开元煤矿30mta新井设计煤与瓦斯突出防治的浅析Word下载.docx
《开元煤矿30mta新井设计煤与瓦斯突出防治的浅析Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《开元煤矿30mta新井设计煤与瓦斯突出防治的浅析Word下载.docx(181页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.矿区概述及井田地质特征;
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—采区巷道布置;
6.采煤方法;
7.井下运输;
8.矿井提升;
9.矿井通风与安全技术;
10.矿井基本技术经济指标。
开元煤矿位于山西省晋中市境内,井田南部有石太铁路和太旧高速公路,交通十分便利。
井田走向(东西)长平均约5km,倾向(南北)长平均约5.5km,井田水平面积为27.5km2。
主采煤层一层,即9号煤层,平均倾角8°
,厚约6.60m。
井田地质资源/储量为393.26Mt,工业资源/储量为389.83Mt,设计资源/储量为377.32Mt,可采资源/储量273.11Mt,矿井服务年限为70.02a。
井田地质条件简单。
表土层平均厚度40m;
矿井正常涌水量为140m3/h,最大涌水量为220m3/h;
煤层硬度系数f=2.3,煤质为瘦煤、贫煤;
矿井相对瓦斯涌出量为6.69m3/t,属高瓦斯矿井;
煤层无自燃发火倾向,为Ш类不易自燃煤层;
煤层无爆炸危险。
矿井采用双立井单水平开拓,采用中央分列式通风。
一矿一面,采煤方法为倾斜走向长壁采煤法。
煤炭运输采用钢丝绳芯胶带,辅助运输采用轨道运输。
矿井年工作日为330d,每天净提升时间16h。
矿井工作制度为:
实行“四六”制。
专题部分题目是煤与瓦斯浅析。
翻译部分是一篇关于建筑物下充填的论文,英文原文题目为:
ANewModeofCoalMiningUnderBuildingswithPaste-LikeBackfillTechnology。
关键词:
立井开拓;
采区;
倾斜长壁采煤法;
大采高;
ABSTRACT
Thisdesigncanbedividedintothreesections:
generaldesign,monographicstudyandtranslationofanacademicpaper.
Thegeneraldesignisabouta1.8Mt/anewundergroundminedesignofkaiyuancoalmine.Itcontainstenchapters:
1.overviewandthegeographicalfeaturesoftheminingfield;
2.boundaryandreservesoftheminingfield;
3.workingsystem,designedminecapacityandminelife;
4.developmentofminingfield;
5.preparationinstripdistrict;
6.coalminingmethod;
7.undergroundconveying;
8.mineexaltation;
9.mineventilationandsafetytechnology;
10.thebasictechnicalandeconomicindex.
KaiyuancoalmineliesinYangquan,Shangdongprovince.Asshitairailwayandtaijiuhighwayrunacrossthesouthernpartoftheminingfield,thetrafficisveryconvenient.It’sabout5kmonthestrikeand5.5kmonthedip,withthe27.5km2totalhorizontalarea.Theminablecoalseamsofthismineare9withtheaveragethickness6.60m,theaveragedipof8°
.Thegeologicalresources/reservesofthiscoalmineare393.26Mt,theprovedresources/reservesare389.83Mt,thedesignedresources/reservesare377.32Mtandtheminableresources/reservesare273.11Mt,withaminelifeof70.02years.Thegeologicalconditionofthemineisrelativelysimple.Thenormalmineinflowis140m3/handthemaximummineinflowis220m3/h.Itisleancoalwithlowminegasemissionrateandcoalspontaneouscombustiontendency,andit’sacoalthathasnodustexplosion.
Thismineadoptsverticalshaftdevelopmentwithonemininglevelandcentralizedventilation.Theadoptedcoalwinningmethodislongwallminingtothediportotherise.Thebeltconveyorisappliedtotransportcoalandtracktransport,isusedintheauxiliaryconveying.
Theworkerswork330daysperyear,andexaltate16hoursoneday.The“four-six”workingsystemisappliedforcoalmining.
ThemonographicstudyisathermalanalysisofthegaspullingoutinXinyuan.
ThetranslatedacademicpaperisaboutCoalMiningUnderBuildingswithPaste-LikeBackfill.ItstitleisthatANewModeofCoalMiningUnderBuildingswithPaste-LikeBackfillTechnology。
Keywords:
verticalshaftdevelopment;
stripdistrict;
longwallminingtothediportotherise;
greatminingheight
第一篇一般部分
第二篇专题部分
煤与瓦斯突出防治的浅析
第三篇翻译部分
ANewModeofCoalMiningUnderBuildingswith
Paste-LikeBackfillTechnology
一
般
部
分
1井田概况及地质特征
1.1井田概况
1.1.1交通位置
开元煤矿现矿井工业广场东距寿阳县城约14km,井田中部有寿阳~段王运煤铁路专用线,井田南部有石~太铁路线,经寿阳东站可达全国。
寿阳站通往全国各大城市里程见表1-1。
表1-1寿阳站通往全国各大城市里程表
地名
石家庄
北京
秦皇岛
连云港
上海
郑州
西安
里程
km
铁路
150
433
831
988
1416
562
732
公路
160
485
750
1350
1750
570
307国道从井田中部通过,太(原)-旧(关)高速公路从井田南部通过,交通十分方便。
交通位置图见图1-1.
图1-1交通位置图
1.1.2地形地貌
井田位于寿阳、阳泉构造堆积盆地区的西北部,属黄土丘陵地貌,梁、峁比较发育且平坦,沟谷多呈“U”字形宽谷、井田内大面积为第四系黄土及第三系红土所覆盖,冲沟中有基岩出露,为石炭系太原组及二叠系上、下石盒子组地层。
井田地势总的趋势为西高东低,北高南低,最高点在井田西南的寺儿沟,标高为1247.3m;
最低点在井田东南的寺庄,标高为1062.7m,最大高差为184.6m,一般相对高差多在40-100m之间。
1.1.3气象
井田地处黄土高原,气候干燥,昼夜温差变化大。
降水量:
平均年降水量为505.41mm,降水多集中在6-9月,7、8两个月最多,多为暴雨常夹冰雹;
蒸发量:
平均年蒸发量为1754.16mm,年最高达2265.0mm,年最低为1483.8mm;
气温:
年平均气温为7.60℃,一月份最冷,平均-8.80℃,七月份最热,平均气温为21.60℃;
风向:
风向夏季为东南、冬季为西北;
风速:
年平均风速为2.48m/s,最大月平均为3.9m/s,最小月平均为1.0m/s;
霜期:
初霜期9月中旬,终霜期为次年的4月中旬,长达7个月之久,全年无霜期为148天;
冻土深度:
最大冻土深度为1.10m。
1.1.4地震
按山西省城市(县城)地震基本烈度区划图,该区属七级基本地震烈度区。
1.1.5电源条件
现矿井工业场地建有35kV变电所,双回35kV电源引自新元煤矿110kV降压站。
风井工业场地两回6kV供电电源,均引自开元矿35kV变电所的6kV不同母线段。
当其中任一回路发生故障时,另一回能担负风井全部负荷用电。
1.1.6水文情况
矿区内的河流属黄河流域汾河水系。
较大的河为龙门河,自北西向南东流经井田中部,为季节性河流。
龙门河在白家庄与人字河汇合,向南东至寿阳县折向南西入潇河,向西注入汾河。
1.1.7水源条件
2000年在矿井工业场地内已打一眼深井,通过抽水试验,各项指标均满足国家生活及工业用水标准。
风井工业场地供水水源为水车送水或打浅井及利用矿井井下排水。
1.1.8矿区工农业生产概况
该区以农业为主,农作物以玉米、谷子、豆类为主,此外种植一些经济作物,如蔬菜、瓜果等。
工业主要以是采矿、冶炼及建材为主。
图1-1地质综合柱状图
1.2地质特征
1.2.1地层
井田位于沁水煤田西北隅,属掩盖——半掩盖区,新生界地层广泛分布,基岩零星出露于沟谷之内。
地层由老到新依次为:
奥陶系中统;
石炭系中、上统;
二迭系;
第三系;
第四系。
(一)奥陶系(O)
1.中统上马家沟组(O2s)
厚度为180.00~325.00m,平均厚度为298.32m。
由浅灰、深灰色厚层白云质灰岩,含泥岩,角砾状泥灰岩等组成,灰岩质纯致密,普遍具有不均匀岩化现象。
2.中统峰峰组:
(O2f)
厚度为122.59~238.30m,平均厚度为166.53m,由灰、黑、浅灰色白云质灰岩,花斑灰岩等组成,下部含石膏条带,局部含星状黄铁矿。
(二)石炭系(C)
1.中统本溪组(C2b)
厚度为29.94~68.62m,平均厚度为47.97m。
主要由浅灰、灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩及2-4层石灰岩组成,夹浅灰色细粒砂岩及2-3层煤线。
底部为透镜状分布的山西式铁矿及G层铝土矿,与下伏地层平行不整合接触。
2.上统太原组(C3t)
厚度为104.11-134.21m,平均厚度为120.78m。
以K1砂岩连续沉积于本溪组之上,由灰色、灰白色砂岩,灰黑色砂质泥岩、泥岩、深灰色石灰岩及煤层组成。
石灰岩一般有4层,自下而上依次为K2下、K2、K3及K4石灰岩。
含煤11层,编号依次为8、9上、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17号,其中8、9、15、15下号4层可采。
(三)二叠系(P)
1.下统山西组(P1s)
厚度为48.22~70.00m,平均厚度为60.00m。
由灰、灰白色中细粒砂岩,深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层组成。
底部以K7砂岩连续沉积于太原组之上。
本组含煤6层,编号依次为1、2、3、4、5、6号,其中3、6二层可采。
2.下统下石盒子组(P1x)
厚度为111.60~133.14m,平均厚度为122.60m。
以底部K8砂岩连续沉积于山西组之上,下部为灰黄、灰绿、灰黑色中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩等。
组成K8砂岩为灰、灰白色粗-细粒砂岩。
上部为灰、灰绿色、灰黄色中粗粒长石,石英砂岩夹紫红色砂质泥岩、泥岩。
顶部为1-2层铝质泥岩或含铝质泥岩,富含菱铁质鲕粒,风化后呈鲜艳的紫红色斑块,俗称“桃花泥岩”,可作为辅助标志层,与顶部的上石盒子组分界。
3.上统上石盒子组(P2s)
厚度为235.00~438.45m,平均厚度为345.00m,以K12(狮脑峰砂岩)为界分为上下两段。
(1)下段(P2s'
)
自K10砂岩底至K12砂岩底。
下部以黄绿色、灰绿色中细粒砂岩为主,夹黄褐、黄绿、紫褐色泥岩及砂质泥岩。
上部以灰褐、暗紫等杂色砂质泥岩为主,夹黄绿色中细粒砂岩。
(2)上段(P2s2)
自K12砂岩底至K13砂岩底。
K12砂岩为灰白色厚层状含砾中粗砂岩、泥质、硅质、硅质胶结。
其上为黄绿色、暗紫色细粒长石、石英砂岩与暗紫色、黄绿色砂质泥岩互层。
(四)第三、第四系(R+Q)
1.上第三系上新统(N2)
厚度为0~25m,由鲜红、暗紫色粘土,紫红色细砂岩,浅灰色砾岩组成,不整合覆于各不同时代基岩之上。
2.下更新统(Q1)
厚度为5~70m,下部为黄土、淡红色细-粉砂土。
中部为灰褐、黄灰色粘土夹泥灰岩薄层。
上部主橙红、深红色粘土、亚粘土、夹多层古土壤层。
3.中更新统(Q2)
厚度为10~30m,淡红、褐黄色亚粘土、粘土,夹古土壤层及1-3层钙质结核,底部为淡红色砂砾石层。
4.上更新统(Q3)
厚度为0~15m,井田内广泛分布,为淡灰黄、土黄色亚粘土、亚砂土、含钙质结核垂直节理发育。
5.全新统(Q4)
厚度为0~20m,分布于各大沟谷之内,为近代冲洪积物、基岩风化砂土层。
1.2.2地质构造
(一)区域地质构造
开元井田位于沁水煤田寿阳矿区西北部,阳曲一盂县纬向构造带南翼,其东西两侧受太行经向构造带和新华夏系构造的控制,南部受寿阳西洛南北向构造带的影响,整个矿区是在纬向与经向和新华夏系构造复合控制之下。
(二)井田地质构造
开元煤矿井田总体构造形态为一走向东西,向南倾斜的单斜构造,在此单斜上发育有次级的宽缓褶曲,使井田呈舒缓的波状起伏,煤层倾角为2-8°
,平均倾角为6°
。
1.褶曲
井田内发育较大褶曲二条。
放马沟向斜:
位于井田中部,放马沟村南。
走向近东西,北翼倾角110°
,南翼倾角4—80°
井田内延伸约2500m。
上峪背斜:
位于井田中部,放马沟向斜南。
两翼倾角4—60°
2.断层
该井田断层比较发育,断层走向大致成北东东向,主要受东西向区域构造(即:
放马沟向斜、上峪背斜)的影响,其中被钻探或巷道揭露、三维地震探测的较典型的断层表述一下(见表1-2、1-3)。
(1)F12正断层
位于井田西北部,放马沟村北。
走向近东西,倾向南,倾角70—800。
为209和H1号孔所揭露,209号孔缺失K3-K2下地层,使太原组地层缩短35m。
H1号孔太原组缺失K3灰岩及其上、下部地层,使地层缩短17m。
故该断层断距在17—35m间,井田内延伸长度约1200m。
(2)Fll正断层
位于F12断层南,属其分支断层。
走向北东,倾向南东,倾角750,断距20m,延伸长度约160m。
(3)F13正断层
位于井田西北部,F12断层北,走向北东,倾向南东,倾角850,断距15m,延伸长度600m。
表1-2井田大型断裂构造统计表
断层序号
断层性质
落差
延伸长度
钻孔或巷道揭露
备注
1(F12)
正
17~35
1200
209、H1钻孔
井田西北部放马沟村北
2(F11)
20
位于F12断层南属其分支断层
3(F13)
15
600
位于F12断层北走向北走向北东倾向南东
4(F14)
7
430
位于F13断层西与F12断层基本平行延伸
5(F19)
8
23#孔揭露
走向北东东倾向南
6(F53)
16~30
1500
210#孔揭露
位于F12断层北走向近似东西倾向南
7(F54)
7.0
500
H2#孔揭露
推断其走向北东东倾向南
8(F62)
12.0
670
巷道揭露
位于井田西北角走向北东东倾向南
9(Fh1)
6.0
115
位于井田北部H5号孔东走向东西倾向北
10(Fh2)
110
位于Fh1断层南走向北西倾向南西
11(Fh3)
8.0
130
位于H5号孔南走向北东倾向北西
12(Fh4)
380
位于P35号孔南走向北东东倾向南
13(Fh5)
5.0
位于Fh4断层南走向近东西倾向南
根据2002.6山西省寿阳县地方国营黄丹沟煤矿《矿产资源储量核实报告》断层整理
表1-35m以上落差断层特征一览表(三维地震带内)
煤层
3#
1
125
三维带内北西处走向近似东西
2
10.5
240
三维带内南西处走向近似东西
3
9.0
300
三维带内中部走向北东
4
三维带内中部走向北西
5
250
三维带内中东部走向北西
6
30.0
480
三维带内中东部走向近似东西
9#
三维带内北西部走向近似东西
三维带中部走向北东
三维带中部走向北西
180
三维带中东部走向北西
720
三维带中东部走向近似东西
15#
10.0
200
三维带西部走向近似东西
27.0
170
15#下
280
120
100
(4)F14正断层
位于井田西部,F13断层西,走向近东西,与F12断层基本平行延伸,倾向北,断距7m,延伸长度430m。
(5)F19正断层
为23号孔揭露,测井解释断点深度348.40m,6号煤断失,推断其走向北东东,倾向南,断距8m,延伸长度600m。
(6)F53正断层
位于F12断层北,走向近东西,倾向南,倾角800,断距16—30m,延伸长度1500m。
210号孔所遇即该断层。
(7)F54正断层
为H2号孔揭露,测井解释断点位置431.20m,推断其走向北东东,倾向南,断距7m,延伸长度500m。
(8)F62正断层
位于井田西北角,为生产矿井巷道中所见,走向北东东,倾向南,倾角750,断距12m,延伸长度约670m。
(9)Fh1逆断层
位于井田北部,H5号孔东,巷道中所见,走向近东西,倾向北,倾角750,断距6m,延伸长度115m。
(10)Fh2正断层
位于Fh1断层南,巷道中所见,走向北西,倾向南西,倾角750,断距6m,延伸长度110m。
(11)Fh3正断层
位于H5号孔南,走向北东,倾向北西,倾角750,断距8m,延伸长度130m。
(12)Fh4正断层
位于P35号孔南,巷道中所见,走向北东东,倾向南,倾角750,断距7m,延伸长度380m。
(13)Fh5正断层
位于Fh4断层南,巷道中所见,走向近东西,南倾,倾角750,断距5m,延伸长度130m。
另外,三维地震勘探中发现一条落差30m的断层,小于15米断层36条;
开采过程尚见到几条断距2—3.5m,延伸不长的层间小断层。
3.陷落往
井田内陷落柱已证实的有35个,最大者长轴90m,短者20m;
地表所见陷落极少,隐伏较多;
三维地震解释28个,最大者长轴254m,短者20m。
陷落柱其规模大小不等,形状以圆形和椭圆形为主。
4.岩浆岩
井田内无岩浆岩侵入现象,故对煤层及煤质无影响。
1.2.3水文地质
(一)含水层及隔水层
井田主要含水层自下而上为奥陶系中统石灰岩含水层、石炭系上统太原组石灰岩含水层、二迭系砂岩含水层、第四系砂石层等,各含水层分述如下:
1.奥陶系中统石灰岩岩溶含水层
奥陶系中统埋深130~570m,井田北部外围大面积出露,本统分上、下马家沟组及峰峰组,以上马家沟组石灰岩含水层富水性