矿采工程xx煤矿09mta新井设计.docx

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矿采工程xx煤矿09mta新井设计

前言

矿井毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，是对函授期间所学知识的一次综合性考察，其目的是使我们运用本科阶段所学的理论知识并联系矿井生产实际而进行的矿井开采设计，以培养和提高我们分析和解决实际问题的能力，是对我的一次综合性能力演练。

本次设计的题目是XX煤矿0.9Mt/a新井设计，是在XX煤矿井田地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料，运用所学知识同时参考《采矿学》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿矿井开采设计手册》、《井巷工程》、《通风安全学》等参考资料，在指导老师精心指导下独立完成。

此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针政策，结合设计矿井的实际情况，遵循采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下完成设计的。

在设计的过程中，我受益非浅，自己感觉在看的书还是太少，钻研得还是不够深刻，这激励我以后要再接再厉。

由于本人水平有限以及对知识的掌握程度不高，设计中难免存在错误和疏漏，恳请各位老师批评指正。

设计人：

XXX

2016年9月25日

摘要

XX煤矿位于山西省尧都区境内,由6个矿（临汾中煤建刁尚沟煤矿有限公司、山西临汾来宏煤业有限公司、山西临汾尧都东太煤业有限公司、山西临汾郭家庄煤矿有限公司、山西临汾老君煤矿有限公司、山西临汾鑫浩煤业有限公司）和空白区组成。

矿井的设计思想是以市场为导向，以经济效益为中心，以科技进步为动力，认真贯彻执行国家有关煤炭建设的方针政策，按照高起点、高技术、高效率、高效益的建设方针，结合本矿资源条件和优势，运用现代先进的设计理念，积极采用先进适用的新技术、新工艺、新设备、新材料；根据系统工程的思想，进行全面策划，综合考虑，实现系统创新。

按照系统配套，整体协调的总要求，贯彻生产高度集中化、开拓开采系统简单化、采掘高产高效综机化、煤流胶带输送机化、辅助运输单一化、主要设备集控自动化、监控管理信息化、地面布置合理化和技术经济合理化的技术原则，把本矿井建设成为高产高效、安全可靠的国内现代化矿井。

设计特点

（1）本井田共查明保有资源/储量（111b+122b+333）为102.41Mt，其中2号煤层保有资源/储量（111b+122b+333）为4.74Mt，10号煤层保有资源/储量（111b+122b+333）为97.67Mt。

根据该井田的地质储量计算，全矿井工业资源/储量为100.95Mt，矿井设计资源储量为98.12Mt，矿井设计可采储量为74.2Mt。

矿井设计生产能力为0.9Mt/a,服务年限58.9a。

（2）矿井建设规模为0.90Mt/a，服务年限58.9a。

（3）工业场地选择在原老君庙煤矿工业场地。

采用斜井开拓方式，利用已有老君庙井筒进行改造，即刷大并延伸老君庙煤矿副斜井仍作为XX煤矿副斜井；刷大并延伸原有回风斜井作为主斜井；利用原有回风立井井筒并装备梯子间作为回风井及安全出口，其中主斜井装备1m，运量260t/h的带式输送机，用于煤炭运输。

同时布置一套架空乘人器，用于运输人员上下井。

井筒内敷设消防洒水管路以及下井电缆，同时用于安全通道；副斜井装备直径2.5m的单绳缠绕式提升机1台，担负矿井全部辅助提升任务，敷设消防洒水管路、排水管路、压风管路及通讯电缆，兼做矿井安全通道；回风井井筒直径4.5m，担负全矿井回风任务。

（4）大巷煤炭运输采用胶带机连续运输，大巷辅助运输采用有轨运输，井底车场采用调度绞车运输，大巷采用无极绳连续牵引车牵引矿车运输。

（5）根据矿井实际情况，考虑矿井煤层赋存条件，本次设计主要考虑9+10+11号煤的开采；矿井达到设计生产能力时布置1个采区，1个综采放顶煤工作面，工作面长度165m。

布置2个综掘工作面，其中1个综掘工作面兼有普掘设备，保证回采工作面及开拓接替。

（6）矿井采用抽出式通风系统，初期采用中央并列式通风方式。

关键词：

斜井开拓胶带机连续运输放顶煤综采现代化矿井

设计人：

XXX

Abstract

JinNiucoalmineislocatedintheterritoryofShanxiDistrictofYaoduProvince,the6mines（LinfenzhongmeijianShangDiaoGouCoalMineCo.Ltd.,ShanxiLinfenCoalIndustryCo.Ltd.,ShanxiLinfenWangYaoduDongtaicoallimited,ShanxiLinfenCo.Ltd.,ShanxiGuoJiaZhuangcoalmineofLinfenCoalMineCo.Ltd.,ShanxiLaojunLinfenXinhaoCoalCo.Ltd.）thecompositionandblankarea.

Thedesignideaofmineiswiththemarketoriented,takingeconomicbenefitsasthecenter,withtheprogressofscienceandtechnologyasthedrivingforce,conscientiouslyimplementtherelevantnationalcoalconstructionpolicies,inaccordancewiththeprincipleofhighstartingpoint,hightechnology,highefficiencyandhighefficiencyofconstruction,combinedwiththemineralresourcesconditionsandadvantages,usingmodernadvanceddesignconcept,activelytheuseofadvancednewtechnologies,newprocesses,newequipmentandnewmaterials;accordingtothethoughtofsystemengineering,comprehensiveplanning,comprehensiveconsideration,systeminnovation.Inaccordancewiththegeneralrequirementsoftheoverallcoordinationofsupportingsystem,andimplementthehighlycentralizedproductionandexploitationsystemsimple,highyieldandhighefficiencyofcomprehensivemining,coalflowbeltconveyor,singleauxiliarytransportequipmentcontroltechnology,themainprincipleofautomation,monitoringinformationmanagement,thelayoutofrationalizationandtechnicalandeconomicrationalization,themineconstructionhasbecomeahighyieldandhighefficiencyandsafetyofdomesticmodernmine.

Designfeatures

（1）thefieldisfoundtomaintainreserves（111b+122b+333）for102.41Mt,whichhasNo.2coalresources/reserves（111b+122b+333）4.74Mt,No.10coalreservesresources/reserves（111b+122b+333）97.67Mt.Accordingtothegeologicalreservesofthemine,allmineindustrialresources/reservesof100.95Mt,minedesignresourcesreservesof98.12Mt,minedesigncanbeminedreservesof74.2Mt.Minedesignandproductioncapacityof0.9Mt/a,servicelifeof58.9a.

（2）themineconstructionscaleis0.90Mt/a,theservicelifeis58.9a.

（3）theindustrialsiteselectionintheoriginalLaojunmiaocolliery.Theslopedevelopmentmode,toimprovetheexistingLaojunmiaowellbore,namelythebrushandextensionofauxiliaryslopeLaojunmiaocoalmineisasauxiliaryslopecattlebrushandShanxicoalmine;extendingtheoriginalreturnslopeasthemainshaft;theuseoftheoriginalairshaftsandequipmentbetweentheladderaswellandreturntheexit,themainshaftequipment1m.Beltconveyorforcoaltransportvolume260t/h.Atthesametime,thearrangementofasetofoverheadpassenger,usedtotransportpersonnelupanddownthewell.Firesprinklerpipeandwellborelayingundergroundcables,andsafepassageforinclinedshaftdiameterof2.5m;equipmentforsingleropewindinghoistingmachine1,responsibleforallmineauxiliaryhoistingtasks,layingfiresprinklerpipe,drainagepipe,airpressurepipelinesandcommunicationcables,andminesafetychannel;mineventilationshaftdiameter4.5mresponsibleforalltasks,minereturnair.

（4）roadwayofcoaltransportationbycontinuoustransportbeltmachine,roadwayauxiliarytransportbyrailtransport,shaftbottombydispatchingwinchtransportation,roadwaywithendlessropecontinuoustractortractiontramcartransport.

（5）accordingtotheactualsituationofthemine,consideringtheoccurrenceofcoalmineconditions,themaindesignconsiderationof9+10+11coalmining;coalmineproductioncapacitytomeetthedesignlayoutof1districts,1fullymechanizedtopcoalcavingface,thelengthoftheworkingface165m.2workingfaceoffullymechanizedminingfaceisarranged,and1ofthefullymechanizedworkingfacehasthecommondrivingequipmenttoensuretheworkingfaceandthedevelopmentofthereplacement.

（6）theuseoftheextractiontypeventilationsystem,theinitialuseofthecentralparallelventilation.

Keywords:

inclinedtoopenupcontinuoustransportationoffullymechanizedcavingcoalminemodernizationtapemachine

Designby:

LiHaizhong

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

一、交通位置

XX煤矿位于临汾市西北，行政区划属尧都区管辖，井田分布在土门镇和枕头乡两乡镇内。

交通主要为公路，矿井向东北约7.0km可至西头村，其间有砂石公路相通，西头村至土门镇约13km，有柏油路相通，土门镇至大运高速约1km，距临汾约12km，临汾有铁路、大运高速路通过，交通条件比较便利。

井田交通位置图

二、地形地貌

本井田位于吕梁山南端，主要山梁走向呈北西向。

本井田地形总体呈西高、东低，南高北低。

最高点位于井田中西部西南洼的西南角150处，标高为+1349.50m，最低点位于井田北东边界王家崖河谷，标高为+940m，相对高差409.5m。

属中低山地貌。

区内地形复杂，切割强烈，沟谷纵横，多呈“V”字形。

三、河流

井田地表沿临（汾）－黑（龙关）县级公路展布东西向地表分水岭。

分水岭南侧发育西坡河、老窑庄河，分水岭北侧发育洞上河、凤岭河、河底河。

井田地表大气降水汇集于分水岭两侧沟谷或河流；洞上河、凤岭河、河底河往北至井田北部边界汇入王家崖河，王家崖河往南东经土门至临汾汇入汾河；西坡河、老窑庄河往南至井田南部边界汇入仙洞沟河，仙洞沟河往南东至临汾汇入汾河；汾河往南西经侯马、新绛至河津禹门口注入黄河。

本井田属黄河流域，汾河水系。

四、气象及地震烈度

由于井田地处山区，昼夜温差大，为四季分明的暖温带半干旱季风型大陆性气候。

据尧都区气象站近年来的观测资料，年平均气温9.5℃，一月份最冷，极端最低温度-25℃，七月份最热，极端最高温度38℃，具明显的大陆性气候特征。

境内多年平均降水量为494.19mm。

1958年降水量最大为799.9mm；1965年降水量最小为278.5mm，山区降水量较平原区偏多，全年降水量主要集中在7、8、9三个月，一日最大降水量达104.4mm（1958年7月16日），全区年平均蒸发量为1829.4mm。

霜冻期一般是从11月到翌年4月，最大冻土深度1.0m，无霜期180~200d。

根据中华人民共和国标准GB50011-2010《中国地震动峰加速度区划图》，井田所属地区的地震基本烈度值为Ⅷ度，地震动峰加速度分区为0.20g。

据地震台资料，本区位于山西地震带洪洞—临汾地震中心与蒲县地震中心之间，历史上曾发生过大地震，对该区可能有所影响。

五、区域经济发展现状

井田处于山区，煤炭资源丰富，埋藏深度不大，便于开发利用，煤质优良，采煤及煤炭加工业发达，是区内重要产业，为区内经济发展贡献很大，此外还有炼铁、非金属加工等工业。

农业也受到煤炭工业发展的影响有较大的发展，主要农产品有玉米、小麦、土豆、豆类等。

但因耕地不多、村庄少，工业人口基本上为外来人口，本地富余劳力尚不能满足需要。

第二节井田地质特征

一、地层

本井田位于山西省霍西煤田霍州矿区南西部。

井田为基岩半裸露区，在沟谷及山梁出露奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组及下石盒子组、二叠系上统上石盒子组地层、第四系分布于山梁及沟谷两侧。

根据地表出露情况及钻孔揭露资料，将井田地层由老至新分述如下：

1、奥陶系中统下马家沟组（O2x2）岩溶裂隙含水组

岩性以厚层白云质灰岩为主，中厚层石灰岩、薄层白云质泥质灰岩互层，厚40--130m，岩溶、裂隙、溶隙、溶孔发育。

2、奥陶系中统上马家沟组（O2s2）岩溶裂隙含水组

岩性为豹皮状厚层灰岩，CaO含量高，杂质少，厚40~130m，岩溶裂隙发育。

3、奥陶系中统峰峰组（O2f）

为含煤地层基底，一般厚度90.80~110.44m，平均100.50m。

分为上下两段。

下段岩性为灰及深灰色泥灰岩及石膏层，夹薄层厚层状石灰岩，石膏层多为纤维状。

上段岩性为灰色厚层状石灰岩，夹薄层泥灰岩。

4、石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合覆盖于峰峰组之上。

厚度9.14~25.90m，平均为20.16m，由灰色及浅灰色铝质泥岩、石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩、不可采的极不稳定12煤层及“山西式铁矿”组成。

5、石炭系上统太原组（C3t）

整合覆于本溪组地层之上。

K1石英砂岩底至K7砂岩底，厚度为72.68~100.06m，平均85.42m。

为本区主要含煤地层之一。

岩性主要以灰黑色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩、石灰岩（K2、K3、K4）及煤层（5、6上、6、6下、7、7下、8、9、9+10+11、11下号）组成。

本井田内9+10+11号煤层稳定可采，其它煤层为不可采的不稳定煤层。

分三段叙述如下：

5.1下段（C3t1）

K1石英砂岩底至K2石灰岩底，厚度12.08~22.78m，平均17.58m。

K1为中细粒石英砂岩，钙质或硅质胶结，致密、坚硬，厚1.10~7.23m，平均2.42m。

为灰白色铝土岩夹黑色泥岩，含不稳定的薄层状石灰岩及9、9+10+11、11下煤层，其顶部为9、9+10+11号煤层，9+10+11煤层稳定，厚度大，结构复杂，为本区的主要可采煤层之一。

9煤层稳定，大部与10+11煤层合并，分叉区内9煤层零星可采。

5.2中段（C3t2）

K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚28.67~43.15m，平均36.65m，该层灰岩全区稳定，岩性主要以深灰色K2、K3石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色中细粒砂岩及7、7下、8号薄煤层组成。

K2石灰岩全区稳定，厚9.62~13.26，平均11.62m，岩性为深灰色生物碎屑石灰岩，含燧石结核，夹泥岩簿层；其上为黑色泥岩夹8号煤层，8号煤层上为K3灰岩，厚度1.95~8.05m，平均6.10m，全区稳定。

K3石灰岩之上为泥岩、细砂岩、砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下号两层薄煤层。

本段顶部为K4石灰岩在本区极不稳定，厚0.37~2.85m，平均1.71m。

K4石灰岩之下为砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下薄煤层。

7、7下、8号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。

5.3上段（C3t3）

从K4石灰岩顶至K7砂岩底，厚22.56~42.20m，平均30.44m，由砂岩、粉砂岩和泥岩组成，其主要特点是该段上下均为灰白色或灰黑色砂岩或粉砂岩，中间为厚层灰黑色或黑色泥岩，含5、6上、6、6下不可采薄煤层。

底部K5砂岩，厚0.95~7.81m，平均3.910m，岩性为灰白色中细粒砂岩，层面富含黑色有机质。

5、6上、6、6下号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。

6、二叠系下统山西组（P1s）

整合覆于太原组之上，K7砂岩底至K8砂岩底。

厚度为24.75~43.01m，平均34.81m。

为本区主要含煤地层之一。

岩性主要以黑灰色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩和灰白色细粒砂岩为主，含1、2上、2、2下、3、3下号煤层。

其中2号煤层为可采煤层。

其它煤层均为不可采煤层。

7、二叠系下统下石盒子组（P1x）

与下伏山西组地层呈整合接触，由K8砂岩底至K10砂岩底，厚度106.00~147.60m，平均123.18m，据岩性组合特征可分为上、下两段：

下段（P1x1）

由K8砂岩底至K9砂岩底，厚度为52.50~73.20m，平均59.90m。

岩性主要以灰白色细－中粒砂岩为主，夹灰色、深灰色粉砂岩、泥岩及薄煤线。

底部为K8砂岩，厚度1.20~12.75，平均6.73m，岩性为灰白色、巨厚层状中、粗粒砂岩，成分多以石英为主，长石次之，分选较好，孔隙式胶结，K8砂岩不稳定，局部相变为粉砂岩或砂质泥岩。

下部以灰色、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主，夹1~3层薄煤线。

上部以深灰色泥岩、粉砂岩为主，局部夹一层煤线。

上段（P1x2）

K9砂岩底至K10砂岩底，厚度为53.50~74.40m，平均63.28m。

岩性主要由灰绿色粉砂岩、灰绿色含紫色斑块泥岩及灰绿色中粒砂岩组成。

底部K9砂岩为绿色中粒砂岩，碎屑含量约90％,主要由75％的石英和10％的长石组成，杂基占10％，主要为水云母、高岭石等粘土矿物，分布较均匀。

其上多以灰色、深灰色粉砂岩为主，夹紫色斑块的灰绿色泥岩，是K9砂岩的辅助标志层。

顶部为紫红色、灰绿色铝质泥岩，巨厚层状，俗称“桃花泥岩”，是确定K10砂岩的辅助标志层。

8、二叠系上统上石盒子组下段（P2s1）

K10砂岩底至K12砂岩低，厚度一般为200m左右，本井田内保留厚度约160m，为黄绿色、紫红色泥岩、粉砂岩夹中、细粒砂岩组成。

底部为K10砂岩，厚度4.95~11.00m，平均7.93m，为黄绿色中细粒长石石英砂岩，底部为粗粒或含砾。

9、第四系中更新统（Q2）

厚20~50m，平均35.00m。

岩性以浅黄色亚粘土、亚砂土、耕植土及钙质结核等组成。

二、含煤地层

本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组及二叠系下统山西组、下石盒子组。

其中太原组、山西组为主要含煤地层，前者含主要可采9+10+11号煤层，后者含主要可采2号煤层，本溪组、下石盒子组含1~2层薄煤层。

现就主要含煤地层简述如下：

1、太原组（C3t）

1.1下段（C3t1）

K1石英砂岩底至K2石灰岩底，厚度12.08~22.78m，平均17.58m。

K1为中细粒石英砂岩，钙质或硅质胶结，致密、坚硬，厚1.10~7.23m，平均2.42m。

为灰白色铝土岩夹黑色泥岩，含不稳定的薄层状石灰岩及9、9+10+11、11下煤层，其顶部为9、9+10+11号煤层，9+10+11煤层稳定，厚度大，结构复杂，为本区的主要可采煤层之一。

9煤层稳定，大部与10+11煤层合并，分叉区零星可采。

1.2中段（C3t2）

K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚28.67~43.15m，平均36.65m，该层灰岩全区稳定，岩性主要以深灰色K2、K3石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩