采矿工程毕业设计（论文）-谢桥矿2.4Mta新井设计2【全套图纸】.doc

中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 名 学 号 21070011 学 院 应应 用用 技技 术术 学学 院院 专 业 采采 矿矿 工工 程程 设计题目 谢谢 桥桥 矿矿 2 4 Mt a 新新 井井 设设 计计 专 题 谢桥矿谢桥矿沿空留巷沿空留巷矿压显现规矿压显现规律研究律研究 指导教师 职 称 讲师讲师 2011 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 应用技术学院 专业年级 采矿 07 学生姓名 任任务务下下达达日日期期 2011 年年 2 月月 28 日日 毕业设计日期 毕业设计日期 2011 年年 3 月月 7 日至日至 2011 年年 6 月月 10 日日 毕业设计题目 毕业设计题目 谢桥矿谢桥矿 2 4Mt a 新井新井设计设计 毕业设计专题题目 谢桥矿沿空留巷矿压显现规律研究毕业设计专题题目 谢桥矿沿空留巷矿压显现规律研究 毕业设计主要内容和要求 毕业设计主要内容和要求 按采按采矿矿工程工程毕业设计毕业设计大大纲纲要求 一般部分完成要求 一般部分完成谢桥矿谢桥矿 2 4Mt a 新井新井设计设计 专题为谢桥矿专题为谢桥矿沿空留巷沿空留巷矿压显现规矿压显现规律研究律研究 翻翻译译是关于是关于矿业矿业工程工程师师必必备备知知识识矿矿 山地震学 英文山地震学 英文题题目目为为 Mine Seismology for Rock Engineers An Outline of Required Competencies 院长签字 指导教师签字 中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书 指导教师评语 基础理论及基本技能的掌握 独立解决实际问题的能力 研究 内容的理论依据和技术方法 取得的主要成果及创新点 工作态度及工作量 总 体评价及建议成绩 存在问题 是否同意答辩等 成 绩 指导教师签字 年 月 日 中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书 评阅教师评语 选题的意义 基础理论及基本技能的掌握 综合运用所学知识 解决实际问题的能力 工作量的大小 取得的主要成果及创新点 写作的规范程 度 总体评价及建议成绩 存在问题 是否同意答辩等 成 绩 评阅教师签字 年 月 日 中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩 答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩 答辩委员会主任签字 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩 学院领导小组负责人 年 月 日 摘 要 本设计包括三部分 一般部分 专题部分和翻译部分 一般部分是谢桥矿 240 万吨新井设计 全篇共分为十个部分 矿井概述及井田地质 特征 井田境界和储量 矿井工作制度 设计生产能力及服务年限 井田开拓 准备方 式 采区巷道布置 采煤方法 井下运输 矿井提升与运输 矿井通风与安全和矿井主 要经济技术指标 谢桥煤矿位于淮北平原的西南部 东与张集矿井接壤 西与刘庄井田毗邻 谢桥煤 矿位于淮南复向斜中部 陈桥背斜的南翼 谢桥向斜的北翼 总体上呈一走向近东西 向南倾斜的单斜构造 全井田东西走向长浅部 720m 以上 为 8 5km 深部 720 1000m 为 8 88km 倾斜宽 2 7km 面积约 24 3km2 11 2 煤层为可采煤层 厚度为 4 85m 平均倾角为 12 矿井正常涌水量 789m3 h 属于高瓦斯矿井 煤尘有爆炸危险性 并且煤层有自燃发火倾向 谢桥煤矿设计年生产能力为 240 万 t a 服务年限为 58a 矿井工作制度为 三八 制 矿井的采煤方法主要为走向长壁综合机械化一次采全高 矿井为单水平采区开拓 水平标高为 800m 采用立井开拓 主立井主要用于提升煤炭 副立井主要用于提升人员 矸石 和材料等 矿井采用一矿一面的高效作业方式 工作面长度为 200m 运输大巷采用胶带运输煤 炭 轨道大巷采用蓄电池电机车牵引 1 5t 固定箱式矿车运输矸石和材料等 矿井通风方式为抽出通风方式 风井布置方式为两翼对角式 专题部分介绍了沿空留巷技术 翻译部分是一篇关于矿业工程师必备知识矿山地震学 题目为 Mine Seismology for Rock Engineers An Outline of Required Competencies 关键词 矿井设计 沿空留巷 走向长壁 ABSTRACT This design includes three part General part translation part with special subject part The general part is a mine of Xieqiao mineral 3000 000t new well in design The whole article is divided into ten parts totally The colliery says all and coalfield quality characteristic coalfied state with keep deal colliery work system the ability of produce in design and time limit to service colliery expands and prepare the way takes the working area tunnel arranges and adopt coal method the transport under ground colliery promotes with transport colliery well ventilated and safety with main economic technique index sign in shaft The Panyi mine locates in the city of huainan Anhui province It is roughly 16 km apart from the eastnorth of fengtai County the transportation is extremely convenient Colliery scope is with line four exploration areas and pansan coal mine and Interconnected the line four exploration areas and pa er coal mine layer for boundary in east the north to line four five to six exploration areas and Anticline axis of panji six to seven exploration line and pan er panbei coal mine the south to 11 2coal seams 800m levels contour ground projection line The alignment in longth roughly is 8 7 km the breadth from north to south is 2 7km area is 24 3 km2 In the Coalfield 13 1 layer is adopted coal seam The thickness of 11 2 coal seam is 4 85m average the Cape of is 12 The colliery is normal to flow out the water measures 789m3 h after technique handles belong to the high gas mineral well Coal contain Bang risk and the coal seam has the tendency from spontaneous The design produces ability for xieqiao mine is 2 4Mt a service time limit is 58a The mineral well work system is a three eight system The mining method of the mine is fully mechanized full seam mining face with longwall in the strike Mineral well is one levels adopts the area expand The level elevation is 600m the adoption shaft expand the main shaft used for promoting the coal primarily the auxiliary shaft used for promoting the personnel spoil primarily with material etc The colliery adopts one mine one efficiently working face method establish moreover a back up The length of working face is 200 m The big lanel adopts belt conveyore to transport coal and storage battery electrical engineering cars lead 1 5t type mineral car conveyance spoil with material etc The ventilated way under shaft is for drawing out the well ventilated way the breeze well arranges way as two side opposite angles type The special subject part introduced the topic of some coal dust technology The translation part was about Mining engineer on a mine that must have knowledge of seismology The title is Mine Seismology for Rock Engineers An Outline of Required Competencies Keywords mine shaft design coal dust mine seismology 目 录 一般设计部分一般设计部分 1 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征 1 1 1 矿区概述 1 1 1 1 位置与交通 1 1 1 2 地形与河流 1 1 1 3 气候与气象 1 1 1 4 地震烈度 1 1 2 井田地质特征 2 1 2 1 地层 2 1 2 2 煤质地层概述 3 1 2 3 地质构造 4 1 2 4 水文地质 5 1 3 煤层特征 7 1 3 1 煤的风氧化带 7 1 3 2 煤层特征和间距 8 1 3 3 煤层的围岩性质 8 1 3 4 煤的特征 8 2 2 井田境界和储量井田境界和储量 12 2 1 井田境界 12 2 2 矿井工业储量 13 2 2 1 钻孔及勘探线分布情况 13 2 2 2 储量等级的圈定 14 2 3 矿井可采储量 14 2 3 1 安全煤柱留设原则 15 2 3 2 矿井永久保护煤柱损失量 16 2 3 3 矿井可采储量 16 3 3 矿井工作制度 设计生产能力及服务年限矿井工作制度 设计生产能力及服务年限 17 3 1 矿井工作制度 17 3 2 矿井设计生产能力及服务年限 17 3 2 1 确定依据 17 3 2 2 矿井设计生产能力 17 3 2 3 矿井服务年限 17 3 2 4 井型校核 18 4 4 井田开拓井田开拓 19 4 1 井田开拓的方案 19 4 1 1 确定井筒形式 数目 位置及坐标 19 4 1 2 工业场地的位置 20 4 1 3 开采水平的确定及采盘区划分 20 4 1 4 运输大巷的布置 20 4 1 5 井底车场的布置 20 4 2 开拓方案比较 20 4 2 1 方案说明 20 4 2 2 开拓方案技术比较 22 4 2 3 方案一 三的经济比较 27 4 3 矿井的基本巷道 30 4 3 1 井筒 30 4 3 2 井底车场 30 4 3 3 主要开拓巷道 31 5 5 准备方式准备方式 采区巷道布置采区巷道布置 38 5 1 煤层的地质特征 38 5 2 采区巷道布置及生产系统 38 5 2 1 采区走向长度 38 5 2 2 采区煤柱尺寸 38 5 2 3 区段斜长及数目 39 5 2 4 采区上 下 山的形式 位置和布置方式 39 5 2 5 煤层开采顺序 39 5 2 6 工作面接替顺序 39 5 2 7 通风系统 39 5 2 8 运输系统 39 5 2 9 巷道掘进 39 5 2 10 采区生产能力 39 5 3 采区车场选型设计 40 5 3 1 采区车场的形式 线路布置和调车方式 40 5 3 2 采区主要硐室的布置 42 6 6 采煤方法采煤方法 43 6 1 采煤工艺方式 43 6 1 1 采煤方法的选择 43 6 1 2 回采工作面长度 43 6 1 3 工作面推进长度和推进方向 44 6 1 4 回采工作面破煤 装煤方式 45 6 1 5 采煤机工作方式 46 6 1 6 回采工艺 46 6 1 7 回采工作面运煤方式 47 6 1 8 回采工作面支护方式 48 6 1 9 劳动组织和循环作业图表 50 6 1 10 主要技术经济指标 51 6 2 回采巷道布置 52 6 2 1 确定回采巷道布置形式 52 6 2 2 回采巷道支护 53 7 7 井下运输井下运输 54 7 1 概述 54 7 1 1 井下运输设计的原始条件和数据 54 7 1 2 矿井运输系统 54 7 1 3 运输距离和货载量 54 7 2 采区运输设备选型 55 7 2 1 设备选型原则 55 7 2 2 采区运输设备选型及能力验算 55 7 2 3 运输设备的运输能力验算 57 7 2 4 采区绞车的运输能力验算 58 7 3 大巷运输设备选型 61 7 3 1 轨道大巷设备 61 7 3 2 胶带大巷设备 61 8 8 矿井提升矿井提升 64 8 1 概述 64 8 2 主副井提升 64 8 2 1 主井提升设备选型 64 8 2 2 副井设备选型 66 9 9 矿井通风及安全矿井通风及安全 70 9 1 矿井通风系统选择 70 9 1 1 矿井通风系统的基本要求 70 9 1 2 矿井通风方案的技术比较 70 9 1 3 通风方式的确定 71 9 1 4 采区上 下 山通风系统 71 9 1 5 采煤工作面通风 72 9 1 6 矿井通风容易和困难时期通风立体示意图及通风网路图 73 9 2 采区及全矿所需风量 73 9 2 1 矿井风量 73 9 2 2 风量计算的依据 73 9 2 3 矿井风量计算 73 9 2 4 矿井风量分配 80 9 2 5 风速验算 81 9 3 通风阻力的计算 83 9 3 1 矿井通风总阻力计算原则 83 9 3 2 矿井通风阻力计算的方法 83 9 3 3 矿井总风阻和总等积孔 85 9 4 选择矿井通风设备 86 9 4 1 选择主扇 86 9 4 2 电动机选型 89 9 5 防止特殊灾害的安全措施 91 9 5 1 瓦斯管理措施 91 9 5 2 煤尘的防治 91 9 5 3 预防井下火灾的措施 91 9 5 4 预防井下水灾的措施 92 1 10 0 设设计计矿矿井井基基本本技技术术经经济济指指标标 93 专题设计部分专题设计部分 谢桥矿谢桥矿 103103 工作面沿空留巷技术工作面沿空留巷技术 95 1 1 103103 工作面概况工作面概况 95 1 1 工作面位置 95 1 2 煤层赋存情况 95 1 3 煤层顶底板岩性 95 1 4 地质构造 96 1 5 水文地质 97 1 6 瓦斯 98 1 7 煤的自燃倾向性与煤尘爆炸性 98 2 2 工作面参数 采煤方法与工艺工作面参数 采煤方法与工艺 98 2 1 工作面参数 98 2 2 采煤方法与工艺 98 3 3 工作面巷道布置及支护工作面巷道布置及支护 98 3 1 工作面巷道布置 98 3 2 巷道支护 99 3 3 103 工作面三机参数的选择 99 3 4 工作面推进度 100 4 4 沿空留巷专项设计沿空留巷专项设计 100 4 1 巷道布置 101 4 2 沿空留巷充填泵位置及充填体巷道断面 101 4 3 103 工作面留巷充填框架设计 102 4 4 103 工作面巷旁支护 104 4 5 充填体材料的选择 运输与储存 上料方式 106 4 6 充填设备的选型配套与布置 106 4 7 充填管路敷设 107 4 8 充填设备供电设计 107 4 9 充填工艺 107 4 10 103 工作面留巷巷内支护 107 5 5 通风 瓦斯抽采 防灭火 瓦斯监控通风 瓦斯抽采 防灭火 瓦斯监控 108 6 6 主要技术经济指标主要技术经济指标 109 参考文献参考文献 110 翻译部分翻译部分 英文原文 112 中文译文 118 致致 谢谢 123 一一 般般 部部 分分 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 112 页 1 矿区概述及井田地质特征 1 1 矿区概述 1 1 1 位置与交通位置与交通 谢桥煤矿位于淮北平原的西南部 东与张集矿井接壤 西与刘庄井田毗邻 其东南 至凤台县城约 34km 西南距颍上县城 20km 左右 行政区划隶属安徽省颍上县管辖 井 田地理坐标介于东经 116 19 36 116 28 8 和北纬 32 45 53 32 48 40 之间 井田内主要有颍利公路和潘谢公路 井田外南侧有淮阜铁路和颍凤公路 西侧的颍 河可以通航 东侧的西淝河雨季也可行船 并可转接淮河水运 交通较为便利 见图 1 1 图 1 1 交通位置图 1 1 2 地形与河流地形与河流 本井田地处淮河冲积平原 地形平坦 地面高程多在 24 25m 仅济河两岸地势稍 低 在 20 22m 左右 一般高程低于 20m 的地段雨季易成内涝 井田内主要河流为自西向东从中部流过的济河 其西接颍河永安闸 东入西淝河后 汇于淮河 历史最高洪水位为 1954 年 7 月实测的 24 422 24 743m 1 1 3 气候与气象气候与气象 本井田所在地属季风暖温带半湿润气候 四季分明 冬冷夏热 该地区一般春 秋季多东南风及东北风 夏季盛东南风 冬季多东北风及西北风 平均风速 3 28m 最大风速 20m 年均气温 15 1 极端最高气温 41 4 极端最 低气温 21 7 年均降雨 926 33mm 且雨量多在 7 8 月份 全年蒸发量 1242 9mm 全 年无霜期 214 7 天 冻结期最早为当年的 11 月 10 日 最晚至次年的 3 月 16 日 最大冻 土深度为 19cm 1 1 4 地震烈度地震烈度 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 113 页 根据历史资料 淮南 颖上地区地震活动强度不大 以轻度破坏和有感地震为主 据颖上县志记载有感地震 16 次 其中 1931 年在明龙山曾发生 6 25 级地震 震中最大烈 度为 7 度 其它如 1668 年郯城 8 5 级地震 1917 年霍山 6 25 级地震 1937 年菏泽 7 级 地震 均波及本区 但无较大破坏 安徽省地震局皖震发地字 84 020 号文将谢桥煤矿地 震基本烈度定为 7 度 1 2 井田地质特征 1 2 1 地层地层 本井田为全隐蔽含煤区 钻探所及地层由老到新依次有寒武系 奥陶系 石炭系 二叠系 三叠系 第三系和第四系 1 2 1 1 古生界古生界 1 2 1 1 1 寒武系 寒武系 据矿区北部八 1 孔揭露 为浅灰 浅灰绿色 薄层 厚层状结晶灰岩 夹有泥质灰 岩 泥灰岩 紫色页岩和少量粉细砂岩 灰岩中有时含海绿石 局部具带状结构 揭露 厚度 24 54m 1 2 1 1 2 奥陶系中下统马家沟组 奥陶系中下统马家沟组 O1 2 区内有水 1 八 6 七 八 11 补 6 等孔探至奥灰 最大揭露厚度 56 89m 为浅灰 棕灰 浅肉红色灰岩 白云质灰岩 泥晶 细晶结构 浑浊状 块状层理 顶部夹有数 层薄层状紫红色 灰绿色泥岩 近年来安徽区测队在马家沟组之上分出老虎山组并定为 中统 此次将原马家沟组统称为中下统 1 2 1 1 3 石炭系 石炭系 C 1 2 1 1 3 1 石炭系中统 石炭系中统 C2 据区内水 1 八 6 七 八 11 孔所见 为浅灰 青灰色铝质泥岩 夹紫红 锈黄色铁 质及黄铁矿 局部具淋滤现象 厚 3 05 5 40m 平均 4 67m 与下伏奥陶系马家沟组呈 假整合接触 缺失下统 1 2 1 1 3 2 石炭系上统 石炭系上统 C3 据水 1 八 6 水 217 孔揭露 厚 102 84 104 35m 平均 103 38m 由 13 层灰岩与 泥岩 细砂岩相间组成 局部具有燧石 黄铁矿结核 含薄煤或炭质页岩 5 6 层 均不 稳定 不可采 灰岩中多产海相动物化石 海百合茎 腕足类 珊瑚及蜒等 特别是底 部厚层灰岩中富产蜓 1 2 1 1 4 二迭系 二迭系 P 总厚约 897m 分上下两统四个组 即下统山西组 下石盒子组 上统上石盒子组 石千峰组 以砂岩 粉砂岩和泥岩为主 含煤 31 层 总厚 31 42m 含煤系数为 5 整 合于太原组之上 其中山西组 上 下石盒子组可分为七个含煤段 上部石千峰组 厚 约 170m 不含煤层 为一套杂色岩层 以灰色 灰绿色泥岩和粉砂岩为主 含较多紫红 色花斑 夹数层灰白色细 中砂岩或石英砂砾岩 砂岩中常发育交错层理 偶见植物化 石碎片 1 2 1 2 中生界中生界 三迭系 三迭系 T 据区内构 1 等 5 个孔所见 最大揭露厚度 396 19m 为一套红色地层 由棕红 砖红 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 114 页 及紫红色的砂岩 粉砂岩和泥岩组成 分选性及磨园度都较差 同下伏地层石千峰组整 合接触 1 2 1 3 新生界新生界 1 2 1 3 1 第三系 第三系 N 1 2 1 3 1 1 第三系 第三系 N11 红层红层 红层厚 0 52 04m 平均 6 64m 由紫红色 灰白色大小不等岩块及砂 砾岩混杂组成 主要为坡积物 偶夹固结粘土薄层 1 2 1 3 1 2 中新统中下段 中新统中下段 N1 21 中部含水层组 中部含水层组 厚 0 240m 平均 201 67m 以灰绿色 灰白色含砾中砂 粗中砂 间多层粘土及砂 质粘土 属河漫滩沉积相 1 2 1 3 1 3 中新统上中段 中新统上中段 N2 31 中部隔水层组 中部隔水层组 厚 0 89 20m 平均 40m 以浅灰绿 棕红色固结粘土为主 局部夹砂层透镜体 1 2 1 3 1 3 上新统上段 上新统上段 N32 上部隔水层组 上部隔水层组 厚 0 10m 平均 2 98m 灰绿 杂棕黄色 灰白色粘土 砂质粘土及钙质团块 局部 夹细粉砂薄层 为第三 四系地层分界标志 1 2 1 3 2 第四系 第四系 Q1 4 上部含水层组 上部含水层组 厚 101 35 143 40m 以灰色 灰黄色中粗砂 细粉砂为主 次为粘土质砂间夹砂质粘 土 上部 30m 受大气降水和地表水补给 水量较富 水质较好 是矿区的主要供水水源 1 2 2 煤质地层概述煤质地层概述 本区含煤地层为石炭系上统太原组 二迭系山西组 上 下石盒子组 1 2 2 1 石炭系上统太原组 石炭系上统太原组 C3 由灰岩 砂岩 泥岩和煤层相间组成 厚 103 38m 含煤 5 6 层 薄而不稳定 均 不可采 无经济价值 1 2 2 2 二迭系山西组 上 下石盒子组二迭系山西组 上 下石盒子组 二迭系山西组 上 下石盒子组是本区主要含煤地层 总厚约 727 米 可分七个含 煤段 分述如下 1 2 2 2 1 山西组 山西组 P 11 即第一含煤段 厚约 71 米 底部为灰黑色富含腕足类化石的泥岩 砂质泥岩 其上 为砂泥岩互层 浑浊层理发育 具虫孔构造 夹菱铁结核 下部含煤层 1 层 中上部以 粉砂岩 泥岩为主 夹一至二层灰白色石英砂岩 中细砂岩 局部含煤砾及泥质包体 1 煤层上 25 米左右有时见一薄煤层 1 2 2 2 下石盒子组 下石盒子组 P21 即第二含煤段 厚约 116 米 为本区主要含煤段之一 含煤系数达 10 含煤 8 11 层 编号为 4 1 9 煤层 其中可采煤层 6 层 底部为含砾中粗砂岩 具冲刷现象 其上 发育一套花斑状泥岩 带状泥岩和铝质泥岩 中部常见薄层状粉细砂岩 砂泥岩互层 具浑浊层理和底栖动物通道 含舌形贝 8 煤层与 5 煤层顶板常发育石英砂岩 中细砂岩 上部以灰色 深灰色泥岩为主 夹有细 中砂岩和石英砂岩 8 煤层 5 煤层顶板多产植 物化石 1 2 2 3 上石盒子组 P12 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 115 页 厚约 540 米 可分为 5 个含煤段 1 2 2 3 1 第三含煤段第三含煤段 厚约 109m 底部常发育一层灰白色石英砂岩或中砂岩 下部以细 中砂岩为主 夹 有泥岩 上部以灰色泥岩 砂质泥岩为主 夹浅灰 灰白色细 中砂岩 含煤 5 层 其 中 11 2 煤属于可采煤层 顶部有时有一层花斑状泥岩 11 2 煤底板常有菱铁鲕粒 顶板 富含植物化石 1 2 2 3 2 第四含煤段第四含煤段 厚约 82m 是主要含煤段之一 以灰色泥岩 砂质泥岩为主 中下部发育花斑状泥 岩 局部含鲕粒 顶部有时发育花斑状泥岩 底部为灰白色细 中砂岩或石英砂岩 中 上部含煤 5 层 13 1 煤为主要可采煤层 其上 下均产植物化石 1 2 2 3 3 第五含煤段第五含煤段 厚约 90m 多青灰色 灰绿色 以泥岩 砂质泥岩为主 夹粉砂岩 砂泥岩互层和 细 中砂岩 下部发育多层花斑状泥岩 底部常有细 中砂岩或石英砂岩 含煤 4 层 其中 16 1 17 1 煤层局部可采 其附近常见个体较大的舌形贝 上部产植物化石 1 2 2 3 4 第六含煤段第六含煤段 厚约 118m 以浅灰 青灰 灰绿色粉砂岩 细 中砂岩为主 夹深灰 灰色泥岩 砂质泥岩 中部含煤 4 5 层 其中 18 煤厚度大部可采 18 19 煤层附近常见 1 2 层薄 层燧石层 富含海绵骨针 海绵岩 18 煤底板常见铝质泥岩 鲕状或花斑状泥岩 1 2 2 3 5 第七含煤段第七含煤段 厚约 141m 上部以灰绿色 浅灰 青灰色粉砂岩 细 中砂岩为主 夹少量泥岩 砂质泥岩 下部以灰色泥岩 砂质泥岩为主 夹粉砂岩 细 中砂岩 局部发育一层花 斑泥岩 底部中砂岩具冲刷现象 含煤 4 5 层 其中 23 25 煤层厚度一般均达到可采 煤系的沉积环境 一般认为 从山西组至第七含煤段 依次属于从海湾发展起来的 下三角洲平原 经历了海湾充填体系树枝状 网状河体系 再转入河口湾 海湾环境到 上三角洲平原 直至陆相冲积平原沉积环境 其中以上 下三角洲平原过渡带和网状河 道体系对成煤最为有利 1 2 3 地质构造地质构造 1 2 4 1 煤质地层概述煤质地层概述 谢桥煤矿位于淮南复向斜中部 陈桥背斜的南翼 谢桥向斜的北翼 总体上呈一走 向近东西 向南倾斜的单斜构造 地层倾角一般 10 15 虽局部地段发育有小的褶 曲 造成地层起伏 但波幅较小 地层产状总体上变化不大 单斜构造特征明显 井田内断层较少 一般规模不大 对煤层的影响 破坏作用较弱 规模较大的主要 为井田边界断层或发育在井田深部 且以北东 北北东向斜切正断层为主 偶见其它走 向断层 逆断层发育较少 井田南部边界 F202 F206 断层为两条逆冲推覆断层 属阜风推覆构造前缘叠瓦扇的 一部分 两断层间夹块一般厚 100 200m 有时合二为一 夹块内构造复杂 由其造成 井田深部局部地段含煤地层叠置 发育于井田深部的谢桥向斜的枢纽向东部仰起 向西 倾斜 使得井田东段深部近向斜轴部的煤层走向由近东西转向南东 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 116 页 2004 年东二采区经勘探发现两个岩溶陷落柱 即 1 2 陷落柱 陷落柱影响东二采 区 8 煤层及以下各煤层的开采 1 2 4 2 断层断层 由于本井田地质构造条件简单 因而断层对煤层的破坏不烈 据资源勘查 二维地 震勘探和井巷实际揭露资料 全井田共发现断层 38 条 其中正断层 31 条 逆断层 7 条 若按断层的最大落差大小来分 则有大于等于 100m 的 4 条 小于 100m 而大于等于 50m 的 1 条 小于 50m 而大于等于 20m 的 8 条 小于 20m 的 25 条 若按断层的查明程度来 分 则有查明的 14 条 基本查明的 16 条 查出的 7 条 推断的 1 条 断层的延展方向 以北东向和北北东向为主 近东西向和北西向次之 1 2 4 水文地质水文地质 1 2 5 1 地表水地表水 济河自西向东横贯矿井中部 系人工河流 上接颍河永安闸 向东汇入西淝河 属 排泄洪水和浇灌农田的季节性河流 在永安闸与谢桥闸之间水位标高保持在 23 50m 蓄 水约 400 500 万 m3 历史上最高洪水位为 1954 年 7 月 实测标高 24 422 24 743m 济河属本矿井地表最大水体 对矿坑开采无充水影响 1 2 5 2 含隔水层含隔水层 主要含水层由岩溶裂隙含水层 裂隙含水层 孔隙含水层三部分组成 各类含水层 对矿床开采的影响程度 又可分为直接充水含水层和间接充水含水层 各含水层之间均 有有效隔水层和相对隔水层间隔 其特征如下 1 2 5 2 1 新生界松散层含 隔水层 组 新生界松散层含 隔水层 组 松散层厚度 194 10 485 64m 平均厚度 363 26m 总体呈南薄北厚的趋势 南部古 地形起伏明显 根据沉积规律和区域对比 以及 谢桥井田煤系上复第三系 红层 隔 水性评价补勘验证报告 重新对以往的划分作了适当调整 可大致分为上部含水层 组 上部隔水层 组 中部含水层 组 中部隔水层 组 及底部 红层 等五部分 1 2 5 2 1 1 上部含水层 组 上部含水层 组 上部含水层 组 其底板埋深一般在 125m 左右 根据岩性及含砂量 又可细分为上 段含水层 上段隔水层及下段含水层三段 上段含水层 厚 49 50 75m 平均厚度 64 95m 为多层暗色粘土夹细砂及粘土质砂 往下逐渐变粗 以中细砂为主 夹少量砂质粘土透镜体 上部 30m 受大气降水和地表水 补给以垂直循环为主 侧向径流为辅 浅层为潜水型 深部具承压水型 上部富水性 弱 中等 往下富水性中等 强 上段隔水层 底板埋深在 90m 左右 厚度 9 60 45 10m 平均厚度 27 37m 以砂质 粘土及粘土为主 间夹 1 3 层粉细砂 分布比较稳定 具有隔水作用 下段含水层 厚度 14 00 59 00m 平均厚度 27 37m 以中细砂为主 据 2 号水源井 抽水试验资料 水位标高 24 80 25 60m q 1 27 2 01l s m K 8 97m d 矿化度 0 61g l 水质 HCO3 Na Ca 型 1 2 5 2 1 2 上部隔水层 组 上部隔水层 组 底板埋深在 130m 左右 厚 0 19 40m 平均厚度 2 98m 以粘土及砂质粘土为主 分布不稳定 局部地段缺失 全区共有 15 个孔尖灭 形成 天窗 造成上部含水层 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 117 页 组 下段与中部含水层 组 上段 具有水力联系 1 2 5 2 1 3 中部含水层 组 中部含水层 组 底板埋深在 330m 左右 根据岩性和含砂量 本组可分上段含水层和下段含水层 上段含水层 该段厚 64 25 175 20m 平均厚度为 148 71m 以中细砂为主 次为粗 砂 夹有多层灰绿色粘土及砂质粘土 北部砂层较南部发育 属承压自流水 富水性强 下段含水层 厚 0 84 95m 平均厚度 52 97m 由中细砂 粘土相间沉积 岩性组 合复杂 砂与土交替变化 属承压自流水 富水性弱 中等 据水 5 孔抽水试验资料 水位标高 24 88m q 0 363l s m K 1 419m d 矿化度 2 14g l 水温 250C 水质为 Cl Na 型 在古地形隆起处与下伏基岩含水层存在水力联系 近年来由于矿井建设开发 影响 含水层水位由原始水位 24 88m 目前下降至 14 70 15 78m 水位下降近 10m 左 右 据 东下含 1 孔近三年水位观测年平均下降 0 1 0 3m 1 2 5 2 1 4 中部隔水层 组 中部隔水层 组 底板埋深在 375m 左右 厚度 0 89 20m 平均厚度 44 50m 以浅灰 浅灰绿 棕红 色固结厚粘土为主 部分地段夹多层砂层 致密质硬 局部含钙质 呈半岩化 在厚层 粘土分布区 具有良好隔水作用 1 2 5 2 1 5 红层红层 其厚度 0 52 04m 平均厚度 6 64m 以紫红色细砂岩为主 坚硬致密 局部夹固结 粘土 1 2 层 通过水 5 水 6 孔抽水试验并经流量测井均无水 经本次补勘验证该层不 含水 应作为隔水层 1 2 5 2 2 基岩含 隔水层基岩含 隔水层 1 2 5 2 2 1 二迭系砂岩裂隙含水层 段 二迭系砂岩裂隙含水层 段 含水分布在煤层和泥岩之间 裂隙局部发育 全矿井漏水钻孔 36 个 主要漏水层位 11 2 23 及 25 煤顶板砂岩最多 经 7 次抽水试验资料 水位标高 22 07 27 096m q 0 0046 0 0872l s m K 0 0121 0 440m d 水质 Cl Na 型 矿化度 0 85 1 85g l 水温 21 260C 富水性弱 以储存量为主 补给水源有限 各含水层之间 均有泥质类岩层间隔 相互之间无水力联系 即使被断层分割 断层破碎带也因泥质类 岩屑的重新胶结充填 而具有相对的隔水作用 1 2 5 2 2 2 1 煤底板隔水层段煤底板隔水层段 其厚 12 08 21 37m 平均厚度 16 44m 岩性为泥岩 砂岩相间 在自然状态下 对 1 煤底板太原组灰岩水能起隔水作用 1 2 5 2 2 3 太原组石灰岩岩溶裂隙含水层 段 太原组石灰岩岩溶裂隙含水层 段 平均厚度 103 38m 含灰岩 13 层 平均累厚 56 84m 占组厚 55 其中 3 4 12 三层灰岩最厚 平均厚度为 7 52m 11 03m 12 01m 占灰岩总厚的 54 其余均为薄 层灰岩 灰岩之间为泥岩 砂岩及薄煤层 地下水运动以层流为主 全区见灰岩钻孔 51 个 漏水孔 14 个 漏水孔率 27 其中水 217 孔在 567 46 568 94m 见溶洞 1 48m 属 11 层灰岩 其它各孔漏水深度一般在 460 497m 多为溶蚀裂隙漏水 据水 1 七 八 5 七 八 10 L12 水 217 等 5 孔抽水试验 水位标高 25 18 26 91m q 0 0174 1 764l s m K 0 0189 9 97m d 水温 29 36 50C 水质 Cl Na 型 矿化度 2 19 2 57g 1 上述资料表明富水性中等 但分布不均一 并处于停 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 118 页 滞状态 1 2 5 2 2 4 本溪组隔水层段本溪组隔水层段 厚 3 05 5 40m 平均 4 67m 为浅灰色铝质泥岩 分布稳定 起相对隔水作用 1 2 5 2 2 5 奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层 段 奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层 段 全区有 6 个钻孔揭露 厚度 14 54 104 35m 岩性为浅灰 肉红色 致密白云质灰 岩 厚层状 漏水孔 2 个 漏水孔率 33 据七 八 11 孔抽水试验资料 水位标高 23 66m q 0 000369l s m 水质 Cl Na 型 矿化度 2 3g 1 富水性极弱 据区域资料 奥陶系总厚度约 250m 上部为厚层角砾状灰岩 底部为钙质页岩夹泥 质灰岩 岩溶在中下部比较发育 如淮南老矿区 奥灰被松散层覆盖的地段 因岩溶水 被矿井排水疏干 在此段内 地表多处形成陷落漏斗 并发生个别房屋倒塌 墙壁开裂 等岩溶地质现象 据钻孔抽水试验资料 q 0 0111 10 203l s m 富水性由弱至强 另据 潘集勘探区奥灰中下部层段抽水试验资料 q 0 2 0 585l s m 富水性中等 鉴于本区奥 灰隐伏露头分布面积较大 富水性不均一 故水文地质条件不清 1 2 5 3 断层富水性断层富水性 区内共有断层 38 条 据钻孔穿过断点统计 破碎带宽度在 1 60 16 00m 一般为泥 质充填 钻孔未发现漏水现象 据水 209 孔对 F209 断层抽水试验 结果无水 表明以泥 质岩类为主组成的断层破碎带起阻水作用 但是在地下水力均衡失去平衡时 因其抗压 强度比正常岩层小 将成为高水头含水层溃入矿坑之途径 如系坚硬岩层构成的破碎带 可能含水 尤其切割 1 煤及太原组灰岩的断层带 有随时导致底鼓水的危害 1 2 5 4 矿井涌水量矿井涌水量 地质报告中预计矿井开采 13 4 煤层至 720m 水平时的正常涌水量所采用的比拟法及 相关参数计算 矿井开采 13 4 煤层 面积为 7 144km2 至 1000m 水平时正常涌水量为 798m3 h 最大涌水量为 1052m3 h 鉴于谢桥煤矿补充勘探地质报告中缺少开采 13 4 煤层至 720m 水平时的最大涌水量 设计中也采用上述方法对其进行预计 结果为 764 5m3 h 另据谢桥煤矿的有关资料 本 矿井开采 1 煤层时太灰的突水量为 976m3 h 1 3 煤层特征 1 3 1 煤的风氧化带煤的风氧化带 根据部分浅部煤层煤质资料 表 1 1 测井曲线及邻区资料 确定本区新生界底界 面往下垂深 30m 为风氧化带 表 1 1 部分浅部煤层煤质资料 孔 号 煤 层 底 板 深 度 m 新生界 底界面 下 Mad Ad Vdaf 粘 结 性 Qb d MJ kg Y HA Tar ad 结 论 九 十47 2398 595 571 5049 1848 7229 1933 4风化 补 316 1383 056 852 9913 9737 37329 106风化 七 八717 2387 5011 2218 2030 5738 14218 682 30风化 八311 2414 8112 663 9618 2933 402风化 补 313 1401 8314 931 3815 9546 016 729 27正常 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 119 页 八东613 1406 1317 939 3616 5637 882 325 430风化 八东613 1408 7020 502 1516 5242 125 628 059风化 七 八717 1393 0817 572 8131 3441 302 322 52正常 L111441 8922 991 9611 3335 26630 6911风化 八118433 1931 191 3819 3039 62627 53风化 L98424 8832 381 7915 0439 64612正常 17168439 6636 072 6818 6036 91611正常 1 3 2 煤层特征和间距煤层特征和间距 区内各可采煤层间间距较为稳定 是煤层对比的重要手段之一 详见表 1 2 表表 1 2 可采煤层间距可采煤层间距 层位 17 116 113 111 287 27 1654 21C3 最大21 32106 6876 4697 1512 1612 7237 6725 1730 85104 7621 44 最小4 2769 2955 4471 550 69 0 79 9 37 3 47 4 0274 8912 08间距 平均11 5290 4866 9586 704 57 5 11 23 5818 127 5088 8216 44 现将参与储量计算的两层煤自上而下评述于下 13 1 煤层 为稳定的全区可采煤层 厚度 0 79 8 28m 平均 4 72m 上距 16 1 煤层 平均为 90 48m 变异系数 30 可采系数 100 九线以西深部煤厚有变薄趋势 结构较 简单 含炭质泥岩或泥岩夹矸 1 2 层 底部一层夹矸普遍发育 从西向东逐渐变厚 使 煤层分叉 最大厚度 2 62m 11 2 煤层 厚度 1 66 6 17m 平均 4 85m 结构较复杂 一般含 1 3 层炭质泥岩 或泥岩夹矸 煤层较稳定 部分可采 但是煤层可采性变化较大 西翼采区全部可采 东一采区西翼大部分不可采 东翼基本可采 但受变薄带影响 煤层可采性差 东二采 区大部分不可采 可采块段主要分布在七 八线以东 690 720m 范围内 8 煤层 为稳定的可采煤层 厚度 1 19 5 87m 平均 3 25m 上距 11 2 煤层平均为 86 70m 变异系数 27 可采系数 99 煤层结构简单 局部含炭质泥岩夹矸一层 1 3 3 煤层的围岩性质煤层的围岩性质 谢桥矿井可采煤层共有 11 层 自上而下依次为 17 1 16 1 13 1 11 2 8 7 2 7 1 6 5 4 2 1 煤层 主采煤层为 13 1 8 6 4 2 1 煤 各煤层赋存情况分述如下 13 1 煤层 顶底板岩性均为泥岩及砂质泥岩 11 2 煤层 顶板以泥岩或砂质泥岩为主 局部为粉细砂岩 底板为泥岩及砂质泥岩 8 煤层 顶板以泥岩为主 八线以东多为砂岩及石英砂岩 底板为泥岩及砂质泥岩 6 煤层 顶板以泥岩及砂质泥岩为主 局部为粉砂岩 底板为砂质泥岩及泥岩 5 煤层 顶板为泥岩 砂质泥岩及粉细砂岩 底板为泥岩 砂质泥岩及砂泥岩互层 4 2 煤层 东二采区受陷落柱和变薄带影响 降低了 4 2 煤层可采性 局部布置综采工 作面困难 距 1 煤层为 74 89 104 76 米 平均 88 82m 顶板为泥岩及砂质泥岩 底板以 泥岩为主 1 煤层 1 煤层在陷落柱发育区域外可采性均较好 受太灰水威胁暂不具备开采条件 中国矿业大学 2011 届本科生设计 论文 第 120 页 顶板多为石英砂岩 少量为泥岩 砂质泥岩及砂泥岩互层 底板为细砂岩及砂泥岩互层 1 3 4 煤的特征煤的特征 1 3 4 1 煤物理性质煤物理性质 1 4 2 5 6 8 煤层均以半亮型煤为主 局部属半亮 半暗型煤 褐色 黑色 油 脂 弱玻璃光泽 条带状结构 夹镜煤条带及少量丝炭 条痕棕黑