采矿工程 山西省阳泉市盂县跃进煤矿矿井初步设计

毕业设计说明书山西省阳泉市盂县跃进煤矿毕业设计矿井初步设计学生姓名： 学号 ：系 部： 矿山工程系 专 业： 煤矿开采技术 指导教师： 2013年 12月目 录第一章 井田概述和井田地质特征4第一节 矿区概述5第二节井田地质特征6第三节煤层的埋藏特征10第二章 井田境界与储量15第一节 井田境界15第二节 地质储量的计算15第三章 矿井工作制度及生产能力18第一节矿井工作制度18第二节 矿井生产能力及服务年限18第四章 井田开拓20第一节井田开拓方式的确定20第二节 达到设计生产能力时工作面的配备24第五章 矿井基本巷道及建井计划26第一节井筒、石门与大巷26第二节井底车场27第三节 建井工作计划29第六章 采煤方法32第一节采煤方法的选择32第二节 确定采（盘）区巷道布置和要素34第三节 回采工艺及劳动组织37第四节 采（盘）区的准备与工作面接替39第七章 井下运输42第一节运输系统和运输方式的确定42第二节运输设备的选择和计算42第八章矿井提升45第一节 主斜井的提升45第二节 副斜井的提升47第三节 矿井的排水50第九章 矿井通风与安全53第一节瓦斯的抽放53第二节 矿井的通风55第三节 矿井通风系统和风量分配58第四节 计算负压及等积孔58第五节 选取扇风机62第六节 安全生产技术措施64第十章 经济部分68第一节 矿井设计概算68第二节 劳动定员和劳动生产率69第三节 技术经济指标表72致 谢76参考文献 85摘 要本设计所选的题目为山西省盂县跃进煤矿的初步设计，根据山西省盂县跃进煤矿提供的跃进煤矿的井田概况和地质特征资料。井田概况包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源、电源的供应情况。地质特征资料包括地层；地质构造；煤层及煤质；煤层顶、底板情况及煤层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性；以及矿井的水文地质情况。此次设计的目的是其目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。 设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向，结合本煤矿的特征以综合机械化大采高开采为首选采煤方法。并合理的布置开拓巷道和工作面，以简化采煤生产系统提高煤炭的利用率。此次设计需要解决的专题是高瓦斯易自燃煤层的开采，要求我们需要在采区巷道的布置上（尤其是通风的问题 ）及以后的生产管理上采取特殊的措施，以实现矿井的安全生产。该矿井的设计生产能力为120万t/a，采用两个水平分组开采，采用条带式布置后退式开采一次采全高，采用完全垮落法管理顶板。采用综合机械化开采。设计过程中我们对矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同时在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近的实际的问题。使我们在掌握专业知识的同时也提高了自己以后在现实工作岗位上的能力。 关键词：顶板管理；地质灾害； 综采开采四班学生：李江涛 2013年11月25日第一章 井田概述和井田地质特征第一节 矿区概述一、矿区地理位置及交通条件山西省阳泉市盂县跃进煤矿位于阳泉市盂县县城东南路家村镇（原清城乡）滴水崖村，该矿地理位置为：东经：113º26´58" 113º28´34"北纬： 38º00´34" 38º02´04"。2003年8月6日 山西省国土资源厅为该矿颁发1400000320941号采矿许可证，批准跃进煤矿开采3、9号煤层，矿区面积7.634483435km2。周长11576.207矿区范围拐点地理坐标： 点号 X坐标 Y坐标3、9号煤层：1 4211539.00 19716724.00 2 4209229.56 19716663.80 3 4209229.56 19718857.66 4 4213259.56 19718968.42 5 4213259.56 19718185.00 3号煤层开采深度约为770-870m、9号煤层开采深度约为720-820m。3号和9号煤层井田东西长4.03km，南北宽2.28km。矿区北距盂县城11km，南距阳泉市26km，东距盂(县)阳(泉)公路仅2.0km，且井田内有公路与之相连，距东坪新建铁路集运站1.5km，交通十分便利（见交通位置图，缺失）。二、矿区的工农业生产建设状况 由于其地形结构特征，矿区内基本没有大面积的农田，有小面积贫瘠的土地用于农作物的耕种，且种植作物单一。矿区四周有一些正在生产的小型矿井和部分报废的老窑。矿区内没有工厂等其他占用土地的建筑物和法律规定的用于保护建设的用地。三、矿区电力供应基本情况 矿区用电一回引自距本矿井工业场地西北6.8km处秀水变电所35kv，另一回引自距本矿井工业场地北5.1km处温池变电所35kv。双回路电源以35kv 架空线送自本矿井变电所。矿井变电所以双回路架空线送至五号井工业场地，矿井变电所距五号井工业场地约1km。变电所容量可以满足本矿用电量的要求。四、矿区水文简况该矿目前生产、生活用水主要采用滴水崖村深井奥陶系灰岩水，通过架设管道输送至坑口供该矿生产、生活使用。该水水质好，水量丰富，能满足该矿的生产和生活需要。五、矿区的地形与气象本区属中低山丘地带，井田内基岩大面积裸露，黄土覆盖面少，地形复杂。整体地势呈中部高四周低、冲沟发育，沟向为东向或西向，最高点位于井田中南部的黄峰脑，海拔1213.7m，最低处位于井田北角的灵芝沟内，海拔970m，相对高差为243.7m。矿区内向东有小南河、小孩沟、西山沟、灵芝沟，向西有神峪沟、大坝渠沟等沟渠，平时干涸无水，雨季为排洪通道。该区属大陆性气候，四季分明，冬春多风，夏秋多雨，气候比较干燥，降雨量多集中在7、8月份，年平均降雨量500618毫米，年平均气温8.7，一月份最低，平均气温为-6.7，七月最高，平均气温为22.3；霜冻期为9月下旬至次年4月，无霜期约150天，最大冻土深度0.8m。据中国地震烈度区划图(1990)盂县地震基本烈度为7度。因此，本设计地震设防按7度考虑。第二节 井田地质特征一、井田所属的位置、勘探程度，地质层位的概述1、 井田所属的位置本区位于沁水煤田的阳泉矿区北部。区域内出露地层由老至新依次有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组；下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、石干峰组及不整合于新老地层之上的第三系、第四系松散沉积物，其中太原组、山西组为本区主要含煤地层。2、 井田的勘探程度3、 井田地质层位的概述井田内地层由老至新有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石盒子组，上二叠统上石盒子组及第四系。根据矿井巷道揭露和井田内及附近钻孔资料，现将井田内地层自下而上分述如下：（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）本组为煤系地层之基底。岩性主要为海相浅灰色厚层石灰岩，岩性致密、坚硬、质纯性脆。灰岩中常含有泥质及铁质而呈土黄或浅红色的斑点，故称“豹皮灰岩”。本层灰岩是良好的建筑及烧石灰材料。（二）石炭系中统本溪组（C2b）本组假整合于上马家沟组灰岩之上，岩相为海陆交互相沉积，底部为褐黄色、赤红色山西式铁矿层，矿体不规则，呈鸡窝状或扁豆状分布。铁矿层之上为浅灰白色G层铝土页岩，中上部为灰黑色砂质泥岩、细砂岩、石灰岩层，常夹有23层薄煤层。本组厚度5060m，平均53.5m。（三）石炭系上统太原组（C3t）本组与本溪组连续沉积，为一套海陆交互相含煤沉积建造。岩性主要为黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、石灰岩及煤层，其中石灰岩34层，与砂岩、泥岩、煤层有规律地相互交替出现，构成明显的海侵与海退岩序。本组为区内主要含煤地层，其中15号13号均为不可采煤层，9号煤层可采。该组厚度90125m。平均厚113.5m。（四）二叠系下统山西组（P1s）与太原组地层连续沉积，以厚层状中粗粒石英砂岩(K7)为界，属陆相沉积。主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层交互成层产出。除3号煤层可采外，全井田内其余含煤地层全为煤线或薄煤层，极不稳定，均不可采。该组厚度35.063m。平均厚51.5m。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）本组为陆相沉积，以黄绿色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，由下而上分为灰绿色地层、浅黄色地层，区内零星出露，厚约0150m，平均110m。（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）本组为陆相沉积，以紫色、杂色泥岩、砂质泥岩及黄绿色中粗粒砂岩组成，该组厚约0100m，平均65m。（七）第四系（Q2+3）该地层井田内不发育，主要为黄土、红土、砂砾层。黄土位于红土之上，二者之间常夹有一层砂砾层，黄土呈淡黄褐色，具有一定层理，垂直节理发育，有孔隙并保存有植物痕迹，含有钙质结核。砂砾层常位于红土之上，砾石成分较为复杂，有砂岩、灰岩、泥岩等，直径大小变化于0.500.80m之间，该组厚度025m，一般厚10m左右。二、井田内煤质底层的主要地质构造的形式及分布、冲积层厚度及地层的移动角本区位于沁水煤田北端边缘，属沁水块坳缘翘起带(大地构造单元按山西省区域地质志1982年所划分)，区域构造以东西向褶皱带派生有北东向，近东西向断裂为基本特征。据井下巷道揭露及地表填图，本井田主要由两组宽缓的背斜向斜构造组成，发育3个陷落柱，此外，在井田北部发育2条正断层，现分述如下：1、向斜：位于井田东部。轴向北东一南西向，两翼基本对称，倾角79º，一般8º。2、背斜：位于井田西南部，轴向近东西向，倾角平缓，一般倾角58º。3、F1正断层：位于井田北部，据井下巷道揭露，落差为10m，倾角80º，断层走向近东西向，倾向南，为南盘下降，北盘上升的正断层，井田内延深长度约1320m左右。F2正断层：位于15号煤层井田北界，系该矿北界的天然矿界，走向近东西向，倾向北，为北盘下降，南盘上升的正断层，落差20m，倾角80º，井田内延伸750米，东西两端延伸出井田。4、陷落柱：K9：位于井田北部，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角7580º。K13：位于15号煤层井田北部东界，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角7580º。K35：位于井田西南角矿界处，呈圆形，轴长约80m，陷落倾角7580º。综上所述，井田内没有大中型断裂，也无岩浆岩侵入，虽以褶曲