博文矿矿井设计_煤矿毕业设计说明书

博文矿矿井设计前言这次毕业设计我们所做的是河北邢台矿业集团下属的博文矿矿井设计。在这次毕业设计之前，我们在杨永辰，王同杰，刘富明老师的带领下到邢台矿进行了为期一个月的生产实习。在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验，完成了对邢台矿矿井的初步设计。并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所从事的工作的了解；同时，我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。本次毕业设计是我们毕业设计小组所有成员共同努力的成果。是小组成员经过共同的研讨，反复计算并比较后共同确定的，是我在四年大学学习的结晶。博文矿矿井设计共包括以下几部分1、矿井的水文、地质等基本情况的概述。2、矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。3、矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分，矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4、工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5、矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限，又没有长时间的生产和工作经验，所以在设计中必定有很多不理想的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。ABSTRACTTHISGRADUATIONDESIGNISABOUTTHENEWMINEPLANNINGFORBOWENCOALMINE，WHICHISACOALMINEBELONGINGTOXINGTAICMAITINVOLVESTHEGEOLOGY，DEVELOPMENT，OPERATION，TRANSPORTATION，HAULAGE，VENTILATIONANDDRAINAGE，AMONGOTHERRESPECTS，INSPECIALTERMS1SUMMARYOFTHEMINE，THISCHAPTERMAINLYINTRODUCESTHEPOSITION，GEOLOGYANDCONDITIONSOFTHECOALSEAM2MINEDEVELOPMENTTHISCHAPTEREXTRAPOLATESAMONGOTHERAREAS，RESERVE，SERVINGLIMITS，WORKINGSYSTEM，SPOTOFTHEDRAFT，SELECTIONOFLEVEL，FURTHERDRIFTOFMINE，PANELDIVISIONANDUNDERGROUNDSTATION3DESIGNOFMININGDISTRICTSANDRETREATINGTECHNOLOGYTHISCHAPTEREXPLAINSTHEGENERALSITUATIONOFTHEMININGDISTRICT，TECHNOLOGYANDTECHNIQUESOFTHEWORKINGFACE，ROADWAYLAYOUTANDOPERATIONSYSTEMINTHEMININGDISTRICT，THEDESIGNOFTHEMININGDISTRICTSTATION，CAVELAYOUTANDTHESCHEDULEFORDRAINAGEANDMININGINTHEMAINMININGDISTRICT4OPERATIONALSYSTEMOFTHEMINE，THISCHAPTERSTATESTRANSPORTATION，HAULAGE，VENTILATIONANDDRAINAGESYSTEMSOFTHEMINEANDTHESELECTIONOFEQUIPMENTUSEDINTHESYSTEMMENTIONEDABOVEINORDERTOPRACTICEANDREINFORCETHEWEALTHOFTHEKNOWLEDGELEARNEDINTHEPASTFOURYEARS，ITRYMYBESTTOINTRODUCEVARIOUSSTATEOFTHEARTSWHENRESPECTINGTHESPECIFICSITUATIONOFXINGTAICOALMINEFORINSTANCE，LONGWALLMINEONTHEINCLINATION，LONGWALLMININGONTHESTRIKEWITHTOPCOALDRAWING，ANDAMONGOTHERS，DRIFTINGANDRETAININGGATEWAYSALONGGOAFAREPREFERREDINTHEDESIGNINADDITION，THEDESIGNCONNECTSOPERATIONALSITUATIONOFAMINEWITHACOLLEGESTUDENTSABILITYTOELEMENTARYSCIENTIFICRESEARCHWHATSMORE，ITHASBEENCOMPLETEDWITHTHEAIDOFAUTOCAD2004，WHICHSTREAMLINEDTHEDESIGNPROCESSDRAMATICALLYANDLESSENEDTHEHARDNESSOFDRAWINGSIGNIFICANTLY关键词地质、井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水。目录第一章矿区概述及井田特征411交通位置4111交通位置4112矿区地势地形及河流5113矿区气象6114矿区地震震级及裂度6115主要自然灾害612地质特征7121地质特征713含煤地层1114标志层特征1315断层1416煤层情况15161煤层稳定性评价15第二章井田境界和储量1721井田境界1722井田工业储量1723井田可采储量18231矿井设计资源/储量18232矿井设计可采储量18第三章矿井生产能力、服务年限及工作制度19312矿井设计生产能力20313井型校核2032矿井工作制度21第四章井田开拓2141井田开拓21411井田开拓的基本问题2142概述22421地质构造22422煤层赋存状况23423水文地质情况23424地形因素23425综述23431井筒形式的确定24432井筒位置的确定25433井筒数目的确定2544工业场地的位置2545盘区划分2546主要开拓巷道2647方案比较2648井筒3449水平高度的确定36491设计水平的巷道布置37410井底车场394101确定井底车场的形式394102车场内各种存车线长度计算41第五章采煤方法和采区巷道布置4151煤层的地质特征41511采区概况41512采区煤层特征41513采区瓦斯42514煤尘爆炸性和自然发火倾向4252采煤方法和回采工艺42521采煤方法的选择42522回采工艺的确定43523采煤设备选型45524工作面长度确定50525工作面长度合理性的检验50526工作面支护方式、支架规格和布置方式51527端头支护及超前支护方式53528循环作业方式及经济技术指标54第六章矿井运输与提升5761概述57611矿井设计生产能力及工作制度57612煤层及煤质57613矿井运输系统57614矿井提升概述5862采区运输设备的选择59621设备选型原则59622采区运输设备选型及能力验算59623胶带运输机选型59624电机车选型6163主要巷道运输设备的选择62631主运输大巷设备选择62632辅助运输大巷设备选择63633运输设备能力验算6464主井提升65641主井提升原始数据65642提升容器的确定65643钢丝绳的选择67644提升机的选择67645提升电动机的选择68646提升机相对井筒的位置68647提升系统的总变位质量69648对防滑性能的分析73649提升机提升能力的验算7465副井提升设备的选择74651选型依据74652罐笼的选择74653钢丝绳的选择75654提升机的选择75第七章矿井通风与安全7671矿井通风方式与通风系统76711概况76712选择通风系统的原则76713矿井通风方式及通风系统76714通风系统概述7772采区及全矿所需风量78721配风的原则和方法78722配风的依据78723采区及全矿所需风量计算7873矿井通风阻力计算83731计算方法83732等积孔的计算8574扇风机选型85741选择风机的基本原则85742通风机选型设计的基本要求86743通风机的选型计算8675防止特殊灾害的安全措施89751瓦斯89752粉尘90753火灾预防90754水灾预防91755防突管理91第八章矿井排水系统9281概述92811概况92812排水系统概述9282排水设备选型92821初选水泵92822管路布置94823管道特性曲线及工况的确定95824检验计算9883水仓及水泵房99831水仓99832水泵房9984排水技术经济指标100841全年排水电耗100842排1M3水电耗100843吨煤排水电耗100第九章技术经济指标102第一章矿区概述及井田特征11交通位置111交通位置博文矿位于邢台市西南部35KM处，邢台地区沙河市与邯郸地区武安市的接壤地带。井田大部分属沙河市显德汪镇管辖，只有东南少部分属武安市邑城乡管辖。地理坐标为东经11400，北纬364845365500。井田内有两条主要公路邢（邢台）渡（6128KM0西达岭底关防杨家堂彭城固新涉县磁山汉村林坛新坡磁县南东坊临漳成安辛安镇邯郸市武安永年沙河高村城关白塔赵店显德汪矿山南和渡口东韩任县大屯西兑村太子井龙泉寺老仓会邢台市温泉沟浆水路罗赵县石盆马店头活水井店石门张安北旧周口）、邢（邢台）都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便。112矿区地势地形及河流博文矿区位于太行山东麓山前地带，呈山前台地地形，并被北西向次一级分水岭分割，最高标高3396M，位于孟石岗附近，最低标高19410M，位于得义东侧河床，全区地势西高东低，起伏较大。按地貌成因类型划分，本区为冰碛台地地形。井田内发育有三级台地，自下而上依次为漫滩及一级台地、二级台地和三级台地。漫滩及一级台地由全新统冲洪积物覆盖；二级台地由上更新统黄土及洪冲积卵石层组成，具二元结构；三级为扇形台地，全区标高在300320M左右，上部台地由中更新统红粘土卵砾石层组成，其下为下更新统间冰期的冰水泥积物及冰碛泥砾。井田内地表水系不发育，仅有季节性小溪共三条，雨季有水，旱季断流，均属北洺河支流，现分述如下中关小溪源起刘石岗以北，SEE向横穿井田北部地段，河床底部第四系地层厚50M以上，冰碛泥砾发育，无渗漏的威胁。栾卸小溪以刘石岗西冲沟与显德汪冲沟为主，并汇集王窑北冲沟及王窑冲沟。根据观测资料，暴雨后出现水流但无渗漏现象，并且与奥灰水无水力联系，但在栾卸附近通过井田浅部地段，第四系地层厚度较薄，煤层开采后塌陷裂隙将通达地表，因此局部地段需铺衬防漏。紫牛湾小溪显德汪冲沟、温庄南冲沟、李石岗西冲沟汇集而成，河床底部第四系地层厚100M以上，无渗漏的威胁。113矿区气象本区属大陆性季风气候，四季分明，春季干旱多风沙，夏季炎热雨水多，秋季干燥日照长，冬季寒冷雨雪少。根据沙河赵泗气象站19821992年资料，多年平均降水量4970MM，雨季多集中在7、8月份，年平均气温13，多年平均蒸发量1719MM。风向以北、北东及南为主。1963年8月1日10日连续10天降雨为12645MM，造成百年以来的特大洪水。邢台地区蒸发量为14532172MM，蒸发量远大于降水量。冻结期从11月至翌年2月，冻土深度约044M。全年最多的风向为南风，最大风速为167M/S。114矿区地震震级及裂度据历史记载，涉县1314年十月5日发审过六级地震，磁县1830年6月12日发生过75级地震，邢台地区于1966年3月8，在隆尧县白家寨发生68级地震，余震不断，东庞矿区距隆尧县45公里，有三级震感。同年3月22日在宁晋县发生了72级大地震。根据国家地震局、建设部发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区划图和中国地震烈度区划图使用规范的通知”，邢台地区地震烈度为7度。115主要自然灾害矿区范围内曾有干旱、冰雹及强降水等自然灾害。要特别注意强降水时流泻不畅可能引起的灾害。12地质特征121地质特征（1）地层博文矿全部被新生界第四系松散沉积层覆盖，第四系与下伏各地层呈不整合接触。根据钻孔及矿井开采掘进揭露的地层情况，本区发育的地层自下而上依次为奥陶系中统马家沟组（O2M）、峰峰组（O2F），石炭系中统本溪组（C2B）、石炭系上统太原组（C3T），二叠系下统山西组（P1S）、二叠系下统下石盒子组（P1X）、二叠系上统上石盒子组（P2S）、新生界第四系（Q）。矿区内地层由老至新描述如下（一）奥陶系（O）1、奥陶系中统下马家沟组（O2X）由角砾状灰岩及峰窝状泥质、白云质灰岩组成，厚度大于144M，按岩性可分为三段。2、奥陶系中统上马家沟组（O2S）由浅黄、浅红色白云质角砾状灰岩，蜂窝状灰岩，灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。总厚平均246M，按岩性特征可分为三段。3、奥陶系中统峰峰组（O2F）由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。本区钻孔揭露总厚度平均167M。按其岩性特征全组可分为三段。与上覆中石炭统本溪组呈平行不整合接触。（二）石炭系（C）1、中石炭统本溪组（C2B）主要由深灰色泥岩、粉砂岩及石灰岩组成，夹不稳定薄煤层及薄层中细粒砂岩。泥岩富含铝质，具鲕状结构。泥岩、粉砂岩富含黄铁矿结核与微晶，并含植物根化石。石灰岩含蜓科动物化石。本组厚6983050M，平均厚1756M。该组以顶部一层本溪灰岩或晋祠砂岩与上石炭统太原组为界。与下伏奥陶系中统峰峰组呈平行不整合接触。该组含大量蜓类、小有孔虫及牙形刺化石蜓类FUSULINAKONNOIFCYLINDRICALPSEUDOSTAFFELLA牙形石IDIOGNATHODUSDELICATESLIGONODINASPHINDEODELLASP2、上石炭统太原组（C3T）为一套海陆交互相沉积，井田主要含煤地层之一。由深灰色、灰色粉砂岩，灰至灰白色中细粒砂岩、石灰岩及煤层组成，发育灰岩46层，含煤69层。该组以顶部一座灰岩（有时相变为海相泥岩）或2煤层底板砂岩（俗称北岔沟砂岩）作为与二叠系下统山西组的分界。总厚1205318644M，平均厚13550M。以整合接触关系沉积于本溪组之上。富含黄铁矿、菱铁矿及动植物化石。本组含蜓、小有孔虫、腕足类、牙形刺、珊瑚等动物化石，在泥岩粉砂岩中含植物化石，主要有蜓科QUASIFUSULINALONGISSIMAQCOMPACTASCHWAGERINANOBILISSJAPONICA牙形石STREPTOGNATHODUSFUCHENGENSISANCHIGNATHODUS珊瑚LOPHOCARINOPHYLLUMACANTHISEPTUM腕足类DITYOCLOSTUSTAIYUNFUENSISEOMARGINFERAPUSILLAMARGINIFEREORIENTALISMLINCHENGENSIS三）、二叠系（P）1、下二叠统山西组（P1S）为过渡相碎屑岩沉积，是井田又一主要含煤地层。岩性由灰色、深灰色、黑灰色的中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。砂岩和粉砂岩中含有鳞木、芦木、苛达松、羊齿类等植物化石。顶部粉砂岩中普遍具有黑色细鲕粒结构；中下部含煤24层。该组厚50681167M，平均厚838M。上界为下石盒子组底部的“骆驼脖”砂岩。与下伏太原组地层为整合接触。本组含猫眼鳞木、耳脉羊齿、中国瓣轮叶、星轮叶、芦木、带科达等植物化石，主要分子有EMPLECTOPTERISTRIANGULARISANNULARIAMUCRONATAASTELLATASPHENOPHYLLUMTHONIILOBATANNULARIAENSIFOLIATAENIOPTERISMULTINERVISCALLIPTERIDIUMKORAIENSEPECOPTERISTAIYUANENSIS2、下二叠统下石盒子组（P1X）为陆相沉积。岩性以灰、灰绿色、紫斑色粉砂岩和含铝土质的砂质泥岩为主，普遍含有菱铁质大鲕粒，集结成瘤状或葡萄状结合体。中部和下部夹有23层中细粒砂岩，最下部一层砂岩通称“骆驼脖”砂岩，呈灰色，含云母片和泥质包体，全区普遍发育，是一辅助对比标志。该组顶界为一层沉积稳定的富含菱铁质鲕粒及豆状铝土质的泥岩，俗称“桃花”泥岩，是下石盒子组与上石盒子组的分界层。该组地层厚265580M，平均411M。与下伏山西组为整合接触关系。本组含植物化石PECOPTERISSPPECOPTERISHEMTELIOIDESLOBATANNULARIASPCALAMITESSPCFSPHENOPTERIDIUMPSEUDOGERMANICUMSPHENOPHYLLUMSPANNULARIASTELLATA3、上二叠统上石盒子组（P2S）为陆相沉积。岩性以灰绿色、紫斑色粉砂岩及砂质泥岩为主，夹有数层中细粒含砾砂岩和铝土质泥岩。该组平均总厚3074M。按岩性组合特征可分为四段。本区出露最高层位为三段，岩性为砂岩、粉砂岩互层。与下伏下石盒子组呈整合接触。本组含植物化石ALETHOPTERISSPCHIROPTERISRENIFORMISGIGANTONOCLEASPGHALLEINEUROPTERIDIUMCOREANICUMPECOPTERISANDERSSONII四、第四系（Q）覆盖于各时代地层之上，与各地层均呈角度不整合接触关系。1、下更新统新村组（Q1X）为冰碛及间冰期沉积物，总厚10150M，一般厚40M左右。下部为冰碛红色泥砾；上部为冰水沉积的杂色粘土、细砂、亚粘土及砂砾石等。本组在显德汪、新村、柳泉、上关一带有所出露。2、中更新统石岗组（Q2S）为冰碛红粘土砾石层，中夹透镜状砂层，上覆厚26M的坡洪积相红色亚粘土。砾石成分以石英砂岩、石英岩为主。砾石表面见有刨蚀凹月面、压坑及擦痕等冰碛物特征。该组总厚808164M，一般厚30M。全区大面积出露，多组成三级台地。3、上更新统马兰组（Q3M）为多种成因的黄土、淡黄土。分布在二级阶面及冰碛台面，具垂直节理和大孔隙。厚210M，含鹿、豺、蜗牛等化石。底部具有砾石透镜体。4、全新统（Q4）为洪冲积相卵石层，成分以石英砂岩为主，砾径1020CM，夹红色细砂，厚26M。分布在一级阶地、漫滩、河谷内。在山麓山丘之上，表现为厚度不超过1M的残坡积碎石。上述地层划分，主要沿用了原精查地质报告和生产矿井地质报告的划分结果。本次修编报告，按照76年华北地层会议通过的地层划分方案，仅对与此方案不相一致的下二叠统下石盒子组（P1X）与上二叠统上石盒子组P2S之间的地层界线做了重新调整。对下石盒子组不再分段，对上石盒子组分为四段。无论沿用的原地质报告地层界线，还是重新修改的地层界线均以特征明显、发育普遍的标志层、古生物化石及测井曲线（视电阻率及自然伽玛）等作为划分与对比的主要方法。依据充分，对比结果可靠。13含煤地层（一）、含煤地层特征矿区内主要含煤地层为近海型海陆交互相含煤岩系的石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，次为石炭系中统本溪组。区内共含煤19层，可采与局部可采煤层10层，自上而下依次为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10煤层。煤层总厚度173米。主采2煤层最薄处614M最厚处约831M，平均详见显德汪井田煤系地层综合柱状图（附图2）。现分述如下1、石炭系中统本溪组（C2B）为本区次要含煤地层，属一种在凹凸不平的古剥蚀面上填平补齐性质的沉积建造。厚度6983050M，平均厚1756M。因沉积基底起伏不平，厚度变化较大。本组中下部以铝土质泥岩及铝土质粉砂岩为主，具鲕状结构，富含菱铁矿及黄铁矿鲕粒，水平层理和块状层理发育，海相底栖生物化石和植物化石少见，仅顶部含少量植物根化石。属泻湖海湾相沉积；本组上部由石灰岩夹煤组成。石灰岩称之为本溪灰岩，一般分为二层，全区稳定分布，所夹10煤层属不稳定局部可采煤层，属浅海相与滨海泥炭沼泽相交互沉积。2、石炭系上统太原组（C3T）为井田主要含煤地层之一，厚1025318644M，平均13550M。属滨海平原上形成的海陆交互相含煤建造。含海相灰岩46层，含煤69层。根据岩性岩相及含煤性特征，分上、中、下三部分予以描述（1）太原组下部从本溪灰岩顶界至8煤层顶面。平均厚3262M，为太原组中的主要含煤层段。属滨海泻湖相与泥炭沼泽相交替成煤环境。岩性主要由泥岩，粉砂岩夹煤层组成。泥岩致密、细腻有滑感，铝质含量高，具鲕状结构，块状层理；粉砂岩多呈灰黑色，中厚层状，含有菱铁矿和较多的黄铁矿结核，层理不显。本层段含9、8两层煤。9煤层为井田较稳定的主要可采煤层，在井田南部存在岩浆岩侵入现象；8煤层为极不稳定的局部可采煤层。（2）太原组中部从8煤层顶面（即大青灰岩底面）至野青灰岩顶面。厚度平均803M。为太原组含煤层数多，但煤层薄的次要含煤层段。属于河流作用为主的三角洲相沉积和浅海相沉积。岩性主要由粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩组成，夹45层石灰岩及47层薄煤层。灰岩自下而上依次为大青、中青、小青、伏青及野青灰岩。除小青灰岩外，共余四层灰岩全区稳定发育，是区内良好的对比标志层。煤层自下而上依次为顶部4、5煤层；中部的6、6下及7煤层。4、6、7层为不稳定的局部可采煤层。其余煤层均为不稳定到极不稳定的不可采煤层。在井田南部自6煤层往下，有岩浆岩局部穿层侵入现象。（3）太原组上部从野青灰岩底界至一座灰岩顶面。厚度平均1473M。为太原组次要含煤层段，以滨海海湾相沉积为主。岩性主要由粉砂质泥岩组成，中夹一层3煤层。含菱铁矿及黄铁矿结核，水平层理发育。顶部含一层薄层石灰岩，称之为一座顶岩，分布很不稳定，常相变为海相泥岩。所夹3煤层，层位较稳定，但厚度薄且变化大，属极不稳定的不可采煤层。本组为典型的海陆交互相沉积，由浅海相和陆海过渡相组成，标志层多且稳定。含煤地层厚度变化较大，但在井田内有规律可寻。为本井田重要的含煤地层总体表现为栾卸向斜及显德汪向斜轴部沉积厚度较大，一般在140150M间，其余大部分地段厚度在120130M左右。本组与下伏地层本溪组呈整合接触。3、二叠系下统山西组（P1S）为主要含煤地层。该组厚度50681167M，平均8380M，形成于滨海冲积平原环境。共含煤24层。根据岩性岩相及含煤性特征，可分为上下两部分。煤层集中发育在本组下部，本矿主采煤层2煤就在此组下部。（1）山西组下部自一座灰岩顶界或2煤层底板砂岩底界到1煤层顶面。平均厚451M，为山西组含煤层段。岩相以三角洲平原相、湖泻相及河流相为主。岩性主要由中细粒砂岩及粉砂岩夹煤层组成。底部砂岩分选中等，具板状斜层理。粉砂岩富含泥质及黄铁矿结核。2煤层顶部砂岩分选较差。长石含量较高，具大型板状交错层理，底部常有冲刷现象存在。本层段所夹1、2煤层分布稳定，为主要可采煤层。2煤仅局部可采。下（2）山西组上部自1煤层顶面至下石盒子组底部“骆驼脖”砂岩底面。以湖泊相沉积为主，夹有河流相沉积。岩性由粉砂岩、砂质泥岩组成，夹有中细粒砂岩。在底部偶见12层煤线，极不稳定。本组含煤地层厚度总体变化规律是由西向东逐渐变薄。井田西部沉积厚度一般为90110M，中部一般为8090M，东部一般为7080M。14标志层特征本矿区含煤地层厚度变化较大，岩性也有变化，但仍有规律可寻。各煤层间标志层层位基本稳定，特征明显，是良好的对比依据。同时各煤层本身在结构、厚度、顶底板、煤质、层间距及物性等方面也有明显的特征，因而煤层本身也是较好的标志层。各煤层间的主要标志层自下而上依次为鲕状铝土质泥岩、本溪灰岩、大青灰岩、中青灰岩、伏青灰岩和野青灰岩，其特征如下1、鲕状铝土质泥岩位于本溪组底部。灰白色、灰色，富含菱铁矿及黄铁矿结核而形成鲕粒结构。此标志层全区基本发育。一般厚48M，局部相变为铝土质粉砂岩，上距本溪灰岩85M左右。2、本溪灰岩位于本溪组上部。岩性为灰至深灰色中厚层状石灰岩，细晶质结构，含丰富的蜓科动物化石。全区分布稳定，厚度039861M，平均297M，中夹10煤层为其一大特征，上距9煤层平均1593M。3、大青灰位于太原组下部，全井田分布稳定，是煤系地层中最厚的一层灰岩。呈灰色，中厚层状，具方解石脉及燧石结核，含海相动物化石。厚053971M，平均467M，为8煤层直接顶板，上距中青灰岩11M左右。4、中青灰岩位于7煤层与大青灰岩之间。全井田除在一、三、五、八采区的部分地区发生尖灭及在温庄以东存在一条南北向尖灭带外，其它地区均有发育。厚度036369M，平均123M。灰黑色显晶质结构，充填有方解石细脉，含海相动物化石。上距伏青灰岩平均1328M。5、伏青灰岩位于太原组中部。灰及深灰色薄层中厚层状，显晶质结构，质纯，具方解石脉，含有较多蜓科动物化石。厚度039340M，平均186M，层位稳定，为6煤层直接顶板。上距3煤层02130M，平均1359M。上距野青灰岩平均下4473M。6、野青灰岩位于太原组上部。深灰色中厚层状，隐晶质结构，致密坚硬，含硅质，具方解石细脉穿插，含腕足类动物化石。厚070376M，平均231M，为4煤层直接或间接顶板，上距3煤层3271214M，平均654M。本井田在地质勘探期间，煤岩层对比采用了标志层、层间距、煤厚、电测井曲线等多种综合对比方法，对比依据充分，煤层层位确定准确，对比结果可靠。15断层博文矿断裂构造特点绝大部分为正断层，探测阶段共发现落差大于25M的断层4条。大中型断层（1）F1断层井田西部，落差25M，倾角50，区内1500M由北部小煤窑破坏区出井田。（2）F2断层井田中部，落差30M，倾角55，区内1300M由南部延伸出井田。（3）F3断层井田中部，落差25M，倾角55，区内2000M由北部延伸出井田。（4）F4断层也就是井田东部边界，落差123M，倾角68穿井田而过。16煤层情况161煤层稳定性评价显德汪矿主要可采煤层为1、2、9煤层，4、6、7、8、10为大部分或局部可采煤层，2下煤层是2煤层的分叉煤层，仅小块可采，3煤层仅个别达到可采厚度。现从上到下分述如下1煤层1煤层位于山西组中部，为井田最上一层主要可采煤层。下距2煤层3092980M，平均1971M。1煤层最厚026298M，平均276M，煤层厚度多集中在2226M之间。煤层一般含矸12层，夹矸平均厚015M，煤层平均厚上分层078M，下分层058M。1煤层厚度变异系数（）分别为313、229、357，可采指数（KM）分别为094、100、094，应属较稳定煤层。2煤层2煤层是井田内主要可采煤层之一，位于山西组底部，1煤层之下3503050M，平均1790M。2煤厚度614831M，平均7M。煤层厚度多集中在658M之间。煤矿已采区煤层结构较复杂，不稳定。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均属稳定煤3煤层3煤层位于太原组顶部，一座灰岩之下1172034M，平均717M处。下距野青灰岩3271214M，平均654M。3煤层真厚度0204M，平均056M。煤层厚度多集中在0507M之间。区内仅个别点煤厚达到可采厚度，且零星分布，不能成片，绝大部分地区煤层不可采。3煤层用煤层厚度变异系数、可采指数评价，属极不稳定煤层。4煤层4煤层位于太原组上部，野青灰岩之下0216M，平均130M处，上距3煤层5041503M，平均1026M，下距6煤层平均2984M。煤层真厚0197M，平均074M。煤层厚度多集中在0511M之间。煤层结构简单，一般不含夹矸。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。6煤层6煤层位于太原组中部，上距4煤层19624367M，平均2984M。下距伏青灰岩02130M，平均1359M。6煤层厚度0284M，平均081M。煤层结构较复杂，含矸12层，单层夹矸厚030M左右。煤层厚度多集中在0916M之间，煤厚变化较大，常有尖灭和相变为炭质泥岩的地方。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。7煤层7煤层位于太原组中部，伏青灰岩之下235985M处，上距6煤层平均2190M，下距中青灰岩1141477M，平均751M。7煤层厚度0196M，平均083M。煤层厚度多集中在0409M之间，煤层结构简单，一般不含夹矸。井田北部、西部煤厚变化较大，大部分地区可采，且煤厚变化不大。井田东部及南部煤层较薄，不可采面积较大。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。8煤层8煤层位于太原组下部，大青灰岩之下0217M，平均010M处，上距7煤层17543136M，平均2485M，下距9煤层平均1243M。8煤层真厚0261M，平均082M。含矸03层，一般含一层夹矸，夹矸厚0203M左右。煤层厚度多集中在0713M之间，8煤层煤厚变化较大，主要在井田中、西部地区出现一些南北向狭长可采条带，其余有一些局部可采处。西南部有火成岩侵入，且局部有吞蚀煤层现象。可采煤厚0212M，平均065M，用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。9煤层9煤层位于太原组底部，为本井田主要可采煤层之一。上距8煤层1224258M，平均1243M，下距本溪灰岩7312350M，平均1593M。9煤层真厚0451471M，平均625M，全区可采。煤层厚度多集中在3175M之间。煤厚变化值也大。且北部大于南部，西部大于东部。东南部煤层受火成岩和断层影响，煤厚多在30M以下。9煤层结构复杂，含矸07层，煤层愈厚，夹矸层数愈多，夹矸总厚度在12勘探线以北大于05M，12勘探线以南，夹矸总厚多小于05M，用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属较稳定煤层。10煤层10煤层位于本溪组顶部的灰岩之下或夹于其中，上距9煤层10583105M，平均1848M，下距奥陶纪灰岩顶面1322292M，平均1542M。10煤层真厚度0194M，平均088M，煤层厚度多集中在0513M之间，煤层结构简单，煤层沉积不稳定，有尖灭或变为炭质泥岩现象。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属不稳定煤层。第二章井田境界和储量21井田境界博文矿井田面积近似于矩形，西北部因小煤窑破坏区造成一个缺角，走向长度7560M，倾向长度3100M。井田境界七个点来确定。22井田工业储量博文矿煤田为掩盖式煤田，从上到下共有七层煤，主采2号煤层，最薄处614M最厚处约831M，平均7M。井田水平面积S12372552675平方米，煤层倾角大约9度。储量计算公式QGSM式中QG工业储量（T）；S煤层水平投影面积（M）；M煤层平均厚度（M）；煤的容重T/M。QG2372552675716/COS926840999960T23井田可采储量231矿井设计资源/储量矿井设计资源储量矿井工业资源储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建构筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源储量，称矿井设计资源储量在本井田范围内，各类保护煤柱留设原则由于勘测本井田范围内断层落差较大，两侧各留50M保护煤柱井田边界保护煤柱按15M留设。QQGQ1Q2（22）式中QG工业储量（T）；Q1断层煤柱损失（T）；Q2井田境界煤柱损失（T）；Q26840999960358984606893618815765257350075226237576277T232矿井设计可采储量矿井设计可采储量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，为矿井设计可采储量。在本井田范围内，工业广场煤柱的留设原则为井田开采初期,由于工业广场范围内布置主、副井和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为550450247500M2，井田范围内的松散层为80M，45，经过计算，得工业广场保护煤柱的质量为8962658812T。表24矿井工业场地占地指标井型大型井中型井小型井生产能力（万吨/年）120、150、180、24045、60、909、15、21、30占地指标（公顷/10万吨）081113182025可采储量为QG工业储量；P保护煤柱；K设计采区回采率，2煤取75。Q（QGP）K19005982797T第三章矿井生产能力、服务年限及工作制度31矿井生产能力及服务年限311确定依据煤炭工业矿井设计规范第221条规定矿井设计生产能力应根据资源条件、外部条件、回采对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素，经多方案比较后确定。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（包括煤种、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。312矿井设计生产能力博文矿井田储量丰富，煤层赋存稳定，顶底板条件好，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，煤质为优质无烟煤，交通运输便利，市场需求量大，宜建大型矿井。确定博文矿井设计生产能力为24MT/A矿井服务年限必须与井型相适应。显得汪一矿的可采储量为19005982797T，除去14储量备用系数，按设计生产能力计算矿井服务年限按设计生产能力240万T/A计算，矿井服务年限KAZTK式中ZK矿井可采储量（万T）A矿井设计生产能力（万T/A）T矿井服务年限（A）K储量备用系数，取14则矿井服务年限为T19006/（24014）565654249年57年按新建矿井设计服务年限，本矿井设计服务年限为57年，符合规定。我国煤矿目前有向大型矿井发展的趋势，设计240万T的井型，达产后，当技术条件适宜时，有充裕的能力来提高产量，用以增产。综合各方面的原因，矿井年产240万T是符合要求的。313井型校核按矿井的实际煤层开发能力、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）煤层开发能力。井田内2号煤层平均7M，为特厚煤层，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，可以布置一个大采高放顶煤工作面保产。（2）辅助生产环节的能力校核。矿井设计为大型矿井，开拓方式为双立井多水平开拓，主立井采用箕斗提升，副立井采用罐笼提升和下放材料，运煤能力和大型设备的下放可以达到设计井型的要求。工作面生产的原煤经顺槽胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，再经主立井箕斗提升到地面，运输能力大，自动化程度高。副井运输采用罐笼提升、下放物料，能满足大型设备的下放与提升。主运输大巷采用胶带运输机运输，辅助运输大巷采用无轨胶轮车运输，运输能力大，调度方便灵活。32矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井设计年工作日为330D，工作制度采用“四六制”，每天四班作业，三班生产，一班准备，每班生产6H。矿井每昼夜净提升时间为16H。第四章井田开拓41井田开拓411井田开拓的基本问题井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，简历矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些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不知开拓巷道等问题，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，合理学则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。确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则（7）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤、高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。（8）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。（9）合理开发国家资源，减少煤炭损失。（10）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。（11）要适合当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。（12）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综合开采。42概述421地质构造博文矿井田位于太行山隆起带与山前大断层之间的过渡地带，即武安断陷的北部。为一不完整的、被NNE向断层切割的NNE向显德汪向斜向斜称为博文向斜。该向斜宽缓开阔，略显波状起伏，向斜形态较清晰完整。在第12勘探线以南，发育一轴向NWW向的向斜，与NWW向栾卸向斜相复合的构造。井田东部规模较大的NNE向称为栾卸向斜。显德汪向斜与栾卸向斜之间还有李石岗向斜及李石岗南背斜等次级褶皱构造。区内大中型断层大多分布在博文向斜东翼及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入，井田为单斜构造，以断裂构造为主。矿井地质构造简单。地层走向为34，倾向向东南倾斜，倾角1015。断层基本为高角度正断层，断层面倾角一般7080，以NNE及NS为主，断层面一般不宽。北部构造相对简单，大中型断层一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小构造比较发育，走向与其邻近的大中型断层基本一致，但延伸不远即消失。422煤层赋存状况该井田含煤56层,煤层总厚度约15M，其中以2号煤层为矿井主采煤层。10、11、12号煤层赋存状态极不稳定，为局部可采煤层，故暂不可采。各煤层变质程度较高，煤种牌号为无烟煤。423水文地质情况井田内含水层自下而上有奥灰强含水层，厚度大，富水性较强；大青灰岩含水层厚度56M，为较强含水层；伏青灰岩含水层厚度35M左右，为较强含水层；野青灰岩含水层含水性差，一般不含水；山西组砂岩含水层厚70M左右，含水性弱到中等；上石盒子组细砂岩以上含水层厚度大于100M，虽含水性不强，但静储量比较大；第四系砂砾石层最厚94M，一般5060M，富水性较强。矿井正常涌水量192M/H，最大211M3/H。424地形因素本井田位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，呈山前过渡平原地形特征。井田地面海拔标高在2468735577M。425综述综合上述因素本井田不具备平硐开拓的地形条件。由于煤层埋藏深、表土层厚，不具备斜井开拓的条件。且水文地质条件属中等类型。故采用立井开拓。符合立井开拓的适用条件及优点立井开拓的适用条件一般为（1）煤层赋存较深或冲击层较厚。（2）适用于水文复杂，多水平开采的倾斜煤层。（3）立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件限制，技术上也比较可靠。当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。其优点如下（1）能通过复杂的地质条件，提升能力大，机械化程度高，易于自动控制；（2）井筒为圆形断面、结构合理、维护费用低、有效断面大、通风条件好、管线短、人员升降速度快。43确定井筒形式、数目431井筒形式的确定井筒形式有三种平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。平硐开拓受地形及埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。斜井开拓与立井开拓相比，井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。前辛安矿井煤层倾角小，平均1515，为缓倾斜煤层；表土层较厚，无流沙层；水文地质情况比较简单，矿井涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井开拓或立井开拓，经后面比较确定井筒形式为立井单水平开拓加暗斜井延伸（位于井田中央）。432井筒位置的确定井筒位置的确定原则有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输大巷的布置，石门工程量少；有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村或不迁村；井田两翼储量基本平衡；井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层；工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；工业广场宜少占耕地，少压煤；距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。由于井田西部边界距侯月铁路很近，故为便于地面运输及工业广场布置，主井井筒位置布置方案也可以选择在井田西部边界附近。经后面方案比较确定主、副井筒位置在井田中央。433井筒数目的确定根据目前的技术经济条件，采用立井开拓时，立井的数目至少在两个以上。同时根据本井田具体的条件，两个立井可以满足井田运输的要求，在本矿井设计中，将中央北部边界风井和主、副井作为矿井的初期工程。因此，本矿井设计为三个井筒即主井、副井和回风立井。44工业场地的位置工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田中部。工业场地的形状和面积根据所列工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面积为18公顷，形状为矩形，长边平行于井田走向，长为550M，宽为450M。45盘区划分井田主采煤层为2煤层，其它煤层均不可采。设计中针对2煤层。2煤层倾角不大，为513，平均9，为缓倾斜煤层，故设计为立井两水平开拓加暗斜井延伸。一水平标高80M，主要开采方式为采区式开采，二水平标高250M，主要开采方式为采区式开采，。2生产能力可采储量为263MT，服务年限为57A。46主要开拓巷道2号煤层平均厚度为700M，赋存稳定，底板起伏不大，为水平煤层，煤层厚度变化较大。故矿井开拓大巷布置在岩层中，大巷间距15M。布置一条主运输大巷，一条辅助运输大巷，共两条大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，大巷沿底部岩层中掘进，大巷沿走向布置，由于煤层较缓，巷道坡度不随煤层而起伏，为近水平。47方案比较（1）提出方案根据以上分析，现提出以下三种在技术上可行的开拓方案，分述如下方案一立井两水平开拓（井筒位于井田中央）主、副井井筒均为立井，布置于井田中部边界，设两个水平。轨道大巷采用电机车运输。轨道大巷和运输大巷分别布置在岩层和煤层中。图41方案一立井两水平开拓5012053450675089213方案二立井单水平加暗斜井延伸