开元煤矿30mta新井设计煤与瓦斯突出防治的浅析Word下载.docx

1、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5 km，倾向（南北）长平均约5.5 km，井田水平面积为27.5 km2。主采煤层一层，即9号煤层，平均倾角8，厚约6.60 m。井田地质资源/储量为393.26 Mt，工业资源/储量为389.83 Mt，设计资源/储量为377.32 Mt，可采资源/储量273.11 M

2、t，矿井服务年限为70.02 a。井田地质条件简单。表土层平均厚度40 m；矿井正常涌水量为140 m3/h，最大涌水量为220 m3/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6.69 m3/t，属高瓦斯矿井；煤层无自燃发火倾向，为类不易自燃煤层；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330 d，每天净提升时间16 h。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：A New

3、Mode of Coal Mining Under Buildings with Paste-Like Backfill Technology。关键词：立井开拓；采区；倾斜长壁采煤法；大采高；ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 1.8 Mt/a new underground mine design of kaiyuan

4、 coal mine. It contains ten chapters: 1.overview and the geographical features of the mining field; 2.boundary and reserves of the mining field; 3.working system, designed mine capacity and mine life; 4.development of mining field; 5.preparation in strip district; 6.coal mining method; 7.underground

5、 conveying; 8.mine exaltation; 9.mine ventilation and safety technology; 10.the basic technical and economic index.Kaiyuan coal mine lies in Yangquan, Shangdong province. As shitai railway and taijiu highway run across the southern part of the mining field, the traffic is very convenient. Its about

6、5 km on the strike and 5.5 km on the dip,with the 27.5 km2 total horizontal area. The minable coal seams of this mine are 9 with the average thickness 6.60 m , the average dip of 8. The geological resources/reserves of this coal mine are 393.26 Mt, the proved resources/reserves are 389.83 Mt , the d

7、esigned resources/reserves are 377.32 Mt and the minable resources/reserves are 273.11 Mt, with a mine life of 70.02 years.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 140 m3/h and the maximum mine inflow is 220 m3/h. It is lean coal with low mine gas emission

8、 rate and coal spontaneous combustion tendency, and its a coal that has no dust explosion.This mine adopts vertical shaft development with one mining level and centralized ventilation. The adopted coal winning method is longwall mining to the dip or to the rise. The belt conveyor is applied to trans

9、port coal and track transport, is used in the auxiliary conveying. The workers work 330 days per year ,and exaltate 16 hours one day .The “four-six” working system is applied for coal mining . The monographic study is a thermal analysis of the gas pulling out in Xinyuan.The translated academic paper

10、 is about Coal Mining Under Buildings with Paste-Like Backfill. Its title is that A New Mode of Coal Mining Under Buildings with Paste-Like Backfill Technology。Keywords：vertical shaft development; strip district ; longwall mining to the dip or to the rise; great mining height第一篇 一般部分第二篇 专题部分煤与瓦斯突出防治

11、的浅析第三篇 翻译部分A New Mode of Coal Mining Under Buildings withPaste-Like Backfill Technology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14 km，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1504338319881416562732公路16048575013501750570307国道从井田中部

12、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1247.3 m；最低点在井田东南的寺庄，标高为1062.7 m，最大高差为184.6 m，一般相对高差多在40-100 m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：

13、平均年降水量为505.41 mm，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1754.16 mm,年最高达2265.0 mm，年最低为1483.8 mm；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2.48 m/s，最大月平均为3.9 m/s，最小月平均为1.0 m/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1.10 m。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

14、本地震烈度区。1.1.5 电源条件现矿井工业场地建有35 kV变电所，双回35 kV电源引自新元煤矿110 kV降压站。风井工业场地两回6 kV供电电源,均引自开元矿35 kV变电所的6 kV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

15、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180.00325.00 m，平均厚度为298.32 m。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：（O

16、2f）厚度为122.59238.30 m，平均厚度为166.53 m,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29.9468.62 m,平均厚度为47.97 m。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104.11-134.21 m,平均厚度为120.78 m。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

17、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48.2270.00 m，平均厚度为60.00 m。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111.60133.14 m，平均厚度为122.60 m。以底部K8砂岩连续沉积于山西组之上

18、，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235.00438.45 m，平均厚度为345.00 m，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

19、，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025 m，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570 m，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1030 m，淡红、褐黄色亚粘土、粘土，夹古土壤层及1-3层钙

20、质结核，底部为淡红色砂砾石层。4. 上更新统（Q3）厚度为015 m，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020 m，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

21、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480井田内延伸约2500 m。上峪背斜：位于井田中部，放马沟向斜南。两翼倾角4602. 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70800。为209和H1号孔所揭露，209号孔缺失K3K2下地层，使太原组地层缩短35 m。H1号孔太原组缺失K3灰

22、岩及其上、下部地层，使地层缩短17 m。故该断层断距在1735 m间，井田内延伸长度约1200 m。（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20 m，延伸长度约160 m。（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15 m，延伸长度600 m。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17351200209、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）15600位于F12断层北走向北走向北东倾向南东4（F14）743

23、0位于F13断层西与F12断层基本平行延伸5（F19）823#孔揭露走向北东东倾向南6（F53）16301500210#孔揭露位于F12断层北走向近似东西倾向南7（F54）7.0500H2#孔揭露推断其走向北东东倾向南8（F62）12.0670巷道揭露位于井田西北角走向北东东倾向南9（Fh1）6.0115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）8.0130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

24、矿矿产资源储量核实报告断层整理表1-3 5 m以上落差断层特征一览表（三维地震带内） 煤层3#1125三维带内北西处走向近似东西210.5240三维带内南西处走向近似东西39.0300三维带内中部走向北东4三维带内中部走向北西5250三维带内中东部走向北西630.0480三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#10.0200三维带西部走向近似东西27.017015#下280120100（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7

25、 m，延伸长度430 m。（5）F19正断层为23号孔揭露，测井解释断点深度348.40 m，6号煤断失，推断其走向北东东，倾向南，断距8 m，延伸长度600 m。（6）F53正断层位于F12断层北，走向近东西，倾向南，倾角800，断距1630 m，延伸长度1500 m。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431.20 m，推断其走向北东东，倾向南，断距7 m，延伸长度500 m。（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12 m，延伸长度约670 m。（9）Fh1逆断层位于井田北部，H5号孔东，巷道中所见

26、，走向近东西，倾向北，倾角750，断距6 m，延伸长度115 m。（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6 m，延伸长度110 m。（11）Fh3正断层位于H5号孔南，走向北东，倾向北西，倾角750，断距8 m，延伸长度130 m。（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7 m，延伸长度380 m。（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5 m，延伸长度130 m。另外，三维地震勘探中发现一条落差30 m的断层，小于15米断层36条；开采过程尚见到几条断距

27、23.5 m，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90 m，短者20 m；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254 m,短者20 m。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130570 m，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