太原理工大采矿工程毕业设计.doc

太原理工大采矿工程毕业设计.doc

《太原理工大采矿工程毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太原理工大采矿工程毕业设计.doc（86页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

继续教育学院毕业设计（论文）纸

山西太原理工大函授人员

本科毕业设计

题目：

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司

60万吨/年矿井初步设计

姓名：

学号：

学院：

太原理工大学继续教育学院

专业：

采矿工程班级：

指导教师：

职称：

教授

完成日期：

摘要

本设计阐述了学生在山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿实习的主要内容，多次体验了煤矿井下的作业环境、矿井开拓、衔接、协调、控制和采煤方法。

根据学院毕业设计大纲要求，本设计内容共分为8部分，即井田概况；井田开拓；大巷运输及设备；采区布置及装备；通风和安全；矿井主要设备；建井工期；技术经济。

设计后附参考文献目录。

关键词

安全；作业环境；井田开拓；采煤方法。

前言

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿井田位于山西省乡宁县管头镇铺上沟一带，隶属乡宁县管头镇辖区。

矿井始建于1992年，1995年底投产，2000年12月份颁发了采矿许可证，证号为1400000021308，批准开采2号煤层，开采面积4.9425km2,2005年换发了采矿许可证，证号为14000000531344，批准开采煤层及面积不变。

2006年1月申请扩界，2007年5月山西省国土资源厅颁发了扩界后采矿许可证，证号为1400000722461，批准开采2号煤层，批准开采面积8.1489km2；于2010年资源整合为单保矿井，采矿许可证号为C1400002009111220045112，批准开采2号至10号煤层，批准开采面积8.1203km2。

目前正在申请再次扩界，两次扩界后，井田南北长约8.4km，东西宽约4.6km，井田面积34.66km2。

2010年12月山西省煤炭工业局换发的煤炭生产许可证，证号为201426310292，证载设计生产能力110万吨/年，近两年井下回采至倾角较大区域，实际生产能力60万吨/年。

为合理开发矿井资源，同时遵守国家标准化、规模化、生产经营战略和本设计大纲要求，编制本设计。

目录

摘要 Ⅱ

前言 Ⅲ

第一章井田概况 1

第一节井田地质特征 1

第二节每层埋藏特征 5

第二章井田开拓 9

第一节井田境界及储量 9

第二节矿井设计生产能力及服务年限 16

第三节井田开拓 17

第四节井筒 23

第五节井底车场及硐室 25

第三章大巷运输及设备 27

第一节运输方式的选择 27

第二节矿车 28

第三节运输设备选型 30

第四章采区布置及装备 31

第一节采煤方法 31

第二节采区布置 45

第三节巷道掘进 48

第五章　通风和安全 51

第一节概况 51

第二节　矿井通风 52

第四节灾害预防及安全装备 62

第六章矿井主要设备 63

第一节主斜井提升设备 63

第二节副斜井提升设备 64

第三节通风设备………………………………………………………………………66

第四节排水设备………………………………………………………………………68

第五节压风设备………………………………………………………………………69

第七章建井工期………………………………………………………………………71

第一节建井工期………………………………………………………………………71

第二节产量递增计划…………………………………………………………………73

第八章　技术经济……………………………………………………………………73

第一节　劳动定员及劳动生产率………………………………………………………73

致谢………………………………………………………………………………79

参考文献………………………………………………………………………………80

第V页

第一章矿井概况

第一节井田地质特征

一、井田地理位置及交通条件

1.井田地理位置

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿井田地处山西河东煤田东南部，位于乡宁县管头镇铺上沟一带，其地理坐标为：

北纬36°03′27″至36°05′05″，东经110°56′40″至111°00′00″。

2.交通条件

公司煤矿工业场地距乡宁县城约22km。

乡宁—台头—临汾一级公路从矿井工业场地南约2km东西向通过。

距襄汾50km，距临汾80km，向东50km可在临汾市西与霍州—侯马一级公路及与国铁平行的大（同）—运（城）高速公路相接，北上可达太原，南下经侯马、运城、永济，过黄河可进入陕西。

该区尚无铁路通达，矿井工业场地南约2km为临汾—吉县高速公路，矿井距南同蒲铁路侯马站60km。

综上所述，矿井交通运输比较便利。

山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司交通位置见图1-1

二、地质勘探程度

本设计所依据的地质报告是在乡宁矿区详查地质报告、台头井田精查勘测探及煤矿补充勘探成果的基础上编制而成，可为煤矿生产、设计提供一定的依据。

但由于勘查阶段及范围的不统一性，在井田中部及北部约占扩界后井田面积一半以上的区域勘查情况程度较低，应补充勘查。

煤矿扩区东部位于台头精查区西部C级储量区内，2号煤层共获得探明的（111b）、控制的（122b）、推断的（333）资源量151.849Mt。

其中原矿区获得探明的储量（111b）、控制的（122b）34.677Mt、扩区获得控制的（122b）储量28.061Mt，推断的资源量89.111Mt。

三、井田的水文地质情况及主要地质构造的分布情况

1.井田的水文地质情况

1）含水层

矿区及周围地带含水层，根据岩层含水性特征划分的含水层自下而上有：

（1）中奥陶统峰峰组石灰岩溶隙含水层

奥灰岩溶地下水是煤系地层下伏的主要含水层。

出露于矿区东部及东南部，岩溶发育，见有溶洞，向西进入本区而隐伏于石灰、二迭系地层之下，由于埋深增加，背向排泄地点，岩溶裂隙变成为发育弱至不发育，再由于奥灰地下水水位埋藏深，根据周围钻孔推断在本区水位标高在﹢500m至﹢550m左右，因此，一般对开采不会产生影响，但井田中、深部尚未进行地质勘探，且煤层埋藏较深，奥灰承压水静水位高程可能变化，开采前应对此进行详勘，生产时应予以重视。

（2）太原组石灰岩溶隙含水层

含水层包括K3、K2石灰岩，K3石灰岩厚度变化不大，裂隙不发育,为弱含水性，K2石灰岩为主要含水层，成为9号煤层顶板直接充水含水层，厚度7m左右，由于补给条件所限，且随埋深增大，富水性减弱，富水性与埋藏条件有关，一般含水性弱，606号孔附近，用空压机抽干，抽水试验，单位涌水量只有0.00022L/s.m，水位标高+1304.81m，含水性极弱，因此，该层为含水性弱的裂隙含水层。

（3）下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层

砂岩含水层位于1号、2号煤层以上，K8砂岩成为煤层顶板直接充水含水层，厚度6m左右，为灰色以石英为主的中粒砂岩，浅埋藏地带，风化裂隙发育，含水性较强，随埋深增加，风化裂隙减弱，含水性而减弱，606号孔抽水试验，水位标高为+1397.73m，单位涌水量仅为0.000127L/s.m，表明含水性极弱，K9砂岩位于煤层以上50m左右，含水情况与k8砂岩相似，因此，属含水性弱一中等裂隙含水层。

（4）第四系砂砾孔隙含水层

分布在山涧河谷地带，岩性为黄白色砂质粘土、亚粘土，砂砾层及砾石层，厚度变化大，由于大气降水和地表水补给条件较好，同时排泄条件也好，因此，埋藏厚度大时，将成为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。

2）隔水层

2号煤层至k2石灰岩之间的隔水层，由致密的粉砂岩、泥岩组成，一般厚65m左右，具有良好的隔水性能，在无裂隙贯通的情况下，2号煤层不与K2含水层发生水力联系。

2号煤层至风化裂隙带含水层之间的隔水层，主要由具可塑性泥岩、粉砂岩组成，各层砂岩层之间均有泥岩分布，一般厚度2米至数米不等，可起到良好的层间隔水作用。

3）水文地质条件类型

矿区为一倾向北西的单斜构造，主要可采2号煤层顶板直接充水含水层为k8砂岩裂隙水，含水性一般较弱，水文地质条件属于简单类型。

4）矿井充水因素分析

（1）主要可采2号煤层以顶板k8砂岩充水为主，其次为开采过程中产生的塌陷裂隙带，使得局部地带与风化裂隙带发生水力联系，补给k8砂岩含水层而进入巷道。

（2）矿区下伏区域主要含水层为奥灰岩溶水，由于该含水层地下水水位绝大部分低于2号煤层，一般条件下不致于对煤层开采有底板突水危险。

（3）地表水对巷道的充水影响，区内地表水为季节性冲沟，雨季尚有水流且很小，不会对矿井产生影响。

4）矿井涌水量预测

本矿井充水来源为顶板砂岩裂隙水，或开采产生的塌陷裂隙与风化裂隙水沟通，大气降水为主要充水水源，因此，雨季排水量将有所增大应引起注意。

根据邻近矿井井下涌水量情况，预计正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为30m3/h。

2.主要地质构造（断层、褶曲、陷落柱）的分布情况

本矿区位于河东煤田乡宁矿区北部，构造体系位置处于祁吕贺兰山字型构造前弧东翼内侧，区域地质应力的方向大体为北西—南东向的挤压。

因此，形成了区内北东向的构造走向，本区地层基本上为一倾向北西的单斜构造。

在矿区中部有一组规模不大的背、向斜构造。

在矿区东南部沿北东走向有一急倾向带，宽度400m左右。

在矿区西南部有一落差35m的逆断层，该断层走向北东倾向南东，区内无发现有陷落柱和褶曲，无岩浆岩活动，构造属简单类。

图1-1-1交通位置图

四、井田综合地质柱状图见附图六

第二节煤层埋藏特征

一、煤层赋存状况

本区含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组及二叠系下统山西组和下石盒子组。

其中太原组和山西组为主要含煤地层，太原组含主要可采煤层10号煤层和局部可采煤层7号煤层，山西组含主要可采煤层2号煤层和大部分可采煤层3号煤层，本溪组含局部可采煤层12号煤层，下石盒子组含1～2层薄煤层。

山西组共含煤四层（1上、1、2、3号），平均总厚5.70m,平均含煤系数21.4%；平均可采总厚5.22m，平均可采含煤系数19.6%。

本区太原组6号、7号、10号及11号煤层均尖灭，所以共含煤2层（8、9号），平均总厚1.Oom，平均含煤系数1.5%；平均可采总厚O.76，平均可采含煤系数1.1%。

山西组1上、3号煤层和太原组8、9号煤层均变化很大。

山西组l-2号煤层因层间砂体增厚而间距变大，2-3号煤层间距稳定。

详见煤层赋存特征表1-2-1。

本区自上而下的可采煤层（包括局部可采和个别点可采的煤层）为1上、1、2、3、9号等5层煤层。

其中主要可采煤层为2号煤层。

二、煤层围岩性质

以下所述为2号煤层顶底板岩石性质

1．顶板岩石性质

（1）基本顶：

厚度为12.8m左右的粉砂岩，深灰色、灰黑色粉沙岩为主，夹灰色砂岩。

（2）直接顶：

厚度为6.5m左右的砂岩，局部有离层现象。

（3）伪