林南仓矿井情况报告目录毕业论文.doc

中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计林南仓矿井情况报告目录毕业论文目 录目 录1第一章 矿区概述及井田地质特征1第一节 矿区概述2第二节 井田地质特征4第三节 煤层特征7第四节 瓦斯10第二章 井田境界和储量13第一节 井田境界13第二节 矿井可采储量16第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限22第一节 矿井工作制度22第二节 矿井设计生产能力及服务年限22第四章 井田开拓24第一节 井田开拓的基本问题24第二节 矿井基本巷道24第五章 准备方式采区巷道布置36第一节 煤层的地质特征36第二节 采区巷道布置及生产系统36第三节 采区车场选型设计37第六章 采煤方法40第一节 采煤工艺方式40第二节 回采巷道布置56第七章 井下运输65第一节 概述65第二节 采区运输设备选择68第三节 大巷运输设备选择71第八章 矿井提升74第一节 概述74第二节 主副井提升74第九章 矿井通风及安全技术76第一节 矿井通风系统选择76第二节 防止特殊灾害安全措施78第十章 设计矿井基本技术经济指标80第一章 矿区概述及井田地质特征第一节 矿区概述一、井田位置：蓟玉煤田林南仓井田，位于河北省玉田县林南仓附近、地理坐标为东经1173730，北纬395000，是蓟玉煤田东北端的一个独立向斜构造。西部隔林西背斜与蓟玉煤田的李庄子含煤向斜相毗邻。二、井田范围：东起白庄子，西至甫庄、黄庄子一带，南起李三庄，北至后湖定府、岳庄附近。东西长约7公里，南北宽约3.5公里，整个井田呈不规则的长圆形，面积约22平方公里。井田行政区划，中部隶属玉田县林南仓公社，西部和南部分别属于林西公社和郭桥公社。井田内有十八个自然村。三、井田交通条件：本区目前有从唐山经林南仓至天津和经林南仓、彩亭桥至北京的公路。下仓到本区的铁路业已通车，交通比较方便。 四、山文和水文：本区北枕燕山余脉，距螺山、峰山等只有十余公里，南为华北大平原。全区被新生界地层覆盖。本区地形平坦，地势由北往南逐渐低下，地表标高介于1.00至+6.91米之间，地形坡度约2/1000。区内无河流，仅井田北部有一较大积水洼地-后湖，现四周筑堤，作为天然水库占地约11000亩，盛产芦苇，呈沼泽状态。井田南部亦甚低洼，通称“仓洼”，占据本区东南部约三分之一的面积，过去有“十年九涝”之说。近几年来，人民公社大兴水利，加强排涝，排除水患，成为盛产粮食的地区。五、气象：本区属大陆性气候。据玉田县气象站1961-1971年观测的资料是：1.降水量：年最大降水量1154.5毫米（1967年），年最小降水量345毫米（1968年）；月最大降水量668.2(1967年8月)毫米，月最小降水量为零（1963年1月和1967年12月）；日最大降水量339.6毫米(1963年8月20日)。本区降水量的特点是集中在6、7、8三个月，约占全年的87，而且多暴雨。2.蒸发量：年最大蒸发量是2186毫米(1961年)，年最小蒸发量1670.4(1971年)毫米，月最大蒸发量是430.1(1962年5月)毫米，月最小蒸发量30.5(1968年12月)毫米。蒸发量一般大于降水量的2倍，除7、8月份降水量大于蒸发量外，其它各月一般蒸发量均大于降水量。尤其是5、6月份气温转暖，而降水量很小，常显旱象，亦为本区气候之特点。3.气温：月最高平均气温27.2（1968年7月），月最低平均气温-7.9（1969年1月），日最高气温40.3（1961年6月10日），日最低气温-22.9（1968年12月15日）。气温最高在6、7、8三个月，最低在12月和1月年平均气温在9.8-12.2之间。最大冻土深度780毫米（1961年1月21日-24日）。初冻日期一般在11月份（最早时1961年10月29日即开始），解冻一般在三月份（最晚为1969年4月24日）3中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计图11 林 南 仓 矿 业 分 公 司 交 通 位 置 图4中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计第二节 井田地质特征一、区域地层本区从古地理位置而言，位于燕山沉降带中段之南缘，在构造位置上北依燕山褶皱带，山峦起伏，大片古老岩层出露，向南为一片平原，基岩地层被较厚的第四系冲积层所覆盖。区域内最老的地层为前震旦纪变质岩系，向上依次为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、第四系等地层。二、井田地层本区地层与开平煤田的岩性、岩相等沉积特征基本相同。现由老到新的地层层序，从煤系地层的基盘奥陶系中统至第四系描述如下：（一）奥陶系中统马家沟组（02）本区钻孔揭露最多者15.89米，岩性为浅灰灰白色石灰岩，质纯性脆，时夹薄层状灰质粘土岩及白云质石灰岩或豹皮状灰岩。顶部有古风化壳迹象，含黄铁矿结核，裂隙溶洞较发育，有时被铝土质充填。（二）石炭系（C）上限为煤11顶板细粉砂岩之顶界，与上复二迭系地层呈整合接触。下限为奥陶系石灰岩顶面，两者呈平行不整合接触。地层厚度约200米，分中上两统，下统缺失。三、煤田构造蓟玉煤田在大地构造位置上位于华夏系构造与山字型构造复合带内，即马兰裕山字形构造弧顶略偏西翼。大地构造位置决定了该区的构造特征。在伴随马兰裕山字型构造形成时，因受来自北东方向的压力及南西方向的应力作用，使煤田由大致平行的压性兼扭性构造带和与其大致垂直的张性兼扭性断裂带所组成，即自东向西依次有林南仓向斜、林西背斜、李庄子向斜（地堑）、黄土坎背斜和下仓向斜等并列，呈多字型构造。蓟玉煤田的构造特征是：（一）褶皱：褶皱为本煤田的骨干构造。1、主要构造线：各向斜、背斜彼此平行相间排列，其褶皱轴线一般均作北西方向延展。向斜均有煤系地层保存，并闭合成盆形构造，而背斜部分煤系地层则被剥蚀。2、褶皱均显不对称性，轴面向受力强烈的方向倾斜。本煤田之中部即林西背斜至黄土坎背斜间为受力较强烈的上升部位，因此，轴面均有内倾之趋势，如煤田东部林南仓、李庄子向斜之西翼地层产状较陡达5060，而煤田西部的下仓向斜西翼地层产状平缓，一般为1020，东翼及东北边缘地带地层倾角则较陡，达4560。3、林南仓向斜因地处马兰裕山字型构造弧顶前缘部位，东北端受北部压力，西和西南端受来自于李庄子向斜方向的侧压力之力偶作用，使向斜轴线呈“U”字形。（二）断层：本煤田断层多发育在受力较强烈的中部地带，即下仓向斜之东翼，李庄子向斜及林南仓向斜西部。依据受力关系本区主要断层分以下几种：1、压扭性断层：断层构造线一般呈北西方向，与褶皱轴线相平行，多形成于强烈褶曲部位。如下仓向斜东翼和李庄子向斜Fc断层等。断层面倾角一般较小。约4555。断距数十米至200余米，引捩现象显著，走向延长较远。2、张扭性断层：断层构造线一般呈北东方向与褶皱轴线斜交（近直交）。断层面倾角急陡均为在7080以上，断距数米至数十米，林南仓向斜之正断层多属此类。3、张扭兼重力性质大断层。本类断层有两组。断层构造线一般呈北西方向与褶皱轴线相平行，断层面倾角较陡，一般在60左右，断距百米至数百米，如李庄子向斜中A、B、D、E等正断层均属此类，使李庄子向斜形成地堑式构造。断层构造线一般呈北东方向与褶皱轴斜交（近直交），断层面倾角6075，断距数十至数百米，并具有继承性，第四纪仍有活动，如下仓向斜中部断层及林南仓向斜F1断层均属此类。（三）岩浆岩：蓟玉煤田所属三个含煤向斜均有不同程度的岩浆岩侵入。下仓向斜、李庄子向斜火成岩遍及全区，林南仓向斜之西部有火成岩侵入，东部未曾发现有岩浆岩侵入之现象。所见岩浆岩经磨片鉴定有以下几种：主要有辉绿岩，少量安山岩，煌斑岩和玻基橄榄玄武岩等（见表5）。呈岩墙、岩枝和岩床侵入。岩墙多呈北西或北东方向，岩床多沿煤层侵入（主要为辉绿岩和安山岩）。对其围岩和煤层的接触变质作用仅局限于侵入体的近处。位于下仓向斜之北部，有一较大的火成岩体侵入于石炭系二迭系地层之中，其岩性为安山岩，可能以岩盘形式产出。岩浆岩的侵入时期属燕山运动四、井田构造林南仓井田位于蓟玉煤田东北部，为一盆状向斜构造。在井田内，表现有北东向和北西向两组断裂带，但以前者为主（见图7）。其构造特征是：（一）轮廓及产状：林南仓盆状向斜，煤层露头直接与第四系冲积层接触。向斜的边缘地层产状较陡（边缘一般在30以上，内部1020），特别是向斜西一西南部及东北端地层产状急陡，在50以上，明显地反映出井田的形成是受东北、西南方向的力偶作用。（二）半穹窿构造：位于井田西北部（即仓23、仓补34、仓补26、仓补39、仓补35一带），虽处向斜之边缘，但岩层产状平缓（一般在10以下）。构造简单，为半椭圆形的穹隆构造。（三）褶皱特征：本区主体构造为一不对称之盆地向斜，其内稍具波曲性（主要表现在西部），最深的中心位于井田东南部（仓补19孔附近）。向斜轴线自西向东围绕半穹隆呈有规律地“U”字形变化，而轴面在穹隆西侧和南侧朝向穹隆相反的方面，穹隆东部轴面则倾向与穹隆的方面，围绕半穹隆呈一“S”形变化。（四）断层特征：通过勘探，区内共发现大小断层22条，其中断距大于30米者有八条（见表1），由于所处位置不同，受力方向不一致，所以断层走向亦不相同。表1-1 林南仓井田内断层数目项 目断距（钻孔轴心长度） 单位：米1005030301010总计条 数179522其中正断层15219逆断层27413根据断层走向大致可划分为两个断裂带：1.北东向断裂带：产生于穹隆之南部和东部。本带构造形迹，主要由张扭性断层所组成，各断层在井田西南部（穹隆南部）收敛，向北东方向呈弧状撒开。由于受力关系不同分为两组。（1）张扭性断层组（正断层）：本区断层多属此类（如F1至F8等）。断层面倾向南东，倾角7080。断距由几米至百余米，延展长度十几米至千余米不等。（2）压扭性断层组（逆断层）：属此类断层有F11至F17等。断层面倾向主要为北西，倾角较平缓，约4555左右。断距多为十几米至数十米。2.北西向断裂带：产生于穹隆之西部。本带构造形迹主要有压性兼扭性断层所组成。各断层均在仓14孔附近（即穹隆西南部）收敛，向北西方向呈弧形撒开，亦由于受力关系不同可分为两组：（1）压扭行断层组：本带以该组断层为主体。如F9、F10等。断层走向近东西，断层面倾向南，倾角4555左右。断距多为2040米，延展长度两千余米。（2）张扭性断层组：如F7断层，走向北西，倾向南西，倾角75断距2327米，延展长度两千米左右。（五）岩浆岩：井田有37个钻孔见到岩浆岩，均发育于井田西部河西北部。主要为辉绿岩和安山岩（仅仓补32孔见到辉斑岩岩墙）。多为沿煤层侵入之岩床，少数为岩枝和岩墙。根据钻孔（仓补11）所见岩浆岩侵入最上层位为煤5以上150米左右。五、 井田水文地质特征煤系地层赋存于一个不对称的构造盆地之中，伏于第四纪冲积层之下，基岩面北高南低，高差达100200米以上。第四纪冲洪积层厚度变化较大，自143米至434米，以丁官屯附近最薄，向北和东南逐渐加厚，以粘土类地层为主，含水层组多由复结构的薄层中、细砂组成。第三承压含水层在北部（岳状、后湖定府一带）发育有卵、砾石层，含水丰富。煤系地层复于奥陶纪灰岩之上，主要由砂岩和粘土质岩层组成。含煤段下部和煤系底部有薄层灰岩45层，单层厚一般约12米；在断层发育的西部有火成岩侵入，水文地质条件较为复杂。（一）、含水层1、第四纪冲洪积含水层共分四个含水层，每个含水层组均有较稳定的粘土层相隔，并随冲积层的变厚隔水层亦相应变厚。2、基岩含水层根据开平煤田相似矿井的实际观测资料，煤层采空塌陷造成的人工裂隙以及观测孔的水位影响段距以最上可采煤层以浅100米以内最剧。计算坑道涌水量时，对最上可采煤层100米以浅的其它岩层可不计算，故对上述100米以浅的基岩含水层（组）不再赘述。（二）、含水层间的水力联系第四纪冲洪积层各含水层间均有较好的隔水层。特别是层位稳定的第三隔水层总厚度达2050米，致使上下两相邻含水层的水位差达8米以上，隔水性能良好，各含水层间基本上无水力联系。煤系各含水层间因有较厚的煤层、粘土岩和粉砂岩的存在，隔绝了各含水层地下水的直接联系。以仓补10孔为例，在煤9煤12（B1）、煤12煤14（A）和煤14K4含水层抽水时，当水位分别降至44.95米（q0.119公升/秒*米）、26.97米（q0.452公升/秒*米）和17.00米（q0.779公升/秒*米）时，套管外环状间隙（上部含水层）的水仍然自流，说明各层间地下水的联系是微弱的。第四纪第三承压含水层虽直接复于煤系地层之上，由于普遍有厚为0.8016.0米的风化带，在强烈风化带内，粘土岩风化成粘土状，砂岩风化成砂块，岩石松软、裂隙弥合，下部弱风化带的裂隙亦有溶蚀淤塞的情况，风化带起了明显的阻滞作用，大大降低了二者之间的水力联系。奥陶纪岩溶石灰岩伏于煤系地层之下，最下可采煤层距此灰岩达130米，特别石最下7080米的范围内以粘土岩和粉砂岩为主，于奥陶纪灰岩直接接触处均有粘土岩赋存，所以在构造正常的情况下，二者之间的水力联系将是极微弱的。表22（三）、断层的导水性影响断层导水性的因素很多，如断层性质、落差、破碎程度和岩性等，目前尚无较好的方法对断层的导水性进行确切的评价。勘探区内共见断层22条，其中逆断层13条，落差大于30米的断层8条。进行钻孔水文观测的14个断层点，绝大多数在钻进中泥浆消耗量甚微或者不消耗（表23），仅在仓补5孔F1断层处因破碎带正处于A层附近的粗砂岩中，所以消耗量达1.28立方米/时。与本井田相邻的李庄子勘探区，在李11孔断层带抽水时，单位涌水量仅0.0035公升/秒*米，渗透系数为0.021米/昼夜。可见井田内部各断层的大多数部位导水性均是很微弱的。（四）、地下水的补给、径流和排泄区内地形平坦，地面标高+2+7米，坡降为24/1000，大致呈北高南低。大气降水的总趋势为自北向南宣泄。区内无河流，井田北缘有一苇塘（后湖），东西长约7公里，南北宽约2公里，面积约14平方公里，苇塘与井田的西北边部相接，雨季仅苇塘中心有南北宽100米，东西长约3000米的范围内有积水，水深约0.9米，积水体积约27万立方米，旱季干涸。表土层在林南仓以北、后湖以南为灰黄色砂土或亚粘土，厚1-2米，透水性较好，利于大气降水的渗透。林南仓以南及东南部为灰色粘土或亚粘土，厚度一般大于10米，有似虫洞状圆孔，直径3-5毫米，大者15毫米，孔内含水，掘井时水自孔洞中流出。大气降水和临时的地表水体为潜水的补给来源。由于冲积层内有较好的隔水层存在，深部含水层不能就近接受大气降水的补给。如前所述，冲积层和煤系各含水层之间均有较好的隔水层赋存，地下水迳流自北向南主要沿层间流动。煤系各含水层在盆状向斜的北翼接受冲积层第三承压含水层地下水的补给，主要沿层间流动后，在南翼又泄流于第四纪地层之中。所以向斜的北翼是煤系含水层的补给区，南翼是排泄区。井田中、西部构造复杂，断层较多，利于地下水的上下联系，当矿井开采时，煤系地层各含水层水位产生大幅的下降，破坏原来的地下水平衡状态，可能在局部地区奥陶纪灰岩的水沿着断层破碎带直接补给煤系各含水层，或将破碎带冲溃将奥陶纪灰岩水引入坑道。第三节 煤层特征一、含煤性本区含煤系由石灰系和二叠系地层组成，煤系地层总厚度约472米。含煤二十余层，平均煤层总厚度为26.24米，含煤系数为5.6。其中可采煤层共10层，即煤5、煤6、煤7、煤8-1、煤8-2、煤9、煤10、煤11、煤12、煤14，平均总厚度为20.26米。煤层的垂直分布赋存在煤系地层中部，即集中出现在上石炭系赵各庄组及下二迭系大苗庄组。此两组地层内含煤十余层，平均煤层总厚度为19.48米，含煤系数为12，其中可采含煤系数为11.5。煤层在含煤系中的分布情况见表2表1-2 煤层在含煤煤系中分布情况一览表地层系统地层厚度(米)所含煤层煤层总厚(米)含煤系数(%)可采煤层不可采煤层系统组层数名称层数名称二迭系下统唐家庄组1701煤40.530.3大苗庄组10775,6,78-1,8-29,1011.5510.8石炭系上统赵各庄组55211,121煤12下7.9314.4开平组881144煤13,15,16,173.874.4中统唐山组523煤18,19,202.364.5P21C247210926.245.6二、煤层描述本区煤层自上而下大体可划分为三组，即上部薄煤组：包括煤5、煤6、煤7,煤层间距约14-26米，皆为不稳定的局部可采煤层。中部中厚煤层组：包括煤8-1至煤14各层煤，煤层间距约9.523米，多属稳定及较稳定的可采或局部可采煤层。其中煤8-1、煤11、煤12为本区主要可采煤层，厚度占可采煤层的51.4。下部煤线组：包括煤15至煤20间各煤层，间距约939米，皆属不稳定的不可采煤层。9中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计表1-3 不可采煤层厚度及发育情况煤层厚度(米)发 育 情 况煤层结构稳定性最小-最大平均(点数)煤40-1.180.53(7)仅局部有沉积,在仓补15,仓20,仓12孔局部可采。单一结构极不稳定煤12下0-0.920.41(17)层位稳定，但时而尖灭或相变为炭质粘土岩，仅局部（仓17，仓21仓补11，仓20，仓补2孔）可采。单一结构不稳定煤130-0.450.40(2)全区仅于仓补41和仓5孔见到，并不可采。单一结构极不稳定煤150-1.290.92(7)全区在仓补8，仓2，仓20，仓17，仓补5，仓补28等孔达到可采厚度。单一结构极不稳定煤160-0.300.28(2)全区仅于仓26，仓5孔见到，均不可采。单一结构极不稳定煤170-0.730.49(7)时而变薄，尖灭或相变为炭质粘土岩，仅于仓井1，仓12孔附近及仓补27孔可采。单一结构极不稳定煤180-1.161.00(2)仅于井田西南端（仓4，仓5孔）见到，并可采。单一结构极不稳定煤190-0.300.23(2)仅于井田西南端（仓4，仓5孔）见到，且不可采。单一结构极不稳定煤200-1.441.13(2)全区仅于仓4，仓6孔见到并可采，仓5孔相变为炭质粘土岩单一结构极不稳定11中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计不可采煤层厚度及发育情况见表3各不可采煤层一般在局部地段均有可采点出现，今后在开采时应予注意。各煤层间距变化的主要原因系煤层间砂岩厚度不稳定所致，即煤层间距随煤层间砂岩增厚而增大。三、煤的工业牌号和工业用途。本区各煤层一般属气煤类，小牌号为气煤1、2号，为良好的化工及配焦用煤。但位于井田西部（即仓补9、仓补25、仓补2、仓补32、仓补11、孔连线以西）因受岩浆岩侵入变质之故，使煤质牌号混杂，时有无烟煤、贫煤、瘦煤、肥气煤等煤种出现。若混合运输将对于配煤不利。第四节 瓦斯一、瓦斯采取情况本区在补充勘探钻孔中，曾用集气式瓦斯采取器采取瓦斯样23个，经我队化验室化验，瓦斯的气体成分（因采样中有外在空气混入，含氧量较大，不能反映自然瓦斯状态）经选择后列表4以供参考。二、瓦斯赋存的规律性。通过采样化验结果表明：（一）、本区瓦斯赋存的多少与岩层节理、裂隙发育程度的关系明显。凡节理裂隙发育层段瓦斯含量相对较多。如煤9、煤11和煤12的瓦斯含量，分别以仓补5、仓补8、仓补7；仓补22、仓补24和仓补24孔较多，上述钻孔均位于断层附近及岩石较破碎的层段之内。（二）、本区瓦斯赋存随煤层埋藏深度的增加而增多的规律表现不明显。如仓补19孔为本区煤层埋藏最深部位，但煤层中瓦斯含量并不大。矿井瓦斯、煤尘及煤层自然发火情况： 根据1997年7月矿井瓦斯等级鉴定结果，我矿平均相对瓦斯涌出量1.67m3/T，小于10m3/T，属低沼气矿井。而西二采区部分地段受火成岩侵入影响，相对涌出量5.86m3/T，相对较大，应加强管理。我矿现采的煤11、煤12，煤尘具备爆炸性，爆炸指数分别为41%、42%。 经抚顺煤研所鉴定，我矿所采的煤层均属于不易自燃发火煤层。三、开滦生产矿井瓦斯采取情况。我队在开滦煤矿各生产矿井外围勘探过程中，用集气式瓦斯采取器采取钻孔瓦斯12中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计表1-4 林南仓井田钻孔瓦斯化验成果表 煤名煤9（%）煤11（%）煤12（%）备注项目孔号CH4CO2N2O2CH4CO2N2O2CH4CO2N2O2仓补40.550.5093.465.4975.9011.80煤12，煤与粉砂岩混杂仓补540.502.4550.277.23仓补61.400.6096.101.90仓补744.780.3346.208.69仓补837.131.1558.852.872.750.7578.9917.55仓补192.500.5090.806.2011.600.4073.1014.92.600.1091.006.30煤12，煤与粉砂岩混杂仓补2233.800.503.2013.007.008.00仓补2438.001.1011.5032.501.909.90仓补2614.200.8017.50仓井35.300.6092.201.90瓦斯样，由我队化验室化验，结果如表1-5。13中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计 表1-5 瓦斯化验成果表矿名采样深度(米)厚度(米)采取率(%)重量(公斤)瓦斯成份(%)矿井实际瓦斯等级马家沟矿923.330.481001.4429.80.43.8II级瓦斯矿970.830.32470.4543.80.213.2吕家坨矿474.110.5653.60.890.500.3021.2I级通过分析化验结果表明，林南仓井田瓦斯含量可能与开滦马家沟矿相当。第二章 井田境界和储量第一节 井田境界一、参予储量计算的煤层：有煤5、6、7、8-1、8-2、9、10、11、12、14共十层，其中煤6、煤8-2、煤10等仅局部可采。另其它各煤层如煤4、煤12下、煤15、煤17、煤18、煤20等，虽然偶有可采点出现，但不能连成面积，因此未参予储量计算。二、储量计算的范围和边界：本区为一盆形向斜，向斜内占90%面积的煤层埋藏在-800米以浅，仅轴心的狭小部位最下部可采煤层煤14的埋藏深度达到-1046米，故各可采煤层风氧化带以下全部计算储量。三、煤的技术条件：（一）煤层的最低可采厚度为0.60米（岩浆岩沿煤层侵入之钻孔，烟煤、无烟煤和天然焦合并计算其厚度）。（二）灰分：最高绝对干燥原煤灰分含量不超过40%。（三）储量厚度：均系煤层真厚度。对结构复杂的煤层，当夹矸厚度小于0.60米，而煤分层厚度大于或等于夹矸厚度者，则上下分煤层合并计算厚度。（四）风化氧化带界限：煤层露头以下垂深30米为风化氧化带界限。（五）冲积层煤柱：冲积层下至垂深80米，除去风氧化带作为冲积层煤柱。（六）断层1、正断层：断距小于20米者，不留煤柱。断距大于或等于20米者，断层两侧各30米作为断层煤柱，单独计算其储量。2、逆断层：对重复部分不重复计算储量。15中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计 图2-1 井田赋存状况示意图17中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计第二节 矿井可采储量一、储量计算方法：（一）参加储量计算的各煤层，均按设计生产水平划分块段计算储量，即冲积层煤柱，第一水平（-500米以浅）；第二水平（-500至-975米）。同一水平利用剖面线划分小块段，在1：5000等高线图上，利用求积仪计算平面积，分块求出储量。（二）参数的取得：1、平均倾角：利用特制的同比例坡度尺直接在等高线图上量取块段内相邻的等高线距，量取数处，取其平均值。2、平均厚度：块段内各见煤点真厚相加，取其算术平均值。3、容重：参加储量计算的各煤层，分别为该煤层煤芯煤样容重值的算术平均值表2-1 煤层煤芯算术平均值 煤层煤5煤6煤7煤8-1煤8-2煤9煤10煤11煤12煤14容重1.481.581.581.591.491.451.371.431.421.46（三）可采边界的确定：可采与不可采两点之间用内插法求得，若一钻孔煤层尖灭，相邻钻孔达到可采厚度，则取两孔间中点为零点，再用内插法求得。二、储量级别的划分（一）储量级别：本区煤层储量划分为A、B、C1、C2四级。（二）分级原则：1、鉴于本区为盆形向斜构造，断层较为发育，并稍具波状起伏，煤层以较稳定者为主，参照原地质部、煤炭工业部1961年颁发之“煤矿产储量分类暂行规范”的原则，各级储量的勘探网密度见表表2-2 各级储量的勘探网密度表煤层稳定性ABC稳定75015003000较稳定3757501500不稳定250+500+2、对于煤层厚度、结构及灰份变化有规律的煤层，其稳定性根据具体情况确定，即同一煤层可划分出不同稳定程度之块段。3、储量级别外推原则：A级块段可外推A级孔距的1/2为B级；B级块段可外推B级孔距的1/2为C1级，一般情况下不连续外推。4、断层煤柱一般为C1级储量。三、储量计算中的几个具体问题1、个别点原煤灰份虽已超过40%，但可能由于煤层采取率低，代表性不强，或采样质量不高等原因所致，故仍计算其储量。2、对个别钻孔煤层夹矸虽大于0.60米，但分煤层厚度均超过0.60米时，上下煤层合并计算储量。3、煤7因容重样少，代表性不强，故采用煤6容重值计算储量。4、对不稳定煤层C1级储量未严格按线距要求，根据具体情况储量计算至可采边界线。四、储量计算成果全区共收得A+B+C1+C2级储量408909.7千吨，其中A+B+C1级储量388036.7千吨，A+B级储量180432.9千吨，占A+B+C1级储量46.5%，其中第一水平A+B+C1+C2级储量95565.7千吨，A+B+C1级91870.3千吨，A+B级52790.9千吨，占A+B+C1级的57.5%五、无岩煤芯钻进：本区在各施工阶段，有些钻孔采取了全孔或部分无芯钻进。这对提高勘探速度起到一定作用。在质量上总的来看能保证资料的正确，但个别测井曲线反映不好的钻孔，在地质资料的准确性上有某种程度的影响。在补充勘探过程中，对以往测井资料重新做了对比和解释，并对有疑问的全孔无芯钻进的仓13孔做了质量检查（检查结果见仓补23和仓13孔柱状图），纠正了部分缺欠，所以本报告采用的煤层底板深度和厚度资料是可靠的。19中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计表2-3 林南仓井田储量汇总表 储量储量 分(千吨) 级煤层合计工业储量远景储量其中A+B+C1+C2A+B+C1ABC1C2A+BA+B %A+B+C1煤53644.02732.72732.7911.3煤61901.6911.7911.7989.9煤77086.3887.2887.26199.1煤8-145989.244308.36895.637412.71680.96895.615.6煤8-213509.49040.79040.74468.7煤966005.165414.418495.646918.8590.718495.628.3煤1020410.719774.24383.115391.1636.54383.122.2煤1179679.679679.614330.134337.831011.748667.961.1煤12116612.2116612.247366.446677.822568.094044.280.6煤1454071.648675.77946.540729.25395.97946.516.3总储量408909.7388036.761696.5118736.4207603.820873.0180432.946.521中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计表2-4 林南仓井田储量汇总表 计算水平(米)储 量 单位:千吨A+B+C1+C2A+B+C1ABC1C2A+BA + B %A+B+C1防水煤柱40222.431045.2807.36733.223504.79177.27540.524.3防水煤柱-50095565.791870.318281.034509.939079.43695.452790.957.5-500-975186214.5178514.430671.544602.0103240.97700.175273.542.2-975以深86907.186606.811936.732891.341778.8300.344828.051.8总储量408909.7388036.761696.5118736.4207603.820873.0180432.946.5图2-2 井田工业广场煤柱、井筒示意图22中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计23中国矿业大学采矿工程专业06本科生毕业设计第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限第一节 矿井工作制度一、矿井年工作日数的确定按自然年天数减去休假天数，本矿井设计年工作日数为330天。二、矿井工作制度的确定矿井工作制度设计采用“三八”工作制，即两班采煤，一班准备，每班净工作时间为8个小时。三、矿井每昼夜净提升小时数的确定按照煤炭工业矿井设计规范规定：矿井每昼夜净提升时间16小时。这样充分考虑了矿井的富裕系数，防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建。因此本矿设计每昼夜净提升时间为16小时。第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井生产能力的确定根林南仓矿井田范围，煤炭储量情况，地质构造较复杂，煤层生产能力情况，开采技术条件，应建设中型矿井，初步确定矿井设计生产能力为90万t/年。二、矿井及第一水平服务年限的核算矿井服务年限的计算公式为： T= （3.1）式中 T矿井的服务年限，a；Zk矿井的可采储量，万t；K矿井储量备用系数，取K=1.4；A矿井设计生产能力，万t/a。由第二章计算结果可知：矿井可采储量为10704万t，则矿井服务年限为 T= 84.95a 60a以上结果符合煤炭工业矿井设计规范的规定。第一水平服务年限的计算公式为： T1= （3.2）式中 T1第一水平的服务年限，a；Zk1第一水平的可采储量，万t；K矿井储量备用系数，取K=1.4；A矿井设计生产能力，万t/a。由第二章计算结果可知：第一水平可采储量为4462万t，则第一水平服务年限为 T1= 37a 30a以上结果符合煤炭工业矿井设计规范的规定。经过矿井及第一水平服务年限的核算，二者均符合煤炭工业矿井设计规范之规定，因此最终确定矿井的生产能力为90万t/a。第四章 井田开拓第一节 井田开拓的基本问题一、 采用立井多水平开拓方式，主井副井两井筒分别位于井田中央，而风井位于井田边界，采用中央边界式，压入式通风。二、 为了便于井田集中，合理利用相关设备，提高生产及工作效率，以及少占用土地，初步确定工业场地位于井田范围之内，及主副井附近，采用矩形布置。三、 矿井采用两个水平，标高为-500和-975米，一水平垂直高度为267米，二水平垂高为475米；一水平采用下山开采，二水平采用上山开采；四、 主要可采煤层为煤11，煤12；主要开拓巷道为一水平立井、硐室、主要石门和上山（采用3条），二水平的暗立井和上山，分别布置在煤12中，这样可以减少煤质的影响，预防煤12水害事故，及早投入生产，见效益。五、 为合理开采深部煤层，降低煤炭损失，采用立井延伸至二水平，井底车场与一水平相同，大提方案与一水平相当。六、 本采区采用上行开采方式，即煤12与煤11联合开采，主要因为煤11灰分较高，煤12煤质较好，达到良好的效益。第二节 矿井基本巷道一、 井筒：根据开滦其他矿井形式来看，一般采用圆形断面，因此主副井、风井在这里也采用圆形，这样便于管理和维护。（一）主井如图4-5，主井井筒断面形状为圆形，净直径为5m，净断面积为19.625，掘进断面28.16，井深400m。井筒井壁为混凝土砌碹井壁，厚450mm，充填混凝土厚50mm。主井采用两对9t多绳箕斗提煤。（二）副井如图表1，副井井筒断面形状为圆形，净直径为6.5m，净断面积为33.18m2，掘进断面46.54 m2，井深406m。井筒井壁为混凝土砌碹井壁，厚550mm，充填混凝土厚50mm。副井布置一辆3t固定箱式矿车双层两车罐笼。副井设梯子间。（三）风井如图4-7为圆形断面，净直径为4.5m，净断面积为15.90，掘进断面19.63 m2，风井井深251m。风井井筒井壁均为混凝土砌碹井壁，厚450mm，充填混凝土厚50mm。风井设梯子间。风速验算如下表。表4-1 井筒风速验算表井筒名称风 量(m3/min)井筒断面（m2）实际风速(m/s)允许风速(m/s)验算结果最低最高副井井筒4810.8033.182.428符合规定风井井筒4810.8015.905.0415符合规定（注：新鲜风流主要从副井进入井下，主井不作为进回风井，故其风速不需验算；）通过验算，风速符合规程的规定，所选用井筒断面满足设计要求。二、井底车场（一）、井底车场的型式和布置形式井底车场采用副井卧式环行车场。图4-1 井底车场示意图（二）、验算主、副井空重车线长度1、主井空重车线长度验算由于井下煤炭采用胶带输送机运输，所以，主井的空重车线不需验算。2、副井空重车线长度验算设计辅助运输采用3t固定箱式矿车MG3.39B，其外形尺寸为：345013001300（mm）（长宽高）。参考煤矿现场生产经验，一列车一般为10辆矿车，则一列车长度为34.5m。而副井重车线长度为150m，空车线长度为200m，均大于1列车的长度，符合煤炭工业矿井设计规范的规定。（三）、调车方式设计采用顶推调车方式：电机车牵引重列车驶入车场调车线，电机车摘钩，驶过道岔，经错车线，过道岔绕至列车尾部，将列车顶入副井重车线。然后，电机车经过道岔进入副井空车线，牵引列车驶向石门、运输大巷。（四）、各种峒室的布置1、 主排水泵房及水仓主排水泵房布置5台水泵，2台使用，2台备用，一台检修。矿井正常涌水量为420m3/h，最大涌水量为600m3/h。水仓容量按容纳8h矿井正常涌水量考虑，总容量为4800m3/h。2、 主变电所主变电所与主排水泵房联合布置，经通道与井底车场相通。3、 井底煤仓矿井一水平开采，井底煤仓设计确定采用圆形立仓，直径6m，容量500t。4、箕斗装载硐室箕斗装载硐室采用全上提式布置。5、主井井底清理撒煤硐室根据箕斗硐室的布置形式，主井井底清理撒煤硐室布置在副井井底车场水平，通过撒煤清理斜巷与辅助运输大巷联系，撒煤经装载斗车 翻笼 胶带大巷煤流系统。6、爆破材料库矿井主要巷道布置在岩层中，爆破材料用量较大，因此设计确定井下爆破材料库容量为1500kg。7、其他硐室井底车场内还布置有等候室、水仓清理绞车硐室、消防材料库及蓄电池机车检修硐室等。副井井底车场担负全矿辅助运输任务，运量较小，所运输的主要设备不可拆件重量大，为此确定井底车场铺轨采用33Kg/m轨型，钢筋混凝土轨枕。三、 主要开拓巷道（一）、 布置层位辅助运输大巷、胶带输送机石门基本上沿岩层布置，胶带输送机大巷沿煤层布置，局部为煤岩或半煤岩巷道，巷道坡度随煤层而起伏，一般为05左右。（二）、巷道断面及支护形式本设计中的主要开拓巷道有运输大巷、轨道大巷、运输石门、回风巷等。主要设备硐室采用现浇混凝土支护，掘进宽度为6000mm，高度为3600mm，掘进断面积为21.60m2。（三）、各段巷道风速验算各段巷道的通风验算结果见下表。进断面积为21.60m2。（四）、各段巷道风速验算各段巷道的通风验算结果见下表。表4-2 井巷风速验算表巷道名称风 量(m3/min)巷道断面（m2）实际风速(m/s)允许风速(m/s)验算结果最低最高井底车场4810.814.34.968符合规定轨道大巷14.34.968符合规定运输大巷12.345.740.256符合规定回风大巷15.674.528符合规定（注：表中风量为通风容易及通风困难两个时期通过各段巷道的最大风量。）通过验算，风速符合规程的规定，所选用巷道断面满足设计要求。四、巷道掘进及支护工艺（一）、各种开拓巷道均为岩石巷道，其掘进方式为钻爆法，支护形式为锚喷支护。图4-1 主井井筒断面布置图表4-3 主井井筒特征井型12