采矿工程毕业设计论文.doc

中国矿业大学2011届本科生毕业设计1 矿区概述及井田地质特征 21.1矿区概述 21.2 井田地质特征 51.3煤层 92 井田境界和储量 162.1井田境界 162.2 矿井储量计算 162.3 矿井设计储量 173 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 203.1矿井工作制度 203.2矿井设计生产能力及服务年限 214 井田开拓 234.1 井田开拓的基本问题 235 准备方式——带区巷道布置 415.1 煤层地质特征 415.2 采（盘）区或带区巷道布置及生产系统 415.3 带区车场选型设计 466 采煤方法 476.1 采煤工艺方式 476.2回采巷道布置 617 井下运输 627.1概述 627.2带区运输设备选择 647.3大巷运输设备选则 678 矿井提升 688.1矿井提升概述 688.2主副井提升 699 矿井通风及安全 719.1矿井地质、开拓、开采概况 719.2矿井通风系统的确定 729.3矿井风量计算 769.4矿井阻力计算 849.5选择矿井通风设备 8910 设计矿井基本技术经济指标 951 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 矿区地理位置与交通古书院矿位于晋城市北1km处，行政区划大部属晋城市城区管辖，北端小部分在泽州巴公镇境内。

其地理坐标为东经112°48′34″- 112°52′56″，北纬35°30′33″～35°34′15″该井田西受白马寺断层控制,北与凤凰山、王台铺井田相接, 西南为北岩井田, 东西长7km, 南北宽5km, 面积24.417km2井田东部有太原～焦作铁路经过本矿专运线5公里与晋城北站接轨，向南于月山，新乡分别与焦枝，京广线相通207国道从井田东侧经过，晋（城）～长（治）、晋（城）～阳（城）、晋（城）～焦（作）、长（治）～邯（郸）高速公路已建成通车；省级公路四通八达矿井交通位置如图1-1所示1.1.2 地形地貌及水文情况井田地表呈剥蚀的低山丘陵地貌，总的地势为西北高，东南低地形最高点为西北部方山山顶，标高1055.45m，最低处为井田南部边界低洼处，标高716.30m，地形最大相对高差339.15m井田西北部为低山区，有大片基岩出露，山岭连绵延展，间或有“V”字形沟谷分布井田东南部逐渐过渡为缓坡丘陵区，地表基本为第四系黄土覆盖，在宽缓的土梁间发育有南北向和东南向的黄土冲沟，总的说来，井田地形比较复杂井田内无常年径流的地表水系，均为季节性河流雨季流量较大，西南部大气降水经晋城西河、古书院河、晋城东河汇入白水河经孔庄注入丹河，东北部大气降水汇入刘家川河、司徒河向东注入丹河，丹河属沁河支流。

井田内较大河流为古书院河，于井田西部由北向南流过，井田内流经长度5220m，汇水面积6.556km2河流水源为地表泉水，大气降水及矿坑排水据古矿近年观测资料，该河南段因有矿坑排水汇入，水量大增，可达10.5～107.8L/s，河流北段无矿坑排水影响，流量仅为0.06～0.60L/s1.1.3气候条件本区属太行山西侧山间盆地，属暖温带大陆性气候四季分明,温和宜人,日照充足秋季多西北风,春夏季多东南风年最小降水量296mm,最大降水量1010mm,平均686.10mm降水量集中在7、8、9三个月蒸发量一般为降水量的2～3倍气温一般较高,最高达38.6℃,最低－22.8℃,平均11℃无霜期较长，全年约180天冻结期为11月至次年2月，最大冻土深度一般为43cm，最大积雪厚度为21cm风力不大，一般3～4级，最大6级1.1.4地震历年地震资料及文献记载，晋城地区未发生过5级以上的破坏性地震外围强震的波及曾对本区造成房屋倒塌，人畜伤亡据国家《建筑抗震设计规范》（GB5001－2001），晋城市为六度地震烈度区，地震加速度值为0.05g1.1.5水源条件古书院矿现有自备水源井6眼，分别是下平房水源井（3号）、水塔水源井（14号）、西风井水源井（15号）、东风井水源井（26号）、34号家属楼南水源井（28号）、32号家属楼东水源井（1号）。

6个水源井全部采用深井潜水泵吸取中奥陶统深层水作为永久水源，日均取水量约为8000 m3，年提水量约为292万m3古矿现供水情况地面由1号、3号、14号、28号水源井供给，井下用水由15号、26号水源井供给，并于2001年对该矿地面和井下用水进行了互联网当地面和井下任何一方用水出现紧张时，可由另一方进行补充，从而缓解了用水紧张的状况根据山西省煤矿设计院和晋城市水环境监测中心分析测试结果报告单，除西风井总硬度、硫酸根稍高以外，其余测定项目全部符合GB5749－85生活饮用水标准1.1.6矿区经济概况整个晋城矿区跨越晋城市和阳城、沁水两县，面积为6795 km2本区处于太行山西坡，土质比较肥沃，主要农作物有玉米、谷子、小麦和高粱，由于农田水利基本建设发展较快，亩产水平逐年提高工业主要有冶炼、化肥、水泥、发电、农机、副食品加工及手工业等1.1.7矿区小煤矿概况20世纪80年代—90年代，在井田范围内曾开办有证矿井28座，因关闭、吊销、划出等原因，已有16座停办现井田内保留有证矿井12座20世纪90年代，私开矿井风起云涌在今天范围内曾有无证私开小煤矿92座，其中9座打井未见煤，3座延伸井筒开采9号煤，其余开采3号煤层。

现已全部关闭取缔这些小煤矿的乱采乱挖掘，给该矿造成了严重的破坏，截止2000年底，小煤矿破坏3号煤地质储量1802.25万吨，破坏井田面积2.04其中有证矿井越界开采破坏储量1167.05万吨，私开矿破坏储量635.2万吨小煤矿的非法开采，不但破坏了国家的煤炭资源，缩短了该矿服务年限，给国家造成不可挽回的经济损失，而其严重威胁矿井的安全生产，给该矿造成种种不安全隐患图1-1 矿井交通位置图1.2 井田地质特征1.2.1地质构造受区域构造影响，本井田地质构造以宽缓褶曲为主，地层倾角2～8°，伴生一条大型边界断层和一些落差不大的小型断层和陷落柱，叙述如下：1.褶曲根据地表露头和井下巷道揭露，本井田内共发育大小褶曲20条，其中向斜10条，背斜10条，分述如下：(1)二仙掌向斜(S1): 于白马寺逆断层东侧,轴向NE15°～20°，南起晋普山井田，经北岩井田，进入本井田，其轴部在本井田大致沿古补71号孔-142号孔-137号孔-补43号孔东延伸，向北于二仙掌村东伸入凤凰山井田，全长20000m西翼陡而狭，倾角9°-26°，东翼平缓，倾角6°-8°，受白马寺逆断层上升盘牵引成为极不对称的向斜2)石城沟背斜（S2）：轴向NE15°～20°，南起寨上，经北岩井田东部，进入本井田，其轴部在本井田大体沿古72号孔-古78号孔-补18号孔-04号孔-补67号孔-166号孔方向延伸，背斜全长5000m，东翼倾角8°～12°，西翼倾角6°～8°。

3)方山向斜（S3）：轴部沿张岭村东-牛山村东-杨庄-老王圪套方向延入凤凰山井田，纵贯古书院、凤凰山两井田，轴向由NW15°向北转为NE15°，东翼倾角6°-8°, 西翼倾角8°-12°，全长12000m4)S4向斜：位于井田北部S2背斜东侧，轴向NE15°，沿补33号孔-凤010号孔方向向北延伸，两翼倾角4°-7°左右，基本对称，全长2000m5)S5背斜：位于井田北部S4向斜东侧，轴向NE20°，沿古补79-古补73-09号孔方向延伸，两翼倾角4°～8°，全长2300m6)S6向斜：位于井田西南部，轴向近南北，大致沿古补2-02号-65号孔西方向向南延伸，全长2000m以上两翼倾角平缓，为5°-8°左右7)S7背斜：位于井田西南部，S3向斜西侧，轴向NW5°，轴部沿立风井-65号孔方向向南延伸，东翼倾角4°～8°，西翼倾角6°～8°，全长2000 m以上8)S8背斜：位于井田南部S3向斜东侧，轴向NW30°，轴部沿6号孔 - 169号孔西方向延伸，全长约1700 m，两翼倾角6°～12°，基本对称9)S9向斜：位于井田南部太平仙村西S8背斜东侧， 轴向NW45°，延伸长度1650m，两翼倾角8°～15°。

10)S10背斜：位于井田南部，轴向NW70°，轴部沿屋厦村南-庄沟村南方向延伸，背斜全长2000 m，两翼倾角8°～15°11).S11向斜：位于井田南部，S10背斜北侧，轴向NW70°，轴部沿屋厦村北 - 庄沟村北方向延伸，全长2300 m，两翼倾角7°～10°12).S12背斜：位于井田中部谷坨村南，轴向NE20°-65°，轴部沿补13-补19-228号孔方向延伸，全长2000 m，两翼倾角5°～10°13).S13向斜：位于井田中部S12背斜北侧，轴向NW75°，延伸长度约1200 m，两翼倾角8°～10°14).S14背斜：位于井田中部，轴向NE60°-83°，轴部沿119号孔-补46号孔南-441号孔南方向延伸，全长2600 m，两翼倾角8°～10°15).S15背斜：位于井田东部，轴向NW60°转NE2065°，轴部沿补65号孔-442号孔-洪1号孔-133号孔-227号孔呈弧形延伸，全长4500 m，两翼倾角6°～10°16).S16向斜：位于井田东部河东村东，轴向NE40°，轴部沿洪5号孔-140号孔-201号孔方向延伸，全长2500 m，两翼倾角6°～10°17).S17背斜：位于井田东部河东村西，轴向NE40°，轴部沿209号孔-古补84号孔-204号孔方向延伸，长度2500 m，两翼倾角5°～8°。

18).S18向斜：位于井田东部S17背斜两侧，轴向NE25°，轴部沿208号孔西-洪6号孔方向延伸，全长约1000 m，两翼倾角6°～10°19)S19背斜：位于井田东北角，轴向NE40°，轴部沿古补77号孔-大4号孔-补37号孔方向延伸，全长1000 m，两翼倾角5°～8°20)S20向斜：位于井田东北角S19背斜西侧，轴向NE40°，轴部沿大2号孔-1156号孔-445号孔方向延伸，全长约1000 m，两翼倾角7°～9°井田褶曲延伸长度均在1000m以上，幅度基本均在30～60m之间按褶曲长度和幅度分类，井田褶曲大、中、小型均有分布但从褶曲两翼紧闭程度分类，由于井田内褶曲两翼夹角均大于120°，按照《矿井地质工作手册》（1986）中分类标准，井田褶曲均属平缓褶曲一般说来，单斜构造和平缓褶曲对综采影响不大2.断层井田较大断层为西北边界处的白马寺逆冲断层，井田内地表未见其它断层，井下3、9号煤层中开采中共发现124条小型断层（3号煤层65条，9号煤层59条）从开采揭露情况看，未发现3、9号煤层各断层存在上下对应关系，均为层间错动的小断层绝大多数断层落差在2.50m以下，仅个别达5.60～9.40m，因属层间断层，对15号煤层开采影响太大，这里不再叙述。

现将井田西北边界处的白马寺逆冲断层叙述如下：白马寺逆冲断层：为井田西北部的自然边界，地表断层处大部都被黄土覆盖,据局部出露点观测资料,断层走向N15°～25°E，倾向NW，倾角70°，断距20-40m，该断层属区域较大断层，由南部晋普山区延至本井田，延伸长度20km以上该断层属边界断层，且断层东侧部分资源已划归南坪煤矿开采，故白马寺断层对本矿将来开采15号煤层基本无影响3.陷落柱井下3、9号煤层开采中先后发现陷落柱23个（X1-X23），大小各异，长轴长度在20～90m之间，短轴长度在13～50m之间陷落柱纵断面呈倒漏斗，水平断面多呈椭圆形或近圆形，柱体内充填物杂乱无章，岩块大小不等，具棱。