安全工程本科毕业设计-精

1、 太原理工大学太原理工大学毕业设计说明书毕业生姓名：专业：学号：指导教师：所属系（部）：二一五一五年十月太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸 前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是麦地掌煤矿通风系统设计。是在麦地掌煤矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤

2、矿开采学、煤炭工业矿井设计规范、煤矿矿井开采设计手册等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高，由于本人的初次设计，错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师为老师，同时还得到了田取珍、曲民强、丰建荣、王开等老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加

3、班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正。 学生：太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸i摘 要本次设计是开采麦地掌煤矿 02、6、8#煤层，煤层厚度分别为3.3m、1.86m、2.14m，煤层间距分别为 60m、40m。据井田外围资料调查该井田为高瓦斯矿井，上组煤瓦斯涌出量平均为 14.24m3/t，下组煤为 35.22 m3/t。煤层均有爆炸危险性。煤的自然倾向等级为不易自燃。根据矿井涌水量预测，该矿井正常涌水量为1255m3/d，涌水量最大时为 1600 m3

4、/d。本井田位于清徐县城北约 10km 处，其间有清徐古交公路相通。清徐县城距太原市约 40km,其间有 307 国道相通。井田内地形虽较复杂，但村与村之间均有简易公路相联，可通行卡车。所以工业广场的位置位于陈家坪附近，采用立井开拓，主、副立井及风井的断面分别为 33.2m2、19.625 m2、19.625 m2。开拓方案一为从陈家平附近向北开掘东运输、轨道、回风大巷至北部井田边界，然后再从陈家坪向西开拓南运输、轨道大巷，再向北掘进西运输、轨道、回风大巷。方案二是在陈家坪的南侧掘进运输、轨道和回风大巷，然后在井田西侧掘进西运输、轨道、回风大巷至北部边界。方案一、二的工业广场都位于陈家坪附近。

5、根据比较开拓工程量可视为相同，但在技术上方案二出现反向运输，且工作面推进方向太长，设备要求高，所以选择开拓方案一。开拓方案一划分为四个盘区，整个井田划分为 38 个条带，首采区定为中央一盘区，盘区储量为 20.4Mt 。矿井达产时的首采工作面位于一号盘区，该盘区划分为 11 个条带，工作面长度为180m，推进长度为 1950m，回采工艺采用后退式、综采一次性采全高机械化采煤法，采用“三八制”作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。矿井通风采用抽出式通风，矿井总风量为 102m3/s 困难时期和容易时期的风阻分别为 1277Pa、2413 Pa。通风机的型号为 FBCDZ-10-NO30D，其风

6、量范围为 54-184m3/s,风压范围为 1200-3690 Pa。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸iiAbstract The design is the exploitation of MaiDiZhang 02,6,8 # coal mine, coal seam thickness was 3.3 m, 1.86m, 2.14m, seam pitch was 60 m, 40m. According to data mine the external investigation of the mine field for the high-g

7、as coal mine, the coal gas emission in an average of 14.24m3/ t, the next group of coal to 35.22m3 / t. Seam of both the risk of explosion. Grade coal to natural tendency not spontaneous combustion. According to mine discharge forecast, the normal discharge of mine for 1255m3/ d, Chungs largest wate

8、r at 1600 m3/ dThe Coal Mine in Qingxu county, 10 km NATO, which has Gujiao Qingxu to the same highway. Qingxu county from the Taiyuan city about 40 km, which has the same 307 National Road. Although the mine in more complex terrain, but between the village and village roads are linked to simple, ca

9、n use trucks. Therefore, the location of Industry Square in the vicinity of Chen Jia Ping, a shaft development, Lord, vice shaft ventilation shaft and the section were 33.2 m2, 19.625 m2, 19.625 m2. Develop a programme for the Chen-ping from the vicinity of the north east is necessary to develop the

10、 transport, rail, air return roadway to the north mine the border and then west from Chen Jia Ping pioneering South transport, rail tunnel, and then north tunneling West transport, track , To the wind tunnel. Option 2 is in the south of Chen Jia Ping tunneling transport, rail and air return roadway,

11、 and then in mine excavation west of the West transport, rail, air return roadway to the northern border. Option 1, two are located in the industrial plaza near Chen Jia Ping. According to comparison can be regarded as pioneering works of the same, but the technical programme in the reverse transpor

12、t, and face the direction of advancing too long, equipment requirements, so I chose to develop a programme. Develop a programme was divided into four zones, the entire mine field is divided into 38 bands, the first mining area as a central one, panel reserves of 20.4 Mt. Mine production of the coal

13、face in the first set on the 1st District, which was divided into 11 bands, face a length of 180 m, promote the length of 1950 m, using back-mining process, Fully-high one-time full-mechanized coal mining Law, the March 8 operating system. Gob-of-use of all management roof. Out of a ventilation shaf

14、t ventilation, the total air volume of mine for 102 m3/ s easy and difficult period during the Drag were 1277 Pa, 2413 Pa. Fans of the model FBCDZ-10-NO30D, its air volume range of 54-184 m3/ s, wind pressure range of 1200-3690 Pa.Key words: mine development, mining methods, fully mechanized coal mi

15、ning.太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸1目 录摘 要.I第一章 井田概况及建设.1第一节 井田概况 .1第二节 矿井建设的外部条件 .3第三节 矿井建设的资源条件 .3第二章 井田开拓与开采.12第一节 井田境界 .12第二节 地质储量的计算 .12第三节 可采储量的计算 .13第三章 矿井工作制度及生产能力.14第一节 矿井生产制度 .14第二节 矿井生产能力及服务年限 .14第四章 井田开拓.16第一节 井田开拓方式的确定 .16第二节 达到设计生产能力时工作面的配备.19第五章 矿井基本巷道及建井计划.21第一节 井筒、煤门、大巷、井底煤仓 .

16、21第二节 井底车场.22第三节 建井工作计划 .23第六章 采煤方法.26第一节 采煤方法的选择 .26第二节 确定采（盘）区巷道布置和要素 .27第三节回采工艺及劳动组织.27第四节 盘区的准备与工作面接替 .29第七章 井下运输.31第一节 运输系统和运输方式的确定 .31第二节 运输设备的选择和计算 .31第八章 矿井提升.33第一节 主提升 .33第二节 副井提升方式及设备 .36第三节 矿井排水 .40第九章 矿井通风与安全.43第一节 风量的计算 .43第二节 矿井通风系统和风量分配 .45太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸2第三节 计算负压

17、和等积孔 .46第四节 选择矿井通风设备 .50第五节 安全生产技术措施 .53第十章 经济部分.55第一节 矿井设计概算 .55第二节 劳动定员和劳动生产率 .56 第十一章 瓦斯抽放专项计59第一节 抽放瓦斯的目的. .59第二节 抽放瓦斯的条件.60第三节 煤层瓦斯抽放难易程度的指标60 第四节 瓦斯抽放效果评价指.61第五节 抽放瓦斯的方.61第六节 卸压煤层瓦斯抽放.62第七节 卸压钻孔抽放瓦斯 .64第八节：地面瓦斯抽采方案设计.65参考文献.69致 谢.70外文资料.71 太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸第一章 井田概况及建设第一节 井田概

18、况一、交通位置、形地及地貌、水系、气象、地震烈度度山西麦怡源煤业有限公司井田位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带，南距清徐县城约 10km，属清徐详查勘探区和邢家社普查区的一部分。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理坐标为：东经 11214001121812北纬 374230374545本井田位于清徐县城北约 10km 处，其间有清徐古交公路相通。清徐县城距太原市约 40km,其间有 307 国道相通。井田内地形虽较复杂，但村与村之间均有简易公路相联，可通行卡车、拖拉机等。矿井交通位置详见图 1-1-1。本井田位于吕梁山脉中段东翼西

19、山含煤盆地东南角，地势总体西北高、东南低，属低中山地形，大部基岩裸露，黄土零星分布于缓坡及低山地区，土层薄、植被少，风化作用强烈，沟谷多呈“V”字形。井田内最高点在北部公鸡冒，海拔标高1718.2m， 最低点在井田东南部白石沟内，海拔标高1100m，最大相对高差618m。井田内无大河流，只有较大的沟谷白石沟常年有流水，遇有大雨，山洪爆发、水量急增，向南经清徐县城流入汾河。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸2图 1-1-1 矿井交通位置图井田属暖温带大陆性季风气候，一年四季分明，光照充足，冬季寒冷少雪，春季干旱多风，夏季雨量集中，常出现洪水、冰雹灾害，秋季多

20、为晴朗凉爽天气。年平均气温 10.2，一般一月份气温最低，平均6，七月份气温最高，平均气温 24.1。 初霜期为十月中旬，终霜期为翌年的四月中旬,平均无霜期为 184 天。最大冻土深度 61cm。年平均降雨量 465.1mm，日最大降雨量 152.5mm。年平均蒸发量 1798.3mm。风向多为西北风，年平均风速 2.4ms，每年 8 级以上大风平均天数为 18 天。据山西省地震局资料， 太原市区内地震基本烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.20g。据记载,该区曾发生过多次地震灾害。 最烈者为 1037年。据宋史记载 :宋仁宗、景佑 4 年 12 月，忻、代、并三州地震，忻州死亡 19

21、742 人，伤 5655 人，牲畜 5 万余头。代州死亡 759 人，并州 1890 人。本井田靠近太原市区，近期所发生地震最高为 5 级。清徐、徐沟一带发生过6 级地震。二、工农业生产及煤炭建设规划概况二、工农业生产及煤炭建设规划概况本区以农业为主，主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等，近年工矿企业发展较快，主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业，其中煤矿为该区重要的支柱行业。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸3第二节 矿井建设的外部条件一、运输条件本井田位于清徐县城北约 10km 处，其间有清徐古交公路相通，本矿井生产原煤直接运往位于清徐县城的集团公

22、司焦化厂，运输条件优越。二、电源条件本矿拟从平泉变电站引两回供电线路，实现双回路供电，平泉变电站电压等级为 35kV。距本矿井工业场地 17km。 三、水源条件井田及其邻近白石沟、峪道川尚有少量地表水，当地居民用水多取自第四系砂砾石层孔隙潜水或基岩裂隙水，但水量有限。矿井用水可取二叠系砂岩裂隙水作为供水水源。四、通信条件清徐县电信局在麦地掌村留有接口，距本矿距离较近，能满足矿井通信要求。五、井田邻近矿井本井田东邻官地煤矿、武家崖煤矿、西圪台头煤矿，多开采 2 号煤层。南为鑫泰矿,未开采。 井田内尚无生产及停废小窑。六、主要建筑材料供应条件该矿主要建筑材料如钢材、木材等需外购解决，料石、砖、水泥

23、、白灰等可就地解决，建筑材料的供应能够满足矿井建设和生产的需要。七、综合评述本矿煤层资源丰富，赋存条件好，地质条件简单，水文地质条件中等，交通运输条件优越，水源电源可靠，煤炭市场好，本矿井的建设将对带动地方经济发展、扩大山西省的焦炭出口发挥积极的作用，适宜建大中型矿井。第三节 矿井建设的资源条件一、井田地层井田内地表出露的地层有上石盒子组、石千峰组、刘家沟组及第四系，太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸4其余地层均为钻孔揭露，现由老至新分述如下:1、奥陶系中统峰峰组(O2f)据井田外钻孔揭露。下段以浅灰、灰色角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主，夹脉状及结晶状石膏层

24、，厚 8097m。上段为深灰、 浅灰色厚层状石灰岩夹白云质灰岩，厚 3744m。全组厚 117142m。2、石炭系中统本溪组(C2b)底部以铁铝岩层与下伏峰峰组平行不整合接触。岩性由深灰、浅灰及灰色细中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、石灰岩及煤组成。全组厚 20.0055.00m，平均 32.84m。3、石炭系上统太原组(C3t)底部以 K1砂岩连续沉积于本溪组之上。岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及浅灰色砂岩组成，含煤 7 层， 为井田主要含煤地层之一。全组厚 58.2693.00m，平均 74.68m。4、二叠系下统山西组(P1s)底部以 K3砂岩连续沉积于太原组之上,岩

25、性为浅灰、 灰白色含砾细粗粒砂岩其上由深灰灰色砂质泥岩、泥岩及 6 层煤组成， 为井田另一主要含煤地层。全组厚 42.0085.00m，平均 61.00m。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)底部以 K4砂岩连续沉积于山西组之上，下部岩性为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩互层，夹 12 层薄煤线，中上部为黄绿、灰绿色粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层。全组厚 72.00136.00m，平均 97.33m。6、二叠系上统上石盒子组(P2s)井田内大范围出露，依据岩性特征分为上下两段:下段(P2s1):底部以 K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上,岩性以黄绿、灰绿色泥岩及细砂岩、粉砂岩为主,夹紫色、 暗紫色

26、砂质泥岩,中、下部含锰铁质结核。本段厚 157.50223.83m,平均 192.04m。上段(P2s2):K7砂岩底至 K8砂岩底，厚 224-247m，平均 233m， 岩性为暗紫、 黄灰、灰绿色砂质泥岩和中、粗粒砂岩互层。 本段以兰灰色砂质泥岩及砂岩中含肉红色长石为其特征。砂岩中长石含量自下而上增多。K7砂岩以上含有 1-2 层铁锰质结核， 呈透镜状分布，厚 0.5m。7、二叠系上统石千峰组(P2sh)K8砂岩底至 K9砂岩底。厚 124.4145.0m，平均 122.4m。与 P2s地层连续沉积。岩性为紫红色泥岩与黄绿色中、粗粒砂岩互层。紫红色泥岩中含 2-3 层泥灰质或钙质结核。 砂

27、岩成分肉红色长石含量更多。K8为紫色含砾粗砂岩。成分为长石石英杂砂岩，长石为肉红色，杂基为灰绿色泥质和粉砂质。厚 510m，厚层状， 分选及磨圆度较差，全区普遍发育。8、三叠系下统刘家沟组(T1l)底界为 K9砂岩，该组地层出露不完整，出露厚 226m。与 P2sh地层连续沉积。岩性以紫红色薄板状中细粒砂岩为主，间夹少量灰绿、紫红、暗紫色砂质泥岩。砂岩具交错层理。K9为暗紫色含砾粗砂岩，具灰绿色条带。成分含有少量肉红色长石及硅质岩屑较多。厚层状，磨圆度较好。9、第四系中上更新统(Q23)不整合覆盖于下伏岩层之上，中更新统(Q2)为红色土，含钙质结核，上太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸

28、继续教育学院毕业设计（论文）纸5更新统(Q3)为黄土，垂直节理发育。厚 1.2145.00m，平均 8.65m。10、第四系全新统（Q4）主要分布于井田北部峪道川及其他沟谷内，为近代河床冲积形成的砾石、卵石、及泥沙等，厚 025m，平均 10m 左右。地层综合柱状图详见 1-3-1二、地质构造西山煤田位于祁吕贺山字型构造东翼及新华夏系的复合部位。清交矿区处于西山煤田东南边缘，矿区总体为一走向北东、向北西倾斜的单斜构造，在此背景上发育着一系列褶曲和断裂构造。本井田处于清交矿区东北角，井田构造总体表现为走向近南北，向西倾斜的单斜构造，局部受武家崖背斜、张家山向斜和峪道川向斜的影响，使地层走向发生了

29、较大的转折，地层倾角一般 25，局部可达 717。井田内断层稀少，有陷落柱及滑波等构造，井田内未见岩浆岩，总之，井田构造属简单类。1、褶曲(1)武家崖背斜位于井田东南部武家崖村一带，走向北东 5560,北翼倾角 10，南翼 68，幅度约 40m，走向长约 1400m， 与其南部张家山向斜为一组。(2)张家山向斜位于武家崖背斜以南张家山村一带，与武家崖背斜平行展布，北翼倾角10左右，走向长约 2000m。(3)峪道川向斜位于井田北部边界附近，与杜儿坪断层交叉，平行延伸，北翼较陡，623，南翼较缓 1018，轴部为刘家沟组地层。(4)童子川向斜位于井田西部，走向近南北，向东凸出，呈弧形展布，延伸度

30、约 2000m左右，东翼地层倾角较大 1015左右，西翼地层较缓,59,属两翼宽缓的不对称向斜。(5)岳家湾背斜位于井田西部边界附近，轴线走向 N25W，延伸长度约 1500m 左右，西翼地层倾角 810，属两翼对称的宽缓背斜。2、断层(1)杜儿坪正断层(F1)走向北东 53-55，倾向北西，倾角 75-79，落差 25-50m，最大落差150m，构成官地矿和杜儿坪矿的井田边界。(2)F2 正断层位于杜儿坪正断层以南 100270m，与其平行延伸构成地垒，走向北东55，倾向南东，倾角 85，落差 1020m，延伸长度 8km 左右。3、陷落柱本井田在勘探过程中，地表发现两个陷落柱，钻探过程中有

31、两个钻孔又遇陷落柱，说明本井田陷落柱较发育。本井田东邻官地煤矿，在开采过程中太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸6证明本地区陷落柱较发育，且多数未塌陷到地表，单个陷落柱在平面上呈圆形或椭圆型，在剖面上呈倒锥形，对煤层的破坏直径一般 50100m。据官地矿采掘资料平均 16 个/km2陷落柱，陷落柱面积占开采面积的 4.5。本井田与官地井田地质条件类似。预计井田内共有陷落柱 250 个左右。三、煤 层1、含煤性井田含煤地层为山西组及太原组,含煤地层总厚 135.68m, 含煤 13 层，依次为 02、03、1、2、3、4、6、7、8上、8、9、10、11 号，

32、 煤层总厚为10.71m，含煤系数 7.89，其中 02、6、8 号煤层全井田稳定可采煤层， 2号煤层属局部可采的不稳定煤层，其余煤层均不可采，可采煤层总厚为8.40m，可采含煤系数 6.19。太原组是井田内主要的含煤地层之一，总厚 74.68m，含煤 7 层，依次为 6、7、8 上、8、9、10、11 号，煤层总厚 5.94m，含煤系数为 7.95。其中 6、8 号煤层全井田稳定可采,可采煤层总厚 4.00m，可采含煤系数6.70。其余煤层均不可采。山西组是井田内另一主要含煤地层,总厚 61.00m,含煤 6 层， 依次为02、03、1、2、3、4 号，煤层总厚 4.77m，含煤系数为 7.

33、82。02 号煤层属稳定可采煤层， 其余煤层均不可采，可采煤层总厚 3.30m，含煤系数5.56%。2、可采煤层井田内可采煤层有山西组的 02 号煤层及太原组的 6、8 号煤层，现将其分述如下:（1）02 号煤层位于山西组上部，煤层厚 2.413.95m，平均 3.30m，本层属可采的稳定煤层，结构简单，不含或含一层夹石。可采区占井田全部，可采面积约占井田面积的 98%左右。顶板多为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板多为泥岩或砂质泥岩。（2）6 号煤层位于太原组上部,七里沟砂岩之上,L5灰岩之下,厚 1.55-2.25m，平均1.86m，井田东部较厚,西部较薄。结构中等，含 12 层夹石，属全井田可

34、采的稳定煤层，顶板为炭质泥岩、泥灰岩或砂质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩或中粒砂岩。（3）8 号煤层位于太原组下部，厚 1.812.65m，平均 2.14m，煤层厚度变化不大，煤层结构简单，一般含 1 层夹石，局部不含或含 23 层夹石。属全井田可采的稳定煤层。顶板岩性多为炭质泥岩，局部为细粒砂岩，底板多为砂质泥岩，局部为细中粒砂岩。四、煤质煤质特征：太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸702 号煤层为低中高灰、特低硫中硫、特低磷的贫瘦煤和瘦煤。6 号煤层为低中高灰、低高硫、 特低磷的贫瘦煤和贫煤。8 号煤层为低中中灰、低高硫、 特低磷的贫煤。工业用途：井田煤层

35、为瘦煤、贫瘦煤、贫煤，其工业用途主要可作动力用煤和民用煤，亦可作气化用煤和炼焦用配煤。作气化用煤时，应加催化剂，提高煤对二氧化碳的反应活性。各可采煤层特征详见表 1-3-1。各煤层煤质详见表 1-3-2表表 1-3-11-3-1 煤层特征表煤层特征表顶、底板岩性厚度（m）地层煤层号平均层间距（m）最小-最大平均结构稳定性可采性夹矸层数顶板底板022.14-3.953.30简单稳定可采01泥岩、砂质泥岩、粉砂岩泥岩、砂质泥岩17山山西组20.41-0.750.54简单稳定全区不可采01砂质泥岩、泥岩、粉砂岩细粒砂岩、砂质泥岩4361.55-2.251.86中等稳定全区可采12炭质泥岩、泥灰岩、砂

36、质泥岩泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩4081.81-2 .652.14简单稳定全区可采01炭质泥岩、细粒砂岩泥岩、砂质泥岩、中-细粒砂岩太太原组9130.20-0.850.44简单稳定全区不可采12炭质泥岩、砂质泥岩砂质泥岩、细粒砂岩太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸8表 1-3-2 煤层煤质特征表五、瓦斯、煤尘和煤的自燃发火性1、瓦斯据井田外围调查资料，浅部生产矿井多数为高瓦斯矿井, 少数为低瓦斯矿井。上煤组矿井瓦斯涌出 3.6027.44m3/t,平均 14.24m3/t,下煤组矿井瓦斯涌出 12.2557.48m3t，平均 35.22m3/t,下煤组大于上

37、煤组。据清徐煤管局对碾底煤矿瓦斯鉴定结果，该矿井为高瓦斯矿井。据井田内及邻近钻孔 02、2、6、8、9 号煤层瓦斯含量试验成果，各煤层 CH4含量 1.078.15ml/g。据生产矿井及钻孔瓦斯含量资料预测，本矿井瓦斯涌出大于 10m3t，属高瓦斯矿井。2、煤尘根据相邻矿井资料，本矿井各煤层煤尘均有爆炸危险性。煤号项目0268原煤12.10-49.1233.07(8)16.36-44.9331.35(13)14.78-21.3817.54(13)Ad(%)精煤4.08-26.1412.81(9)4.84-10.497.64(13)4.13-6.735.12(12)原煤15.65-25.3719

38、.73(9)14.79-19.7515.60(11)10.39-19.7314.56(12)Vdaf(%)精煤14.45-19.3114.01(9)12.53-14.8413.81(12)10.61-12.6111.72(11)原煤0.20-1.610.58(9)0.89-5.852.71(13)0.64-6.042.98(12)St,d精煤0.32-1.420.54(9)0.80-1.541.31(1)0.67-1.841.34(12)Pd(%)精煤0.001-0.0040.003(3)0.003-0.0070.005(6)0.002-0.0210.011(5)Qnet,vadMJ/kg原煤

39、25.081-24.95325.017(2) 32.825(精)25.807-30.6128.21(2)G精煤6.6-62.033.74(8)0-124.44(7)0-0.020.003(7)Y(mm)精煤4.0-7.55.9(4)0-81.88(8)0-40.8(5)煤 类PS、SMPS、PMPM太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸93、煤的自燃发火性据官地矿的测定，煤的自燃倾向等级为不易自燃。六、地温根据清徐详查钻孔测温成果，地温梯度均小于 3100m，属地温正常区。七、水文地质1、含水岩组山西麦怡源煤业有限公司位于清交矿区东北部的白石沟西侧，大川河支沟

40、峪道川东南侧，井田北部有童子川河由东北向西南穿过。地形陡峻，沟谷深切，基岩裸露，黄土零星分布。井田处于煤层深埋区，基岩出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组，其下伏地层均未出露。井田内有两种类型含水岩组，即砂岩裂隙含水岩组和石灰岩溶裂隙含水岩组，分述如下：(1)奥陶系中统石灰岩岩溶含水岩组奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组，以上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层，含水结构以溶隙、溶孔为主。奥灰在井田内处于深埋区。 据清徐详查资料，富水性弱。井田南侧 ZK1-3A 号孔上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，单位涌水量为 0.002L/s.m，水位标高 932.88m。(2)石炭系上统太原组石灰岩溶蚀裂隙含

41、水岩组太原组以碎屑岩类夹石灰岩为主，为主要含煤地层之一，含水层主要为L1、K2、L4、L5石灰岩。ZK1-3A 号孔抽水试验，单位涌水量为 0.00089L/s.m，水位标高 941.67m。(3)二叠系下统山西组砂岩裂隙含水岩组山西组以碎屑岩为主，含水层主要为 K3等砂岩，据区域资料，富水性弱。ZK1-3A 号孔抽水试验，单位涌水量为 0.0018L/s.m，水位标高 949.76m。(4)二叠系、三叠系砂岩裂隙含水岩组二叠系下统下石盒子组以碎屑岩为主，以 K4等砂岩为主要含水层，富水性弱。二叠系上统上石盒子组、石千峰组，三叠系下统刘家沟组，岩性以碎屑岩为主，井田内该组基岩大面积裸露，黄土仅

42、零星盖覆于其上。该组以K6、K7、K8、K9等砂岩为主要含水层，浅部含裂隙潜水，深部含裂隙承压水。井田南侧 ZK2-4 号孔二叠系混合抽水试验，单位涌水量为 0.0096L/s.m，水位标高 1304.51m。2、隔水层9 号煤层至奥陶系顶面之间的岩层，厚 60m 左右，以泥质岩类为主，为隔水层。石炭、二叠系、三叠系含水层之间的岩层可视为隔水层。3、陷落柱的导水性据勘探施工过程中 4 号和 8 号钻孔所遇到的陷落柱分析，在钻进过程中井太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸10液消耗量均小于 0.06m3/h，说明本井田陷落柱导水性差。4、井田水文地质条件评述井

43、田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。主要对煤矿床充水的含水层富水性弱。井田内断层稀少，陷落柱规模小，对岩层破坏程度小，含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说，井田水文地质条件简单。5、充水因素井田主要可采煤层为 02、6、8 号煤，02 号煤层位于山西组顶部和中部，以其上覆的砂岩含水层为主要充水含水层。6、8 号煤位于太原组,以其上覆的石灰岩为主要充水含水层。 煤系上覆含水层距煤层较远，一般不对煤矿床充水。6、矿井涌水量地质报告采用比拟法对开采 02 号煤层的矿井涌水量预测，矿井涌水量最大为 1600m3d；一般为 1255m3d。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业

44、设计（论文）纸11第二章 井田开拓与开采第一节 井田境界山西麦怡源煤业有限公司井田位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。井田范围由以下坐标点连线圈定: 1. X=4177764.793 Y=19608733.923 2. X=4180077.292 Y=19608703.453 3. X=4180096.783 Y=19610172.477 4. X=4181946.790 Y=19610147.761 5. X=4181958.942 Y=19611053.457 6. X=4178873.633

45、Y=19614000.000 7. X=4177764.000 Y=19614000.000矿区形态为一不规则多边形，井田东西最长处 5260m，南北最宽处约4100m，井田面积 14.9km2。第二节 地质储量的计算矿井地质储量包括平衡表内储量和平衡表外储量。平衡表内储量是指在目前技术条件下煤层的主要质量指标如灰分含量发热量等和经济技术指标如煤层厚度赋存条件等都符合工业要求可供开采的储量。平衡表外的储量是指煤层的质量指标或经济技术指标不能满足当前的工业要求,目前暂不能开采,但今后可能利用和开采的储量。依据精查地质报告中所提供的可采煤层底版等高线及储量计算图,计算该井田的地质储量：M=s.h.

46、d （2.1）式中：M资源量 ts水平投影面积 m2h煤层厚度 md容重 t/m3M=14.9106(3.31.42+1.861.41+2.141.41) =153.9Mt太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸12第三节 可采储量的计算 矿井可采储量系指地质储量扣除各种煤柱损失及开采损失后的储量。永久煤柱损失包括井筒及工业场地、村庄、开拓巷道、断层、陷落柱及井田边界和其它永久留在井下煤柱的损失。本井田已算明的工业储量为 153.8574Mt。根据矿井设计规范要求,确定本井田的井田边界煤柱取 20m,估算本井田内保护工业场地、井筒、井田境界、建筑物等留置的永久煤

47、柱损失约占工业储量的 10%。矿井的采区回收率，按煤炭工业小型煤矿设计规定的要求，薄煤层采区回收率为 85%；中厚煤层采区回收率为 80%；厚煤层采区回收率为 75%,按矿井设计规范要求本井田为中厚煤层确定采区采出率为 80%,由此可确定本井田的可采储量:Z= ( Zc P ) C （2.2） = (153857400-15385740)0.8 =110.8Mt 式中:P保护工业场地、井筒、井田境界、建筑物等留置的永久煤柱损失;C采区采出率 0.8；Zc工业储量。可才储量汇总表见表 2-3-1。表 2-3-1 矿井可采储量汇总表 单位 kt煤柱损失煤层资源量村庄断层矿界工广大巷合计矿井设计储量

48、设计可采储量02 号698211151258801055254467277538226 号3907717812275641282676537633701269608 号449593250321799204379083643659929279合计153857110061太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸13第三章 矿井工作制度及生产能力第一节 矿井生产制度矿井正常工作的制度对其管理及生产的正常、高效运转都是非常重要的。按照设计规程初步设计工作日数为 330 天，实行三班工作制度，即两采一准，两个采煤班，在采煤班内进行“落、装、运、支、移等工序，准备班进行回柱

49、放顶、检修设备、推移转载机等工作。每煤班工作小时为 8 小时，每昼夜净提升量为 16 小时。关于工作制度，按每班完成的循环次数应为整数，即每一个循环不要跨班完成，否则不便于工序之间的衔接，施工管理也比较困难，不利于实现正规循环作业。第二节 矿井生产能力及服务年限一、矿井生产能力矿山生产能力是矿山建设最重要的问题之一,生产能力确定的正确与否直接关系着企业投资和经济效益的好坏,因此必须认真的深入的调查研究以确定好矿山的生产能力。根据实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭需求量及生产的需要和设计任务书，确定本井田年产量为 1.2Mt/a。 二、矿井服务年限的计算矿井生产能力及服务年限是衡量矿区开拓的

50、主要内容，它的大小体现了矿井的开采程度，它不但影响一个矿井的开采技术经济效果，而且影响到整个矿区乃至国民经济的发展。如果矿井生产能力确定过小，其服务年限可能过长，将大量积压已勘探的煤炭资源，反之若生产能力过大，可能造成矿井长期达不到设计产量或生产分散，接替紧张以致矿井服务年限过短，矿井很快报废，机械设备不能发挥其应有的能力，造成投资大收益小，且过短的服务年限会影响到其它工业的协调发展。因此规程规定了大，中，小型矿井的服务年限以及生产能力与服务年限的关系式： P=Z/(AK ) （2.3）式中：P矿井服务年限，aZ矿井可采储量，万 t (Z=110.8M t )。 A矿井设计生产能力，万 t/年

51、。K储量备用系数，一般取 1.4矿井服务年限：在井田范围内，根据井田可采储量计算矿井设计服务年限Z=110.8Mt，A=120 万 t可计算出矿井的设计服务年限 P ：太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸14 P=Z/AK=66 年则 ，查设计规范可知，矿井生产能力为 120 万 t 时，设计服务年限应该大于 50 年，故矿井生产能力满足规范的要求。我国各类井型的矿井和服务年限见表 3-2-1 表 3-2-1 我国各类井型的矿井和服务年限井型设计生产能力(Mt/a)矿井服务年限特大3.05.060大1.22.450中0.450.940太原理工大学继续教育学院

52、毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸15第四章 井田开拓第一节 井田开拓方式的确定一、确定开拓方式的主要原则1、确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理地确定开采水平数目和位置；3、布置大巷及井底车场；4、确定矿井开采程序，作好开采水平的接替 ； 5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造；6、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；7、尽可能提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效； 8、投资少，工期短，见效快。由于煤层埋深在 450700m 之间，埋藏深度较深，固只能考虑用立井开拓。二、开拓方案的确定1、工业场地位置的选择本井田位于井田位于山西省清徐县

53、马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带,位于清徐县城北 10km 处，其间有清徐古交公路相通，本矿井生产原煤直接运往位于清徐县城的集团公司焦化厂，运输条件优越。本井田位于吕梁山脉中段东翼西山含煤盆地东南角，地势总体西北高、东南低，属低中山地形，大部基岩裸露，黄土零星分布于缓坡及低山地区，土层薄、植被少，风化作用强烈，沟谷多呈“V”字形。纵观全井田地势，工业广场选择较困难，根据实地勘查，考虑地形条件结合煤层赋存情况及交通运输情况，工业广场可选择于井田边界,与陈家坪毗邻，且靠近公路。工业广场选择于陈家坪附近，且靠近公路，工业广场地面开阔，有足够的场地布置主、副井地面生产系统；目前已具备

54、较好的供电条件，地面运输条件良好，供水距离较近，征地费用较便宜。根据上述技术分析，工业广场选择于内各有优缺点，尚需结合井下开拓部署进一步经济比较来确定。2、井筒形式确定工业广场位于 9 号钻孔陈家坪附近，该处煤层埋深约 500m 左右，故只考虑井筒形式选用立井开拓。采用主、副立井及三个专用风立井开拓方式，且由于该矿井为高瓦斯矿井 ，故设立专用回风大巷，主副井均为进风井。主立井X=4177972.964，Y=19612352.28，Z=1405 作为主提升井，采用料石砌碹支护方式，主立井内设置多绳提煤箕斗。担负全矿井的煤炭提升任务，井筒方位角为 90，主井井筒兼作进风井。副井X=4177900.

55、25，Y=19612190.4，Z=1413.8.作为运送材料、进风、提升矸石之太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸16用、提升工作人员及作为安全出口，井筒方位角为 0，采用料石砌碹支护方式，担负全矿井的矸石、材料、人员这样布置一是矿通风能力不受限制，其次，这样布置对于管理水平不高的地方矿来生产干扰小，易于管理。井筒特征表见 4-1-1井筒特征表 4-1-1。3、开采水平的划分本矿井开采的 02、6、8 号煤层，各层平均厚度为 3.3m、1.86m、2.14m ，层间距分别为 60m、40m。由于本矿为近水平煤层,但由于 02 号煤于 6、8 号煤间距较大，

56、经技术经济比较，综合考虑采用多水平开拓。02 号煤单独进行巷道开拓为第一水平，水平标高为+930。第二水平的6、8 号煤采用联合布置水平标高为+830。先开采一水平一盘区，然后依次开采二、三、四盘区，接着进行井筒延伸至+830 水平，进行第二水平的开拓部署。4、运输大巷、轨道大巷及回风大巷位置的确定由于 02 号煤有煤层爆炸性且为高瓦斯矿井，故采用三条大巷布置形式,大巷采用集中煤层大巷布置。回风大巷、运输大巷布置在煤层底板,回风大巷位于两条大巷之间。三条大巷在空间上错开一定的距离约 30m。5、井田开拓方案井筒名称主井副井风井 1风井 2纬距 4177972.964 4177900.25 41

57、78107.515 44181339.61井口坐标经距 19612352.28 19612190.4 19612344.93 19610333.02井口+1405+1413.8+1413.5+1405井口标高井底+930+930+910+890井筒净宽(m)6.55.05.05.0井筒净断面(m2)33.219.62519.62519.625井筒装备箕斗罐笼风机风机井筒用途主运输兼进风辅助运输，并兼作进风井和安全出口回风井及安全出口回风井及安全出口备注接替接替接替接替太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸继续教育学院毕业设计（论文）纸17根据开拓方式布置原则、工业场地位置的选择、煤层赋存条

58、件和井田的形状，在井筒、开采水平确定的基础上，第一水平开采提出 2 个开拓方案。方案分述如下：方案一：在 02 号煤层中布置井底车场后，沿 Y=16912400 附近由南向北布置一组大巷，大巷由南到北横穿整个井田，大巷数目为 3 条，位于井底车场东侧，三条大巷分别为东运输大巷、东轨道大巷、东回风大巷；然后再从陈家坪向西开拓南运输、轨道大巷，再向北掘进西运输、轨道、回风大巷，各大巷之间的间距为 30m。上述三组大巷将整个井田划分为 4 个盘区，整个井田划分为 38 个条带。 其中，东大巷服务于 1、2、4 盘区，西大巷和南大巷为 3 盘区服务。首采区定为中央一盘区，盘区储量为 20.4Mt，只需

59、一个综采面就可达产。开采顺序：首先开采 1 盘区中的 021101 工作面；1 盘区 02 号煤采完后由 2 盘区02 号煤接替；2 盘区 02 号煤采完后，开采 3 盘区 02 号煤，最后开采 4 盘区 02 号煤。开拓方案一平面图见 4-1-1，开拓方案一剖面图见 4-1-2。方案二：沿着 Y=19610200 附近由南向北开掘一组大巷，大巷由南到北横穿整个井田，大巷数目为 3 条，分别为西运输、轨道、回风大巷。再由西向东沿着井田边界保护煤柱开拓三条大巷，分别为南运输、南轨道和南回风大巷。各大巷之间的间距为 30m。上述两组大巷将整个井田划分为三个盘区，整个井田划分为 32 个条带。其中，

60、南大巷服务于 1 盘区，西大巷服务于 2、3 盘区。首采区为 1 盘区。开采顺序：初期开采 1 盘区中的 02 号煤，1 盘区 02 号煤采完后，开采 2 盘区 02号煤， 2 盘区 02 号煤采完后，开采 3 盘区 02 号煤。然后开采第二水平。开拓方案二平面图见 4-1-3三、开拓方案的比选方案技术比较见表 4-1-2。表 4-1-2 开拓方案技术比较表优点缺点方案一1运输系统简单，环节较少，运输成本低；2井田内反向运输少，生产经营成本低；3煤柱损失少；4工作面推进距离适中，能充分发挥综采优势；1建井工期较长，初期投资较大。2工作面个数多，搬家次数多。方案二1两大巷大部分呈水平布置，易于掘