设计产量400万吨的煤矿初步设计采矿工程毕业设计Word下载.docx
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采煤方法为综采放顶煤采煤方法，采用液压支架支护；
采掘比约为1.
（4）矿井通风。
矿井总风量为154
，容易时期的总阻力3602.544Pa，通风困难时期的总阻力4204.84Pa。
工作面配风78.3m³
/s。
本设计选用FBCDZ-8-No28B-2×
450KW型通风机。
4、主要问题和建议
本次设计的主要是在定下开拓方式之后对各个系统进行完善，包括准备方式、采煤方法、运输、通风、矿建等取消了提升和排水系统的完整设计，只在开拓方式的经济比较中有体现，对提升和排水方面不是懂的很深。
由于时间和能力有限，在本次的设计可能还存在一些缺点和错误，恳请老师批评、指正。
摘要
1、本设计源自×
煤矿，图纸及文字资料均来自矿上。
主采煤层为3号煤层，煤质为贫煤，为高瓦斯矿井，矿井正常涌水量为250m³
/h进行设计。
关键词：
采矿专项初步设计；
立井；
单水平开拓；
盘区式准备；
综合机械化采煤
Abstract
1.Thisdesignisfrom×
Group×
coal.Bothdrawingsandtextdataarebasedonthemine.
2.Themainconditionsofmining
TheNo.3mainCoalWellisleanandhigh-gas.Normalwaterinflowingis250m³
/handmaximumis550m³
/h.Thispapertakes500m³
/hasadesignwiththepossibilityofspontaneouscombustionatlocalarea.Whatismore,thedustintheNo.3coalseamisexplosive
3.Themainfeaturesofthedesign
1）Themethodofminefieldexploiting
Thispaperdesignsapairofcollieries------primaryandsecondarycolliery.Thepartitioningventilationmodeisadoptedandeachpanelcorrespondstoareturnairshaft.ThewayofexplorationisPanelTypewithtwonorth-southroadwayarrangedintheCoalMiningcenter,layoutalongandinthebottomofcoalseam.Theformoftheshaftbottomisshuttleyardshaft.
2）Themethodsofpreparation
Thiscoalminingwillbedividedintosevenpanels.WhilethefirstminingpanelisE2panelwiththreemountains,theupperyardisforwardandsquareyards.However,themiddleoftheyardisdrift-stylerejectionandthelowerpartisthebypassyardofverticalloadingroadway.
3）Themethodsofmining
Theminingmethodisfullymechanizedtopcoalcavingminingmethodandhydraulicsupport.Theextractiveratioisabout1.
4）TheMineventilation
Thetotalairflowinthemineis154m/s,withthetotalresistance602.544Paateasytimeandthetotalresistance204.84Paduringdifficulttime.Thespeedofairdistributionis78.3m³
/s.ThefanofFBCDZ-8-28NoB-2X450kwischoseninthisdesign.
Keywords:
Thepreliminarydesignofminingprojects;
Verticalshaft;
Singleleveltodevelop;
Paneltype;
Comprehensivemechanizedcoalmining
1井田概况及地质特征
1.1井田概况
1、矿区位置与交通：
煤矿位于×
省×
市×
县境内，距×
集团约9km，地理坐标东经113°
00′，北纬36°
20′。
公路交通十分便利。
井田中部有东西向309国道穿过，南北向208国道从井田东部通过，另外矿井还建有铁路专用线。
北距太原市200km，南距×
市23km，东距×
北火车站15km，交通十分便利，见图1-1。
图1-1矿井交通位置图
2、井田地形、地势：
盆地西部，全区广为第四系黄土沉积掩盖，地形平缓，局部黄土冲沟发育，为高原盆地内的河谷平原区。
总的地貌形态是西北高，东南低，北部为缓和低山丘陵区，黄土冲沟密布，地形切割破碎，中南部地形平坦，海拔标高+930m左右。
3、气候：
本区属暖温带半湿润半干燥大陆性季风气候。
4、温度：
根据1978年温差变化，最高气温36.6℃（6月30日），最低气温-19.6℃（2月12日），悬差56.2℃。
5、雨量：
根据×
县历年气象资料统计，年降水量在410~917mm，平均594.8mm，年蒸发量在1502~1926.8mm，平均1738.6mm，蒸发量为降水量的2~6.3倍。
6、向和风速：
最多风向北西，最大风速14~16米/秒。
7、结冰期和冻土深度：
冰冻期为每年10月到次年4月，最大冻土深度为75cm（1977年2月）。
8、地震：
历史记载1497年2月，×
县城附近曾发生6级地震（中国地震资料表上未记载级别，地震地质大队（1970年10月）编制的×
地区构造体系图上定为5~5.9级。
）×
省抗震工作办公室等三家单位，于1979年以（79）×
抗字第1号文“关于颁发×
省地震裂度区划图及说明的通知”将×
划分为6度区，×
市划分为7度区。
根据国家地震局颁布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g，相当于地震基本烈度6度。
9、煤田开发历史：
矿区解放前即有小窑开采，五十年代末国家投资大规模开发，于1959年成立×
矿务局。
2000年8月×
矿务局改制成立×
矿业（集团）有限责任公司，属×
省授权经营的12户国有重点企业。
矿业（集团）以下辖×
、×
4对生产矿井。
10、矿区内现有生产矿井：
煤矿周围主要有×
煤矿、×
煤矿和×
煤矿等。
11、水源：
煤矿水源地位于工业场地东南角，现有3眼井，2用1备。
水质满足生活饮用水卫生标准，每天可向矿井工业场地和居住区提供6000m³
生活用水；
另外矿井工业场地内还有临时水源井5眼，每天可提供2000m³
生活、生产用水。
矿井现有生活给水系统完全能够满足矿井延深后的要求。
12、电源：
电厂是矿区的自备电厂，位于×
矿附近，现装机容量2×
25MW，现有两回110kV线路向×
矿110kV变电站供电。
矿110kV变电站位于×
矿，是矿区的一座中心变电站，两回电源引自库西开闭站，导线型号为LGJ-300m㎡，长度3km；
另两回引自×
电厂，导线型号为LGJ-240m㎡，长度16km。
该变电站设三台主变压器，容量为31.5MVA，电压等级为110/35/6kV，运行方式为两台运行一台备用。
西坡35kV变电站，双电源均引自×
矿110kV变电站35kV出线间隔Ⅰ、Ⅱ段母线，导线型号均为LGJ-150，线路长度均为4.5km，主变容量为2×
12.5MVA。
该站位于×
矿的南侧。
煤矿建有一座6kV开闭所，其双电源以母线的方式引自×
矿110kV变电站6kVⅠ、Ⅱ段母线，该开闭所现担负着整个×
矿井的供电负荷。
1.2地质特征
1.2.1地层
井田均为第四系黄土所覆盖，仅于北部阎村、常隆一带有二迭系上石盒子组地层零星出露。
根据钻孔揭露情况，将地层发育情况由老到新叙述如下（见图1-2）：
1.奥陶系中统马家沟组O2m
岩性为灰色～深灰色厚层状石灰岩，局部裂缝溶洞发育，并为灰白色铝质泥岩、黄铁矿、菱铁矿等充填。
2.石炭系中统本溪组C2b
该组厚度1.35～13.43m，平均9.11m。
岩性以灰色块状铝土泥岩为主，局部发育灰白色中厚层状中粒砂岩、砂质泥岩以及底部×
式铁矿层。
与下伏地层假整合接触。
3.石灰系上统太原组C3t
本组厚度99.35～119.16m，平均厚度108.38m左右。
底部以K1砂岩与本溪组分界，顶部以K7砂岩与×
组分界，是本区的主要含煤地层之一。
主要由4～5层石灰岩及灰色砂岩、灰黑色泥岩和7～10层煤层组成。
其中15－3号煤层为可采煤层，厚度0～2.73m，平均厚度1.66m，但冲刷面积较大。
属典型的海陆交互相沉积，旋回结构明显，但岩性岩相较为复杂。
本组发育四层较稳定的石灰岩。
图1-2综合柱状简图
4.二叠系下统×
组Ｐ1S
本组厚度40.97～97.55m，平均厚度约55.69m。
是本区主要含煤地层。
岩性主要为灰白色、灰色中、细粒石英砂岩，灰色、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩，夹1～4层煤。
其中下部的3号煤层为主要可采煤层，厚度4.84～7.32m，平均厚度6.09m，3号煤上部多有一层灰色细、中粒砂岩，厚度数米至十余米，为3号煤老顶，与下伏地层太原组呈整合接触。
5.二叠系下统下石盒子组Ｐ1x
本组厚度44.2～78m，平均厚度约59.55m。
连续沉积于×
组地层之上，顶部为一层紫红、紫灰等杂色含鲕粒的厚层状铝质泥岩或砂质泥岩（俗称桃花泥岩），中下部为灰色泥岩，砂质泥岩，灰色、灰白色石英砂岩。
底部以一层灰白色厚层状中、粗、细粒石英砂岩Ｋ8与×
组分界。
6.二叠系上统上石盒子组Ｐ1sh
本组厚度309.8～408.31m，平均厚度约353.87m。
岩性为紫红色、紫灰等杂色泥岩或砂质泥岩，灰色、灰白色、黄绿色细、中、粗粒石英砂岩。
底部以Ｋ10砂岩与下石盒子组分界。
与下伏地层呈整合接触。
7.第四系Ｑ
厚度31～64.9m，平均约43.13m。
是本区的主要覆盖层，岩性为棕黄色、浅黄色亚粘土，含砂质粘土，夹姜石、砂砾层，顶部为耕植土，与下伏地层呈角度不整合接触。
1.2.2地质构造
井田位于×
矿区中部，构造以褶曲为主，地层走向近南北，向西倾斜，倾角3～6°
。
东部以单斜为主，伴有近东西向波状起伏；
西部为近南北向褶曲。
1.褶曲
本区姬村以东，基本为一向西倾斜的单斜。
姬村以西，则为近南北向的相互平行的背、向斜。
由东向西，依次为姬村向斜、路村背斜、老军庄向斜。
轴向近南北向，在南北两端稍有偏转，北端偏西，南端偏东，局部因受东西向波状起伏影响，走向略有变化。
背、向斜的两翼接近对称，倾角不大，多在5º
左右，轴部比较宽缓，幅度最大110m，一般50m上下，局部有一些东西向的小的起伏，北部504号孔附近有一对小的背向斜。
南部南辛庄附近有一对近南北向的背向斜。
现将主要褶曲叙述如下：
⑴姬村向斜
轴向近南北，北起阎村附近，向南经1012号孔和2002号孔之间，过姬村西经2026号钻孔至2034孔附近，全长11.5km，两翼几乎对称，倾角4~6º
⑵路村背斜
轴向南北，北部偏东，北起1008号钻孔东侧，西向南经路村西，至1029号孔附近，全长约10.0km，两翼几乎对称，倾角4~6º
，轴部较为平缓。
⑶老军庄向斜
北自1039钻孔附近，过2026号孔，轴向变为南北向至区块3号拐点，全长约6km。
2.断层
井田断层不发育，除北部文王山南断层和东南边界安昌、中华两断层及西南边界藕泽断层较大构成×
井田自然边界外，井田范围内尚发育有四条落差20～30m和两条落差5～10m的小中型断层。
现分述如下：
⑴文王山南断层：
走向75°
东，倾向南东，为上盘下降的正断层，自东伸入本区，常—1号孔3号煤层底板高806.82m，513号孔3号煤层底板标高459.92m，两者高差346.90m。
常隆附近落差400m。
常隆西南断层上盘为石千峰组底部地层，下盘为奥陶系及石炭系零星出露。
⑵安昌断层：
走向北60°
东，倾向南东，倾角70°
，为上盘下降的正断层。
自东伸入本区，在区外536号钻孔所见，于孔深530m见破碎带，K2石灰岩和马家沟组石灰岩相接。
据地震资料，断层方向与地质推断基本符合。
推断落差170m，该断层向西落差变小，至1068号钻孔附近，落差70m。
⑶藕泽正断层：
位于藕泽至沙庄一带，为井田西南角的边界断层。
地表为第四系覆盖，据钻孔资料揭露。
如1083孔，于519.10m见断层破碎带，以×
组上部岩层与太原组K2石灰岩接触，断失3号煤及太原组上、中部岩层，断距为94m。
西南段的2201孔在580.70m见破碎带，断距约10m。
东北段的1901孔于423.32m，见×
组上部岩层与3号煤接触，断距达30m。
此断层走向为北52°
东，倾向东南，倾角70°
，全长为4.5km。
⑷石室断层：
该断层原判定是故县断层的延伸，王庄矿经生产探明并非故县断层延伸，现命名为石室断层，由王82号钻孔控制，根据王庄矿井下实际揭露情况，该断层走向由南西方向延伸至北二采区，性质为正断层，最大落差18m，倾角70°
，倾向东北，延伸北二采区不远处尖灭。
⑸F1断层：
为1011号钻孔所见，推断走向北20°
西，倾向南西，倾角60°
，为上盘上升的逆断层。
1011号钻孔545m见破碎带，Ｋ2石灰岩重复，15-3号煤层重复，显属三个逆断裂所致，总落差30m，延长1500m。
⑹F2断层：
走向北80°
东，倾向北西，倾角70°
，为常22、2012、2013、517号钻孔控制。
常22号钻孔缺失3号煤层以下至K5石灰岩以上的一段地层，据测井曲线解释，461m有破碎带，落差30m。
2012号钻孔深421m见破碎带，K10至3号煤层的间距和邻近钻孔相比缩短15m，向西延至2013号钻孔附近尖灭，向东延至517号钻孔附近尖灭，全长3.5km，为正断层。
⑺F3断层：
走向南北，向东倾斜，倾角60°
，为上盘上升的逆断层，由1040、523号钻孔所控制。
1040号钻孔474m为破碎带，K2石灰岩重复，落差20m，523号钻孔473m见破碎带，K2石灰岩重复，落差10m，南北延长1520m。
⑻F64断层：
位于×
以北，走向北50°
东，倾向南西，落差10m，为上石盒子组地层露头所显示，推断延长500余米，为正断层。
⑼F65断层：
位于F64断层以南，走向北75°
东，倾向南西，落差5m，为上石盒子组地层露头所显示，推断延长500余米，为正断层。
3.陷落柱
井田内探测到的所有陷落柱均不含水。
4.岩浆岩
井田范围内没有岩浆岩侵入。
1.2.3煤层及其顶底板岩石特征
1、煤层
1.含煤地层
井田含煤地层为下二迭系×
组及上石炭系太原组，含煤地层总厚163.36m，含煤10～17层，煤层总厚11.25m，含煤系数为6.9%。
（1）×
组厚54.10m，含主要可采煤层3号煤层，煤层平均厚度6.09m，含煤系数11.20%，×
组顶底部、局部发育不稳定薄煤层1～3层，一般均不可采。
（2）太原组厚109.26m，含稳定的可采煤层15-3号煤层，不稳定的局部可采煤层8-2、9、12、15-1、15-2号煤层及不稳定薄煤层6、7、8-1、11、13、14号等煤层，太原组煤层总厚5.20m，含煤系数4.8%。
2.可采煤层特征
（1）3号煤层：
组的中下部，以其本身厚度大、层位稳定为重要对比标志，上距Ｋ8砂岩22.42～43.30m。
平均31.67m，下距Ｋ7砂岩顶面2.70～18.85m，平均12.98m，煤层对比非常可靠。
煤层厚度4.84～7.32m，平均厚度6.09m，结构简单，夹石1～3层，夹石厚0.1～0.3m，仅个别孔（1009号孔）夹石变厚达0.75m。
该煤层控制研究程度较高，符合规范要求，为稳定型全井田范围内可采煤层。
（2）8-2号煤层
位于太原组中上部。
上距3号煤层46.58～66.66m，平均57.17m。
下距9号煤层3.60～23.21m，平均9.68m，厚度0～1.73m，平均0.43m。
属不稳定局部可采煤层。
煤层顶板多为黑灰色厚层中粒砂岩。
底板多为黑灰色粉砂岩。
（3）9号煤层
位于太原组中部，下距K4灰岩0.79～9.60m，平均3.69m，个别钻孔如2012、2023号钻孔，9号煤层直复于K4灰岩之上。
厚0~2.21m，平均0.99m，属不稳定局部可采煤层。
本区中部一般发育较好，多达可采厚度。
夹矸0～3层，厚度及层数变化较大。
向南、向北因下部夹矸增厚煤层分叉渐至尖灭。
煤层顶板多为黑灰色粉砂岩，底板多为黑灰色泥岩、粉砂岩等。
（4）2号煤层
位于K4、K3石灰岩间。
上距K4灰岩0.90～7.08m，平均3.68m。
下距K3灰岩1.92～11.70m，平均3.33m，厚0～1.02m，平均0.50m，结构简单，为单一煤层。
顶底板多为灰、黑色薄层粉砂岩或泥岩。
（5）15号煤层
实际为一煤层组，位于太原组底部，上距K2石灰岩2.70~14.57m，平均5.29m，一般发育15-1、15-2、15-3等3层煤层。
1 15-1号煤层：
煤层厚0～1.35m，平均厚0.62m。
除南部冲刷带外，全区普遍发育，结构简单，为单一煤层。
北部×
以北、中部南浒庄一带发育较好，多达可采厚度，属不稳定局部可采煤层。
煤层顶底板多为灰黑色泥岩，炭质含量增高，变为炭质泥岩。
2 15-2号煤层：
煤层厚0～0.87m，平均厚0.57m。
结构简单，为单一煤层。
本区中部南浒庄一带发育较好，成片达可采厚度。
其余地区仅有零星钻孔达可采厚度，属不稳定的局部可采煤层。
煤层顶底板多为黑色薄层泥岩。
3 15-3号煤层：
本区内北部大面积范围内，该煤层厚度较稳定，煤厚0～2.73m，平均1.66m。
夹矸1～3层，除本区南部大面积同生冲刷外，一般均达可采厚度，局部顶底板及夹石为炭质泥岩。
可采煤层特征见表1-1。
表1-1可采煤层特征表
煤层号
厚度（m）
间距（m）
结构（夹矸层数）
稳定
程度
可采
情况
顶板
岩性
底板
最小~最大
平均
3
4.84~7.32
46.58~66.65
57.17
0~3
全区可采
粉砂岩
中砂岩
细粉砂岩
6.05
8-2
0~1.73
简单0~1
不稳定
局部可采
中粗砂岩
0.43
3.60~23.21
9.68
9
0~2.21
局部分叉0~3
K4灰岩
上泥岩
0.99
8.04~17.97
11.00
12
0~1.02
简单
下粉砂岩
K3灰岩
0.50
27.53~37.56
29.69
15-1
0~1.35
泥岩
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