淮北雨谷东矿井新井设计说明

论文（设计）题目雨谷东矿井新井设计设计煤层9、12、17目录目录I摘要VIABSTRACTVII前言11井田概况及建设条件211井田概况2111井田位置及交通2112地形地貌2113气象3114地表水3115地震312矿井建设的外部条件3121运输条件3125建筑材料供应条件513矿井建设的资源条件5131区域地质5132矿区地质5133煤层8134开采技术条件10135资源量及勘探程度152井田开拓1721井田境界及可采储量17211井田境界17212储量1722矿井生产能力及服务年限19221工作制度19222生产能力的确定19223服务年限2023井田开拓21231开拓方案的确定21232开拓方案综述27233开采顺序2724井筒、井底车场及硐室27241井筒布置及装备27242井底车场28243硐室2825主要运输方式及设备28251运输方式28252运输设备28253矿车293采煤方法3031设计采区概况30311采区位置30312采区边界、范围30313可采煤层30314煤质31315采区储量31316采区生产能力及服务年限3332采区巷道布置及生产系统34321采区布置方案34322采区巷道布置3533采煤方法及工艺设计36331设计工作面概况36332采煤方法及工艺选择37333工作面回采工艺设计37334工作面生产能力39335顶板管理39336回采工艺设备选择3934巷道掘进40341初期巷道工程量40342掘进工艺及设备404通风与安全4141矿井通风41411通风规定41412通风系统选择41413风量计算与分配42414矿井通风阻力计算47415矿井通风设施4942矿井灾害防治简述49421瓦斯灾害防治49422顶板灾害防治51423水害防治52424粉尘防治53425火灾防治545矿井主要设备选择5651提升运输设备56511设计依据56512选择计算56513设备选型6352通风设备64521设计依据64522选型计算64523设备选择6553排水设备65531设计依据65532选型计算65533水泵选择6654压气设备67541设计依据67542选型计算67543设备选择676供电及通讯6961供电电源6962电力负荷6963供电方案7064变压器选择7065通讯与信号717采掘计划7271“三量”及可采期7272建井工期7373开采计划7474巷道掘进工程计划748经济分析及评价7581劳动定员及劳动生产率75811矿井工作制度75812劳动定员75813劳动效率7682投资估算76821井巷工程投资估算76822土建工程投资估算76823设备及工器具投资估算77824投资估算汇总表7783生产成本估算77831原煤成本计算77832固定成本与可变成本计算8084技术经济评价80841产品销售价格及收入80842年销售及附加税计算81843利润81844盈亏平衡分析8185技术经济指标82参考文献86致谢87附录88摘要雨谷东矿井位于贵州省盘县境内，该地区气候条件适宜，交通条件比较方便，矿井设计开采煤层为9、12、17煤层，三层煤的平均厚度分别为287M、362M、382M；平均倾角为16；煤层之间的间距较小，分别为15M、17M；井田走向长23KM，倾斜宽24KM，面积412KM2；井田内的工业储量约为13645万T，可采储量为10920万T；矿井的设计年产量为120万T/A，设计服务年限为60A；日工作班数为四班，工作面作业方式采用的是“三班采煤，一班准备”。设计井田内有F11、F114、F13大的断层构造，对矿井的正常生产无影响，矿井按煤与瓦斯突出矿井设计。井田内采用片盘斜井开拓方式、开采水平标高设置为900M。根据井田内断层和构造的特点，将井田为五个采区，采区采用联合布置方式。采区内区段间的开采顺序采用下行式；分层间的开采顺序为下行式；煤层间的开采顺序也采用下行式。井下煤炭主要采用皮带运输机和刮板运输机运输，材料和矸石等采用矿用电机车运输。矿井的采煤方法采用的是单一走向长壁后退式采煤法，回采工艺为“综采”。采区的通风方式采用的是抽出式通风，选用矿用隔爆轴流式通风机，采区由主、副斜井进风，回风斜井回风。关键词井田开拓，采区巷道布置，采煤方法，通风方式RAINEASTVALLEYMINEDESIGNNEWWELLSDESIGNSEAM9、12、17ABSTRACTRAINEASTVALLEYMINEINGUIZHOUPANXIANINTHEREGIONSUITABLECLIMATICCONDITIONS,MORECONVENIENTTRAFFICCONDITIONS,EXPLOITATIONOFCOALMINEDESIGNFOR9,12,17SEAM,THEAVERAGETHICKNESSOFTHETHREETIERCOALWERE287M,362M,382MTHEAVERAGEINCLINATIONOF16SMALLERDISTANCEBETWEENTHECOALSEAM,WERE15M,17MMINETOLONG23KM,TILT24KM,OF412KM2MINEFIELDOFINDUSTRIALRESERVESOFABOUT13645MILLIONT,CANBERECOVERABLERESERVESOF1092MILLIONTDESIGNEDANNUALOUTPUTOFTHEMINEFOR12MILLIONT/A,THEDESIGNLENGTHOFSERVICEFOR60AWORKONTHENUMBEROFCLASSESFORFOUR,FACEOPERATIONSISBASEDON“THREEMINING,AGROUPOFPREPARATIONS“DESIGNOFAMINEFIELD,F11,F114,F13MAJORFAULTSTRUCTURE,THENORMALPRODUCTIONOFTHEMINENOTAFFECTED,ACCORDINGTOMINECOALANDGASOUTBURSTMINEDESIGNMINEWASINCLINEDTOUSEFILMDEVELOPING,THELEVELOFEXPLOITATIONOFTHESEALEVELISSETTO900MACCORDINGTOTHEMINEFAULTANDSTRUCTURALCHARACTERISTICS,WILLBEMINEFORFIVEMININGAREA,AJOINTMININGAREALAYOUTMININGSECTIONBETWEENTHEEXPLOITATIONOFTHEREGIONBYDESCENDINGORDEROFHIERARCHICALORDEROFTHEMININGDOWNSEAMBETWEENTHEMININGSEQUENCEISALSOUSEDFORDOWNLINKUNDERGROUNDCOALUSEDMAINLYBELTSCRAPERTRANSPORTPLANESANDTRANSPORTAIRCRAFT,SUCHASUSEOFWASTEMATERIALSANDMINELOCOMOTIVETRANSPORTOFELECTRICITYMINESMININGMETHODSUSEDINASINGLEBACKTOLONGWALLMINING,MININGTECHNOLOGYTO“FULLYMECHANIZEDCOALMINING“MININGAREAOFTHEVENTILATIONSYSTEMISUSEDOUTOFVENTILATION,THECHOICEOFMINEFLAMEPROOFAXIALFAN,FROMTHEMAINMININGAREA,THEDEPUTYINCLINEDSHAFTINTOTHEWIND,THEWINDINCLINEDTORETURNTOTHEWINDKEYWORDSTHEWAYOFMINEDEVELOPMENT,THEDISTRICTOFOPENING,THEWAYOFMINNG,THEWAYOFVENTILATION前言毕业设计是理论知识的综合体现，是理论知识和实践的集合体，是所学知识的一种升华，是对我们动手能力的一种检验。因此，在做设计的过程中，必须理论与实践相结合。做好毕业设计要用心去想，认真去做，让毕业设计真正来自心灵深处，为我们进入纷繁复杂的社会大家庭做好充分的准备。因此，我们在做设计时应遵守以下基本原则第一点矿井设计必须贯彻国民经济建设有关方针政策，特别是煤炭工业的各项具体政策，应有全局观点。第二点矿井设计应在立足国情的前提下，满足技术上先进，经济上合理，安全可靠适用，并要为矿井发展留有余地的原则。在目前，还应特别注意提高经济效益、社会效益和环境效益，以取得较好的综合业绩。第三点在设计中，应理论联系实际，尽量运用所学的科学技术知识，应拓宽思路，在不违反国家方针政策和技术规范的前提下，大胆采用国内外先进技术和设计方法。矿井设计内容主要包括开拓、准备、回采三大部分，主要解决井田开采煤技术方案和确定各项参数，如确定井田的开拓方式、巷道布置及主要生产系统，选择采煤方法，确定阶段垂高、采区走向长、采煤工作面长等。所选择的方案及参数在技术优越，经济合理的，安全可靠。选用的方案生产系统要简单、可靠、安全，技术优越，有利于实现生产过程的机械化、自动化，集中化，初期投资少，劳动生产率高，吨煤生产费用低，矿井建设时间短，投资效果好，投资回收期短，利润高。满足矿井投产快、投资少、长期、稳定、持续发展的战略目标。1井田概况及建设条件11井田概况111井田位置及交通雨谷东矿井属于贵州盘南煤电集团有限责任公司所辖。位于贵州省盘县南部，响水镇、大山镇及忠义乡境内，地理座标为东经10433231044210，北纬252439253228。南昆铁路威（舍）红（果）段从井田西部沿响水河东岸穿过，并在小雨谷设有车站。盘（县）兴（义）公路由井田东部的大山镇经过，大山镇至盘县59KM。另外井田西部的响水至威箐、水塘、盘县有公路相通，全长60KM,雨谷东矿井至大山镇有简易公路相通，全程14KM。井田交通位置见图111。图111交通位置112地形地貌本井田地貌属构造剥蚀地貌，发育单面山。含煤地层与其上覆飞仙关组、下伏峨眉山玄武岩组构成宽缓的单斜谷，其走向与地层走向基本一致。单斜谷前、后两坡冲沟均较发育。局部地段发育滑坡、崩塌及剥落等坡地重力地貌；地形平缓开阔地带属溶蚀构造为主的岩溶地貌，常见溶蚀洼地、漏斗、溶洞及落水洞等岩溶形态。整个井田地貌形态为中部高两翼低的展布形态。最高点为井田东部的大山丫，标高215376M，最低点位于西部响水河河谷，标高1355M，相对高差为79874M。113气象井田内气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带高原性季风气候区。年平均气温152，极端最高气温367，极端最低气温79；年平均降雨量13829MM，最大21055MM，最小7915MM，降雨多集中在510月份，约占全年的878。风向以东北风为主，也常见西南风，历年最大风速24M/S；最大风力8级。最大风速和最大风力多为西南风，一般出现在每年的春季和夏季。雪凌11月至竖年4月间，冻结期12月至竖年2月，雪凌线在1700M以上。114地表水本井田河流属珠江水系，南盘江上游支流，为山区雨源型河流，流量随季节变化大，雨季山洪飞瀑，河水暴涨暴落，枯季流量深微。井田内主要河流有响水河、铁厂河、鲁楚河、雨谷小河等。响水河为井田内最大河流，枯季流量147M3/S，丰水期流量200250M3/S。矿区主要主要有响水河、雨谷河、鲁楚河、黄家溪，均流经煤系地层。115地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该矿井抗震设计基本地震加速度值为005G，地震烈度为度。12矿井建设的外部条件121运输条件南昆铁路威（舍）红（果）段从井田西部沿响水河东岸穿过，并在小雨谷设有车站。盘（县）兴（义）公路由井田东部的大山镇经过，大山镇至盘县59KM。另外井田西部的响水至威箐、水塘、盘县有公路相通。另外还有正在建设的毕兴高速公路从矿区范围经过。原煤可以通过专用铁路干线和个高等级公路运输到个用煤单位及用户。122电源条件区内盘县发电厂装机容量1000MW。距矿井以北约32KM处有盘江煤电集团正在筹建的火铺矸石电厂，装机容量45MW。矿区内已建有盘关和沙坡二座110KV变电所、兴义220KV变电所、红果220KV变电所，正在建设盘南电厂施工用35KV变电所、盘南电厂220KV启动变电所。123水源条件1地面河流和水库本井田河流属珠江水系，南盘江上游支流（黄泥河），为山区雨源型河流。流经本区的主要河流响水河、铜厂河、马依河等。枯季流量分别为147M3/S、0039M3/S、00379M3/S。矿井附近现有水库5座，分别为清底河水库（库容620万M3）、沙坝水库（库容105万M3）、大滥滩水库（库容45万M3）、跳马河水库（库容75万M3）、滑石水库（库容156万M3）。均为农灌水库，其中清底河水库、沙坝水库水质、水量均可满足矿井用水，但距离矿井较远，引水工程量大，且存在与农业争水问题。拟建的响水水库，位于矿井主场地西面，距主场地约750M，为盘县响水电厂供水水源。根据国家电力公司贵阳勘测设计研究院2001年1月“盘县响水火电厂（扩容）供水水源规划设计报告”，除去响水电厂取用水量后，响水水库剩余水量能够满足本矿井用水要求。2地下水根据对井田内泉点流量动态观测和水质分析，1261、1262、0号泉及606号钻孔可作为矿井供水水源,本矿井正常涌水量334M3/H，最大涌水量1089M3/H。124土地征用1根据相关资料及现场情况矿区内靠近煤层露头一线及浅部附近无村寨等集中建筑，对于零星住户应逐渐予以搬迁（本设计参照地质资料情况，要求区内受影响住户均须搬迁），总之应确保先搬迁（或保护）后回采的原则。2必须进一步调查落实矿区内的居民建筑情况，对居住较密集且较多的居民建筑，搬迁困难时，必须在井下留设保护煤柱，设置禁采区，禁采区内严禁开采。3矿井须根据地质灾害评估要求对矿区内可能存在的地质灾害采取针对性的防治对策措施。125建筑材料供应条件矿井建设所需材料中钢材、水泥需从盘县或外地调入，其它建筑材料如砂、石材、砖瓦、石灰、木材等均可就地解决。13矿井建设的资源条件131区域地质1地层区域地层，自下而上赋存有泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、下第三系（E）和第四系（Q）地层。2构造盘江矿区大地构造位置处于六盘水断陷、普安旋扭构造变形区黔西南涡轮构造带上的盘南背斜与下甘河断裂之间，属盘南背斜南东翼西端。区域构造特征表明，井田内构造面貌主要与燕山运动有关。在燕山运动过程中，出现南北向的正反两次直扭构造运动的复合叠加，后期顺时针直扭运动可能为燕山运动中、晚期产物。所以盘南背斜是在先期反时针直扭运动形成的北东向构造行迹的背景上又叠加了顺时针直扭运动。盘南背斜属不对称的复式背斜，轴向N60E，呈一反“S”型褶曲。因此，使盘南背斜南部西端形成一系列向南西收敛的向、背斜褶皱和扭性断裂组成的一个小型压扭性帚状构造，称忠义压扭性帚状构造和马依张扭性帚状构造。忠义压扭性帚状构造向南端雨谷收敛，向北端马依撒开，其旋涡中心在保田向斜的中心部位。3主要矿产雨谷矿区主要矿产以煤矿为主。132矿区地质1地层雨谷勘探区出露地层由老到新有二叠系下统茅口组（P1M），二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）、龙潭组（P2L），三叠系下统飞仙关组（T1F）、永宁镇组（T1YN）和第四系（Q）等地层，含煤地层为龙潭组。地层特征见表131。表131井田地层特征地层系统厚度M系统组段最小最大平均主要岩性及特征第四系（Q）015为残积、坡积、洪积及冲积物，岩性为砂土、粘土及砾石组成，分布零星第二段160为黄色、暗黄绿色泥岩，粉砂质泥岩夹暗紫色砂岩，灰色白云质灰岩永宁镇组（T1YN）第一段281上部第二亚段为灰色微晶至隐晶白云质灰岩，平均厚221M。下部第一亚段为灰紫色、灰色泥质灰岩，薄至中厚层状，厚4085M，一般60M上段289406410俗称紫色层，自下而上分为三个亚段，第一亚段为紫红色泥岩、粉砂岩，厚度97190M，一般150M；第二亚段以暗紫及紫色粉砂岩、泥岩为主，夹细砂岩，厚度152280M，一般210M；第三亚段厚度3580M，一般50M。下部20M左右为紫红色泥岩、粉砂质泥岩，上部以灰紫色泥质粉砂岩、粉砂岩为主三叠系（T）下统T1飞仙关组（T1F）下段93140115上部为灰绿色夹紫色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。下部为灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及粉砂岩。上段7311996由北西向南东逐渐增厚，岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩及煤层中段102150120西南及东南部厚度较大，岩性主要为粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层龙潭组（P2L）下段岩性主要为粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层二叠系（P）上统（P2）峨眉山玄武岩组（P2）第三段106185150深灰色、紫色、暗绿色火山角砾岩，偶夹玄武岩第二段283835浅灰色、灰绿色泥质粉砂岩、粉砂岩、泥岩第一段426245灰绿色拉斑玄武岩及玄武岩，致密块状，坚硬下统（P1）茅口组（P1M）400500出露于井田北部外围，主要为浅灰色、灰色厚层灰岩，含白云质团块或白云岩。2构造井田位于盘南背斜南东翼西端。地层走向自西向东为N30ENEN80EN60E，倾向南，基本为一单斜构造。西部收敛、东部撒开、向北凸出的弧形。构造行迹以断裂为主，发育NNE和NWW向两组断裂，断层发育。井田内次级褶曲不甚明显，规模很小。井田内共发现断层3条，落差在50100M之间。分别为F11、F114、F13，详见表131。井田内断层发育具有以下规律1井田内断层以北西西向为主，北北东向次之。2从平面分布看，北西西向断层主要集中在井田中部，北北东向断层分布于井田西部及东部。前者对煤系地层的切割破坏较小，但在断层发育部位，地质构造条件都相对复杂。后者对煤系地层的切割破坏较大。3本井田的构造面貌与燕山运动有关，北北东向断层与盘南背斜轴向基本一致，说明是在燕山运动过程中形成的张扭性断层。北西西向断层为后期顺时针扭动形成的压扭性断层，不难看出后期顺时针扭动构造是对煤层后期改造起主导作用的构造。就本井田而言，则是构造应力相对集中部位，属于忠义压扭性构造的收敛端。煤层的形变和断裂破坏都较其它地段为甚。根据含煤地层产状变化及断层、褶曲的发育情况，井田的构造复杂程度属“二类中等”构造。3勘探程度从所提供的地质资料分析，该地质工作取得了以下主要成果1查明了井田构造形态及井田主要断层。2查明了可采煤层的层位，厚度结构及变化规律和主要可采煤层的可采范围及露头位置。3查明了可采煤层的煤质特征。煤类及变化情况，其工艺性能已经了解，并评价了工业用途。4查明了井田水文地质特征，正确评价了矿井充水因素；对可供利用的工业及生活用水的水量和水质进行了评价。5实测并分析了主要可采煤层的瓦斯成份，含量及其赋存规律；评价了可采煤层的自燃趋势和煤尘爆炸危险性以及顶底板的工程地质特征。提交的井田勘查地质报告，可以作为矿井设计、建设和生产的地质依据。表132井田主要地质构造特征序号名称断层性质断层面走向断层面倾向倾角落差M水平断距M位置及范围F11隐伏断层60100250501251500标高以上F114隐伏断层6240801839局部F13平推正断层65501002449整个矿区133煤层1含煤地层井田煤系地层含煤3层，其可采煤层为9、12、17煤层。大部分为中厚煤层（厚度大于或等于287米）。煤层赋存较稳定，无明显分叉合并、变薄尖灭等现象。（见可采煤层特征表133）。表133可采煤层特征全层厚度（M）夹石层数煤层间距（M）煤层编号极值均值极值均值对比程度可采程度稳定程度极值一般92563322870301可靠可靠全区全区稳定稳定70260150123244473820512可靠可靠全区全区稳定稳定8033017017235493620502可靠可靠全区全区稳定稳定2含煤性本井田龙潭组地层含煤层3层，分别为9、12、17煤层，9煤层厚287M、12煤层厚362M、17煤层厚382M。总厚度1031M含煤系数133，全区可采。3可采煤层井田内自下而上共有3层可采煤层，采用总厚度平均1031M。见表133。19号煤层位于龙潭组上段底部。煤层结构单一，一般不含夹石或含一层夹石。顶板岩性多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部粉砂岩及泥岩夹一层薄煤层。底板岩性以10M统计，上部为粉砂岩，下部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。212号煤层位于龙潭组中段顶部。煤层采用厚度变化较大，西部和东部各有2个不可采区，中部有一个零点区，不可采区面积约占四分之一左右。可采区内煤厚变化不大，该煤层一般含一层夹石，结构较简单。顶板岩性以10M统计，顶部为厚0105M的含根泥岩，其下为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部为泥岩。底板岩性按10M统计，直接底板为厚01506M的含根泥岩，其下为粉砂岩、粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，一般为13层薄煤层。317号煤层位于龙潭组中段上部，煤层采用厚度变化较大，局部有突然增厚或变薄现象。井田范围内见2个零点区，另见4个零星不可采区，见4个特厚异常区。总体以井田中部厚度较大，向东及向西厚度逐渐变小。顶板岩性按厚度15M统计，上部为泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，顶部010094M为含根泥岩或粉砂质泥岩。底板岩性厚度一般8M，多为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。顶部010094M为含根泥岩或粉砂质泥岩。4煤质1本区煤层的煤质牌号为平瘦、瘦煤及焦煤。详见其（表133）。表133井田各煤层煤种煤层91217煤类JMSMPSJMSMPSJMSMPS各煤层容重见表134。表134煤层容重煤层91217容重（T/M3）1451481432煤层的其他特征灰分原煤平均灰分为18712657（17号煤最低），其中其余煤层全为中灰；精煤平均灰分为695931。硫分原煤平均值为048485，精煤平均值为037162。从原煤平均值来看，17为特低硫，9、12、为富硫，各煤层中硫酸盐硫的含量均很低，一般为001，特低硫中以有机硫为主，低硫煤中硫铁矿硫与有机硫几乎相等；中高硫煤中以硫铁矿硫为主，一般随硫分增高硫铁矿硫也增高，据统计，硫铁矿硫在全硫中所占的比例，中硫为8732，富硫为8593，高硫为9006。磷分所有煤层均为低磷。砷各煤层平均砷含量均很低，一般为24PPM。煤的风化与氧化根据测定结果，本井田风、氧化带深度确定为50M。5煤的工业用途本井田以炼焦用煤为主，占总储量的72，少量贫煤，占总储量的28，炼焦用煤具有中灰、中硫、低磷、低灰熔点、中高发热量的特点，达到冶金焦用煤质量，可作为炼焦配煤或气化用煤。本井田贫煤的煤质特征为中灰、富硫、低磷、高灰熔点、中高发热量，洗选后精煤灰分为803，硫分102，是较好的化工、动力用煤及民用煤。中煤可供动力、电力及民用煤。134开采技术条件1水文地质条件1区域水文地质区域内有南盘江及北盘江两个汇水型水文地质单元，其分水岭由井田北部的大平地、冷风丫口、里坪一线近东西向延伸。地层主要为可溶岩和非可溶岩两大类组成，石炭系的摆佐组、黄龙群、马坪群，二迭系的栖霞组、茅口组，三迭系的永宁镇组、关岭组属可溶岩类，岩溶发育，地下水埋深中等，富水性强；二迭系的梁山组、峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组，三叠系飞仙关组属非可溶岩类，基岩裂隙发育有限，富水性弱。地下水的补给来源以大气降水为主。在可溶岩地区大气降水通过落水洞、漏斗迅速惯入地下，补给地下水。在非可溶岩地区，大气降水则沿着岩石的细小裂隙或空隙渗入地下，补给地下水。地下水的迳流、排泄受岩性、构造及地形地貌的控制，在可溶岩地区多为暗河及管道集中迳流，以岩溶大泉及暗河出口的形式于河谷、断层谷地、可溶岩与非可溶岩接触带排出地表；在非可溶岩地区，地下水多沿着裂隙、孔隙呈隙流及分散的方式短距离径流，以下降泉及分渗流的形式近源排泄于沟、谷等地形低凹处。2井田水文地质条件根据地层岩性，大体可分为可溶岩和非可溶岩两大类，栖霞组、茅口组、永宁镇组、关岭组属可溶岩类，岩溶发育，富水性强，补给、迳流、排泄条件良好，是地下水的活跃层位；峨眉山玄武岩组、二叠系龙潭组、三叠系飞仙关组属非可溶岩类，含裂隙水，但充水空间不发育，无明显含水层，根据以往勘探成果和生产矿井实践验证，与矿井开发有关的岩层既是煤矿床充水的弱含水层段，又是茅口组、永宁镇组灰岩岩溶水的隔水层段。一般矿井属以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单，局部中等偏简单。1二叠系下统茅口组分布于井田北缘及西缘，岩性主要为灰岩，溶洞、落水洞、溶斗及溶蚀槽谷等岩溶微地貌发育。调查泉点3个，雨季最大总流量183671L/S，枯季最小总流量31461L/S，一般泉流量大于210L/S。施工抽水孔一个（606孔），单位涌水量09321L/SM，地下水富水性强，但极为不均一，具承压性（据606钻孔揭穿茅口灰岩12609M，水头高出地面1226M，标高为140547M，承压水柱高1713M）。水质类型为HCO3CA型。2峨眉山玄武岩组分布于井田北部及西部，出露面积389KM2，岩性主要为玄武岩及凝灰岩。调查泉点41个，调查时总流量12871L/S，一般泉流量小于1L/S，个别达3007L/S。施工J608、601、1101号抽水孔3个，单位涌水量分别为00041、00061、001L/SM。富水性弱，但具承压性（以上抽水孔静水位均高出地面，最高可达1100M，标高为139842M，承压水柱高9120M）。水质类型为HCO3KNA、HCO3CA及SO4CA型。3龙潭组分布于井田中部，出露面积1286KM2。岩性主要为泥粒、细粒碎屑岩。调查泉点151个，调查时总流量23541L/S，一般泉流量为0001051L/S，个别达3921L/S。水质类型为HCO3SO4CAMG、SO4HCO3CAMG、HCO3KNA、SO4CA型。4飞仙关组分布与龙潭组基本一致，地表多为陡坡地形。岩性主要为细粒碎屑岩组成。调查泉点146个，调查时总流量23441L/S，一般泉流量为0001051L/S，个别达1951L/S。施工J406、J10542个抽水孔，单位涌水量分别为005261、00438L/SM。富水性弱，具承压性（据J10542号抽水资料，水孔高出地面703M，标高为173652M）。水质类型为HCO3CA、SO4CAMG型。5永宁镇组分布于井田南部，出露面积2325KM2。岩性碳酸岩为主，夹砂岩、泥岩等。落水洞、漏斗、岩溶凹地等岩溶微地貌发育。调查泉点27个，调查时总流量69131L/S，一般泉流量为0101440L/S，个别达501L/S。富水性强，但极不均一。6第四系残积、坡积、洪积物分布于缓坡、冲沟、河谷地段，厚度小于10M；崩积物及剥落物分布于坡脚，零星覆盖于各地层之上，厚度薄。在第四系松散堆积物中，时有泉水出露，降雨之后，有些泉点随之干涸。（7）滑坡井田内有大小滑坡11个。较大的5个，沿煤系地层露头分布，为切层滑坡，现处于稳定压密阶段。滑坡体裂隙发育、透水性好，有一定的赋水能力。下鲁楚滑坡近圆形，面积为0175KM2。厚度大于15M，由飞仙关组下段滑移到龙潭组上段地层之上。调查泉点4个，调查时总流量059L/S，一般泉流量为005022L/S。富水性弱。丫口寨滑坡长条形，面积为019KM2，被崩塌物、剥落物覆盖，由飞仙关组下段地层滑移至龙潭组中段地层上。303号钻孔揭穿该滑坡，厚度为2285M。钻孔施工过程中，出现严重漏水，近似稳定水位为1415M。调查泉点2个，调查时总流量034L/S。据142号泉长观察资料，枯季时水断流，雨季流量为499L/S，说明该滑坡导水性强，富水性弱。水质类型为HCO3CA型。杨家河沟滑坡长条形，面积为0596KM2，901、J908两孔揭穿厚度分别为5335M及4225M。钻孔揭露时出现漏水。调查泉点4个，调查时总流量1048L/S，一般泉流量为0030317L/S，流量变化大。据L42、L45两泉长观察资料，流量分别为016164L/S和010424L/S。901号钻孔进行了抽水试验，单位涌水量0176L/SM，说明该滑坡地下水受大气降水控制明显，动态变化大，富水性弱。水质类型为HCO3CAMG型。老马地滑坡长条形，面积为102KM2。2209、2210两孔揭穿厚度分别为3233M、2804M，为飞仙关组下段、龙潭组上段地层滑移至龙潭组中、下段地层之上。调查泉点7个，调查时总流量886L/S，一般泉流量为000109747L/S，最大流量可达7L/S。据87号泉长观察资料，流量为10211464L/S。说明该滑坡地下受大气降水控制，动态变化极大，富水性弱。水质类型为SO4CAMG型。台草坡滑坡近方形，面积为0865KM2。为飞仙关组下段地层滑移至龙潭组地层之上。调查泉点5个，调查时总流量199L/S，一般泉流量为005015L/S，最大流量可达157L/S。22301、22302号钻孔揭露厚度分别为6631M及8003M，揭露时出现漏水。据Z92号泉及108号泉长观察资料，流量分别为0131441L/S及0081282L/S；22301号孔简易抽水试验资料，单位涌水量为0687L/SM。说明该滑坡地下水动态极不稳定，导水性强，富水性弱。水质类型为SO4CAMG、HCO3CA型。井田内主要发育北东向及北西向断层，中部有少量弧形断层发育，多属正断层。由于含煤地层大多为塑、柔性岩石，断层破碎带发育宽度小，且被泥质物充填，因此，其地下水的赋存与运移受到限制。地表断层带上泉水出露少，流量小，一般为010040L/S。精查钻孔穿过断层的71处，均未发现涌、漏水现象，水位变化正常，仅详查时1104孔穿过F11断层时发生漏水。本区断层富水性弱，导水性差。3地表水、地下水流量动态变化对井田内河流、有水流的小煤矿、泉点。进行流量动态观测，流量变化具明显的季节性和年周期性，规律性与降雨量变化基本一致。在一个水文年中，69月份为雨季，11月至竖年4月为枯季。地表水流量在暴雨后12小时明显增大，地下水流量一般在暴雨后12天开始增大。回采范围内矿井正常涌水量334M3/H，最大涌水量1089M3/H。2煤层顶底板各煤层的顶底板情况见表134表134煤层顶底板特征煤层顶板底板M9多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部粉砂岩及泥岩夹一层薄煤层。上部为粉砂岩，下部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩M12顶部为厚0105M的含根泥岩，其下为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部为泥岩。直接底板为厚01506M的含根泥岩，其下为粉砂岩、粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，一般为13层薄煤层。M19上部为泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，顶部010094M为含根泥岩或粉砂质泥岩厚度一般8M，多为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。顶部010094M为含根泥岩或粉砂质泥岩。3瓦斯、煤的自燃及地温1瓦斯井田内主采煤层的瓦斯含量（含重烃）7422135ML/GR，平均1302ML/GR。瓦斯含量由上部向下部煤层增大，瓦斯梯度煤层埋藏深度每增加2805M，其瓦斯含量增加1ML/GR；瓦斯增长率煤层埋藏深度每增加100M，瓦斯含量增加356ML/GR。瓦斯含量的变化规律为不同煤层随埋藏深度的增加瓦斯含量增加，主要在浅部至中深部规律较为明显。同一煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系较为明显，瓦斯含量的等值线与底板等高线的走势基本一致，即由浅入深瓦斯含量增大。矿井的绝对瓦斯涌出量271M3/MIN。2煤的自燃设计主要可采煤层9、12、17三层，全部为三类不易自燃煤层。3地温依井田内地温梯度为076367/100M，平均为184/100M，含煤地层温度不超过30，无高温区，无热害。4地质灾害简述无明显含水层，地震烈度为度。井田内地质构造清楚，主要河流响水河、铜厂河、马依河等。枯季流量分别为147M3/S、0039M3/S、00379M3/S。井田内气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带高原性季风气候区，风向以东北风为主，也常见西南风，历年最大风速24M/S；最大风力8级，这些对矿井的建设和生产无什么大的影响。135资源量及勘探程度1资源量本井田参与资源量估算的可采煤层有9、12、17共3层煤层全区可采。留下保护煤柱后3层煤的资源储量分别为417154万T、561058万T、527107万T。2勘探程度及存在问题1勘探程度从所提供的地质资料分析，该地质工作取得了以下主要成果1查明了井田构造形态及井田主要断层。2查明了可采煤层的层位，厚度结构及变化规律和主要可采煤层的可采范围及露头位置。3查明了可采煤层的煤质特征。煤类及变化情况，其工艺性能已经了解，并评价了工业用途。4查明了井田水文地质特征，正确评价了矿井充水因素；对可供利用的工业及生活用水的水量和水质进行了评价。5实测并分析了主要可采煤层的瓦斯成份，含量及其赋存规律；评价了可采煤层的自燃趋势和煤尘爆炸危险性以及顶底板的工程地质特征。提交的井田勘查地质报告，可以作为矿井设计、建设和生产的地质依据。2资料可靠性从所提供的地质资料看，本井田地质构造复杂程度中等、煤层赋存条件尚好，储量丰富，水文地质条件简单，由于勘探工作量布置不均匀，局部地段勘探程度不足。综上所述，本井田的资源是可靠的，具备建设特大型矿井的条件。3存在的问题及建议1矿井涌水量采用“比拟法”进行预算，采用的观测资料有限，建议矿井建设及生产期间要补充和加强矿井水文地质工作。2本井田主采煤层17煤，厚度变化大，首采块段虽然钻孔较密，但储量级别低，建议在现生产矿井三维勘探试验取得成功的基础上，对首采区开展三维物探，进一步查明构造和煤层赋存状况，提高储量级别，降低投资风险。3井田浅部钻孔数量较多，控制较密，深部钻孔数量较小，控制较稀。建议对深部进行适当的补钻工作，以进一步摸清煤层深部的情况。4各主要可采煤层的瓦斯含量采样点偏少，缺少主采煤层的瓦斯含量等值线图。建议矿井建设及生产期间应进一步完善瓦斯基本参数和突出有关参数的测定工作。5地质资料对主要可采煤层的瓦斯突出危险性的评价依据不充分，对17号主采煤层没有取样测定其瓦斯突出危险性参数。应按煤矿安全规程第176条及防治煤与瓦斯突出细则第13条的要求进行评价和鉴定。建议在矿井建设揭煤过程中进行确认。6因为对施工的钻孔未进行封孔启封检查工作，建议矿井建设和生产时注意封孔质量较差钻孔导水。7应加强对小（老）煤窑积水情况和影响范围的调查和控制，掌握准确位置，建议采用三维地震的方法探测小（老）煤窑的开采情况、积水和影响范围。2井田开拓21井田境界及可采储量211井田境界井田范围西南以F13断层为界，东北以F13断层为界，浅部以煤层露头及F114断层为界，深部以900M标高为界，开采深度为1600M至900M。本井田走向长23KM，倾斜宽24KM，面积412KM2。212储量资源量由下式可以计算，计算公式如下NIIIMSZ1410COS上式中Z煤层总储量，（万T）；S单个块段真面积，（M2）I单个块段内平均倾角，（）；MI块段煤层的平均厚度，（M）；I块段内煤层的平均容重，（T/M3）。其计算结果见表表211、表212、表213。表2119号煤层储量计算煤厚（M）面积（M2）块段编号块段内煤层平均倾角（）真厚平均平面积平均容（M3/T）储量（万T）合计（万T）117287287982997514542794279215287287413598221451781717817318287287143817214562996299417287287163055621457097709751728728795414725145415344153461528728748069075145207207合计9622546417154表21212号煤层储量计算煤厚（M）面积（M2）储量（万T）块段编号块段内煤层平均倾角（）真厚平均平面积平均容（T/M3）合计（万T）表212（续）11738238213383771487914979149216382382400445575148217566217566317382382118249514869908699084173823821034008148611496114951638238249040675148288802888061738238211027625148652466524671838238265867514839163916合计3829152505148561058表21317号煤层储量计算煤厚（M）面积（M2）储量（万T）块段编号块段内煤层平均倾角（）真厚平均平面积平均容（T/M3）合计（万T）11736236283097014344917449172183623621328232514372372331836236210328051435621956219415362362332517014317818917818951136236243792514323095230956173623621253830143678936789371636236294314014350857508578173623626214001433363733637合计36297734725143527107由于在矿井的底板等高线图上，所设计的矿井内北部有两条F13和F11断层，留设50M的距离作为断层保护煤柱；矿井的西和东部边界留设30M的煤柱作为采区保护煤柱；采区底部边界900M水平标高的地方留设30M的煤柱作为底部的保护煤柱。断层以及边界保护煤柱储量计算公式QCOSSMKQ909106287145COS1639106TCOSSMKQ1209106382148COS1654106TQ1709106362143COS1649106TCSKPQ9Q12Q1771069510687106142107T矿井的可采储量（Z）ZQZC式中P保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量。C采区采出率，厚煤层不低于075；中厚煤层不低于08；薄煤层不低085；地方小矿不低于07。Q总矿井的工业储量。该矿井所设计的四层煤的平均厚度为287M、382M、362M，属于中厚煤层，因此采区采出率应不低于08，综合考虑矿井的实际情况，选择采区采出率08。KPZGK上式中ZK可采储量，（万T）；ZG工业储量，（万T）；P永久性煤柱损失，（万T）。主要包括工业广场、井筒、井田境界、河流、湖泊（水库）、铁路、建筑物、大断层保护煤柱及防水煤柱等。K设计采区回采率。一般不得低于下列数值，即厚煤层75，中厚煤层80，薄煤层85，地方小矿70。ZK136450108081092108T22矿井生产能力及服务年限221工作制度按煤矿设计规范有关规定工作制度，充分结合本矿井的实际情况，本矿设计属于大型矿井，所以确定矿井的年工作日为330天；每天四班作业，其中三班生产，一班检修。222生产能力的确定1初步确定矿井的生产能力由于一个矿井的设计生产能力（井型）决定于储量、开采条件、技术装备水平和安全生产条件等诸多因素，所以，不可能在设计之初就能确定一个矿井的合理的井型和服务年限。然而一个矿井的开拓系统和采煤方法与井型的大小及服务年限的长短又有密切的关系。所以在设计之初应用本章第一节所计算出的“工业储量”以及设计规范有关井型及服务年限的规定，初算矿井的生产能力和服务年限，初算结果作为设计的开拓系统和采煤方法的参考。根据矿井的工业储量可以初步假设矿井的生产能力为120万T/A。2初步确定矿井的服务年限由上面所初步确定的矿井生产能力和矿井的工业储量可以按下式计算设计生产能力和服务年限/KAZT式中ZK可采储量；万TT服务年限；AA生产能力；万TAK储量备用系数；一般取1215根据可采储量ZK为10920万T，初步确定矿井为中型矿井，设计生产能力A为90万T/A、120万T/A、150万T/A，储量备用系数K为15。所以服务年限为T10920（9015）81AT10920（12015）60AT10920（15015）49A223服务年限通过用可采储量ZK计算设计生产能力和服务年限，与规范规定的相应的服务年限对照（见表221矿井的井型和服务年限表），可以判断出所设计生产能力和服务年限，最后确定矿井的设计生产能力为120万TA，设计服务年限为60A。表221矿井的井型和服务年限矿井设计生产能力（万T/A）矿井服务年限（A）矿井稳产时间（A）技改矿井服务年限（A）水平服务年限（A）大型井240、300、400120、150、180中型井45、60、90小型井9、15、21、3080507040307060503050403015302015201023井田开拓231开拓方案的确定根据雨谷新井地质条件，技术生产管理水平及设备供应等条件。为满足矿井投产快、投资少、长期、稳定、持续发展的战略目标，矿井计划首采9号煤层一采区，接替第一水平。1方案设计根据雨谷新井现有生产设备及地质资料和本矿井能投产快、投资少、持续、稳定、长期发展的战略目标，设计时从许多可行性方案中筛选出两个较优方案进行比选。根据雨谷新井地质条件，技术生产管理水平及设备供应等条件，可以提出两个大方案分别为方案一平硐开拓走向长壁采煤法、方案二斜井开拓走向长壁采煤法。方案一平硐开拓走向长壁采煤法（其中可提出技术上可行方案如下）方案1平硐开拓，集中布置方案。采用平硐开拓，井口标高为1300M，地理坐标为X2820110Y35460315，首采区布置在一采区，采用集中运输、集中排水、集中通风、供电、辅助提升联合布置，所属工程主平硐和副平硐布置在1300M标高岩层中,其他主要巷道均布置在17号煤层的底板下，矿井的采煤方法采用的是跨上山走向长壁采煤法，具体布置如下本矿井煤层属缓倾斜煤层平均倾角为16，主平硐和副平硐按3布置，三条上山分别掘在所设计的三层煤最底煤层底板30M中，一条运输斜井（上山）、一条轨道斜井（上山）；由于该矿井是高瓦斯矿井，故必须有一条专用回风巷（上山），三条上山均平行布置，回风上山布置直通地表当回风井用，其它两条不通地表,在1300M处主副平硐和轨道、运输大巷相连,在二、三、采区布置三条暗斜井,分别与运输大巷和回风井大巷相连,在四采区设计三条下三与三采区的运输、回风、轨道大巷相连，三条暗斜井均布置在17号煤层底板中按煤层平均倾角当一采区采完后，二采区作接替,布置工作面，这样初期投产快、维费低，通风线路短,不需要布置井底车场和井底水仓,排水容易,不需要布置水泵房和相应的设备,运输比斜井布置要容易,但是后期工程较为复杂,巷道的维护费用较高,通风线路较长,掘进困难。方案2平硐、暗斜井布置方案采用平硐开拓，井口标高为1300M，地理坐标为X2820110Y35460315，以F11和F13断层为界划分为五个采区，F13断层以南到1300M标