本科毕业论文---鄂尔多斯电力冶金有限责任公司阿尔巴井田合并开发初步设计.doc
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1、鄂尔多斯电力冶金有限责任公司阿尔巴斯二、三号井田合并开发初步设计目 录前 言1第一章 井田概况及地质特征4第一节 井田概况4第二节 地质特征5第二章 井田开拓24第一节 井田境界及储量24第二节 矿井生产能力及服务年限27第三节 井田开拓28第四节 井筒32第五节 井底车场及硐室34第三章 大巷运输及设备35第一节 运输方式的选择35第二节 矿车36第三节 运输设备选型36第四章 采区布置及装备38第一节 采煤方法38第二节 采区巷道布置43第三节 巷道掘进46第五章 通风与安全48第一节 概况48第二节 矿井通风49第三节 矿井安全55第六章 提升、通风、排水和压缩空气设备56第一节 提升设
2、备56第二节 通风设备67第三节 排水设备69第三节 压缩空气设备73第七章 地面设施74第一节 煤质及其用途74第二节 地面生产系统77第八章地面运输79第一节交通现状79第二节运量、流向及运输方式79第三节拟建公路及车辆配备80第九章 总平面布置及防洪排涝82第一节 平面布置82第二节 竖向设计及排水防洪84第三节 场内运输85第四节 场区绿化及美化86第五节 问题和建议86第十章 电气87第一节 供电电源87第二节 电力负荷87第三节 送变电98第四节 地面供配电98第五节 井下供配电99第六节 井下安全监测101第七节 通讯及计算机管理102第十一章 地面建筑103第一节 设计原始资料
3、和建筑材料103第二节 工业建筑物与构筑物104第三节 行政、生活公共建筑106第十二章 给水排水114第一节 给水114第二节 排水120第三节 室内给水排水122第四节 井下消防及洒水123第十三章 采暖通风及供热124第一节 采暖与制冷124第二节 井筒防冻126第三节 锅炉房设备132第四节 室外供热管道133第十四章 职业安全卫生133第一节 概述133第二节 建筑及场地布置134第三节 职业危害因素分析135第四节 主要防范措施、安全要求及劳动卫生135第五节 机构设置137第十五章 环境保护138第一节 概述138第二节 污染防治措施142第三节 地表塌陷治理145第四节 水土保
4、持145第五节 机构设置及专项投资估算146第十六章 建井工期147第一节 建井工期147第二节 产量递增计划149第十七章 技术经济分析与评价150第一节 总投资概算及逐年投资安排150第二节 劳动定员及劳动生产率152第三节 生产成本估算153第四节 产品销售及售价154第五节 财务评价155第六节 不确定性分析157第七节 综合评价157附件1:设计委托书附件2:阿尔巴斯二、三号井田合并开发设计谈判会议纪要附件3:财务评价基本报表及辅助报表 附 图 目 录序 号图 纸 名 称图 纸 编 号1地形地质及水文地质图C120610312第2勘探线地质剖面图C120610413第3勘探线地质剖面
5、图C1206104249煤层底板等高线及资源储量估算图C120610515162煤层底板等高线及资源储量估算图C120610526第38号钻孔综合柱状图C120610717第ER01号钻孔综合柱状图C1206107289号煤层井田开拓平面图C120610919162号煤层井田开拓平面图C1206109210开拓方案、剖面图C1206109311采区巷道布置及机械配备平面图C1206163112采区巷道布置及机械配备、剖面图C1206163213井底车场平面布置图C1206121114巷道断面图册C1206122115通风系统图(初期)C1206171116通风系统图(后期)C120617121
6、7地面生产系统设备流程图C1206401018地面生产系统总平面图C1206430119地面生产系统AA立面C1206430220地面生产系统BB立面C1206430321主斜井胶带运输机布置图C1206405/111022副斜井井口平车场布置图C1206412023工业场地总平面布置C1206447124地面供电系统图(一)C1206253125地面供电系统图(二)C1206253226井下中央变电所供电系统图C1206261127井下采区变电所供电系统图C1206261228综采工作面供电系统图C1206261329井下综合掘进工作面低压配电系统图C1206261430井下普掘进工作面低压
7、配电系统图C1206261531安全监测系统图C1206265132井上下通信系统图C1206266133工业场地给水管路及室外消防栓布置图C1206813133井下消防洒水管路布置图C1206845134施工工期进度图C12061861- 6 -鄂尔多斯电力冶金有限责任公司阿尔巴斯二、三号井田合并开发初步设计前 言阿尔巴斯二、三井田隶属于鄂尔多斯电力冶金有限责任公司,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗棋盘井镇东北5km处,行政区划隶属于鄂托克旗阿尔巴斯苏木尔格图嘎查。阿尔巴斯二矿原可行性研究由内蒙古自治区煤炭工业局以内煤行规字2004153号文批复设计生产能力为45万t/a,主要生产系统按6
8、0万t/a的预留考虑,2004年11月内蒙古自治区煤炭科学研究所进行了初步设计,设计生产能力60万t/a,矿井服务年限22.7a。矿井现按初步设计正进行基建,主、副斜井、风井均已开工建设,地面建筑正在施工。阿尔巴斯三矿现处于待开发阶段,2004年12月煤炭工业石家庄设计研究院为矿井开发作了矿产资源开发利用方案,矿井拟设计生产能力60万t/a,矿井服务年限20.9a。2005年3月17日鄂尔多斯电力冶金有限责任公司提出将二、三两井田合并开发,统一考虑开拓布置,在现有建设的基础上,按矿井生产能力90万t/a设计,对原二矿各生产系统进行校核、修正、补充,使其合并后的矿井生产能力达到90万t/a。受鄂
9、尔多斯电力冶金有限责任公司委托,对阿尔巴斯二、三号井田合并开发进行初步设计。一、编制设计的依据1、内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司设计委托书;2、阿尔巴斯二、三号井合并开发设计谈判会议记要;3、内蒙古自治区桌子山煤田阿尔巴斯矿区(深部)北区煤炭详查报告;4、内蒙古自治区桌子山煤田阿尔巴斯矿区(深部)南区煤炭详查报告;5、内蒙古自治区桌子山煤田阿尔巴斯矿区深部北区煤炭详查报告矿产资源储量评审意见书(内国土资储审字2004072号);6、内蒙古自治区煤炭科学研究所提交的内蒙古鄂尔多斯电力冶金有限责任公司阿尔巴斯二矿初步设计;二、 二、三号井田联合开发的必要性:1、二、三号井田的边界为F103断层
10、,落差为2040m,本井田水文地质条件简单,该断层在开采过程中是可逾越的,井田联合开发节省三号井田建井占地及地面设施投资。2、原二、三井田独立划分的井田面积小、储量少,合并开发后,开采范围大、储量相对较丰富,可提高投资效益,减少生产及管理人员,提高工效。3、二、三号井田合并开发后,三号井田,作为二矿后期井田,可根据二矿建井的地质条件,重新调整巷道及设备,降低矿井开采及投资风险。4、合并开发后,可节省外部设备投资,如供水、输电、道路等。三、 二、三号井田合并开发的可行性1、两井田作为边界的F103号断层落差小,水文地质条件简单,是两井田合并开发的有利条件,生产中该断层是可以穿越的。2、二、三号井
11、田分建、井田面积小,矿井储量少,生产能力小,机械化程度低,效率低,合并开发后,开采范围及储量增加,可加大矿井开采强度,提高机械化水平。3、合并开发后主、副提升系统相对简单,井下运输及通风大巷可贯穿全井田,井下系统也相对简单。便于管理,并且不留设两矿之间煤柱,增加了资源利用量。4、合并开发后工业场地集中,便于管理,节省大量投资。四、设计指导思想1、认真贯彻、执行国家经济建设的方针、政策和煤炭工业的有关技术政策、规程、规范及有关规定。2、积极推广、应用煤炭工业在科研、设计、施工、生产中各项行之有效的先进技术和经验,提高经济效益,促使矿井现代化建设。3、合并开采中依靠已建设施、设备,提高矿井产量,减
12、少投资,做到少投入多产出。五、设计中确定的主要技术原则1、二、三井田合并开发要依托二矿已建工业场地及设施。2、合并开发后本着调整、完善各生产系统能力的原则,尽量满足合并开发的要求。3、提高矿井装备水平,立争达到高效的现代化矿井。本初设推荐:二、三号井田合并开发后,矿井生产能力90万t/a,矿井服务年限38.8 a,利用二矿主斜井提升煤炭,由带宽800mm的胶带运输机改为带宽1000mm的胶带运输机,副斜井由净断面为7.1m2,经卧底改造后达到净断面9.5 m2,满足整体下放综采液压支架的要求。风井由于断面较小和已经有主副斜井2个安全出口,不再设梯子间。矿井以一个采区、一个综采工作面保证其产量。
13、矿井全员效率12t/a。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置鄂尔多斯电力冶金有限责任公司阿尔巴斯二、三号井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯鄂托克旗境内,行政区划隶属鄂托克旗阿尔巴斯苏木尔格图嘎查。井田东南距鄂托克旗政府所在地乌兰镇85km,西距鄂托克旗棋盘井镇5 km 。棋盘井至阿尔巴斯(柏油)公路从井田外西北部通过,沿此公路向西南10km与109国道相接。棋盘井镇向西北45 km 到乌海市与110国道相接;沿109国道向东约320km至鄂尔多斯市东胜区与包头南宁的210国道相接;区内与周边各乡镇、苏木均有简易公路相通。本区西距乌海公乌素运煤专用线的公乌素站约18km,沿该铁路线往
14、北约45km可与包(头)兰(州)铁路相接。本区交通条件十分便利。交通位置见图111。二、地形地貌井田位于桌子山煤田东南部,地势总体呈北高南低,海拔标高一般为14001450m,相对高差2550m左右。最高点位于井田的北部,标高1477.9m;最低点在南部,标高为1358.1m,其高差达119.8m。井田大部分地区为低矮山丘,第三系和第四系分布广泛,其岩层只在西、北部边缘零星出露。井田中西部和南部发育有较平缓宽阔的沟谷,常年干涸无水,只在暴雨期间才有短暂的地表径流。本区属高原侵蚀性丘陵地貌特征、荒漠半荒漠地区。三、气象井田位于鄂尔多斯高原西部边缘,属半草原、半沙漠地区。气候干燥,降雨量稀少,蒸发
15、强烈,是典型的温带大陆性气候,蒸发量是降水量的20倍左右,据海勃湾气象站近30年资料统计,年蒸发量3132.13913.3mm,平均3485.1 mm,年降水量为54.9357.6mm,年平均为158.1mm。大气降水多集中在7、8、9三个月之内,且常以暴雨突发而形成短暂的洪流。每年冬春季节寒冷干燥多风沙,夏秋季节炎热干燥少雨水,年最高气温39.4,最低气温-32.6,平均风速3.1m/s,最大风速达24 m/s。最大冻土深度1.30m。四、地震据国家科学院地震局编制的地震(GB10306)规范,该区地震动峰值加速度为0.2,对照烈度为度,属强震预测区。五、矿区经济概况矿区附近人口稀少,以畜牧
16、业为主,经济基础薄弱。目前棋盘井镇周边,由于煤炭生产、加工产业的发展,带动了相关行业,对地方经济的发展起到了积极的促进作用。鄂尔多斯电力冶金有限责任公司对阿尔巴斯矿区煤炭资源进行开发利用,进一步推动了当地经济及社会的发展。六、矿区现有生产、在建矿井和小窑分布及开采情况本井田内目前尚无开采煤炭资源的矿井。此外在相邻的棋盘井矿区则有许多中、小型企业从事煤炭开采及加工。第二节 地质特征一、地质构造(一)区域地质构造桌子山煤田大地构造属华北地台,鄂尔多斯凹陷带,桌子山褶断枢之中南部,煤田内主要构造线方向近南北,以压扭性构造为主。区域构造较为复杂,主要构造有:桌子山东麓大断裂(北段称千里山逆断层,南部分
17、叉形成多条扭性断裂,如苛素乌莫里逆断层、棋盘井逆断层、阿尔巴斯逆断层等,由北向南展开呈扫帚状)、桌子山背斜、岗德尔西来峰大断裂、岗德尔背斜等。桌子山煤田次一级构造线方向呈东西向展开,以张性构造为主,大部分为高角度正断层,断距不等,小的仅数米,大的可达100m以上。(二)井田地质构造阿尔巴斯矿区位于桌子山背斜东翼,莫里苛素乌逆断层与阿尔巴斯逆断层之间,主要构造线方向近于南北方向。区内构造总体形态为背、向斜相间的褶曲构造,地层倾角大部分地区小于15。受桌子山煤田大地构造的影响,本井田内断裂构造有一定发育。主要构造情况分述如下:1、阿尔巴斯背斜位于二号井田的中部,贯穿南北。根据东北部边缘震旦系石英岩
18、露头的产状及深部45号孔、ER07号孔的控制,并结合煤层底板等高线推断,轴向近SN,两翼倾角813。向南延展被F103断层切割而倾没。2、苛素乌逆断层位于井田西部边界附近,该断层走向近南北,断层面倾向西,倾角5065左右,落差300m。3、F104逆断层位于井田西部边界,是苛素乌逆断层的派生断层。该断层走向近北西向,倾向南西,倾角65左右,落 差2095m,向北逐步尖灭,42号孔中见此断层。据9煤层底板标志层看,上盘标高1258.53m,下盘标高为1164.38m,断距在95m左右。4、FW逆断层位于井田的西侧,为F104逆断层的派生断层,断层面向西,南北向延展约1km,倾角65,据42号孔资
19、料,将16-2煤层断开,断距为30m,由42号孔向南北两个方向逐渐尖灭。5、F101逆断层位于井田的东部边界附近,走向基本为南北向,倾向西,倾角60左右,落差2040m,过F103正断层以南有增大的趋势。6、F103正断层该断层是二、三号井田边界断层,其走向基本为东西向,倾向北, 倾角75左右,落差2040m。7、F27正断层该断层位于三号井田南部,第3剖面118号孔与48号孔之间见此断层,走向为北东南西向,倾向北西,倾角65,断距25m。8、阿尔巴斯逆断层该断层位于本区的东部边界。据50号孔资料显示,290366m处断层破碎带下部546.84m未见煤系地层;据ER08孔在420m处,井径等三
20、种曲线异常断层应在此通过。该断层存在无疑,其落差推断大与300m。其走向近北东南西向,倾向西北,倾角65,落差大与300m。综上所述,井田内断层、褶曲有一定发育,但均位于井田边界附近,对控制资源储量地段影响不大,故评价井田构造数第二类,中等类型。二、地层(一)区域地层桌子山煤田为石炭二叠纪含煤建造,主要含煤地层是石炭系上统太原组(C2t)及二叠系下统山西组(P1S)。区域地层由老至新有太古界千里山群、元古界震旦系长城统、古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生界三叠系、侏罗白垩系以及新生界第三系、第四系,区域地层特征见表121桌子山煤田区域地层表。(二)井田地层井田内大面积被第四系地层覆盖,
21、基岩仅零星出露于西北及东北部边缘地带,根据地表及钻孔揭露情况,地层由老至新有:元古界震旦系(Z)、古生界石炭系上统本溪组(C2b)、太原组(C2t),二叠系(P)下统山西组(Pls)、下石盒子组(Plx),上石盒子组(P2s)及新生界第三系(R)、第四系(Q),现将井田各地层发育特征叙述如下:1、元古界震旦系长城统(Z)本地层为该区煤系地层之基底,呈起伏不平之态势,井田内钻孔揭露最大厚度为14.60m(43号钻孔),岩性为紫红及浅紫红色及粉红色石英岩或细粒石英砂岩,西部边界以外地表观测,其层面上波痕十分发育而规律。2、古生界石炭系上统本溪组(C2b)该组地层钻孔揭露厚度约0-39m,平均11.
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