矿采工程东曲矿150万吨矿井设计Word格式文档下载.docx

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矿井的开拓方式为双斜井两水平开拓方式，一水平布置在+695m，二水平布置在+620m。

主斜井用来提煤，副斜井用来提升设备和人员。

矿井采用一矿一面的高效作业方式，另外设一备用面。

工作面的长度为180m。

运输大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用电机车牵引矿车。

矿井通风方式为中央分列式。

本设计共包括10章：

1矿区概况及井田地质特征；

2井田境界和储量；

3矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；

4井田开拓；

5准备方式；

6采煤方法；

7井下运输；

8矿井提升；

9矿井通风及安全技术；

10设计矿井基本技术经济指标。

关键词：

新井设计；

工业储量；

斜井开拓；

采煤方法；

通风方式

1矿井概述及井田地质特征

1.1矿区概况

1.1.1交通位置

东曲矿位于山西省古交市境内，市区北10km处。

本井田交通十分便利，东部有太原—古交铁路经过，是连接镇城底、西曲矿和东曲矿的运煤专线与太焦铁路相连。

另外，公路四通八达，矿区交通极为方便。

详见图1-1东曲矿交通位置。

图1-1东曲矿交通位置图

1.1.2地理位置

地理坐标为东经112°

51′44″—112°

55′20″，北纬35°

31′53″—35°

37′15″。

1.1.3地形地貌

井田内为起伏不平的低山丘陵地形，大部分地区被黄土覆盖，西部出露基岩较多，地形切割剧烈，冲沟发育。

地势西北高东南低，最高点在井田的西部，标高为941.2m，最低点为井田的南部河床，标高为784.4m，相对高差为142.8m。

1.1.4水文情况

井田内水系多呈网状分布，西部有汾河。

常年干涸无水。

1.1.5气候条件

本井田气候为暖温带大陆性季风型，四季分明。

年最小降水量265.7mm，最高降水量1010.4mm，平均612.2mm，雨水多集中在7-9月；

年均蒸发量为1783mm，最小为1480.5mm，最大为2428.3mm，蒸发量为降水量的2-3倍。

气温一般较高，日最高温度为38.6℃，最低气温为-22.8℃，平均气温为11℃；

月均最低气温在一月为-45℃，最高温度在七月，为23.4℃。

历年冻结月份为11月到次年3月，冻土深度一般在0.3m左右，最大可达0.43m。

全年无霜期在180天，早霜期一般于十月中旬，晚霜期于四月中旬。

风力不大，一般为3-4月，最大6级，春、冬多为西北风，夏、秋多为东南风。

1.1.6地震资料

历年地震资料及文献记载，古交地区未发生过5级以上破坏性地震。

山西省地震局在《山西省地震基本烈度区划分》上，将古交划分为六度地震烈度。

1.2井田地质特征

1.2.1煤田地层概述

该矿井田多被第四系黄土覆盖，仅在井田中部和西部地区有零星出露，奥陶系灰岩为煤系地层基岩。

地层由老至新如下：

一、奥陶系中统（O2）

揭露厚度456.07m，为海相石灰岩，含腕足类化石。

1、下马家沟组（O2x）

厚80.88~187.00m，一般厚140m，深灰色厚层状石灰岩，底部为一层30-50m的含分解石脉的泥质角砾状灰岩。

2、上马家沟组（O2s）

厚108.02~264.97m，一般厚221m，深灰色厚层状灰岩为主，夹薄层角砾状灰岩、泥灰岩，下部岩溶较发育。

3、峰峰组（O2f）

厚46.46~104.06m，平均71m，深灰色角砾石灰岩为主，胶结致密，可见薄层泥质灰岩。

二、石炭系（C）

1、中统本溪组（C2b）

灰色铝土质泥岩为主，夹砂质泥岩、砂岩，底部常见鸡窝状山西式铁矿。

本地层由南至北呈增厚趋势，厚1.64－26.15m，平均厚8.62m，于下伏地层平行不整合接触。

2、石炭系上统太原组（C3t）

由煤和泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩等组成。

本组地层厚58.78-91.15m，平均80.85m，于下伏地层整合接触。

三、二叠系（P）

1、下统山西组（P1S）

深灰色、黑灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成。

本组地层厚37.20－77.34m，一般53.36m，底部有一层细粒砂岩（k7）于下伏地层整合接触。

2、下统下石盒子组（P1x）

灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝土质泥岩组成。

沟谷内有出露，风化后呈灰白，黑灰、杏黄等杂色，地表易于辨认。

底部发育一层5m厚的灰白色中粒砂岩，定为标识层k8，是与山西组分界的标识，下距3#煤35.91m，按其层位可与太原西山骆驼脖子砂岩对比。

全组厚44.09~72.56m，一般在59m左右。

3、上统上石盒子组（P2x）

由中砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。

砂岩风化后呈绿色，泥岩为杏黄色，交错层理及斜层理发育，砂岩发育地段加厚。

底部往往有一层中粗粒砂岩，成分以石英为主，硅质胶结，分选性差，稳定性较差，为与下石盒子组分层标识k9，在该矿体上3m出，发育一层9m厚的铝土质泥岩，鲕状结构，风化后多小孔，裂隙且被铁质育填，呈网络状，色相为鲜艳的桃红色，本组地层平均厚241m。

四、第三系（N）

沿山坡及较大的沟谷两侧出露，岩性为深红色粘土，遇水晒干后坚硬，含锰铁矿黑色斑点，风化后形成鲕状小洞，下部含大量的浅黄色钙质结核。

本组厚0~40m，于下伏地层不整合接触。

五、第四系（Q）

顶部多为黄色植耕土，其下多为黄色、棕黄色、黄褐色等亚粘土、粘土及砂土组成。

底部可见淡红色亚粘土，含钙质结核，厚0~35m，不整合于不同时代基岩之上。

1.2.2含煤地层概述

该矿井田含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组，以评述之。

太原组（C3t）：

为井田主要含煤地层之一，由深灰色或黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩、煤等组成。

海陆交替相沉积，旋回明显，含煤5~10层，但仅有9#、15#两层煤可采。

本组发育4~6层浅海相灰岩，为地层对比的标识层，自上而下编号为k2-k6，本组厚58.78~91.15m，一般厚81m。

太原组标识层k2灰岩，深灰色致密坚硬，上部夹3-4条带状黑色燧石为其特征。

厚7.42-10.99m，平均9m，稳定发育，为15#煤层的直接顶，可与太原西山毛儿沟、庙沟灰岩对比。

k3灰岩，上距k2顶4.60m，厚1.10-5.5m，一般3m，灰-深灰色，性脆坚硬，含少量燧石结核，发育稳定。

k4灰岩，位于太原组中下部，下距k3灰岩约8m，上距9#煤层底板4m左右。

灰色，含黄铁矿结构，劈理发育多被碳酸盐类矿石充填，厚0-3.65m，一般1.4m，发育较稳定，有时相变为砂质泥岩、砂岩。

k4上灰岩为深灰色泥质灰岩，发育不佳，稳定性较差，在井田的北、南部变薄或相变为砂岩、砂质泥岩，含黄铁矿结构及有腕足类化石，为9#煤的直接顶。

厚0-3.05m，一般0.5m左右，可与太原西山灰岩对比。

k5灰岩，局部发育不稳定，有时相变为砂岩或砂质泥岩，上距3#煤层15m，厚0-4.58m。

当山西组与太原组分界边界层k7不稳定时，可作为划分该地层的辅助标识。

山西组（P1S）：

主要含煤地层之一，由灰、深灰、灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成。

为陆相沉积。

砂岩多为中细粒，石英含量较多。

砂质泥岩与泥岩层理发育，含植物化石。

3#煤层之下的泥岩中常见扁豆状铁质结核。

本组厚度37.20-77.34m，一般厚53m左右，含煤3-5层，可采煤层仅3#煤一层。

该组底界有一层灰白色细粒砂岩，定为标识层k7厚约1.70m，是山西组与太原组分界标识，本层位可与太原西山岔沟砂岩对比。

1.2.3地质构造

（一）区域构造

该矿井田位于沁水煤盆地东南边缘，太行经向构造体系的复背斜南端西翼。

从地质力学观点分析，位于新华夏系第三隆起带（太行山隆起）与秦岭纬向构造带的复合部位。

（二）井田地质构造

基本构造为走向NNE,倾向NWW，倾角3-15°

的单斜构造，发育次级缓波状褶曲和一些小型的层间断裂。

附图1-2东曲煤矿煤系地层综合柱状图

1、褶曲：

轴向主要为北东向，其次为北西向和近南北向。

有些褶曲还发生弧形弯转，轴长一般200-2000m，最长达3500m，两翼倾角2-10°

，在开采3#煤层中，共揭露26条褶曲，其中1000m以上的有14条。

（1）东西向褶曲

龙王山向斜（X1）：

位于井田中部，从东向西横穿井田，长3500m，为东高西低的倾伏向斜，高差达75m，倾角1-2°

，轴向S80°

W，两翼倾角5～10°

。

兴隆山背斜（B2）：

在龙王山向斜东段的X1-2与X1-3向斜之间，轴向呈EW，两翼平缓，东高西低，全长2500，两翼倾角3-5°

（2）北东向褶曲

桥沟向斜（X1-1）：

位于井田北部的桥沟村一带，轴向N35°

E，长1000m，两翼倾角3-6°

，与X1向斜为邻接关系。

西东曲向斜（X3）：

位于井田中部蟠龙山背斜（B3）之南侧，为一西部宽缓，东部狭窄的倾伏向斜，轴向NE30°

，长1000m，两翼倾角3-5°

2、断层

该井田在地质勘探阶段为发现断层，井下开采时共发现2条小型断裂结构，断距最大9m，一般在1.0m，走向延伸长度多在200m左右，为层间断裂构造，倾角多在40°

左右，走向NE向居多。

从已揭露的断层看，对采区的划分没有太大的影响，破坏煤层的力度也较弱。

但这些断层往往与冲刷带同时出现，直接影响工作面的布置及巷道的正常掘进，给生产造成较大的困难。

3、冲刷带

主要作用于3#煤层顶部，冲刷带长度50-1650m，宽6-50m，深度0.4-5.8m不等，冲刷形状上宽下窄，呈“U”字型，冲刷带方向多为NE向。

受冲刷后的煤层变薄，给正常的分层回采带来诸多困难，巷道掘进受很大的影响。

4、陷落柱

井田在井下开采时发现2个陷落柱，1个位于四盘区4304工作面的南部，长轴为50-60m，短轴为20-30m，该陷落柱不仅在3#煤层中所见，在695岩巷掘进和Ⅸ盘区掘进中也证实。

另一个位于井田西界北端六盘区的6110巷，其范围未全部揭露，轴长约为30×

20m

1.3煤层特征

1.3.1煤层赋存情况

该井田含煤地层为二叠系山西组和石炭系太原组，共含煤13层，可采煤层仅三层，即山西组3#煤，太原组的9#、15#煤。

山西组总厚6.90m，含煤系数13％，太原组煤层总厚5.50m，含煤系数7％。

（一）3#煤层

位于山西组中下部，煤层4.83-7.46m，平均6.30m，中夹矸石4-6层，其厚度在0.05-0.70m之间，煤层的下部往往有一层0.50m软煤层。

顶板为泥岩或砂岩。

煤层底板标高在+675.69－+782.28m之间变化，上距标识层k8砂岩约36m，下距9#煤层51m。

井田的北、南部由于风化作用，煤层变为粘土，未受风氧化之煤层，无论走向还是倾向，其厚度均无大的变化，煤层稳定。

（二）9#煤层

上距3#煤层41.89-62.47m，平均51.0m，煤厚0.35-2.72m，平均1.52m，井田的东部有一面积近3km2的