同煤集团雁崖矿180万吨新井设计

1目录目录 .11 矿区概述及井田地质特征 .51.1 矿区概述 .51.1.1 交通位置 .51.1.2 地形、地貌 .51.1.3 河流及水体 .51.1.4 气象及地震 .61.1.5 水源及电源 .61.2 井田及其附近的地质特征 .61.3 矿层质量及矿层特征 .91.3.1 煤层概况 .91.3.2 煤层顶、底板 .101.3.3 煤质 .111.3.4 瓦斯、煤尘爆炸及煤的自燃 .112 井田境界与储量 .142.2 井田境界 .142.2.1 井田范围 .142.1.2 开采界限 .142.2 井田的储量 .152.2.1 储量计算基础 .152.2.2 井田地质勘探 .152.2.3 工业储量计算 .162.2.4 安全煤柱留设原则 .162.2.5 矿井可采储量 .173 矿井年产量、服务年限及工作制度 .193.1 矿井年产量及服务年限 .1923.1.1 矿井设计生产能力 .193.1.2 矿井服务年限及水平服务年限 .193.2 矿井的一般工作制度 .204 井田开拓 .214.1 现有开拓系统的描述 .214.2 井筒形式及井筒位置的确定 .214.3 开采水平的设计 .254.4.采区划分及开采顺序 .264.5 开采水平与回风水平井底车场形式的选择 .264.6 开拓系统综述 .265 采准巷道布置 .285.1 采区的地质概况及矿层特征 .285.1.1 地质概况 .285.1.2 采区的范围、工业储量 .295.1.3 采区生产能力及服务年限 .305.2 采区形式、采区上（下）山的数目、位置及用途 .305.3 采区区段的划分、区段平巷的布置方式、层间或分层间的联系方式 .315.4 采区车场及硐室 .315.4.1 带区车场 .315.4.2 带区硐室 .315.5 采准系统、通风系统、运输系统（矿物、料等） 、充填排水系统及灌浆系统等 .335.6 采区开采顺序 .355.7 采区巷道断面尺寸、支护方式 .355.8 采区的巷道掘进率、采区回采率 .405.8.1 盘区巷道掘进率 .405.8.2 盘区采出率 .406 采矿方法 .426.1 采矿方法的选择 .4236.2 概述重点设计层的矿层赋存条件、矿层结构及围岩情况 .436.3 工作面长度的确定 .436.4 落矿机械的选择及回采工艺方式的确定 .446.4.1 落矿机械选择 .446.4.2 支护方式选择 .456.4.3 回采工艺方式 .536.5 循环方式的选择及循环图表的编制 .577 建井工期及开采计划 .627.1 建进工期及施工组织设计 .627.1.1 建井工期 .627.1.2 工程排队及施工组织排队 .637.1.3 施工队伍的人力配备 .642 开采计划 .647.2.1 开采顺序 .647.2.2 开采计划 .668 矿井通风 .678.1 概述 .678.2 矿井通风方式与通风系统的选择 .688.2.1 通风系统 .688.2.2 通风方式 .693 总风量的计算与风量分配 .718.3.1 矿井总进风量 .718.3.2 工作面所需风量的计算 .718.3.3 掘进工作面所需风量 .738.3.4 硐室所需风量的 Qd 的计算 .748.3.5 其他巷道所需风量 .758.3.6 风量的分配 .754 矿井总风压及等积孔的计算 .7645 通风设备的选择 .818.5.1 矿井主要扇风机选型计算 .818.5.2 电动机选型计算 .838.5.3 总耗电量 .849 技术经济指标 .859.1 全矿人员编制 .8511.1.1 井下工人 .8611.1.2 井上工人 .8611.1.3 管理人员 .8611.1.4 全矿人员 .869.2 劳动生产率 .8711.2.1 采矿工效 .8711.2.2 井下工效 .8711.2.3 生产工人效率 .8711.2.4 全员效率 .879.3 成本 .879.4 全矿技术经济指标 .8951 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置雁崖井田位于位于大同市西南部，地处口泉沟西南段，东北距大同市 34 公里，距同煤集团机关 20 公里。本井田交通条件较好，大同乔村公路、铁路从井田边界穿过，该铁路与大同秦皇岛运煤专线相连，交通四通八达，极为便利。矿区交通位置如图 1-1。图 1-1 交通位置图Figure 1-1traffic location map1.1.2 地形、地貌井田为低山丘陵，呈平缓的单斜构造，多为黄土覆盖。1.1.3 河流及水体口泉河横贯本井田中南部，发源于尖口山，全长 57.5 公里，流域面积（大同市界内）360 平方公里，全流域面积 459 平方公里，汇水面积 600 平方公里，流经本矿河床宽62550 米，流入大同平原后汇入桑干河，口泉河五十年一遇的最大洪水流量为 400m3/s,百年一遇的最大洪水流量为 800m3/s，河水在本井田范围内，流量一般为 30004000 立方米/日，一般水位标高为 1304 米。1988 年 7 月 12 日据大同市水利局口泉河水文观测站测得洪峰量为 600 平方米/秒，矿跨河桥观测站测得最高洪水水位 1316 米。1.1.4 气象及地震本区属温带干燥气候，风向多北、北东风，平均风速 2.1m/s。冬季寒冷，夏季酷热，最高 39，最低-29.3，年平均气温在 1013。降水一般在 78 月，年最大降水量 673mm，最小降水量 95.2mm。冻结期从 10 月至明年 4 月，一般积雪厚度 200mm，冻土层深度 1.21.5m。1.1.5 水源及电源1)供电：雁崖井田两回路电源线路分别引自四老沟变电站（35kv）和碾子沟变电站（35kv）母线。两回路通至本矿内东侧 35/6kv 变电所，线路截面为 LGJ120，供全矿用电。2)供水：本矿区生活用水和工业用水主要由时庄冲积层潜水由时庄泵站加压送到四老沟矿，再由四老沟矿加压通过 12 寸管送至本矿消防水池，再次加压至 2.5 寸管送往工业广场水塔和常胜沟水塔，然后用 2 寸水管至工业广场和家属区。还有一部分井下机组冷却及灭尘洒水由井下废水净化利用。1.2 井田及其附近的地质特征雁崖井田位于大同向斜中段，正处于向斜轴自 EW 向 NE 延伸的转折处。大同向斜轴由 F7、F14 断层构成的地堑中通过，轴向 NE，轴迹呈“S”形，枢扭波状起伏，两翼倾角较陡，一般为 1015，最大可达 20。断层 F7 西北地区煤岩层的倾角变缓，一般为 35，地层波状起伏，形状为一组帚状褶皱，收敛于南西，向北东撒开。断层F14 东南地区，地层向北倾伏，倾角 35，较平缓，局部有轴向东西的小型波状起伏。在本井田范围内地表出露与钻孔揭露的地层从老到新有古生界石炭系中统本溪组（C2b ） ，上统太原组（C3t） ；二迭系下统山西组（ P1s） ，下石盒子组（P1x ） ，上统上石盒子组（P2s） ；中生界侏罗系下永定庄组（J1y ） ，中统大同组（J2d ） 、云岗组（J2y） ；新7生界第四系上更新统（Q3）与全新统（Q4） 。现将侏罗系以上地层主要地质特征由老到新叙述如下，见表 1-2。表 1-1 区域地层划分及主要特征表Table 1-1 the regional stratigraphic classificationand main characteristics地层系统 代号 厚度(m) 主要岩性全新统 Q4 010 由砂土、砂砾石混堆 积组成新生界第四系上更新统 Q3 020马兰黄土为主，浅黄、黄褐色，分选性好，结构疏松，垂直节理发育，局部含钙质结核云岗组 J2y 143.31仅残留下部的灰白色中粗粒砂岩，砾岩，局部夹煤线，底部有一层25 米的含砾石英质砂岩或砾岩中统大同组 J2d 191.36 241.47一套陆相砂岩、粉砂岩、泥岩夹多层煤层的沉积建造中生界侏罗系下统 永定庄组 J1y 46.3758.42灰色、灰白色中、细砂岩夹砂质页岩，底部有一层含砾中砂岩或粗砂岩，交错层理与透镜体发育，角度不整合覆盖于上石盒子组地层之上上统 上石盒子组 P2s 48.2069.21黄绿色、灰黄色砂质页岩及灰白色中、细砂岩为主下石盒子组 P1x 57.42 103.79灰白色含砾粗砂岩、中粒砂岩夹少量砂质页岩，顶部常发育 13 层紫红色砂质页岩古生界二迭系 下统山西组 P1s 56.4287.15底部以一层厚度变化较大但层位稳定的灰浅灰色含砾粗中砂岩整合覆盖于太原组之上，下部以深灰色砂质页岩夹细砂岩及 12 层煤线或薄煤层，上部为中粒砂岩、细砂岩和砂质页岩互层8上统 太原组 C3t 84.7186.44本组为一套河流、湖泊、沼泽相含煤建造，下部厚约 26 米，为深灰色、灰黑色砂质页岩、灰色细砂岩及煤层；中下部厚约 20 米，以灰色、灰褐色中粗粒砂岩为主夹砂质页岩及煤线或薄煤层；上部与中上部厚约 39.77 米，为深灰色砂质页岩、粉砂岩、炭质页岩及 34 层、中厚煤层，其底为一层厚为22 米的含砾粗砂岩。本组地层与下伏本溪组地层呈整合接触。石炭系中统 本溪组 C2b 5.7515.75黑色砂质页岩、灰色细砂岩及其互层，夹12 层 1.022.46 米厚浅灰色石灰岩井田中的地质变动断层：区内断层较发育，发现 3060 米的 2 条。按照断层走向可分为三组：第一组为走向 NE20左右的断层，包括F1、F2、F3、 F6、F22 、 F24、F25、F37、F38、F44 等断层。其中 F1、F2、F3 、F6 位于井田西北角，相互平行，大都位于舒缓褶皱轴部；F22、F24 、F25 位于井田中部，断层落差 1.704.50 米，F37 、F38、F44 位于井田东部，断层落差 39 米，倾向西，成阶梯排列。第二组为走向 NE70左右，包括 F5、F7、F14 、F15 、F40、F41、F42 等断层。其中F5、F7、F14 、F15 位于井田西北，F7 倾向南，落差 34 米，F14 倾北，落差 760 米，均为高角度正断层，构成一地堑。F5 位于 F7 北侧，向北，倾角 80，落差 2.86.6 米，与 F4 构成一个小型地垒。F15 位于 F14 南侧，倾向南，倾角 74，落差 5 米，与 F14 构成一个小型地垒。F40 、F41、F42 位于井田西部边缘，平行排列，F41、F42 倾向相背，落差相近，构成一小型地垒形态。第三组断层的走向为 ESE100，这组断层主要分布在井田的中部及东部，且多见于下部煤层中。包括 F18、 F35、F43 等断层。断层延伸长度数百米至一千米，倾角大于70，落差 15 米。岩浆岩：本井田未发现有岩浆岩侵入。陷落柱：本井田未发现陷落柱。9水文情况井田处于口泉河北岸，平均流量为 30004000m3/d，雨季洪水期流量在 345.0 m3/s,水位标高在 1304m,1988 年最高洪峰流量 600 m3/s，最高洪水水位在 1316m。井田北部矿界是口泉沟与云岗沟的分水岭。从分水岭向南发育着很多冲沟，贯穿于井田，在井田南界与口泉沟垂直相汇，呈树枝状分布，沟谷深 2060m,地表水较利于通过煤层露头等渗入井下。侏罗系煤层无明显隔水层也无强含水岩层。水文地质条件简单。区内主要含水层:有第四纪冲、洪积层潜水含水层，风化壳潜水含水层，煤系层间裂隙含水层，古火区裂隙、含水层及古窑采空区积水。1）第四纪冲、洪积潜水含水层，主要分布于口泉沟、杏儿沟及其它支沟。口泉沟河谷潜水发育较好，河谷潜水量 400800 m3/d。2）风化壳潜水含水岩组，由大气降水或河谷潜水补给，含水量不大，涌水量一般4050 m3/d。3）煤系层间裂隙含水层，多为承压水，在 11-14 煤层间，预计在矿井西部巷道掘进中会发现涌水，水量不大，在 5080 m3/h。4）火烧区裂隙水，井田 2、3、4、8、11-2 号煤层均发现靠近煤层露头部分被火烧掉，煤层顶板陷落，产生大量裂隙，地表水补给条件好，即富水饱和。预计矿井的涌水量为 48006600 m3/d。1.3 矿层质量及矿层特征1.3.1 煤层概况本井田侏罗系大同组共含煤 19 层，煤层总厚度 20.22 米，含煤系数 9.53%，可采煤层 13 层，煤层总厚 17.84 米，含煤系数 8.4%。煤层倾角一般为 210，一般 5，煤质较坚硬。计算储量的煤层为 5 层，即 3、7、11、14 号煤层，总厚度为 11.9m，其中11 号煤层厚度为 4.6m。各可采煤层分述如下：各可采煤层特征见表 1-3。表 1-2 可采煤层特征表10Table 1-2 coal seam characteristics table顶底版特性煤层编号煤厚最小最大平 均(m)间距最 小 最 大平 均(m)夹矸层数可 采情 况煤层稳定性 顶板 底版2 30.10-3.571.51 7.15 不可采煤层 不稳定细砂岩粉砂岩3 0.10-4.572.7319.93-34.0027.80局部可采中厚煤层 不稳定粉砂岩粉砂岩4 50.33-1.701.1416.14-20.2817.71-2局部可采薄煤层 不稳定粉砂岩砂质泥岩70.48-2.331.6214.74-38.2025.961-4局部可采中厚煤层 不稳定细砂岩中粒砂岩80-1. 760.467.71-18.1713.521 不可采煤层 不稳定中粒砂岩细砂岩90-1. 130.578.60-30.6319.8局部可采薄煤层 不稳定中砂岩细砂岩100.15-1.250.676.43-30.2913.60局部可采薄煤层 不稳定细砂岩粉砂岩112.97-4.234.600-16.674.991-2 可采厚煤层 稳定细砂岩粉砂岩12 20-1. 750-2. 0.77.6-43.2421.020-2 薄煤层极不稳定细砂岩细粉砂岩140.20-4.134,700-13.256.720-2 可采厚煤层 较稳定细砂岩粉砂岩150.10-13.601.032.360-13.79.01局部可采薄煤层 不稳定细砂岩细粒砂岩1.3.2 煤层顶、底板2煤层：一般无伪顶，与煤层直接顶接触的是砾岩或含砾砂岩，层厚 0.30.4 米，砾岩上部为灰白色粗砂岩，厚度为 2254 米，含石英砾岩；113煤层：伪顶为深灰色粉砂岩，层厚 0.30.5 米，直接顶为深灰色粉细砂岩与中砂岩互层，层厚 4.0 米，老顶为灰白色中细砂岩，层厚 715 米，底板一般为粉砂岩，层厚1 米；4-5 号煤层：一般无伪顶，直接顶板为细砂岩粉砂岩互层，致密坚硬，层厚 48 米，老顶为粉砂岩、细砂岩互层，层厚 10 米，底板为粉砂岩，层厚 14 米；7-37-4 号煤层：老顶为中粒砂岩，层厚 6 米，直接顶板为中、细粒砂岩，局部为粉砂岩，层厚 1.83 米，无伪顶，底板为粉砂岩，层厚 9 米；8 号煤层老顶为中粒砂岩，层厚 8.8 米，直接顶板为粉砂岩、细粒砂岩互层，层厚 2.8 米，伪顶 0.2m 厚粉砂岩，极易冒落，底板为粉砂岩，层厚 12 米；9 号煤层：老顶为粉砂岩，层厚 8.8 米，直接顶板为薄层状细粒砂岩，节理发育易冒落，层厚 3 米，伪顶为 0.15m 厚深灰色页岩，易冒落，底板为粉砂岩和细砂岩，层厚25 米；10 号煤层：老顶为细粒砂岩粉砂岩互层，层厚 8 米，直接顶板为细粒砂岩，层厚 3.5米，伪顶为 0.10m 厚深灰色页岩，极易冒落，底板为粉砂岩、细砂岩，层厚 3 米；11 号煤层：无伪顶，直接顶板为粉砂岩、细砂岩互层，层厚 1330 米，底板为粉砂岩，层厚 1.55.0 米；12-2 号煤层老顶：为粉、细粒砂岩，层厚 11 米，伪顶为 0.10.30m 厚灰色页岩，易冒落，