完整采矿毕业设计.docx
《完整采矿毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整采矿毕业设计.docx（136页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
完整采矿毕业设计
完整采矿毕业设计
第一部分
赵坡煤矿
第二水平延伸设计
摘要
本文根据对赵坡煤矿资料的学习和研究，遵照《煤矿安全规程》和《煤炭工业设计规范》的要求，充分运用所学的知识，以赵坡煤矿开采的实际情况为依据，对赵坡煤矿下组煤的开拓延伸进行设计。
在设计中尽量做到危险最少，效益好，把赵坡煤矿建成高产高效的矿井，为我国的煤炭生产作出贡献。
本设计主要研究内容包括：
1.合理的选择开拓延深的方案
2.合理确定延伸水平的开拓方式
3.确定首采区的巷道布置方式
4.井下设备的选型关键词：
储量计算；多水平开拓；巷道布置；经济指标
ABSTRACT
Inthispaper,basedoninformationZhaopoCoallearningandresearch,inaccordancewiththe"CoalMineSafetyRegulations"and"designspecificationsofthecoalindustry,"tomakefulluseofknowledgetoZhaopotheactualsituationofcoalmining,basedontheZhaopocoalmineunderthegrouptodevelopanextensionofthedesign.Inthedesignoftheriskatleastasfaraspossible,effective,andtheZhaopointohighlyefficientandhigh-yieldingcoalmines,China'scoalproduction.
Thedesignofthemainresearchcontentsinclude:
1.Areasonablechoicetoopenuptheprogramextension
2.Areasonablelevelofdevelopmenttoidentifywaystoextend
3.Todeterminethefirstminingareaoftheroadwaylayout
4.Downholeequipmentselection
Keywords:
reservecalculation;multi-leveldevelopment;roadway
layout;economicindicators
1矿井概述
1.1矿区概况
1.1.1矿区简介山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿的前身为枣庄市峄城区赵坡煤矿，矿井位于滕州市级索镇境内，由枣庄市峄城区投资兴建，枣庄市煤炭规划设计院1983年完成矿井设计，设计年生产能力为30万t。
于1984年10月6日开工建设，1991年10月转入试生产阶段，1994年12月28日正式投入生产。
2005年山东省煤炭工业局以鲁煤规发[2005]87号文批准其核定年生产能力为70万t、2006年山东省煤炭工业局复核年生产能力为69万t。
1.1.2井田位置及交通山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿位于滕州市区的正西方，东距市
区约14km行政区划隶属滕州市级索镇。
矿井东距京沪铁路滕州火车站约14km区内公路四通八达，可直达滕州市、邹城市、济宁市、微山县城。
西南方向距京杭运河留庄港航运码头约8km西北方向距岗头港和辛安港航运码头约10km均可全年通航百吨级船只，经京杭运河向北可达济宁、嘉祥及河北省南部一些县市，向南可达江浙沪一带，水陆交通十分方便（图1.1）。
湖
图1.1交通位置图
1.1.3地形地貌
滕县煤田的北部为中低山区，东部为丘陵区，西部则与独山湖相连。
煤田内地形平坦，地势由东北向西南逐渐降低，地面标高+33~+62m坡度为1.6%。
。
属山前冲积、洪积及湖积平原区。
赵坡煤矿位于滕县煤田（北部）的东南部，区内地形平坦，为第四系湖积平原。
地面标高+41.22~+48.02m,地形变化的总趋势是东北部较高而西南部则较低，主、副井井口标高为+46.30m,地面工业广场地坪标高在+45.00m左右。
1.1.4气象及水文地质
1）河流
小黑河由东向西流经井田中部，于赵坡村附近汇入北沙河，属季节性河流。
自1978年以来，由于上游修建玉林水库，致使小黑河一直干涸无水，目前河道被农户开荒耕种。
仅1991年7月14日因夜突降大雨，曾一度出现过洪水，河水水面宽度3.20m（1991年7月15日）。
北沙河发源于邹城市东群山，由东北向西南流入独山湖，每年枯水期4~6个月，断流无水，而洪水则一般多发生在每年的7~8月。
独山湖北与南阳湖、西与昭阳湖、南与微山湖连成一体，统称南四湖。
1960年二级坝建成后，将南四湖分为上、下二级湖。
1960~1974年二级坝（闸上）站湖水水位观测资料：
年最高水位+33.93~35.36m,年最低水位+32.00~33.59m,年平均水位+32.23~+34.21m。
独山湖东岸堤坝坝顶高程为+37.19~+39.89m,堤顶宽度2.0~5.0m，—般在4.0m左右。
1958~1963年在二级坝下游，微山湖的“湖腰”部位修筑了东股闸下引河，提高了泄洪能力。
设计当微山湖水位达到+34.00m时，韩庄闸、伊家河闸和蔺家坝闸可同时开放，每昼夜泄水量可以达到1.245亿m。
综上所述，湖水经防、蓄、疏、排的综合治理后，滕北煤田可免受其害。
赵坡煤矿离湖区相对较远，地势相对较高，不受湖水的危害。
2）气象
本区为华北类黄河南区季风型大陆性气候，四季分明，春季雨水较少，夏季炎热多雨，秋季多晴日丽，冬季干燥寒冷。
（1）气温
历年平均气温13.5C。
1月份气温最低，历年最低气温-21.8C（1957年1月中旬）。
7月份气温最高，历年最高气温40.4C（1966年7月中旬）。
近三十年最低气温-17.1C（1981年1月27日），近三十年最高气温38.8C
（1978年6月11日）。
（2）冻土深度
历年最大冻土深度为30cm（1963年2月5日）。
历年最早冻结日为10月28日（1966年），历年最晚解冻日为3月25日（1970年）。
近三十年的最大冻土深度为14cm（1988年12月）。
（3）降水
平均年降水量768.3mm年最大降水量1245.8mm（1964年），年最小降水量388.9mm（1981年），一日最大降水量230.3mm（1958年6月3日）。
雨季一般从6月中旬开始，至9月下旬结束，其中以7、8月份雨量最多。
微山湖二级坝历年最高洪水位+35.36m。
（4）积雪
历年最大积雪深度为23cm（1953年3月27日）。
最早积雪出现在1959年11月9日，最晚结束在1953年3月27日。
（5）气压
年平均气压1009.6百帕，历年最高气压1037.8百帕（1970年1月4日），最低气压982.9百帕（1961年7月6日）。
（6）湿度
年平均相对湿度69%，最小相对湿度为0%（1977年1月29日）。
（7）蒸发量
年平均蒸发量1621.4mm最大月蒸发量342.1mm（1977年6月）。
（8）风及风向
井田地处季风带，四季风向变化较大。
全年以东南风为主导，其次是南风和东风。
春夏秋三季均以东南风为主，冬季则北风、西北风较多。
4月份及夏季大风较多，最高风速达29.0m/s（1969年7月22日）。
1.2井田地质及煤层特征
1.2.1井田境界
赵坡井田位于滕县煤田（北部）的东南部。
东以武所屯逆断层为界与山东省武所屯生建煤矿为邻，西以第27勘探线为界与枣庄市留庄煤矿为邻，北以7、25-3、23-2、22、19-4、17-1号钻孔联线为技术边界与休城煤矿为邻，南以张坡正断层为自然边界。
井田东西走向长约4.4km、南北倾向
宽约1.4km，井田面积6.1014km2。
现持有2003年12月山东省国土资源厅核发的采矿许可证，证号3700000320268，有效期限自2003年12月至2013年12月，开采上下限标高-150~-390m,开采煤层为9、12下、14、15上、16、17共六个煤层，井田地理极值坐标为东经116°58'34〃~117°01'42〃，北纬35°03'09〃一35°05'03〃。
1.2.2矿井地层
1）区域地层
区域地层区划属华北地层区，鲁西地层分区，济宁地层小区。
本小区除东北部有太古界、寒武系、奥陶系和侏罗系地层出露之外，其余均被第四系所覆盖。
据钻孔揭露，第四系之下发育有石炭系、二迭系、侏罗系和古近系，缺失元古界、志留系、泥盆系、三迭系和白垩系。
现将小区内的地层层序、时代、厚度及岩性等自下而上简述如下。
（1）太古界泰山群
厚度大于6000m出露于滕州市、邹城市、微山县交界处。
主要为一套深变质岩系和混合花岗岩。
（2）寒武系
平均总厚度380~750m出露于嘉祥南部和邹城市、微山县与滕州市交界处，与下伏太古界地层呈不整合接触。
（3）奥陶系
平均厚度在800m左右，出露于嘉祥县、兖州滋阳山、邹城市西南等地，分布较广，为浅海相中~厚层灰岩、豹皮状灰岩、白云质灰岩、夹薄层钙、铝质泥岩、局部产头足类和腹足类动物化石，本系与下伏寒武系地层呈整合接触。
（4）石炭系
平均厚度205m左右，无地表出露，据钻孔揭露，其广泛分布于滕州市、兖州市、济宁市、宁阳县、单县、金乡县、巨野县、郓城、鱼台县、汶上县、东阿县、齐河县及微山县等地，与下伏奥陶系地层呈假整合接触。
（5）二迭系
厚度在600m以上，其分布范围与石炭系相同。
包括山西组、下石盒子组和上石盒子组，与下伏石炭系地层呈整合接触。
（6）侏罗系上统三台组
由于遭受后期剥蚀而保留不全，最大残厚大于1300m仅在滕州以东见有零星出露，据钻孔揭露其分布较广，在滕州、兖州、济宁、汶上~宁
阳煤田以及郓城、巨野、成武、单县、金乡、鱼台等断陷地带都有分布，主要为一套陆相碎屑岩建造，上部为灰绿色粉砂岩、细砂岩互层夹泥岩，下部为紫红、杂色砂岩、砂砾岩及砾岩，产有鱼、叶肢介和丰富的植物、孢粉化石，与下伏地层呈不整合接触。
（7）古近系
上统厚度0~836m据钻孔揭露其分布于巨野断层以西的郓城、鄄城、菏泽、曹县等地。
为一套棕黄色、紫红色、杂色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩，底部有砂砾岩，下部夹薄煤层。
下统官庄组厚度0~753m分布在成武、郓城、梁山、汶上、宁阳至泗水一线，以土红色、灰绿色粘土岩为主，其次为红色粉砂岩、细砂岩夹砾岩，下部含有石膏层。
与下伏地层呈不整合接触。
（8）第四系
厚度o~2oom广布于平原区，为冲积、洪积和湖积相沉积，主要由棕红、黄褐、灰黄等色粘土、砂质粘土、粘土质砂和灰白、灰绿色砂、砂砾组成。
产有腹足类和介形虫化石。
不整合于下伏各系地层之上。
2）井田地层
井田含煤地层为上石炭统太原组，煤系基底为中奥陶统石灰岩，煤系上覆地层为上侏罗统三台组紫红色粉砂岩、细砂岩、砾岩及砂质泥岩和第四系松散沉积物。
井田内钻孔揭露的地层自下而上有马家沟组、本溪组、太原组、山西组、三台组、第四系。
井田地层综合柱状图见图1.2。
（1）马家沟组
井田内共有4个地面钻孔（21-14、25-1、27-1、27-2）、4个井下钻孔（2、3、6、7）揭露中奥陶统石灰岩，钻孔最大揭露厚度116.73m（27-1）。
上部为棕色、灰色、深灰色厚层状微晶灰岩夹豹皮状灰岩，下部为灰色、浅灰色白云质石灰岩夹泥灰岩。
（2）本溪组
井田内共有2个地面（21-14、25-1）、4个井下钻孔（2、3、6、7）钻孔穿过本溪组地层，厚度37.60~46.82m,平均厚41.74m。
由灰色、浅灰色石灰岩（十二灰、十四灰）及紫色、杂色、灰绿色铁铝质泥岩组成。
顶部第十二层石灰岩常具云朵状、砾状扰动构造，层位稳定但厚度变化较大，厚度1.90~7.60m，平均厚5.36m。
中部第十四层石灰岩呈灰白色，质较纯常夹有灰绿色粘土岩薄层，层位稳定但厚度变化也较大，厚度5.30~12.35m，平均厚9.73m。
底部为暗紫红色，局部紫红色铁质泥岩和灰绿色铝质泥岩。
与下伏马家沟组呈假整合接触。
（3）太原组
受后期剥蚀影响，井田内的本组地层仅在个别钻孔内保留齐全，厚度
163.73~179.56m,平均厚169.44m。
三台组剥蚀面下距三灰顶面尚有十余米。
太原组共含薄层石灰岩12层,多位于泥岩之下,常构成煤层顶板。
其中第三、五、八、九和十下层石灰岩最为稳定,为本井田的主要标志层；第七上、十一层石灰岩较为稳定；第四、六、七下层石灰岩则不稳定。
共含煤18层,其中可采或局部可采者6层（9、12下、14、15上、16、17煤层）
太原组的主要沉积特点是薄煤层、薄层石灰岩与深灰色泥质岩交替出现,沉积旋回结构较为明显,韵律清楚,标志层显著,各煤层层位较为稳定,易于对比。
本组地层与下伏本溪组地层整合接触。
（4）山西组
山西组仅在井田西北部局部残留，最大残留厚度15.54m,由厚层状
砂岩、粉砂岩组成。
砂岩中常含有大量粉砂质、泥质包体,具混蚀状、波状层理及斜层理。
与下伏太原组地层整合接触。
（5）三台组
三台组最小残留厚度68.09m,最大残留厚度193.86m，井田内残留地层由东南部向西北部逐渐增厚。
由紫红色粉砂岩、细粒砂岩、砾岩和砂质泥岩等组成，砾岩分为二层。
三台组与上覆第四系、下伏二叠系、石炭系均呈角度不整合接触。
（6）第四系
厚度为42.48~82.33m，平均厚63.69m,由粘土、砂质粘土、粘土质砂和砂层组成。
中上部砂层较发育，以中、细砂为主，粘土含量较低，砂层连续性较好,中下部以粘土、砂质粘土为主,局部发育粉砂、细砂透镜体；底部多为粘土和砂质粘土,井田东南部则多为细砂层。
井田内第四系由东而西逐渐增厚,与下伏侏罗系呈角度不整合接触。
3）含煤地层
赵坡井田的主要含煤地层为太原组，山西组仅在井田西北部局部残留。
（1）山西组
山西组仅在井田西北部局部残留，最大残留厚度15.54m由厚层状
砂岩、粉砂岩组成。
砂岩中常含有大量粉砂质、泥质包体，具混蚀状、波状层理及斜层理。
（2）太原组
太原组已受到不同程度的剥蚀，残厚163.73~179.56m,平均169.44m。
除剥蚀部分外地层厚度稳定，沿走向，倾向岩性变化不大，主要由深灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、石灰岩和煤层组成。
组内相旋迥结构稳定，粒度韵律清晰，变化有一定的规律性，标志层多，物性特征明显，在垂向上具有较好的分段性，自下而上一般可分为四段：
第一段：
第十二层石灰岩顶界面至第十上层石灰岩顶面，平均厚度在
34m左右，为主要含煤段，共含煤4层（16、17、18上、?
18下），主要可采或局部可采者为16、17煤层。
第二段：
第十上层石灰岩顶面至12下煤层顶面，?
平均厚度在45.0m左右，其中砂岩占有较高比例，以浅灰色、灰绿色砂岩为特征，共含煤4层（12下、14、15上、15下），主要可采或局部可采者为12下、14、煤15上煤层。
第三段：
12下煤层顶面至三灰顶面，平均厚度在63m左右，是典型的海陆交替沉积层段，多层不可采薄煤层（7、9、10、11、12上、12上）、薄层石灰岩（三、四、五、六、七下）和潮坪砂泥质沉积交互发育，小旋回结构清晰、易于划分对比。
第四段：
第三层石灰岩顶面至太原组顶界面，平均厚度在31.0m左右，所含煤层大多不稳定、不可采，是石灰岩、?
碎屑岩和极薄煤层互层段，三台组剥蚀面一般距三灰顶面尚有十余米，地层残缺不全，仅在井田西北部的4个钻孔（91、23-13、25、25-3号孔）内保留齐全，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，间夹不可采薄煤层2~3层（煤4、煤5、煤6）。
地层系统
1米）度
厚度（米）
距（米）
厚度42.48〜82.33m,平均63.69m。
主要由灰、
黄、棕褐色的粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及
砂砾石层组成。
属洪积、冲积、湖积相沉积。
63.69
下含水段
中朱上三
7>'
-_--T_-
sSs=
生罗台
193.86
15.54
主要由灰绿、灰色粉砂岩夹少量细砂岩、砂质泥岩组成。
主要由紫灰、紫色粉砂岩、细砂岩、中砂岩及
砾岩组成。
底部为紫红、杂色砾岩，厚度18.78
--36.00米，平均29.66米。
砾石成份以石英岩、石灰岩为主，其次为岩浆岩、砂岩、泥岩。
磨园度较好，分选性差。
该层砾岩分布普遍，层位稳定，可作为地层对比的标志层。
主要由紫红色粉砂岩、砂砾岩、砾岩组成。
在中下部夹紫红色砾岩0--5层，厚度0--19.90米，砾
石成份以石英岩、石灰岩为主，其次为岩浆岩、砂岩、泥岩。
泥、硅质胶结，不甚坚固。
钻孔最大揭露残厚15.54m主要由砂岩粉砂岩组成。
3
第
段
第
段
第
段
三灰
7.94
169.44
C3
41.74
C2
>800
02
五灰
—9-
12卜
八灰
14
九灰
^5上
15下
十灰
十二
十四
十—
17
16
2.18
0.62
1.20
2.47
0.68
1.70
0.59
4.84
1.14
0.63
0.72
5.36
9.73
23.43
32.75
3.16
12.67
34.73
7.14
18.80
24.16
5.36
8.00
—17.71
9.73
17.29
钻孔揭露残厚163.73〜179.56m,平均169.44m。
主要由深灰色灰色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细
砂岩、中砂岩、石灰岩和煤层组成。
共有石灰岩12层，其中第三、五、八、九、十下灰最为稳定，为本组良好的标志层。
共含煤18层，其中可采和
局部可采煤层6层（9、12下、14、15上、16、17）均为薄煤层。
产化石：
QuasifusullinaphaselusLee
TriticitesminutusLee
Dictyoclostussp
NeuropterisovataHoffm
Lepidodendronsp
钻孔揭露厚度37.60〜46.82m平均41.74m。
主要由灰、浅灰色石灰岩及灰绿、紫红杂色粘土岩、铁铝质泥岩和少许砂岩组成。
属海陆交互相沉积。
产化石：
FusulinaquasicylindricaLee
钻孔最大揭露厚度116.73m。
为灰、棕褐色厚层状石灰岩夹白云质灰岩及豹皮灰岩，局部夹钙质
泥岩。
1.2.3煤层及煤质
1）含煤性
井田含煤地层为太原组，平均厚度169.44m。
含煤地层的沉积特点是煤层层数多、煤层厚度小、煤层结构简单，标志层明显，易于对比。
共含煤18层，由上而下依次为4、5、6、7、8、9、10、11、12上、12下、14、15上、15下、16、17、18上、18下煤层。
其中可采或局部可采者6层，即9,12下、14、15上、16、17煤层，纯煤平均总厚度4.95m,可采煤层含煤系数2.92%。
2）可采煤层
各可采或局部可采煤层厚度、结构，可采性，稳定性及层间距详见表
1.1。
表1.1各可采、局部可采煤层特征一览表
煤层
夹石
煤层
全井田厚度
（m）
可采区平均厚度
（m）
稳定程度
结
构
层间距（m）
名称
最小〜最大平均（点数）
可采性
指数
厚度变异系数
（%）
煤层稳定性
最小〜最大平均
层数
（点）
两极厚度（m）及岩性
（点数）
占
八、、
面积
9
0.27〜1.45
0.82
0.29
0.15
35
极不
简
1
0.07
0.62（31）
（9）
稳定
单
28.64~37.00
（1）
泥岩
12下
0.74~1.89
1.20
1.00
1.00
22
稳定
较简
32.75
1~2
0.05~0.30
泥岩、炭质泥岩
1.20（27）
（27）
单
2.47
（19）
14
0.45~0.95
0.79
0.45
0.65
17
极不
稳定
简
单
1
0.06
泥岩
0.68（31）
（14）
10.30~15.14
（1）
15上
0.28~1.05
0.85
0.22
0.33
18
极不
简
12.67
0
0.59（31）
（7）
稳定
单
30.05~38.59
（0）
16
0.75~1.67
1.14
1.00
1.00
18
稳定
较简
34.73
1（7）
0.05~0.15
泥岩、炭质泥
1.14（33）
（33）
单
555〜928
2
（1）
岩、黄铁矿结核
17
0.38~1.00
0.72（32）
0.78
（23）~
0.70
0.79
19
不稳定
简
单
7.14
1（3）
2
（1）
0.06~0.15
泥岩、炭质泥岩
（1）9煤层
9煤层位于太原组中上部五灰之下，煤层厚度0.27~1.45m，平均
0.62m。
下距12下煤层28.64~37.00m,平均32.75m;上距三灰20.60~25.91m,平均23.43m。
为极不稳定局部可采薄煤层，但局部可采区则为不稳定型。
煤层结构简单。
直接顶为五灰，伪顶不发育。
底板一般为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。
（2）12下煤层
12下煤层位于太原组中上部八灰之上，煤层厚度0.74~1.89m，平均
1.20m。
上距9煤层28.64~37.00m，平均32.75m。
为稳定型全区可采薄煤层。
煤层结构较简单。
煤层顶板多为砂质泥岩、粉砂岩、偶尔为泥岩。
底板为八灰
（3）14煤层
位于太原组中上部八灰之下，煤层厚度0.45~0.95m，平均0.68m。
上与12下煤层间隔一层平均厚度在2.47m的石灰岩（八灰），下距15上煤层10.30~15.14m，为极不稳定型局部可采薄煤层，直接顶板为八灰。
井田内常见有泥岩伪顶分布，偶尔为粉砂岩伪顶。
底板多为泥岩、细粒砂岩。
（4）15上煤层
15上煤层位于太原组中部九灰之下，煤层厚度0.28~1.05m，平均
0.59m。
下距16煤层30.05~38.59m，平均34.73m。
上距
升级会员 