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太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 1 摘摘 要要 本次设计是大同矿区 XXX 矿 12#煤层。该矿位于大同煤田东北端，距大同市 17.5Km，距口泉站 5.3Km。井田内有五九公路贯穿，交通方便。 全矿共有 14 个井筒，其中 10 个进风井筒，4 个回风井筒。矿井通风方式为混 合分区抽出式。 南山 12#层煤层赋存稳定，结构较简单，平均煤厚 5.8m，煤层倾角平均 6。 正常涌水量为 0.2m3/min，最大涌水量为 0.3m3/min ；盘区绝对瓦斯涌出量为 7.5m3/min，相对瓦斯涌量为 2.72m3/t，瓦斯等级为高瓦斯盘区。煤层具有爆炸性， 煤尘云爆炸下限浓度为 10g/m3；煤的自燃倾向性为容易自燃，煤的自燃发火期 612 个月。矿井通风方式为混合分区抽出式，各采区全部设置专用回风巷，各采掘工作 面实现分区通风，矿井通风系统合理、稳定、可靠。 井田共划分有两个盘区，开采煤层为 12。矿井采煤方法为综合机械化开采方 式，综合机械化掘进，生产区队设置有：一个综采队和两个机掘队。 矿井达产时的首采工作面位于东带区，该带区划分为 19 个条带，工作面长度 为 150m，推进长度为 2060m，回采顺序采用后退式、回采工艺大采高一次采全厚综 合机械化采煤法，采用“三八制”作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。 关键词：矿井开拓，综合机械化采煤，混合分区抽出式，通风方式 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 2 第一章矿井概述及井田地质特征第一章矿井概述及井田地质特征 1.11.1 矿区概述矿区概述 1.1.11.1.1 地理位置地理位置 XXX 矿井田位于大同煤田东北边缘，全矿居民区及工业广场沿 109 国道及十 里河南侧布置，呈东西长南北窄的条形地带。十里河沿井田中部穿过，将矿井整个 井田划分为南北两大部分，即河南部、河北部井田。河南井田东与南郊区马武山矿 相邻，南部与忻州窑矿精通兴旺煤矿相邻，西与云冈矿相邻，河北部井田走廊区西 与云冈保护煤柱及吴官屯矿界相邻，东与青磁窑矿相邻；走廊区以北井田，西部与 云冈矿相邻，北部与大同市甘庄煤矿相接，东部为大断层天然边界。全矿井整个井 田南北长 9.9 公里,东西长 0.57.5 公里，面积 28.5059 平方公里。 XXX 矿位于大同市以西 12.5 公里处，大同市南郊区云冈镇境内。其地理坐标 为北纬 40044010,东经 1130611311。大同铁路云冈支线纵贯 矿内，沿铁路两侧分别有两条矿内公路，通过横跨十里河的三座公路桥与 109 国道 相连，向东直达大同市，向西经云冈石窟可到云冈矿、左云等，向南经“五.九”公 路通向忻州窑和平旺地区，向北可通往 109 国道复线及内蒙古等地，可以说 XXX 矿交通是四通八达。 1.1.21.1.2 地形地貌地形地貌及水系及水系 XXX 矿为低山丘陵区，井田内大部为黄土覆盖，植被稀少，十里河从井田中部 通过，支沟呈羽状分布。十里河以北分水岭位于甘庄一带，其南部支沟流向十里河， 以北支沟汇入淤泥河。十里河南部分水岭位于荣华皂一带，以北支沟汇入十里河， 以南沟谷汇入忻州窑沟。井田内最高点位于北部为甘庄三角点，标高 1339.10m，最 低点位于十里河下游 1140.10m，相对高差 199m。 1.1.31.1.3 矿区电力供应矿区电力供应 XXX 矿电源取至来自云岗 110KV/35KV 变电站的 35KV、段母线。云晋 35KV 线路 LGJ240mm2 长段 6Km，供地面、井下生活、生产用电。 1.1.41.1.4 水文情况水文情况 本井田唯一的地表水系为十里河，该河发发源于左云县常凹村一带，由西向东 流经本井田至小站村附近注入大同平原汇入桑干河，全长 74km，汇水面积 1210km2。近年来水量逐年减少，雨季水位上升，暴雨期发洪水，长年迳流均由降水 及矿坑水排水补给，冬季结冰，河床冰封至翌年 3-5 月份方可解冻。 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 3 1.1.5 气候条件 本区属高原地带干旱大陆性气候。冬季寒冷，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。 本区气温一般较低，以年温差与日温差大为特点，年平均气温为 5.1，1 月气温最 低，为-15至-11，7 月气温最高，一般为 1920。极端最高温度 39.9， 极端最低温度-35，年度最高最低温差可达 60以上，一般日温差也在 20。 年降水量分配极不均匀，暴雨强度大，降水量多集中在 7、8、9 三个月，约占 年降水量的 6075%，年最大降水量为 628.3mm，年最小降水量为 259.3mm，平均年 降水量 450mm 左右。蒸发量全年日照时间为 28803140 小时，平均为 3011.4 小时， 年日照百分率为 68%，历年来蒸发量大大超过降水量，一般蒸发量为降水量的 45 倍。年蒸发量在 16442105mm 之间，平均蒸发量为 1847.8mm。47 月间，月蒸发 量为 200300mm，最大日蒸发量为 19.2mm。大同、左云及朔州右玉地区一向以风 沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年有风时间占全年总时间 70%，多集中于冬 春季节，年平均风速为 3.2m/s，最大风速可达 17m/s。历年平均相对湿度为 60%， 最大相对湿度 100%，最小相对湿度 0。初霜期一般为 9 月上、中旬，无霜期 122 天。 冰冻期为 10 月上旬至翌年 4 月下旬，最大冻土深度 130cm。 1.1.61.1.6 地震地震 大同地区属地震频发区，历史上多次发生过强烈地震，最近较强的一次地震是 1989 年 10 月 18 日发生在大同县-阳高之间的 6.1 级地震，破坏较为严重。属地震 裂度度区，根据中国地震动参数区划图 ，本地区地震烈度为 7 度，所属地震 动峰值加速度分区为 0.10.15g。 1.1.71.1.7 矿井周边小窑情况矿井周边小窑情况 迄今为止，XXX 井田内及其周边共有小煤矿 23 座。小煤矿多集中开采 2、3、7 号煤层，其中井田内有 11 座小窑，这些小窑均采用斜井、短臂刀柱式开采。 井田周边的小煤窑有 7 座：分别为夏庄煤矿、甘庄煤矿、小梁沟煤矿、马营洼 煤矿（2 座）、宏达煤矿及张榆煤矿。井田内、外小煤矿越层越界现象较为严重。 小煤矿的破坏性开采，不仅严重浪费了国家宝贵的煤炭资源，而且给大矿造成安全 隐患。目前小煤窑存在不明的采空积水区，因此本矿需密切注意小煤矿采掘动向， 尽量准确地圈定小煤矿破坏范围，开采至小煤矿及其破坏区附近时，一定要采取有 力措施，坚持有疑必探，先探后掘的原则，确保安全生产，执法部门应加大打击力 度，从源头上杜绝小煤窑越层越界情况发生，以保障人民和国家财产安全。 1.1.81.1.8 矿区工农业概况及生产建设情况矿区工农业概况及生产建设情况 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 4 矿区地处山区，土地贫瘠，又受干旱影响，基本没有农作物。 工业生产主要是采煤，在矿区内有砖瓦场、水泥场，沙石就地就能解决，其它 钢才等靠外购。 1.21.2 井田地质特征井田地质特征 1.2.11.2.1 地层地层 井田内多为黄土覆盖，基岩仅出露与沟谷底部及山脊，根据以往地质资料，井 田内发育地层由老到新为：太古界集宁群、寒武系、奥陶系下统亮甲山组、石炭系 中统本溪组、上统太原组、侏罗系下统永定庄组、中统大同组、云岗组、第四系中、 上更新统和全新统。 1、太古界集宁群（Ar3Jn） 由青灰、浅灰、肉红、灰黑色花岗片麻岩、辉石浅粒岩、黑云辉石斜长片麻岩 等组成，出露于井田东部七峰山一带。 2、寒武系（） 与下伏太古界花岗片麻岩呈角度不整合接触。主要由紫红色页岩、角砾状白云 质灰岩及中厚层灰色鲕状灰岩、深灰及浅灰色灰岩、竹叶状灰岩，夹有泥灰岩；厚 265m 左右。 3、石炭系（C） 中统本溪组（C2b） 下部为紫红色、暗红色粉砂岩，上部为紫红色、灰绿色泥岩、粘土岩夹粉砂岩 及细砂岩，中下部有 1-2 层铝土质岩层；厚 15.30-35.36m，平均 25.93m，与下伏 地层呈平行不整合接触。 上统太原组（C3t） 岩性中上部以深灰色、黑灰色泥岩、炭质泥岩为主，下部以灰色、灰白色粗砂 岩为主，夹粉砂岩炭质泥岩互层，是大同煤田下部煤系最主要含煤地层，共含煤十 余层，底部普遍为一层含砾粗砂岩（K2 标志层） ；厚 15.66-67.81m，平均厚 40.67m，与下伏地层呈平行不整合接触。 4、二叠系下统山西组（P1s） 岩性以灰色细砂岩、中粒砂岩、粗砂岩、灰白色砾岩为主，中夹含砾粗砂岩、 砂质泥岩，有时含煤三层；本层厚 6.51-58.54m，平均 24.41m，与下伏地层呈整合 接触。 5、侏罗系（J） 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 5 下统永定庄组（J1y） 上部主要为紫红、灰黄、杂色、灰色粉砂岩，中部为灰白色中、粗砂岩，底部 为灰色含砾粗砂岩（K8 标志层） ；厚 19.68-83.80m，平均 56.68m，与下伏地层呈明 显的不整合接触。 中统大同组（J2d） 岩性为灰、灰白色中、粗砂岩，灰色细砂岩，深灰色粉砂岩、细砂岩、砂质泥 岩、煤层组成，底部含砾粗砂岩为（K11 标志层） ，该层为大同煤田上煤系主要含煤 地层；厚 65.13-262.75m，平均厚 211.95m，与下伏地层呈整合接触。该层富含动、 植物化石，一般植物化石有锥叶蕨、枝脉蕨、拟刺葵、新芦木等；动物化石有图土 蚌、蜗牛、叶肢介、丽蚌、假铰蚌等。 中统云岗组（J2y） 岩性为白色、灰白色中、粗砂岩，上部为灰黄色，紫色、紫红色、灰绿色砂岩、 粉砂岩及砂质泥岩组成，底部为灰白色含砾粗砂岩或砾岩（K21 标志层） ；厚 11.14-210.69m，平均厚 124.42m，与下伏地层呈整合接触。 6、第四系（Q） 中、上更新统（Q2+3） 广布于梁茆及沟谷两侧，上部为浅黄、褐黄色松散状黄土，下部为棕红色亚粘 土、亚砂土；厚 0-37.2m，平均 8.46m，与下伏地层呈角度不整合接触。 全新统（Q4） 分布于沟谷内，由现代河流冲积、洪积物组成，与下伏地层为不整合接触。 上述所叙井田内地层，除寒武系外，其它地层在钻孔中均有揭露，而且与大同 煤田东部边缘出露地层可靠对比，由其含煤地层，在大同煤田内均有煤矿开采，其 对比标志层明显，可将大同组地层与太原组地层可靠对比。 附图 1.2.1 地质综合柱状图 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 6 0.203.65 0.89 0 38.74 9.51 0 3.44 1.20 0 30.73 13.75 0 3.75 0.83 0 24.90 5.69 0 2.52 0.79 0.7018.08 6.83 0 5.61 1.32 0.5510.66 4.56 0 1.37 0.27 煤，单一结构，极不稳定， 灰色粉砂岩，细砂岩，中夹中粗砂岩。 煤：单一结构，稳定 顶部为灰色粉砂岩，局有部为 有薄层炭质泥岩，中部为灰白色中粗砂岩，中下部为灰黑色 粉砂岩，和灰白色细砂岩，底部为炭质泥岩，含植物根化石 煤：单一结构，不稳定与12 合并层为 于井田东部，南部。 深灰色粉，细砂岩互层，夹少量中砂岩，粗砂岩，含植物根化石。 煤：单一结构，稳定，主要分布于井田的中部。 顶部为灰白色粉砂岩，细砂岩及中粗砂岩， 为薄层粉砂岩夹煤线或炭质泥岩，含植物叶片化石及其碎屑。 煤：单一结构，不稳定，主要分布于井田的中部 与11 合并为2.50-5.41/4.01分部在井田南部，与11 12 三层合并 为7.33-9.23/8.34与11 12合并为7.02-12.99/8.74均分布在井田西北部。 ，与12 两层合并为15.57-5.97/5.74，与12 三层合并5.29-8.24/6.47 均分布于井田北部 151.56 162.27 176.85 183.33 191.48 196.31 207.98 1 21 2 1 2 1 11 11 12 12 14 14 煤：单一结构，不稳定，井田分布较广。 灰白色粉砂岩，细砂岩，顶部局部有炭质泥岩，含植物化石碎屑。 2 2 1 3 1 2 中部为灰色粉砂岩，中下部为中粗砂岩，底部 1.60-7.60/3.25，分布于井田的西南部，12 分布 煤 系 界 厚 （M） 层厚（M） 柱 状 1：500 煤 层 编 号 岩 石 名 称 及 岩 性 简 述 最小最大 平 均 8.1529.07 14.21 0 2.00 0.78 1.7440.96 18.41 深灰色粉砂岩，细砂岩及粉细砂岩互层， 煤，单一结构，不稳定，主要分布在井田的东部。 上部为灰色粉砂岩、细砂岩，中夹厚层中粗砂岩， 质页岩，含植物化石碎片。 117.27 132.26 10 地 层 侏 罗 系 大 同 组 局部夹厚层中粗砂岩，含植物茎叶化石及其碎屑。 下部为细砂岩，底部有薄层兹砂岩及炭 1.2.21.2.2 煤系地层煤系地层 井田为双纪煤田，上煤系为侏罗系大同组和云冈组，下系为石炭系太原组和 二叠系山西组。 上系大同组由陆相碎屑及煤层组成，底部 K11 为含砾粗砂岩，出露厚度 116.09-248.0m，平均 210m，含煤 20 层其中可采 13 层，煤层平均厚度 22.69m，含 煤系数 10.8云冈组主要由砾岩及砂岩组成，夹薄煤层 1-3 层，局部可采。 下煤系太原组主要由砾岩、砂质页岩与煤层组成，底部 K2 为砾岩和含砾粗砂 岩，太原组厚 15.6667.81m，平均 40.67m，含煤 15 层，可采煤层两层，上煤层 为层 1#-5#（20 米） ，见煤钻孔厚 0.1518.40m，平均 5.21m,下煤层为层（5 米） ， 见煤钻孔厚 1.905.77m,平均厚 3.08m，太原组煤层平均总厚 9.8m，含煤系数 24.09，太原组煤层中含多层夹矸，煤厚向东边薄，逐渐尖灭，煤质为气煤。 1.2.31.2.3 井田地质构造井田地质构造 XXX 井田位于大同煤田向斜的东北端，井田呈一不对称的向斜构造（XXX 向 斜） 。向斜轴位于井田中央，南部与煤峪口向斜相接，呈一弧形向斜轴走向，井田 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 7 南部为 NW10，向北逐渐转为 NE40延至 XXX 矿，向斜轴略有起伏，下部分向 北倾伏。向斜西翼平缓，倾角 13，东翼较陡，倾角 1015，向斜西翼 煤岩层稍呈波状起伏，形成宽缓的次一级褶曲。井田内陷落柱多分布在南部；岩浆 岩侵入体集中于井田西北，但宽度长度均较小。 本井田断裂构造主要集中在 XXX 向斜轴部两翼 500m 范围内，据统计井田内 发现大小断层 300 条，主断层形成多字型构造，由南向北大致以 NW20左右呈雁 行排列，即：底斜坑断层（H=5.0m） 、洋灰台断层（H=17.5m） 、东二断层 （H=16.21m） 、404 断层（H=16.1m） ，主断裂西侧有三个次一级断裂构造带，东侧 有一个次一级断裂构造带，与主断裂构成“入”字型，呈 NE-SW 走向。除上述几 个大断层外，其余断层落差较小，绝大部分落差在 2m 以下，多数为 NE 向高角度 正断层。 1.2.41.2.4 井田水文地质井田水文地质 井田位于大同煤田东北边源，属低山丘陵区，大部分为黄土覆盖，植被稀少， 地表光秃，降水量少且强度集中，不利于降水的入渗补给，地下水补给来源贫乏， 基岩含水层的含水性弱，仅在向斜轴部相对富水。水文地质类型属简单类型。 含水层主要有三个：覆盖层及风化层段含水层，为孔隙、裂隙含水层，水位不 稳定，出水量 4795m3/d；石炭二叠系煤系地层含水层，主要为砂岩裂隙含水层， 水量微弱，仅为 0.01m/d；奥陶系灰岩含水层，主要为岩溶、裂隙含水层，伏于井 田深部，水位深度为 215.01250.24m，水位标高为 1161.581200.58m。抽水试验 结果，降深 3.18m，单位涌水量 0.934L/min。 矿井涌水量一般在 40-130m3/h，最大涌水量小于 250m3/h 1.31.3 煤层特征煤层特征 1.3.11.3.1 煤层埋藏煤层埋藏 煤层埋藏较浅，埋藏深度在 200-450 米之间。 1.3.21.3.2 煤层群煤层群 侏罗系大同组可采煤层 8 层，由上而下为 3#、8#、7#、9#、10#、11#、12#、15# 层，12#层为本井田批准开采煤层。 煤层特征表 表 1-3-1 地 层 时 代 煤 层 号 煤层厚度 （m） 最小最大 平均 间 距 （m） 最小最大 平均 煤层结 构 稳定性 顶板岩 性 底板岩 性 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 8 侏 罗 系 1 4 3.85.4 4.47 4.013.6 复 杂 夹石 24 层 稳定全 区可采 砂砾岩 砂质泥 岩 泥岩 砂质泥 岩 1.3.31.3.3 煤层围岩及其它开采技术条件煤层围岩及其它开采技术条件 围岩状况 井田侏罗系大同组各煤层顶底板岩石均为陆相碎屑岩，大部分地区有伪顶，岩 性多为薄层粉砂岩、岩质页岩夹薄层煤层和煤线；直接顶及老顶岩性多为细砂岩、 细粉砂岩互层或中粗粒砂岩，仅煤层顶板为砂砾岩；顶板岩性一般为钙质胶结及泥 质胶结，致密坚硬。在冲刷区由煤层直接顶与中粗粒砂岩接触。底板岩石为粉砂岩 或细砂岩，各可采煤层顶底板岩性见前煤层特征表。 1.3.41.3.4 煤的特征煤的特征 1、煤的分析 12#层煤成黑色，由亮煤及暗煤组成。沥青玻璃光泽，质地较硬，断口平坦， 参差状，偶见阶梯状，发育少许内生裂隙，水平层理，碎块状构造，条带状，透镜 及均一状结构，14#煤节理发育，充填分解后脉和黄铁矿膜,宏观煤岩类型以半亮型 煤为主，半暗型煤为辅。煤岩成份亮煤为主，暗煤次之。煤层大部分为中灰煤，中 硫煤。 根据表 1-2-2 及有关地质资料，对煤的化学性质及工艺特性分析如下： 水分：煤的分析基水分（Mad）各层煤在 2.78%4.16之间变化，水分从 上到下有下降的趋势，以 14#层煤最低，为 2.78。实际生产原煤全水分(Mt)在 7 左右。因此本矿井煤属于低水分煤。 灰分（Ad）：14#煤灰分为 29.6，属于富灰分煤。 挥发分（Vdaf）:各层煤的挥发分均大于 38,属高挥发分煤。 硫分（St.d）：14#煤为 3.41，属富硫煤。 磷含量（Pdaf）：14#煤含量0.005，属于低磷煤。 发热量（Qnet.ad）可采煤层，14#煤为 21.508MJ(5146.5 大卡/kg)属于低发热 量煤。煤质指标详见表 1-3-3。 勘探区煤芯煤样化验结果表 表 1-3-3 煤层煤层 水分水分 （%） 灰分灰分 （%） 挥发分挥发分 （%） 硫分硫分 （%） 发热量发热量 （MJ/kg） 煤灰成煤灰成 分分 （%） 无机组无机组 分分 （%） 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 9 原原 煤煤 3.25-5.20 4.32 21.4-31.5 25.4 44.7-45.7 41.72 1.78-3.1 2.42 14# 精精 煤煤 1.53-6.10 2.23 7.35-6.95 7.33 28.73-41.54 38.93 1.85-1.93 2.24 18.100-24.100 21.508 76.25 12.4-39.5 24.7 2、煤的物理性 12#煤层为 2 号弱粘煤，以不粘煤为主，是优质的动力电煤。容重 1.33，复杂夹 石 2-4 层，硬度为 3-4.5，属硬或中硬。 3、瓦斯、煤尘和煤的自燃 瓦斯等级 矿井瓦斯相对涌出量 2.04m3/t, 属低瓦斯矿井。 煤尘爆炸性 据有关地质资料提供，本区煤层火焰长度大，有爆炸危险性，煤层爆炸指数 39%。 煤的自燃倾向性 煤的自燃倾向性属容易自燃煤层，自燃发火期为 6 个月左右。 根据调查本区域地温小于 3/100M，属正常区 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 10 第第 2 2 章章 矿井开拓矿井开拓 2.12.1 井田境界井田境界 XXX 井田位于大同煤田北部, 边界范围以下表里坐标圈定： 井田北为甘庄乡镇联营煤矿；东界北段为青磁窑逆断层，东界中段与大同市青 磁窑煤矿毗邻，东界南段为煤层露头；西界北段、南段与云岗矿相邻，中段与大同 市吴官屯煤矿及云岗石窟保护煤柱相接；南界与同煤集团忻州窑矿及大同市乡镇煤 矿相邻。 XXX 矿界坐标表 井名点号纵 座 标（X）横 座 标（Y） 1445066919683060 2444795219683812 3444791719682312 4444477919682897 5444353019682916 6444324119684257 7444311019684489 8444313919685029 9444337419685280 10444356519685922 114440804196885968 12444073619681748 13444069919679532 14444385919679457 15444387019680135 晋 华 宫 矿 井 16444328719680144 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 11 17444322519682420 18444489019682393 19444487819681684 20444790019681612 21444787619680563 22445062519680501 井田面积：28.5059 平方公里。 2.22.2 储量储量 1、资源/储量估算范围 本次参与资源/储量估算的煤层为该矿批准开采的 12#层，资源/储量估算边界范 围为井田边界所圈定的范围。 工业指标 参照煤、泥炭地质勘察规范中有关规定，确定各工业指标如下：煤层最低 可采厚度为 3.8，最高可采灰分为 40%，最高可采硫分为 3% 资源/储量估算方法与有关参数的确定 井田范围煤层倾角平缓，基本在 06，故本次资源/储量估算采用地质块段算 术平均法，计算公式如下： Q=SHD/10 式中：Q-块段资源/储量（万吨） S-块段面积 K（m） ，采用水平投影面积，用求积仪在煤层底版等高线上直接 求得 H-块段平均厚度（m） ，为块段内及邻近见煤工程点煤层资源/储量估算厚度 之算术平均值，各工程点煤层采用厚度的确定按照有关规程的规定确定。 D-煤层视密度（t/m2） ，煤层视密度（容重）均为 1.33t/m3， 资源/储量估算结果 经本估算，共获得 12#煤层工业储量 8761.0139 万吨。 2、可采储量 矿井设计储量计算 矿井设计储量=矿井工业储量永久煤柱损失 经计算，矿井设计储量为 78857.9 kt。详见表 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 12 表 2-1-2 矿井设计储量计 单位：kt 永久煤柱损失永久煤柱损失 煤层煤层工业储量工业储量 井田边界井田边界工业场地工业场地风井风井村庄村庄 设计储量设计储量 12#87610.1392019.8601989.06437.8234705.49278857.9 矿井设计可采储量 矿井可采储量按下式计算： ZK=（ZSP）C （2-1） 式中： ZK矿井设计可采储量，kt； ZS矿井工业储量，kt； P可采煤柱损失，3870.4kt； C采区回采率，薄煤层取 C=85%；中厚煤层取 C=80%；厚煤层取 C=75%。经计算，矿井设计可采量为 56240.6kt，见下表： 矿井储量计算表单位：kt 煤层煤层工业储量工业储量设计储量设计储量可采储量可采储量 12#8761078857.956240.6 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 13 3 3 矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限 3.13.1 矿井工作制度矿井工作制度 矿井设计年工作日为 330 天。作业方式为“四六”制作业，即三个班生产， 一个班检修。每天净提升时间为 14 小时。 3.23.2 矿井设计生产能力的确定矿井设计生产能力的确定 根据当地用煤需求，结合煤层赋存条件，可采储量、装备水平、资金来源等因 素，确定矿井生产能力为 1200kt/a。 3.33.3 同时生产的水平数目的确定同时生产的水平数目的确定 本井田可采煤层为 12#层煤，同时生产一个水平、一个工作面可保证 1200kt/a 设计生产能力。 3.43.4 矿井及水平服务年限的计算矿井及水平服务年限的计算 矿井及水平服务年限均按下式计算： T=Z/AK （2- 2） 式中： T服务年限。 Z设计可采储量，kt。 A设计生产能力，kt/a K储量备用系数，取 1.4。 则：矿井及水平服务年限 T=56240.6/12001.4=33.5 年，服务年限均符合煤炭工 业矿井设计规范的有关要求。 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 14 4 4 井田开拓井田开拓 4.14.1 井田开拓的基本问题井田开拓的基本问题 1矿井工业场地位置选择 根据矿井现状及目前交通运输、电力供应等外部环境，工业广场布置在该矿大 北沟村到 XXX 村之间的开阔场地。矿井工业广场选择在此处具有以下优点：工业 场地紧靠五九公路、同蒲铁路运煤专线，交通运输便利，地面较开阔，且海拔比其 它位置低 70100m，生产区对邻近村庄环境影响较小。 2、开拓方案的选定 根据矿井工业场地及确定的开拓方式，结合矿井规模、煤层赋存特征、井筒位 置以及矿井目前的实际情况，本设计开拓提出三个方案进行比较，方案分述如下： 方案一：主、副斜井煤门带区开拓方式。主井井口标高+1145，井底标高 +886，净直径 ，斜长 637 米，皮带提升，兼做矿井的进风井和安全出口。副斜井 井口标高+1146，井底车场标高+887，倾角 24，斜长 686 米，采用矿车双钩提升， 兼做矿井的进风井和安全出口。 采用+887 单水平开发全井田。副斜井落底后，设+887 水平车场。 根据井田形状、煤层产状、开采技术条件和井口位置等具体条件，井下设两组 大巷，即在井田西部石岩庄南部保护煤柱下沿煤层底板设一组东西向大巷，在井田 东部由井底车场至井田北部边界沿煤层底板设一组南北向大巷。大巷与井底车场间 采用轨道煤门。 矿井移交生产时，采用中央并列式通风系统、抽出式通风方式。回风立井选择 在钻孔附近，井口标高+1242，井底标高+877，井筒垂深 365 米，净直径 5 米，井 筒内装备梯子间，兼做矿井的安全出口。 全井田共划分为 3 个带区，考虑到小窑的存在，矿井移交的首采区为东带区东 南部工业广场北。 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 15 井田开拓方式平面图见图 2-3-1-1 917.18 914.55 912.78 917.30 917.34 909.00 1 2 34 5 66 78 910 11 4.4 5.0 4.6 5.2 4.1 4.0 5.4 4.2 3.95 4.8 4.5 4.9 4.0 4.3 5.05.0 5.0 4.5 4.5 5.1 4.7 3.8 4.1 4.2 4.4 4.9 5.0 4.6 4.5 4.3 4.4 4.6 5.1 4.9 4.5 4.2 4.1 3.9 4.0 4.1 4.3 4.8 4.5 4.6 4.2 4.4 4.7 4.5 4.4 4.0 4.5 4.6 4.3 3.9 4.0 5.1 4.9 4.6 4.5 4.1 4.2 3.8 4.3 4.7 4.8 4.5 4.0 5.0 4.7 4.5 4.5 钻不合格 1274.8 4.4 兴旺庄保护煤柱（栗庄） 石 岩 庄 村 保 护 煤 柱 副斜井 X=3434.6791 Y=853.0464 Z=1142 =24o 52379 1292.72 52378 1279.64 52376 1286.41 设 计 制 图 指 导 检 查 日 期 图号 单位 比例 1 mm 1:5000 井田开拓平面图 名 称 图 例 矿 界 盘 区 界 集 中 巷 盘区集中巷 回采工作面 顺槽 保护煤柱 857.9 854.55 858.25 853.25 855.24 853.06 852.76 853.26 852.71 857.39 858.06 857.10 861.19 860.42 861.68 864.45 860.09 861.49 864.55 867.76 868.48 868.74 867.15 874.23 870.96 872.92 861.01 872.36 871.04 878.35 875.60 878.18 882.73 882.93 880.94 890.10 885.96 893.35 890.53 893.43 890.93 891.39 897.77 897.54 895.82 899.39 897.60 896.02 896.72 899.06 896.79 895.47 903.33 905.38 905.32 906.40 902.38 903.67 901.34 904.29 904.00 911.94 914.86 854.0 854.0 855.0 855.0 890 880 875 870 865 860 855 850 855 860 50374 1255.90 50375 1255.90 50375 1255.90 50376 1255.90 52374 1270.19 523610 1249.45 52369 1251.93 52367 1272.42 52365 1243.89 52362 1252.59 52356 1223.99 52355 1229.92 52351 1219.70 51365 1214.20 51363 1243.46 51354 1192.48 51353 1240.79 51351 1168.24 50375 1267.62 50374 1294.80 50363 1253.39 1234.43 50354 50352 1215.07 53386 1246.19 53385 1237.23 53384 1252.53 53378 1293.44 53377 1264.43 53376 1299.85 53371 1281.34 53364 1249.74 907.43 53361 1284.18 53355 1214.15 53354 1160.06 5305 955.77 5304 1059.27 5309 1291.25 5206 1042.53 5010 929.25 5008 945.08 50373 50376 52373 测优 测优 测优 测甲 钻参 测乙 测优 测优 钻参 测优 钻参 测合格 钻甲 钻 钻参 钻参 钻甲 甲 钻 钻 钻甲 钻 测 测优 钻甲 测优 钻 钻 钻甲 钻甲 钻无 钻参 测 钻甲 52383 1246.02 52387 1264.77 53362 1259.66 钻甲 测优 测 53374 1299.91 53375 1289.81 900 905 895 885 900 905 910 915 920 3438.5 3438.0 3437.5 3437.0 3436.5 3436.0 3435.5 3435.0 849.0853.0 849.5850.0850.5851.0 851.5852.0852.5853.0853.5854.5 854.5853.5852.5852.0851.5851.0850.5850.0 849.5 1401带区 1402带区 1403带区 西885回风巷 西885皮带巷 西885轨道巷 885轨道巷 885皮带巷 885回风巷 立风井 X:3436.80245 Y:851.45717 Z：1242 1059.27 897.77 主斜井 X:3434.7676 Y: 853.0000 Z: 1155 :24 +886 +887 +886 +887 主井煤仓 主水泵房 主变电所 等候室 车场绕道 清煤斜巷 行人绕道 回风立井 3435.0 3435.5 3436.0 3436.5 3437.0 3437.5 3438.0 3438.5 50353 1266.54 钻 50361 1250.32 50362 1204.85 50366 1243.78 50372 50373 1278.15 50376 1270.53 50377 1248.86 51364 1176.25 51362 1223.39 53351 1224.08 53388 1257.46 1286.42 52375 1277.13 52385 1284.51 52382 1252.28 51374 1202.28 51375 1254.13 51376 1244.64 51377 1257.43 51378 1257.27 51383 1298.12 图 2-3-1-1 方案二：主、副斜井煤门带区开拓方式。主井井口标高+1145，井底标高 +886，净直径 ，斜长 637 米，皮带提升，兼做矿井的进风井和安全出口。副斜井 井口标高+1146，井底车场标高+887，倾角 24，斜长 686 米，采用矿车双钩提升， 兼做矿井的进风井和安全出口。 采用+887 单水平开发全井田。副斜井落底后，设+887 水平车场。 根据井田形状、煤层产状、开采技术条件和井口位置等具体条件，井下设一组 大巷，即在井田中部石岩庄西部保护煤柱下沿煤层底板设一组南北向大巷，在井底 车场沿井田边界煤层底板由一组东西向大巷与其联接。大巷与井底车场间采用轨道 煤门联接。 矿井移交生产时，采用中央并列式通风系统、抽出式通风方式。回风立井选择 在石岩庄北钻孔附近，井口标高+1270，井底标高+，井筒垂深 393 米，净直径 5 米， 井筒内装备梯子间，兼做矿井的安全出口。 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 16 全井田共划分为 2 个带区，考虑到小窑的存在，矿井移交的首采区为东带区东 南部工业广场北。 井田开拓方式平面图见图 2-3-1-2 52379 1292.72 52378 1279.64 52376 1286.41 52374 1270.19 523610 1249.45 52369 1251.93 52367 1272.42 52365 1243.89 52362 1252.59 52356 1223.99 52355 1229.92 52351 1219.70 51365 1214.20 51363 1243.46 51354 1192.48 51353 1240.79 51351 1168.24 50375 1267.62 50374 1294.80 50363 1253.39 1234.43 50354 50352 1215.07 53386 1246.19 53385 1237.23 53384 1252.53 53378 1293.44 53377 1264.43 53376 1299.85 53371 1281.34 53364 1249.74 907.43 53361 1284.18 53355 1214.15 53354 1160.06 5305 955.77 5304 1059.27 5309 1291.25 5206 1042.53 5010 929.25 5008 945.08 50373 50376 52373 测优 测优 测优 测甲 钻参 测乙 测优 测优 钻参 测优 钻参 测合格 钻甲 钻 钻参 钻参 钻甲 甲 钻 钻 钻甲 钻 测 测优 钻甲 测优 钻 钻 钻甲 钻甲 钻无 钻参 测 钻甲 52383 1246.02 52387 1264.77 53362 1259.66 钻甲 测优 测 53374 1299.91 53375 1289.81 900 905 895 885 0.41 900 905 910 915 920 3438.5 3438.0 3437.5 3437.0 3436.5 3436.0 3435.5 3435.0 849.0853.0 849.5850.0850.5851.0 851.5852.0852.5853.0853.5854.5 854.5853.5852.5852.0851.5851.0850.5850.0849.5 3435.0 3435.5 3436.0 3436.5 3437.0 3437.5 3438.0 3438.5 50353 1266.54 钻 50361 1250.32 50362 1204.85 50366 1243.78 50372 50373 1278.15 50376 1270.53 50377 1248.86 51364 1176.25 51362 1223.39 53351 1224.08 53388 1257.46 1286.42 52375 1277.13 52385 1284.51 52382 1252.28 51374 1202.28 51375 1254.13 51376 1244.64 51377 1257.43 51378 1257.27 51383 1298.12 854.0 854.0855.0 855.0 890 880 875 870 865 860 855 850 855 860 50374 1255.90 50375 1255.90 50375 1255.90 50376 1255.90 设 计 制 图 指 导 检 查 日 期 图号 单位 比例 1 mm 1:5000 井田开拓平面图 名 称 图 例 矿 界 盘 区 界 停采线 煤巷 井筒 保护煤柱 857.9 854.55 858.25 853.25 855.24 853.06 852.76 853.26 852.71 857.39 858.06 857.10 861.19 860.42 861.68 864.45 860.09 861.49 864.55 867.76 868.48 868.74 867.15 874.23 870.96 872.92 861.01 872.36 871.04 878.35 875.60 878.18 882.73 882.93 880.94 890.10 885.96 893.35 890.53 893.43 890.93 891.39 897.77 897.54 895.82 899.39 897.60 896.02 896.72 899.06 896.79 895.47 903.33 905.38 905.32 906.40 902.38 903.67 901.34 904.29 904.00 911.94 914.86 917.18 914.55 912.78 917.30 917.34 909.00 1 2 34 5 66 78 910 11 4.4 5.0 4.6 5.2 4.1 4.0 5.4 4.2 3.95 4.8 4.5 4.9 4.0 4.3 5.05.0 5.0 4.5 4.5 5.1 4.7 3.8 4.1 4.2 4.4 4.9 5.0 4.6 4.5 4.3 4.4 4.6 5.1 4.9 4.5 4.2 4.1 3.9 4.0 4.1 4.3 4.8 4.5 4.6 4.2 4.4 4.7 4.5 4.4 4.0 4.5 4.6 4.3 3.9 4.0 5.1 4.9 4.6 4.5 4.1 4.2 3.8 4.3 4.7 4.8 4.5 4.0 5.0 4.7 4.5 4.5 钻不合格 1274.8 4.4 兴旺庄保护煤柱（栗庄） 石 岩 庄 村 保 护 煤 柱 301带区402带区 立 风 井 X:3437.1715 Y:851.721 Z:1270 副斜井 885轨道巷 885皮带巷 885回风巷 1059.27 897.77 主斜井 +886 +887 +886 +887 主井煤仓 主水泵房 主变电所 等候室 车场绕道 清煤斜巷 行人绕道 R90000 31000 31000 3100031000 图 2-3-1-2 方案三：主、副斜井煤门带区综合开拓方式。主井井口标高+1145，井底标高 +886，净直径 ，斜长 637 米，皮带提升，兼做矿井的进风井和安全出口。副斜井 井口标高+1146，井底车场标高+887，倾角 24，斜长 686 米，采用矿车双钩 提升，兼做矿井的进风井和安全出口。 采用+887 单水平开发全井田。副井落底后，设+887 水平车场。主井箕斗装载 硐室采用全上提式，井底清理撒煤系统为本水平清理。 根据井田形状、煤层产状、开采技术条件和井口位置等具体条件，井下设两组 大巷，即在井田西部石岩庄南部保护煤柱下沿煤层底板设一组东西向大巷，由井底 车场沿煤层底板设一组南北向大巷与其联接。大巷与井底车场间采用轨道煤门联接。 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书 采矿工程专业采矿工程专业 17 矿井移交生产时，采用中央并列式通风系统、抽出式通风方式。回风立井选择 在钻孔附近，井口标高+1242，井底标高+877，井筒垂深 365 米，净直径 5 米，井 筒内装备梯子间，兼做矿井的安全出口。 全井田共划分为 3 个带区，考虑到小窑的