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中国矿业大学2012届毕业生毕业设计 第16页
=17657*40*7.5*1.44 =7627824t
3)地面工业广场保护煤柱 按规范规定,年产150万t/a的大型矿井,工业场地占地面积指标为0.9公顷×10万吨。 故可算得工业场地的总占地面积:S=0.9×15=13.5公顷=135000 m2 根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设:计算如下所示: 工业广场占地面积为450×300m2,平面形状为矩形。煤层地质条件为:煤层倾角α=7°,煤层在受保护范围内中央的埋深H0=280m,地面标高200m,煤层底板标高-100m,松散层厚50m,此处煤厚7.5m。
查的本井田各参数如下:
φ=42° β=58° δ=γ=70° 其中:φ——表土层移动角; β——煤柱上山移动角; δ——走向方向移动角; γ——煤柱下山移动角; α——煤层倾角;
图2-3 工业广场保护煤柱
Z3=0.5(AD+BC)* h * m * r/cosα (公式2-5)
式中:AD——工业广场保护煤柱梯形的下底,m; BC——工业广场保护梯形的上底,m; h——工业广场保护梯形的高,m; m——煤层的厚度,m; r——煤的容重,m; α——煤层平均倾角,°。
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代入数据得:
Z3=0.5 *(709.45+646.23)* 826.29 * 7.5 * 1.44 / cos7°=6094424.9t 由以上可得永久煤柱损失量P1= Z1 +Z2+Z3
=7570601.28t+7627824t+6094424.9t =21292850.18t 2.3.3矿井可采储量
1)矿井设计资源/储量
矿井设计资源/储量可按式(2-6)计算:
Zs= Zg-P1 (公式2-6)
代入数据得:
Zs=184257066t-21292850.18t =162964486t
2)矿井设计可采储量
矿井设计可采储量课按式(2-3-4)计算,其中P2按矿井设计资源/储量的2%估算。
Zk= (Zs-P2)C (公式2-7)
式中:Zk——矿井设计可采储量;
P2——主要井巷煤柱损失量之和;
C——盘区采出率,厚煤层不小于75 %;中厚煤层不小于80 %;薄煤层不小于85 %。
代入数据得:Zk=(162964486-162964486×2%)×75 %=11977.98万t
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3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
3.1矿井工作制度
按照《煤炭工业矿井设计规范》规定:矿井设计生产能力按年工作330d计算,矿井每昼夜净提升时间为16h。所以,本矿井设计年工作日数为330d。工作制度采用―三八制‖,每天三班作业,三班准备,三采三准。每班工作8h。
3.2矿井设计生产能力及服务年限
3.2.1确定依据
由《煤炭工业矿井设计规范》规定:矿井设计生产能力,应根据资源条件、外部建设条件、国家对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生成能力、经济效益等因素,经多方案比较后确定。
1)资源情况:矿井地质构造简单,储量丰富,煤层赋存稳定,开采条件优越,应将矿井定为较大的井型;煤田地质条件复杂,储量有限,则不能将矿井规模定的太大;
2)开发条件:包括矿区所处的地理位置,交通是否便利,用户,供电,供水,建筑材料及劳动力来源等;
3)国家需求:对国家煤炭需求量(包括煤质、产量等)的预测是确定矿区规模的一个重要依据;
4)投资效果:投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模,反之则缩小规模。 3.2.2矿井设计生产能力
参照大型矿井服务年限的下线要求,矿井设计生产能力可按式(3-1)计算: A=Zk/TK (公式3-1) 式中:A——矿机设计生产能力,万t/a; Zk——矿井设计资源/储量,万t; T——矿井服务年限,取50a;
K——储量备用系数,矿井设计一般取1.3~1.5,本设计取1.5。 代入数据得:A=119778897.21/(50×1.5)=159.7万t/a 根据煤层赋存情况和矿井设计可采储量,按煤炭工业矿井设计规范规定,将矿井设计生产能力确定为150万t/a。 3.2.3服务年限
矿井服务年限可按式(3-2)计算:
T= Zk/AK (公式3-2) 代入数据得:T=11977.9/(150×1.5)= 53.24a
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3.2.4井型校核
根据大型矿井的矿井设计服务年限为50a以上,而本矿的服务年限大于50a,设计生产能力为150万t/a,故符合建立大型矿井。