苏家壕煤矿一盘区开采设计120Mta.doc

题目一：苏家壕煤矿一盘区开采设计设计能力：120Mt/a矿井概况与设计条件： 概况一、位置苏家壕煤矿位于陕北侏罗纪煤田神木北部矿区前石畔井田和大柳塔井田的结合部，该矿北部与郝家壕煤矿相邻，东部与斯令梁煤矿和张家渠煤矿相邻。设计区域东西宽约2.4km，南北长约3km，面积5.7272km2。经批准开采的煤层为2-2煤，该煤层除井田东部局部火烧区外全区可采，每层厚度在3.936.71m之间，平均厚度为6.18米，煤层倾角小于1度。二、地质地貌煤矿地处陕北黄土高原的北端和毛乌素沙漠东南缘的接壤地带，地表大部被第四系风积沙所覆盖，地形特点为西南部高而东部低。最高点位于煤矿西南部的台核十里，标高1340.80m，最低处位于煤矿东部的郝家壕沟沟谷，标高1193.0m，相对高差约147.8m。该区地貌单元可分为风沙区、河谷区和黄土梁峁区三种地貌类型，其中以风沙区为主；河谷区在七概沟的支沟郝家壕沟、斯令渠沟零星分布，河谷两侧基岩零星出露；黄土梁峁区主要分布于煤矿的西南角，梁顶宽缓平坦。三、水系区内水系发育，地表水主要为七概沟流域的两条主要支沟郝家壕沟和斯令渠沟。郝家壕沟分布于煤矿的北边界，在区内流长1km左右，斯令渠沟分布于煤矿的中东部，在区内流长1.2km左右，两沟分水岭横贯煤矿的东西部。郝家壕沟和斯令渠沟自西北向东南分别在煤矿东约0.8km和2.0km处汇入七概沟。七概沟为悖牛川上游的较大支流之一，发源于神树壕一带，其次级支沟郝家壕沟发源于上杨贵，均系以排泄地下水为主的沟流四、气象本区属中温带大陆性半干旱季风气候，天气多变，冬季寒冷，夏季枯热，春季多风、风沙频繁，秋季凉爽、冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，全年降雨量多集中在七、八、九三个月，无霜期150180天。十月初上冻，次年三月解冻。秋季多为西北风、春夏多为东南风。五、交通 该区交通运输条件良好，交通方便，西（安）包（头）铁路由煤矿西部通过，包神铁路与神朔铁路在大柳塔相接，瓷窑湾车站距大柳塔站仅7km。包府二级公路在煤矿以南通过，大（柳塔）石（圪台）三级公路沿着乌兰木伦河而上，以大柳塔为中心的矿区交通网已基本形成，并向省内外幅射。煤矿距神木县城64公里，榆林186公里，大柳塔仅8Km。六、社会经济状况神府矿区地处陕西北端，是陕西、内蒙、山西三省交汇地带，汉、蒙、回等多民族在此繁衍生息，人口较少，人口密度1520人/km2，民风淳朴，热情好客，社会风气良好。工业主要有煤炭、机械、电力、建材、化肥、化工、制革、毛纺、制鞋等。矿产资源以煤、天然气、石油和岩盐最为丰富，高岭土、铝土矿、石灰石、石英砂岩等也有较大储量，这些丰富资源为神府矿区经济发展奠定了基础。自改革开放以来，尤其是从八十年代初大规模进行资源开发以后，经济、社会面貌发生了较大的变化，经济建设出现了新的局面，全区的经济发展速度明显加快。神府矿区历史上为边塞要地，长期的移民使本区游牧区演变为农业区，气候干旱少雨，土地贫瘠，家作物有谷子、糜子、大豆等，经济作物有葵花籽，海红果及少量花生等。畜牧业以羊、牛为主。随着神府矿区的开发和神朔、神包铁路的建成通车，特别是神府矿区的开发及神府经济开发区锦界工业园区的建设，煤炭已成为当地国民经济的第一大产业支柱，也是陕北榆林能源重化工基地建设的核心产业，矿区所在地已成为陕西比较富裕的地区。 开采条件一、地质特征区内大部被第四系覆盖，但在沟谷中，亦有基岩出露。井田地层由老至新有：奥陶系（O）中统马家沟组（O2m）、石炭系（C）上统本溪组（C2b）、上统太原组（C2t）、二迭系（P）下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）、第三系红土层（N2）、第四系（Q）。二、地质构造区内构造简单，为地层走向北北东，倾向北西西、倾角小于10的单斜构造。东南边界外有石圪咀正断层，走向北40东，倾向南东，倾角70，落差1550m，延展约10km。井田内未发现岩浆岩侵入。三、煤层及煤质1、煤层顶底板物理力学性质煤层顶底板岩石的岩性为灰黑色、深灰色砂质泥岩、泥岩、灰白色粗粒砂岩夹细粒砂岩泥灰岩及粉砂岩等。3、煤质1）煤类及其分布规律煤类为长焰煤，以CY41为主，次为CY42。2）煤的化学性质原煤水分均在2%8%之间，为低中水分煤；原煤灰分在13.00%38.91%之间，为低中灰中高灰分煤，井田内变化无明显规律；煤层原煤以特低硫、低硫煤为主，煤经浮选后硫含量下降，在0.45%0.85%之间；本区煤的磷含量均很低，属低磷煤。四、瓦斯、煤尘爆炸及煤层自燃情况1、瓦斯根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司瓦斯鉴定结果，本矿井属低瓦斯矿井。根据陕西省煤田地质局一八五队提供的陕西省神木县苏家壕煤矿补充勘探报告提供的资料，井田内各煤层瓦斯含量很低，2-2煤层瓦斯含量甚微，每克可燃质（g）含氮气（N2）为0.368.86mm3，二氧化碳（CO2）00.068mm3，甲烷（CH4）00.03mm3，重烃含量0。自然瓦斯成分中，氮气占93.0100，二氧化碳占06.50，甲烷占07.00，重烃含量为0，煤层瓦斯分带属二氧化碳氮气带（即CO2N2带）。2）煤尘爆炸根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司煤尘爆炸性鉴定结果，煤尘爆炸指数在34.92%46.05%之间，煤尘有爆炸危险性。3）煤的自燃根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司煤层自燃倾向性鉴定结果，煤层易发生自燃，自然发火期一般为4060d。五、水文地质正常涌水量为276m3/h，最大涌水量为400m3/h，井田水文地质条件简单。 矿井开拓矿井采用斜立井混合开拓。主、副井筒为斜井，风井为立井。井下分别布置三条大巷，大巷均沿煤层布置，分别为辅助运输大巷、带式输送机大巷和回风大巷。立斜井、输送大巷均采用胶带输送机运煤，辅助运输采用无轨胶轮车。三条大巷将井田划分为东、西两个区域，东部为一盘区，西部为二盘区。题目二：留石村煤矿三采区开采设计设计能力：60Mt/a矿井概况与设计条件： 概况1、地理位置及交通留石村煤矿位于旬邑县城东偏北约10km处的马栏河东岸，行政区划属旬邑县城关镇管辖。矿井距旬邑县城8km，矿区与旬邑县城间有公路连接。矿井距211国道10km，距咸阳市145km，距西安市167km，从旬邑县城经石门关到铜川耀州区柳林镇69km，交通便利。2、地形地貌矿区地处陇东黄土高塬东缘，井田地貌为塬梁沟壑区。井田内塬梁破碎，沟壑纵横，水土流失严重。井田东北部凉泉村附近海拔最高高程+1210m，西南百字沟谷最低海拔高程+950m，相对高差150250m。3、气候条件 本区属典型的暖温带大陆性半干旱气候，年最大降雨量827mm，年最小降雨量439mm，年平均降雨量586mm，降雨主要集中在8、9月。年蒸发量最大1667mm，最小1243mm。年平均气温9C，最低温度-24.3C，最高温度36.3C，且温差较大，最冷月份为12月和1月，冻土层厚度为0.59m，矿区年主导风为西北风，最大风速12m/s。4、地震按照国家地震局颁布的中国地震动参数区划图，本区抗震设防烈度为VI级。 开采条件1、地层本区处于黄土高原南部边缘，大部分被第四系黄土所覆盖，沟壑切割较深处有基岩裸露。本矿地层由老到新分述如下： 1）三叠系上统延长群厚度不详。下部为灰白色细砂岩，含黄铁矿结核及细晶，上部为黑灰色泥岩，质纯性脆，断口平或贝壳状，无层理，有较完整的植物化石。2） 侏罗系中、下统延安组侏罗系中、下统延安组为本区唯一含煤地层。含唯一可采煤层，下部为灰白色中细砂岩，局部为含砾粗砂岩。上部为含煤地层，底板为灰白色泥岩、粉砂岩或细砂岩，顶板为黑灰色泥岩或粉砂岩。厚1939m，一般29m。3）侏罗系中统直罗组下部为灰色粗砂岩与杂色泥岩互层，粗砂岩疏松，泥岩极易破碎，呈不规则菱形节理，上部为紫红色泥岩或粉砂岩夹中粗砂岩互层，全层松软。厚度为3858m，一般53m。4）白垩系下统志丹群宜君组砾岩紫灰色、厚层状。以石英岩、石灰岩为主，径为0.515cm的砾石，基底为空隙式钙质胶结，全层坚硬。厚度076m，一般67m。5）白垩系下统志丹群洛河组棕红色、中粗砂岩，成份以石英为主，长石大都风化，分选好，接触式胶结，疏松易碎。厚度080m，一般76m。6）第四系 最底部为卵砾石层，向上为红土及同色半固结的砂，再向上依次为黄土、耕土、现代坡积冲击物。红土黄土均含钙质结核。厚度11148m，一般60m。2、煤层与煤质 煤层：4-2煤层为留石村井田唯一可采煤层。煤层厚度0.84.14m，平均2.95m，属于中厚煤层。该煤层结构简单，含夹矸13层，一般含夹矸34层，夹矸厚度0.030.50m。岩性多为粉砂岩或泥岩。煤质：4-2煤的物理特征为半暗型煤，黑色条块，具有沥青光泽，贝壳状、棕褐色条痕。易燃、浓烟、长焰。煤岩成分以暗煤为主，镜煤、亮煤呈小扁豆体或薄片夹于暗煤中，丝炭呈条带状分布、具有条带状结构，含黄铁状结核和呈散状黄铁矿颗粒。 3、煤层顶底板岩性该矿所采的4-2号煤层顶板为泥岩或粉砂岩，直接顶厚度0.42.13m，煤层的伪顶裂隙不发育，伪顶、直接顶、老顶岩性均不坚硬，属易冒落型顶板；煤层底板为泥岩、粉砂岩和细砂岩，遇水易膨胀。4、矿井瓦斯陕煤局发（2011）4号文件陕西省煤炭生产安全监督管理局关于2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知中，该矿2010年度为低瓦斯矿井。矿井CH4相对涌出量为4.59m3/t，矿井CO2相对涌出量为1.92m3/t。5、煤尘爆炸性根据陕西煤矿安全装备监测中心2011年4月25日提交的留石村煤矿检验报告：该矿煤尘有爆炸性，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为80%，火焰长度400mm。6、煤层自燃倾向性根据陕西煤矿安全装备监测中心2011年4月25日提交的镇留石村煤矿检验报告：该矿开采煤层自燃等级为I类，属容易自燃煤层。7、矿井水文地质本井田共有3个含水层，自上而下依次为：第四系孔隙性含水层：该层为沟谷带状分布之全新统洪冲积物，上部以浅棕色砂质粘土为主，下部为含泥沙的卵砾石层，富水性中等。补给来源以大气降水为主。第三系孔隙、裂隙性含水层组：该含水层广布于基岩之上，主要沟谷两岸均有出露。上部以浅棕色砂质粘土为主，致密、塑性强，为良好的隔水层。下部为未胶结、半胶结之暗灰棕色砂砾石。以大气降水渗入补给为主，属弱富水性的含水层。侏罗系裂隙承压含水层：本层由侏罗系各地层组成，岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主。其中除部分砂岩层含水外，其余均为相对隔水层。该含水层属富水性微弱的含水层。地表水系马栏河属于长年性河流，流量充足，水质量符合生活饮用水质量标准，是留石村煤矿生活饮用水和工业生产的水源地。该矿工业广场位于马栏河东岸与范家梁西端的台阶上，地表水对矿井工业广场安全影响不大，根据钻探资料和地表观测均表明，矿井内无断层现象。矿井水文地质类型属简单型。8、矿井涌水量该矿涌水来自煤系地层中的裂隙水，正常涌水量为79m3/h。无明显的季节性变化， 9、其他该井田地温为正常地温，井下无热害。 矿井开拓该矿井采用一对斜井单水平开拓，主斜井承担运煤、提矸、下放材料、进风、兼作安全出口。回风斜井担负回风、行人，兼作安全出口。主斜井位于该矿工业广场，斜井长324m，倾角20。井筒内装备一部DTL80/40/110型带式输送机和1t材料绞车，胶带机带宽0.8m，运输长度340m；配套电动机型号为YB2-315M-4，功率为132kw，电压380。回风斜井长237m，倾角25，出口断面4.6m2。井筒内装备一部架空乘人器，承担全矿井的回风、行人任务，兼作安全出口。三采区位于井田北部，水平标高+935m，运输大巷及总回风巷沿4-2煤层布置。题目三：秀房沟煤矿四采区4-2煤层开采设计设计能力：90Mt/a矿井概况与设计条件： 井田概况1、地理位置及交通铜川市耀洲区秀房沟煤矿，位于陕西省铜川市耀州区照金镇北东约6.5km。行政区划隶属铜川市照金镇所辖。该矿井东南距耀州区50km，矿区南部有2.8km的混凝土公路与柳（林）照（金）公路相接。距梅（家坪）七（里镇）铁路线柳林火车站约20km。公路、铁路均可直达铜川、西安等地，交通运输方便。2、地形地貌井田地处陕北黄土高原南部，井田内沟谷纵横，林木丛生，山峦起伏，岩层陡峭，属中低山区。河流属渭河流域石川河水系，井田内部有从西北流向东南的秀房河。井田南侧有自西向东的寺坪河，两河在秀房沟口汇入石川河。矿井工业场地北靠山坡，南邻河滩，北高南低，地形很不平坦，自然高差可达25m。3、气候条件 本区属暖温带半干旱大陆季风气候，四季分明，多干风，日照长，蒸发作用强烈，降水量少且集中，雨季多在69月份，平均气温10.5C降雨量598.2mm,无霜期203天。冬季多西北风，夏季多东北风，冻结最大深度30cm。4. 地震据耀州区区志计载：自1555年至1783年，耀州地区曾发生多次地震，地震烈度为VI度。 开采条件1地层地层有老至新有：三叠系上统胡家村组；侏罗系下统富县组；中下统延安组，中统直罗组；白垩系下统宜君组、洛河组；第四系上更新统马兰组；全新统冲击层、沉积物。现由老至新分述如下： （1）三叠系上统胡家村组：为含煤地层沉积基底，湖相沉积，厚度不详。全井田分布。岩性主要有灰绿色、浅灰色粉砂岩、泥岩组成。夹薄层灰绿色细粒砂岩。泥岩具贝壳状断口，水平层理发育，性脆。（2）侏罗系下统富县组：为含煤地层下伏地层。属残基相沉积。厚2.8138.05m，平均厚度13.81m，全井田分布。造，易风化，易碎，遇水极易膨胀。为K1标志层。（3）侏罗系中下统延安组：为含煤地层。属一套含煤的河沼相沉积。厚1.1076.5m，平均厚度35.65m。按岩性、岩相含煤性自下而上划分为二段三个旋迥。现自下而上分述如下：第一段即第一旋迥。始于延安组底界，至于4-1煤层顶板。为沼泽相沉积。厚9.5040.73m，平均厚度18.51m。该旋迥底部为滞后沼泽相的灰色、灰褐色的块状砂质泥岩，含植物根化石，滑面发育，团块状，俗称根土岩。下部常为充泥炭沼泽相的中厚层状的灰黑色炭质泥岩，发育微波状水平层理，常见植物化石。中上部为4-2煤层和4-1煤层，其间夹有灰白色细砂岩，灰黑色粉砂岩或泥岩。顶部常为中厚层状的灰黑色粉砂岩或砂质泥岩，发育水平层理、微波层理，可见小型交错层理，常见植物化石。第二段及、旋迥。厚5.0757.67m，平均17.14m。旋迥始于K2标志层，至于3号煤层顶板。二元结构明显，具下粗上细的特点。其下部为灰白色粗、中粒长石石英砂岩。岩矿鉴定标明，砂岩矿物成份石英含量大于70%，长石含量小于15%，分选性中等，空隙式接触式泥质胶结。发育交错层理，含炭屑和植物杆支化石定为标志层K2。中上部以灰黑色、灰白色粉砂岩为主，夹有3号薄煤层，发育块状层理。水平、微波状层理，见植物碎屑化石。旋迥仅见XF3号钻孔中，其下部为一套灰白色岩屑长石石英粗粒砂岩，向上渐变为灰色粉砂岩。砂岩中可见交错层理，粉砂岩中发育块状层理及小型交错层理。（4）侏罗系中统直罗组：为含煤地层上覆地层。属半干旱气候下的河流相沉积。厚度27.0457.60m，平均厚度43.82m。井田南部有出露。该组地层分为上下两段。下段厚0.8540.79m，平均厚度22.08m，底常为一层紫灰，灰白色含砾粗粒砂岩，砾经一般25mm，砾石成份以石英为主，由下而上渐细，定为标志层K3，其上以灰绿色、灰白色灰色长石、石英粗粒砂岩，细砂岩为主。矿物成份石英含量65%左右，风化长石约15%；分选性差，空隙接触式泥钙质胶结，发育块状层理、大型交错层理。（5）白垩系下统： 宜君组：为一套冲积扇沉积，厚度23.4434.88m，平均31.04m，井田内分布较稳定。出露于井田南部。岩性为紫灰色、棕红色砾岩。砾石成份以灰岩为主，少量石英岩和变质岩。砾经510cm，大者可达0.51.00m。次园状，分选性差，泥钙质胶结，砂质充填，坚硬，具迭瓦状构造。洛河组：为风成沙丘夹冲击扇沉积物。厚度20.22415.15m，平均184.63m。下部岩性以棕红色、紫红色中粒砂岩为主，局部夹有紫灰色砾岩薄层，砂岩成份以石英为主，长石次之，分选性中等，泥质胶结疏松发育大型交错层理。上部地层以紫灰色、棕红色砾岩为主，夹有棕红色中粒砂岩。砾石成份以灰岩为主，次为石英岩。砾经27cm，最大砾经60cm，多呈扁圆状、滚圆度好，分选性差，泥钙质胶结，砂质充填，地形上呈陡峭山崖。(6)第四系厚度026.63m，平均厚度8.00m。更新统马兰组浅黄色亚粘土，夹有钙质结核层，柱状节理发育，分布于山顶或山坡。全新统坡砂物：由砾石、砂土堆积而成。砾石成份以灰岩，石英岩为主。风化的中粒砂岩和黄土充填其中。分布于山脚地带。冲积层：顶部为粉砂质粘土层，其余为由砾石、砂组成的砾砂层。砾石成分以灰岩为主，沙粒、黄土充填其中，分布于河谷及其阶地之中。2、煤层 中下侏罗统延安组为井田的含煤地层，含煤三层，自上而下编为3号煤层，4-1、4-2煤层。3号煤层位于延安组第二段下部，分布于井田北部和南部。在本井田内不可采。4- 1煤层和4-2煤层为本井田可采煤层：4- 1煤层位于延安组第一段上部，分布于井田中南部。煤层厚度0.043.10m，平均1.8m，可采厚度为0.812.90m。4- 1煤层无夹矸或一层夹矸。岩性为黑色炭质泥岩或粉砂岩，厚0.200.62m，结构简单。总体看4- 1煤层在向斜轴部较厚，向两翼变薄至尖灭，较有规律。属大部分可采的较稳定型。4-2煤层位于延安组第一段中部，4- 1煤层之下。全区分布，见煤点14个，可采煤点13个，煤层厚度为0.68m9.50m，平均厚度4.5m。可采厚度0.86.75m，平均厚度3.96m，可采面积8.76km2层位稳定。厚度变化有规律。岩性为黑色炭质泥岩、泥岩或粉砂岩，综上所述4-2煤层为结构简单至较复杂、较稳定的全区可采煤层。3、煤层顶底板岩性4-2煤层基本无伪顶，直接顶为灰黑色、灰色粉砂岩或砂岩，遇水易膨胀，易崩解，老顶以中、细粒砂岩为主，灰色中厚层状，水平层理，易沿节理面张裂，为不坚固岩石；其底板为砂质泥岩、全井田分布，吸水易膨胀，崩解，亦为不坚固岩石。 4、矿井瓦斯陕煤局发（2011）4号文件陕西省煤炭生产安全监督管理局关于2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知中，该矿2010年度为低瓦斯矿井。矿井CH4相对涌出量为7.98m3/t，CH4绝对涌出量为4.99m3/min，CO2相对涌出量为2.03m3/t。5、煤尘爆炸性根据陕西煤矿安全装备监测中心2008年7月24日提交的铜川市耀洲区秀房沟煤矿煤尘爆炸性检验报告：该矿煤尘有爆炸性，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为75%，火焰长度大于400mm。6、 煤的自燃性根据陕西煤矿安全装备监测中心2008年7月24日提交的铜川市耀洲区秀房沟煤矿煤自燃倾向性检验报告：该矿开采的煤层为类自燃煤层。参照周边矿井的实际情况，该矿煤层自燃倾向性应按I类容易自燃煤层对待。7、矿井水文地质该矿主要含水层有第四系松散空隙、裂隙含水层和白垩系下统洛河组砂岩含水层；侏罗系中统直罗组下段及中、下统延安组砂岩裂隙含水层。矿井充水为自煤层顶板裂隙中滴水，淋水。补给源来自含水层侧向迳流。水文地质类型属以裂隙充水为主的II类I型。根据近年来矿区生产实际情况测定，矿井正常涌水量9m3/h，最大涌水量为43m3/h，属弱含水矿井。(1)地表水井田内有自北西向东南流向的秀房沟河，流量10001388lm3/d。井田南部有自西向东流的寺坪河，流量1119.6m3/d。两河汇流于秀房沟口，均发源于石门关分水岭。由于气候的变化，秀房沟河水流量大大减小，随季节变化大。（2）含（隔）水层第四系全新冲击、洪积、坡积空隙潜水汗水层冲、洪积层为流水侵蚀，堆积形成，主要分布于寺坪沟，秀房沟积田玉沟沟底，顶部为粉砂质粘土层，其余由砾石、砂组成的砂砾层，结构松散，水位埋藏浅，泉点平均流量0.1892L/s。该层水与地表水及下覆基岩裂隙有密切水力联系。第四系坡积物岩性不一，坡积层由松散砂土、砾石碎块堆积而成，上部含较多粉砂，分选差，次园状，透水性好，多沿山脚断续分布，泉点平均流量0.2849L/s，属中等富水岩层。第四系上更新统黄土裂隙，空隙潜水含水层该层黄土为马栏黄土，岩性为浅黄色亚粘土，夹有钙质结构层，柱状节理发育，分布于山顶于山坡，裂隙不发育，泉点水位标高+1475-+1520m，平均流量0.129L/s，为弱富水岩层。白垩系下统洛河砂岩裂隙含水层井田内大面积出露，厚20.22415.15m，平均厚度184.63m，为风成沙丘夹冲击扇沉积物。下部为棕红色，紫