煤层初步设计.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目录目录 第一章第一章 矿 井 田地质概况矿 井 田地质概况 2 1 11 1 矿 井 田位置及交通矿 井 田位置及交通 2 1 1 11 1 1 交通位置交通位置 2 1 1 21 1 2 地形地貌地形地貌 2 1 1 31 1 3 气象及水文情况气象及水文情况 2 1 1 41 1 4 矿区概况矿区概况 3 1 21 2 矿 井 田境届及储量矿 井 田境届及储量 6 1 2 11 2 1 井田境届井田境届 6 1 2 21 2 2 储量储量 6 1 31 3 矿 井 田地层及地质构造矿 井 田地层及地质构造 8 1 41 4 矿 煤 层赋存特征及开采技术条件矿 煤 层赋存特征及开采技术条件 12 1 4 11 4 1 煤层及煤质煤层及煤质 12 1 4 21 4 2 瓦斯 煤尘 煤的自燃性 地温等情况瓦斯 煤尘 煤的自燃性 地温等情况 12 1 4 31 4 3 水文地质水文地质 14 1 51 5 矿 井 田勘探类型及勘探程度评价矿 井 田勘探类型及勘探程度评价 16 第二章第二章 矿井工作制度 生产能力及服务年限矿井工作制度 生产能力及服务年限 17 2 12 1 矿井工作制度矿井工作制度 18 2 22 2 矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限 18 2 2 12 2 1 矿井生产能力矿井生产能力 18 2 2 22 2 2 矿井服务年限矿井服务年限 18 2 2 32 2 3 矿井储量 生产能力和服务年限的关系矿井储量 生产能力和服务年限的关系 18 第三章第三章 井田开拓井田开拓 18 3 13 1 井筒形式 数目及位置的确定井筒形式 数目及位置的确定 18 3 1 13 1 1 井筒形式的确定井筒形式的确定 19 3 1 23 1 2 井筒数目的确定井筒数目的确定 21 3 1 33 1 3 井筒位置的确定井筒位置的确定 21 3 23 2 开采水平的划分及布置开采水平的划分及布置 23 3 2 13 2 1 井田内划分及开采顺序井田内划分及开采顺序 23 3 2 23 2 2 开采水平的划分及水平标高确定开采水平的划分及水平标高确定 23 3 2 33 2 3 阶段运输大巷和回风大巷的布置阶段运输大巷和回风大巷的布置 23 3 33 3 井底车场井底车场 23 3 3 13 3 1 井底车场形式选择及硐室布置井底车场形式选择及硐室布置 23 3 3 23 3 2 井底车场线路设计井底车场线路设计 24 3 3 33 3 3 井底车场通过能力计算井底车场通过能力计算 24 3 3 43 3 4 井底车场巷道断面选择和工程量计算井底车场巷道断面选择和工程量计算 25 3 43 4 方案比较 确定开拓系统方案比较 确定开拓系统 25 第四章第四章 采矿方法采矿方法 27 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 4 14 1 盘区地质概况盘区地质概况 27 4 24 2 盘区的划分盘区的划分 27 4 34 3 盘区巷道布置盘区巷道布置 27 4 44 4 采矿 煤 方法采矿 煤 方法 28 4 54 5 巷道掘进巷道掘进 34 第五章第五章 矿井通风与安全矿井通风与安全 37 5 15 1 矿井通风系统的设计分析矿井通风系统的设计分析 37 5 25 2 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统 37 5 35 3 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算 38 5 45 4 矿井通风设备的选型及电耗概算矿井通风设备的选型及电耗概算 56 5 55 5 矿井通风等积孔的计算矿井通风等积孔的计算 58 5 65 6 预防瓦斯 火 煤尘 水和顶板等事故的安全技术措施预防瓦斯 火 煤尘 水和顶板等事故的安全技术措施 59 第六章第六章 矿井提升 运输 排水 供电设备选型矿井提升 运输 排水 供电设备选型 64 6 16 1 矿井提升设备选型矿井提升设备选型 64 6 26 2 矿井运输设备选型矿井运输设备选型 66 6 36 3 矿井排水设备选型矿井排水设备选型 70 6 46 4 供电设备选型供电设备选型 72 第七章第七章 环境保护环境保护 74 7 17 1 环境现状及地面保护物概述环境现状及地面保护物概述 74 7 27 2 主要污染源及污染物主要污染源及污染物 76 7 37 3 资源开发对生态环境影响与评价资源开发对生态环境影响与评价 78 7 3 17 3 1 开采沉陷损害影响预测分析开采沉陷损害影响预测分析 78 7 3 27 3 2 开采沉陷对耕地损害的预计评价开采沉陷对耕地损害的预计评价 80 7 3 37 3 3 开采对建 构 筑物的损害开采对建 构 筑物的损害 81 7 3 47 3 4 开采对水资源的破坏影响开采对水资源的破坏影响 81 7 3 57 3 5 开采对矿区大气环境的影响开采对矿区大气环境的影响 82 7 3 67 3 6 开采可能引起的地质灾害的预测开采可能引起的地质灾害的预测 82 7 47 4 资源开采环境损害的控制与生态重建资源开采环境损害的控制与生态重建 82 7 4 17 4 1 控制开采引起地表建筑设施的开采方法控制开采引起地表建筑设施的开采方法 83 7 4 27 4 2 开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建 84 7 4 37 4 3 开采引起水资源的损害的控制方法开采引起水资源的损害的控制方法 84 7 4 47 4 4 矿区资源开采引起大气污染的措施与方法矿区资源开采引起大气污染的措施与方法 84 7 57 5 矿区环境保护与生态重建投资估算矿区环境保护与生态重建投资估算 84 第八章第八章 建井工期建井工期 85 8 18 1 移交标准移交标准 85 8 28 2 井巷工程量井巷工程量 86 8 38 3 建井工期建井工期 86 8 3 18 3 1 井巷掘进指标井巷掘进指标 86 8 3 28 3 2 井巷工程排队井巷工程排队 86 8 3 38 3 3 建井工期建井工期 87 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第九章第九章 技术经济分析及主要技术经济指标技术经济分析及主要技术经济指标 88 9 19 1 技术经济分析技术经济分析 88 9 29 2 矿井主要技术经济指标矿井主要技术经济指标 89 参参 考考 文文 献献 93 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第一章第一章 矿 井 田地质概况矿 井 田地质概况 1 11 1 矿 井 田位置及交通矿 井 田位置及交通 1 1 11 1 1 交通位置交通位置 何家塔井田地处陕西省神木县北部 神府矿区中部的何家塔村附近 位于乌兰木伦河与悖牛川之间 行政隶属神木县大柳塔镇管辖 矿井南距神木县城 47km 北距大柳塔镇 15km 东距府谷县城 90km 公路 由神木和府谷经店塔 大柳塔 东胜到包头的二级公路从矿井工业场地北 侧通过 并与外部国家主干道相接 向北经东胜可达包头 向南经榆林市可达西安 交通方便 铁路 已建成的包 神 朔铁路从矿井工业场地对面乌兰木伦河西岸通过 在距工业场地 3km 的西北处及距场地 5 5km 的东南处分别设有朱盖塔车站及燕家塔车 站 目前朔 黄铁路已建成通车 年运量 60Mt 煤炭外运条件好 目前交通位置见图 1 1 1 1 1 21 1 2 地形地貌地形地貌 井田位于陕北黄土高原北缘 毛乌素沙漠的东南缘 地貌单元属沙盖黄土丘陵区 区内沟壑纵横 沟谷狭窄 梁峁间布 梁台支离破碎 且多被流沙所覆盖 地形总的 趋势是以井田中部大致南北走向的山梁为分水岭 坡向东西两侧的悖牛川与乌兰木伦 河 井田内最高标高位于分水岭北端 海拔 1233 8m 最低处位于乌兰木伦河主河道 海拔 1019m 相对高差 215m 区内植被稀少 水土流失严重 1 1 31 1 3 气象及水文情况气象及水文情况 1 气象 本区属半干旱大陆性季风气候 季节性明显 冬季严寒 夏季炎热 冷热多变 温差较大 风沙频繁 蒸发强烈 神木县气象站 1975 1989 年观察资料如下 1 气温 年平均气温 8 5 最低 28 1 最高 38 9 2 降雨量 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 年平均降雨量 414 98mm 日最大降雨量 97 2mm 82 7 8 丰水年最大降雨量为 694 1mm 枯水年降雨量为 124mm 相差 5 6 倍 雨季多集中 在七 八 九三个月分 占全年降雨的 57 8 且多为阵雨或暴雨 历年来神木县最长 降雨天数为 10 天 降雨量为 60 9mm 3 蒸发量和湿度 本区属半干旱气候 年平均蒸发量 1750 4mm 受气温和气压的影响 湿度呈现季 节性变化 一般雨季湿度较大 年平均相对湿度为 56 4 风速 风向 年平均风速 1 7m s 最大风速 25m s 秋末 冬 春盛行西北风 夏季多东南风 5 降雪及冻土 初雪一般在 10 月下旬 终雪翌年 4 月中旬 平均雪期 99 天 最长 155 天 最短 仅 19 天 连续降雪最长累深 120mm 当年 11 月中旬至翌年 3 月上旬为冻结期 最大冻 土深度 143cm 2 水文 悖牛川与乌兰木伦河分别从井田外东西两侧通过 其历年最大流量分别为 4850m3 s 和 9760m3 s 年平均流量分别为 3 97m3 s 和 7 19m3 s 打不兔沟 炭窑渠沟 东沙沙庙沟与丁其沟 阿沙峁沟 油房梁沟 芦界村沟均 为井田内较大支流 常年流水分别汇入乌兰木伦河与悖牛川 支沟溪流主要由大气降 水补给 其流量受季节性影响变化 1 1 41 1 4 矿区概况矿区概况 矿区所在神木县 地理位置偏僻 生态环境脆弱 水土流失严重 生产力水平低 地区经济基础薄弱 是一个经济落后的贫困地区 但本区地域广阔 农林土畜产品具 有一定发展潜力 并且劳动力资源比较充足 是发展本区经济的有利条件 1987 年以后 随着神府矿区的开发建设 促进了地方工业的发展 国民生产总值 和国民收入不断增加 1989 年神木县人均国民生产总值和国民收入分别达 654 元和 612 元 从而摆脱了依靠国家财政补贴的局面 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1995 年全县工农业总产值 10 22 亿元 其中工业总产值 8 72 亿元 农业总产值 1 5 亿元 人均国民生产总值 2796 元 随着西部大开发战略的实施 国家能源基地西移 陕北能源重化工基地的建设进 入了快速发展的阶段榆林市已形成了年产 3000 多万吨原煤 30 亿立方米天然气 180 万吨原油 22 万吨甲醇和 60 万千瓦火电装机的工业生产能力 一个大型国家级能源重 化工基地已初具规模 随着陕北能源重化工基地的开发建设 本区基础设施环境全面改善 西包铁路神 延段已建直通车 形成我国又一条南北大通道 建设中的朔黄铁路 将成为我国第二 条 西煤东送 及出口煤大通道 以 210 307 国道为 米 字型交通骨架的干线公路 将市 县 乡 连成一体的公路网络基本形成 榆林至附近大城市的航空运输已经开 通 程控电话 数字微波 宽带互联网 移动通信都已覆盖全市 总之 榆林基础设施的高速发展和国家西部大开发战略的实施 将为本区经济的 迅速发展提供良好的投资环境 本区的经济己进入一个快速发展的新阶段 目前与本井田毗邻的神府矿区大柳塔中心区己建成矿区机修厂 设备租赁站 物 资总库等到一系列完善的生产生活辅助设施 可为本矿井的设备租赁 大 中修等提 供服务 矿井的商业服务 医疗卫生和生活居住等可依靠附近的神木县及店塔镇 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 图图 1 1 1 1 1 1 交通位置图交通位置图 1 21 2 矿 井 田境届及储量矿 井 田境届及储量 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 2 11 2 1 井田境届井田境届 何家塔井田位于神木县城北约47km 处 行政区划属大柳塔镇管辖 地理坐标 北纬 37 07 05 29 13 05 东经110 19 42 117 23 45 根据司法部劳改煤矿指挥部司劳煤 93 第35 号及陕西省计委陕计能 1993 674 号文件 何家塔煤矿井田范围为 北以详查 145 80 号钻孔连线为界 与大海则井 田相邻 南以 134 号和 302 号孔连线及延长线为界 与赵家梁井田毗邻 东以悖牛川 河道中心线为界 并与新民勘探区相邻 西以乌兰木伦河河道为界与孙家岔井田隔河 相望 井田南北长约 8km 东西宽 4 8km 面积约 44 73km2 1 2 21 2 2 储量储量 一 地质储量 何家塔井田参与储量计算的煤层只有 5 2号煤层 根据精查地质报告 全井田共获 能利用储量 226 60Mt 暂不能利用储量 26 31Mt 乌兰木伦河和悖牛川两河谷 以及临 界可盘区 0 8 0 7m 内的储量 矿井地质储量汇总见下表矿井地质储量汇总见下表 1 2 11 2 1 储储 量量 Mt Mt 煤煤 层层 面面 积积 km km2 2 A AB BC CA BA BA B CA B CD DA B C DA B C D A BA B A B CA B C 备备 注注 5 236 40236 6528 0014 0364 65128 68128 6850 小计 80 38552 4439 30111 8991 74203 6222 98226 6045 5 26 9721 095 2219 66 3125 9125 9124 类类 别别 小 计 7 3801 095 2220 006 3126 3126 3124 合 计 87 83653 5344 52131 8998 05229 9322 98252 91 二 可采储量 1 可采储量范围的确定 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 5 2 煤层系本井田的主采煤层 埋深较上述两煤层大 100m 左右 无火烧现象 在井田 东西边界附近 由于受河水对地层的冲刷 使煤层的埋深变小 为防止河水沿裂隙裂 缝溃入井下 设计沿乌兰木伦河及悖牛川均留设安全煤柱 从煤柱线至河道中心 井 田边界 均为暂不能利用储量 不参与可采储量的计算 其余均参与可采储量计算 2 可采储量的计算 本井田可采储量分煤层计算 各煤层的可采储量等于工业储量减去永久煤柱和大 巷 盘区主要巷道煤柱后乘以盘区回采率 本井田 5 2 两层煤为中厚煤层 盘区回采率取 0 8 矿井可采储量汇总见表 2 1 2 表表 1 2 21 2 2 矿井可采储量表矿井可采储量表 Mt 煤煤 柱柱 损损 失失 煤煤 层层 工业储量工业储量 A A B B C C 断层断层 井田井田 边界边界 大巷大巷 工业工业 场地场地 其它其它小计小计 回回 采采 损损 失失 可可 采采 储储 量量 5 2128 680 84 2016 002 2023 2021 1084 38 合 计 128 680 84 2016 002 2023 2021 1084 38 安全煤柱留设 河流煤柱位于暂不能利用储量计算区域范围内 不再另行留设煤柱 矿井工业场地位于河流保护煤柱内 与之一并考虑 山上矿井工业场地按规定计算留 设煤柱 后期风井场地均按有关规定留设了保护煤柱 井田边界两侧各留设 20m 的隔 离煤柱 盘区界线两侧各留设 10m 隔离煤柱 开拓大巷及盘区巷两侧各留设 100m 护巷 煤柱 以便今后回收 尚需指出 由于精查报告的水文资料中未提供基岩顶面富水性资料 设计难以确定煤 层开采后顶板冒裂造成溃水溃沙威胁的范围 从而未留设安全煤柱 建议在今后生产 过程中应根据实际情况确定是否留设防水 防沙煤柱 精查勘探过程中对火烧区边界 小窑开采范围 以及煤层上覆松散层分布情况控制程度不够 应引起足够重视 必须 采取边掘边探 或补做有关的地质工作 以确保安全生产 1 31 3 矿 井 田地层及地质构造矿 井 田地层及地质构造 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 一 地层特征 神木北部矿区位于鄂尔多斯盆地的东北部 毛乌素沙漠的东南缘 区内广覆现代 风积沙及第三 第四系的红 黄土 基岩沿沟谷河床两岸自东往西由老到新依次出露 据地表出露及钻孔揭露 井田内地层由老到新依次为 三迭系上统永坪组 侏罗系下 统富县组 中下统延安组 第三系上新统 第四系中更新统离石组 上更新统萨拉乌 素组 全新统风积沙及冲洪积层 现由老到新分述如下 1 三迭系上统永坪组 T3Y 为含煤地层的基底 据钻孔揭露 为厚 巨厚层状 灰绿色粗 中粒长石岩屑砂岩 夹深灰色薄层粉砂岩及泥岩 本组地层厚度不详 2 侏罗系下统富县组 J1f 为含煤地层的下伏地层 据钻孔揭露 岩性具下粗 上细的特征 下部为灰白色细 中粒石英砂岩 发育块状及微波状层理 分选中等 好 次圆状 泥质胶结 上部为灰黑色 黑色粉砂岩 炭质泥岩 局部地段夹薄煤一 层 岩层中有水平及小型交错层理 厚 2 00 24 24m 平均厚 13 17m 全井田分布 与下伏地层假整合接触 3 侏罗系中下统延安组 J1 2Y 为井田含煤地层 零星出露于悖牛川与乌兰木 伦河两岸各沟谷之中 全井田分布 厚 64 64 217 40m 平均厚 169 60m 与下伏富 县组整合接触 4 第三系上新统三趾马红土 N2 分布于梁峁之上 分为上 下两段 上段 N22 为 巨厚层状褐红色 棕红色块状亚粘土 砂质粘土 见白色钙质网脉 厚 0 32 23m 平 均厚 6 58m 与下伏地层不整合接触 5 第四系中更新统离石组 Q2l 为浅黄色亚粘土及亚砂土 夹数层古土壤层及 钙质结核层 柱状节理发育 厚 0 10m 零星分布 6 第四系上更新统萨拉乌素组 Q3S 褐色 灰色亚粘土 粉砂及细砂 厚 0 3 15m 零星分布于梁峁之上 第四系诸地层之间与其下伏地层 均呈不整合接触 由于剥蚀及风化作用 井田内基本被第四系风积沙覆盖 上更新统马兰黄土 Q3m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 未见出露 钻孔亦未揭露 二 含煤地层 侏罗系中下统延安组 J1 2Y 为井田含煤地层 零星出露于乌兰木伦河 悖牛川两 岸及沟谷之中 属一套含煤的内陆碎屑湖泊三角洲沉积体系 因遭后期剥蚀 有不同 程度的缺失 自下而上划分成五段 部分层段因煤层自燃而发生不同程度的烧变 呈 浅黄 浅红 褐红 棕红色的烧变岩 现将该地层沉积特征 物性特征 烧变岩特征 分述如下 1 第一段 J1 2Y1 即第一旋回由灰白色细 中粒砂岩 灰黑色粉砂岩和 5 2 号 煤层组成 井田内均有分布 厚 39 20 66 90m 平均厚 51 44m 该段又分为两个亚 旋回 第一亚旋回始于延安组底界 止于 5 2 号煤层顶 二元结构明显 下部为灰白 色中 细粒砂岩 顶部为全区可采的 5 2 号煤层 该亚旋回属分支河道沉积 厚 9 80 25 89m 平均厚 18 26m 第二亚旋回始于 5 2 号煤层顶 底部常为黑色粉砂岩 下部为灰白色细 中粒长石岩屑杂砂 岩 中部为灰黑色粉砂岩夹灰白色细砂岩薄层 该亚旋回属分支河道沉积 厚 25 10 44 18m 平均厚 33 21m 2 第二段 J1 2Y2 即第二旋回由灰白色细 粗粒砂岩 灰黑色粉砂岩 少量泥 岩组成 井田内除河 沟谷外均有分布 厚 0 71 85m 平均厚 60 32m 该段可分为 三个亚旋回 3 第三段 J1 2Y3 即第三旋回由灰白色细 中粒砂岩 少量灰黑色粉砂岩 黑 色泥岩组成 井田内除河 沟谷外均有分布 厚 0 46 62m 平均厚 37 41m 可分为 两个亚旋回 第一亚旋回属前三角洲 河口沙坝 分流间湾沉积 厚 0 24 33m 平均厚 15 18m 第二亚旋回属滨湖沙滩 支流间湾沉积 厚 0 29 55m 平均厚 23 46m 4 第四段 J1 2Y4 即第四旋回 由灰白色细 中粒砂岩 灰黑色粉砂岩组成 厚 0 48 36m 平均厚 33 06m 残留于梁峁上部 可分为两个亚旋回 第一亚旋回属 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 滨岸湖泊 分支河道 沼泽沉积 厚 0 38 00m 平均厚 27 18m 第二亚旋回属 滨岸湖泊 沼泽沉积 厚 0 19 05m 平均厚 12 36m 5 第五段 J1 2Y5 即第五旋回 因后期剥蚀 零星残留于梁峁的顶部 底部为 灰色薄层泥岩 上部为厚 巨厚层状中 粗粒砂岩 发育块状 大型交错层理 与下 伏地层呈冲刷接触 厚 0 21 84m 平均厚 9 45m 综上所述 延安组全组地层厚度 64 04 217 40m 平均厚 169 60m 与下伏富县 组整合接触 三 构造 神木北部矿区位于鄂尔多斯台向斜的陕北斜坡上 矿区构造简单 为一个缓缓的 西倾大单斜层 仅有为数不多的断裂构造 本井田位于矿区中部东侧 地层近于水平 倾角 1 在井田北部有一走向北东 南西 宽 3700m 长 4600m 幅度近 18m 的平缓凹陷 在井田中 南部具有波状起伏 南凹北凸 其轴向近东西 幅度 30m 在井田内长 为 2 5 3km 分别延伸出井田东西边界 井田内未发现较大的构造及岩浆侵入 仅有 二条断距小于 20m 的正断层 断层特征如下 F2断层 位于井田西北部 系矿区 F2 断层东延部分 断层线已被新生界地层掩 盖 断层两侧附近的岩层在打不兔沟口有明显错位 断层走向南东 100 长 2150m 其落差变化在 16 35 10 81m 之间 据朱盖塔井田实测产状推测 倾向为南西西 倾 角为 80 F5断层 位于井田西南部 系矿区 F5断层的东延部分 该断层在补连沟附近出露 断层走向 115 长约 750m 断距 7 10m 据孙家岔井田查明为一走向 105 倾向 北东 倾角 75 76 南升北降的正断层 落差 10 15m 有向东延展落差逐渐减 小的趋势 综上所述 井田构造简单 附主要断层特征表 表 1 2 1 表表 1 2 11 2 1 主要断层特征表主要断层特征表 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 断层断层 编号编号 走走 向向倾倾 向向倾倾 角角 落落 差差 m m 断断 距距 m m 延展长度延展长度 m m 分分 类类 F2100 南西西 80 16 35 10 81未测 2150 正断层 F5115 75 76 10 157 10 750 正断层 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 1 41 4 矿 煤 层赋存特征及开采技术条件矿 煤 层赋存特征及开采技术条件 1 4 11 4 1 煤层及煤质煤层及煤质 延安组为本井田含煤地层 其共含煤 10 层 自上而下编号依次为 2 2 上 2 2 3 1 3 3 4 2 上 4 2 4 3 4 4 5 1 5 2 其中 5 2 为可采煤层 其余煤层因零星 分布或厚度太小为不可采煤层 现将可采煤层分述如下 1 5 2 煤层 位于延安组第一段顶部 井田内无出露 分区分布 稳定可采煤 层 厚度 2 08 3 58m 平均 2 99m 可采厚度 0 86 3 48m 平均 2 71m 井田内 5 2 煤层由北向南变薄 结构简单 含夹矸 0 1 层 厚 0 10 0 35m 平均 0 19m 煤层顶板岩性变化较大 以粉砂岩 中 粗砂岩为主 零星分布有泥岩 厚 0 84 14 28m 平均 5 94m 底板岩性以粉砂岩为主 泥岩次之 厚度 1 47 17 99m 4 2 上 5 2 煤层间距基本稳定在 100m 左右 井田内煤层总厚平均 11 53m 含煤地层总厚 159 60m 含煤系数 6 3 各煤层的 厚度 结构 层间距 分布范围及可采程度见可采煤层特征表 表 1 2 2 表表 1 2 21 2 2 可采煤层特征表可采煤层特征表 厚厚 度度 m m 结结 构构层层 间间 距距 m m 煤层煤层 编号编号 最小 最大最小 最大 平平 均均 夹矸层数夹矸层数 及厚度及厚度 最小 最大最小 最大 平平 均均 分布范围及分布范围及 可采程度可采程度 5 2 2 08 3 58 2 99 0 1 层 0 1 0 35m 93 7 108 9 100 02 全井田可采 二 煤质 除少数露头煤层和自燃残留煤为褐黑色外 井田各煤层均为黑色 粉末为褐黑色 断口为阶梯状 参差状 少量平坦状 光泽为弱沥青到沥青光泽 内生裂隙较发育 以条带状和线理状结构为主 呈层状与似层状结构 局部块状结构 质脆 易燃 1 4 21 4 2 瓦斯 煤尘 煤的自燃性 地温等情况瓦斯 煤尘 煤的自燃性 地温等情况 一 瓦斯 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 从七个钻孔中采取的 14 个煤层瓦斯样品的瓦斯成份测试成果得知煤的沼气含量接 近于零 煤中瓦斯成份以氮气为主 二氧化碳少量 属二氧化碳 氮气带 故本矿井 为低沼气矿井 表表 1 2 31 2 3 煤层直接顶板岩石力学性质及稳定性分级表煤层直接顶板岩石力学性质及稳定性分级表 节节 理理 裂裂 隙隙分分 层层 厚厚 度度 煤层煤层 号号 顶板岩性顶板岩性 抗压抗压 强度强度 MPa MPa 间间 距距 m m 影响系数影响系数 C C1 1 最小最小 m m 影响系数影响系数 C C2 2 强度强度 指数指数 D D 顶板顶板 分类分类 泥 岩 45 00 310 341 200 416 3 粉砂岩 45 30 310 341 700 517 9 细粒砂岩 51 90 310 340 940 376 5 5 2 中粗粒砂岩 35 70 310 340 840 354 2 二 煤尘 井田内在六个钻孔 两个小窑中共采取煤尘爆炸样品 10 个 测试结果各煤层逆向 火焰长度皆大于 400mm 抑制煤尘爆炸最低岩粉量在 70 90 之间 确认各煤层具有爆 炸危险性 煤尘爆炸试验成果见表 1 2 4 三 煤的自燃 井田内在钻孔 小窑及槽探中共采取自燃倾向样品 22 个 5 2 煤层属易自燃 不 易自燃 井田内各煤层氧化程度普遍较高 氧化后着火点降低 易引起煤层 自燃 加之各煤层丝炭含量较高 这是煤层易自燃的一个主要原因 因此 在煤的生 产 运输 堆放过程中 均应采取相应的防自燃措施 煤层自燃倾向成果见表 1 2 5 表 1 2 4 煤尘爆炸试验成果表 试验编号采样编号煤层 逆向火焰长度 mm 添加岩粉用量 结 论 90 1098T4 5 2 400 75 90 594T6 5 2 400 30 90 733T9 5 2 5 2 400 75 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 90 1635T11 5 2 400 70 四 地温 井田内构造简单 煤层埋藏较浅 从测温成果看 最大地温梯度不超过 1 48 100m 属地温正常区 孔底温度只有 16 对开采无影响 1 4 31 4 3 水文地质水文地质 一 地表水 井田地处陕北高原与毛乌素沙漠的接壤地带 区内沟壑纵横 梁峁间布 地表大 部为第四系松散沙层覆盖 梁界 东沙沙庙为井田内地表分水岭 分水岭西侧的打不兔沟 炭窑渠沟 东沙 沙庙沟之流水汇入乌兰木伦河 分水岭东侧丁其沟 油房梁沟之流水汇入悖牛川 悖 牛川与乌兰木伦河由北向南分别从井田两侧流过 其最大流量分别为 4850m3 s 和 9760m3 s 平均流量分别为 3 97m3 s 和 7 19m3 s 枯水期部分支沟断流 形成间歇性 河流 井田构造简单 地下水主要依靠大气降水补给 补给条件差 单位涌水量小于 0 11L S m 水文地质类型属以裂隙充水为主的二类一型 二 井田主要含隔水层 本井田主要含 隔水层由上而下分述如下 1 第四系全新统冲 洪积潜水含水层 Q4 主要分布在河谷地带 层厚 1 10 20m 上部为沙土层 下部为细 中沙含砾石层 据水文抽水试验资料 涌水量 0 506 0 1947L s 单位涌水量 0 147 0 601L s m 矿化度 0 29 0 37g L 水质为 HCO3 Ca Mg 型 2 第四系中更新统黄土裂隙 孔隙潜水含水层 Q2 主要分布在梁 峁 坡地带 层厚 0 10m 岩性为亚粘土及亚沙土 柱状节理发 育 呈疏干状态 3 第三系上新统三趾马红土隔水层 N22 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 分布于梁峁地带 厚度 0 32m 岩性为褐红 棕红色粘土 亚粘土沙质粘土 夹 钙质结核 致密 为井田内可靠的隔水层 4 第三系上新统下段沙砾石层弱含水层 N12 岩性为层状半固结的砂砾 层厚 0 22 60m 一般厚 6 5m 有泉水出露 流量为 0 51 1 2L s 5 侏罗系中 下统延安组砂岩裂隙含水岩组 J1 2Y 该组为井田内主要含煤地层 厚度 64 04 217 40m 岩性由灰色粗 中 细粒砂 岩 砂质泥岩 泥岩 煤层组成 富水性不均一 据其岩性组合以及开采煤层 可分 二个主要含水层段 其水文特征如下 1 5 2 煤层裂隙承压含水岩段 全井田均有分布 层厚 45 74 76 79m 一般厚度 70 64m 岩性由砂岩 粉砂岩 砂质泥岩组成 钻孔抽水单位涌水量为 0 00274 0 0939L s m 渗透系数 0 0002406 0 1493m d 矿化度 2 2 62g L 水质 Cl Na Ca 型 2 5 2 煤层底板至延安组底面间承压含水层段 井田内均有分布 层厚 6 39 25 89m 岩性为粉砂岩 细砂岩 据临近井田钻孔 抽水 单位涌水量 0 0000963 0 005l s m 渗透系数 0 000166 0 0192m d 矿化 度 0 387 1 708g L 水质 Cl Na Ca 型 6 侏罗系下统富县组砂岩裂隙承压含水层 J1F 该组岩性上部为黑色泥岩 粉砂岩 下部为中 粗粒石英砂岩 厚度 2 24 24m 单位涌水量 0 00021L s m 渗透系数 0 0014m d 矿化度 1 32g L 水质 Cl Na Ca 型 7 三迭系上统永坪组砂岩裂隙承压含水层 T3Y 钻孔揭露最大厚度 21 92m 岩性为灰绿色中 细粒砂岩 据临近钻孔抽水 单位 涌水量为 0 0089l s m 渗透系数 0 012m d 矿化度 41 47g L 水质 Cl Na 型 8 烧变岩潜水含水层 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 延安组煤系地层 由于煤层自燃 形成陡坎陡崖 厚 0 47 38m 该层富水很不均 一 泉点出露较多 流量 0 10 3 426L s T18 号钻孔抽水试验 水位埋深 50 56m 单位涌水量 0 545L s m 渗透系数 2 0554m d 矿化度 0 28g L 水质为 HCO3 Ca Mg Na 型 井田地下水主要补给来源为大气降水 井田内构造简单 裂隙不发育地表坡降比 大 大气降水的自然排泄条件良好 随着岩层埋深增加 裂隙逐渐减小 承压水沿水 系方向迳流排泄 因此 深部基岩承压含水层富水性差 迳流滞缓 水交错微弱 水 质矿化度高 河谷区冲 洪积潜水层及梁峁区新生界孔隙及裂隙潜水层直接接受大气 降水补给 又下渗基岩风化带 部分也以泉水泄出地表 主要接受大气降雨补给以及 基岩风化带侧向补给 迳流受地形 地貌条件的控制 在沟谷切割部位以泉的形式泄 出地表 部分向深部运移 本井田主要可采煤层为 5 2 煤层 由于煤层开采后产生的冒落裂隙带导致支沟水 流及烧变岩地下水进入矿坑 加大矿井充水 5 2 煤层位于勘探区侵蚀基准面之下 未 来矿坑涌水主要来自其顶板砂岩裂隙水 由于厚岩裂隙 构造裂隙不发育 岩性由砂 泥岩互层状组成 直接充水含水层富水性弱 5 2 煤层与上覆煤层间距大 煤层开采导 水裂隙带对矿坑充水影响不大 应注意的是 当煤层开采到乌兰木伦河 悖牛川河谷 时 应特别对乌兰木伦河河道的 F2 断层加以重视 预计 F2 断层是朱盖塔井田 F2 断层 的延伸 经乌兰木伦河 延伸到本井田 虽断层导水性差 但仍应采取保安措施 防 止河水直接溃入矿井 矿井涌水量采用大气降水渗入系数法 大井法 廊道法三种方法计算和比较 确 定矿井 5 2 煤正常涌水量为 100m3 h 最大涌水量为 150m3 h 1 51 5 矿 井 田勘探类型及勘探程度评价矿 井 田勘探类型及勘探程度评价 一 勘探程度 本次设计是以陕西省一九四煤田地质勘探队 1994 年 7 月提供的 陕西省陕北侏罗 纪煤田神木北部矿区何家塔井田 扩大 勘探 精查 地质报告 及其附图为依据进行编 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 制 勘探对井田内主要可采煤层的勘探网度确定和储量级别划分较合理 先期开采地 段勘探程度较高 储量级别达到了 A B 级 因此 本报告的高级储量布局恰当 本次 勘探查明了井田内可采煤层的层数 层位 厚度 结构 分布范围 可盘区域及煤层 的稳定性 查明了井田内地质构造形态 查明了井田内水文地质条件 查明了可采煤 层的煤质特征及其开采技术条件 为本矿井煤炭的筛选加工提供了主要依据 总之 本次精查勘探成果可作为设计依据 表表 1 2 51 2 5 煤层自燃倾向成果表煤层自燃倾向成果表 二 存在问题 1 各煤层火烧区的边界圈定依据欠可靠 且未经钻孔验证 2 对小煤窑的数量 分布范围 以及其生产状况调查欠详细 难以确定区内小煤 窑对矿井建井及后期生产的影响程度 3 根据煤基字 1996 第 214 号文 煤炭工程设计暂行规定 的要求 在物探条 件具备时 新建大中型矿井都必须进行地震勘探 初期盘区 尤其是采用综采的矿井 应有详细的地震勘探资料作为设计依据 因此 矿井建设前应在先期开盘区进行地震 勘探 以查清地质构造 5 神府矿区煤层赋存特点 在基岩顶面凹陷处往往赋存大量积水 若煤层顶板基 岩较薄 在回采过程中 会造成溃水 甚至溃沙的危险 因此 尚应查清基岩顶面的 富水性 试验编号试验编号送样编号送样编号采样点采样点 煤煤 层层 号号 氧化样氧化样 还原样还原样 原煤样原煤样 氧化氧化 程度程度 T T 自燃自燃 倾向倾向 评级评级 90 1409 T1 5 2 T133033836258 90 1098 R4 5 2 T43253463307621 90 594 T6 5 2 T6335340338405 90 734 T8 5 2 T83163393342223 90 733 T9 5 2 T93163343302218 90 1635 T11 5 2 T11 5 2 3113323205721 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第二章第二章 矿井工作制度 生产能力及服务年限矿井工作制度 生产能力及服务年限 2 12 1 矿井工作制度矿井工作制度 矿井年工作制度 330d 井下采用 四 六 作业制 每天四班作业 三班生产 一班检修 每班工作 6h 地面采用 三 八 作业制 每天三班作业 两班生产 一 班检修 每班工作 8h 每日净提升 16 小时 2 22 2 矿井生产能力及服务年限矿井生产能力及服务年限 2 2 12 2 1 矿井生产能力矿井生产能力 本井田储量丰富 煤层赋存稳定 褶曲影响较小 煤层倾角不大 厚度变化不大 开采条件相对简单 煤质为焦煤 交通运输便利 市场需求稳定 宜建中型矿井 确定本矿井设计生产能力为 120 万吨 2 2 22 2 2 矿井服务年限矿井服务年限 矿井服务年限必须与井型相适应 本井田可采储量 84 38Mt 储量备用系数取 1 3 计算矿井服务年限为 53 51a 由 2 2 1 表知服务年限符合 煤炭工业矿井设计规范 要求 表表 2 2 12 2 1 我国各类井型的新建矿井和第一水平设计服务年限表我国各类井型的新建矿井和第一水平设计服务年限表 第一水平设计服务年限 a矿井设计生产能 力 Mt a 矿井设计服务年 限 a 煤层倾角45 6 0 及以上 7035 3 0 5 0 6030 1 2 2 4 50252015 0 45 0 90 40201515 2 2 32 2 3 矿井储量 生产能力和服务年限的关系矿井储量 生产能力和服务年限的关系 矿井开采储量 Zk 设计生产能力 A 和矿井服务年限 T 三者之间的关系为 3 1 kAKZT 式中 T 矿井服务年限 a Zk 矿井开采储量 Mt 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 A 设计生产能力 Mt K 矿井储量备用系数 取 1 3 第三章第三章 井田开拓井田开拓 3 13 1 井筒形式 数目及位置的确定井筒形式 数目及位置的确定 3 1 13 1 1 井筒形式的确定井筒形式的确定 一 立井开拓 立井开拓的适应性强 不受煤层倾角 厚度 深度 瓦斯及水文等自然条件的限 制 优点 在采深相同的条件下 立井井筒简短 相应的管缆敷设长度短 提升速 度快 提升能力大 对辅助提升特别有利 对于采深大的大型矿井 副井采用立井更 具有优越性 井筒断面大 能下放外形尺寸较大的材料和设备 井筒支护条件好 且易于维护 井筒通风断面大 通风阻力小 允许通过的风量大 有利于矿井通风 缺点 井筒施工技术复杂 需用设备多 要求有较高的技术水平 井筒装备复杂 成井速度较慢 开凿费用较高 基建投资大 另外 立井直接延深比较困难 对生产 干扰大 立井开拓应用的一般原则是 对于冲击层厚 水文地质条件复杂的矿井 多水平开采急 倾 斜煤层的矿井 以及煤层赋存深的矿井 一般采用立井开拓 当井田的地形地质条件不利于采 用平硐或斜井开拓时都可以考虑采用立井开拓 对于倾斜长度大的井田 采用立井多水平开拓能较合理地兼顾浅部和深部的开采 二 斜井开拓 斜井开拓的井筒掘进的井筒掘进技术和施工设备比较简单 掘进速度较快 地面 工业场地建筑 井筒装备 井底车场及硐室也比较简单 斜井一般无需大型提升设备 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 同类井型的斜井提升机也较立井提升机型号小 因而初期投资较少 建井期较短 斜 井井筒延深施工较容易 对生产干扰少 井筒施工技术和装备简单 掘进速度快 建 井期段 初期投资少 缺点 断面不大 铺设轨道的斜井 无论采用箕斗或串车提升 其提升能力均 不大 效率不高 不能满足大型矿井的需要 但能适应小型矿井提升的要求 在相同煤层条件下 斜井井筒长度比立井井筒长 围岩不稳定时 井筒维护费 用高 采用缠绕式绞车提升时 提升速度慢 提升能力较低 钢丝绳磨损严重 动力 消耗多 提升费用高 对辅助提升不利 由于斜井井筒长 相应的通风线路和管缆也较长 井田斜长大时 采用多段绞车提升的转载环节多 效率低 对瓦斯涌出量大的斜井 有时需要增开风井 斜井开拓一般原则 对井田内煤层赋存不深 表土层不厚 无流沙层 水文地质条件简单 开采缓 倾 斜和中斜煤层的矿井 煤田浅部或井田面积小 储量有限 煤层露头发育良好 表土层不厚 水文地质 条件简单 倾角不大的薄及中厚煤层的矿井 可考虑采用片盘斜井 沿层布置的斜井能方便地适应不同开采水平数目 位置标高 巷道布置各种方案 的需要 有利于井田的合理开拓布置 适于煤层倾角与井筒装备要求的倾角相一致的 条件 三 平硐开拓 1 走向平硐 与煤层的走向平行叫走向平硐 优点 岩石掘进量小 出煤快 缺点 平硐在煤层内不易维护 2 交叉向平硐 与煤层的走向交叉或垂直叫交叉向平硐 优点 平硐开在岩石中不易坏 能两翼同时开采 产量大 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 缺点 岩石内掘进困难 成本高 出煤慢 3 阶梯平硐开拓 适用 煤层赋存于地形高差较大的山岭地区 井田倾斜长度过大或煤层倾角过大 地形条件又允许时 可以采用阶梯状平硐开拓 平硐开拓的优缺点 平硐开拓与斜井 立井开拓相比 是技术上最简单 经济上最便宜的一种开拓方 式 平硐开拓只适宜山岭起伏的地区 因为只有这样才有可能使煤层埋藏高于平硐水 平 平硐位置应尽量低一些 使得平硐水平以上有足够的煤炭储量 但其位置不得低 于当地历史最高洪水位以下 防止被水淹没矿井 根据平硐开拓特点 为了保证安全生产 规程 规定 在山坡下开凿斜井或平硐 时 井口顶 侧必须及时加砌挡墙 以防止山坡岩石下滑影响安全生产 根据本矿区的实际情况 综合各种开拓方式的优缺点初步确定本矿区采用斜井加 平硐的综合开拓方式 3 1 23 1 2 井筒数目的确定井筒数目的确定 本井田主要可采煤层为 5 2 煤 5 2 煤层厚度适中 赋存稳定 开采技术条件好 根据本井田内煤层的赋存特征 由于以往设计通常采用三条斜井开拓 5 2 煤层 分别为主斜井 倾角 14 副斜井 倾角 20 回风斜井 倾角 25 车场 回 风大巷和轨道大巷等项工程 并且本矿借鉴了周边矿井辅助运输之经验 确定在副斜 井的北侧又开凿了一条倾角为 5 5 的副平硐 形成了四条井筒开拓 5 2 煤的格局 分 别编号为一号主斜井 一号副斜井 一号副平硐及一号回风斜井 3 1 33 1 3 井筒位置的确定井筒位置的确定 井筒是井下与地面出入的咽喉 是全矿井的枢纽 井筒位置的选择对于建井期限 基本建设投资 矿井劳动生产率以及吨煤生产成本都有重要影响 因此 井筒位置一 定要合理选择 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 选择井筒位置时要考虑以下主要原则 一 有利于井下合理开采 1 井筒沿井田走向的有利位置 当井田形状比较规则而储量分布均匀时 井筒沿井田走向的有利位置应在井田的 中央 当井田储量分布不均匀时 井筒应布置在井田储量的中央 以形成两翼储量比 较均衡的双翼井田 可使沿井田走向的井下运输工作量最小 通风网络较短 通风阻 力小 应尽量避免井筒偏于一侧 造成单翼开采的不利局面 2 井筒沿煤层倾向的有利位置 在倾向上井筒宜布置在中偏上的位置 同时考虑到减少煤损 尽量让工业广场保 护煤柱圈住一些影响生产的地质构造和断层 二 有利于矿井初期开采 选择井筒位置要与选择初期开盘区密切结合起来 尽可能使井筒靠近浅部初期开 采块段 以减少初期井下开拓巷道工程量 节省投资和缩短建井期 三 尽量不压煤或少压煤 确定井筒位置 要充分考虑少留井筒和工业广场保护煤柱 做到不压煤或少压煤 为了保证矿井投产后的可靠性 在确定井筒位置时 要使地面工业场地尽量不压首盘 区煤层 四 有利于掘进与维护 1 为使井筒的开掘和使用安全可靠 减少其掘进的困难及便于维护 应使井筒 通过的岩层及表土层具有较好的水文 围岩和地质条件 2 为加快掘进的速度 减少掘进费用 井筒应尽可能不通过或少通过流沙层 较厚的冲积层及较大的含水层 3 为便于井筒的掘进和维护 井筒不应设在受地质破坏比较剧烈的地带及受采 动影响的地区 4 井筒位置还应使井底车场有较好的围岩条件 便于大容积硐室的掘进和维护 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 五 便于布置地面工业场地 井口附近要布置主 副生产系统的建筑物及引进铁路专用线 另外 井口标高应 高于历年的最高洪水