自协庄煤矿设计开采详细情况Word格式文档下载.docx
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第一节井筒
第二节井底车场
第三节主要开拓巷道
第六章 采煤方法和采区巷道布置
第一节煤层地质特征
第二节采煤方法和回采工艺
第三节采区巷道布置及生产系统
第四节采区车场设计
第七章井下运输及矿井提升
第一节概述
第二节采区运办理设备的选择
第三节 大巷运输
第四节主副井提升设备的选择
第八章 矿井通风及安全
第一节矿井通风系统的选择
第二节采区及全矿所需风量
第三节全矿通风阻力计算
第四节扇风机选型
第五节防治灾害的安全技术措施
第九章基本技术经济指标
第一章 矿区概况及井田地质特征
第一节矿区概述
一、地理位置及交通条件
协庄井田地处山东省新泰市小协镇境内,位于新汶煤田南翼西端,因矿井工业广场和职工生活区域地处小协村和大协村之间而得名。
地面占地总面积为平方米（１99１）。
１958年建矿，1962年投产，设计生产能力1８0万吨/年，井田面积35.6平方公里。
矿区东连小协村、陈家庄;
南邻小李庄;
北至唐立沟村、刘官庄、玥庄;
西毗大协村、碗窑头村、高佐村。
东距新汶矿业集团所在地8 ｋm,距新泰市1３kｍ。
开采深度+110m~-１05０ｍ,东西长９～１2kｍ，南北宽1.1～4.2km,面积约35．6６2km２。
地理坐标:
东经１17°
31′０3″～117°
４1′15″，北纬3５°
5３′4５″~35°
５6′58″。
行政区划归新泰市管辖。
矿井有铁路专用线与磁莱铁路接轨，西接京沪铁路;
蒙馆公路横贯东西，京沪高速公路自矿井西部经过,交通条件十分便利。
见图1－1示。
二、地形特点及居民点分布
本区位于小汶河两岸,为莲花山与蒙山间的山间凹地半缓阶地形丘陵，呈东西向分布,地面标高+１50~+200m，南北高中间低，由山间河谷向南北两侧山坡可分为三个明显的阶地型地貌单元:
（1）小汶河两岸冲积型河谷平原;
（2）第三系、侏罗系及古生界地层组成的极平缓阶地型丘陵地带；
（3）太古界花岗片麻岩及寒武系灰岩构造的高山区。
矿区范围内分布有大小村庄9个，大部分分布在井田边界。
另外，在矿区南部有大片职工住宅区。
三、工农业生产和原料及电力供应
矿区内工业以煤炭为主,农业主要种植小麦、玉米、棉花,间杂有果园、桑园、菜园和苗圃等。
本矿井建设期间,所需要建设材料,除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。
供电电源有两路:
一路来自华东电网泉沟区域配电所;
一路来自本矿区内矸石热电厂。
电力资源比较充足。
四、矿区气候条件
本区为季风型大陆性气候，年平均气温15.２℃,一月最低,平均气温为-３.3℃,七月最高,平均为26.0℃。
１至3月为冰霜干冷期,７至9月份气候较热,6至10月为雨季。
全年主要风向为东风，年平均风速2．４m/s，最大风速14．3m/ｓ（1954.04．０9）。
历年平均降水量7７9.4㎜,最大年降水量1395.4㎜（1９６4）,年最小为４5０.9㎜（196８）。
一般初始结冰日期为每年十月下旬,最早为１０月１5日（１96２）,最晚为11月1７日（1998），结冰期为四个月。
五、矿区水文及工农业供水
小汶河是流经本矿井主要的地表水系，其支流有光明河、崖头河、刘官庄河等多支小河流，均为季节性河流,多呈正交型由南北两侧汇入小汶河。
小汶河自东向西流经本矿井浅部，至大汶口汇入大汶河。
历年来洪水期的洪水位标高为＋158～１62.9m，根据小汶河观测站１95８～1984年的观测资料，最大流量为18３0m3/s（1９64年7月１7日），由于近年来上游筑坝蓄水灌溉农田,使小汶河流量受到很大控制,现已成为季节性河流。
在浅部煤系地层露头直接伏于古河床及现代小汶河河床之下,接受第四系潜水和小汶河水渗入补给,据观测,由协庄矿大桥至韩庄段，小汶河入渗量达0.1６ｍ3/s。
目前有地面供水井数眼，开采奥灰水，而且由集团公司水源地统一供水。
矿井工业用水为井下排水,锅炉及生活用水为在工业广场用深水泵取奥灰地下水。
另外，工业用水还利用井下排出的水,较好地实现了矿井水的综合利用,基本上满足了工业和生活用水的需要。
19６3年1月至２0０2年５月的矿井多年涌水量平均为８8０.48ｍ3/ｈ。
鉴于目前矿井涌水量较大，水资源较丰富,建议建设一座600m3/h处理能力的矿井水处理厂,处理后的矿井水应分别达到生产和生活饮用水标准，分别向矿区生产、生活分质供水,以使宝贵的地下水资源进一步得到综合利用。
第二节 井田地质特征
一、井田地形及勘探程度
井田位于新蒙向斜南翼的西端，其基本构造形态为走向近东西，倾向北的简单的单斜构造,无明显的次级褶皱;
地层倾角变化较大,东部缓,倾角180,西部陡,局部倾角大于２50。
整个区域内的构造特征以断裂构造为主,断层比较发育，多为高角度正断层。
主要断层按走向分为NＥ向、NＥE向和NW向3组,其中绝大多数断层为NE向。
井田的勘探程度:
分为协庄、窑沟两个勘探协庄区。
全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，完成钻孔413个，工程量８８735.35m,其中施工徐灰水文孔１1个、奥灰观测孔2个。
施工地震测线7８.035km,物理点4499个。
基本控制了断层在深部的摆动方向，满足了采区设计需要。
二、井田煤系地层
矿井含煤地层主要为二迭系下统山西组与石炭系上统太原组。
1、山西组
厚65.３１~91.80m,平均７7.５9m。
以4煤层底板下约10m的细砂岩与太原组分界。
岩性主要为灰白色中细砂岩、浅灰色粉砂岩、灰色及深灰色泥岩和煤层组成,含煤４层（１、２、３、4煤），可采2层（２、4煤）。
地层中砂岩粒度及比例明显大于下伏地层,粉砂岩中植物化石种类与数量多于太原组。
本组为一套三角洲体系的沉积,主要沉积相有河口砂坝、分流间湾、分流河道、泛滥平原、沼泽和分流间湖泊微相。
河口砂坝沉积于山西组底部，为楔状交错层理和缓波状层理的逆粒序细粒岩屑石英砂岩。
分流间湾相为一套具菱铁质结核的致密均匀的灰黑色泥岩，分布于中、下部。
中部发育一套厚层状中细粒长石石英砂岩,为分流河道相沉积，交错层理发育,底部含泥砾，对下伏地层有轻微的片流冲刷。
泛滥平原沉积为灰色、浅灰色、富含植物根化石的泥岩、粉砂岩，常为煤层底板。
远离分流河道的低洼区形成厚层浅灰色均匀致密的分流间湖泊沉积。
本组可分为三个旋回,其沉积序列为分流间湾—泛滥平原—沼泽—分流间湾。
4、２煤分别形成于Ⅰ旋回与Ⅱ旋回，Ⅲ旋回成煤条件差,形成的１上、1下煤薄而不可采。
2、太原组
为本区主要含煤地层,厚162.00～192.８0m，平均177．61ｍ。
主要由灰色、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色粘土岩及浅灰、灰色砂岩、灰岩及煤层组成,含煤10～11层（５、6、7、8、9、１0、1１、1２、13、１4、15、16煤）,其中可采、局部可采煤层4层（６、11、１3、15煤）,含灰岩4～5层，其中一、四灰全区稳定，是煤岩层对比的可靠标志。
太原组连续沉积于本溪组之上,以１6煤底板厚约6ｍ的细砂岩底与本溪组分界。
太原组主要沉积相有：
泻湖相、潮坪相、碳酸盐台地相及障壁岛相。
泻湖相为一套深灰色、灰黑色均质含黄铁矿、菱铁矿结核的泥岩沉积物;
砂坪相与混合坪相为一套灰色、浅灰色、具有潮汐层理和生物扰动构造、含植物碎片化石的砂质沉积物，泥坪相为浅灰色薄层富含根化石的粘土质泥岩，多为煤层的顶板。
一、二、四灰为碳酸盐台地沉积。
11煤层顶板砂岩厚度大,颗粒成熟度高，为障壁岛沉积。
本组可分三个旋回,Ⅰ旋回自本溪组顶部泥岩至四灰,为一套泻湖－潮坪-台地体系的沉积，以潮坪、泻湖交替频繁、台地相发育、煤层层数多而薄为特征。
Ⅱ旋回自四灰顶至11煤层顶板砂岩，为泻湖-潮坪－障壁岛体系沉积,以泥炭坪延续时间长、具障壁岛相沉积为特征。
Ⅲ旋回自１1煤层顶板砂岩至一灰,为潮坪相、泻湖相和碳酸盐台地相,以泻湖相、潮坪相交替更为频繁、碳酸盐台地持续时间短、煤层层数、厚度小、变化大为特征。
Ⅳ旋回自一灰顶至山西组底分界砂岩，为一缺失海侵部分的不完整旋回，为泻湖-潮坪相沉积,６煤层形成于该旋回。
三、井田地质构造
新汶向斜位于鲁西断块鲁中块隆内，北翼由于受莲花山断裂破坏,向斜形态表现不明显,南自蒙山背斜古生界,北至莲花山断裂，地层走向自西而东由近东西向转为北西向，地层向北倾斜。
新汶煤田东起涝坡、员外哨,西至南杨家庄、大霞雾，东、西均以煤系地层露头为界。
北至莲花山断裂，南至蒙山背斜北坡奥陶系地层出露处，东西长约30km,南北宽约８～1０kｍ，面积约305ｋm2，地层走向呈北西向。
新汶煤田受多期构造运动控制,北翼大部分被莲花山断层切割，良Ｆ3断层以东仅存南翼,呈单斜形态,而翟镇煤矿被F10、F2２、F11与良F３断层围限的范围内发育一个有次级褶曲的菱形断块,仅在西部泉沟与协庄之间表现断块型向斜形态，向斜南翼地层保存完整,是煤田开发的重要地段。
煤田内断裂构造发育，方向性明显,大致可分为北西向、北东东向、北东向三组。
１、断层（a）
区内断裂构造发育，具有明显的多期性，多为高角度正断层，其中以北东向最为发育，同时伴生少量北西向断层。
共组合断层８5条,其中落差大于100m的断层1０条,落差50~１00m的断层16条，落差10～50ｍ的断层3９条,落差小于１0m的断层20条，另有大量孤立断点,平均约3.６条／ｋｍ２。
根据《矿井地质规程》和煤炭部1９８7年１０月“关于矿井地质分类工作有关问题的补充说明”,该区断层发育程度定为Ⅲａ类。
１、NW向断层组：
（1）羊流断层:
区域性正断层,为协庄煤矿西边界,走向NNW,倾向东,倾角70°
落差大于1000m,区内延展长度约1.5ｋm,。
断层两盘出露地层有差异明显，上盘地层为石炭、二迭系,下盘为奥陶系。
（2）F1０断层:
正断层,位于矿井东北部，为协庄煤矿与翟镇煤矿的分界断层。
走向北西45°
，向西北延入泉沟煤矿西部边缘，向东南延入良庄煤矿。
矿区内延展长度约５.6kｍ，倾向南西,倾角70°
落差１00-5２０ｍ。
断层两盘地层赋存差异明显，下降盘存
有较多的石盒子组和蒙阴组地层,而在上升盘地层则无蒙阴组，仅存部分下石盒子组~太原组地层。
第三系地层均遭受切割， ３条地震测线穿过，补1、１4－4、1７３孔控制，17３号孔控制南摆，补２号孔控制其北摆。
属查明断层。
（３）Ｆ10-1断层:
正断层,位于矿井东北,走向NW，倾向北,倾角７0°
，落差70~１0０m，区内延展长度约1．9km,属查明断层。
（4）F２８断层:
正断层，位于矿井东北，走向NＷ，倾向北,倾角70°
落差70～90ｍ,区内延展长度约1．３ｋm，羊２5号孔揭露该断层,属查明断层。
见表1-１、１－2所示矿井主要断层特征表。
表1-1矿井主要断层特征表
序号
断层
名称
性
质
断 层产状
落差（m）
区内延展长度（ｍ）
断层控制情况
查明
程度
走向
倾向
倾角
1
F1０
正
20０～２30
SW
70
100~52０
56０0
控制
2
F2２
15~35
SE
７0
4０~210
5000
基本查明
3
F22-1
15~40
NW
65~75
2６～９5
2000
协庄矿–850西大巷揭露
4
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