煤矿采矿毕业设计范本

1、第一章矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述地理位置及交通条件汾西矿业集团新（水）峪煤矿有限责任公司，位于山西省孝义市境内，覆盖下堡镇、兑镇镇、柱濮镇的一部分。南北长约 8.4km,东西宽约7.1km,矿区面积57.02km 1.2地形地貌本矿区位于吕梁山中段，汾河中游西岸，属黄土高原中丘陵地貌，矿区最高点位于南部海拔标高1150.2m,最低点位于矿区中北部的兑镇河谷，海拔标高847.50m。相对高差302.7m，矿区地势形态为南部中部相对较高，北部东部相对较低，区内沟谷纵横呈“V'字型发育，沟谷基本呈南北向，新生界的黄土主要分布在山梁垣上，基岩一般多出露在沟 谷中，纵观全区其地貌特征为

2、中等切割至轻微切割的中低丘陵类型。 、电源矿井用电采用双回路供电系统，一回引自矿务局自备电厂后庄变电站的内部电网，电。距孝 义市20公里，地理坐标：东经111° 35' 12111° 39' 03，北纬37° 00' 4037° 07' 29。矿区南北跨越旺家垣井田、交子里井田及新（水）峪井田，西与阳泉曲井田瓜 沟井田相邻，东邻高阳井田、宜兴井田，北以下堡河为自然边界，南以4098000纬线与交子里井田相接。矿区交通便利，南同蒲铁路介（休）西（泉）支线从矿区内穿过，矿区内设有兑镇车站，往西至阳泉曲车站。有孝（义）午（城）公

3、路通过矿区往东通大运高速公路及108国道，往北至307国道，与夏汾高速公路相通。通过铁路公路可达全国各地.表1-1矿区距邻近主要城市距离表城市距离（公里）城市距离（公里）城市距离（公里）孝义20北京691孟塬426汾阳38石家庄407西安549介休42大同531郑州814太原146包头980武汉1348压110 KV,输电距离2 Km 一回引自华北电网兑镇变电站，电压110 KV,输电距离2 Km综上所述，本矿外部建设条件较优越，硬件可靠，对矿井的建设较为有利。、水系本区内地表水属黄河流域汾河水系，主要河流为北部边缘的下堡河及横贯矿区东西的 兑镇河，柱濮河，三条河均属季节性河流，受季节影响较大

4、，雨季山洪汇集，河水猛涨， 旱季河水流量较小，甚至干涸。矿井建有自备水源地，取奥陶系灰岩岩溶地下水，水质经化验符合国家有关规定，能 解决矿区工业用水及生活用水，也为矿区的进一步发展提供了水源保证。、气象本区气候属暖温带大陆性半干旱半湿润气候，春季风大雨少干旱，夏季多雨炎热，秋 季温暖湿润，冬季寒冷少雪，四季分明，平均年气温在10.3 C左右，一月份最低平均气温-10.5 °C，最低-23 °C。七月份气温最高，最高可达 39 °C，平均降雨量约500mm雨水多 集中在79月份，占全年降雨的6080%年蒸发量为18001900mm每年一月至次 年四月为冻结期，最大冻

5、土深度 0.74 m。、地震本区地震烈度度区，根据中国地震参数区划图(GB18306-2001)，属地震动峰值加速度为0.10.15g区。、本区经济状况本区范围涉及孝义市境内的下堡镇，兑镇镇，柱濮镇、驿马乡，的部分村庄，人口约 5万人。当地农民以种植业为主，主要农作物有小麦、玉米、高梁、谷子等。区内煤炭资 源丰富，工业主要以开办煤矿为主，开采运输业较发达。1.2井田地质特征区域地质霍西煤田位于山西省中南部吕梁山脉与霍山山脉之间，北起汾阳，南至河津，在隰县、乡宁与河东煤田相连接，地理坐标在东经110° 21112° 00'之间，北纬34。46'37°

6、 15'之间；行政区划分属晋中、吕梁、临汾、运城(市)地区。本矿区位于霍西煤田 的北部孝义市境内。区域地层与华北煤田大部分地区相似，出露岩层主要为前震旦系、震旦系、寒武系， 缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、和下石炭统。在中奥陶统上沉积了石炭系、二叠系和第三系、第四系。石炭二叠系为本区主要含煤地层，为海陆交互相及陆相含煤岩系，煤田内 尚未发现火成岩。1.2.2 环境地质本矿区区域构造上处于祁吕贺“山字型”弧形构造东翼，不同级别不同形态的褶曲构 成了煤田的基本框架，高角度的正断层较发育，次一级的波浪状起伏系煤田的一大特点。 地质构造受“山字型”构造，华夏系构造以及汾河新凹陷的控制。燕山运动造

7、成了该区地 质构造的基本轮廓。井田地质情况与区域地质相符合，主要受断层及褶皱构造的控制，岩层总体为西高东 低，走向南北倾向东的单倾构造，井田内揭露的地层主要有奥陶系的石炭系、二叠系、第 三、第四系，地表大部分地区被红、黄土覆盖，仅在沟谷中出露有二叠系山西组，石盒子 组地层，出露岩层多为砂岩、泥岩、砂质页岩，泥岩、砂质页岩、风化现象较严重。砂岩 岩石裂隙发育，井田内无炭柱一般发育，无火成岩侵入。井田内水文地质条件中等或简单，地表河流均为季节性河流，平时水量较小，雨季洪 水来势汹猛，有时溢出河道，形成水患。地表沟谷中出露的砂岩有泉水涌出，含水层主要 以石炭系&、K3、K4灰岩为主，二叠系的

8、含水层砂岩富水弱。本区内的地质环境随着井下的开采发生着变化主要表现在地表土地裂缝造成水土、流 土、黄土冲涮洞、沟谷、滑坡，地面建筑裂缝，沟谷中的泉水干涸，环境恶化。在自然状态下，滑坡的出现一般较少，规模较小，滑坡的土方量以几百至几千方土石, 在沟谷中出现岩石崩塌较少，一般不会形成泥石流，滑坡一般分布在黄土较厚，阻陡峭的 沟谷内，山沟内岩石崩塌多在一岩石出露陡峭的沟谷内，他们的强度较弱。、地层1本矿井地层与霍西煤田汾孝矿区的地层一致，煤系地层的基底为奥陶系灰岩，在其 上部沉积了石炭系，二叠系地层及第三、第四系红黄土层，煤系地层与奥陶系为平行不整 合接触。矿区大部分地区被红黄土覆盖，在沟谷中出露有

9、太原组山西组、下石盒子组及上 石盒子组地层，现根据勘探及生产中的有关资料由老至新如下：1）奥陶系中统上马家沟组（02s）2）奥陶系中统峰峰组（02f）3）石炭系中统本溪组（C2b）4）石炭系上统太原组（C3t）5）二叠系下统山西组（P1S6）二叠系下统下石盒子组（P1X7）二叠系上统上石盒子组（P2s）8）第三系上新统（2）9）第四系（Q井田内地层对比的方法主要以钻孔的勘探资料为主，将各标志层、煤层、加以对比， 在巷道、实际揭露的资料中经验证对比较合理，能够指导生产，服务生产，整个井田对比 可靠。2地下含水层的划分新（水）峪煤矿位于郭庄泉域岩溶地下水系统的中北部，为浅埋藏型隐伏岩溶区，主 要接

10、受大气降水补给，矿区内出露的地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石 盒子组、上统上石盒子组、第三系及第四系地层，根据含水岩系及水力特征将井田内地下 水划分为以下几种类型。1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组2）碎屑岩类裂隙含水量水岩组3二叠系砂岩含水层二叠系含水层由若干层砂岩组成，其主要含水层为冷、K8、K9砂岩及基岩风化壳。含水层富水性受埋藏深浅条件的制约，一般情况下，含水层埋深小，富水性好，反之则差。 冷砂岩在井田内厚度变化大，层位不稳定，K8砂岩厚度在0.79.3m之间，平均4.06 m。K9砂岩厚度为5.610.10 m。平均7.80 m。基岩风化壳因为露出地表或距离地表较近， 风化

11、裂隙发育，接受补给条件较好，其富水性要好于冷、K8、K9砂岩。在断层带，滑坡体及裂隙发育的向斜部位涌水量一般较大，山西组含水层主要为K7砂岩，据214#孔抽资、丑 、料，单位涌水量为0.0068 L/S m，旺-25孔单位涌水量为0.007 L/S m，水位标高+919.8 m。水质一般为“ HS-NM型水。下石盒子组大多出露于地表，在井田内受沟谷切割 影 响，在接受大气降水补给后，经短暂径流，在合适的地段以泉的形式涌出。本组较稳定的是K8 K9砂岩，厚615 m，旺-15#钻孔在钻进到K9砂岩时曾出现过自流。高出钻口 8.65 m，水位标高+946.62，自流量0.18 L/S 。总之，山西

12、组及下盒子组砂岩含水层在正常 情况下富水性差，但也不排除在局部地段富水的可能性。据214#孔抽水资料，单位涌水量为0.0068 L/S，渗透系数为0.0285 m/d，东北高阳井田抽水结果，单位涌水量0.0012 0.0105 L/S m，渗透系数 0.00142 0.0157 m/d，地下水矿化度 0.310 0.125 g/L ， 为淡水，PH值7.88.4为碱性水。水质类型“ H-S-C- M型水。4松散层类孔隙含水层组本区松散层类孔隙含水层组为第三系、第四系地层，主要分布于兑镇河、下堡河、柱 濮河河床及主要沟谷内，以砂卵石层、砂砾石层、砂为主，卵砾石成分多为灰岩、砂均未 胶结，粒度相差

13、悬殊。分选性差，孔隙度大，为良好的含水层，也是良好的透水层。分布 于地表厚812平均9 m大的沟谷内，兑镇一带水井调查说明其水位变化均受气候及降雨 量控制，兑镇河平时水深不超过 0.2 m，常年有水，雨季山洪瀑发，水势汹涌，旱季水位 下降。专门对兑镇河的流量进行了测量，测得最大洪水位标高877.68 m，流量7.38吊/s ， 据水井简易抽水资料，单位涌水量 6.67 L/S m，受季节性影响，动态变化幅度在 1 m左 右，水质类型为H-S-C-M型水。5矿井充水因素分析本区基本以波状褶曲构造为特征，西高东低，除东部的偏店断层断距较大外，其余均 为小型断层，并以高角度张扭性正断层为主，是地表水

14、及各含水层之间相互联系的良好通 道，但对矿井开采会带来一定的影响。在煤系地层中，含水层和隔水层相间，在正常情况下这些层间地下水之间没有联系， 但在断层附近或由于煤层开采，导致顶板塌陷后，产生裂隙，形成地表水及地下水的通道， 使地下水的迳流方向发生改变，地下水通过导水裂隙进入巷道。9#煤层的直接充水含水层为&石灰岩，间接充水含水层为 Kb、K4石灰岩，主要补给区在矿区以外，K3、K4在矿区西 北部有小面积出露，补给来源以大气降水为主，含水层在补给区接受大气降水补给后，通 过地下迳流进入本区，是9#煤层的主要充水水源。、岩浆岩通过历史地质勘探和矿井揭露，本矿区内未发现有岩浆的侵入活动。1.

15、2.5 水文地质区域水文地质本区位于郭庄泉域中北部，泉域及岩溶水盆地的范围主要受汾西大向斜的控制，泉域 的北界基本沿晋中盆地的南缘到将军山以南的变质岩裸露区，南止于射姑山，盈利，团柏 一线。西起吕梁山分水岭，东边界北段至汾阳-孝义大断层，南段为霍山，山前大断裂和 一部分变质岩区，直接补给区为寒武系，奥陶系灰岩裸露区（特别是西部）及汾河河流渗 漏段。补给区面积1400 Knf ,岩溶地下水的补给，以大气降水直接入渗补给及河川径流集 中渗漏补给为主，从西部大面积灰岩揭露区入渗的地下水，从北部灵石一带汾河河谷中渗 漏的河水及从东部来的水均向河谷下游汇集，并以泉群的形式集中排泄，泉群由60余个泉眼组成

16、，出露标高+516521 m，流量7.049.80 m3/s，平均7.23 m 3/s 。区域内根据含水岩系及水力特征，将地下水划分为以下几种类型：1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组2）碎屑岩类裂隙含水量水岩组3）松散层类孔隙含水层组4）隔水层、褶皱与断层本区内褶皱构造较发育，构成矿区构造的基本格架。由于地层倾角平缓，在露头的个 别地段见到基本形态，一般不易观察到，但在主要煤层等高线图上则反映清楚（见附图） 表1-2为勘探报告及井下实测得到的主要褶皱的基本情况。表1-2 新（水）峪矿区背、向斜统计表名称位置轴向两翼倾角轴长（m）1郝家寨向斜郝家寨村西南N30 E2- 13°10002郝家

17、寨背斜郝家寒村西南N30 E5- 7°8003兑镇背斜兑镇北NW5- 6°10004恭家园向斜旺家垣以北NE80 -SE80°6-10°24005茹来背斜茹来村南50mNE75 -80°7- 10°2256黑坡沟背斜黑坡沟村NE20° -SE856- 9°17307偏店背斜偏店村南200mNE11 -NE306- 9°110008偏店向斜偏店村西400m65°2- 13°7050偏店背斜东翼至偏店断层，平行断层有一条宽约50 m左右的急倾斜带，倾角70° :在矿井内延长约6.

18、5 Km 。本井田构造形态主要为走向南北倾向东的单倾构造，区内次一级褶皱较发育，使地层 呈波浪起浮状，断层落差不大，以高角度正断层为主，逆断层主要表现为契形推移，推移 距离短，延伸长为特征。无炭柱从目前实际揭露情况看多分布于井田中部和西北部，大小 各异，长轴短的10 m，长的270 m。本区无火成岩侵入。1）断层本区内断层构造不甚发展，小断层较多，平均1.1条/Km2,多为高角度正断层，有两条大型断层。已揭露的断层基本控制了断层的断距，延展方向和长度，研究程度较高。基 本情况见表1-3，新（水）峪矿井断层统计表。表1-3 新（水）峪矿区断层统计表断层位置断层要素走向倾向倾角洛差性质延伸长度F1

19、位于矿井中央N87 ENW75°4.0正断层500F2位于矿井中央SN- N5°WNE60°3.2正断层1500以上表中所列各断层均在本矿区内，延伸出井田外则不予统计，未揭露者均属地表调查发现勘探报告资料提供，并且生产矿井对地表断层进行实际收集，资料真实可靠。井田东部边界的偏店断层下盘附近有一条宽约50 m的急倾斜破坏带，旺-23号孔打在急倾斜破坏带中山西组缺失约 25m，断层往北延至高阳井田，往南延伸进入交子里井田 在矿区走定向长度达10.5 Km 。本矿区内断层的平面展布规律为：断层走向大致南北发育，这与区域构造吻合，分别 属于祁吕贺兰“山字型”的新华夏系构造

20、体系。并且以高角度正断层为主，断层落差大， 延伸长，最大距离10.5 Km。断层面有明显的擦痕，且有平移错动现象，呈显扭动性质。 所以本区断层基本上为张扭性断裂或压扭性断裂，其应力场特征与区域应力场特征相似。1.3煤层与煤质煤层1）含煤性本井田内含煤地层系上古生界石炭系太原组及二叠系山西组，含煤岩系总厚度为144.8m，共含煤911层，其中可采煤层总厚度为18.9 m，含煤系数为9.5 %，太原组 平均厚度为102.6 m，含煤7层，其中可采煤层平均厚度为4.49 m，含煤系数为9.6 %。 山西组平均厚为42.2 m ,含煤4层，其中可采煤层平均总厚度为 9.26 m，含煤系数为 9.0 %

21、。从分布特征看，山西组可采煤层 2#全井田内稳定可采厚煤层，3#煤层局部可采变 化大，各煤层间距变化较大.太原组可采煤层9#为井田内稳定可采中厚煤层，4#、5#局部 可采，煤层变化较小。2）可采煤层本矿井内稳定可采的煤层自下而上有 9#、2#煤层，局部可采煤层有10#、7#、3#,其余 煤层均不可采。表1-4为新（水）峪煤矿公司可采煤层表1-4 新（水）峪煤矿公司可采煤层特征一缆表1#最大一最小平均顶板底板2#1-6稳定全区可米砂岩页岩7.633#13.40不稳定局部可米页岩砂岩0.837#34.190不稳定局部可米页岩砂岩0.679#38.330稳定全区可米K2石灰岩泥岩1.5710#8.5

22、30不稳定局部可米砂岩铝土泥岩0.67、各煤层的顶底板岩性特征井田内可采煤层5层，倾角3°11°，平均为7°,煤质较硬。各可采煤层分述如下：1) 2#煤层：位于山西组上部，上距 K8砂岩615 m，一般8 m左右，下距9#煤层 约85 m，煤层厚度6.6010.53 m，平均7.63 m。从地质勘探中可知本煤层中有夹矸 大约6层左右，编号为1#6#,夹石层厚度一般115 cm，2#矸在井田北部多呈窝矸出 现，厚度可达080 cm，在井田中部较稳定一般厚 8 cm左右，大部分夹矸层位较稳定， 变化有规律可寻属稳定可要煤层，煤层厚度往南变薄，煤层的节理较发育，层理不甚

23、发育。 对分层开采具有指导作用，现开采使用放顶煤一次性采全高。2) 3#煤层：位于山西组上部，上距 2#煤层13.4 m，下距4#煤约9 m，煤厚为0 1.75 m，平均0.83 m，有时尖灭为零。属不稳定局部可采煤层，节理发育，层理较发育。3) 7#煤层：位于太原组中部，上距3#煤层34.19 m,下距K3砂岩10.6 m该煤层厚0.20 1.23m ,平均0.67 m，在整个井田内厚度变化不大，煤层厚度变异系数为 8.54%，可采性 指数为1，本煤层属结构简单的不稳定局部可采煤层。4) 9#煤层：位于太原组下部，上距7#煤层40.13m,煤层厚度1.101.93 m,平均1.57 m，经计

24、算煤层厚度变异系数为 12.15 %。可采性指数为1。为稳定的可采煤层，煤层 无夹矸，结构简单，煤层节理发育，主要节理方向为5°335°，层理不甚发育。5) 10#煤层：位于太原组下部，上距9#煤层8.53 m,煤层厚度0.201.23 m ,平均 0.67 m ,属局部可采不稳定煤层。煤层顶、底板1) 2#：该煤层直接顶板为细中粒砂岩坚硬，局部相变为泥页岩厚2.5 m，底板为砂质页岩或黑色页岩，厚2 m。底板页岩中常含有植物化石2) 3#煤层：该煤层的顶板为页岩或砂质页岩，灰色较坚硬，底板为泥岩，灰黑色。3) 7#煤层：该煤层的直接顶板为页岩，节理发育，性脆，易破碎，厚3

25、.694.39 m 平均3.99 m，老顶为K4石灰岩，厚2.706.80 m。煤层的底板为粉砂岩。4) 9 #煤层：该煤层的直接顶板为 &石灰岩，伪顶为一层页岩，一般较薄 5cm，随 采随落，局部变厚，可达30 cm，直接顶&石灰岩，厚1.52 m。致密坚硬，青灰色， 质纯，局部溶洞发育有时可相变为泥岩，老顶为K2石灰岩，511.5 m。灰色，青灰色， 结构致密坚硬，中间夹有12层的页岩，厚一般1 m左右。其底板为泥岩，灰白色，易 破碎，厚0.51.2 m，节理发育，密度可达1030条0.1 m。5) 10 #煤层：该煤层的直接顶板为粉砂岩，底版为铝土泥岩，遇水膨胀.表1-5

26、 2 #、9#煤层顶底板煤层，岩性物理力学性质岩石名称抗压强度(Kg/cm2)容重(g/cm2)泊松比普氏系数弹性模量(Kg/cm2)9#顶板K?石灰岩15092.90.3415.18.1 X 10/59#底版泥岩5182.580.363.81.9 X 10/52#顶板砂岩721.360.363.81.9 X 10/52#底版页岩1592.590.520煤质1物理性质煤岩组分以亮煤为主，块状及粉末状。据采矿阶段测试资料，9#煤层大部分为粉状块，少部分为不规则的菱形；2#煤层大部分为菱形，少部分为不规则的立方体形。局部地段含 泥岩或砂质泥岩夹矸15层。条痕为棕黑色、沥青一玻璃光泽，硬度一般为23

27、，有一定的韧性，贝壳状、阶梯状断口，均一条带状结构，层状、块状构造，内生裂隙较发育。2煤的可选性1) 可选性评价精煤回收率，9#煤层为49.15 %，精煤回收率属中等。2#煤层上分层为71.61 %、2# 煤层中分层为73.08 %，精煤回收率属优等2#煤层下分层为37.2 %，精度回收率属低等。2) 煤的筛分和沉浮试验矿方于对9#、2#煤层采大样进行了筛分、浮沉试验，将其试验结果简述如下：(1)煤的筛分试验：9#煤层筛分前总重量为10589.5 Kg，自然粒度级筛分结果：50 mm勺产率12.949 % , 500 mn级占到87.051 % ,随着粒度的减小，灰分逐渐降低，100 25 m

28、m级的灰份、硫份逐渐增加，250.5 mm级的灰份逐渐减小，而硫份逐渐增加。2#煤层上分层筛分前总重量为10144.2 Kg，自然粒度级筛分结果：50 mm级的产率 9.734 %，500 mm级占至U 90.266 %，随着新高度的减小，10050 mm级的灰分、硫 份逐渐增加，500 mm级的灰份、硫份总趋势是逐渐减小，发热量逐渐增加。2#煤层中分层筛分前总重量为10173.8 Kg，自然粒度级筛分结果：10050 mm级的 产率10.184 %，500 mm级占到89.816 %，随着粒度的减小，1000 mm级的灰份逐 渐减小，10025级的硫份、发热量膛渐减小，而 250 mm级硫份

29、、发热量逐渐增加。2#煤层下分层筛分前总重量为10332.0 Kg，自然粒度级筛分结果：10050mm级的产 率13.505%，500 mm级占至U 86.495 %，随着粒度的减小，1000 mm级的灰份逐渐 减小，10025级的硫份、发热量膛渐减小，而 250 mm级硫份逐渐减小、发热量逐渐增 加。(2)浮沉试验：新(水)峪矿 9#、2#煤层在样500.5 mm自然级浮沉试验综合结果 见表1-6、1-7，取各煤层500.5 mmt( 1.4密度级)的平均值，按土 0.1法评定，各煤 层均为极难选煤层。表1-6新(水)峪矿2#煤层下分层500.5mm自然级浮沉试验综合结果表密度级(Kg/L)

30、产率(%)灰分(%)累计可选密度级± 0. 1浮煤沉煤密度级(Kg/L)产率(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)V 1.307.454.137.454.1392.5532.501.3037.2229.779.5037.228.4362.7843.401.4047.4717.7016.8554.9211.1445.0853.831.5024.82表1-7新(水)峪矿9#煤层500.5mm自然级浮沉试验综合结果表密度级产率灰分累计可选密度级± 0.1(Kg/L)(%)(%浮煤沉煤密度级(Kg/L)产率(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)V 1.3014.69

31、1.6314.691.6385.3129.871.3049.1534.463.8349.153.1550.8547.511.4053.8519.399.8368.545.0531.4670.731.5024.675.2818.3773.826.0026.1881.291.605.921.2829.4475.106.4124.9083.961.701.28> 1.8024.9083.9610025.72合计100147.06381.347.96218.7313.367.5134.87瓦斯本矿井为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量为0.4 m3/t , CO绝对涌出量为3.17 m3/t 。煤层及煤

32、层自然煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为21 %。煤层具有自燃发火倾向，最短发火期为 6个月。第二章井田境界和储量2.1井田境界井田范围矿区南北跨越旺家垣井田、交子里井田及新(水)峪井田，西与阳泉曲井田瓜沟井田 相邻，东邻高阳井田、宜兴井田，北以下堡河为自然边界，南以4098000纬线与交子里井田相接，矿区总体呈长方形。开采界限井田内含煤地层为上古生界石炭系太原组及二叠系山西组总厚138.34m.含煤11层.可采煤层2层，分别为2#、9#煤层。其中主采煤层为2#煤层。其它煤层做为后期储备资源开米，矿井设计只针对2#煤层。井田尺寸井田的走向方向约为8.4 km，倾斜方向约为7.1 km，井田的平均水

33、平宽度为7.04 km 煤层的倾角平均约为7°。井田的水平面积按下式计算：S=H X L式中：S 井田的面积，m2 ；H 井田的水平宽度，m;L 井田的平均走向长度，m;则井田的水平面积为：S=7.04 X 8.1=57.02 km 2 （采用数网格的方法来求面积）2.2矿井工业储量储量计算基础1）根据新（水）峪井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；2） 依据生产矿井储量管理规程：煤厚，能利用储量最低可采厚度为 0.7 m ,煤 的灰份指标能利用储量灰份最高不大于 40 % （含40 % ）,暂不能利用储量灰份最高不大 于50% （含50 % ）超过51%W不计储量，暂不能利用储

34、量厚0.6 m ;3）依据国务院过函（1985） 5号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3 %的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；4）储量计算厚度：夹石厚度不大于 0.05 m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层 的夹石总厚度不超过每分层厚度的 50 %时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；5）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法；6） 煤层容重：2#、9#煤层容重为1.37 t/m 3。井田地质勘探井田地质勘探类型为精查，属详细勘探。新（水）峪井田精查地质报告井田范围内钻 孔

35、分布，井田内东部边界附近和南部边界附近，钻孔位置较少：其他区域钻孔分布比较均 匀，勘探详细。井田内东部边界附近、北部边界附近属 C级储量，南部边界附近及北部边界一部分属 于B级储量，其余区域为A级储量。高级储量占80 %，符合煤炭工业设计规范要求。 煤层最小可采厚度为0.6 m。而该2#煤层最小可采厚度为6.60 m，最大可采厚度为 10.53 m，符合煤炭工业设计规范要求。工业储量计算矿井主采煤层为2#煤层，采用地质块段法。2#煤层工业储量计算：根据地质勘探情况，将矿体划分为 A、B C三个块段，在各块段范围内，用算术平均 法求得各个块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和。各块段面积为S

36、a=21.8 Km2;S b=14.20 Km2;S c=9 Km；按下式计算：Z i=S*Mi*R式 2-1式中：Z各块段储量，万t ；Si各块段的面积，m；Mi各块段内煤层的厚度，m ；Ri各块段内煤的容重，均为1.37 t/m 3A块段储量：乙=21.8 X 7.63 X 1.37=22787.76 万 tB块段储量：Zb=14.20 X 7.63 X 1.37=14843.40 万 tC块段储量：乙=9X 7.63 X 1.37=9407.79 万 t则2#煤层工业储量：Zg= Za+ Zb+乙=47038.95万t9#煤层工业储量按下式计算Z g=S X M X R式中：Z各块段储量

37、，万t ；S各块段的面积，m；M各块段内煤层的厚度， m；R各块段内煤的容重，均为1.37 t/m 3则9#煤层工业储量：Zg= Za+ Zb+ Zc=9679.05万t2.3矿井可采储量安全煤柱留设原则1）工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄 不留设保护煤柱；2）各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤 柱。岩层移动角为B 66.5。、丫 75°、3 75°,表土层移动角为45°3）维护带宽度：工业广场维护带15 m ;4）断层煤柱宽度35 m ;5）井田境界煤柱宽度为20 m ;6）表土平均厚度为

38、30 m ;工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十五条,工业场地占地面积指标见表2-1 。表2-1工业场地占地面积指标井型（万t/a ）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8则将工业广场定为长 800 m ,宽550 m 。2.3.2 矿井永久保护煤柱面积损失1）井田边界保护煤柱井田边界保护煤柱留设20 m宽，则井田边界长31685 m保护煤柱面积损失量为633700 平方米。2）断层保护煤柱断层煤柱留设35 m宽，则断层保护煤柱面积损失量为：471835平方米。3）工业广场保护煤柱工业广场按U级保护留围护

39、带宽度15 m，工业广场面积由表2.1确定，取40公顷工业广场保护煤柱如图2.4。则工业广场保护煤柱面积损失为：697663.93平方米。4）大巷保护煤柱大巷中心距离为30 m，大巷两侧的保护煤柱宽度各为30 m，则大巷保护煤柱面积损失量为500000平方米。5）井筒保护煤柱主、副井井筒保护煤柱在工业广场保护煤柱范围内，风井井筒保护煤柱在大巷保护煤 柱范围内，故井筒保护煤柱损失量为0。各种保护煤柱损失量见表2-2。表2-2保护煤柱损失量煤柱类型面积（平方米）井田边界保护煤柱633700断层保护煤柱471835工业广场保护煤柱697663.93大巷保护煤柱500000井筒保护煤柱0合计23031

40、98.93矿井可采储量矿井可米储量是矿井设计的可以米出的储量，可按下式计算:Zk = (Zg-P) X C(2-2 )式中：Zk矿井可采储量，力t ；P保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大断层等留设的永久保护煤柱损失量，万t ;C采区采出率，厚煤层不小于 0.75 ;中厚煤层不小于0.8 ;薄煤层不小于0.85 ;地方小煤矿不小于0.7 贝U，矿井设计可采储量：乙=(56446.74-2425.75) X 0.75=40515.74 万 t第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限3.1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300天，工作制度采用“

41、四六制”，每天三班作业，一班准备，每班工作6小时。矿井每昼夜净提升小时数的确定按照煤炭工业矿井设计规范规定：矿井每昼夜净提升时间14小时。这样充分考虑了矿井的富裕系数，防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建。因此本矿设 计每昼夜净提升时间为14小时。3.2矿井设计生产能力及服务年限确定依据煤炭工业矿井设计规范第条规定：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：煤田地质条件复杂，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

42、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。矿井设计生产能力由于新（水）峪矿井田范围大，煤炭储量丰富，地质构造较复杂，煤层生产能力大， 开采技术条件好，应建设大型矿井，初步确定矿井生产能力为400万t/年。矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。矿井可采储量Z

43、k、设计生产能力A矿井服务年限T三者之间的关系为:T式中：T -(3.1)矿井服务年限，a ；Z k矿井可米储量，万t ；A设计生产能力，万t ;K矿井储量备用系数，取1.4 ;则矿井服务年限为：T =40515.74/（400 X 1.4） = 72.3 a则该矿井设计2#煤开采的服务年限为T=33459.9/400 X 1.4=59.74 a符合煤炭工业矿井设计规范要求。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2#煤层平均7.63 m，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

44、置一个综放工作面保产。2）辅助生产环节的能力校核矿井设计为特大型矿井，开拓方式为双立井单水平开拓，主立井采用箕斗运煤，副立 井采用罐笼辅助提升、下放物料，辅助电机车的运输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 主立井箕斗运输至地面，提升能力大，自动化程度高。大巷辅助运输采用电机车运输，运 输能力大，爬坡角度大，调度方便灵活。3）通风安全条件的校核矿井煤尘有爆炸危险性，瓦斯涌出量不大，属低瓦斯矿井，矿井初期采用中央并列式 通风，后期采用分区式通风，南区与北区各布置一个风井，可以满足通风需要。4）矿井的设计生产能力与整个矿井

45、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，见表 3-1 o表3-1我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限矿井设计生产能力矿井设计第一开采水平服务年限（a）（万 t/a ）服务年限（a）煤层倾角<25煤层 倾角1545煤层倾角>45600及以上8040-3005007035-12024060302520459050252015930各省自定第四章井田开拓4.1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， 建立矿井提升、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

46、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。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：1）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

47、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。2）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。3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。4）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。5）要适应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。6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的 综合开采。确定井筒形式、数目、位置1）井筒形式的确定井筒形

48、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。本矿井煤层倾角较小，表土层薄，无流沙层；水文地质情况比较简单，涌水量不大； 井筒不需要特殊施工，因此可米用双立井开拓一水平开米。经后面方案比较确定井筒形式 为双立井开拓，一水平开采。2）井筒位置的确定井筒位置的确定原则：a. 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；b. 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；a. 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；b. 工业广场应充分利用地形，有良好的工程

49、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；c. 工业广场宜少占耕地，少压煤；d. 距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。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：根据表 2-3工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占 地面积为40公顷，形状为矩形，长边垂直于井田倾向，长为800 m ,宽为550 m。开采水平的确定及采盘区划分井田主采煤层为2#煤层,其它煤层距离较远，前期暂不开采，后期根据需要可采用延 伸井筒方式开采9#煤层。设计中只针对2#煤层。2#煤层倾角变化较大，为6°8°，近水平煤层，为实

50、现高产高效，要求巷道布置系统力求简单，掘进工程量要少，结合实际生产 中带区布置与采区布置各自的优缺点及适用条件，分析比较可知本矿井采用带区式开采优 势明显，故设计为带区式开采。2#煤层平均厚度为7.63 m，赋存稳定，煤层厚度变化不大，煤质硬度不太大。故矿井开拓大巷布置在岩层中，留大煤柱护巷，大巷间距30 m。由于矿井属低瓦斯矿井，为满足回风需要，单独建设回风立井。一条辅助运输大巷，一条胶带机大巷和回风大巷共三 条大巷。方案比较1）提出方案根据以上分析，现提出以下四种在技术上可行的开拓方案，分述如下：+ 900+ 850+ 800+ 750+ 700+ 650 - 一 图4-2主斜副立单水平开

51、拓图4-3斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）+900+ 850+ 800+ 750+ 700+ 6507'. . .7 '.+ 900+ 850+ 800方案一：立井单水平开拓主、副井筒均为立井，布置在井田中央，只设一个水平。由于辅助运输采用电机车运 输，大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局部半岩及岩巷。如图4-1方案二：主斜副立井单水平开拓斜井提升运输能力大，立井辅助运输能力大，为此提出主井采用斜井开拓，副井采用立井开拓，大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局部半煤岩及岩巷，如图4-2方案三：斜井单水平开拓（井筒位于井田中央）主、副井井筒均为斜井开拓，布置与井田中央，大巷布置在岩层中，

52、沿底板掘进，局 部半岩及岩巷。如图4-3方案四：斜井单水平开拓（井筒位于井田边界）主、副井井筒均为斜井开拓，布置与井田边界，大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局 部半岩及岩巷。如图4-42）技术比较以上所提出四个方案大巷及水平数目均相同，区别在于井筒形式和井筒位置不同，及 部分基建、生产费不同。3）经济比较第一、二、三、四方案有差别的建井工程量、生产经营工程量、基建费、生产经营费和经济比较结果，分别计算汇总与下列表中：表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、和表4-5表4-1各方案粗略估算费用表单位：万元方案一立井单水平开拓（中央）方案二主斜副立单水平开拓基建费声万元主井开凿352 X 22787

53、.5802.12主井开凿1125X 9804.641103.02副井开凿342 X 24077.7823.46副井开凿342X 24077.7823.46风井342 X 20162.3689.56风井342X 20162.3689.56小计2315.142616.04生产费刀万元大巷运输1.2 X 8100X 0.088855.36大巷运输1.2 X 8100X 0.088855.36小计855.36小计855.36合计费用3170.5费用3471.4百分率100%百分率100.6%表4-2各方案粗略估算费用表单位：万元方案三 双斜井单水平开拓（井田央）方案四 双斜井单水平开拓（井田边界）主井开凿1125X 9804.641103.22主井开凿1500 X 9804.641127.53副副井开凿