毕业论文金佳煤矿佳竹箐采区设计.docx
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毕业论文金佳煤矿佳竹箐采区设计
贵州大学继续教育学院
贵州盘江精煤股份有限公司
金佳煤矿佳竹箐采区
设计
姓名：
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学号：
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专业：
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班级：
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指导老师：
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摘要
本设计通过介绍盘江精煤股份有限公司金佳煤矿佳竹箐采区的井田概况和地质特征，经过一系列的方案论证比较，选择了适合本矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。
井田内地质构造比较复杂，矿井位于盘关向斜东翼中南段，属于高瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险；本井田主要有八层可采煤层，按埋藏深度从浅到深分别为1、3、7、9、10、12、17、18等八层。
经过技
术经济比较，煤矿设计生产能力为90万t/a,对第一水平选择了平硐、斜井联合开拓方案，采煤方法采用走向长壁后退式采煤法，综合机械化回采工艺。
辅助运输系统与主运输系统相分离，其中辅助运输系统采用了国际上先进的辅助运输设备单轨吊，可满足人员、机械设备、材料和矸石的运输，无需中间转载，可从井底车场直达工作面。
矿井一水平采用分区抽出式通风系统。
总之，通过技术经济等多方面的比较得出本设计的开拓方案、采煤方法等均能满足矿井的开采需求。
关键词：
平硐、斜井联合开拓，分区抽出式通风，走向长壁后退式采煤法，综采
Pickto
ThisdesignthroughtheintroductionoftheessayplantCo.,LTDjinjiamineQingminingfieldofbamboobettersituationandgeologicalcharacteristics,afteraseriesofprojectdemonstration,choosethesuitableforthecomparisonofmine,coalminingmethodandexplorewaysofproductionsystem.Inthefieldofgeologicalstructureismorecomplex,mineislocatedintheeastwingtodishoffsouthern,belongstothepreventionofmine,coal-dustexplosiondanger;Thisfield,therearemainlyeightlayercanCaiMeiCeng,pressburieddepthfromshallowtodeepof1,3,7,and9,10,12,17,18,eightsteps.Aftertechnicalandeconomiccomparison,coalproductioncapacityof900000t/a,thefirstleveltochoosetheflatadit,jointdevelopmentplan,inclinedcoalminingmethodstolongwalltypecoalminingmethod,backcomprehensivemechanizedminingprocess.Assisttransportationsystemandthemaintransportsystem,whichseparateauxiliarytransportationsystemadoptedinternationaladvaneedauxiliarytransportationequipmentmonorail,canmeetthecranepersonnel,mechanicalequipment,materialsandthetransportationofcoal,neednotuse,butfromthemiddleoftramdirectface.Minealevelusingzoningdrawer-typeventilationsystem.
Allinall,throughthecomparisonofthetechnicalandeconomicaspectsofthedesignofthepioneeringschemethatcoalminingmethod,etc,andcanmeetthedemandoftheminemining.
Keywords:
flatadit,jointdevelopment,partitioninclinedtotaketypeventilation,longwalloffullymechanizedcoalminingmethod,andback.
第一章井田概况及地质条件4
第一节井田概况4
第二节井田及其附近的地质特征6
第三节煤层及煤质特征18
第二章境界及埋藏量33
第一节井田的境界33
第二节井田的埋藏量33
第三章采区生产能力、服务年限及一般工作制37
第一节年产量及服务年限37
第二节矿井的一般工作制37
第四章井田开拓38
第一节井口位置，井筒形式及工业广场位置的选择38
第二节开采水平的设计41
第三节采区划分及开采顺序42
第四节开采水平与井底车场形式的选择42
第五节开拓系统综述42
第五章开采计划43
第一节开采顺序43
第二节采准巷道掘进工程排队43
第六章矿井生产系统综述45
第七章技术经济指标47
第一节技术经济分析47
第二节全矿部分主要技术经济指标（列表）47
结束语49
参考文献50
致~~谢~~词
51
第一章井田概述及地质特征
第一节井田概述
一、概述
金佳矿井位于六盘水市盘县红果镇境内，行政区划属盘县。
金佳矿井隶属于盘江精煤股份有限公司，是国家“九五”期间重点能源投资项目，是广西来宾B电厂的配套
工程。
矿井位于盘关向斜东翼中南段，矿区地理坐标为：
东经104°27'07〃〜104°34'12〃，北纬25°37'30〃〜25°45'00〃，由金竹坪井田和佳竹箐井田合并为金佳井田，其中金竹坪井田走向长9km佳竹箐井田走向长6km井田宽2.0km总面积30.0kmt矿井地质储量5.6亿吨，工业储量5.4亿吨，可采储量4.41亿吨，有十二层可采煤层，可采层平均总厚度21.86m，煤层赋存稳定，煤种以贫煤为主，其次为痩煤和无烟煤，是该地区理想动力用煤。
矿井开拓方式为平硐、斜井联合开拓，采用分区抽出式通风，采煤方法为走向长壁后退式，采煤工艺为综采，顶板管理为全部垮落法。
根据盘江精煤股份有限公司现有发展状况，金佳矿井为适应市场需求，必须扩大金佳矿井现有生产能力，增加采区建设，主要从以下几方面分析：
1.从现煤炭市场情况看，金佳井田煤质优良，其煤炭市场广阔，求大于供，竞争力强，市场占有率高，很受用户欢迎，金佳的煤炭资源已成为周边及两广等大型火力发电厂的重要煤炭供应基地之一。
随着国民经济的不断发展，中南地区煤炭缺口越来越大，已形成供不应求的局面，要求该矿的煤炭产量在近期内较快的增长。
电力工业的发展，对盘江煤炭的需求量也迅速增长，这些有利条件有助于金佳矿井向大型化和现代化迈
进，对于满足市场需求，促进企业的发展具有重要意义。
2.从资源条件看，矿井地质储量5.6亿吨，工业储量5.4亿吨，可采储量4.41亿吨，按原设计生产能力180万吨/年计算，矿井服务年限164年，按生产能力300万吨/年计算，矿井服务年限为98年。
煤炭资源丰富，具备大规模开采条件。
3.以外部条件来看，铁路运输已成为促进盘江矿区加快发展的有利条件，南昆线、水柏线贯穿矿区，贵昆、湘黔、川黔电气化工程早已完成，内昆线已通车，盘江煤外运
速度加快，且盘江矿区内及其周边省份有多个大型坑口电厂，年耗电煤三千多万吨，电煤需求量较大。
随着西电东输工程力度加大，盘县发电厂增容，响水电厂开工建设，来宾B电厂
用煤急增以及全国关闭整顿小煤窑，金佳矿井稳定的煤层条件，便利的交通条件，先进的管理模式以及不断看好的市场前景均给金佳矿井的发展创造了条件。
综上所述，金佳矿井开发建设佳竹箐采区是可行的，为了尽快使金佳矿井达到300
万吨/年的设计生产能力，决定进行佳竹箐采区开发建设。
为此，特编制金佳矿井佳竹箐采区初步设计。
1•贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿井佳竹箐采区初步设计的“委托书”。
2.贵州省煤田地质勘探公司159队1981年12月提供的“盘关向斜东翼佳竹箐井田精查补充勘探地质报告”
3.贵州省煤炭工业公司在对佳竹箐井田精查补充勘探地质报告中审批的黔煤发（84）设字第762号文。
4.贵州省煤炭工业公司在对佳竹箐井田精查补充勘探地质报告中审批的黔煤发
（81）黔煤发第236号文。
5.《煤炭工业矿井设计规范》。
6.国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。
三、设计的指导思想
1.认真贯彻《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》和国家强制性标准，按照设计委托书的要求，结合本矿具体情况，采用先进合理的技术、工艺、设备，使之达到投资省、工期短、安全、稳产，提高效益的目的。
2.充分利用矿井现有地面生产设施，使采区生产系统与现有地面生产系统有机结合。
3.尽量少占用基本农田，减少采区工程施工对现有生产的影响，达到基建生产两不误。
4•佳竹箐采区设计生产能力90万吨/年。
四、设计的主要特点
（一）设计主要特点
1•按照矿井实现高产高效的目标，将佳竹箐井田+1400m标高以上设计为一个采区。
2.设计将主要巷道布置在玄武岩中，使其不受采动影响，能长期保持完好，服务期间不用维修。
3.设计了轨道上山、运输上山、回风上山、副平硐，运输与行人各行其道；采用双石门布置，适应矿井生产能力，改善矿井安全状况。
4.副平硐、1721南运输大巷辅助运输采用无轨胶轮机车，减少了运输环节，提高了效率。
5.充分利用了矿井现有设施和场地，达到了集中统一管理目的。
6.结合7#煤层为突出煤层、矿井为突出矿井的实际，设计增加了防治煤与瓦斯突出内容。
结合矿井9#煤层等属自燃、易自燃煤层的实际，设计了自燃防灭火内容。
7.结合金一采区实际生产过程中瓦斯涌出量较大的情况，作了采区抽放设计。
8.结合矿井建设、生产实际，在主平硐口地面增设部分生产生活设施。
9.能租赁的设备尽量考虑租赁，以减少建设投资。
（二）主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
采区设计生产能力
万吨/年
90
2
采区服务年限
年
81.7
3
采区设计工作制度
d
300
4
通风方式
分区抽出式
5
井巷工程总长度
m
24660
6
万吨掘进率
m/万吨
274
7
工业建筑总面积
m2
1927—
8
占地面积
亩
17.4
9
建设工期
月
441
10
职工在籍人数
人
906
11
工效
t/工
4
12
总投资
万元
38817.57:
13
吨煤投资
元/吨
431.31
五、存在问题
佳竹箐井田内有彭家丫口、大牛圈、上寨、中寨、下寨等村寨，均位于煤系地层地表范围内，其分布范围与原地形地质图标定范围有所变化，为了保证村民居住安全，须对相关民房采取留保安煤柱或搬迁措施；佳竹箐井田范围内小煤矿有三个，分别为小河边煤矿（生产能力9万吨/年）、樟木树煤矿（由原樟木树煤矿和箐门口煤矿整合而成，生产能力30万吨/年）和佳竹箐煤矿（生产能力30万吨/年）。
由于这些小窑开采范围不详，小窑生产变化较快，佳竹箐采区在今后采掘过程中，须对小煤矿的采掘活动进行详细调查，留设相应的保安煤柱，避免突水等事故发生。
第二节井田及其附近的地质特征
一、井田境界及交通位置
佳竹箐井田中部向北至320国道约有7km的公路。
沿320国道西去2km可达南昆铁路、水柏铁路交汇点红果编组站，红果站至各主要站里程见红果站至各主要站里程表。
矿井有专用铁路与红果站相通，交通较为便利。
矿井交通位置详见金佳矿井交通位置示意图（图1—1—1）。
表1—1—1红果站至各主要站里程表
铁路
公路
到达站
里程（km）
到达站
里程
（km）
沾益
94
盘县
40
贵阳
566
六盘水
210
昆明
261
贵阳
373
南宁
595
昆明
275
佳竹箐井田以11号勘探线与金竹坪井田分界，南以21勘探线与梓木嘎井田分界，走向长6km倾斜宽2km面积12km。
地理坐标北纬25°37'30〃〜25°41'15〃，东经104°28'07〃〜104°31'00〃。
二、地形地势
佳竹箐井田内地势起伏较大，最高标高为井田北部战马山附近，海拔2342.50m,
最低侵蚀基准面为井田北部麻峰岩小河，标高+1750m纵观井田地貌，煤系上覆地层为宜昌
单面山，煤系地层为低凹走向槽谷，属构造侵蚀地貌类型。
湖
三、河流
井田内无较大地表水流，主要是沟谷小溪汇合而成的山间小河。
地表水流以大气降雨为主。
佳竹箐区有大果郎小河、西铺小河和麻峰岩小河，大果郎小河流量14〜
1505L/S,西铺小河流量97〜2840L/S,麻峰岩小河为本区流量最大小河，流量为23.8〜10220.4L/S,最大流量变化达429.6倍，该河注入拖长江后汇流于北盘江，属珠江水系。
四、气象及地震
矿区内气候温和湿润，雨量充沛。
属亚热带季风气候区，据盘县气象站历年观测资料：
1•降雨量
年平均降雨量1454.7mm年最高降雨量2105.5mm日最高降雨量603.6mm，季节性变化非常明显，5〜9月份为雨季，占年降雨量的85%^上,12月份至翌年4月为枯雨时期，仅占年降雨量的6%以下。
2.气温
年平均气温15.2C,最高气温36.7C，最低-7.9°C。
年冻结期平均36天
3.湿度
年平均相对湿度76%最大在夏季，达81%左右，最小在春季，约68%左右。
4.风向
本区历年最多为北东风向，其频率为1〜23。
年平均最大风速3.8m/s，年平均风
速1.6m/s。
5.地震
据盘县地震站资料和国家地震局1990年中国地震烈度区划图，本区地震烈度为6
度。
五、矿区经济概况
矿区所在的盘县，山峦起伏，峡谷间小溪多，丘陵平地少，大部分地区在海拔+1500m以上。
盘县下辖33个乡镇，全县人口约120万，以农业为主，劳动力丰富。
农作物主要有水稻、玉米、小麦、豆类、薯类、茶叶、甘蔗等。
盘县境内工业主要有煤炭、冶金、水泥、化肥、制药、农机修造、电力、印刷、食品加工、酿酒、造纸等。
其中主要以生产煤炭及其加工产品、火力发电为主。
该区属贫困山区，经济文化较为落后。
六、矿井生产建设及规划概况
1.矿井生产建设概况
重庆院于92年5月编制了金佳矿井初步设计，7月国家能源投资公司进行了审查，重庆院根据审查纪要煤技综［1992］53号文进行了修改，93年3月能源投资公司审查后以能投煤技［1993］第355号文批复，同年10月开始下达资金进行前期准备工作，96年4月原煤炭部以煤基字［1996］第202号文要求在建的金佳矿井等项目进行设计优化，为此重庆院受盘江精煤股份有限公司的委托对金佳矿井进行了优化设计，经省局和原煤炭
部审查后以黔煤设字［1993］第369号和煤基字［1996］第469号文批复。
经盘江局要求，
重庆院于99年4月编制了金佳矿井（含选煤车间）优化初步设计修改，经贵州省煤炭厅组织审查后以黔煤基字[1999]201号文批复，金佳矿井金一采区于2000年5月建成投产。
2001年盘江煤电（集团）金佳矿拟建金佳矿井金二采区，由于受建设资金制约，未开工建设。
2003年3月，根据盘江精煤股份有限公司职工代表大会精神，提出优化金二采区
设计，抓紧建设金二采区的提议，盘江煤电（集团）金佳矿委托盘江煤电（集团）煤矿设计研究院有限公司对金佳矿井金二采区在原重庆煤炭设计研究院设计的基础上对金二采区进行设计优化修改，并按此次设计进行施工。
2.井田内乡镇煤矿概况
金佳矿井田范围内四证齐全的个体小煤矿较多，据调查，在金佳矿井田范围内开采的小煤矿有三个，分别为小河边煤矿（生产能力9万吨/年）、樟木树煤矿（由原樟
木树煤矿和箐门口煤矿整合而成，生产能力30万吨/年）和佳竹箐煤矿（生产能力30
万吨/年）。
由于这些小窑实际开采范围不详，今后会对佳竹箐采区的安全生产造成一定的影响，主要因为小煤矿位于本矿井田浅部，其采空区的积水对本矿的安全生产会构成威胁，在开采过程中一旦与其沟通，将会造成突水事故。
另外，小矿越界生产可能会造成巷道之间贯通，会形成风流短路或瓦斯相互涌入而引发安全事故；由于可能存在压茬关系，矿井在开采过程中产生的采动影响将对双方的井巷及地面设施造成破坏。
因此在今后开
采过程中应对井田范围内小煤矿进行详细调查，采取针对性的安全技术措施，以避免事故发生。
七、电源、水源
1.电源
矿区境内现有国家电网的110kv变电所二座，分别为平川110kv变电所和沙坡110kv变电所。
公司现有火铺煤泥矸石发电厂一座，该发电厂分别与平川110kv变电所和沙坡110kv变电所并网发电。
在金佳矿井佳竹箐采区建一座35KV变电所，主变容量12500KVA两回电源取自公司现有火铺煤泥矸石发电厂和沙坡110kv变电所，经35KV开关站，小关35kv变电所供电。
2.水源
佳竹箐采区工业用水、生活用水取自金佳主平硐口水厂，水源充足，用水较方便。
八、地层及地质构造
1.地层
本井田位于盘关向斜东翼南段。
地层有石炭系、石炭系〜二叠系过渡层、二叠系、三叠系、第四系。
现由老至新分述如下：
石炭系：
分布于向斜翼部边缘。
下统分为岩关组、大塘组及摆佐组，中统分为滑石板组及达拉组，上统为马平组。
与下伏泥盆系为假整合接触。
石炭系〜二叠系过渡层：
分布普遍，发育较差。
与下伏地层连续沉积。
二叠系：
大面积出露于向斜翼部，发育较好。
下统分为梁山组、栖霞组及茅口组，上统分为峨嵋山玄武岩组及龙潭组。
统间及峨嵋山玄武岩组与龙潭组间呈假整合接触，其它组间及与下伏地层呈整合接触。
三叠系：
仅见于向斜轴部。
与下伏地层不整合接触。
第四系：
仅见全新统零星分布。
不整合分布于下伏地层之上。
井田内出露地层有第四系全新统，三叠系下统永宁镇组、飞仙关组，二叠系上统龙潭组、峨嵋山玄武岩组。
由新至老叙述如下：
第四系（Q
在井田内零星分布，以残积和坡积的粘土、粉砂、冲积层卵石、砂及亚砂土等为主。
坡积和残积物分布在坡麓附近及低凹槽糕谷中，冲积层分布在段家庄和麻峰岩河床
三叠系下统永宁镇组（Tiyn）
上部褐灰色白云质灰岩，局部夹蓝色薄层至中厚层灰岩；中部浅灰色泥质灰岩夹砂质包体和中厚层灰岩；下部灰色厚层夹薄层白云质泥灰岩。
三叠系下统飞仙关组（Tf）
井田内分布较广，发育良好，厚614米。
以紫色砂岩、泥岩为主，动物化石丰富，岩相及厚度较稳定。
根据岩性和化石组合情况将本组划分为七段。
由新至老是：
Tif5：
上部为中厚层状泥质灰岩；下部为暗紫色、灰色中厚层状及厚层状细砂岩夹粉砂岩和泥质粉砂岩。
厚133米。
Tif4：
紫色、紫红色泥质粉砂岩、泥岩，含姜块状钙质结核。
泥岩中产瓣鳃类化石。
厚20〜23米，一般22米。
Tif3-2:
发育有4四层较稳定的紫灰色厚层细砂岩，其间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。
顶部有一层0.10〜0.20米褐黄灰色泥质粉砂岩。
厚75〜85米，一般80米。
Tif3-1:
灰紫色薄层泥质粉砂岩，暗紫色薄层粉砂质泥岩及灰绿色细砂岩，前者具微细水平层理。
中上部及中下部发育有两层厚层状细砂岩，以中上部的一层较为稳定。
顶部泥质粉砂岩中富含以克氏蛤为主的动物化石。
厚86〜95米，一般89米。
T1f2:
灰紫色、暗紫色中厚层至厚层状细砂岩为主，夹暗紫色薄层粉砂岩及泥质粉砂岩。
斜层理及微波状层理发育，顶部暗紫色泥质粉砂岩中含瓣鳃类动物化石。
厚59〜67米，一般64米。
Tf1:
紫色、红紫色薄层粉砂质泥岩及泥岩，中下部夹一层灰紫色细砂岩。
富含蠕虫状钙质结核，富集呈条带状。
厚81〜121米，一般87米。
T/P:
飞仙关组与龙潭组分界不清，暂定为过渡层，旧称绿色层。
上部及中部以中厚至厚层绿色细砂岩为主，夹粉砂岩，粉砂岩中含钙质结核；下部以灰绿色薄层粉砂质泥岩为主，产瓣鳃类、腕足类动物化石。
底部为灰色，有炭化植物碎屑，偶见大羽羊齿化石，夹钙质、菱铁质条带及透镜体。
厚131〜150米，一般139米。
上二叠统龙潭组（F2I）
为本井田含煤地层，厚220〜260米，平均厚230米，沿走向井田中部最厚，沿倾向有由厚变薄趋势。
属海陆交替相沉积。
含煤29〜44层，可采煤层14层。
煤层比较稳
定至不稳定，一般为薄煤层至中厚煤层，局部发育为厚煤层。
岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩为主，夹泥岩、炭质泥岩、菱铁矿薄层及结核、黄铁矿结核等。
可分为上、中、下三个煤组
与三叠系下统飞仙关组呈整合接触。
上煤组
1号煤层至12号煤层顶板。
厚93〜107米，一般95米。
以灰色细砂岩、粉砂岩为主。
夹薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩及炭质泥岩。
含煤9〜15层，其中可采煤层
有1、3、5、6、7、9、10等煤层，薄煤层为主，仅3号煤层为中厚煤层。
煤层层数、间距、结构均比较稳定。
上煤组的岩性及厚度都有一定的变化，现将较稳定的3、9、10等煤层顶板叙述如
下。
3号煤层顶板：
以中厚层状细砂岩为主，有时变为粉砂岩，夹泥质粉砂岩及粉砂质泥岩薄层，局部夹薄层炭质泥岩。
厚度两极值5〜23米，平均厚度10米，井田北部及中部厚度一般10米左右，18勘探线以南一般厚度在10米以上。
9号煤层顶板：
以中厚层细砂岩、粉砂岩为主，有时两者呈互层状，间夹粉砂质泥岩薄层，局部夹炭质泥岩及泥岩。
厚度两极值5〜17米，平均厚度10米。
10号煤层顶板：
以中厚层状细砂岩为主，夹粉砂岩，局部夹薄煤层及炭质泥岩。
厚度两极值3〜17米，平均厚度9米。
井田北部及中部厚度一般在10米左右，19勘探线以南变为粉砂岩夹粉砂质泥岩，厚度变薄，一般为6米左右。
一般厚度在10米以上。
中煤组
12号煤层至24号煤层顶板。
厚度90〜104米，一般102米。
岩性以细砂岩、粉砂岩为主，间夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及菱铁矿薄层。
18号煤层以下
含较多的蠕虫状、条带状黄铁矿。
含煤10~15层。
其中可采煤层有12、13、17、18-1、18、22等煤层，一般为薄煤层至中厚煤层，17、18-1、18等煤层为中厚至厚煤层。
煤层层数、厚间距变化较大，煤层结构简单至复杂，有的煤层有分叉合并及尖灭现象。
现将该煤组内比较稳定的17、18、24-1等煤层顶板叙述如下。
17号煤层顶板：
以中厚层细砂岩、粉砂岩为
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