开元煤矿30mta新井设计煤与瓦斯突出防治的浅析Word下载.docx
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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
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