当前位置:文档之家› 第一章 确定开采境界

第一章 确定开采境界

附图目录顺序号图号图名比例尺1 图 1 浩源煤矿开采境界平面图1:50002 图 2 浩源煤矿工程量计算平面图1:50003 图3 浩源煤矿剖面平面图1:1000内容摘要浩源煤矿位于东胜煤田万利川详查区北部,行政隶属鄂尔多斯市达拉特旗展旦召苏木管辖,地理坐标为:东经109°54′16″~109°59′14″,北纬39°58′19″~40°01′31″。

露天开采设计面积2.00172km2。

开采深度1330~1243m。

浩源煤矿为将年产60万吨的露天煤矿改建为年产90-120万吨。

浩源煤矿含煤地层为侏罗系中下统延安组,基底为三叠系延长组,基本构造形态为一倾向SW的单斜,倾角小于3°,未发现断层及岩浆岩侵入,构造复杂程度为简单类型。

延安组含可采煤层5层,编号分别为4-2中、5-1上、5-1、6-1上、6-2中,均为含煤区内大部可采的稳定~较稳定煤层。

区内水文地质条件二类一型,工程地质条件三类Ⅱ型,地质环境质量中等,综合开采技术条件二类Ⅱ型。

可开采煤炭总量2626万吨,本设计可满足浩源煤矿露天开采要求。

主题词浩源煤矿露天开采设计第一章浩源煤矿开采境界的确定第一节浩源煤矿地表开采境界的确定浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上,有地表境界确定底部境界。

浩源煤矿矿区的西部方向上有4-2中煤层露头线确定地表境界。

根据国家对对矿产资源的管理,任何一个煤矿企业都不允许超采国家对一个煤矿企业划定的地表境界。

浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上地表境界的确定:在浩源煤矿矿区的东部、北部、南部分别存在着三个煤矿企业:在浩源煤矿矿区的东部存在达拉特旗苏家沟煤炭有限责任公司苏家沟股份制井田,在浩源煤矿矿区的北部存在达拉特旗华侨实业公司煤矿,在浩源煤矿矿区的南部存在中国神华能源股份有限责任公司唐公沟2号井。

因为不能超采国家划定的地表境界线,不能超采浩源煤矿矿区东部、北部、南部三家煤炭企业的煤炭,所以浩源煤矿矿区东部、北部、南部三个方向的地表境界线是以国家划定的地表境界线为最终地表境界线。

浩源煤矿矿区西面方向上地表境界的确定:在浩源煤矿矿区中有一条由南向北流经矿田中部的朝脑沟,朝脑沟仅在初春及秋季有短暂的溪流,全年大部分时间干枯无水,雨季暴雨后会形成短暂的洪流,最高洪水位线在局部高于4-2中煤层顶板,水位标高达1320m。

因此在确定浩源煤矿矿区西部的地表境界时,是以4-2中煤层的煤炭露头境界线确定浩源煤矿矿区西部的地表境界线。

第二节浩源煤矿6-2中煤层底部开采境界的确定(一)根据地形图、6-2中煤层底板等高线图和稳定帮坡角38°,在浩源煤矿矿区的东部、北部、南部三个方向上,有浩源煤矿矿区东部、北部、南部的地表境界线确定6-2中煤层底部开采境界线。

有地表境界线确定底部境界线公式:B=H*cot(38°),H 为根据地形图和6-2中煤层底板等高线图确定的地表到6-2中煤层底板的高度;B为6-2中煤层底板底部境界线水平垂直到地表境界线的宽度。

根据地形图和6-2中煤层底板等高线图确定各拐点的地表等高线、底部等高线和相对应的高度H。

地表B1的等高线为1355等高线,与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1260等高线,H=1355-1260=95米,B=H*cot(38°)=95*1.28=122米,在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1253等高线,H=1355-1253=102米,B=H*cot(38°)=102*1.28=131米;地表B6的等高线为1392等高线,与地表B6相对应的6-2中煤层底板底部D6的等高线为1250等高线,H=1392-1250=142米,B=H*cot (38°)=142*1.28=182米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1250等高线上,而底部D1在介于1240等高线和1250等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1244等高线,H=1392-1244=148米,B=H*cot(38°)=148*1.28=189米;地表B7的等高线为1380等高线,与地表B7相对应的6-2中煤层底板底部D7的等高线为1250等高线,H=1380-1250=130米,B=H*cot (38°)=130*1.28=167米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1250等高线上,而底部D1在介于1240等高线和1250等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1245等高线,H=1380-1245=135米,B=H*cot(38°)=135*1.28=173米;地表B8的等高线为1355等高线,与地表B8相对应的6-2中煤层底板底部D8的等高线为1260等高线,H=1355-1260=95米,B=H*cot(38°)=95*1.28=122米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1256等高线,H=1355-1256=99米,B=H*cot(38°)=99*1.28=127米;地表B9的等高线为1382等高线,与地表B9相对应的6-2中煤层底板底部D9的等高线为1260等高线,H=1382-1260=122米,B=H*cot (38°)=122*1.28=157米;在地形图上画浩源煤矿开采境界平面图时,底部D1没有在1260等高线上,而底部D1在介于1250等高线和1260等高线的等高线上,调整与地表B1相对应的6-2中煤层底板底部D1的等高线为1252等高线,H=1382-1252=130米,B=H*cot(38°)=130*1.28=167米。

(二)根据凸几何的性质确定浩源煤矿矿区西部6-2中煤层底部开采境界线,运用凸几何性质将6-2中煤层底板底部煤层沉积边界线的曲线变为折线,确定的折线即为浩源煤矿矿区西部6-2中煤层底部开采境界线。

第二章各开采参数的确定第一节台阶各开采参数的确定根据地形图地表等高线和浩源煤矿6-2中煤层底部底板等高线图可以确定浩源煤矿地表到6-2中煤层底部底板的高度差H=1390—1250=140米,B=H*cot(38°)=140*1.28=180米。

确定浩源煤矿露天开采时的台阶高度h=10米,由于浩源煤矿矿区台阶的总高度H=140米,可以确定浩源煤矿矿区需要设置的台阶数n=H/h=140/10=14个,因此浩源煤矿矿区需要的台阶数n=14个。

由于浩源煤矿矿区根据稳定帮坡角和浩源煤矿地表到6-2中煤层底部底板的高度差H确定的宽度B=180米,可以确定浩源煤矿矿区每个台阶的宽度b=B/(n-1)=180/13=14米。

由于露天开采边坡为松散层、岩层煤层混合类型边坡。

岩石以碎屑沉积岩为主,层状结构,岩体各向异性;煤层顶底板岩石的强度低,一般为中硬岩石,岩体的稳定性较差,根据台阶坡面角参考资料表1台阶坡面角参考表1岩石坚固性系数15~20 8~14 3~7 1~2台阶坡面角(°)75~85 70~75 60~65 45~60可建议浩源煤矿矿区台阶坡面角选取角度为70°。

第二节最小工作平盘宽度、采掘带宽度、工作线长度各开采参数的确定(一)最小工作平盘开采参数的确定浩源煤矿由矿区沿乡间公路东行5km,在耳字壕附近与包头-茂名公路和国道G210辅线相连;由矿区沿乡间公路西行3.5km至包神铁路朝脑沟站。

沿包神铁路或G210线北行约80km,可到达包头市,南行20km可到达鄂尔多斯市政府所在地东胜区,交通便利。

根据浩源煤矿的地理位置和运输设备的特点,浩源煤矿可以选择汽车运输,汽车运输既可以作为单一的运输方式,又可以与其他运输方式组成联合运输方式,它具有机动灵活、爬坡能力强、运输组织简单、道路要求低等优点。

汽车运输时的最小工作平盘宽度Bmin= b+c+d+e+g式中:b——爆堆宽度,m;c——爆堆坡底线至汽车边缘的距离,m;d——车辆运行宽度,m;e——线路外侧至动力电杆的距离,m;g——安全距离,g=h(cotγ -cotα),m;γ——台阶稳定坡面角,度;α——台阶坡面角,度。

根据实际经验,最小工作平盘宽度约为台阶高度的3~5倍,表2为我国设计部门推荐采用值。

表2最小工作平盘宽度矿岩硬度系数f台阶高度10 12 14 16》=12 39~42 44~48 49~53 54~596 ~12 34~39 38~44 42~49 46~54《6 29~34 32~38 35~42 38~46由于浩源煤矿矿岩为中等坚固性矿岩,因此建议选择的最小工作平盘宽度Bmin=34米。

(二)采掘宽度开采参数的确定设计浩源煤矿采装工作应用采装设备为单斗挖掘机,根据单斗挖掘机工作参数确定采掘带宽度。

为保证满斗挖掘,提高挖掘机的工作效率,采掘带应保证使挖掘机向里侧回转角度不大于90°,向外侧回转角不大于30°,其变化范围为:A=(1~1.5)Rwf,m采掘带宽度过大,将有部分土岩不能挖入铲斗内,使清理工作和辅助作业时间增加,采掘带过窄,挖掘机移动频繁,从而影响挖掘效率。

根据单斗挖掘机的最大挖掘半径确定采掘宽度A=2Rmax+C,Rmax 为单斗挖掘机的最大挖掘半径,C 为单斗挖掘机到爆堆的安全距离。

根据爆破宽度确定采掘带宽度,在露天矿可以采用一爆一采、一爆两采,但一爆一采爆破量少,爆破次数多,采装时挖掘机避炮次数增多,采掘工作效率降低。

因此,根据浩源煤矿设备和生产效率确定爆破工作为一爆两采,采用一爆两采可以减少劳动强度,提高设备利用效率。

从而,根据单斗挖掘机工作参数和采用一爆两采的爆破方式确定采掘宽度A=11~13米。

(三)工作线长度开采参数的确定根据露天矿生产经验和浩源煤矿的实际情况确定工作线长度,每次爆破一次应保证挖掘机有5~10d的采装爆破量。

为此,通常将采区划分为三个作业分区,即采装区、待爆区、穿孔区,故采区的最小长度;Lmin=【N(5~10)Q】/q ;式中 Q——挖掘机日程产能力,m3/d ;q——单位工作线长度的爆破量,m3/m ;N——作业分区数。

采区长度,还应满足不同的运输方式对采区长度的要求。

采用铁路运输,采取长度一般不应小于列车长度的2~3倍,以适应运输调车的需要。

相关主题