宇煤矿8#煤层井田开拓开采与矿井通风设计毕业论文设计.docx

1、宇煤矿8#煤层井田开拓开采与矿井通风设计毕业论文设计宇煤矿8#煤层井田开拓开采与矿井通风设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

2、按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）

4、附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5

5、.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是

6、否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中

7、及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及

8、格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日宇煤矿8#煤层井田开拓开采与矿井通风设计摘要本设计主要对矿井概况

9、、井田开拓方式、采区巷道布置、矿山基本巷道、矿井通风设计、煤矿灾害防治等六章进行了设计，其中以矿井通风为重点，进行了详尽的阐述和计算，附有图纸。灾害防治作为煤矿安全生产的必要前提，因此在设计的最后专门编写一章对其进行阐述。井田开拓方式：斜井开拓，倾向长壁综采一次采全高采煤法。矿井采用主斜井、副斜井进风，回风立井回风的中央并列式通风系统。局部通风采用局部通风机压入式通风。主通风机通风方法为机械负压抽出式通风。关键词：井田开拓；矿井通风设计；采区巷道布置第一章 矿井概况 1.1 井田自然概况 1.1.1 交通位置银宇煤矿位于古交市西北7km，白家沟村一带，行政区划隶属梭峪乡管辖。地理坐标为：东经1

10、120646-1120812，北纬375811375910。矿区西距太佳公路约2.5km，距镇城底铁路专用线约3.5km，与太佳公路相连，交通方便。银宇煤矿位于吕梁山脉关帝山东翼与云中山端交接处，属褶皱蚀中山区，沟谷发育，切割深度90160m，地势总体为东北高西南低。最高点位于井田东部山梁，标高为1327m，最低点位于井田西部，标高为1130m，最大相对高差197m。 1.1.2 河流水系本井田地表水系属黄河流域汾河水系，井田内无常年性河流，只发育一些较小的沟谷，这些沟谷平时干涸，遇暴雨或大雨时形成洪水，井田北部沟谷向西北，南部沟谷向西南汇入汾河，井田东部沟谷向东汇入后背沟，再向东南汇入矾石沟

11、，矾石沟向南汇入汾河，属汾河水系。 1.1.3 气象及地震情况区内为温带大陆性季风气候，年内四季分明，春季多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽短暂，冬季寒冷干燥。多年平均气温9.6。全年无霜期120180天，每年11月底霜冻，翌年3月初解冻。最大冻土深度80cm，年均降水量为426.1mm，大多集中在79月份，占全年降水量的60%以上，年平均蒸发量2093.8mm，为年均降水量的近5倍。 1.1.4 矿井供电银宇煤矿在本矿区西北约1.0km处建有35kV变电站一座，站内设2台20MVA变压器，有10kV出线间隔；该35kV变电站双回路电源，分别引自火山35kV变电站和镇城底110kV变电站35kV不同

12、母线段。两变电站均能满足本矿生产用电量的要求。在矿井工业场地建有10kV变电所1座，两回10kV电源分别引自本矿区35kV变电站10kV母线段，导线型号均为LGJ-150mm2，输电距离约1.0km。两回电源线路一回工作，一回(带电)备用。当一回线路故障时，另一回仍能保证全矿井负荷用电。 1.1.5 矿井供水地面供水水源：银宇煤矿已与古交市梭峪乡白家沟村民委员会签订了供水协议书，主井工业场地生产和生活用水由古交市梭峪乡白家沟村提供。井下供水水源：矿井正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h,涌水排至地面后，经净化处理达标后，作为矿井井下消防、洒水及井下用水设施用水水源。 1.1.6

13、井田内小煤窑开采情况据调查，井田内2+3号煤层存在一处小窑破坏区，位于井田东北部，面积为289350m2，2002年关闭，具体开采情况不明。 1.2 井田地质 1.2.1 地层井田内山梁一般为新生界地层覆盖，沟谷两侧多为基岩出露。所见地层有古生界二迭系下统山西组和下石盒子组、新生界第三、四系。 1.2.1.1 奥陶系中统峰峰组一般厚85m左右，分为上、下两段。下段：厚10.2259.06m，一般25m左右。为一套灰色、灰黄色角砾状泥灰岩。角砾成分为石灰岩、泥灰岩碎块，呈棱角状。常夹有层状隐晶质石膏或脉状纤维质石膏（称第一石膏带）。上段：厚23.9469.81m，一般60m左右。岩性为深灰色厚层

14、状石灰岩，致密坚硬，裂隙发育，中部有时夹灰黄色薄层状泥灰岩。 1.2.1.2 石炭系中统本溪组全厚20.7244.22cm，平均31.12m.平行不整合于奥陶系之上底部为铁矿，呈鸡窝状分布，厚03.21m，平均1.90m左右；本区埋藏浅，钴孔所见亦多为褐铁矿。其上为不稳定的G层铝土岩，厚08. 23cm，平均3.5m左右；银灰或浅灰色，团块状，具鲕状结构，常与铁矿共生，有时呈侵染状或透镜状赋存于铝土泥岩之中。个别点见铁矿、铝土岩同时尖灭，代之以砂岩或砂质泥岩直接覆于奥陶系中统（O2）之上。中、上部由灰黑色泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩及浅色粘土岩组成，夹不稳定灰岩12层及煤线12层。主要为浅海相

15、、过渡相；总的旋回结构明显，为海陆交互相沉积。 1.2.1.3 石炭系上统太原组与下伏本溪组整合接触，属海陆交互相沉积，系井田主要含煤地层之一。全厚95.26123.77m，平均113.13m。按岩性、岩相和沉积旋回的不同，可分为上、中、下三段。下段：自K1 砂岩至8号煤顶。基底K1（晋祠）砂岩在本井田不甚发育，厚1.004.20m，平均2.50m，多为灰色中细粒砂岩，泥质胶结，含铁质，横向变化较大，有时相变为砂质泥岩；其上为一组黑灰色、灰色过渡相及陆相沉积，岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主，夹粘土岩及不稳定砂岩，含11、10、9、8号煤层，其中8、9号可采。中段：自L1 至L4灰岩顶。本段以碎屑岩

16、为主，有三层灰岩。其中L4灰岩全区稳定。K2灰岩有时由三角洲相碎屑沉积（称马兰砂岩）所替代。L4下为零星可采的薄煤层7号煤层。上段：自L4灰岩顶至K3砂岩底，以过渡相为主。中、下部由各粒级砂岩组成；上部以泥质岩为主，夹6号薄煤（不可采）及菱铁矿层（相当L5 灰岩层位）。本段不含或很少含化石。 1.2.1.4 二叠系下统山西组全厚37.5051.45m，平均41.50m，与下伏太原组呈连续沉积，为井田主要含煤地层之一。基底K3 （北岔沟）砂岩在井田一带不甚发育，多系河漫、河床相沉积，为灰色、灰白色中细粒砂岩，有时相变为粉砂岩或泥质岩，厚07.47m，平均3.92m。K3 砂岩沉积之后，其上以陆相

17、沉积及含煤厚度大为特征。主要由黑灰或深灰色砂质泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩组成。旋回结构较为明显，岩性变化不大。含煤45层，分别为02、03、1、2+3、4号煤层，其中2+3、4号煤层稳定可采。03号煤层以上受河床变迁的影响，地层厚度岩性变化比较大。 1.2.1.5 二叠系下统下石盒子组全厚71.22118.90m，平均85.35m，以K4（骆驼脖）砂岩为基底与下伏西组整合接触。本组依岩性及色调的不同，以K5砂岩分为上、下两段。下段（P1x1）：厚33.1052.40m，平均42.35m，以深灰色、灰色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩为主，夹黄绿色砂岩，呈互层状，下部常含12层煤线。上段（P1x2）：

18、厚38.1266.48m，平均43m，以灰绿色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩力主，间夹黄绿色砂岩及灰色泥岩。 1.2.1.6 上第三系上新统保德组全厚025m，一般10m左右。以砾岩为基底不整合于下伏基岩之上。砾石成分以石灰岩、变质岩为主，胶结较好。其上为棕红色粘土，含粉、细砂质较多，上部含23层钙质结核层。 1.2.1.7 第四系中上更新统下部为中更新统离石组，全厚030m，平均7m左右。以淡红色、浅红色粘土及砂质粘土力主，中下部含钙质结核35层，底部常有12层半胶结状砂砾层。不整合覆于较老地层之上。其上为上更新统马兰组，全厚025m，一般3m左右。主要为灰黄色黄土，含粉、细砂、垂直节理发育，底部

19、有豆（卵）状钙质纬核，与下伏地层呈不整合接触。 1.2.2 构造本井田处于吕梁山隆起东翼，西山煤田平缓不对称向斜的北部。本井田褶曲构造较发育，轴向北东的白家沟背斜穿过井田西部，背斜西北翼在井田内走向北北西，倾向西，倾角约9左右；东南翼地层走向北东，倾向东南，倾角约13。在井田中部发育一个宽缓的向斜构造，轴向与白家沟背斜近平行，向南倾伏，其西北翼为白家沟背斜的东南翼，其东南翼地层走向北西，倾向西南，倾角约8左右。井田断裂构造较发育，现分述如下： 1.2.2.1 .F44正断层位于井田西北边界附近，走向北东,倾向西北，倾角80，落差2529m，井田内延伸长度约1400m。 1.2.2.2 F57正

20、断层位于井田北部，走向北东，倾向东南，倾角65，落差5m，井田内延伸长度约300m。 1.2.2.3 F58正断层位于井田北部，走向北东78东，倾向南，落差4m，井田内延伸长度约为600m。 1.2.2.4 F94正断层位于井田西南部，走向北45东，倾向西北，倾角60，落差5m，井田内延伸长度200m左右。井田内未发现岩浆岩等构造和侵入岩体。另外，在井田西南部，361钻孔施工时，揭露一个陷落柱，361钻孔位于陷落柱边缘，推断陷落柱长轴直径经50m左右。总的来说，该井田地质构造属于简单类型。 1.3 煤层特征 1.3.1 含煤地层及含煤性本井田主要含煤地层为太原组、山西组，共含煤11层，自上而下

21、为02、03、1、2+3、4、6、7、8、9、10、11号，其中2+3、4、8、9号煤层为全区可采煤层，03、1、7号煤层为零星可采煤层。含煤地层平均总厚154.63m，煤层平均总厚13.52m，含煤系数8.74%，可采煤层平均总厚11.13m，可采含煤系数7.20%。 1.3.1.1 山西组山西组平均地层厚度41.50m，含煤平均总厚7.37m，含煤系数17.76%。 1.3.1.2 太原组太原组平均地层厚度113.13m，含煤平均总厚6.15m，含煤系数5.44%。 1.3.2 可采煤层本井田可采煤层有2+3、4、8、9号煤层。 1.3.2.1 2+3号煤层位于山西组中部，上距下石盒子组K

22、4砂岩20m左右，煤层厚度0.504.53m，平均3.11m，稳定，全井田可采，结构简单，有时含有一层夹石，夹石最大厚度1.10m。顶板岩性可砂质泥岩或细砂岩，底板岩性为细砂岩或砂质泥岩。 1.3.2.2 4号煤层位于山西组下部，上距2+3号煤层4.4012.33m，平均7.66m。井田内稳定可采，煤层厚度2.123.55m，平均3.06m，结构简单，无夹石。煤层顶板岩性为细砂岩或砂质泥岩。底板岩性为砂质泥岩或粉砂岩。 1.3.2.3 8号煤层位于太原组下段顶部，上距4号煤层56.5160.35m，平均57.83m。煤厚2.154.35m，平均3.50m。全区稳定可采，结构简单，有时含1层夹石

23、。为井田主要稳定可采煤层之一。顶板为泥灰岩或石灰岩。底板为砂质泥岩或粉砂岩。 1.3.2.4 9煤层位于8号煤下4.8812.03m，平均8.67m。煤厚0.792.18m，平均1.78m。厚度稳定，全井田可采，结构简单，有时含12层夹石。顶底板岩性均为细砂岩或砂质泥岩。各煤层赋存特征见表2-1-1。表2-1-1 可采煤层特征 地层煤层厚度（m）间距（m）结构（夹石层数）稳定性可采性顶底板岩性顶板底板山西组2+30.5-4.533.114.40-12.337.66简单(01)稳定全区可采砂质泥岩细砂岩细砂岩砂质泥岩42.12-3.553.06简单无夹石稳定全区可采细砂岩砂质泥岩砂质泥岩细砂岩5

24、6.51-60.3557.83太原组82.15-4.353.50简单(01)稳定全区可采泥灰岩石灰岩砂质泥岩粉砂岩4.88-12.038.6790.79-2.181.78简单(02)稳定全区可采细砂岩砂质泥岩砂质泥岩粉砂岩 1.3.3 煤质 1.3.3.1 煤的物理性质8号煤层：以光亮煤型为主，镜质组和半镜质组含量8085%，在丝炭化、半丝炭化物质上，可以见到少量植物组织的原始结构，如胞腔、细胞壁等，矿物含量较小，除粘土外，沿含有结构状的黄铁矿，但其横向变化大，个别钻孔竟达78%。 1.3.3.2 显微煤岩特征本井田内各采煤类均为焦煤，4号煤层为中灰、特低硫煤，8号煤层为中灰、中硫煤，9号煤层

25、为低灰、低硫煤。 1.3.4 煤类井田内可采煤层为2+3、4、8、9号煤层，宏观煤岩类型以半亮型和半暗型、暗淡型煤为主，光亮型煤和混合类型次之，具层状结构，玻璃光泽，参差状断口，节理不发育，现将其显微煤岩类型级组合分含量分述如下： 1.3.4.1 2+3号煤层以半亮型和半暗煤型为主，过渡组分比较多，镜质组和半镜质组的含量之和低于其它煤层，矿物含量中等，以粘土为主，分布不均匀，多以小颗粒，小块充填于各有机组分裂隙间。 1.3.4.2 4号煤层；以半亮型煤型和混和矿物暗煤为主，半镜质组、丝炭组和粘土常常混杂在一起，矿物含量高，呈分散状，以粘土为主。 1.3.4.3 8号煤层：以光亮煤型为主，镜质组

26、和半镜质组含量8085%，在丝炭化、半丝炭化物质上，可以见到少量植物组织的原始结构，如胞腔、细胞壁等，矿物含量较小，除粘土外，沿含有结构状的黄铁矿，但其横向变化大，个别钻孔竟达78%。 1.3.4.4 9号煤层其特点是各种显微煤岩类型都占一定的比例，过渡组分多，有机组分之间的充填、胶结和混杂现象十分明显，矿物较多，以粘土为主，并有一部分黄铁矿多呈小晶粒状与粘土混杂，对煤的洗选有一定影响，镜质组和半镜质组含量达7085%，丝质组个别含量较高，一般10%，属半亮煤型。 1.3.5 煤层顶、底板特征及瓦斯、煤尘、煤的自燃性 1.3.5.1 煤层顶、底板特征2+3煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为细砂

27、岩或砂质泥岩；4号煤层顶板为细砂或砂质泥岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩；8号煤层顶板为泥灰岩或石灰岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩；9号煤层顶板均为细砂岩或砂质泥岩。顶板为灰岩，其裂隙中充填方解石，厚度变化较小。底板为砂质泥岩。井田内各煤层顶板均平整，无裂隙，强度较大，易管理，底板岩石膨胀量不大，而且据本矿及邻近矿井开采经验，各煤层均无底鼓现象。本井田煤系地层岩石类型以互层状软硬相间碎屑岩类为主，间夹坚硬的石灰岩或泥灰岩，工程地质类型为简单型。 1.3.6 瓦斯 根据2011年4月，太原市煤炭工业局文件并煤瓦发2011154号文关于山西华润煤业有限公司银宇煤矿8、9#煤层瓦斯涌出量预测报告的批复，矿井最

28、大绝对瓦斯涌出量为8.95 m3/min，最大相对瓦斯涌出量为7.09 m3/t。属于低瓦斯矿井。 1.3.7 煤尘爆炸性及自燃倾向性井田内4、8、9号煤层自燃倾向性等级均为类，为自燃煤层，煤尘均有爆炸性。 1.3.8 地温、地压矿井生产过程中观测，未发现地温异常现象，本区属地温正常区。 1.4 井田水文地质 1.4.1 地表水井田内无常年性流水，只发育一些较小的沟谷，这些沟谷平时干涸，遇大雨或暴雨常发洪水，水流以井田东部山梁为分水岭，东部向东南汇入矾石沟，再向南汇入汾河，西部向西南、西北汇入陵足沟，再向南汇入汾河。 1.4.2 井田主要含水层 1.4.2.1 中奥陶统灰岩岩溶含水层为一套浅海

29、相碳酸盐岩沉积，自下而上划分为下马家沟组（O2x），上马家沟组（O2s），峰峰组（O2f）。与矿井充水关系最大的是上马家沟组和峰峰组，梭峪勘探区西界外分布奥灰的大面积露头区，据矿区资料，上马家沟组下段（O2s1）厚19.6141.96m，一般20m，岩性多为角砾状泥灰岩；或夹薄层石灰岩，为一隔水层段。中段（O2s2）厚71.29157.00mm，一般120m，岩性为厚层石灰岩，厚14.2548.80m，岩溶不太发育，为一弱含水层；上段（O2s3）厚49.24118.97m，一般60m，岩性以厚层石灰岩为主，一行贿受贿裂隙岩溶发育，为主要含水层段之一。峰峰组下段（O2f1）厚10.0259.09m，一般25m，岩性为角砾状泥灰岩夹石膏层，为一隔水层段。上段（O2f2）厚23.9469.81m，一般60m，岩性为厚层状石灰岩夹泥灰岩，石灰岩岩溶发育，邻区钻孔中曾见有1m高的溶洞，该段为主要含水层之一。据区域水文地质资料，水位标高840m左右，富水性中等。水化学类型为HCO3CaMg型，矿化度为395.84mg/l，总硬度13.94790德国度，酸度0.2045mg/l；碱度3.8782mg/l，总固形物285mg/l，PH值7.81，属于弱碱性，微硬水，水质清澈，透明无味，符合生活饮用水标准。本含水层为井田主要含水层。 1.4.2.2 太原组砂岩、灰岩裂隙、岩溶含水