显德汪煤矿1.5Mta新井设计

摘 要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为 显德汪 煤矿 150 万 t 新井设计，共分 10 章： 计生产能力及服务年限； 显德汪 煤矿位于 河北省邢台市 ，交通 十分 便利。井田走向长度为 平面积 斜面积 田内主采煤层一层，即 2#煤 层，平均倾角 8，煤层平均厚 m，井田工业储量为 16058 万 t，可采储量 12311 万 t，矿井服务年限为 a。煤层硬度系数 f 质牌号为 贫 煤 无烟 煤 。本矿井为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量为 m3/对涌出量为 m3/矿区综采，机掘的最大最小煤尘浓度和平均浓度为 137.8 mg/86.8 mg/102mg/根据煤炭科学研究总院重庆分院对 2#的自燃倾向性和发火期进行的鉴定确定为不易自然煤层，自然发火期一般为 6 8 个月 。 矿井采用双立井 单 水平开拓，前期采用中央并列式通风，后期采用 中央边界 式通风。一矿一面，采煤方法为长壁 大采高一次采全厚采煤 法。煤炭 主 运输采用胶带 胶带运输机 ，辅助运输采用电机车。 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 三八 制。 专题部分题目是 深井巷道支护技术 。 翻译部分是一篇关于 煤矿开采对环境影响评价 的论文，英文原文题目为： N 炭开采对环境影响的评价 关键词 ： 新井设计 ； 大采高一次采全厚 ；中央并列式 be of an is a a It of of of in is Its km on on of is an an . of t a a. of is m3/37.8 mg/102 mg/6.2 mg/It is its a to to by is is to in We 30 6 is is of in is is on of 目 录 一般设计部分 1 矿区概述及井田地质特征 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 . 2 . 2 田地质特征 . 2 系地层概述 . 2 . 3 . 4 层特征 . 6 . 6 . 7 . 7 . 8 2 井田境界和储量 . 9 . 9 . 9 . 9 . 9 . 10 . 10 业储量计算 . 10 . 12 . 12 . 13 井可采储量 . 13 3 矿井工作制度、 设计生产能力及服务年限 . 15 . 15 . 15 . 15 . 15 . 15 . 16 4 井田开拓 . 17 . 17 目、位置及坐标 . 17 . 18 . 18 . 19 . 19 井基本巷道 . 25 . 25 . 26 . 27 5 准备方式 带区巷道布置 . 34 . 34 . 34 . 34 . 34 . 34 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 6 采煤方法 . 40 . 40 . 40 方式 . 40 . 40 煤方式 . 41 . 42 . 43 . 44 . 46 . 47 . 47 . 48 7 井下运输 . 50 . 50 . 50 . 50 . 50 . 50 . 51 . 51 . 52 . 53 . 53 . 54 . 54 . 54 . 55 8 矿井提升 . 57 . 57 . 57 . 57 . 59 9 矿井通风及安全 . 61 . 61 井概况 . 61 井通风 系统的基本要求 . 61 井通风方式的确定 . 61 要通风机工作方式选择 . 63 区通风系统的要求 . 63 作面通风方式的选择 . 64 采工作面进回风巷道的布置 . 64 . 65 . 65 . 66 . 67 . 68 . 68 . 68 . 69 . 69 . 70 . 71 . 75 . 75 . 76 . 76 . 78 . 78 . 79 . 79 . 79 . 79 . 80 10 设计矿井基本技术经济指标 . 82 参 考 文 献 . 84 专题部分 深部矿井巷道支护技术 . 88 摘要 . 88 1问题的提出 . 88 2 深井巷道的矿压规律与特点 . 89 . 89 井矿压规律 . 90 . 90 应力方向对巷道稳定的影响 . 90 3开采深度与巷道围岩的变形关系 . 91 . 91 . 91 4 影响巷道稳定的因素 . 92 定性系数 . 92 响因素分析 . 92 石力学性质 . 92 岩结构 . 93 岩物相 . 93 质构造应力 . 93 下水与水温 . 93 道布置与开挖顺序 . 93 . 93 . 93 . 93 . 94 5深部巷道围岩变形规律及其支护对策 . 94 . 94 道围岩稳定性分类 . 94 . 96 6深井巷道支护技术 . 96 . 96 . 97 7深井锚杆支护技术 . 98 杆支护理 论 . 98 强度、大延伸量锚杆 . 102 . 103 . 103 . 104 关键部位 . 105 . 106 8 深井软岩巷道支护 . 106 9结论 . 106 参考文献 . 106 翻译部分 英文原 文 . 110 N . 110 中文译文 . 117 煤炭开采环境影响后评价 . 117 I 煤炭开采对环境的影响 . 117 . 117 对土地资源的影响 . 117 C. 煤炭开采对大气的影响 . 118 . 118 价的主要内容 . 119 . 120 致 谢 . 122 一 般 部 分中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 区概述 通地理位置 显德汪煤矿位于邢台市西南约 35部与邯郸地区 武安市相接。东距京广铁路褡裢车站 25两条主要公路邢（邢台） 渡（渡口）、邢（邢台） 都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便（如图 1 6 12 18显德汪煤矿交通位置图 形地貌和水文情况 显德汪煤矿井田位于太行山中段东麓山前丘陵地带，地势西高东低，海拔在 间，地表起伏较平缓，基岩裸露面积较小，属山前冰碛台地地形。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 2 页 区经济状况 邢台有丰富的矿藏资源、农 副产品资源和水利资源。矿产资源主要有煤 ,铁、瓷土、石 膏、菱镁矿、兰晶石、重晶石、石墨等 40多种。农业主要盛 产棉花、小麦、玉米等； 雪花梨、串枝红杏、辣椒、红枣、核桃、板栗等在国内外市场享有盛名。邢台地下水 资源丰富，水质良好。市内有比较丰富的旅游资源，已开放的有：临城崆山白云洞，邢台县野沟门水库和白云山旅游区、沙河秦王湖风景区等。 区的气候条件 本区属大陆性季风气候，四季分明，春季干旱多风沙，夏季炎热雨多，秋季干燥日照长，冬季寒冷雨雪少。根据沙河赵泗气象站 1982 1992 年资料，多年平均降水 量 季多集中在 7、 8 月份，年平均气温 13，多年平均蒸发量 1719向以北、北东及南为主。 区的地震情况 邢台矿区处于地震烈度 6 7 度区。根据历史记载，涉县 1314 年 10 月 5日发生过 6 级地震，磁县 1830 年 6 月 12 日发生过 地震，邢台地区隆尧县1966年 3月 8日发生过 矿区位于涉县、磁县以及邢台之间。因此，有发生地震活动的可能。 田地质特征 田的地形，煤系地层概述 邯邢煤田位于太行山东麓，华北盆地西缘。煤田西部为太行山隆起的中南段 ，整体走向呈北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少部分元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。显德汪井田即位于武安断陷北部太行山隆起带东侧，为新生代华北盆地的西部边缘。显德汪井田为新生界地层全覆盖型井田，地层基本形态受 的显德汪向斜控制。井田北部、西北部和东部北段为煤层隐伏露头区，以外为奥陶系灰岩隐伏露头。显德汪井田地表全为新生界地层所覆盖，所发育的地层自上而下依次为：第四系(Q )、二叠系上统上石盒子组（ 、下石盒子组（ 、二叠系下统山西组（ 石炭系上统太原组（ 石炭系中统本溪组（ 奥陶系中统峰峰组（ 、马家沟组（ ，现简述如下： （ 1）第四系（ Q） 下部为冰碛红色泥砾、冰水沉积的杂色粘土、细砂、 亚粘土及砂砾石等，一般厚 40m；中部为冰碛粘土砾石层、透镜状砂层及红色亚粘土组成，一般厚30m；上部为多种成因的黄土，具垂直节理和大孔隙，一般厚 2 10m。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 3 页 （ 2）二叠系（ P） 上二叠统上石盒子组（ ：以灰绿色、紫斑色粉砂岩及砂质泥岩为主，夹有数层中细粒含砾砂岩和铝土质泥岩。平均厚度 下二叠统下石盒子组（ ：以灰色、灰绿色、紫斑色粉砂岩和含铝土质的砂质泥岩为主，中部和下部夹有 2 3 层中细粒砂岩。平均 下二叠统山西组（ ：由灰色、深灰色、黑灰色中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。中下部含煤 2 4 层，平均 （ 3）石炭系（ C） 上石炭统太原组（ ：由深灰色、灰色粉砂岩、灰至灰白色中细砂岩、4 6 层灰岩和 6 9 层煤组成。平均厚度 中石炭统本溪组（ ：主要由深灰色泥岩、粉砂岩及灰岩组成，夹不稳定薄煤一层，平均厚度 （ 4）奥陶系（ O ） 中统峰峰组（ ：由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。按岩性特征分为三段，总平均厚度 167m 。 中统上马家沟组（ ：黄 、浅红色白云质角砾状灰岩、蜂窝状灰岩、灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。按岩性分为三段，总厚度平均 246m。 中统下马家沟组（ ：由角砾状灰岩及蜂窝状泥质、白云质灰岩组成，按岩性分为三段，厚度大于 144m。 （ 5）煤层 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，其次为石炭系中统本溪组。 田的地质构造 显德汪井田位于太行山隆起带与山前大断层之间的过渡地带，即武安断陷的北部。为一不完整的、被 断层切割的 显德汪向斜与 栾卸向斜相复合的构造。井田东部规模较大的 向斜称为显德汪向斜。该向斜宽缓开阔，略显波状起伏，向斜形态较清晰完整。在第 12勘探线以南，发育一轴向 的向斜，称为栾卸向斜。显德汪向斜与栾卸向斜之间还有李石岗向斜及李石岗南背斜等次级褶皱构造。区内大中型断层大多分布在显德汪向斜东翼及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入。现将显德汪井田主要构造简述如下： (1) 褶皱 显德汪井田为一褶皱型井田，挤压揉皱及层滑构造发育，残余构造应力大，造成煤层顶底板岩石破碎，巷道围岩压力大。井 田内褶皱构造的特点是：向斜形态完整清晰、延伸较长，背斜较模糊。 组褶皱横跨复合，地层倾角 8 30，一般 10 15左右。主要褶皱特征如表 2 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 4 页 表 2主要褶皱构造特征一览表 名称 延伸长度 区 内 变 化 两翼倾角 显德汪向斜 6部出露最新基岩为上二叠统上石盒子二段，向斜轴 10 线以北 在上关一带仰起， 10 线以南 ， 14 与 17线向东呈弧形弯曲。 东翼倾角 10 至15 ,平均 12，西翼倾角较缓，平均 8。 栾卸向斜 3部出露最新基岩为上二叠统石盒子组二 段。向斜西端伸出井田边界向斜轴向 栾卸村北延至井田中部，被断向东与显德汪向斜复合后，又被 层截断。西部 、中部及东部 北翼平均倾角 6，南翼平均倾角 12。 李石岗向斜 2显德汪向斜基本平行展布，规模较小。向斜轴近 。 10 线以北清晰显示，以南与其它构造复合较模糊。 东翼倾角较缓平均 7，西翼较陡，平均 13 (2)断层 显德汪井田揭露的断层绝大多数为压扭性正断层，走向以 中型断层主要集中在井田的东南部，井田西北部小断层与层滑构造发育。井 田内现已发现大、小断层 693 条，落差 20 30m 的断层 2 条，落差 10 20m 的断层 12条，落差 5 105 条。 （ 3）岩浆岩 本区自燕山运动以来，岩浆侵入活动频繁，使煤系地层受到不同程度的影响。岩浆活动对 4#煤层以上影响不大，而对 6#煤层以下均有不同程度的影响，尤其对 9#煤层影响严重。据测算， 9#煤层受岩浆岩吞蚀、部分吞蚀及直接接触影响的面积约 9#煤层总面积的 田的水文地质特征 井田范围内没有常年性地表水，季节性的小溪流有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪。虽然位 于井田外围，但仍处于井田所属水文地质单元。对本矿井具有间接充水意义的河流有南沙河和马会河等。 中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 5 页 根据岩性、结构、富水特征及其对开采煤层的影响程度，参考区域含水岩组情况，矿区含水层（组）划分如下： 1）新生界松散类孔隙潜水含水组 全新统砂砾石含水组呈条带状分布于中关、栾卸小溪等沟谷之内，主要为冲洪积相卵砾石层。厚 0 均 透系数 d，钻孔单位涌水量 sm，水位标高 水，富水程度中等。 中更新统砂砾石含水层全区大面积分布，主要由粒径 1 80碛砾石组成，厚 般 30m。渗透系数 d，钻孔单位涌水量 sm，水位标高 水。富水程度中等。 下更新统砂层含水层出露于显德汪、新村、柳泉、上关一带。厚 透系数 m/d，钻孔单位涌水量 m，水位标高 水性中等，但极不均一。井田内小煤窑井筒多见此层，且含水。 以上各含水层动态受季节影响明显，在 1