采区巷道布置课程设计毕业设计.docVIP

采区设计说明书【工作任务描述与分析】一、课程设计任务（一）课程设计的基本条件1设计题目 铜龙 矿 第一 采区巷道布置课程设计2基本条件该采区位于矿 +677 水平，开采 9# 煤层。采区以_+677水平到+859水平_为边界。采区走向长 1750 m，倾斜长 1370 m，煤层走向为 东西走向 ，煤层厚度_2.73.5_m，层间距_1125_m，倾角_530_，煤的密度_1.72_tm3。采区瓦斯绝对涌出量_32_m3min（掘进）及_29_m3min（采煤），采区正常涌水量_26_m3h，煤层自然发火期_3.1_个月，煤尘_33%_爆炸性，煤质_肥煤_。地面无需保护地物，邻近采空区对本采区开采无影响，井底车场位于采区之_左_侧，阶段回风大巷位于采区上部边界距_7#_煤层_10_m的岩层中（或煤层中），运输大巷位于采区下部边界距_7#_煤层_26_m的岩石中（或煤层中）。主采煤层顶板：伪顶为_0_m的_炭质页_岩，直接顶为_5.29.8_m的_泥_岩，基本顶为_12.625.6_m的_砂岩或砂、泥岩互层_岩。采区煤层底板等高线图另附。采区设计年产量_ 15 _万ta。（二）课程设计的时间安排课程设计的时间为_ _周，其中包括编写说明书和绘图。（三）课程设计的质量要求1说明书的编写设计说明书由文字说明、图表、附件等组成。（1）叙述要简明扼要。（2）文理通顺，字体工整清楚。说明书正文一律用五号长仿宋体字书写。章节标题用四号长仿宋体字书写。标题的上方和下方都应留一行空行与正文隔开。（3）说明书一律用16开或纸抄写，在每页边缘都要留出空白，左侧留出25 mm，右侧留出20 mm，上方留25 mm，下方留20 mm。（4）说明书每页统一用阿拉伯数字编页码，标注在右下角，数字两边加两个小圆点。（5）说明书分章节书写，每一节分段落书写，说明书每章应重新开页。（6）说明书中引用参考书的公式和主要原理，以及引证的依据，均应在文字说明的右上角加注参考文献编号。该编号应与说明书正文后所附的参考文献编号相符。说明书最后要列出参考文献和参考书的名称、出版时间（或发表时间）、出版社名、作者名、参考页码。（7）说明书所应用的公式，应将所有符号及单位注明，计算时，将数字代入后，可直接将答案写出，不必将计算过程详细列出。（8）说明书正文之前应编写目录。（9）说明书中附图必须有图名及说明，附表必须有表名及说明。图、表中的所有标注，必须符合采矿制图标准。（10）说明书的章节，应按设计大纲的顺序编写。（11）说明书按统一格式装订。2采区巷道布置平剖面图的绘制（1）平面图的内容。绘出该采区巷道布置的全貌（以采区最初达到设计生产能力时已掘的巷道为准），明显标出采区的四周边界；留设各种保安煤柱边界线；工作面的始采位置、停采线；采区的机电设备配备；用标准符号标明采区的运煤、矸、材料系统，采区的通风系统，采区各机电硐室，上、中、下部车场的位置；标明采区和工作面编号、各巷道名称、剖面线位置及剖视方向等。（2）平面图必须标注以下尺寸：采区走向长度，倾斜长度；采区各种煤柱尺寸；上（下）山之间的距离；工作面长度、工作面错距等。（3）剖面图的内容。剖面线代号、地表、标高；主要可采煤层；直接剖到的地质构造；采区的各主要巷道；煤层顶底板等。（4）剖面图应标注的尺寸。采区的倾斜长度；工作面长度；沿倾斜方向留设的煤柱尺寸；煤层厚度、倾角、层间距；采区上山的长度、倾角和煤层的相对关系；一些主要联络巷道的长度、倾角；岩层巷道和煤层的相对关系等。3对图纸的要求（1）明确反映设计内容，投影关系正确，符合工程要求。（2）符合采矿制图标准的规定。（3）图面布置均匀整齐，图纸清洁美观，字体工整。（4）所有图纸一律用铅笔绘制或使用计算机制图。（5）说明书中的插图可不按比例绘制，要求其尺寸大体与实际情况相符。（6）插图要直接绘制在说明书纸上，说明书应留出插图的位置。二、设计内容课程设计内容如下：【工作任务实施】第1章 采区地质概况本章是采区设计的基础内容，正确编写本章的内容，将为以后各章的设计打下一个良好的基础。编写本章内容，学生应收集并熟悉实习矿井的地质资料，主要参考所在矿井的井田精查地质报告，掌握以下内容：1地面条件；2采区位置及范围3地层；4地质构造；5煤层及煤质；6采区安全生产条件：煤层顶底板条件，水文条件，瓦斯、自燃、煤尘等条件。1.1 井田位置及交通一、交通位置贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿隶属于贵州省仁怀市五马镇所辖。矿区地理坐标位置：东径10617361061840；北纬273725273810。（详见交通位置图1-4-1）。铜龙煤矿位于仁怀市南西方向，直距24公里，公路里程约34公里，矿区有2公里的矿山公路与208国道公路相接，向北至仁怀市（中枢）31公里，向东至鸭溪火电厂52公里，抵遵义城区约96公里，交通较方便（详见交通位置图1-4-1）插图：交通位置图。二、地形地貌铜龙煤矿地处黔西北高原，高山谷深，属以切割作用为主，侵蚀作用为次的中低低中山地地貌类型，地形，东部和西部为山，中部为谷。山势总体南高北低，最高山在南西面，海拔高1173.5米，最低处为矿区北界的沟谷，海拔高为665米，区内地形相对高差为528.5米，矿区附近的最低侵蚀基准面，为北界外附近的五马河河床，海拔高为631米，地下潜水位在此标高以下。矿区中部由南向北深切的沟谷溪流，流出矿区北界后注入五马河。该区属长江流域区域上属中低低中山侵蚀高原山地地貌。五马河（赤水上游干流）位于矿区北界外附近，为区域上的最低侵蚀基准面，标高为631米，底板含水层地下水排泄于该河床。矿区地表总体上南、西高，北、东低，主要为高山斜坡，其间发育有冲沟、陡崖及洼地等。最高点为矿区南西界附近的一座山头，标高为1173.5米，最低点为北面溪流河床，标高665米，地形高差528.5米。山体走向大致为东西向。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震烈度小于度。区域稳定性较好三、气象及水文情况矿山位于亚热带高原季风湿润性气候，冬无严寒，夏无酷暑，全年气候温暖湿润适中。该区内多年平均降水量1037.6毫米，年最大降水量1363.9毫米，年最小降水量为825.4毫米。整体上讲年内降水量在时空上分布不均匀，雨季时节为五月至十八，雨量达825.4mm，占全年降水量的85.12%，汛期最长连续降水15天，降水量达176.2mm，十一月至次年的三月份为枯水季节。矿区属长江流域乌江水系，五马河（赤水上游干流）位于矿区北界外附近，为区域上的最低侵蚀基准面，标高为631米，里石沟为矿区中部由南向北深切的沟谷溪流，流出矿区北界后注入五马河。四、矿区概况铜龙煤矿为技改矿井，原设计生产能力3万ta；2007年批准该矿技改扩能（扩界），现采矿证登记生产规模15万t/a，企业性质为私营。矿井设计采用双回路供电：I回：来自仁怀市35KV五马变电站10KV线路(专线，LGJ-95导线，6km)。II回：来自仁怀市35KV云安变电站10KV线路(专线， LGJ-95导线，5km)。矿井验收前矿井必须双回路供电，并与之落实签订供电协议，保证对矿井进行可靠供电。生活用水：铜龙煤矿生活用水取自主平硐附近约1km的里石沟泉水供给，常年有水外流，日流量可达800m3/d，水质较好，可满足矿井生产用水需要。生产用水：井下水净化处理后复用。1、根据地质报告相关附图及现场走访：矿区范围内有村寨等集中建筑。业主必须进一步调查落实矿区内的居民建筑情况，对居住较密集且较多的居民建筑，搬迁困难时，必须在井下留设保护煤柱，设置禁采区，禁采区内严禁开采。2、矿区现有工业场地约55亩，可基本满足15万t/a生产规模要求，设计采用对现有工业场地进行改造，目前已完成征地和场地平整工作。3、矿井须根据地质灾害评估要求对矿区内可能存在的地质灾害采取针对性的防治对策措施。全市共有工业企业约475户，其中酿酒业占绝大多数，除国酒茅台外，小糊涂仙、金士力、酒中酒、茅合等一批酒类企业迅速崛起,俏销全国,使酿酒业成为仁怀的特色产业、优势产业和支柱产业.2005年全市白酒产量达8.5万吨.现全市已形成电力、自来水、煤炭、建材、农机、机制纸、印刷包装、玻璃制品、瓶盖等多业并举的格局。仁怀地形地貌复杂，土壤类型多样，气候、土壤、植被等垂直差异较大，属于典型的“立体农业”市，全市现有农业人口近50万人，有耕地42万亩，农民人均耕地0.81亩，粮、油、畜、烟是我市传统农业的四大支柱产业，现正逐步向产业化、规模化方向发展，基地建设初具规模，仁怀充分利用自身特有的地理气候条件和围绕茅台酒生产需要，在全市建成有机高粱和有机小麦基地各25万亩以上，优质稻米基地10万亩，竹业基地10万亩，优质油菜5万亩，优质烟叶3万亩，建成和巩固一批农业产业化原料生产基地；紧紧依托武汉烟草集团生产所需，在全市建成3万亩烤烟生产基地；“畜”方面抓住全省建立畜牧大省和我市被列为省级优质生猪、肉羊基地市的契机，以建设养殖专业村为重点，通过加强基地建设、发展养殖小区和养殖大户带动等等，使畜牧业产值占农业总产值的比重提高到41%。矿井建设所需材料中钢材、水泥、砂、石材、砖瓦、石灰、木材等建材均可就地解决。本矿储量核实报告编制过程中，在井田范围内分布有3个地质钻孔，工程量1777.85m，对煤层产状控制较好，矿井核实矿井准采标高范围内C7、C9、C11煤层总资源量844万t,其中（122b）16万吨，（332）438万吨，（333）390万吨，（122b+332）占矿区总资源量53%,保证15万t/a技改矿井服务年限要求是有条件的。矿井生产的原煤为无烟煤，且煤质较好，其所产原煤主要用作动力、化工和民用。矿井所生产的原煤主要销往省内及邻近省份电厂、化工厂及本县工矿企业，市场销售前景好。目前矿井生产原煤主要销往往南白电厂表1-1 工作面位置及井上下关系水平名称+673采区名称一采区地面标高+885m+1000m井下标高+673-+859m地面相对位置地面位于高山回采对地面设施的影响无影响1.2 地层及地质构造编写本节内容时，应尽量采用图表，文字说明应力求简明扼要。地层铜龙煤矿区及附近出露的地层从老到新有二叠系中统茅口组、上统龙潭组、长兴组及三叠系下统夜郎组等，现将其岩性特征由老至新分述如下：二叠系中统茅口组（P2m）岩性为浅灰灰色中厚层状粉晶灰岩、含生物碎屑灰岩，产腕足类、蜒科等生物化石。厚度大于100m。二叠系上统龙潭组（P3l）为本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层（线）组成。其中的C7、C9、C11为矿区稳定可采煤层。C12为不稳定煤层与下伏茅口组呈假整合接触，厚度75.91104.03米平均厚91.68米。二叠系上统长兴组（P3c）由灰、深灰色中厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩，含腕足类、腹足类等化石。厚40.9760.06米平均厚51.45米。三叠系下统夜郎组（T1y）下部岩性为灰黄、灰色页岩；中部为灰色中厚层状灰层、含泥质灰岩；上部为灰绿色、灰色、紫灰色粉砂岩，细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等，厚度大于300m。三叠系下统茅草铺组（T1m）灰色薄至中厚层状细晶灰岩，白云质灰岩，厚度大于250米。构造铜龙煤矿位于位于长岗向斜南翼西段，地层呈单斜产出，产状较稳定，倾向345360，倾角一般4856，矿区内岩层，地层层序完整，未见断层和岩浆岩活动，地质构造简单。结合邻区及区域构造特征，本区地质构造复杂程度类型应属简单类型。本面断层较发育，共揭露断层有5条，尤其是南部断层十分发育，区内可能还有隐伏小断层。断层产状及对回采的影响程度详见下表表1-2 断层情况表序号断层名称断 层 产 状对回采的影响走向倾向倾角性质落差（m）1F3110-1110SW65正1.1小2F3110-2100NE5正2.3较大3F3110-3102NE61逆0.6小4F3110-4102NE72正1.2小5F3110-59NW45正0.8小地层可参考表1-3编录。断层可按表1-4格式描述。附图一：综合地质柱状图。1.3 煤层及煤质一、煤层含煤层数，煤层厚度，层间距，顶底板岩性及其变化规律，煤层硬度和节理发育情况，煤层结构，夹矸的岩性、厚度及分布规律，煤层露头及风氧化带，可采煤层特征可按表1-3格式列表表示。煤层含煤岩系特征工作区内的含煤岩系为二叠上统龙潭组（P3l），为一套海陆交互相多旋回沉积组成。岩性以灰色、灰褐色泥岩粉砂质，泥岩，中薄层的粉砂岩，煤层及煤线等岩性组成，粉砂岩中具有小型交错层理及波状层理，泥质粉砂岩及粉砂质泥岩常组成互层，显层纹构造。该区内含煤岩系厚75.91104.03米，平均厚91.98米，含煤层及煤线12层。其中含可采及大部分可采煤层3层，煤线9层。在同一煤沉积旋回中，各岩性粒度普遍为渐变关系，由粗到细，或由细到粗，垂向上正粒序层理或逆序层理。煤层顶板多为粉砂岩或灰岩；底板为粘土岩及炭质泥岩，产植物茎及叶片化石。现将含煤岩系岩性组合特征自上而下简述如下：浅灰至灰色泥岩、粉砂质泥岩、含植物化石碎片级黄铁矿结核。平均厚5.5米，为矿区进入煤系地层的标志层。灰色中厚层状灰岩、泥灰岩，含生物化石碎屑，厚1.923.14米，平均厚2.56米。上部为灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，下部为黑色泥岩，中夹煤线或炭质泥岩，含黄铁矿结核。平均厚13.91米。煤层：褐黑色块状、碎块状，半亮型、半金属光泽，阶梯状参差状断口。厚0.250.61米,平均厚0.39米。（C9煤层）上部灰至灰黑色泥岩，下部为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、呈水平层理，平均厚8.89米。煤层：钢灰色、块状、碎块状，光亮型，金刚光泽，贝壳状断口，阶梯状断口。厚0.921.23米，平均厚1.09米。（C7煤层）。上部深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，下部为含铁质灰岩，底部为泥质粉砂岩，中夹煤线。平均厚12.02米。煤层：黑色，块状、碎块状、碎粒状，上部较致密，下部较疏松，中夹一层含炭质泥岩，泥岩夹矸，夹矸厚0.200.60米。煤层平均厚2.70米。（C9煤层）。深灰色泥岩，上部为粉砂质泥岩，菱铁质灰岩，中夹煤线。平均厚22.10米。煤层：黑色，半暗至半亮型，块状、含黄铁矿结核，煤层厚1.661.78米，平均厚1.74米。（C11煤层）。中夹一层炭质泥岩夹矸,厚0.100.15米。上部为泥岩、粉砂岩，下部为含生物碎屑灰岩，见较多黄铁矿结核，平均厚18.68米。煤层：黑色，色泽较暗，碎块状、粉状。半暗型，厚0.130.31米，平均厚0.23米。（C12煤层）。瓦灰色粘土岩，含粉晶状，晶粒状黄铁矿。厚0.765.39米，平均厚3.77米。含煤性井田内含煤岩系共含煤层（线）共12层，其中全区可采煤层3层，零星可采和煤线9层。煤层总厚7.54米，含煤岩系平均厚91.98米，含煤率8.20%；可采煤层总厚6.07米，含煤率为6.60%。可采煤层矿区主要可采煤层为C7、C9、C11煤层，C12煤层为不可采煤层，由上到下叙述如下：C7煤层赋存于龙潭组（P3l）含煤岩系的上部，上距长兴组（P3C）灰岩底界32米，下距C9煤层顶界13米，呈层状（似层状）产出，一般不含矸石，煤层厚0.921.23米，一般厚1.00米，属结构简单的薄煤层，区内稳定可采。C9煤层位于龙潭组（P3l）含煤岩系的中上部，上距C7煤层顶界13米，下距C11煤层顶界22米，呈层状产出，局部夹一层0.100.60米厚矸石层，煤层厚2.703.50米，一般2.80米，属结构简单的中厚煤层。C11煤层位于龙潭组（P3l）含煤岩系的中下部，上距C9煤层底界22米，下距C12煤层顶界18米，呈层状产出，一般含一层厚0.100.15米厚的矸石层，全区可采，煤层厚1.661.78米，一般厚1.70米，属结构简单的中厚煤层。C12煤层（不可采煤层）位于龙潭组（P3l）含煤岩系的近底部，上距C11煤层底界18米，下距茅口组（P2m）灰岩层顶界面0.765.39米，一般3.00米，呈层状产出，煤层厚0.130.31米，一般厚0.23米，属结构较复杂的薄煤层，区内不可采。综上所述，C7、C9、C11煤层结构简单，煤层稳定类型均为较稳定型煤层。各煤层的顶为较稳定岩层，底板多为泥岩、粘土岩，遇水易膨胀，属不稳定的底板，易产生底鼓，二、煤质煤质情况。煤种煤种为无烟煤。煤的物质组分及煤岩特征该矿区煤的物质为陆源植物，属陆源腐植煤，在漫长的成煤过程中受地热的影响而遭受不同程度的变质，区内各层煤的变质程度均较高，属无烟煤类。C7煤层：块状，碎块状，贝壳状断口，中细条带，半亮型，有机组分，镜质组占86.48%，为基质镜质体，均质镜质体，少量结构镜质体，碎屑镜质体。惰质组占13.52%，多为半丝质体，氧化丝质体，次为碎屑丝质体，少量微粒体。无机组分以粘土矿物为主，少量石英，黄铁矿。有机总量占92.91%，无机总量占7.09%，镜煤反射率（R0max%）：4.76（40），显微硬度（HVN/mm2）：3.19（20），变质程度为无烟煤VII1阶段。C9煤层：块状，碎块状，贝壳状断口，以亮煤为主，中细条带，半亮型，有机组分占92.45%，其中镜质组占86.62%，以基质镜质体，均质镜质体为主，惰质组占13.38%，以半丝质体，氧化丝质体为主。无机组分占7.55%，以粘土矿物为主，次为黄铁矿、少量石英、方解石，镜煤反射率（R0max%）：2.79（40），显微硬度（HVN/mm2）：3.22（20），变质程度：无烟煤VII1阶段。C11煤层：块状，贝壳状断口，以亮煤为主，线理一细条带，半亮型，有机组分占93.76%，其中镜质组占86.38%，以基质镜质体、均质镜质体为主，惰质组占13.62%，以半丝质体、氧化丝质体为主，无机组分占6.24%，以粘土矿物为主，少量石英、黄铁矿。镜煤反射率（R0max%）：2.81（40），显微硬度（HVN/mm2）3.26（20），变质程度：无烟煤VII1阶段。煤的化学组分根据收集以往矿区已有化验测试成果资料及本次资源储量核实工作采样化验测试资料，矿区可采煤层的化学组分如表：表1-3-3 铜龙煤矿煤质特征表煤层煤质分析（%）发热量（Qnet.d）（MJ/kg）水分（Mad）灰分（Ad）挥发分（V.daf）硫分（St.d）C7原煤1.593.252.1815.2624.7019.937.57 9.248.531.142.531.7026.3330.9828.82C9原煤2.022.972.4714.0522.6517.807.2710.368.761.442.411.9727.1130.6329.39C11原煤1.672.802.2011.3932.4021.638.1412.549.731.892.702.2123.4431.7928.00C7煤层为中灰中高硫高热值无烟煤；C9煤层为中灰中高硫高热值无烟煤；C11煤层为中灰中高硫高热值无烟煤。可选性矿山本身不设选矿，直销原煤。未作过精煤的分析。煤的工业用途根据煤矿主采煤层煤质，其所产原煤可用作电力和其它锅炉用煤：本矿内煤的发热量、硫分等均符合其用煤要求。煤层风氧化带区内各煤层地表风化带露头一般为灰黑色粉状，不能燃烧，由于地表风化剥蚀冲刷速度较快，风化带一般深度约1520m，地形较陡的坡边，仅有1015m 左右。风化带之下为氧化带，氧化较强时颜色暗淡，光泽较弱，节理裂隙密集，易碎裂疏松，但仍能燃烧，煤层结构仍清楚，氧化带深度一般仅有2035 米左右，从邻近矿山巷道揭露情况看，风化、氧化带两者加起来的深度约为4050m，多数在斜深50m 左右即见到光亮坚硬的块煤。1.4 煤层开采技术条件一、各种自然灾害情况瓦斯赋存状况及其涌出数，煤尘爆炸危险性，煤的自燃性，地温情况瓦斯依据贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字2007482号)“对遵义市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”、贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字2008507号)“对遵义市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”、贵州省能源局文件(黔能发2009306号)“关于遵义市煤炭管理局关于呈报2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”和贵州省能源局文件(黔能发2010701号)“关于遵义市工业和能源委员会关于呈报2010年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告的批复”,铜龙煤矿2007、2008、2009、2010年度瓦斯等级结果均为高瓦斯矿井。年度矿井瓦斯等级鉴定情况见表1-3-5。表1-3-5 年度瓦斯等级情况鉴定年度矿井名称月产量(t)绝对量(m3/min)相对量(m3/t)鉴定等级审批等级2007年度铜龙煤矿45002.6121.72高瓦斯高瓦斯2008年度铜龙煤矿35003.9330.57高瓦斯高瓦斯2009年度铜龙煤矿45004.636.8高瓦斯高瓦斯2010年度铜龙煤矿20003.0855.44高瓦斯高瓦斯煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室提交的铜龙煤矿C7、C9、C11号煤层煤尘爆炸性鉴定报告：C7、C9、C11号煤层均无爆炸危险性。煤的自燃倾向性根据贵州省煤田地质局实验室提交的铜龙煤矿C7、C9、C11号煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告：C7、C9、C11号煤层自燃倾向等级为类(不易自燃煤层)。地温本井田属地温正常区，未发现热害影响。冲击地压地质资料及矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料，本矿区内也无冲击地压的历史记录，矿井暂按无冲击地压矿井考虑。煤与瓦斯突出危险性根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件黔安监管办字2007345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见，该地区为突出危险区域。本矿井未做煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此本矿暂按煤与瓦斯突出矿井进行设计。矿井在建井期间应及时补做各煤层突出危险性鉴定工作，并依据鉴定结果进行管理。在未进行煤与瓦斯突出预测及鉴定工作前，矿井施工及安全管理中应对煤与瓦斯突出危险性发生的可能性引起高度重视。矿井建设过程中必须密切注意：尽量减少石门等巷道揭煤的次数和频率；制定专门的巷道揭煤、煤巷掘进、工作面回采相应防突措施并贯彻执行；尽快委托有资质的单位进行煤与瓦斯突出危险性鉴定工作；矿井应尽快作煤与瓦斯突出危险性鉴定，为防突设计提供依据，并委托有资质的部门作瓦斯抽采和防突专项设计。二、水文地质含水层、隔水层分布发育情况及其变化规律，渗透系数、涌水量，地表水的影响范围，临近矿井、部分小窑涌水及积水情况，断层的导水性，矿井正常、最大涌水量，水文地质对矿井开采的影响。水文地质条件地形地貌铜龙煤矿地处黔西北高原，高山谷深，属以切割作用为主，侵蚀作用为次的中低低中山地地貌类型，地形，东部和西部为山，中部为谷。山势总体南高北低，最高山在南西面，海拔高1173.5米，最低处为矿区北界的沟谷，海拔高为665米，区内地形相对高差为528.5米，矿区附近的最低侵蚀基准面，为北界外附近的五马河河床，海拔高为631米，地下潜水位在此标高以下。矿区中部由南向北深切的沟谷溪流，流出矿区北界后注入五马河。该区属长江流域区域上属中低低中山侵蚀高原山地地貌。五马河（赤水上游干流）位于矿区北界外附近，为区域上的最低侵蚀基准面，标高为631米，底板含水层地下水排泄于该河床。矿区地表总体上南、西高，北、东低，主要为高山斜坡，其间发育有冲沟、陡崖及洼地等。最高点为矿区南西界附近的一座山头，标高为1173.5米，最低点为北面溪流河床，标高665米，地形高差528.5米。山体走向大致为东西向。气象矿山位于亚热带高原季风湿润性气候，冬无严寒，夏无酷暑，全年气候温暖湿润适中。该区内多年平均降水量1037.6毫米，年最大降水量1363.9毫米，年最小降水量为825.4毫米。整体上讲年内降水量在时空上分布不均匀，雨季时节为五月至十八，雨量达825.4mm，占全年降水量的85.12%，汛期最长连续降水15天，降水量达176.2mm，十一月至次年的三月份为枯水季节。地表水矿区属长江流域乌江水系，五马河（赤水上游干流）位于矿区北界外附近，为区域上的最低侵蚀基准面，标高为631米，里石沟为矿区中部由南向北深切的沟谷溪流，流出矿区北界后注入五马河。地层含、隔水性第四系（Q）孔隙含水层分布于该区的斜坡，洼地和平缓地带，主要为耕植土和粘土，结构疏松，透水性强，富水性弱，为孔隙含水层：厚05米。对矿床充水一般没有影响。三叠系下统茅草铺组（T1m）岩溶裂隙含水层：岩性为深灰色细晶灰，厚度150米，岩溶发育，调查泉点1个，涌水量为0.791/s；出露标高为872米。为岩溶含水层，该层富水性较强，但含水不均匀。对矿床充水影响不大。三叠系下统九级滩段（T1y3）隔水层：上部为浅紫，紫色、暗红色泥岩，中上部夹灰色灰岩，分布于矿区的中部，厚230米。该层富水性弱，隔水性好；为裂隙含水层，对矿床充水影响不大。三叠系下统玉龙段（T1y2）岩溶裂隙含水层：为灰色薄至中厚层状灰岩，夹泥质灰岩、泥灰岩，出露泉水点一个，涌水量为3.101/s，泉水出露标高764米。岩溶发育，为岩溶含水层，对矿床充水有间接影响。三叠系下统沙堡湾段（T1y1）隔水层：分布在矿区的中部，为黄色、黄灰色钙质泥岩，夹薄层泥质灰岩，富水性弱，因厚度薄，隔性能差，厚13米。上二迭统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层：常出露形成陡坡和陡崖，岩性为灰、深灰色厚层至块状晶粒状灰岩，含燧石结核，岩溶发育，厚4550米。为岩溶含水层，对矿床充水有间接影响。在今后的采煤过程中，该层地下水有可能通过含煤岩系等通道直接进入矿井，对矿床产生充水影响。上二叠统龙潭组（P3l）裂隙含水层：为区内的含煤岩系，煤层赋存于该岩系的底部，直接顶板粉砂岩和粉砂质泥岩，富水性弱，厚度85米。为裂隙含水层，为矿床直接充水的含水层，对矿床的充水影响较大。二叠中统茅口组（P2m）岩溶裂隙含水层：岩性为深灰色细晶灰，厚度100米，岩溶发育，调查泉点2个，涌水量为2.4730.6251/s；出露标高为838874米。为岩溶含水层，该层富水性较强，但含水不均匀。在深部地下水承压性向矿井充水的可能性大。断层导水性矿区内地层呈单斜产出，据采煤巷道揭露，煤层倾角一般在53左右。断裂不发育，仅在龙潭组含煤岩系中见小型断裂，断距小，对煤层连续性破坏不大。上述各条断层破碎带本身的富水性较弱，但老窑水及地表水在断层的沟通作用下，对矿井构成充水通道，在矿井开采过程中应引起重视。应留足防水保护煤柱，严格持行“有疑必探，先探后掘”的方针。老窑积水矿区范围内老窑较多，开采历史悠久，一般沿煤层露头开采，顶板稳定性差，多用木架支护，现大部分坑口都已垮塌封闭。据访问资料，老窑水动态变化很大，受大气降水抑制，邻区矿井开采过程中遇老窑时，坑道水骤增，并出现过老窑突水事故，在煤矿开采过程中应对老窑积水引起注意。矿井充水因素分析充水水源地表冲沟水区内的地表水除大气降水外，主要为泉水和沟流溪水，小龙井和堡堡上附近，分别出露有一个泉点，茅口组（P2m）灰岩层顶部流出，为当地村民的饮水水源。为采煤井巷的间接充水水源。矿区中部由南向北流的里石沟为常年流水的溪流，有一定的水流量，目测流量为15.00升/秒，雨季流量可达300升/秒，纵流全矿区，也是今后煤矿井，间接的充水水源之一。对矿床有可能造成充水影响。第四系孔隙水矿区内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。龙潭组弱裂隙含水层该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造裂隙带发育的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井涌水量会比正常涌水理增大。该组为煤矿矿床开采的直接充水水源。采空区积水本矿已经过多余年的开采，原铜龙煤矿形成大面积的采空区。由于龙潭组以砂、泥岩为主，深部风化裂隙弱，起一定的隔水作用，使采空区易形成积水。从而成为悬在拟开采矿段头上的水患，可能成为矿井直接突水水源。充水通道岩石天然节理裂隙矿区内的直接充水的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。采矿冒落裂隙采煤活动产生大量的采矿裂隙，三层可采煤层的顶板和底板均为软弱岩组，矿井及采空区易坍塌，地压对围岩破坏严重，易诱发突水通道。断层破碎带区内目前未发现较大构造，断层破碎带影响较小。未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。区内未发现断层，仅存在裂隙和节理，并有裂隙水出现，对矿床开采没有直接的影响。但由于老硐较多，且矿区地表汇水面积较大，应防止生产矿井及老硐积水和涌水。老窑采空区矿区内老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。岩溶管道矿区内各组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道，当它们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。充水方式由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为中等弱含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为老窑、采空区巷道、岩溶管道导水，因此目前矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主；矿井进一步向深部开采后，有从上部采空区积水及下部承压水突水的可能。水文地质类型根据贵州省有色地质遵义勘测院2008年4月提交的贵州省仁怀市五马镇铜龙煤矿水文地质调查报告。“区内开采煤层的准采标高为1200至300米，矿区最低侵蚀基准面为标高631米，开采煤层的直接顶板和上覆岩层为一套泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，主要属裂隙含水层，对矿床产生直接充水影响，根据现行规范的划分，该矿区C7、C9煤层矿床水文地质勘查类型为第二类第二型，即为裂隙含水层为主，顶板间接进水、水文地质条件中等的裂隙充水矿床。C11煤层矿床水文地质勘查类型为第二类第一亚类第二型，以基岩裂隙充水为主，含煤地层顶、底岩溶充水为辅的，水文地质条件中等至复杂的充水矿床。”煤矿准采标高1200300m, 区内最低侵蚀基准面约为631米，开采最低侵蚀基准面上部的煤炭，直接充水水源主要为顶部的碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、老窑采空区积水、地表冲沟水。开采最低侵蚀基准面下部的煤炭，底部承压水突水的可能性很大,故本矿区属于以裂隙岩溶充水为主，在开有最低侵蚀基准面631m标高以上时，水文地质条件复杂程度为中等；开采631m标高以下时，水文地质条件趋向于复杂。矿井涌水量根据地质报告和业主提供的相关资料，选择比拟法对矿井涌水量进行预测。根据铜龙煤矿近期提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量：Q=Q1式中：Q预测矿井涌水量（m3/d）Q1矿井现状实测涌水量（m3/d）F矿区开采面积（km2）F1现状矿井实际采区面积（km2）S预测未来地下水位下降值（m）S1矿区现状水位降深值（m）铜龙煤矿矿井涌水量估算成果表井巷控制面积（km2）地下水位降深（m）实测矿井涌水量（m3/h）预测矿井未开采区涌水量（m3/h）F1FS1SQ1旱 Q1雨Q旱minQ雨max0.20.7200400307079.37185根据计算结果，设计考虑矿井所处区域、老窑及采空区等诸多因素，矿井在最低侵蚀基准面标高以上（950m标高以上）：暂取矿井正常涌水量为80m3/h，最大涌水量为190m3/h。矿井在向下开采时，必须根据现场涌水量重新估算估算矿井涌水量，选取相应的排水设备。矿井生产建设过程中必须进行矿井水文地质的详细调查及矿井涌水量的详细实测，并根据实测数据选择合适的排水设备。地质报告对井田内断层描述不详，其产状、导水特性、瓦斯赋存情况不十分清楚。因此在断层附近井巷施工过程中，要加强探放水工作，严格做到“有掘必探，有疑必停”，确保施工安全。同时要加强矿井水文地质工作。水文地质条件及开采后的变化矿区主要水害是地下水、老窑积水和采空区积水。矿区采煤较长年限后，采空区变大，积水面积更大，改变当地水环境问题将更加突出，所以在今后的开采过程中，要密切观察岩石渗水情况，必要时打超前钻进行探测和放水排险，确保人员和设备安全。资料评述地质资料提供的矿井水文地质情况较简单，未对涌水量、含水层含水性、含水层与开采煤层关系、老窑、采空区的分布及积水情况等作详细调查。矿井必须进一步加强水文地质工作，详细调查老窑、历史采空区分布及积水情况，并将调查结果标于井上下对照图上。同时对井下涌水量进行动态观测，切实弄清地表水和地下水、矿井充水因素、含水层富水性、矿井涌水量等资料。煤层顶底板C7煤层：伪顶为0.200.50米厚的含炭质泥岩，不稳定，直接顶板为粉砂岩，稳定性差，底板为粉砂质泥岩。C9煤层：顶板为泥岩，底板为粉砂质泥岩，稳定性差。C11煤层：伪顶为0.200.50米厚的含炭质泥岩，直接顶板为粉砂岩、细砂岩，稳定性中等，底板为质粉岩。综上所述，各煤层的顶、底板均为不稳定岩层。根据本区和邻区资料，其工程地质条件中等类型三、其他表1-3 矿井地层一览表地质年代岩层总厚度（m）岩层组成及特征含煤层数及厚度备注代纪统二叠系中统茅口组（P2m）大于100m岩性为浅灰灰色中厚层状粉晶灰岩、含生物碎屑灰岩，产腕足类、蜒科等生物化石二叠系上统龙潭组（P3l）91.68米岩性由灰、灰黄色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层（线）组成C7米 C9 2.8米C11 1.7米二叠系上统长兴组（P3c）51.45米由灰、深灰色中厚层状含燧石团块灰岩、粉晶灰岩夹钙质粉砂岩，含腕足类、腹足类等化石三叠系下统茅草铺组（T1m）大于250米灰色薄至中厚层状细晶灰岩，白云质灰岩三叠系下统夜郎组（T1y）大于300m下部岩性为灰黄、灰色页岩；中部为灰色中厚层状灰层、含泥质灰岩；上部为灰绿色、灰色、紫灰色粉砂岩，细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等表1-4 断层特征表序号名称性质断层面走向断层面倾向倾角落差（m）水平断距（m）影响范围123表1-5 可采煤层特征表煤组煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构顶底板岩性稳定性倾角（度）容重（t/m3）备注最小最大平均最小最大平均夹矸层数夹矸总厚（）顶板底板C70.921.231.0012.214.513无无粉砂岩泥岩较稳定53C92.703.502.8020.123.622无无泥岩粉砂岩稳定53C111.601.801.70粉砂岩粉砂岩稳定53第二章 采区储量与生产能力第一节 采区储量计算采区内的工业储量及可采储量，确定设计损失量（附储量计算表表2-1及计算基础表）。表2-1 储量计算表煤层名称工业储量/万t煤的损失量，/ 万t采出率/%可采储量/万t厚度损失其他损失名称数量地点数量C7C9C11第二节 采区生产能力及服务年限一、采区生产能力确定采区设计生产能力、并说明确定的依据。二、服务年限采区生产能力的递增期、递减期、正常生产期、采区的服务年限（要符合有关规定）。三、采区生产能力及服务年限的验算采区服务年限是指矿井正常生产的时间，以年计。为了使矿井建设工程和设备投资以及因该矿井而建立的工业和服务设施的建设投资等发挥最大的效能，采区服务年限和采区生产能力应相匹配，应符合煤炭工业矿井设计规范规定。四、采区生产能力的确定确定采区生产能力是采区设计的一项主要任务，是进行矿井各系统和环节设计的前提和基础。矿井生产能力受多种因素影响，在确定时应综合考虑这些因素的影响。1影响采区生产能力的主要因素（1）采区储量：指采区可采储量。（2）矿床赋存条件：指影响矿床开采的工业特征。 （3）开采技术条件：指可以采用的采矿技术和生产装备。（4）经济条件：指可用作矿井建设和生产经营的资金。（5）技术与管理人才条件：主要指从事技术和管理工作人员及工人的素质和能力。2采区生产能力的确定根据采区储量，按照矿井生产能力与服务年限的匹配关系进行确定。（1）综合考虑矿床赋存条件、矿井可利用的技术、经济及人才条件等，确定每个回采工作面的回采工艺、采矿参数、工作面的生产能力及矿井同时生产的各种工作面的数目。（2）比较以上两个能力，一般取较小的一个值作为采区生产能力。第3章 采煤方法3.1 采区地质概况一、设计任务1说明设计采区在井下的位置、范围及与地面的相对应关系。分析井下开采对地面重要建筑物、河流、水体等的影响，煤层露头破坏情况，周围有无火区、水淹区等情况。2说明设计采区煤层特征、煤质情况以及对开采会造成影响的其他地质因素。根据资料分析说明煤层特征：最大、最小、平均厚度，夹矸位置层数、及厚度，煤层平均倾角，顶底板围岩性质、构造、节理变化规律；煤层性质：硬度、容重，煤质品种、用途，煤层瓦斯、煤尘、自燃发火期以及含水性等开采其它影响因素等。二、要求利用相应的地质资料开展设计3.2 采区巷道布置一、设计任务1确定区段参数工作面长度、区段煤柱尺寸、顺槽宽度.2进行区段划分3进行采区巷道布置确定采区上山（下山）的数目及位置、区段平巷布置、采区车场形式、装车站布置、采煤工作面接替以及进行采区运输、通风、供电等生产系统设计。二、采区上山（下山）的确定薄及中厚煤层的采区上山根据条件应设计为两条，一条运输上山，一条回风上山。近距离煤层群和厚煤层的采区上山根据条件布置在煤层中或煤层底板中，两条上山间距为20m30m。当有通风等其它特殊要求时可增加一条上山。三、区段平巷的布置四、采区车场形式选择 采区上部车场、中部车场、下部车场形式选择。五、采区内工作面的接替1进行工作面编，工作面编号可采用四位数码：第一位数字为水平序号；第二位数字为煤层编号；第三位数字为采区序号；第四位数字为采区内工作面序号。2根据采区生产能力确定同时生产工作面数目。3安排工作面接替顺序。六、采区巷道布置1采煤工作面长度及区段斜长本部分要求说明采煤工作面长度、区段斜长、区段数目、护巷煤柱宽度。2采区上山（下山）的位置（1）采区上山（下山）位置的要求采区上山（下山）是采区的主要巷道，应以有利于采区生产和巷道维护作为确定其位置的主要依据，同时考虑其经济效益。上山（下山）根据层位可分为：岩层上山（下山）和煤层上山（下山）两种形式。（2）采区上山（下山）在下列情况下，可以考虑在煤层中布置：对于开采单一煤层，薄及中厚煤层的采区，采区服务时间短；开采只有两个分层的单一厚煤层采区，开采深度小，顶底板岩石比较稳定，煤质在中硬以上，上山不难维护时；联合布置采区，下部为维护较好的薄及中厚煤层时；为部分煤层和区段服务的，维护年限不长的专用通风或运煤上山。对于单一厚煤层和联合布置的采区，一般应将上山布置在煤层底板岩石中。但如果下部煤层的底板岩层距涌水量特大的含水层很近，不能布置上山，或者当上山只为采区上部煤层或部分区段服务，开采下部煤层便废弃不用时，可以考虑把上山布置在煤层群的中部或上部。3采区上山（下山）的数目采区上山（下山）至少为两条，一条为运输上山，一条为轨道上山（同时兼做通风和行人）。在生产能力很大的特厚煤层采区；联合布置的采区；产量较大，瓦斯涌出量也很大的采区，特别是下山采区；产量较大，经常出现上、下区段同时生产，需要简化通风系统的采区，运输上山和轨道上山均布置在底板岩石中。需要探清煤层情