建新矿南阳矿井0.9Mta新井设计毕业论文.doc

南阳矿井0.9Mt/a新井设计摘 要山西省高平市南阳煤矿0.9Mt新井设计。井田位于高平市野川镇南阳村，纵跨原村、杜寨，行政区划属野川镇所辖。矿区地理坐标东经11245001124945，北纬354600354900。该矿往东距高平市约10km，沁（水）辉（县）公路从井田东南部穿过，距该矿区工业场地8km，其间有三级柏油公路与沁辉公路相连。南阳煤矿东距太（原）焦（作）铁路线10km，距井田北部的晋城市伯方煤矿铁路专用线6km，最近的煤炭集运站为伯方煤矿煤炭集运站，与该矿工业场地有公路相通，故本井田交通便利。井田走向倾斜长3.8km，宽6.2km，井田面积18.4555km2，资源储量1.73亿吨。主采煤层为3号煤，平均倾角为7，厚度平均5.41m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为113061.2kt，矿井可采储量可采储量70008.5kt，其中3号煤层为56542.9kt。矿井服务年限为57.6a，第一水平服务年限为46.5a。涌水量不大，矿井正常涌水量为25-35m3/h，最大涌水量为107m3/h。矿井3号煤层甲烷（CH4）相对涌出量为8.14m3/t，为低瓦斯矿井。井田为井田采用斜、立井混合开拓。大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用无极绳连续运输，矿井通风方式为中央分列式通风。矿井年工作日为330d，工作制度为“三八”制。本设计包括10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-带区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。关键词：工业储量 ；斜井开拓 ；工作制度 ；采煤方法 ；矿井通风目 录第一章 矿区概述及井田地质特征1第一节 矿区概述11.1.1矿区的地理位置11.1.2 矿区的地形特点1 1.1.3矿区的交通条件1 1.1.4矿区的气候条件2 1.1.5矿区的水文情况2 1.1.6矿区地震情况2 1.1.7矿区电源供给文情况2 1.1.8矿区水源供给情况4第二节 井田地质特征4 1.2.1井田地形3 1.2.2井田含煤地层5 1.2.3井田地质构造情况7 第三节 煤层特性.8 1.3.1含煤性7 1.3.2煤质8 1.3.3煤层瓦斯含量10 1.3.4煤尘10 1.3.5煤的自燃11 1.3.6地温、地压11第二章井田境界和储量12第一节 井田境界.12第二节 矿井工业储量.13 2.2.1地质资源储量.13 2.2.2.工业储量计算13 2.2.3矿井设计资源储量.14 2.2.4矿井可采储量14第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限15第一节 矿井工作制度.15 第二节 矿井设计能力及服务年限15 3.2.1确定依据15 3.2.2矿井设计生产能力16 3.2.3矿井服务年限16 3.2.4井型校核16第四章 井田开拓17第一节井田开拓的基本问题22 4.1.1开采水平的确定及带区划分23 4.1.2开拓方案的提出23 4.1.3开拓方案比较25第二节 矿井基本巷道29 4.2.1井筒.29 4.2.2井筒特征30 4.2.3井底车场及硐室32第五章 准备方式-采区巷道布置33第一节 煤层的地质特征34 5.1.1采区位置34 5.1.2采区特征34 5.1.3煤层顶底板特征34 5.1.4水文地质34 5.1.5地质构造34 5.1.6地表情况35第二节 采区巷道布置及生产系统36 5.2.1采区准备方式的确定37 5.2.2采区巷道准备37 5.2.3采区生产系统38 5.2.4采区内巷道掘进方法38 5.2.5采区生产能力及采出率38第三节采区车场选型设计39 5.3.1采区车场和硐室布置39第六章 采煤方法40第一节 采煤工艺方式41 6.1.1采煤方法42 6.1.2确定采煤工艺方式436. 1.3 回采工作面顶煤冒落性分析及放煤方式的确定 44 6.1.4回采工作面破煤和装煤方式45 6.1.5各工艺过程注意事项46第二节 工作面合理长度的验证47 6.2.1采煤工作面生产图表的编制和作业循环图表50 6.2.2回采巷道布置54 6.2.3保护煤柱尺寸的确定58 第七章 井下运输59第一节 概述587.1.1矿井设计生产能力及工作制度587.1.2煤层及煤质587.1.3货载量587.1.4矿井运输系统58第二节 采区运输设备选择61 7.2.1设备选型原则62 7.2.2采区运输设备选型及能力验算.63第三节 大巷运输设备选择64 7.3.1胶带大巷设备选择65 7.3.2辅助运输大巷设备选择66 7.3.3运输设备能力验算67第八章 矿井提升68第一节 矿井提升概述68第二节 主副井提升688.2.1主井提升设备选型698.2.2副井提升设备选型69第九章 矿井通风70第一节 矿井通风系统选择70 9.1.1矿井概况70第二节 矿井通风系统的确定.70 9.2.1矿井通风系统的基本要求71 9.2.2矿井通风方式的选择73 9.2.3矿井主要通风机工作方式选择74 9.2.4采区通风系统的要求75 9.2.5工作面通风方式的选择76 9.2.6通风构筑物77第三节 安全灾害的预防措施77 9.3.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施78 9.3.2预防井下火灾的措施78 9.3.3防水措施78第十章 矿井基本技术经济指标79参考文献81致 谢82第一章 矿区概述及井田地质特征第一节 矿区概述1.1.1矿区的地理位置井田位于高平市野川镇南阳村，纵跨原村、杜寨，行政区划属野川镇所辖。矿区地理坐标东经11245001124945，北纬354600354900。井田走向倾斜长3.80km，宽6.2km，井田面积18.4555km2，资源储量1.73亿吨。1.1.2矿区的地形特点井田属低山丘陵地形，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横、地形复杂。沟谷及其两侧基岩裸露，山脊及山梁多黄土覆盖。纵观全井田，其地势呈“马鞍”状，中部高南北两侧低，最高点位于井田北东部的相公山，海拔1237.1m，最低点位于井田南部的南河村，海拔891.0m，最大相对高差346.1m。1.1.3 矿区的交通条件该矿往东距高平市约10km，沁（水）辉（县）公路从井田东南部穿过，距该矿区工业场地8km，其间有三级柏油公路与沁辉公路相连。南阳煤矿东距太（原）焦（作）铁路线10km，距井田北部的晋城市伯方煤矿铁路专用线6km，最近的煤炭集运站为伯方煤矿煤炭集运站，与该矿工业场地有公路相通，故本井田交通便利。附矿区交通图图1.1。图1.1 山西省高平市南阳煤矿交通位置图1.1.4 矿区的气候条件本区地处太行山南段与中条山北缘的结合部，属暖温带大陆性气候，冬寒夏热，春季多风，秋季凉爽，年平均气温10.9，12月份最冷，至次年一月间，日最低气温17.5；78月份最热，日最高气温达36.1，年降雨量多集中在6、7、8、9月，年平均降雨量517.6758.1mm，年蒸发量为1480.9mm（1964年）2428.3mm（1965年），平均1764.9mm，年平均蒸发量为年平均降雨量的23倍。气候较为干燥，年主导风向为北风和东南风，冬春常见北风，夏季多为东南风和南风，最大风速10m/s，最大风力9级，一般为34级，冰冻期为每年10月上旬至翌年3月份，最大冻土深度0.42m，年平均无霜期185天。1.1.5 矿区的水文情况根据区域水文地质条件，本勘探区水文地质单元属高平晋城盆地三姑泉域的迳流区，在奥陶系灰岩地层中，深部岩溶裂隙发育，富含岩溶水，水位标高约620.0m左右，上石炭系太原组岩溶裂隙含水层组，水量较丰，水位标高约824.39m。水质类型为HCO3SO42-Ca2Na型，水质良好，水量可靠，单井出水量分别约1000m3/d及500m3/d。本矿工业场地生产、生活用水拟取奥陶系含水层之地下水，并已取得有关水资源部门允许开采证，批准取水量为32m3/h。作为本矿永久供水水源是可靠的。本矿区的水源取自矿井工业场地北部的深井水，水井深605m，日供水能力为768m3/d，升级改造后可同时供水。 1.1.6矿区地震情况据中科院地震局资料及“中国地震烈度区划图”划分，井田所在区域地震动峰值加速度（g）为0.05，地震烈度小于6度，为地震微弱区，本区域内有史载的最早一次地震为公元167年6月18日的高平地震，至1956年的170多年间，共发生地震42次，其中破坏性的有8次，强度45级。1.1.7矿区电源供给情况距矿井工业场地南8km处，建有马村110kV变电站，该站现有主变容量为140000kVA和131500kVA各一台。距矿井工业场地东偏南2km处，建有野川35kV变电站，该站现有主变容量为16300kVA和14000kVA各一台。上述两个变电站均属山西省高平市供电支公司管辖。南阳煤矿在工业场地建有35/10.5kVA变电站一座(属在建变电站)，该变电站主电源以LGJ-95架空线引自马村站，线路设计为35kV电压，目前以10kV运行，临时第二电源以LGJ-120架空线引自野川站10kV母线。1.1.8矿区水源供给情况矿区位于太行山中段西麓，属黄河流域沁河水系，其流向大体垂直岩层走向，逆倾向流向东、东南，区域北部的丹朱岭山脊为分水岭，岭南为丹河北源，岭北为浊漳河南源，流经井田北部的杜寨河与井田南界外的原村河为沁河北源支流。杜寨河发源于井田北部外的圪塔村，全长10.0km，四季常有流水，流量0.220.687m3/s，流速0.320.60m/s，坡度8，最高洪水位880m；原村河源头在董峰村一带，全长9.0km，属季节性河流，雨季流量较大，冬季流量甚微，流量0.01860.1822m3/s，流速0.01880.285m/s，流域面积623km2，坡度7，最高洪水位837m。二者于康营东南汇合为成许河。井田北部的杜寨村有杜寨水库，库容量20万m3。第二节 井田地质特征1.2.1 井田的地形本井田位于沁水煤田高平矿区，井田内地层由老至新依次为奥陶系中统峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二迭系下统山西组、上下石盒子组及第四系。现自下而上分述如下：（1）中奥陶统马家沟组、峰峰组（O2f）埋藏于井田深部，为煤系地层之基盘，岩性为深灰色、厚层状海相石灰岩、角砾状灰岩，夹泥灰岩和白云质灰岩，坚硬性脆，顶部常因铁质浸染而呈淡红色，区域厚度400m左右。（2）中石炭统本溪组（C2b）平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面之上，为一套海陆交互相沉积建造，底部为褐红色山西式铁矿，多呈鸡窝状分布，铁矿层之上为浅灰色G层铝土泥岩，偶夹有12层不稳定煤线及石灰岩透镜体，与下伏地层呈假整接触。本组厚度010m，平均6m。（3）上石炭统太原组（C3t）连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田主要含煤地层之上，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细砂岩和（K1）与本溪组分界，本组厚度7090m，平均81.87m左右。（4）下二迭统山西组（P1S）与下伏太原组中连续沉积，为一套陆相碎屑岩沉积含煤建设，井田主要含煤地层之一，由灰、灰黑色泥岩、粉砂岩和灰白色砂岩及3层煤组成，底部以一层灰色细砂岩（K7）与太原组分界。本组厚度4060m，平均51m。含煤地层本区主要含煤地层为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s），兹分述如下：（1）上石炭统太原组（C3t）本组厚7090m，平均厚81.87m。岩性主要由灰黑色泥岩、深灰灰黑色粉砂岩、灰白深灰色砂岩、深灰色石灰岩及煤层组成。含煤78层，自上而下为5、7、9、11、12、13及15号，其中15号煤层为主要可采煤层，含石灰岩56层；以K2、K3、K4、K5、K6较稳定，具各种层理类型，下部泥岩中富含大量黄铁矿结核，动植物化石丰富。依沉积物特征及组合可分为6个旋回，各旋回增多以充填层序为主，厚度不大，该组据岩性、化石组合及区域对比。（2）下二叠统山西组（P1s）本组厚4060m，一般厚51m，主要由深灰浅灰色砂岩、粉砂岩、深灰黑色泥岩及3层煤层组成，本组含1号、2号、3号煤层，其中，3号煤层为本区主要可采煤层之一。本组与太原组K6顶上沉积构成由前三角洲前缘平原的完整三角洲旋回，3号煤层之上以河流作用环境为主体。K7砂岩厚0.963.93m，一般厚3.00m，主要由石英、岩屑和菱铁矿鲕粒组成，具波状、脉状、小型交错层理，硅质胶结，偶含植物化石碎片。砂体呈宽带状，系三角洲前缘河口砂坝沉积。K7顶3号煤层底一般厚10m，主要由粉砂岩组成，具水平纹理，呈波状、透镜状、水平等潮汐型层理，含丰富的植物化石，系被充填淤浅的三角洲分流间湾沉积。3号煤层厚3.776.62m，平均5.41m，3号煤层泥炭沼泽发育于被充填、淤浅的三角洲间湾上，靠近三角洲平原（上下三角洲平原过渡带），泥炭沼泽水体主要由淡水补给，海水影响小，故硫分低。3号煤层顶中间砂岩底一般厚2.00m由粉砂岩组成。系分流间湾环境。中间砂岩厚3.7716.62m，一般8.00m，岩性为中粒砂岩，浅灰或白灰色，含菱铁质，具小型交错层理，砂岩沉积时受到波浪和河流的双向水流作用。应为分流河道环境。中间砂岩顶K8底一般厚25.59m，主要由13层中细砂岩、粉砂岩、泥岩及12层薄煤层组成。系三角洲平原上的泛滥盆地、天然堤、决口扇、泥炭沼泽等环境构成。见下图1.2，井田综合柱状图。地层系统 地层厚度 界 系 统 组 段 最小 平均 累 计 层 厚 岩 性 柱 状 1：200 层序号 岩 性 描 述 水文特征 备 注 上老山亚段 40. 6 91.9 65.0 1 灰深灰色粉砂岩，间夹薄层石英细砂岩面含白云母碎片，具水平波状层理含菱铁矿结核，产动物化石 中老山亚段 44.6 114.4 145.00 2 深灰灰黑色页岩，岩性致密，结构均一，含菱铁矿结核，富产头足、腕足类动物化石 隔水层 0.93 6.05 147.92 3 灰浅灰色细砂岩，钙质胶结，分选较好，富含动物化石 含水层 标志层S8 3.00 150.92 4 深灰色粉砂岩，含少量云母片，见不连续的水平层理，含少量菱铁矿结核 隔水层 4.20 155.12 5 灰黑色砂质页岩，致密性脆，含少量白云母片和动物化石 隔水层 6.60 161.72 6 灰黑色页岩，致密含菱铁矿结核和动物化石 隔水层 标志层 0.45 4.00 162.82 7 暗灰色钙质细砂岩，薄层状，产大量动物化石层 含水层 标志层S7 1.30 164.12 8 炭质页岩，含大量植经石，有时含浮煤，为B6层位 弱含水层 标志层 1.80 165.92 9 浅灰色薄层状泥质细砂岩，交错层理，分选差 含水层 1.37 14.83 171.92 10 灰白色细中粒石英砂岩，层面具白云母片，致密坚硬，分选磨园较差 标志层S6 1.00 171.92 11 灰黑色页岩 隔水层 7.00 179.92 12 灰黑色页岩，致密，含较多菱铁结核 弱含水层 0.14 10.71 183.13 13 暗灰色钙质细砂岩或细砂岩，条贷砂岩及砂页岩，含黄铁矿结核，产腕足化石 标志层S5 183.33 14 B5 标志层 213.38 26 B3煤位，有时为煤线，赋存不稳定 2.00 215.38 27 深灰色泥质粉砂岩，致密，具鲕状（无B3煤时，不具鲕状），含少量菱铁质结核 1.00 216.38 28 深灰色厚层状砂质页岩，具菱铁结核 7.00 223.38 29 褐灰色薄中厚层状硅质砂岩，岩性致密，坚硬，层面构造明显，含黑色炭化物 标志层S3 4.00 227.38 30 深灰色粉砂岩，致密，块状结构 0.70 228.08 31 浅灰色细砂岩，节理发育 1.50 229.58 32 暗灰色厚层状粗粉砂岩 1.50 231.08 33 暗灰色细砂岩 1.70 232.78 34 浅灰色页岩，夹薄层粉砂岩 古生界 二叠系 上二叠统 龙潭组 下老山亚段 5.00 237.78 35 灰深灰色细砂岩，厚层状，有时过渡为粗粉砂岩最大 65.080.02.921.116.00 3.21-25 图1.2地质综合柱状图1.2.2井田地质构造情况（1）区域地质构造依据1986年山西省区域地质志，本区位于沁水煤田晋获褶断带以西、太行山复背斜西翼及沁水盆地东翼近南端，晋获褶断带纵贯本区，大地构造格局属新华夏构造体系，受区域南北剪切力作用，构造线方向以北东向为主，总体上为一地层走向NE2030，倾向北西，倾角平缓一般小于10的单斜构造，在此背景上发育有断裂、褶皱。较大的有晋长（城）长（治）大断层，延长远，落差大，高平正断层伴生于晋长断褶西侧，落差90180m，高庙山正断层，落差100150m，此外尚有一系列南北向的小型背斜构造。本井田处于区域单斜构造的西南部地带。（2）井田地质构造井田总体呈单斜构造，地层走向近南北，倾向EW，地层平缓，倾角不大为17，井田内断裂构造不发育，目前仅发现有一条断层存在。此外，井田内发现有4个陷落柱，现此将其次级构造详述如下：褶曲：a、北山向斜：发育于井田南部、北山村至大西沟村东一带，轴向NWSE，向NW倾伏、南东仰起，两翼基本对称，倾角37，井田内延伸长度2100余米。b、大西沟背斜：发育于井田南部边缘、大西沟村南，轴向NNW，两翼基本对称，倾角35，井田内延伸长度2150余米。断层：F1正断层发育于井田南部Y03号钻孔东南，断层走向NEE，倾向NNW，倾角70，落差不大为7m。（3）陷落柱：a、X1陷落柱：发育于井田东部、704号孔西北，由地表填图发现，横断面呈椭圆形，直径140160m，陷壁角70，陷落柱内为上石盒子组砂岩，杂乱无章。b、X2陷落柱：发育于井田西部、Y-38号孔西北，横断面近圆形，直径140余米，陷壁角70。c、X3陷落柱：发育于井田中西部、Y-38号孔西南，横断面呈椭圆形，直径150m，陷壁角70。d、X4陷落柱：发育于井田南部、Y-7号钻孔东南，横断面呈圆形，直径10m，陷壁角70。综上所述，井田构造简单为一类，构造对采掘的影响不大。第三节 煤层特征1.3.1含煤性（1）含煤性井田内含煤地层为太原组和山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩56层、含煤78层，编号自上而下为5、7、8、9、11、12、13及15号，其中15号煤层为井田内全部发育，全部可采之稳定煤层，9号煤层为井田全部发育，局部可采之不稳定煤层，其余煤层均不稳定，不可采，地层平均总厚度81.87m，煤层平均总厚度4.46m，含煤系数5.44，其中可采煤层平均总厚3.43m，可采含煤系数为4.19，下部含煤性好，上部含煤性稍差，整个含煤地层含煤性中等。山西组为一套陆相含煤地层，共含煤3层，编号自上而下为1、2、3号，其中3号煤层为稳定全部可采煤层，其余为不可采煤层。地层平均总厚度51m，煤层平均总厚度5.99m，含煤系数11.75，其中可采煤层总厚度5.41m，可采含煤系数6.65，含煤地层含煤性较好。井田内山西组、太原组含煤地层平均总厚132.87m，煤层平均总厚10.45m，含煤系数为7.86，其中可采煤层平均总厚为8.84m，可采含煤系数6.65。（2） 可采煤层井田内可采煤层为山西组的3号煤层及太原组的9、15号煤层。3号煤层：位于山西组中下部，上距中间砂岩2m左右，煤层厚度3.776.62m，平均5.41m，可采性指数100，井田内该煤层呈西厚东薄之趋势。为井田内全部发育，全部可采之稳定煤层，为一型，含03层泥岩及炭质泥岩夹矸，时夹黄铁矿结核，煤层顶板为粉砂岩、底板多为粗粉砂岩。 （3）可采煤层的顶、底板条件 3号煤层 伪顶：紧接煤层顶板。在井田内一般为黑色薄层状泥岩，水平层理十分发育，含有大量完整的植物化石，质软，随着煤层开采而向下冒落。直接顶：伪顶以上有1层2m左右的深灰色粗粉砂岩。质较坚硬，一般情况下不会随着煤层的回采向下冒落。老顶：为灰、灰白色中厚层之中粒砂岩，钙硅质胶结，分选良好，含有泥岩包裹体。斜层理明显，裂隙不太发育。厚4.1817.47m，一般厚为8m。底板：为深灰色粗粉砂岩，含有植物根、茎化石及炭质碎屑，一般厚为2m。1.3.2煤质（1）物理性质及煤岩特征3、9、15号煤层物理性和煤岩特征基本相近，皆呈黑色、灰黑色，金属光泽，节理发育，断面平整，细中条带状结构，块状或层状构造。煤层中夹有层状或透镜状的黄铁矿，尤以15号煤为为甚。本区煤的硬度2度左右。宏观煤炭类型，以半亮型煤为主，少量光亮型和暗淡型煤，煤岩组份以亮煤、镜煤居多，少量暗煤。（2）化学性质、工艺性能及煤类本次工作在本矿采取3号煤层煤样送山西省煤炭厅综合测式中心化验，现将其化验结果分述如下：3号煤层：水分Mad：原煤1.81；灰分Ad：原煤13.08，精煤6.12；挥发分Vdaf：原煤9.71，精煤8.22；全硫Std：原煤0.33，精煤0.37；精煤干燥无灰基Hdaf：3.53；发热量Qgrd：原煤31.00MJ/kg。煤类为无烟煤WY03。此外，根据原精查勘探钻孔取芯化样将各可采煤层煤质化验结果详述如下：3号煤层：水分Mad：原煤0.682.51，平均1.38；精煤0.142.17，平均0.93；灰分Ad：原煤12.7722.37，平均16.05；精煤6.8314.31，平均9.51；挥发分Vdaf：原煤8.6910.89，平均9.43；精煤7.2010.23；平均8.30；全硫Stt：原煤0.300.53，平均0.36；精煤0.310.49；平均0.38，发热量Qnetvd：原煤34.5135.59MJ/kg。元素分析：Cdaf92.0792.82，平均92.41；Ndaf3.553.88，平均3.71；Ndaf0.961.48，平均1.26；Odaf1.772.36，平均2.06。灰熔性：DT1430，ST1440，FT1470，为难熔灰份。为低灰中灰、特低硫、高发热量的无烟煤，即WY03。1.3.3煤层瓦斯含量该矿现开采3号煤层，据该矿测定资料，3号煤层甲烷（CH4）相对涌出量为8.14m3/t，二氧化碳（CO2）1.88m3/t，属低瓦斯矿井。属低沼气矿井，但考虑当时受从钻孔中采样的方法和技术水平的限制（从钻孔取样经相当的时间后才能装入采样瓶内，部分沼气可能外溢而使测定数据偏小），另据井田北部的杜寨煤矿3号煤层瓦斯含量高达18.48m3/t，但井田南部的原村坑口，瓦斯相对涌出量为5.25m3/t，为低瓦斯矿井，马游煤矿瓦斯相对涌出量为6.09m3/t，冯村煤矿瓦斯相对涌出量为5.27m3/t，均为低瓦斯矿井，为确保安全生产，应加强矿井的通风管理。1.3.4煤尘该矿采取现开采的3号煤层煤尘爆炸样，经山西煤炭工业厅综合测试中心做了煤尘爆炸性测试。本区3号煤层无爆炸性。1.3.5煤的自然倾向性该矿采取3号煤做了煤的自燃倾向性测试，3号煤层吸氧量1.1072m3/g，自然等级为级属不易自燃煤层。1.3.6地温、地压据该矿井下调查未发现地温、地压异常现象，地温、地压应属正常区。第二章 井田境界和储量第一节 井田境界南阳煤矿地理座标为：东经：11245001124945，北纬：354600354900据山西省国土资源厅2004年6月为该矿核发的1400000430766号采矿许可证，批准该矿开采3、9、15号煤层，井田范围由下列15个拐点圈定而成。矿区呈南北向延展的“T”字形，倾斜长5.20km，宽6.2km，井田面积18.4555km2。第二节 矿井储量2.2.1地质资源储量根据地质报告新修改的储量估算和3、9、15号煤层底版等高线及储量计算图：（1）储量类别的划分及圈定原则： 以不大于1000m的勘查工程见煤点连线内和连线外以本种基本线距的l412的距离所划定的范围、各项指标在行业标准煤、泥炭地质勘查规范以内的全部圈定为探明的经济基础储量(1llb)；以不大于2000m的勘查工程见煤点连线以内和连线以外以本种基本线距的l412的距离所划定的范围、各项指标在行业标准规范以内的范围圈定为控制的经济基础储量(122b)；探明的及控制的勘查工程以外划为推断的内蕴经济资源量（333）范围。9 号煤层属不稳定局部可采煤层，属I类型；控制的勘查工程见煤点基本线距为250m；（2）工业指标：煤层最低可采厚度0.80m；煤层最高灰分40%；煤层最高硫分3%；最低发热量为22.1MJ/kg。（3）储量计算结果由于井田内3号煤层为特低硫低硫煤，9、15号煤层为中高硫高硫煤，故本次资源/储量估算分类进行统计。井田范围内3号煤层保有资源/储量（111b+122b+333）131957kt。其中：探明的经济基础储量（111b）59518kt；控制的经济基础储量（122b）71153kt；推断的内蕴经济资源量（333）1286kt；探明的及控制的经济基础储量占总资源/储量的99%。9+15煤层保有资源/储量（111b+2S11+2S22333）73136kt。2.2.2工业资源/储量根据中华人民共和国国家标准煤炭工业设计规范GB50215-2005，工业储量计算过程中，推断的内蕴经济资源量（333）按80%计入采用工业资源/储量。矿井现开采3号煤，其中，原村坑口3号煤已分出，本设计根据地质报告中3号煤层底板等高线及储量计算图，减去3号煤层现已消耗储量和原村坑口工业储量，来计算保有工业储量。经计算， 3号煤层保有工业储量为91330kt；9号、15号煤层原煤含硫量较高，9号原煤含硫量为1.695.84%，平均为5.0%，洗精煤1.342.94%，平均为2.25%，工业储量为7563.2kt。15号原煤2.794.3%平均为3.63%，精煤为2.033.2%，平均为2.66%，工业储量为14168kt；矿井共获得工业资源储量为113061.2kt。另外还有2S112S22呆滞储量46372kt。详见保有工业储量计算表2-2-3。2.2.3矿井设计资源/储量（1）各类永久煤柱损失包括村庄、河流、水体、断层、陷落柱。井田边界煤柱每侧各留设20m，但是当与其它煤柱重合时，按最大值留设。断层、陷落柱、采空区和井田边界煤损失资源量为3046.6kt。（2）矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源量减去各类永久煤柱后的资源量。根据上述计算结果，各类永久煤柱共损失资源量为14577.8 kt。则矿井设计资源/储量为98483.4kt，其中3号煤层为80497.8kt，详见表2-2-4。表2-2-4 矿井设计储量汇总表 单位：kt煤层矿井工业储量永久煤柱损失矿井设计储量井田境界断层无炭柱采空区合计村庄河流水库合计合计3号91330142294.8474379.223704615.73077769.38462.210832.280497.89号7563.2178.735.7107.20321.616280016281949.65613.615号14168253.516.984.50355887.6443.41101441179612372合计113061.21854.2298.5665.7379.23046.67131.33520.4879.311531.14577.898483.42.2.4矿井设计可采储量（1）各类煤柱的留设保护煤柱包括工业场地、风井场地和大巷保护煤柱。表土移动角=45，岩层移动角=72，走向移动角=72。工业场地及风井场地保护煤柱共损失资源量为1500 kt。主要巷道保护煤柱共损失资源量为6922 kt。（2）各煤层采区回采率3号煤层平均厚度5.41m，为厚煤层，根据煤炭工业矿井设计规范要求，回采率为不小于75；9号煤层厚平均为0.9m，为薄煤层，回采率为85%，15号煤层厚平均为2.53，回采率为80%。（3）矿井设计可采储量矿井设计可采储量为矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率所得储量。矿井设计可采储量按下式计算：Zk=（ZsP）C式中：Zk矿井设计可采储量，万t；Zs矿井设计资源/储量，万t；P保护煤柱，万t；C采区回采率。根据上述计算结果，本矿井共获得设计可采储量70008.5kt，其中3号煤层为56542.9kt。计算结果详见表2-2-5表2-2-5 矿井设计可采储量汇总表 单位：kt序号煤层矿井设计储量开采保护煤柱损失开采损失设计可采储量工业及风井场地主要巷道合计13号80497.815005390689017064.9056542.929号5613.6450450729.994433.6315号1237210821082225890324合计98483.415006922842220052.9970008.5第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限第一节 矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，矿井设计年工作日330d，每天三班作业，其中两班生产，一班准备，。每日净提升时间16h。第二节 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 确定依据煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定：（1）资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；（2）开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模;否则应缩小规模；（3）国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据；（4）投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。力3.2.2 矿井设计生产能南阳矿井田储量丰富，煤层赋存稳定，断层褶曲少，倾角小，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，煤质为优质煤，交通运输便利，市场需求量大，拟确定矿井设计生产能力为1.2Mt/a。3.2.3 矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。矿井设计服务年限矿井设计服务年限按下式计算：T=Zk/（KA）式中：T矿井3号煤设计服务年限a；Zk矿井3号煤设计可采储量，Mt；A矿井设计生产能力，0.9Mt/a；K储量备用系数，取1.35。矿井生产服务年限为：T70008.5/（1.35900）=57.62a第一水平服务年限为：T56542.9/（1.35900）=46.53a，服务年限满足煤炭工业矿井设计规范的要求。3.2.4 井型校核按矿井的实际煤层开采能力，辅助生产能力，储量条件及安全条件因素对井型进行校核：（1）煤层开采能力井田内3号煤层平均厚度5.41m，为厚煤层，赋存稳定，厚度变化不大。根据现代化矿井“一矿一井一面”的发展模式，可以布置一个一次采全高的工作面保产。（2）辅助生产环节的能力校核矿井设计为大型矿井，开拓方式为斜井单水平上下山开拓，大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用无极绳连续运输，运输能力和大型设备的下放可以达到设计井型的要求。（3）通风安全条件的校核矿井煤尘无爆炸危险性，瓦斯涌出量不大，属低瓦斯矿井。矿井采用中央并列式通风，可以满足通风需要。（4）矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足煤炭工业矿井设计规范要求。表3.1 新建矿井设计服务年限矿井设计生产能力（Mta）矿井设计服务年限（a）第一开采水平设计服务年限（a）煤层倾角25煤层倾角2545煤层倾角456.0及以上8040-3.05.07035-1.22.4603025200.450.950252015第四章 井田开拓第一节 井田开拓的基本问题井田位于高平市野川镇南阳村，纵跨原村、杜寨，行政区划属野川镇所辖。该矿往东距高平市约10km，沁（水）辉（县）公路从井田东南部穿过，它东邻西山矿，西以东峰矿无煤区为界，北起杜寨村杜寨水库一线，南至大北山原村坑口，倾斜长5.20km，宽6.2km，面积约18.4555平方公里。所在地理坐标为：东经：东经：11245001124945，北纬：354600354900，矿井开采煤层深度为：+840m+740m。煤层的倾角最大为12 ，最小为5 ，平均在7 。井田主要可采煤层为3号煤层，平均厚度为5.41m，水涌出量均不大。仍以原有的+840m水平开拓3号煤层，以+740m水平开拓9号、15号煤层。用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。1、确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理确定开采水平的数目和位置；3、布置大巷及井底车场；4、确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；5、进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造；6、合理确定矿井通风、运输及供电系统。依据以上所述地质情况和结合矿井开拓的其他问题，确定该矿井开拓方式，具体分述如下：一、 井硐的形式、数目、位置1. 井硐的形式、数目本井田处平原地区，且煤层倾角较小，煤层埋藏距离地表60m左右。因此井筒施工无需采用特殊施工方法。（1）井筒形式一般情况下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三种。在一般条件下，平硐最简单，斜井次之，立井复杂，选择井筒形式必须从自然地质条件，技术条件和经济条件等各方面因素综合考虑。（2）各井筒适用条件斜井：适用于井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单