采区设计说明书222Word格式文档下载.docx

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第一节井田概况

一、交通位置

王营井田位于阜新市西南方向，距离阜新车站柜台１０公里，矿区专用铁路线在阜新火车站与新义铁路接轨处。

阜新至锦州的公路在井田西部通过，交通十分便利。

本矿井大部分行政隶属阜新市细河区朝阳店乡及一小部分为阜新县新民乡所管辖。

二、自然地理

1）井田地形地貌

该区地貌形态属于老年期剥蚀堆积的丘陵地带，地形比高差异不大，自东南向西北地势逐渐减低，地面标高为＋１９９。

９米至＋１５２米，平均＋１７０米，井田东南边界外为闾山山脉，其最高峰达700米以上。

2）气象情况

阜新地区气候主要受西伯利亚～蒙古气候控制，属于大陆气候，特点是风沙比较大，温差显著（夏季白天与夜间温差点１０º

～１２º

）一年中冷得早，暖得晚，全年降水量少，蒸发量大，冬春二季风大，历年平均风速为１。

０～３。

７米／秒，最大风速１８米／秒，每年终霜期于５月３日前后，秋霜始于见于９月７日前后，无霜期为１４６天。

3）煤业开发史

王营井田为新开发的煤田,所以无开发史。

4）工农业及原料供应状况

王营井田周围有农田和国有林地分布,可为矿区提供一部分农产品及生产资料.矿井建设及生产所需设备可由附近省市厂家提供。

5）水源及电源

王营水源来自开采地下水,能够满足生产与生活需要，生产与生活用电均来自阜新市供电局。

第二节地质特征

一、矿区范围内的地层情况

矿区内的地层大都为粗砂岩和泥岩，矿区处在阜新盆地，在矿区有许多走向为南北方向的背向斜。

可采煤层2层，具体地层情况见煤层赋存状况表。

二、地质构造

本采区范围内的主要地质构造为向斜和断层，见断层特征表：

断层

编号

性质

走向（°

）

倾角（°

落差

（m）

控制

程度

F8

正

N7°

～16°

E

NW40°

～81°

20

可靠

F9

N20°

～51°

W

SW60°

～80°

30

较可靠

F10

～172°

NE55°

～65°

F11

N26°

-30°

NW65°

～70°

27

F12

N4°

～22°

～75°

42

三、本采区煤层赋存状况及可采煤层特征

侏罗系上统地层。

共有可采煤层2层，为全部可采。

见煤层特征表。

本采区煤层赋存状况表

煤层号

厚度

层间距（m）

夹矸数（m）

顶板

岩性

底板岩性

可采程度

稳定程度

最大-最小

平均

水3

3.26—2.7

2.96

18.56-17.45

17.01

8—0

2.83

粉砂岩

中砂岩

全层可采

全层稳定

水5

3.3—2.36

18.00-17.23

17.62

11—0

3.10

泥　岩

四、水文地质情况

流经井田的河流为：

王家营河、西瓦房河、工人村排水渠，转角庙河于井田南部边缘通过，上建河流在井田以西汇入细河，属季节性河流，河床宽窄不一，河身曲折多变，平时基本无水雨天水量激增，一般在一天左右即可恢复到平时。

王家营子矿区地形起伏不平，呈北东南西方向隆起，两丘之间有河流，呈微带状向斜盆地，自西南往东北逐渐增高，为剥蚀堆积丘陵区，剥蚀岗地，标高在２００米以下，由低缓慢头型，长坦状岗地宽浅谷地组成波状起伏高差３０～５０米，坡度１５。

～２０。

左右，位于杨树沟、王家营子、角民主村南一带。

山间冲积谷地，呈狭长带状分布于岗丘之间，宽度小于２公里，地势平坦倾向下游，从湿地，位于西北营子，转角庙子、哈拉户稍、王家营子一带。

山间冲积平原，三南环丘的冲积平原，位于主流汇合处，低于丘陵３０～５０米，地表平缓向西南倾斜，坡度０。

３％～０。

５％，位于混九营子的东北，小胡家营子道力板一带。

王家营河、西瓦房河、工人村排水渠，转角庙河于井田南部边缘通过，上建河流在井田以西汇入细河，属季节性河流，河床宽窄不一，河身曲折多变，平时基本无水雨天水量激增，一般在一天左右即可恢复到平时，上述地表水系对井下生产基本无直接影响。

五、岩石性质、厚度特征

由于受构造运动的影响，该区岩浆沿第三纪喜山期产生的北东65。

～85。

方向裂隙带为通道上冲而来。

岩浆侵入方式以条带状东西向交角岩墙为主，由于基性岩熔化温度高，岩浆在上侵入过程中利用虚弱的地层层理面积裂隙以挤压，注入或岩熔部分煤层的方式扩展形成形状复杂的似层状、浑圆状、串珠状的次生岩床，由于受区域构造的制约和向斜轴的阻隔，本井田向斜轴北部侵入到含煤地层的岩墙较南部多，加之轴北煤层赋存厚度较轴南部大，故分化形成的次生麻岩也多。

1）地温

本区采用恒温带温度为本地区年平均地表温度（７.５Ｃ。

），恒温带深度采用地表温度日变化的影响深度（Ｈ＝１。

４Ｍ）

计算恒温带深度Ｈ恒＝３６５／１·

Ｈ＝２６７４米通过－550水平地温等值线图的编制，较清楚的显示出本井田的南部－550水平地温高于31°

C属于一级热害区，其它部位基本上属于地温正常区。

分析原因如下：

Ⅰ岩浆岩活动频繁，岩墙两侧的裂隙导致地下水的深循环而导致地温增高。

Ⅱ平行岩层的热导率高于垂直岩层的热导率，基底岩石的热导率高于复盖岩的沉积物的热导率，而中引起热流再分配，造成在同一水平向斜轴部地温较异部地温略低。

Ⅲ岩浆岩和变质岩构成的基底，其放射性含量往往高天沉积复盖层，因此在同一水平基底抬高处就有可能提供更多的附加热源。

2）地压

该井田阜新组含煤地层岩性及上露岩性以泥质胶结为主，煤层埋藏深，地压较大。

3）可采煤层顶底板岩石的强度

本井田可采煤层顶底板岩石经粉砂岩、泥岩为主，含水性较小，裂隙不是很发育，向斜北异岩石胶结硬度较软，遇水易澎涨，巷道不易维护，过轴南，以粉砂岩和细砂岩为主，局部有砂岩及砂砾岩，胶结硬度较大，向斜轴部、轴面劈理较发育，易导水。

六、沼气、煤尘及煤的自燃性

煤层瓦斯成份：

原精查勘探共采瓦斯成分样５５个，其化验结果为：

CH4：

82.6％～88.9％；

CO2：

1.4％～3.8％；

N2：

7.7％～14.9％。

在８６～８９年期间抚顺煤研分院与阜新局一起要在井田南部高德３层煤揭开高德３煤时，过行了煤的瓦斯压力和含量变测量工作。

结果本矿井为高瓦斯矿井。

第二章采区储量与生产能力

第一节采区储量

一、储量计算:

储量计算公式为：

Q=S×

M×

d

Q-储量（万吨）

S-煤层面积（m2）

m-煤层厚度（m）

d-煤的容重（t/m3）

根据采区煤层底板等高线可知：

煤层宽度为2900m，斜长为1200m，厚度为2.96m，d=2.43t/m3。

S=2900×

1200=3480000（㎡）。

所以Q=S×

=3480000×

2.96×

2.43

=2503.1（万吨）

第二节采区生产能力

一、回采工作面年生产能力

AO=L×

l×

m×

r×

K3（吨/年）

式中：

AO——回采工作面年生产能力，吨；

L——工作面推进度，m/年；

L——工作面长度，m；

M——煤层厚度，m；

R——煤的容重,t/m3

K3——工作面的回采率,取0.93～0.97。

本采区采用综合机械化采煤工艺，工作制为四六制，三采一准，双向割煤往返一次割两刀，截深为0.8米，一年工作300天，工作面长度为Z=200米，工作面的回采率取K3=0.93，所以年推进度为L=6×

0.8×

300=1440m

所以A0=L×

K3

=1440×

200×

2.43×

0.93

=1926519.6（吨/年）

二、采区生产能力

采区生产能力的煤主要来自回采工作面。

掘进出煤一般不超过10%。

A=n×

A0×

B×

K（万吨/年）

A—采区生产能力（万吨/年）；

A0—每个回采工作面的生产能力万吨/年；

n—采区同时生产的工作面个数（个）；

B—掘进出煤率取1.05～1.10

K—工作面产量不均衡系数（沿空留巷取下限，其余取上限，区内单工作面取1，两个工作面时取0.95，三个工作面时取0.9。

设计采区为两层煤，厚度为2.96米，倾角为11º

，考虑其维护费用与服务年限，将三条上山（运输上山、轨道上山和回风上山都布置在岩石当中）便于维护，采用双翼不同时开采，设立单工作面实行后退式开采，掘进出煤率取B=1.1，工作面产量不均衡系数K取1。

所以A=N×

K

=1×

1926519.6×

1.1×

1

=211.92（万吨/年）

第三节采区服务年限

一、煤柱损失

保安煤柱的留设：

为了安全生产，设计采区依据《煤矿安全规程》规定，留设保安煤柱如下：

1各煤层在采区边界处留设20m煤柱，井田境界留设30m保护煤柱。

2三条上山（运输上山，轨道上山，回风上山），回风与轨道布置在岩层中，有一定的岩层厚度为10m，其上部煤层可不必留设煤住。

3上区段运输巷与下区段回风巷之间留设20m保护煤柱。

4老窑式或旧采区边界及断层两侧留设20m保护煤柱，结合本采区的具体情况按以上方法可计算得到采区服务年限T与采区生产能力A的关系如下；

T=Z/A

Z=（ZC-P）×

Z—采区可采储量

ZC—采区工业储量

P—永久煤柱损失

K—采区回采率

结合本设计采区的具体情况，按以上方法可计算得到，煤柱损失为350万吨。

所以可采储量为：

Z=（ZC-P）×

=（2503.1-350）×

=2002.38（万吨）

采区服务年限：

T=Z/A

=2002.38/211.92

=9.45（年）

第三章采区方案设计

第一节采煤方法的选择

采煤方法是采煤系统和回采工艺的总称。

它的选择应该结合具体地质条件和技术条件，综合考虑高产、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。

设计时应尽量采用行之有效是先进技术，积极提高机械化水平。

采煤方法的选择应结合本设计采区的实际情况，采用合理的采煤方法。

我国常用的几种中厚煤层采煤方法有如下两种：

表3-1采煤方法技术特征表

序号

采煤方法

体系

整层与分层

推进方向

采空区

处理

采煤工艺

适应煤层基本条件

单一走向

长壁采煤

壁式

整层

走向

垮落

综、普、炮

薄及中厚

2

单一倾向

倾向

一、选择采煤方法的制约因素

①采区煤层赋存状况及地质条件

②开采水平的划分和采区巷道布置

③现有技术及设备

④采区储量、生产能力及服务年限等

二、采煤方法的选择

本设计采区走向长度为2900m，倾斜长度1200m，第一开采水平布置在-400m标高处。

采区内共有可采煤层2层，煤层平均倾角11°

，煤层平均厚度分别为2.96m,2.83m.该采区偏东部有一小断层，落差极小，围岩稳定，无明显的其他