靛头煤矿初步设计说明

1、目录前 言.2第一章 井田概况与地质特征 .3第二章 井田境界与储量 .14第三章 矿井工作制度与生产能力 .20第四章井田开拓 .22第五章矿井基本巷道与建井计划 .30第六章采煤方法.37第七章 矿井通风与安全 .49第八章 技术经济 .69参考文献 .77致 .78前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生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，并就本专业围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生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，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的容是靛头煤矿2、3号煤层初步设计。是在靛头煤矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤矿开采学、煤炭工业矿井设计规、煤矿矿井开采设计手册等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。

2、通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高，由于本人的初次设计，错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正。第一章 井田概况与地质特征第一节 矿井概况一、交通位置靛头煤矿位于文水县大风城镇靛头村，行政区划属风城镇管辖。矿区往东北距文水县城9km，有土石公路与307国道和夏(店)-汾(阳)高速公路相连，交通十分便利。交通位置见图1-1-1图1-1-1 交通位置图二、地形地貌本区地处山岳地带，东临文水平川，总观全井田，区地形复杂，沟壑纵横，总体趋势西高东低，北高南低，东南、南向发育5条相间的冲沟-自北而南依次为旧坡沟、半峪沟、靛沟、小南山峪沟与大南峪沟。其间山高坡陡，黄土零星披盖于缓坡处；基岩大面积裸露，区最高点位于西北山梁处，海拔1420.0m，最低点位于靛头沟谷，海拔942.0m，最大相对高差478m，属中高山区。三、气象与地震本区地处北半

3、球中纬度陆地带，属暖温带大陆性气候，冬季短而寒冷，夏季炎热多雨，春季干旱多风，秋季凉爽，四季分明，气候干燥。年平均气温9，一月份最冷，平均气温-8，极端最低气温-22；七月份最热，平均气温21，极端最高气温38。年平均降雨量分部不均，一般春季占14，夏季占59，秋季占24，冬季最少仅占3。年平均蒸发量2000mm以上，以五月份蒸发量为最大，十二月份最小，年平均蒸发量为年平均降雨量的45倍。霜冻期为每年十月上旬至翌年五月上旬，年无霜期140天左右，一般冻结期可达4个月，最大冻土深度0.700.80m。依据中华人民国国家标准GB50011-2001建筑抗震设计规附录A，本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。四、水文简况区域河流为汾河水系文峪河流域，井田与扩区无河流，雨季各大冲沟汇有洪流，向东南注入文峪河入汾河，最终注入黄河。本区与附近地下水发育良好，但因煤矿开采，使潜水遭到一定破坏，不能作为矿区可靠的生活水源。该矿由一眼深井供水，日出水量约1200 m3d,能满足改扩建后的生活用水。井下排水处理后可作为井下消防洒水，矿井水源基本有保障。五、矿区电力供应本矿现有一回10k

4、V专用线引自店坪35kV站，该站电源引自铺上220kV站，铺上变电站距本矿仅4km。正在建设的选煤厂拟建35kV变电所，矿井改扩建后的电源可直接取自选煤厂，双回路供电系统建成后，能满足矿井生产的用电需求。六、经济概况本区以农业为主，主要农作物有谷子、攸麦、豆类与油料等，近年工矿企业发展较快，主要为煤矿、建材、机械加工与制造业，其中煤矿为该区重要的行业。第二节 井田地质特征一、地层本区地层出露良好，自西向东由老至新依次出露奥系中统峰峰组，石炭系中统组、上统纽，二叠系下统组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组、二叠系下统家沟组、尚沟组、中统二马营系组，第四系零星分布于沟谷与缓坡处。分述如下：（一）奥系中统峰峰组(O2f)为煤系之基底，以浅灰、灰色石灰岩、角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主，夹脉状纤维石膏与结晶石膏层。厚度90m左右。 （二）石炭系(C)1、中统组(C2b)与下伏地层平行不整合接触，下部为“式铁矿”与G层铝土；中夹13层石灰岩与12层不稳定煤线；上部为灰黑色泥岩、粉砂岩与浅灰色粘土岩。本组厚27m左右。2、上统组(C3t) 连续沉积于下伏组之上，为一套海陆交互相含煤建造，为区主要

5、含煤地层之一，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细粒砂岩和3层石灰岩与78层煤组成，底部以层灰白色、硅质胶结的细中粒砂岩(晋祠砂岩K1)为基底与组分界。本组厚92m左右。（三）二叠系(P)1、下统(P1) （1）组(Pls) 与下伏组连续沉积，为一套陆相碎屑岩沉积含煤建造，是井田主要含煤地层之一。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细砂岩与煤组成，底部以一层灰色厚层状细砂岩(北岔沟砂岩，K3)为底与组分界。本组厚56m。 （2）下石盒子组(P1x) 连续沉积于下伏组之上，由黄绿、灰黄色泥岩、砂质泥岩与35层砂岩组成，厚110m。本组按岩性与色调的不同以K5砂岩为界可分为上下两段。 下段：(P1x1)，厚50m，以灰色厚层状中粗粒砂岩(骆驼脖子砂岩K4)为基底与下伏地层连续沉积，K4砂岩以石英、长石为主，分选磨圆中等，常为钙质胶结，坚硬，局部含砾，斜层理发育，纵横向变化急聚，呈透镜状。K4之上为一套灰灰绿色砂质泥岩与23层砂岩组成，下部夹23层不稳定的煤线。上段（P1x2）：厚60m。底部为黄绿色厚层状中粗粒砂岩(K5)，之上为一套黄绿色、灰绿色砂质泥岩与粉砂岩的互层，夹12层厚度、岩性变化较大的

6、砂岩，其顶部为一厚层状、暗紫，灰绿相间的杂色铝土质泥岩(桃花泥岩)，可作为划分上下石盒子组的辅助标志。2、上统(P2s)（1）上石盒子组(P2s)全厚456m，以黄绿色中粗粒砂岩(K6)为底与下伏地层连续沉积，由黄绿色砂岩间灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩与34层砂岩组成。本组以K7砂岩为界可分为上下两段：下段(P2s1)：为一套黄绿色、紫外线色厚层状泥岩、砂质泥岩与砂岩的互层，且以泥岩为主，厚200m。上段(P2s2)：由一套黄绿色砂岩，间夹紫红色泥岩组成，厚256m。（2）石千峰组(P2sh)厚93m，其底部为紫红色石英砂岩(K8)，之上为砖红、紫红色砂质泥岩与泥岩互层，间夹不稳定砂岩。（四）三叠系(T)1、下统（1）家沟组(T1L)厚406m，灰紫、浅紫色、紫红色或红色薄板状中细粒长石石英砂岩为主，偶夹薄层紫红色砂质泥岩、粉砂岩，砂岩具大型交错层理，波痕发育，底部K8砂岩为紫色中粗粒含砾石英长石砂岩。（2）和尚沟组(Tlh)厚109m，砖红色、紫红色中细粒、粗粒石英砂岩与深红、土红色砂质泥岩、泥岩互层，中下部砂岩呈块状。2、中统二马营组(T1er)灰色、灰绿色厚层、中厚层状中细粒、

7、粗粒长石石英砂岩夹薄层紫红、砖红或灰绿色砂质泥岩，下部常为巨厚层状砂岩带。区最大残积厚度140m左右。（五）第四系(Q)1、上更新统马兰组(Q3m)厚030m，浅黄色粉砂土，孔隙较大，垂直节理发育，中下部含l一2层砂砾层。2、全新统(Q4)为近代冲洪积层，主要为砂、砾、卵石，含泥质物，胶结松散。厚0一30m，不整合于下伏不同地层之上。二、地质构造（一）区域地质构造依据1986年区域地质层，本区位于“祁吕贺”山字型构造带东翼，其整体为一复式向斜，为轴向近南北的“西山向斜组”构造，西陡东缓，两翼极不对称。如狮子河马兰向斜、石千峰向斜、东社泉寺向斜、水峪贯向斜等，属于径向构造体系，新华夏系的控制，形成一系列平行带状分布的、而走向为北北东向的断裂，走向北北西的褶曲呈雁行系列。本区位于西山煤田的西南隅，即西山向斜西翼。（二）井田与扩区构造 本区总体呈一向斜构造，即为北武家坡向斜的西北翼，该向斜轴由区东南角穿过，该向斜为区域性大向斜，两翼基本对称，局部略有起伏，井田地层比较平缓，倾角一般38。井田尚未发现有断层、陷落柱分布。井田构造属简单。三、水文地质（一）区域水文地质本区位于吕梁复背斜东翼，晋中

8、断陷盆地西侧，为构造剥蚀成因的中低山地形，山脉走向多北东向，从北西向南东地势逐渐低下。区域水文地质单元属晋祠泉域南泉大断裂排泄区。区地形切割剧烈，冲沟发育，较大沟谷有大川河、原平河、狮子河、屯兰河、天池川、文峪河等，这些沟谷均为汾河支流，由分水岭向北西，向南东流入汾河，汾河由西向东，由北而南婉蜒穿过区域的北部和东部边缘，沟谷水流携带的砂砾在东南边山地带倾泻堆积成大大小小的洪积扇群，相互连接构成山前倾斜平原，海拔在760850m间。本区为大陆性干旱气候，河流均为季节性河流，常年干涸，只有雨季有流水，年降水量小于蒸发量，7、8、9月降雨大，本区岩层裸露，易于接受大气降水，与地表水构成水力联系，在裸露区为潜水，埋藏区为承压水。（二）矿井冲水条件1、地表水本区为山区，属汾河水系文峪河支系，区支沟由西北向东南流入文峪河，常年干涸，雨季排泄地表水。2、含水层据区域资料，本区可划分为4个含水层组。 （1）奥系中统碳酸盐岩类含水层组 本含水组全厚400m左右，地表和深部裂隙均较发育，石灰岩岩溶较为发育，含岩溶裂隙水，具承压性，水头高，压力大，含水丰富，据区域资料，单位涌水量为1.1420.65m3/d，属SO4-Ca.Mg型，矿化度为192mgl。 (2)石炭系上统组碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组 本含水组主要由Ll、K2、L4等3层石灰岩与砂岩组成，厚度20m左右，含岩溶裂隙水，具承压性，据区域资料，单位涌水量0.000290.0248Ls.m，属S04-HC03-Na.Ca型，矿化度104-153mg/l，总硬度436.25-834.67mgl。 (3)二叠系碎屑岩类含水层组该含水组为数层中粗砂岩，含裂隙承压水，据区域资料：单位涌水量0.0075-0.00067Lsm，为HC03-SO4-Na.C

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