范各庄矿150万吨新井设计本科毕设论文.docx

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范各庄矿150万吨新井设计本科毕设论文

范各庄矿150万吨新井设计

设计总说明

本设计包括两部分：

一般部分和专题部分。

一般部分是河北开滦集团范各庄矿150万吨新井设计。

全篇共有十篇，依次是：

矿区概述及井田地质特征，井田境界及储量，矿井工作制度和设计生产能力，井田开拓，采区巷道的布置，采煤方式，井下运输，矿井提升，矿井通风与安全，矿井基本技术经济指标。

开滦矿务局范各庄矿位于河北省唐山市古冶区境内，矿井井田走向5.73公里，倾向长度为2.8公里。

井田面积15.38平方公里。

井田内可采煤层共2层，分别为9号煤层和12号煤层，9号煤层为主采煤层，煤层赋存稳定平均厚度4.15米，平均倾角12度。

井田内工业储量为1.98亿吨，可采储量为1.47亿吨。

相对瓦斯涌出量为0.12m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.73m3/min，属于低瓦斯矿井。

煤层无自然发火现象。

该矿井设计年生产能力为150万吨，服务年限为70年。

采用双立井两水平开拓采区开采。

开采水平标高为-475和-750两个水平。

矿井采用走向长壁一次采全高全部垮落综合机械化采煤法。

矿井布置一个综采面，工作面长度为200米。

煤的运输采用胶带输送机。

矿井风机工作方式为抽出式，矿井通风方式为中央分列式通风。

专题部分为综放工作面采空区自然发火的规律及防治

关键词：

井田开拓；采煤方式；通风安全；综合机械化

TheBriefIntroductionoftheDesign

Thedesignincludestwoparts:

ageneralpartandspecialpart.

ThegeneralpartoftheGroupofHebeiKailuanFangezhuangmine1.5milliontonsofnewwellsdesign.Atotalof10fullpapers,were:

anoverviewofminingandminegeology,minelevelandreserves,mineproductioncapacityanddesignofworksystems,minedevelopment,withthelayoutofroadway,miningmethods,undergroundtransport,minehoist,mineventilationandsecurity.

BureauofMinesFangezhuangKailuanmineislocatedinTangshanCity,HebeiProvinceguyedistrictterritorytomineWaida5.73kilometers,inclinedtoalengthof2.8kilometers.Mineareaof15.38squarekilometers.Minecoalseamwitha2layer,respectively,onthe9thandthe12thcoalseam,themaincoalseamNo.9coalseam,coalstoragestabilityoftheaveragethicknessof4.15meters,withanaverageinclinationof12degrees.Mineindustrialreservesof198milliontons,recoverablereservesof147milliontons.Gasemissionrelativeto0.12m3/t,theabsoluteamountofgasemission0.73m3/min,alow-gascoalmine.Seam-freespontaneouscombustionphenomenon.

Thedesignedannualproductioncapacityofthemine1.5milliontons,lengthofservicefor70years.Two-leveldual-shaftminingareatoopenupmining.Miningthelevelofelevationforthetwolevelsof-475and-750.Mineusedtotakealongtimetheentirewallfallingallintegratedhigh-mechanizedcoalmininglaw.

Minelayoutofafullymechanizedcoalminingface,facelengthof200meters.Theuseofcoalbeltconveyortransport.Minefansfortakingthetypeofwork,ventilationpointsoutforthecentralventilation.

Thematicpartoftop-coalcavingfacegoafspontaneouscombustionoftheRegulationandControl

Keywords:

Minedevelopment;mining;ventilationsecurity;comprehensivemechanization

一般部分

专题部分

一

般

部

分

范各庄矿150万吨新井设计

1矿区概述及井田地质特征

1.1矿区概况

1.1.1交通位置

范各庄矿业分公司位于开平向斜之东南翼，北距古冶火车站10.2km，地理坐标为东径113°28′，北纬39°33′。

井口北部及西北部与吕家坨矿业分公司相接；西及西南部与钱家营矿业分公司相邻；东部及南部以14煤层基岩露头为界。

井田南北走向长4900～5000m，东西倾向1300～2500，全井田总面积为9.64平方千米。

矿井南有京唐港，东有秦皇岛港，西有塘沽港，公路、铁路、海运极为便利。

开采深度标高为-250～-750m。

详见范矿井田位置图（图1-1）。

图1—1范各庄煤矿地理位置图

1.1.2地形、地貌及居民点分布

范各庄井田是被第四系冲积层所覆盖。

地貌简单，地表平坦，地势呈现北高南低，坡度1°－2°左右，地表海拔标高+32－+25m，井田西部有沙河流过，流向大致与地层走向平行。

沙河为季节性河流，冬季河水近似干枯，只有林西、唐家庄等矿排放水流过。

夏季流量显著增加，最高洪峰达142.8m3/s，流速1.69m2/s。

由于受多年开采的影响，矿区南北各有一个塌陷坑，随开采的进行而逐步扩大并有大量的积水。

矿区范围内分布有大小村庄15个，大部分分布在井田边界。

另外，在矿区东部有大片职工住宅区。

1.1.3矿区水文及工农业供水

因为煤系地层上覆盖着巨厚的冲积层，大气降水后大部分从地表流走，所以矿井涌水量无季节性变化，井田西部沙河在冬春季河水近于干涸，只排泄矿井水，夏季流量显著增加，汛期有时泛滥，历史最高洪峰水位为29.572m，最高洪峰达142.8m3/s，流速1.69m2/s。

本矿区工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。

水质类型为HCO3—Ca—Na，矿化度0.37g/L。

供水水源的取水方式采用管状井分散取水。

矿井每日排水量约为4500m3，全部进入污水净化站进行处理，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂冷却、洗煤厂补充用水。

1.1.4矿区气候条件

矿区气候属大陆型季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，气候变化较大，春季东风和西北风交替出现，气候干燥少雨，夏秋两季东南和南风常有海面带来的潮湿空气，使矿区多雨；冬季因受西伯利亚蒙古一带冷空气压的影响，多西北风，气候寒冷干燥。

每年的7、8、9三个月降雨量占全年降雨量的76％。

年平均气温10.8C°，常年最高气温37.6C°，最低气温-22.6°，冻土深度0.5－0.7m，结冰期：

11月中旬至次年的3月中旬。

1.1.5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、花生，间杂有果园、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。

进入矿中央变电站的电源计四趟。

其中2趟是电网吕家坨变电站35kV输电线；另外2趟是开滦林西发电厂35kV输电线。

1.1.6地震

自十五世纪有记载以来，唐山～滦县一带共发生有感地震100余次，震级大于4.7级的10次，其中6级以上2次。

1976年发生7.8级大地震后，国家地震局测定本矿区地震烈度为八度。

1.2井田地质特征

1.2.1井田地形及勘探程度

施工地面地质孔5个，进尺2737.35米，井下地质孔201个，进尺13237.17米；地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14米，井下水文孔210个，进尺22496米。

通过对新获得的地质及水文地质资料的分析，对范各庄井田的地质构造、水文地质条件及煤层赋存情况有了进一步的认识。

1.2.2地质构造

范各庄井田位于开平煤田的东南翼。

开平煤田位于燕山南麓，煤系地层为石炭二迭系。

开平主向斜是煤田的主要构造骨架，呈复式向斜构造。

向斜的总体轴向为NE向，自古冶以北主向斜轴逐渐转为东西向。

向斜两翼不对称，西北翼地层倾角比较大，局部地层倒转，发育落差及走向长度较大的逆断层或逆掩断层；东南翼地层倾角比较平缓，由北往南发育两组轴向与主向斜轴斜交或直交的短轴倾伏褶皱构造：

一组由杜军庄背斜、黑鸭子向斜、吕家坨背斜、塔坨向斜、毕各庄向斜及南阳庄背斜等组成；另一组出现在宋家营以南，由李新庄向斜、刘唐堡背斜组成，其规模不如前者。

东南翼断层不很发育，规模亦较小，多见于褶皱构造的轴部，正断层较多，逆断层较少。

范各庄井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，是由于开平向斜在发育过程中北部受青龙山东西构造带影响，主向斜轴在古冶以北发生偏转呈东西向而派生出的南北应力场形成的次一级构造（附图2井田构造纲要图）。

塔坨向斜在井田范围内已由钻探工程、井巷工程严密控制，向斜轴线总体呈东西向，枢纽呈弧形向北凸出。

受塔坨向斜影响，往南伴生发育了北二背斜和井口向斜。

毕各庄向斜主要为钻探工程控制，向斜轴呈NW向，枢纽呈马鞍状起伏较大，沿轴线形成两个小型盆地。

到目前为止，井田内可能出现的大型构造已基本得到了控制。

总的来看，塔坨向斜区、毕各庄向斜区构造比较复杂，形成的断裂构造多与区域构造应力场有关，有明显的规律性。

中部单斜区构造相对比较简单。

同时随着井田开发往深部延深，构造发育越来越复杂，断层落差增大，断层面形式多样化，对生产的影响也越来越大。

1.2.3煤系地层

范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二迭系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二迭统的大苗庄组、唐家庄组。

基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二迭统古冶组陆相碎屑岩。

含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。

表1-2-1为范各庄井田地层划分表。

范各庄矿井田地层划分简表表1-2-1

地质时代

建组起止层位

地层接

触关系

厚度

含煤性

主要特征

系

统

组

第四系

由地表至基岩面

不整合

整合

整合

整合

整合

整合