神东煤炭公司补连塔矿32203工作面贯通测量工程设计方案毕业论文.docx
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1、目录摘要4Abstract51 矿区概述及地质情况61.1 矿区概述61.1.1 交通位置61.1.2 地理形势61.1.3 矿井生产现状61.1.4 井田周边矿井情况71.1.5 水系71.1.6 气象及地震烈度71.2 矿井地质情况81.2.1 地质构造81.2.2 地层81.2.3 含煤地层81.2.4 煤层特征81.2.5 煤质81.2.6 水文地质特征91.2.7 矿井设计年生产能力92 矿井开拓方式及采煤方法92.1 井巷开拓92.1.1开拓系统92.1.1 开拓方案102.1.2 井底车场及硐室102.2 井筒及设备布置情况102.3 采煤方法112.3.1 采煤方法的选择112
2、.3.2 矿井装备标准112.3.3 回采工艺112.4 矿井生产系统及安全技术措施112.4.1 补连塔矿主运输系统现状112.4.2 煤的运输方式及运输设备122.4.3 矿井通风系统122.4.4 灾害预防123 矿区地面测量143.1 矿区地面控制网的概况143.2 补连塔矿近井点的设计163.3 补连塔矿水准基点的设计163.3.1 井口水准点高程测量的精度要求164 井下平面测量174.1 井下平面控制测量的必要精度174.2 井下平面控制测量方案的选择184.3 平面联系测量194.3.1 一井定向194.3.2 两井定向204.4 井下控制导线测量设计214.4.1 井下平面控
3、制测量的原则及特点214.4.2 井下平面控制测量的等级224.4.3 井下导线的布设与形式224.4.4 井下经纬仪导线角度测量224.4.5 井下经纬仪导线的边长测量235 井下高程测量235.1 高程联系测量235.2 井下高程控制测量255.2.1 高程控制的要求:255.2.2 井下水准点和导线点的设置256 巷道掘进和回采工作面测量266.1 巷道掘进测量266.2 回采工作面测量286.2.1 回采工作面测量的内容287 贯通巷道概述287.1 贯通类型与允许偏差287.1.1 贯通类型287.1.2 巷道贯通允许偏差的确定297.2 原有类似贯通简述308 贯通平面测量方案设计
4、308.1 平面测量方案选择308.1.1 平面测量方案设计308.2 近井网的设计318.3 定向测量方案设计328.3.1 贯通方案的选择和实施328.4 井下导线测量设计328.5 平面重要方向上贯通误差预计328.5.1 导线中加测陀螺定向边后导线终点的误差预计329 贯通高程测量方案设计369.1 高程测量方案选择369.2 地面高程测量设计379.3 井下高程测量设计389.4 高程方向误差预计389.4.1 巷道贯通误差预计公式389.4.2 贯通误差计算3910 巷道掘进中的测量3910.1 贯通巷道几何要素和标定要素的计算3911 掘进中给线工作4211.1 贯通后实际偏差的
5、测定4211.1.1 平、斜巷贯通时水平面内偏差的测定4211.1.2 平、斜巷道贯通时竖直面内偏差的测定4211.1.3 贯通后巷道中腰线的调整4312 工作组织与经费预算4412.1 工仪器配置与经费预算4412.1.1 仪器配置4412.1.2 经费预算44结论44参考文献45致谢46神东煤炭公司补连塔矿32203工作面贯通测量工程设计方案摘要本文主要叙述同一矿井的巷道贯通的方案设计,巷道贯通导线点位以及仪器的选择,巷道贯通前水平重要方向和高程方向的偏差预计,对偏差的改正。并对矿山测量的主要工作进行具体介绍,矿山测量的主要工作包括:矿区地面测量、井下平面测量、平面联系测量、井下高程测量、
6、巷道掘进和回采工作面测量。关键词:巷道贯通;贯通误差预计;平面测量;高程测量。In Bulianta coal mine of Shendong coal companyIn 32203 working face of holing-through survey project designAbstractThis paper mainly describes the same mine roadway design, roadway connecting traverse point and instrument selection, roadway levels before the im
7、portant direction and elevation direction deviation of expected, on deviation correction. And the main work of mine surveying is introduced, the main work include: Mine Surveying in mining ground measurement, plane survey, plane, elevation measurement, measurement of mine roadway excavation and mini
8、ng working surface measurement.Key Words:roadway; through error prediction; plane measurement; height measurement.471 矿区概述及地质情况1.1 矿区概述1.1.1 交通位置 补连塔矿位于神华煤转油基地的东北部。神华集团煤转油供煤基地位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗东南,行政隶属乌兰木伦镇所管辖,其地理坐标为:东经:11001061101226北纬:391335392415矿区二级干线公路由井田东部边界通过,公路可直通东胜、包头、2太原、西安等地。包(头)神(木)铁路途经本井
9、田东侧黑炭沟车站,神(木)朔(州)双线电器化铁路已建成投入营运,朔(州)黄(骅)双线电器化铁路也已建成并投入营运。因此,本矿井交通运输较为便利。1.1.2 地理形势本井田位于鄂尔多斯高原东部,地形特征为西北高,东南低的斜状地形,最高点在呼和乌素区b241孔之南,海拔标高为+1368m,最低处在上湾区乌兰木伦河与活鸡兔沟交汇处,海拔标高为+1085m,一般为+1100+1300m。井田内受毛乌素沙漠影响,大部分被风积沙覆盖,植被稀少,属沙丘及荒峁发育的半沙漠区,地面沟谷纵横交错,地形较为复杂。1.1.3 矿井生产现状目前矿井的实际生产能力可达到8.0Mt/a。该矿井为平硐一斜井开拓,现有的主井、
10、副井、风井、辅助运输平硐、南进风井、南回风井分别位于主井工业场和南风井工业场地内。主井井筒净宽3200mm,其内铺设一条带宽为1200m钢绳芯胶带输送机,担负矿井煤炭提升任务;井下辅助运输主要由辅助运输平硐担负,零星材料、设备等山副井担负,辅助运输方式原设计为齿轨车牵引1t固定式矿车为主,技改后矿井完全实现了胶轮化运输。井下布置有三条主要大巷,一条+1500水平辅助运输大巷,一条胶带输送机大巷,一条回风大巷。胶带输送机大巷净宽4200mm,其内部置一条带宽为1200mm钢绳芯胶带输送机。一个煤巷连续采煤机掘进工作面。1.1.4 井田周边矿井情况周边有已开发的李家塔煤矿、马家塔、武家塔露天煤矿现
11、在正生产,有几个小矿已关闭。基地中现有矿井有补连塔矿、上湾矿,西部以原补连勘探区边界为界。上湾矿生产能力3Mt/a/该矿井为斜井开拓,现有主井、副井、风井、辅运平硐,齿轨车斜井、北进风井,分别位于工业场地和北风井场境内。主井京东净宽4.3米,其内铺设1.6米胶带输送机,运量为3000T/h。井下辅助运输余姚由附运平硐担负。工业场地处布置了主井、副井、齿轨车斜井、风井、辅运平硐外,还布置有筛选厂,辅助生产设施,生活福利设施,绞车房、通风机房、锅炉房、变电所等设施。该矿于2003年10月移交生产,井下布置一套综采,一个连采房采面,生产能力达到1000万吨/年。1.1.5 水系与矿井开采初期有关的水
12、系有乌兰木河及其支流补连沟、霍吉图沟、黑炭沟、活鸡兔沟、尔林兔沟、呼和乌素沟、石灰沟。属黄河水系,其支流为季节性溪流,个别沟内有地下水以泉水的形成渗出。据陕西省境内的五道恒水文站历年观测成果,乌兰木伦河最大径流量为9260m/s,贫水期流量为3.13m/s,流速为1.115m/s。补连沟位于不连盘区中部,基本为常年溪流,流量随季节和气候而变化。活鸡兔沟位于上湾区中部,基本为常年溪水,水量受季节影响变化大。1.1.6 气象及地震烈度井田所处区域气候属典型的半干旱半沙漠高原大陆性气候,冬季严寒,夏季炎热,春季多风秋季凉爽,全年少雨,无霜期短,冰期长。夏季最高气温36.6,冬季最低气温-27.9度,
13、一般十月初开始上冻,至次年4月开始解冻,冰冻期长达半年之久,最大冻土深度可达1.5米,最大积雪厚度为220mm。降雨量集中在7、8、9三个月,年降水量为194.7-531.6mm,平均357.3mm。年蒸发量为2297.4-2833.7mm,平均为2457.4mm,是降水量的5-6倍。本区春冬两季风力较大,一般在4级以上,最大风力可达10级,风向多为西北,风速一般在3.3m/s。最大可达24m/s。本区位于鄂尔多斯台向斜之中,沉淀地层较厚,构造简单,无火成岩,说明地壳活动性较差,根据中国地震烈度区划图的划分,本区地震烈度为6度。1.2 矿井地质情况1.2.1 地质构造本井田基本构造形态为一单斜
14、构造,地层走向258。其内尚未发现断层,偶尔有短轴向斜和背斜出现,赋存条件简单,井田地质构造属简单类型。1.2.2 地层由于大面积风积沙和沟谷中冲淤积物的覆盖和地形切割较浅等原因,区内只在沟谷两侧或山脊零星出露延安组上岩段及其以上地层。根据地层露头和钻孔资料,本井田赋存地层由老至新有:上三叠统延长组、下侏罗统延安组、中侏罗统直罗组、上侏罗下白垩统志丹群和第四系。1.2.3 含煤地层 本井田含煤地层为中、下侏罗统延安组,其岩性岩相特征及含煤性,在纵向上有明显差异,而在横向上又有一定的规律性。依据这种纵横关系的变化和含煤特征,将下侏罗统延安组分为上、中、下三个延段。1.2.4 煤层特征 井田内之煤
15、系地层属单斜构造,倾向西南,倾角为13间,平缓稳定,平均厚度约180米,含中、下侏罗系煤层之2、3、4、5、6、五个煤组,总地质储量约70544万吨,工业储量65370.3万吨,可采储量44138万吨,其中22中、3、4煤层为极稳定煤层,大面积可采,适合与集中生产,综合机械化采煤。煤系内无大断裂及火成岩侵入。矿井涌水量正常是每小时90立方米,其来源主要是孔隙水及裂隙水,全靠地表降水补给。1.2.5 煤质 本矿井各可采煤层的物理性质及宏观煤岩特性均相近。煤呈黑色,条痕褐黑色。煤层致密坚硬,容重在1.30t/m3左右。宏观煤岩特征:各煤层均匀由亮煤、暗煤、镜煤、丝炭组成,丝炭含量较高为各煤层的一个
16、主要特点,燃点约300,为易燃煤。宏观煤岩类型:2煤组以半暗为主,黯淡型和半亮型次之;2、3、4号煤则有半亮型、半暗型为主,其次为暗淡。各可采煤层牌号除1为长焰煤外,其它均为不粘煤。根据镜煤反射率及显微镜煤岩的特征,井田内各煤层主要为底变质烟煤的第1阶段,属特低灰-低灰、特低硫-低硫、特低磷-底磷,中等发热煤。 经简易可选性试验,确定井田各主要可采煤层为易选或极易选煤。1.2.6 水文地质特征本井田岩层产状平缓,倾角13,构造简单,裂隙不发育,因此不利于地下水的汇集。井田内有第四系含水层、1煤层顶板基岩潜水含水层、12号煤承压水含水层、23号煤层承压水含水岩段、3号煤层三迭系延长组承压含水段共
17、五个含水层。除第四系含水层外,其他含水层均由中、细砂岩组成,岩石致密,裂隙不发育,含水量小。1.2.7 矿井设计年生产能力 根据四井田地质及煤层赋存条件,结合煤转油基地的需煤情况和神东矿区发展规划,经过分析认为,矿井最终规模为装备4套引进综采,设计生产能力4350万吨/年,本井田1号煤、2号煤拥有地质储量267200万吨,可采出煤量为192300万吨,矿井设计生产能力按4350万吨/年计算时,上水平服务年限为45.3年。2 矿井开拓方式及采煤方法2.1 井巷开拓2.1.1开拓系统 按公司中长期发展规划要求,补连塔矿从05年初,矿井原煤产量将增至2000万吨/年,现在的综采在补连二盘区回采2煤,
18、04年4月份应开始准备补连第二套综采所需开拓大巷、准备巷道及回采巷道。 补连1煤三盘区三条集中大巷继续向上湾井田延伸,最终与上湾1煤已有生产系统形成对大巷北翼盘区的1煤的回采系统。 另外,为满足向煤转油基地直接供煤,在煤转油厂址附近开凿一个主斜井,承担煤转油用煤提升任务,井筒斜长742m,倾角13度,内设2米带宽胶带机,运量6000吨/小时,再设计井筒断面同时要考虑预留吊挂二部皮带的余地。综上所述,前期出全部利用原有井筒外,另外新增2个井筒,两条大巷。为满足井下原煤通过皮带直接向煤液化项目供煤的要求和开采补连井田、上湾井田2煤的需要,需对上湾矿井三条大巷即2煤胶运大巷、2煤辅运大巷和2煤总回风
19、巷进行延伸,该三条大巷横穿煤液化项目厂址,并与煤转油主斜井井底相连,该三条大巷即为整个上湾井田、补连井田、尔林兔井田、呼和乌素井田的开采服务,同时也为煤液化项目供煤服务。三条大巷通过煤液化厂址下放部分巷道支护设计需采取特殊措施,以确保煤液化项目长之内设施的安全运行。与此同时,为满足前期补连塔井田1、2煤生产需要,原补连塔矿的1、2煤回风大巷,辅运大巷,及新布置胶运大巷都必须延伸。2.1.1 开拓方案大巷条带式开采、工作面沿走向布置、盘区后退式开采。04年3月份,补连第一套综采接续补连二盘区2煤首采面,05年初补连第二套综采布置在补连三盘区南部的31306工作面(原上湾井田内)于2006年5月前
20、后接续补连31301西工作面,随后接续补连四盘区31401走向工作面。为此,补连塔1煤三条(煤胶运大巷、回风大巷、辅运大巷)大巷必须最晚在06年初前掘到四盘区西边界,开始掘进31401工作面顺槽,06年9月前后补连第二套综采接续该1煤综采面,解放2煤,2煤三条大巷(2煤新胶运大巷、辅运大巷、回风大巷)在09年初掘进到四盘区西边界,为煤液化上综采维持补连2000万吨/年创造条件。2.1.2 井底车场及硐室 矿井采用平硐斜井开拓,主运输采用胶带运输机,辅助运输采用无轨胶轮车自地面直达工作面,系统简单,环节少,矿井不存在车场线路,井下辅助大巷可形成环线,供胶轮车运行通行。2.2 井筒及设备布置情况补
21、连塔矿井现有井筒7个,其中工业场地5个,分别为新旧主斜井、副斜井、风井和辅运平硐,南风井场地2个,分别为南进风斜井、南回风斜井。(一)、前期增加的井筒煤转油基地主斜井:井口位于煤转油厂址内,井筒长度712米,倾角13度,净断面15.15m,井筒内设2000mm宽钢芯胶带运输机,运量6000吨/小时,担负煤转油基地一期工程1350万吨/年煤炭的提升任务。(二)后期增加的井筒1、呼和乌素盘区身进风立井:位于呼和乌素盘区中部,担负着后期开采呼和乌素盘区时的进风任务。2、呼和乌素盘区回风立井:位于呼和乌素盘区中部,盘区大巷附近,担负着后期开采呼和乌素盘区盘区时的回风任务。3、尔林兔盘区进风立井:位于尔
22、林兔盘区中部,盘区大巷附近,担负着后期开采尔林兔盘区时的进风任务。4、尔林兔盘区风立井:位于尔林兔盘区中部,盘区大巷附近,担负着后期开采尔林兔盘区时的回风任务。2.3 采煤方法2.3.1 采煤方法的选择矿井主采1和2煤层。1与2煤层均属厚煤层,煤层赋存稳定,倾角小,开采高度适中,顶底板稳定完整,开采条件非常优越,利用综采长壁开采最为合适。鉴于国外目前已出现采高6m的大采高液压支架,设计采用高支架一次采全高。补连井田2煤二盘区东部2煤可采边界不规则,采用长壁工作面开采采有困难,设计采用连续采煤机进行房柱式开采。 顶板管理方式:本井田煤层倾角1 3度左右,赋存稳定,构造简单,开采区域大,故各煤层工
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