采矿工程毕业设计（论文）鹤煤三矿矿井采区初步设计.doc

需图纸，153893706目录第一章 井田概况及地质特征 第二章 采区地质概况 第三章 采区储量与生产能力 第四章 采区设计方案 第五章 采煤工艺 第六章 采区生产系统 第七章 采区施工设计 第八章 安全技术措施 第九章 采区技术经济措施第一章 井田概况及地质特征第一节 井田地质概况一． 交通位置 鹤壁三矿位于鹤壁煤田中部，南距鹤壁市中心4.4km，距京广铁路汤阴车站21km鹤铁路支线从本矿工业广场穿过，距鹤壁北站1千米，鹤壁集至汤阴公路从本矿东北穿过，公路及铁路交通方便交通位置图详见图1-1二． 地形地貌 本区处于太行山及华北平原过度地带，地势东高西低，区内呈低缓丘陵地貌，最高为黄牛坡北岭，海拔+247m，最低为酉河河谷，海拔+140m，沟谷大致南北走向三． 地表水 区内有两条小河经过，汤泉河位于本井田南翼，发源于北圣沟村角的汤泉，向东流经较场，罗村而流出井田，平均流量0.3~0.4m3/s，洪水期最大流量25.44m3/s , 河流经鹤壁集，马驹河村，位于井田北部边界，水源来源于一矿井下排水和鹤壁集工业废水，常年有水，平时流量很小。

四． 气象及地震本区属北温带大陆干旱性气候，根据有关气象资料，1958年以来，鹤壁矿区气候温和，光热资源充足，年日照时日数为2331.6h左右，日照率53.2%，年平均气温为15.3℃，最高气温42.3℃，最低气温-15.5℃年平均相对温湿度60%，平均绝对湿度为11.63mpa年均降雨量673.65 mm多集中在7、8月，年降雨量最大值1394.1mm，最小值266.6 mm，年平均降雨量679.8 mm，年最大蒸发量为mm 2695.0mm，年最小蒸发量1859.3 mm年平均蒸发量为2264.1 mm年主导风向为南北向，平均风速3.4m/s最大风速23m/s冻土深度一般为0.3-0.4m.根据国家质量技术监督局发布“中华人民共和国国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》”，鹤壁市地震动峰值为0.2g对应的基本烈度为Ⅷ度五． 自然和生态环境概况鹤壁市境内自然资源丰富，属国家国家能源重化工基地和黄淮海平原，农业综合开发区矿产资源具有品位高，易开发的特点已探明的矿藏主要有煤炭、瓦斯气、水泥岩石、黄砂岩、耐火黏土等三十多种，煤炭探明储量1600Mt，金属镁的主要原料白云岩约1000mt。

水泥灰岩矿床储量为500Mt鹤壁市土地肥沃，盛产粮食，棉花，油料，土特产品甚多，著名的有“淇河三珍”（鲫鱼、缠丝鸭蛋、冬令草）此外，郊区还有柿子，核桃，香椿，龙宫花卉，浚县有小河白菜，大萝卜，国上大蒜，善堂大枣，王桥豆腐，五香花生米，淇县有无核枣，木鱼石等依托丰富的资源，鹤壁的工业得到了迅猛发展，已形成以煤炭，电力，建材，冶金，电子，化工，医药等为支柱的工业体系，工业企业1300多家，主要工业产品5000多种其中，“半无烟煤炭”棉纱，汽车电器以及配件，电子元器件，矿山运输，以及提升设备，环保设备，标准紧固件，克星灭虫剂，黛丝牌摩丝，金属镁，等一大批优质名牌产品，在国内外市场上享有很高知名度六． 矿区煤炭生产以及规划概况鹤壁煤电股份有限公司是鹤壁煤业有限责任公司控股的股份公司，公司2004年在册员工19437人，资产总额19.97亿元，主营业务收入15.03亿元，利润总额1.79亿元，净利润1.18亿元公司所属矿井保有储量544.25Mt可采储量264.55Mt，6对生产矿井，2004年年产量6.127Mt另有 三座洗煤厂年入洗能力3.60Mt公司目前拥有三、四、六、八、九，十矿六对主力井和坑口电厂。

集团公司目标能力为2007年煤炭产量稳定在7.00Mt以上，公司资产总额和销售收入均超过50亿元 七. 现有水源，电源概况（一） 水源目前矿井的水源为奥陶系灰岩水取水方式：井下钻孔，现有6个钻孔其中5个使用，总取水量为5493m3/a（二） 电源目前矿井现有一座35/6kv变电所，设主变2台，型号为SI-7500/35，7500kv,35/6kv双回路35kv电源分别取自大湖110kv变电站（导线型号为LGT—150/5.5Km），和康加110kv变电站(导线型号为LGJ_150/2.02Km)第二节 地质特征一 . 地质构造三矿井田位于鹤壁煤田中部，地层走向NNE倾向SE倾角8~480，平均210左右，井田构造以断层为主，褶曲亦较发育，构造线搌布方向以NNE，NE向为主，现将三矿井田的主要构造分述如下：（一）断层目前矿井共发现47条断层，落差大于5m以上的断层共有41条，落差大于50m以上的主要断层有9条，各主要断层的特性如下：1. F16断层: 浅部系三、五矿井井田分界断层，深部交与F40-3断层，延展长度大于3km，走向N510E倾向SE，倾角680，落差50-115m。

2. F20断层：该断层与F16断层相互平行，向东交于F16断层，浅部同F16断层均为三、五矿井井田分界断层，延伸长度大于1.3km，走向N600E，倾向S300E倾角450落差40-180m.3. F3断层：67-3，383-1两孔控制，389-25，389-14，389-27孔见到，走向N470E，倾向NW，倾角43-700 ，落差70-85m4. F40断层：为三矿井田东部边界断层，为三矿和六矿边界断层，走向N100E，倾向NE，倾角400-570，落差155-450m延伸长度大于4km5. F40-1断层：为三矿深部和六矿的边界断层，有16-29，676-22，585-4钻孔，揭露，南北延伸合并入F40断层，走向N400E，倾向NE倾角47-600 ，落差200-375m左右，延伸长度1.5km.6 . F40-3断层： 有18-4、16-6、17-31、42-2、585-7，等孔控制，走向N50~45oN，中部向东南弯曲呈弓型，倾向500，倾角60-160m，落差，延伸长度大于4Km7 . F42断层：位于新青农场以西，北起F20断层 ，向南西方向尖灭。

走向N250E，倾向NW，倾角500，落差50m，延伸长度950m该断层42-1,389-34孔见到8 . F43断层：位于孔15-2和16-2孔以西，南起F16断层，向北逐渐失灭，走向N250E，倾向NW，倾角560，落差70m，延伸长度1.1Km该断层仅16-2孔见到9. F16-1断层：有389-1，389-2孔证实，走向NE，倾向SE，实际上此断层为F20的分支断层，浅部F20-1应为同一条断层，落差80m. (二) 褶皱三矿井田内发育的褶皱有五矿向斜；323背斜，321向斜，以及322背斜四个明显的褶曲，褶曲搌布方向N430-600E近于平行，呈多字形排列，向斜南翼（背斜北翼）较缓，是在同一边界条件下，南部向NNE北部向SSW的压扭作用下形成的另外，323背斜与321背斜相接处，呈现出鞍状构造，这是由于地层产状的明显变化，致使321向斜轴发生扭转的缘故，各褶皱特征见表1-2表1-2 褶皱特征表 序号编号性质产状延伸枢纽走向两翼夹角两翼产状长度1321向斜N530-570 ESE翼走向：S40倾向：NE倾角：0-170NW走N190-260E倾向NE，倾角0-2602322背斜＞120SE翼走向S210—770W倾向：SE 倾角5-210NW3323背斜＜120二.地层本井田分别被第三、四系地层所覆盖，钻孔及井巷实际揭露的地层由老至新有：奥陶系、石炭系、二选系、第三系和第四系，现由老至新叙述如下： （一） 奥陶系中统马家沟组（O2）由灰—深灰色，白云质灰岩，角砾状灰岩组成，结构均匀，致密坚硬，含头足类动物化石。

最大厚度400m，与上露石碳系中统本溪群呈平行不整合接触 （二）石炭系（C） 1. 中统本溪群（C2）下部为紫红色铁铝质泥岩，局部为灰白色铝土岩；中部为中细粒石英砂岩和灰白色铝土质泥岩；中夹1-2层薄层状灰岩；上部为深灰色泥岩及砂质泥岩，富含植物根部化石，具菱铁质鲕粒和黄铁矿晶体厚度为14.48-48.43m，平均为31.82m，与上覆太原群呈整合接触 2. 上统太原群（C3）是一套由灰色砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩和灰岩，煤层组成的海陆交互相地层含九层生物灰岩，其中L1、L4、L5、L6、L7、L8、L9直接压煤灰岩中含海百合茎、蜒科、珊瑚、腕足类等海洋动物化石，据严岩性特征可分四段：底部煤段：由一11、一21、一22煤层，间夹黑色泥岩，砂质泥岩和L1灰岩组成，其中一11煤层大部分可采，一22煤局部可采下部灰岩段：由L2、L3、L4及其间的泥岩砂质泥岩和细粒砂岩组成，该三层灰岩发育紧凑，组合特征明显中部碎屑岩段：由深灰—灰色中细粒砂岩、粉砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色铝质泥岩、L5、L6灰岩及薄煤层组成，碎屑岩矿物成分多变，沉积环境不稳定。

上部灰岩段：由L7、L8、L9灰岩及深灰色~灰黑色泥岩、砂质泥岩、铁质泥岩、硅质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩和薄煤层组成L7、L8、L9灰岩底版常有浅海洋黑色泥岩一层，以富含大量海洋动物化石为特征L2 、L8发育较好，厚度大且层位稳定，常含透镜状和串珠状燧石结核L2一般厚6.20~10.03m，平均8.32m，L8一般厚1.00~7.00m平均3.19m本群砂质泥岩和泥岩中含羊齿、芦木植物化石，本群以一11煤底版与下伏本溪群分界本群厚度101.64~135.07m，平均118.97m，与上覆二系山西组呈整合接触三）二迭系（P）1.下统山西组（ P11）由灰褐色、灰色砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层所组成砂岩为中、粗粒结构，矿物成分以石英长石为主，常含白云母片及煤屑，含黑褐色菱铁质结核，上部砂岩中多含棕云母片，以钙质胶结为主根据沉积旋回本组可分四个阶段：第一含煤段：下部以S9砂岩底面与下伏太原群地层分界S9砂岩为灰—深灰色，中细粒岩屑石英砂岩、泥质胶结，含大量不规则黑色泥岩包裹体和少量黄铁矿结核，具波状层理其厚度不稳定，常相变为砂质泥岩上部为深灰—灰黑色泥岩，砂质泥岩和二0、二1、二2等煤层组成，二0、二2煤层厚度不稳定，常相变尖灭，不可采。

二1煤层位于第一含煤段中部属全区可采厚煤层第二含煤段：下部为大占砂岩（S10）、为灰、深灰色中细粒岩屑石英砂岩，硅泥质胶结含泥质团块，具斜层理、层面含炭质、间夹薄层泥岩上部为灰色、深灰色砂质泥岩，夹二3煤层，该煤层厚度不稳定，不可采第三含煤段：其下部为二层香炭砂岩（S11），为褐灰—深灰色中、细粒长石英砂岩，该砂岩在区内普遍发育，是一良好标志层上部为深灰—灰褐色泥岩及砂质泥岩，局部为炭质泥岩，具水平层理，含植物化石，夹二14和二42两层煤，均不可采上部砂岩段：下部为头层香炭砂岩，为褐灰色中细粒岩屑石英砂岩，含大量暗色岩屑，长石多呈褐瑟具斜层理，层面。