,也是整个 东北地区主焦煤矿井的接替。 2/从井田构造的复杂条件分析 本井田虽然成煤条件好,但受后期构造运动及火成岩侵入的影响,煤层 遭到一定破坏,再加上煤层埋藏较深,受勘探手段的***,煤层控制程度不 高,全井田高级储量仅占矿井工业储量的 18。按二类(局部偏复杂)二型, 勘探已基本达到极限网度,按技术政策要求,井田内高级储量的比例偏低, 所以,井型不宜过大。 3/工作面单产及采区生产能力的确定 本井多为单翼采区,且块段面积较小,主要可采煤层间距较大,因此,一 个综机采区内一般只能布置一个综机面,高档普采采区最多只能布置 12 个 工作面回采

65、。 故采区生产能力在 0/41/20Mt/a。 4/储量分析 鸟山井田储量比较丰富,原始成煤条件好,共有可采煤层 22 层,多数为 中厚和厚煤层,平均煤层总厚度达 79/7m,含煤系数为 8/39%,全井田计有工 24 业储量 220/13Mt,其中 8 个主要可采煤层 (3、82、93、112、151、15-2、18、22)的储量占总储量的 84以上。 全井田扣除非经济可采储量和各种煤柱量后,仍有 16793/8 万 t 的设计可利用 储量,可以满足建设井型 1/2Mt/a,甚至 1/5Mt/a 的服务年限要求。 综上所述,根据煤层开采能力分析,市场供求预测及经济效益,设计推荐 矿井设计能力

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