采矿工程毕业设计（论文）-潞安甲义森煤矿1.2Mta矿井初步设计.doc

第 i 页 毕业设计（论文）题目： 山西潞安甲义森煤矿 1.2Mt/a 矿井初步设计（2#、6#煤层） 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 毕业设计要求： 毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使学生运用大学阶 段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课 题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是 学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高 级工程技术人才的基本训练。 毕业设计主要是实习矿井的开采设计,即假拟实习矿井为为开发井田,按其 原始条件进行新井初步设计。为了培养学生能力，并考虑教学要求、时间、学 生现有实际水平等因素，其某些要求与设计院进行的矿井设计有所区别，巷道 布置、采煤方法、通风安全等都要借鉴矿井生产以来的经验。有些部分则加以 必要的简化或删减，从而使同学能够从理论和实践相结合，对整个矿井的开拓 生产形成清晰正确的认识。 通过半年的毕业设计，使同学们对大学所学的知识能够有个更全面、更清晰 的认识，使同学们走向社会后能够成为模范带头人，能够成为社会的栋梁。 第 ii 页 原始数据： 山西潞安甲义森煤业有限公司位于山西省沁源县，井田地理坐标为： 北纬：365824370005 东经：11211161121247 甲义森煤矿位于山西省沁源县，汾(阳)屯(留)公路从井田中部通过，往 北 30km 可达南同蒲铁路线的平遥车站，往南55km至交口与沁县太焦铁路线相接。 本矿交通比较方便。 本井田的煤层埋藏较浅，地势总体西高东低，煤层倾角 3-4。 本井田内有多层煤，但此次设计只考虑 2、6 号煤层： 2 号煤层：位于山西组中部，上距 1 号煤层 31.62m 左右，煤层厚度 6.506.75m，平均 6.65m，顶板为粉砂岩，底板为泥岩，结构简单，不含 夹矸依据测点，属全区可采煤层。 6 号煤层：位于太原组上段，煤层厚度 7.10-7.90m，平均 7.62m。上距 2 号煤层平均间距 25.86m 左右。属较稳定可采煤层。煤层结构简单，含 0-1 夹 矸。顶、底板多为粉砂岩和细粒砂岩。依据测点属全区可采。 煤层无爆炸性，不易自燃。矿井瓦斯低属于低瓦斯矿井，2 号煤层瓦斯相 对涌出量为 3.7m3t。 第 iii 页 前前 言言.VII 目录目录.VIII 摘摘 要要.X ABSTRACTABSTRACT.XI 第一章第一章 井田概述和井田地质特征井田概述和井田地质特征.1 第一节 矿区概述.1 第二节 井田地质特征.2 第三节 煤层的埋藏特征.8 第二章第二章 井田境界与储量井田境界与储量.12 第一节 井田境界.12 第二节 地质储量的计算.12 第三节 可采储量的计算.13 第三章第三章 矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力.14 第一节 矿井工作制度.14 第二节 矿井工作制度及服务年限.14 第四章第四章 井田开拓井田开拓.16 第一节 井田开拓方式的确定.16 第二节 达到设计生产能力时工作面的配置.18 第五章第五章 矿井基本巷道及建井计划矿井基本巷道及建井计划.20 第一节 井筒、石门与大巷 .20 第二节 井底车场.21 第三节 建井工作计划 .22 第六章第六章 采煤方法采煤方法.24 第一节 采煤方法的选择.24 第二节确定采（盘）区巷道布置和要素.25 第三节回采工艺及劳动组织.25 第四节采（盘）区的准备与工作面接替.32 第七章第七章 井下运输井下运输.33 第一节 运输系统和运输方式的确定 .33 第二节 运输设备的选择和计算.34 第八章第八章 矿井提升矿井提升.38 第一节 主井提升 .38 第二节 副井提升 .42 第 iv 页 第九章第九章矿井通风与安全矿井通风与安全.45 第一节风量的计算.45 第二节矿井通风系统和风量分配.48 第三节 计算负压及等积孔.48 第四节 选择矿井通风设备.51 第五节 安全生产技术措施.53 第十章第十章经济部分经济部分.58 第一节第一节 矿井设计概算矿井设计概算.58 第二节第二节 劳动定员和劳动生产率劳动定员和劳动生产率.59 外文资料外文资料.63 致谢致谢.70 参考文献参考文献.71 第 v 页 摘摘 要要 本次设计是开采山西潞安甲义森煤矿 2 号、6 号煤层，设计图纸共七张，说明书 共十章。根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第四、六、九章，其他如井底车场、 井下运输及提升设备仅做一般的选型计算。 甲义森煤矿位于山西省沁源县，汾(阳)屯(留)公路从井田中部通过，往北 30km 可达南同蒲铁路线的平遥车站，往南55km至交口与沁县太焦铁路线相接。本矿交通比较 方便。 本井田的煤层埋藏较浅，地势总体西高、东低，煤层倾角 3-4。 本井田内有多层煤，此次设计只考虑 2 号、6 号煤层，2 号平均厚度为 6.65 m，6 号煤层平均厚度 7.62m，煤层没有爆炸性和自燃性倾向。矿井瓦斯低属于低瓦斯矿井， 2 号煤层瓦斯相对涌出量为 3.7m3t。 本井田划分为 2 个采区，采用斜井开拓方式，回采工艺采用后退式、综采一次性 放顶煤机械化采煤法，采用“四六制”作业制度。工作面的设备有双端可调双滚筒采 煤机、滑移支架、可弯曲刮板运输机、破碎机、转载机等。顶板管理采用滑移支架， 采空区采用全部跨落法管理顶板。 本矿井设计年产量为 120 万吨，采用一套综采来满足产量的要求。 矿井运输大巷采用皮带运输作为主运输，采用矿车作为辅助运输，矿井通风采用 轴流式扇风机中央分列、抽出式通风方式。 第 vi 页 AbstractAbstract This design is the exploitation of coal mines in Shanxi Luan A. Boyle 2, 6 coal, a total of seven drawings, a description of ten. According to the needs and characteristics of the mining project, focusing on design for the fourth, sixth, nine chapters, others such as mine shaft bottom, underground transport and lifting equipment just to do a general selection calculation. A coal mine in Shanxi Province Boyle Qinyuan, Fen (Yang) - Tuen Mun (left) by road from central Ida, 30km north of the railway line can be danan Tongpu Pingyao station, 55km south to the intersections and Qinxian County too Coke railway line phase. The ore more convenient transportation. The Minefield of coal buried shallow, high-lying generally west, east, seam dip 3-4 . The rise of coal within the mine field, the design just 2, 6 coal seam, 2, the average thickness of 6.65 m, 6 the average seam thickness of 7.62m, spontaneous combustion of coal is not explosive and sexual orientation. Low-low mine gas are mine, 2 the relative emission coal gas was 3.7m3 / t. The mine field was divided into two mining areas, using methods developed by slopes, mining technology with back-style, fully mechanized coal caving mechanized one-time mining method, using 46 system operating system. Face equipment adjustable double drum shearer both ends, sliding bracket, flexible scraper conveyor, crusher, loader, etc. Management of the sliding roof frame, gob drop method using all the cross-Management roof. The mine design annual capacity of 1.2 million tons, with a fully mechanized coal mining to meet production requirements. Transport Tunnel Mine used as the main transport belt transport, supplemented by mine car transport, mine ventilation using axial flow fan central points out, exhaust ventilati 第 0 页 第 1 页 第一章第一章 井田概述和井田地质特征井田概述和井田地质特征 第一节第一节 矿区概述矿区概述 1.1.矿区的地理位置及交通条件：矿区的地理位置及交通条件： 山西省沁源县潞安甲义鑫煤业有限公司位于山西省沁源县北部王和镇后沟 村一带，行政区划属王和镇管辖。 汾(阳)屯(留)公路从井田中部通过，往北 30km 可达南同蒲铁路线的平遥 车站，往南55km至交口与沁县太焦铁路线相接。本矿交通比较方便(见交通位置图 )。 2 2. . 矿矿区区的的工工农农业业生生产产建建设设情情况况： 第 2 页 井田内无村庄，在井田中部西侧边缘为后沟村，人口约 1000 人，大牲畜约 为 68 头，耕地面积为 200 亩，大部分分布在井田内沟谷边缘，区内多为山区荒 地，树木极少，以杂草丛生为主，东南部边缘局部地带为灌木丛。区内未有工 矿企业。 3 3矿区的电力供应基本情况矿区的电力供应基本情况: : 矿井采用 35kV 双回路供电电源，一回 35kV 电源引自距工业场地 8km 的张家 庄 35kV 变电站 35kV 母线段，另一回 35kV 电源引自距工业场地 7km 的武家庄 110kV 变电站 35kV 母线段。 4 4矿区的水文简况：矿区的水文简况： 本区地表水属黄河水系。沟谷内一般无水流或小溪，在雨季遇暴雨时，雨水 短时聚集，顺沟向西南流入古寨村附近的龙风河，龙风河向西流至介休汇入汾 河，汾河向南在河津流入黄河。 5 5矿区的地形与气象：矿区的地形与气象： 本区属大陆性气候，根据沁源县气象台观测记录，本区 7、8、9 三个月为 雨季，降雨量最小为 463.3mm(1972 年)，最大为 861.6mm(1975 年)，蒸发量最 小为 1306.7mm(1983 年)，最大 1609.6mm(1972 年)，蒸发量大于降水量 2.3 倍。 冬春两季雨雪较少，夏末秋初雨量较大。一月份气温最低，平均为零下 6.5， 七月份气温最高，为 37-38，年平均气温 18.7。十一月份开始结冰，次 年三月份开始解冻，冻土深度最大为 750mm(19761977 年)，最小为 370mm(19721973 年)。 本区夏季多东南风，冬春季多西北风，最大风速 21.0m/s。 第二节第二节 井田地质特征井田地质特征 1 1井田位置，勘探程度和地质层位井田位置，勘探程度和地质层位 第 3 页 井田地处太岳山区，地表为山区侵蚀地貌，沟谷纵横，地形十分复杂，总 的地势为中北部高南部低，地形最高点为井田南部后家山梁上，标高为 1637m，地形最低点为井田中北部河谷，标高为 1466.7m，相对高差 176.3m。属 中低山区。 该井田范围内地质层位情况如下： 1、中奥陶统峰峰组(O2f) 主要为深灰色厚层状石灰岩，角砾状泥质灰岩，厚度平均 168.64m。 2、中石炭统本溪组(C2b) 平行不整合于峰峰组之上，厚度 39.78-45.95m，平均 43.43m。以铝质泥岩、 粘土质泥岩为主，夹薄层石灰岩及煤层。底部以结核状、块状黄铁矿为主的铁 铝质岩，向上渐变为粘土泥岩、铝质泥岩，即“G 层铝土矿”。上部以泥岩、 粉砂岩为主，夹 14 层薄层石灰岩或泥灰岩，钙质泥岩及 12 层薄煤层，煤 层多不可采。 3、上石炭统太原组(C3t) 连续沉积于下伏本溪组之上，为井田主要含煤地层之一，厚度 113.66m。 由粗至细粒的砂岩、泥岩、石灰岩和煤层组成。下部含稳定可采煤层 9+10 号和 11 号煤，中部以三层层位稳定，厚度变化不大的浅海相石灰岩为主，上部则以 粗至细粒的碎屑岩为主，夹黑色泥岩及薄层钙质泥岩和 1 层较稳定可采煤层(6 号煤层)。 4、下二叠统山西组(P1s) 矿区内主要含煤地层之一，与太原组为整合接触，厚度 48.32-53.78m，平 均 51.59m。主要为灰色、灰白色石英长石砂岩、灰黑色粉砂岩、黑色泥岩，炭 第 4 页 质泥岩及 34 层薄煤层,富含植物化石碎片，具水平层理及脉状层理。其中井 田内 1 号煤层断层以北不可采断层以南全区可采，2 号、3 号煤层全区不可采。 5、下二叠统下石盒子组(P1x) 连续沉积于下伏山西组之上，地层厚度 104.51m。按照岩性组合可分为上、 下两段： 下段(P1x1) 由 K8砂岩底至 K9砂岩底，厚度 38.62-44.12m，平均 41.53m。以黄色中粒 砂岩夹灰色、深灰色泥岩为主，夹黑色泥岩及薄煤线 13 层。 上段(P1x2) K9砂岩底至 K10砂岩底，厚度 58.62-66.91m，平均 62.98m。底部 K9砂岩为 灰白色、黄绿色石英长石砂岩，中部为灰色、绿灰色泥岩、粉砂岩互层，局部 夹富含植物化石的薄层粉砂岩，其上为砂岩带，砂岩带为灰色、黄绿色中粗粒 长石石英泥质砂岩，向上变细，渐变为细粒砂岩，其上为灰绿色细粒砂岩，与 粉砂岩互层，夹灰色铝质泥岩及紫色、灰绿色互为斑块状杂色泥岩薄层，顶部 为杂色泥岩，富含铝质，具鲕粒，俗称“桃花泥岩”,其层位稳定，岩性特殊， 是确定 K10砂岩的辅助标志层。 6、上二叠统上石盒子组(P2s) 与下石盒子组呈连续沉积，根据其岩性特征，可分为下、中、上三段，本 区只保留下段下部地层。 下段(P2s1) 第 5 页 井田内出露至 K10砂岩厚度在 132.28-172.18m,平均 141.63m，底部 K10砂 岩为灰色、灰白色、黄绿色中细粒砂岩，底部含细砾。其上为灰绿色、紫红色 混杂的粉砂岩、泥岩。 7、第四系(Q) 本井田地表覆盖层以第四系黄土为主，为中更新统地层（Q2）。 2.2.含煤地层的主要地质构造含煤地层的主要地质构造 上石炭统太原组(C3t)和下二叠统山西组(P1s)为井田内主要含煤地层，叙 述如下： 1、上石炭统太原组(C3t) 为本区的主要含煤地层之一，平均厚度 113.66m，以沉积环境的差异和含 煤性，可划分为三段： （1）太原组下段(C3t1) K1砂岩底至 K2石灰岩底，厚 37.13-41.32m,平均 39.53m。以细粒陆源碎屑 岩为主，含 9+10 号和 11 号两层不可采煤层。 （2）太原组中段(C3t2) K2石灰岩底至 K4石灰岩顶，厚度为 41.24-46.86m,平均 44.18m。由三层稳 定的石灰岩及中细粒砂岩组成。夹 7 号煤层和 8 号煤层，均为不可采煤层。底 部为 K2石灰岩。 （3）太原组上段(C3t3) K4石灰岩顶至 K7砂岩底，厚 27.06-33.18m,平均 29.95m。由黑色泥岩、粉 砂岩、中细粒砂岩和煤层组成。 K4石灰岩顶至 6 号煤层底：厚 14.36m。以泥岩、粉砂岩为主，夹 K5砂岩。 第 6 页 6 号煤层顶至 K7砂岩底：厚 14.14m。由黑色泥岩、粉砂岩、泥岩和一层煤 组成，煤层厚度 7.62m 为主要可采煤层。 2、下二叠统山西组(P1s) K7砂岩底至 K8砂岩底，厚度 48.32-53.78m,平均 51.59m。 K7砂岩平均厚 2.11m，为灰白色、灰色中粒到细粒长石石英砂岩。在 K7砂 岩的古地理景观上沉积了 3 号煤层，3 号煤层为沼泽分流间湾沼泽发育形成的 泥炭沼泽相。 3 号煤层顶至 2 号煤层底，间距 13.14m。以灰黑色泥岩、粉砂岩为主，夹 中细粒砂岩一层。 2 号煤层顶至 1 号煤层底，平均间距 25.00m。以灰黑色、黑色泥岩、粉砂 岩为主，2 号煤层为可采煤层，厚度 6.65m。 3.3.井田水文地质条件井田水文地质条件 矿区地表河流主要为后沟河，属于较大冲沟，雨季具有流水，向西南于古 寨汇入龙凤河，属黄河水系。由于有隔水岩层的存在，且在矿区南部边缘，因 此，对矿井开采影响极小。 矿区的含水层自上而下有： 1、第四系砂砾层孔隙潜水含水层 第四系全新统 Q4及上更新统 Q3，分布在矿区山间河谷地带，岩性为灰白色 砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层，厚度变化大，层位不稳，依地形而异，该 层渗水性含水性均好，由于受大气降水和地表水补给条件好，埋藏厚时可成为 地下水较丰富的孔隙潜水含水层。 2、上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层 第 7 页 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中细粒厚层 状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。钻进消耗量 达 5.5m3/h，一般钻进消耗量在 0.5m3/h 以下，泉水流量 0. 22L/s，因此，该 层为较弱裂隙含水层。 3、下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于 1 号、2 号煤层以上，K8为煤层直接充水含水层，岩性为 灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育， 钻进消耗量在 1.00m3/h 以下，一般在 0.20.5m3/h 之间，因此，含水层为较 弱裂隙含水层。 4、太原组石灰岩（K4、K3、K2）岩溶裂隙含水层 K2石灰岩为 9+10 号煤层直接充水含水层，也是太原组的主要含水层，岩性 为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含有燧石层及透镜体。厚 2.5010.00m，平均厚 7.05m，分为上下两层，上层厚下层薄，中间夹 0.352.00m 的灰黑色泥岩、粉砂岩。石灰岩裂隙稍发育，局部较发育，钻进 消耗量一般在 1.00m3/h 以下，钻孔单位涌水量 0.009L/s.m,水位标高 1305.42m，因此，属弱富水性裂隙含水层。 5、中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层 奥陶系地层出露于矿区外西部，峰峰组石灰岩是本区煤系地层下伏的主要 含水层，可成为开采下组煤（910、11 号）的主要威胁。岩性为质纯、致密、 性脆，裂隙发育程度随埋深而减少，本井田处在相对埋藏较深地带，因而裂隙 发育程度相对弱，上段以石灰岩为主，厚 63.00m 左右，下部以泥灰岩石膏为主， 为相对隔水层， 钻进时冲洗液消耗量一般在 0.5m3/h 以下，井田南部 4.5km 的 第 8 页 2010 号孔抽水试验单位涌水量 0.0035L/s.m，水位标高 1130.09m,本井田推断 水位标高 1070m 左右,由此推断，属岩溶弱富水性溶隙含水层。 11 号煤至 O2含水层之间隔水层，由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等 致密岩层组成一般厚 42.73m，其间的石英砂岩、致密、坚硬，裂隙不发育， 具有良好的隔水性能，在无断裂贯通情况下垂直方向上 11 号煤以上含水层与 O2含水层不发生水力联系。 峰峰组下段泥灰岩石膏层隔水层，详查区内只有 74 号孔见到石膏层，石膏 层厚度 78.86m，深灰色、灰白色，以深灰色块状石膏为主，含不规则纤维状石 膏， 局部为斑块状，多与泥灰岩交织在一起，岩芯较完整，为相对隔水层。 2 号煤至 K4石灰岩之间隔水层，由致密的粉砂岩、泥岩组成，一般厚 76.40m，具有良好的隔水性能，在无断裂及陷落柱贯通情况下，垂直方向使 2 号煤经上含水层与 K2含水层不发生水力联系。 2 号煤以上各砂岩含水层，由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩，且各 砂岩含水性又不强，因此，垂直方向 2 号煤以上各砂岩含水层不发生水力联系。 井田的正常涌水量为：210.00/d,最大涌水量为：380.00/d。 3 m 3 m 第三节第三节 煤层的埋藏特征煤层的埋藏特征 1.1.煤层的层数、厚度、间距煤层的层数、厚度、间距 一、含煤性一、含煤性 本井田含煤地层主要为上石炭统太原组和下二叠统山西组。 第 9 页 山西组平均厚度 51.59m，含煤 3 层，含煤总厚度为 2.81m，含煤系数 5.4%。山西组含煤性总的特点是煤层厚度小，变化大，1 号煤层局部可采，2 号 煤层属于稳定可采。 太原组平均厚度 113.66m，含煤 9 层，总厚度为 9.66m，含煤系数 8.5%。 总的特点是煤层层数多，达可采厚度者层数较少，但可采煤层厚度较大。其中 6 号煤层为本区稳定的可采煤层。 2.2.可采煤层可采煤层 区内主要可采煤层是山西组 2 号太原组的 6 号煤层。现将批准开采的和各 可采煤层分述如下： 1、2 号煤层 位于山西组中部，上距 1 号煤层 31.62m 左右，煤层厚度 6.506.75m，平 均 6.65m，顶板为粉砂岩，底板为泥岩，结构简单，不含夹矸依据测点，属全 区可采煤层。 2、6 号煤层 位于太原组上段，煤层厚度 7.10-7.90m，平均 7.62m。上距 2 号煤层平均 间距 25.86m 左右。属较稳定可采煤层。煤层结构简单，含 0-1 夹矸。顶、底板 多为粉砂岩和细粒砂岩。依据测点属全区可采。 可采煤层特征一览表可采煤层特征一览表 煤层厚度煤层间距 最小-最大最小-最大 煤 层 编 号 平均(m)平均(m) 夹 石 层 数 稳定 性 可采性 顶板岩性 底板岩性 时 代 2 6.50-6.75 6.65 31.62 34.12-36.97 0 较稳 定 可采 泥岩 泥岩 第 10 页 太 原 组 6 7.10-7.90 7.62 35.86 60.22-63.76 0 较稳 定 可采 粉砂岩 细粒砂岩 3.3.煤层的围岩性质煤层的围岩性质 2 号煤层 顶板多为泥岩或粉砂岩，泥岩可占到 60%左右,厚度一般在 1.70-3.20m，岩 性以灰黑色、深灰色为主，裂隙不甚发育，浅部地带具有风化裂隙，据煤矿调 查，顶板为泥岩时，组成了稳定差的顶板、粉砂岩时可达到中等稳定的顶板。 底板多为泥岩或粉砂岩，泥岩可占到 60-70%，厚度在 2.20-3.50m,无底鼓现象, 一般可组成中等稳定的底板。 6 号煤层 顶板多为粉砂岩、泥岩，粉砂岩可占 70-80%，极少量的细粒砂岩、粉砂岩 厚度 2.30-5.50m,泥岩厚度 1.80-2.50m，裂隙不甚发育，一般组成了稳定性差 的顶板。底板为泥岩，厚度 1.20-2.00m,无裂隙,组成了稳定性差的底板。 4 4煤的性质及品种煤的性质及品种 一、煤的物理性质一、煤的物理性质 各煤层以半光亮型煤为主，夹半暗型煤条带。结构以细条带到中条带为主， 镜煤、丝炭、粘土矿物以稀疏的线理状、透镜状不均匀分布于条带中，局部还 夹有黄铁矿结核。构造为层状、块状。光泽为强玻璃光泽。颜色为黑色。性脆、 裂隙发育，参差状断口。1 号煤层视密度为 1.30t/m3，2 号煤层视密度为 1.35t/m3，6 号、9+10 号煤层视密度为 1.40t/m3，11 号煤层视密度为 1.45t/m3。 二、瓦斯二、瓦斯 第 11 页 2 号煤 层井下绝对瓦斯涌出量为 0.21m3/min,相对瓦斯涌出量为 3.70m3/t，绝对 CO2涌 出量为 0.27m3/min，相对 CO2涌出量为 4.8m3/t，鉴定等级属低瓦斯矿井。 三、煤尘及煤的自燃三、煤尘及煤的自燃 井田内各煤层测试结果：据山西省煤炭工业局综合测试中心 2003 年对 2 号 煤层煤尘爆炸及煤的自燃倾向性结果：火焰长度大于 400mm，最低粉量为 85，煤尘有爆炸危险性；吸氧量为 0.8793cm3/g，自燃等级为级，属容易自 燃煤层，自燃发火期 6 个月。 2006 年对 6 号煤层测试结果，火焰长度 50mm，最低岩粉用量 60%，煤尘有 爆炸性危险；吸氧量 0.4928cm3/g，自燃倾向性等级级，属自燃煤层，自燃发 火期 9 个月。 四、煤的风化及氧化四、煤的风化及氧化 在井田范围内各煤层均不同程度出露，煤发生风、氧化，煤质变劣。 根据沁源详查勘探结果，煤的风氧化界线圈定范围：沿煤层露头向内水平 推进 50m。 五、煤质特征及工业用途五、煤质特征及工业用途 依据 BG/T15224(1、2、3)-2004 中炼焦浮煤的分级标准。 2 号煤层属低灰、低硫、特低磷、高发热量、特强粘结性的焦煤，是很好 的炼焦用煤。 6 号煤层属低灰、低硫、特低磷、中发热量、特强粘结性的焦煤，可作动 力用煤及炼焦配煤。 第 12 页 第二章第二章 井田境界与储量井田境界与储量 第一节第一节 井田境界井田境界 1.1.井田范围坐标如下：井田范围坐标如下： 北纬：365824370005 东经：11211161121247 井田范围拐点坐标(6带)： 1、X=4097395 Y=19606002 2、X=4097395 Y=19608210 3、X=4094764 Y=19608210 4、X=4093877 Y=19606326 5、X=4096187 Y=19606326 6、X=4096187 Y=19606002 井田形态为一不规则的多边形，南北长 2640m-3560m，东西宽 1860m-2180m，面 积 6.16km2。开采标高 1050-1580m。批准开采煤层 2 号、6 号煤层，2 号煤层视 密度为 1.35t/m3，煤层厚度 6.506.75m，平均 6.65m. 6 号视密度为 1.40t/m3 煤层厚度 7.10-7.90m，平均 7.62m. 第二节第二节 地质储量的计算地质储量的计算 井田面积为 6.16km2。煤层倾角为：4。 按照规范要求估算地质储量如下： 井田内地层倾角小于 15，采用水平地质块段法进行资源/储量估算。估 算公式：Q=SMD/10000。 第 13 页 式中：Q资源量/储量；百万 t； S水平投影面积，（m2）； M块段平均采用厚度，m； D视密度，t/m3。 对于 2 号煤层： Q=SMD/10000=61600006.651.35/10000=55.31 对于 6 号煤层： Q=SMD/10000=61600007.621.40/10000=65.71 井田的地质总储量： Q=55.31+65.71=121.02 第三节第三节 可采储量的计算可采储量的计算 按照 10%的比例留设保护工业场地，井筒，井田境界，河流，湖泊，建筑 物等留置的永久煤柱损失量：P=Q10%； 可采储量的计算公式：Z=(-P)C c Z 式中：P保护工业场地，井筒，井田境界，河流，湖泊，建筑物等留置的永 久煤柱损失量；C采区采出率，取 0.8. Z=(-P)C=121.0290%0.8=87.13 c Z 第 14 页 第三章第三章 矿井工作制度及生产能力矿井工作制度及生产能力 第一节第一节 矿井工作制度矿井工作制度 矿井正常工作的制度对其管理及生产的正常、高效运转都是非常重要的。 根据煤炭设计规范规定,本矿井开采年工作日定为 330 天,昼夜净提升时间为 16 小时。关于工作制度，按每班完成的循环次数应为整数，即每一个循环不要 跨班完成，否则不便于工序之间的衔接，施工管理也比较困难，不利于实现正 规循环作业。设计采用“四六”工作制度,三班出煤,一班检修。 第二节第二节 矿井工作制度及服务年限矿井工作制度及服务年限 1.1.矿井生产能力矿井生产能力 矿山生产能力是矿山建设最重要的问题之一,生产能力确定的正确与否直接 关系着企业投资和经济效益的好坏,因此必须认真的深入的调查研究以确定好矿 山的生产能力。 根据实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭需求量及生产的需要和设 计任务书，确定本井田年产量为 120 万 t/年。 2.2.矿井服务年限的计算矿井服务年限的计算 矿井生产能力及服务年限是衡量矿区开拓的主要内容，它的大小体现了矿 井的开采程度，它不但影响一个矿井的开采技术经济效果，而且影响到整个矿 区乃至国民经济的发展。 如果矿井生产能力确定过小，其服务年限可能过长，将大量积压已勘探的 煤炭资源，反之若生产能力过大，可能造成矿井长期达不到设计产量或生产分 散，接替紧张以致矿井服务年限过短，矿井很快报废，机械设备不能发挥其应 有的能力，造成投资大收益小，且过短的服务年限会影响到其它工业的协调发 展。 因此规程规定了大，中，小型矿井的服务年限以及生产能力与服务年 限的关系式： P=Z/(AK ) 式中 : P矿井服务年限，a Z 矿井可采储量，万 t (Z=87.13M t )。 A矿井设计生产能力，万 t/年。 K 储量备用系数，一般取 1.4 矿井服务年限： P=87.13100/1201.4 =51.86（a） 则 ，P=51.86 年符合设计规范对大型矿井的有关规定。 我国各类井型的矿井和服务年限见表 3-2-1 第 15 页 表 3-2-1 我国各类井型的矿井和服务年限 井型 设计生产能力(Mt/a)矿井服务年限 特大3.05.0 60 大1.22.4 50 中0.450.9 40 小 第 16 页 第四章第四章 井田开拓井田开拓 第一节第一节 井田开拓方式的确定井田开拓方式的确定 1 1确定开拓方式的主要原则确定开拓方式的主要原则 1、确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2、合理地确定开采水平数目和位置； 3、布置大巷及井底车场； 4、确定矿井开采程序，作好开采水平的接替； 5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造； 6、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量； 7、尽可能提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效； 8、投资少，工期短，见效快。 2 2开拓方案的确定开拓方案的确定 1 1、工业场地位置的选择、工业场地位置的选择 本井田地处太岳山区，地表为山区侵蚀地貌，沟谷纵横，地形十分复杂， 总的地势为中北部高南部低。纵观全井田地势，工业广场选择较困难，根据实 地勘查，考虑地形条件结合煤层赋存情况及交通运输情况，工业广场可选择于 井田平面投影的中央,靠近公路附近。 工业广场选择于公路附近，工业广场地面开阔，有足够的场地布置主、副 井地面生产系统；目前已具备较好的供电条件，地面运输条件良好，供水距离 较近，征地费用较便宜。 根据上述技术分析，工业广场选择于内各有优缺点，尚需结合井下开拓 部署进一步比较来确定。 2 2、开采水平的划分、开采水平的划分 本矿井开采的 6 号煤层平均厚度为 7.62m，由于本矿为近水平煤层,所以可 布置在一个水平内开采。分设单水平开拓，可节省层间联络巷工程，由于大巷 为煤岩巷，其岩巷工程量较大，亦即，水平集中开拓可减少岩石工程量,所以， 一个水平集中布置较有利。 3 3、运输大巷、轨道大巷及回风大巷位置的确定、运输大巷、轨道大巷及回风大巷位置的确定 采用三条大巷布置形式,大巷采用集中煤层大巷布置。均位于 6 号煤层底 板, 运输大巷位于两条大巷之间。三条大巷在空间上错开一定的距离约 30m。 4 4、矿井通风系统分析、矿井通风系统分析 本矿井煤层赋存较浅，而大巷开拓距离较长，为了在初期出煤够成通风系 统及为后期开拓做准备，因此，可考虑在井田储量中央附近开掘回风斜井，这 样