寺家庄煤矿毕业设计论文+图纸

1、-. z.全套终结版毕业设计5附图纸+设计说明书更多终结版毕业设计加微信公众号：szmygzs摘 要寺家庄矿井位于*省昔阳县境内，距县城约8km，属*煤业集团*公司平昔矿区的一个大型矿井。随着我国煤炭形势的好转，对煤炭需求日益增加，出现了供不应求的局面，煤炭产量已不能满足日益增长的市场需求，为了进一步提高经济效益，根据集团公司规划，寺家庄矿井需尽快开发建立。 矿井的设计思想是充分利用煤炭资源，依靠科技进步，积极采用国内比拟成熟的技术装备和先进的生产工艺，特别是适合本矿井特点的工艺及设备。在充分考虑技术开展的根底上，因地制宜，根据资源条件，建立高产高效现代化矿井。同时对对矿井主要技术方案进展全面

2、比选，确保使矿井建成高水平、高标准、高质量、投资省、工期短、平安有保证、国内一流的矿井。按照高产高效原则，精简人员和地面非生产性设施，以降低矿井投资和生产本钱。设计特点1根据该井田的地质储量计算矿井设计生产能力为4.0Mt/a，考虑矿井今后的开展，主要系统环节留有6.0Mt/a的余地。2井田的走向为西北，向西南倾斜，煤层倾角为510煤层平均厚度5.48m。3采用斜井、立井混合开拓方式，初期共布置三立一斜四个井筒。主斜井、副立井均布置在工业场地内，其中主斜井装备1.4m宽胶带输送机，倾角16,斜长1505m，担负煤炭提升任务；副立井布置在主斜井的东侧，装备两套提升设备，其中一套为一对1.5t矿车

3、二层四车罐笼一宽一窄,担负矿井全部辅助提升任务；风井场地中布置一对风井，其中中央进风井井筒直径7.0m，为专用进风井；中央回风井井筒直径8.0m，担负全矿井回风任务。4大巷煤炭运输采用胶带机连续运输，大巷辅助运输采用架线式电机车。5根据*地区实际情况，考虑矿井煤层赋存条件，本次设计主要考虑15号煤的开采；达产时中央及南一盘区各布置一个放顶煤综采工作面。6考虑到矿井瓦斯含量高，采用抽出式通风，同时设计采用抽放率较高的瓦斯高抽巷进展瓦斯抽放，并辅以内错瓦斯尾巷排放瓦斯。关键词：斜井、立井混合开拓；胶带机连续运输；放顶煤综采；高产高效目 录TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc

4、16332 摘 要 PAGEREF _Toc16332 1 HYPERLINK l _Toc18928 第一章 井田概况及地质特征 PAGEREF _Toc18928 4 HYPERLINK l _Toc26597 第一节 矿区概述 PAGEREF _Toc26597 4 HYPERLINK l _Toc30803 第二节 井田地质特征 PAGEREF _Toc30803 7 HYPERLINK l _Toc27092 第三节 煤层特征 PAGEREF _Toc27092 18 HYPERLINK l _Toc18404 第二章 井田境界和储量 PAGEREF _Toc18404 20 HYP

5、ERLINK l _Toc1325 第一节 井田境界 PAGEREF _Toc1325 20 HYPERLINK l _Toc14678 第二节 矿井储量 PAGEREF _Toc14678 20 HYPERLINK l _Toc16771 第三节 矿井设计资源/储量、矿井设计可采储量 PAGEREF _Toc16771 22 HYPERLINK l _Toc16626 第三章 矿井工作制度、设计生产能力及效劳年限 PAGEREF _Toc16626 25 HYPERLINK l _Toc10484 第一节 矿井工作制度 PAGEREF _Toc10484 25 HYPERLINK l _To

6、c29553 第二节 矿井设计生产能力及效劳年限 PAGEREF _Toc29553 25 HYPERLINK l _Toc11295 第四章 井田开拓 PAGEREF _Toc11295 27 HYPERLINK l _Toc6809 第一节 井田开拓的根本问题 PAGEREF _Toc6809 27 HYPERLINK l _Toc8906 由以上比拟选出方案一 PAGEREF _Toc8906 40 HYPERLINK l _Toc30666 第二节矿井根本巷道 PAGEREF _Toc30666 41 HYPERLINK l _Toc14019 第五章 准备方式 采盘区或带区巷道布置

7、PAGEREF _Toc14019 63 HYPERLINK l _Toc27609 第一节 煤层的地质特征 PAGEREF _Toc2760963 HYPERLINK l _Toc12995 第二节 盘区巷道布置及生产系统 PAGEREF _Toc12995 63 HYPERLINK l _Toc14065 第三节 盘区车场选型设计 PAGEREF _Toc14065 66 HYPERLINK l _Toc15701 第六章 采煤方法 PAGEREF _Toc15701 67 HYPERLINK l _Toc22609 第一节 采煤工艺方式 PAGEREF _Toc22609 67 HYPE

8、RLINK l _Toc2067 第二节 回采巷道布置 PAGEREF _Toc2067 77 HYPERLINK l _Toc5406 第七章 井下运输 PAGEREF _Toc5406 82 HYPERLINK l _Toc32185 第一节 概述 PAGEREF _Toc32185 82 HYPERLINK l _Toc9893 第三节 大巷运输设备选择 PAGEREF _Toc9893 84 HYPERLINK l _Toc3547 第八章 矿井提升 PAGEREF _Toc3547 89 HYPERLINK l _Toc21434 第一节 概述 PAGEREF _Toc21434 8

9、9 HYPERLINK l _Toc27460 第二节 主副井提升 PAGEREF _Toc27460 89 HYPERLINK l _Toc5666 第九章 矿井通风及平安技术 PAGEREF _Toc5666 103 HYPERLINK l _Toc31299 第一节 矿井通风系统选择 PAGEREF _Toc31299 103 HYPERLINK l _Toc13345 第二节 防止特殊灾害的平安措施 PAGEREF _Toc13345 114 HYPERLINK l _Toc22132 第十章 设计矿井根本技术经济指标 PAGEREF _Toc22132 122 HYPERLINK l

10、 _Toc14245 参考文献 PAGEREF _Toc14245 126 HYPERLINK l _Toc21449 致 PAGEREF _Toc21449 127第一章 井田概况及地质特征第一节 矿区概述一、交通位置寺家庄矿井隶属*煤业集团*公司，位于昔阳县境内，矿井工业场地在县城西南约7km处，昔阳县城距*市约30km。本区铁路交通条件优越，石太铁路沿桃河经过*矿区，石太线为*矿区煤炭外运的主要干线，经电气化改造和完善自动闭塞后，年运输能力可达70Mt。石太线上白羊墅站为机械化驼峰编组站，最大日解体能力3000车。另外，阳涉铁路通过本区，该线已全部建成通车，采用内燃机车牵引，并预留电力牵

11、引条件，该线最大年输送能力为17Mt，为阳煤集团局部煤炭分流创造了有利条件，可直接为该矿的建立和煤炭的外运效劳，本矿井铁路专用线在阳涉铁路昔阳站接轨，目前就接轨事宜已达成初步协议。本区公路交通便利，*至黎城的二级公路通过本区，公路以昔阳县城区为枢纽，呈放射状伸向四方，除*至黎城公路外，昔阳至左权、赞皇、寿阳、*等均有公路相通，区内公路遍布，97%以上的村庄可通汽车。井田交通位置见图1-1-1。二、地形地貌本井田位于太行山北段西侧，从外围地形来看，西部石千峰地层的地形较高，组成太岳山，东部则为奥陶、寒武系地层组成的太行山脉，昔阳县境内的白羊山、沾岭山、菜岭山均系太行山支脉。沾岭*部为松溪河流域，

12、一般河窄谷深，沟谷纵横发育，切割甚深。井田内地形为西高东低，最高处为龙王庙山，海拔+1613.3m，最低点在巴洲乡附近，标高+863m，上下相差750m左右，一般相对高差100200m，属构造剥蚀成因，河谷、高山相间的低中心地形。三、河流及水库昔阳县大部面积属海河流域子牙河水系，松溪河及其流经本井田的支流安坪河，巴洲河、洪水河均为该水系。现分述如下：松溪河：发源于和顺县窑上村附近，经昔阳县的杨家坡村南入境，向北经县城东侧，东流至水磨头村，再经井陉、平山县汇入滹沱河，干流在昔阳县境内长73.25km，流域面积1473.2km2，该河受水面积大，河床宽，杜庄至县城一带宽达500800m。一般流量为

13、13m3/s，最大洪峰流量达1200m3/s1963年8月流经昔阳县城一段，年平均径流量3.68m3/s。安坪河城北河：该河为松溪河支流，发源于崇家岭奶头山，自西向东在县城东汇入干流，全长14.5km，流域面积77.2km2，年平均径流量0.26m3/s。巴洲河城西河：发源于闹岭庄附近，自西向东在县城北关处汇入安坪河，全长20.5km，流域面积96.3km2，年平均径流量0.352m3/s。洪水河城南河：发源于闰家沟，自西南流向东北，在洪水村东汇入松溪河，全长14km，流域面积56.2km2，年平均径流量0.298m3/s。在河流上游建有多座水库，其中以下秦山水库、郭庄水库较大，秦山水库位于井

14、田中部，现为昔阳县城居民生活用水水源。全县大局部河流均为季节性河流。四、气象及地震烈度昔阳县属暖温带大陆性气候，一年四季气候变化明显，冬季寒冷，风大少雪；春季日照充足，干旱多风；夏季雨量集中，多冰雹和风灾；秋季时间较短，晴朗凉爽。根据19581983年的气象资料，最高气温37.9，最低气温-23.9，年平均气温9.3。最大年降雨量为885.7mm1963年，最小年降雨量242.3mm1972年，年平均降雨量为601mm，降雨量年内差异较大，主要集中在7、8、9三个月，约占全年降雨量的67%。年平均蒸发量1887.9mm，蒸发量大于降雨量3倍多。主导风向为西风，历年平均风速2.1m/s，最大风速

15、20m/s。区内冻结期一般始于每年10月下旬，终于次年4月，冻土最大深度为75cm，全年日照数平均为106.6d。依据中国地震动参数区划图GB18306和建筑抗震设计规*GB50011，本区抗震设防烈度为7度，设计根本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。五、矿区内工农业生产概况*省昔阳县原有16个乡4个镇，共计20个乡镇，2001年经过行政区划调整为5镇7乡共12个乡镇，约423个行政村，全县总户数70117户，总人口24万人，其中农业人口22万人，占91.6%。农作物总播种面积为410685亩，其中粮食作物以小麦、玉米、谷子、高梁、大豆、薯类及杂粮为主，播种面积389049亩；经

16、济作物以棉花、油料作物为主，播种面积10512亩；除此之外还有蔬菜及瓜果类播种面积10963亩。全县果园面积19666亩，以苹果、梨、柿子、红枣、葡萄为主。全县的工业开展速度较快，县企业中以燃料、食品、化工、机械、建材工业比重较大。六、电源、水源情况1、电源矿井的供电电源及供电方案目前已由甲方委托晋中电力公司进展方案设计，目前我院尚未收到有关文件。经与甲方协商，初步设计暂按矿井电源分别取自昔阳110kV变电站和和顺220kV变电站，供电电压等级110kV进展。由于电源变电站距本矿较远，且变电站施工周期比拟长，必须考虑矿井建立期间的施工电源引接方式。本矿附近有地方小煤矿多处，矿井建立初期的施工电

17、源可就近由地方小煤矿引来，但矿井井下全面施工后，所需电力负荷将大幅度增加，此时应投入矿井变电站作为施工电源。2、水源根据精查地质报告及相关资料，本区奥灰岩溶水，其水量丰富、可靠，水质好，本矿井取奥灰岩溶水作为主供水水源，设计在工业场地内打深井三眼。另外，地面设井下水处理站，井下水排至地面处理后，一局部作为井下消防洒水，一局部用于选煤厂。第二节 井田地质特征一、地层本区位于沁水煤田的东北边缘。由东向西出露地层为由老至新。于勘探区东部区外大面积出露奥陶系地层；石炭系*组、*组、二迭系*组地层分布零星；区内二迭系石盒子组地层广泛分布，二迭系石千峰组，三叠系*家沟组地层出露于勘探区西缘；新生界复于各个

18、时代基岩之上，现就勘探区从奥陶系至第四系地层分述如下：1奥陶系中统O2根据岩性，可划分为峰峰组及上马家沟组上段两局部。峰峰组厚188.76m，上部以灰色、深灰色石灰岩为主，中部为灰色豹皮灰岩及石灰岩、裂隙发育，底部为石膏带。上马家沟组揭露厚度107.03m，属上马家沟组上部，主要为灰色石灰岩。2石炭系中统*组C2全厚18.5046.0m，东南厚、西北薄。平行不整合于奥陶系灰岩之上，主要由浅灰、灰色细砂岩、泥岩组成。3石炭系上统*组C3本组为重要含煤地层之一，以K1砂岩为基底，连续沉积于*组之上。全厚90.3143.8m。含81、82、84、9上、9、11、12、13、14、14下、15、16号

19、等12层煤，全区比拟稳定，可作为良好的标志层。4二迭系下统*组P11以K7砂岩为基底，连续沉降于*组之上，厚42.673.9m，主要由灰、深灰色砂岩、砂质泥岩及煤组成。含1、2、3、4、5、6号等6层煤。5二迭系下统下石盒子组P12底界以K8砂岩与*组整合接触，顶为K10桃花泥岩顶界面。全厚110150m，分为绿色地层、黄色地层两段。6二迭系上统上石盒子组P21区内大面积出露。标志层K12狮脑峰砂岩，围绕山脊呈带状分布。区内出露总厚度450m。7二迭系上统石千峰组P22厚122.6160.2m，基底砂岩K13为暗紫色、厚层状含砾粗砂岩，厚0.77.0m。8三叠系下统*家沟组T11出露于勘探区外

20、西侧，厚度不详。为一套砖红色，薄板状及中厚层状细砂岩组成。9第四系Q不整合覆盖于各时代基岩之上，分布于山顶、山坡及沟谷中。勘探区东局部布面积广，厚度大，中西局部布零星。中更新统*黄土Q2：由红棕色、红黄色黄土状亚粘土组成，并含有钙质结核。上更新统马兰黄土Q3:为浅黄、黄灰色亚粘土或细砂土。中、上更新统总厚020m。第四系全新统Q4:主要分布于安平河、巴州河及洪水川等较大河谷中。为现代冲积、洪积物。由砂、卵石及粉砂土组成。一般厚度515m。二、含煤地层本井田含煤地层包括石炭系中统*组、石炭系上统*组、二迭系下统*组，其中主要含煤地层为石炭系上统*组及二迭系下统*组平均厚约60m，含煤地层总厚16

21、8.24m，共含煤18层，煤层总厚13.46m，含煤系数约8%左右。石炭系上统*组厚90.3143.80m，平均厚约111.33m，主要岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及灰色砂岩组成。含煤12层，其中可采煤层4层，为本区中演含煤地层。按其岩性、岩相特征分为上、下两段，其中下段自K1砂岩底至K4灰岩顶，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16号共7层煤，15号煤全区稳定可采，其它煤层无开采价值；上段自K4顶至K7底，厚约35m左右，由灰、深灰、灰黑色泥岩、砂岩及浅灰色细砂岩、中粗砂岩组成，含8、9两个煤组共6层煤，81、84、9号煤具有开采价值。三、地质构造本井田根本呈

22、一单斜构造，构造复杂程度中等。井田走向为西北，向西南倾斜，地层比拟平缓，倾角一般为510，局部褶曲地段倾角1220，区内以背、向斜交替出现的褶曲构造为主；断层较少，一般落差多在20m以内；井田北部陷落柱较发育，对煤层破坏较为严重。从整个井田来看，构造复杂程度中等。在此作为重点分析如下：1、褶曲区内褶曲发育，轴向主要为近南北向及北东向两组，其次有北西向及东西向。南北向的一组褶曲主要分布于中、东部，构本钱区的根本构造形态。主要特征为排列严密，间距约1000m，两翼不对称，向斜东翼较陡，倾角可达23,西翼较缓，倾角一般为10左右；背斜轴部开阔，产状平缓。北东向的一组褶曲，主要分布于勘探区的西北及东南

23、，主要特征为排列较疏，间距约1500m，两翼多不对称，南东翼较陡，北西翼较缓。主要褶曲特征见表1-2-1。2、断层区内断层较少，落差不大，多为走向北东及北杯东，倾向北西之正断层。集中分布在勘探区的东部及东南边界附近。地面所见落差5m以上者20多条，施工中有新旧钻孔14个孔遇见断层。井田*围内落差10m以上的断层共计19条。主要断层特征见表1-2-2，表121 主要褶曲特征表顺序褶曲名称褶曲方向产状延伸长度m备注WE1蒙家峪向斜SN47571100李家沟区2野峪背斜SN4114145000李家沟区3寺地向斜SN2166206000李家沟区4崇家岭背斜N40E45616800李家沟区崇家岭背斜N1

24、0E79SENW68900马郡头区5台沟背斜N40E转N30E610SENW4132000马郡头区6杏庄向斜N60E转N20E415SENW6213200马郡头区杏庄向斜N40E8158202800李家沟区7杏庄背斜N40E793132000李家沟区杏庄背斜N70E转N40E再转N20E39SENW9152500马郡头区8毛家沟向斜N50E711SENW6111100马郡头区9毛家沟向斜N45E517SENW6152500马郡头区10龙眼向斜EW转N45E520SENW10272100马郡头区龙眼向斜N65E5155203000李家沟区表122 主要断层特征表顺序断层编号断层产状落差m延伸长度

25、m走向倾向倾角1FS38N10ENW768010157202FM36SNW728003011003FS22N10ENW80106004FS14N20ENW7580153027005FS16N15ESE80103033006FS26NWN10E70804612007FS20N10ESE8072508FS37N10ENW70103009FS56N15ENE821040010FS57ENNW785680011FS23N30ESE758082390012FS54N40ESE761045013FS55N55ESE752565014FS60NENW80823885015FS62N5ESE751025016

26、FS21N10ESW6882102513003、陷落柱全井田123km2*围内已探出的陷落柱共166个，陷落柱密度为1.32个/km2，陷落柱面积5.21km2，平均每平方公里*围内陷落柱面积为41349m2，即约4%的井田面积为陷落柱。陷落柱的分布多集中在井田北部，在纬线74000线以北约32km2*围内有陷落柱87个，占陷落柱总数的52%，陷落柱密度达2.7个/km2，每平方公里*围内陷落柱面积为84823m2；特别是毛家沟村附近约10km2*围内有陷落柱45个，陷落柱密度达4.5个/km2，每平方公里*围内陷落柱的面积为0.14km2。纬线74000线以南94km2*围内仅有陷落柱79个

27、，陷落柱密度为0.84个/km2，每平方公里*围内陷落柱面积仅为26389m2。由此可以看出，整个井田受陷落柱破坏严重的区域分布在井田北部，破坏轻微的南部与深部将作为主要开采区。陷落柱的形态多为近圆形及椭圆形，最小直径10m，最大的长轴可达320m，一般直径为2050m，陷壁角为6283，一般为80。应当指出：陷落柱具有一定的隐蔽性，除地表出露和勘探钻孔遇到的陷落柱外，没有出露到地表的陷落柱就难于探清。在今后的地质工作中，要采取多种勘探手段取得可靠地质资料，掌握本井田的陷落柱发育情况及分布规律，为采掘提供更切合实际的资料。四、井田水文地质概况1含水层主要含水层有奥陶系灰岩、*组灰岩和第四系冲积

28、层。由上而下简述如下：第四系冲积层：主要分布于洪水河、巴洲河和安坪河的河谷中，河谷最宽约300m，一般100200m，厚度1020m，砂砾中含较丰富的潜水，且水质良好，单位涌水量1.305.00L/s.m。民用井水量每小时可达100m3以上。上二迭统石盒子组：主要含水层属裂隙性的砂岩层K7、K8、K9、K10，区内砂岩出露广泛，裂隙也较发育，这类砂岩一般胶结致密，故其富水性较差，单位涌水量0.00079L/s.m。下二迭统*组：属孔隙性砂岩层K5、K6，胶结性良好，富水性差，单位涌水量在1L/s.m以下，浅部钻孔单位涌水量0.0161L/s.m以下，渗透系数0.212m/d。上石炭统*组灰岩：

29、主要含水层为海相沉积之三层灰岩K2、K3、K4，其中K2灰岩含水性较强，为主要含水层，水位标高为+690.57+695.63m。进入80年代后期由于井田开采使主要含水层破坏，如城关、李家庄、大寨的机井已近干涸，大量的地下水被疏干。奥陶系灰岩：井田东部有广泛基岩出露，L86号孔揭露灰岩295.75m，巴洲村48号孔和上郭庄51号孔分别揭露206.39m和514.55m，水量比拟丰富，桃河资料提供单位涌水量为0.52.5L/s.m，渗透系数为0.92.4m/d。根据已有资料分析，勘探区东缘奥灰水位标高，北部为525m(井田边界外48号孔)，南部为565m(井田边界外51号孔)；往西奥灰水位标高降低

30、，接近中部为446.76m(L86号孔)，北部为423.77m(M56号孔)，中、东部15号煤底板标高大于420m，在南部根本高于565m，故中、东部奥灰水位在15号煤以下。西部奥灰水位标高大约可采用420m，西缘局部奥灰水超越15号煤的*围约12km2，即井田面积的十分之一，此*围15号煤将存在带压开采问题。15号煤与奥灰间岩层厚度为23.4971.04m，平均49.66m，岩性以泥岩、砂质泥岩、薄层砂岩为主，间夹基层灰岩，可以起到一定的隔水作用。2断层和陷落柱的水文地质情况区内断层最大落差30m左右，陷落柱较多。钻孔见断层的有14个，见陷落柱的15个，多分布于勘探区北部。这些钻孔在断层带和

31、陷落带钻进时，一般无水，个别有少量水流出，从无水害发生。因此，可认为本区的断层带和陷落带一般不含水，透水性也极差。但在断层和陷落附近的裂隙发育带，当补给条件好时，富水性有可能增强。3地下水的补给、径流和排泄条件含水层的补径排条件各有不同。奥陶系灰岩在区东外围大面积出露，为裸露型岩溶区，岩溶发育，直承受降水补给，也受河水和冲积层潜水的补给，地下水沿岩层倾向井田渗入，再向北、北东方向运移，井田属埋藏型岩溶区，是岩溶水的径流区。*组灰岩也在区外出露，*围不大，在补给方面起重要作用的是在松溪河等河谷下伏的露头或浅部，从而成为分布一定面积的重要含水层，井田为其径流区。区东的生产矿井和采水孔为其人工排泄点

32、。*组和石盒子组也靠露头和浅部承受降水和地表水的补给，区内有其补给区，但以径流为主。据水位资料，奥灰与以上各含水层间由于有较好的隔水层存在，无水力联系。其余基岩含水层在浅部L18号孔水位很接近，说明有联通，是由于构造条件使得各基岩含水层的浅部组成一个统一的含水体；在深部这种联通关系明显减弱甚至消失，其水位则明显有别，并且水位与层位成正比相关关系。全新统潜水和地表水与下休基岩风化带关系密切，而与深部含水层因受裂隙发育深度的制约，关系不大。4水文地质条件评价*组15号煤层为本区主要可采煤层，其直接充水含水层以石灰岩为主，属岩溶充水矿床；*组上部煤层和*组煤层直接充水含水层以砂岩为主，属裂隙充水矿床

33、。各基岩含水层虽然在区外或区内有不同程度的补给条件，但地下水的运移都受裂隙或岩溶的发育程度的制约。本区岩层大致自东向西加深，裂隙和岩溶的发育程度随之减弱，富水性也相应由强变弱，在水平方向上垂向上都有明显的分带性。总体来看，本井田根本属水文地质条件简单型，水文地质勘探类型以三类一型为主，二类一型为副。3、矿床充水条件*组K2、K3灰岩为15号煤充水的主要因素。顶板冒落后15号煤充水也可来自*组。奥灰水一般对矿井初期充水无影响，对奥灰水位以下的深部15号煤局部开采影响较大。地表水及冲积层水在构造正常地段只能进入浅部裂隙发育段，即使在有断裂构造的地段，由于本区断层一般不导水，所以通过断层带向矿井充水

34、的可能性不大，至少不会发生水患。开采过程中顶板冒落产生的导水裂隙带高度如果能到达浅部列席发育带甚至地表，则有可能把地表水和浅部水导向矿井。本区陷落柱一般不导水，但在陷落柱密集区要注意其导水性。4、矿井涌水量预计根据*矿区现有生产矿井统计资料，参照精查地质报告对矿井涌水量预测，确定矿井正常涌水量按吨煤涌水系数0.4m3/t考虑，即日产1万t煤，预计涌水量为4000m3；最大涌水量按吨煤涌水系数0.63m3/t考虑。经计算,矿井生产初期4.0Mt/a时正常涌水量为240m3/h，最大涌水量为350m3/h；矿井生产后期6.0Mt/a时正常涌水量为340m3/h，最大涌水量为530m3/h；五、储量

35、1、储量计算*围本井田为煤质单一的无烟煤，参与储量计算的可采及局部可采煤层有6、81、84、9上组煤及15号煤下组煤。储量计算边界为井田边界不包括已划归黄岩汇煤矿的区域。2、储量计算指标储量计算的工业指标为：可采厚度0.8m，灰份小于40%。3、储量计算方法本区地层倾角平缓，一般为510左右，仅局部向斜轴部地段达1220左右，储量计算面积采用用水平投影面积，计算公式为：储量=厚度面积容重。经计算，全矿井地质储量为1174.84Mt，详见表1-2-3。表1-2-3 全矿井地质及工业储量汇总表 单位：Mt煤层ABC工业储量A+B+CD地质储量A+B+C+DA+B A+B+C+D610.6710.6

36、710.678115.06102.35117.41117.4112.8842.6465.3968.0368.033.997.0027.93103.24138.17138.1725.315188.93273.99377.64840.56840.5655.1合计195.93319.62659.291174.841174.8443.9六、资源及开采条件评述1、煤炭资源工业价值评述本井田15号煤属中灰分、中硫、低挥发分、高发热量、高强度、高灰溶点的优质无烟煤，经洗选加工后，洗块煤、洗末煤可作为化工用煤，末原煤是优质的动力用煤。2、开采条件评述本井田储量丰富、地质构造中等，其特点是断层虽多，但大局部落差

37、较小，对开采影响不大；陷落柱虽多，但主要分布在井田北部边界毛家沟村一带，其它地区较少，特别是首采区*围内更少，因此，对矿井开采尤其是对初期开采影响很小。本矿井主采15号煤层，全区稳定可采，平均厚度5.48m，适合放顶煤综合机械化开采。本矿井虽薄煤层较多，但根据*矿区经历，采用上行开采，只要上下煤层间距大于下煤层的裂隙带高度，开采上部煤层时不仅顶板管理可正常进展，而且也不会出现瓦斯喷出现象。预计本井田开采15号煤后冒落带高度为3542m左右，而15号煤距9号煤平均间距为66m，因此下部15号煤采出后，上部薄煤层仍可开采，可以实现上行式开采。从薄煤层的分布看，主要分布在井田的北部、巴洲河以北，*围

38、较小。为了提高矿井投产后的经济效益，根据矿方要求，本次初步设计主要先考虑15号煤的开采。各煤层的顶底板岩性多为砂岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，顶板易于冒落，属中等条件的顶板管理方法。井田内除批准*围较小的毛家沟及白村煤矿在矿井井田的北部边界内，其它小煤窑都在井田浅部边界以外。本矿井属水文地质条件简单的矿井，绝大局部煤层位于奥灰水位以上，仅深部局部区域受奥灰水影响。本矿井开采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，对将来开采有一定影响。综合上述分析，本矿井具有良好的开采技术条件。第三节 煤层特征一、煤层根据精查地质报告，本井田内共含煤18层，自上而下可采及局部可采煤层有6、81、84、9及1

39、5号煤层，总厚度达9.9m。其中15号煤全区稳定可采，为主要可采煤层，也是首采煤层，最大厚度7.65m，平均厚度5.48m。各可采煤层顶底板岩性*小异，一般为泥岩、砂质泥岩，*组个别煤层直接顶为石灰岩，*组有的煤层顶底板为砂岩。主要标志层特征：由下至上分为15号煤以下至K1层段，岩层中多含铝质，并有12层铝土泥岩作为煤系终止；K2四节石灰岩全区稳定；K3钱石灰岩全区分布广泛；K4猴石灰岩厚度受S1砂体控制变化较大。三层灰岩均含海百合茎、蜓、层孔虫及腕足类动物化石碎片，并以K3灰岩最多，81号煤层顶板常为深灰色或黑色海相泥岩，含戟贝、海百合、舌形贝动物化石。K7砂岩为*组含煤地层基底，为浅灰、灰

40、白色中粗粒砂岩，分选、磨圆较差，泥质胶结，含少量植物碎片化石及泥质包体，含大量菱铁质鲕粒。可采煤层特征详见表1-3-1。表1-3-1 可 采 煤 层 特 征 表煤层编号煤层厚度(m)(m)煤 层 间 距m(m)结构稳定性顶 底 板 岩 性可 采情 况最 大可采平均最 小最 大平 均顶 板底 板31.680.51简单极不稳定粉砂岩泥岩及细砂岩局部可采7.6245.7328.0662.200.58简单极不稳定泥岩及砂质泥岩砂质泥岩局部可采10.4031.2019.75812.030.74简单不稳定砂质泥岩或泥岩砂质泥岩或粉砂岩细砂岩局部可采3.3016.609.40842.351.05较简单不稳定

41、炭质泥岩或粉砂岩砂质泥岩细砂或砂质泥岩粉砂岩局部可采2.5020.805.5791.911.00简单不稳定泥岩、砂质泥岩或粉砂岩砂质泥岩或泥岩、粉砂岩局部可采50.4077.3066.00157.655.48复杂稳 定砂质泥岩、粉砂岩或泥岩泥岩、炭质泥岩全部可采二、煤质区内各煤层均为单一的无烟煤种，同一煤层自南向北变质程度有所增高，就埋藏深度而言由上而下变质程度也有所增高。煤质有发热量大，洗后灰份低，硫、磷有害物质含量少等特点。各煤层主要煤质指标见表1-3-2。表1-3-2 各煤层主要煤质指标表煤层编号灰 份 Ag(%)全 疏 SgQ(%)挥发份(洗)Vt(%)碳Cr(%)氢Hr(%)磷Pg(

42、%)发热量QrDr (Kon/g)QrDW原 煤精 煤原 煤精 煤313.0550.1725.77 (10)4.9010.548.78 (10)0.180.500.38 (10)0.410.630.47 (10)6.528.757.65 (10)91.3993.1592.19 (3)3.463.943.74 (3)0.013 (6)8249 (10)6266 (5)610.3737.2822.90 (20)5.9113.0710.22 (20)0.444.722.67 (21)0.421.600.78 (20)6.568.517.59 (20)89.2993.2791.89 (19)3.054

43、.433.79 (19)0.003 (3)8361 (20)5819 (13)816.3149.7224.17 (74)3.6112.699.31 (67)0.6621.213.72 (74)0.481.480.73 (61)3.469.077.48 (67)89.4192.8691.70 (54)3.214.163.71 (54)0.010 (19)8072 (74)6140 (36)8410.2449.7727.16 (66)4.1216.3810.16 (62)0.243.780.75 (64)0.361.720.55 (57)6.269.057.55 (62)86.3292.8691.

44、47 (53)3.504.513.76 (53)0.004 (23)8149 (63)5918 (38)911.1334.9013.60 (64)4.6814.329.18 (63)0.435.261.86 (64)0.381.680.84 (60)6.329.147.36 (63)89.6093.4891.84 (56)2.984.293.71 (56)0.003 (24)8421 (63)6558 (35)157.9036.2417.20 (94)3.7310.447.04 (37)0.564.091.49 (90)0.661.010.74 (35)5.958.556.96 (89)90.

45、1593.8092.23 (31)3.263.973.55 (31)0.042 (23)8355 (84)6608 (49)第二章井田境界和储量第一节 井田境界井田境界以能源部对*矿区总体开展规划批文能源计1992523号批准的寺家庄矿井井田*围为准，具体*围如下：北以纬线78000与阳胜、南后峪等地方煤矿为界；南以矿区拐点93、111两点连线为界；东部根本以经线107000与运裕、安坪、黄岩汇、白杨岭等地方煤矿为界；西部为精查勘探区深部界限。全井田南北走向长17.316.5km，东西倾斜宽69km，井田面积约123km2(不包括已划归黄岩汇煤矿的局部，该局部面积约3km2)。第二节 矿井储量

46、1、地质储量地质储量包括能利用储量及暂不能利用储量。根据原*矿务局1985年12月提供井田*围的储量汇总表，参照中国煤炭地质总局一一九队汇编的寺家庄煤矿井田地质报告，设计对矿井储量重新进展了核算，核算后全矿井地质储量为1174.84Mt，其中15号煤地质储量为840.56 Mt。2、工业储量工业储量包括能利用储量中的A、B、C三级储量，经计算全矿井工业储量为1174.84Mt, 其中15号煤地质储量为840.56 Mt。地质储量及工业储量计算详见表2-1-1。表2-1-1 全矿井地质及工业储量汇总表 单位：Mt煤层ABC工业储量A+B+CD地质储量A+B+C+DA+B A+B+C+D610.6

47、710.6710.678115.06102.35117.41117.4112.8842.6465.3968.0368.033.997.0027.93103.24138.17138.1725.315188.93273.99377.64840.56840.5655.1合计195.93319.62659.291174.841174.8443.9第三节 矿井设计资源/储量、矿井设计可采储量矿井设计储量等于工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性保护煤柱损失量后的储量。一、各种永久煤柱1 断层煤柱井田*围内共有大小断层44条，大局部断层落

48、差较小，最大落差30m左右，其中落差10m以上的断层有19条。根据精查地质报告，断层一般不含水，但在断层附近的裂隙发育带，当补给条件好时，富水性有可能增强，因此，设计按留设断层煤柱考虑。落差小于10m的断层，两侧各留20m煤柱；落差1020m的断层，两侧各留25m煤柱；落差大于20m的断层，两侧各留30m煤柱。经计算断层煤柱为6.78Mt，其中15号煤断层煤柱为5.79Mt。2 井田境界煤柱井田境界煤柱在本井田一侧按20m留设。经计算井田境界煤柱为12.43Mt，其中15号煤井田境界煤柱为6.25Mt。3 村庄保护煤柱井田*围内有60个村庄，地面村庄虽然不大，但比拟分散，给正规工作面布置带来一

49、定的影响。设计对较大村庄或位于构造复杂区的村庄留设保护煤柱，其余村庄按搬迁考虑。村庄保护煤柱采用剖面法留设，表土层及岩层移动角参数确定如下：45，70，700.6。经计算，村庄保护煤柱为20.67Mt，其中15号煤煤柱为14.52Mt。4水库保护煤柱地面有大小水库7个，其中下秦山水库较大，其它6个水库较小。设计将7个水库均留设保护煤柱，留设煤柱参数同村庄保护煤柱。经计算，水库保护煤柱为43.56Mt，其中15号煤水库保护煤柱为30.34Mt。以上各类煤柱共计为83.53Mt，其中15号煤各类煤柱为56.90Mt。扣除以上各类永久煤柱83.53Mt后，全矿井设计储量为1091.31Mt，其中15

50、号煤设计储量为785.66Mt。全矿井设计储量见表2-1-1。二、矿井设计可采储量计算矿井设计可采储量等于矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、井下主要巷道及上、下山保护煤柱后，乘以采区回采率的储量。81、84、9号煤采区回采率取85%，15号煤采区回采率取75%。各类煤柱留设如下：1工业场地保护煤柱：煤柱留设参数同村庄保护煤柱。共有四个工业场地需要留设保护煤柱，分别为联合工业场地、初期风井场地及两个后期风井场地。经计算，工业场地保护煤柱为18.63Mt，其中15号煤为16.46Mt。2大巷煤柱根据邻近贵石沟矿井生产经历，大巷两侧各留80m的保护煤柱煤柱。经计算，大巷煤柱为9.34Mt，其中15号

51、煤为8.90Mt。3盘区巷道煤柱盘区巷道两侧各留60m的保护煤柱煤柱。经计算，盘区巷道煤柱为43.31Mt，其中15号煤为40.61Mt。以上各类保护煤柱合计71.28Mt，其中15号煤为65.97Mt。扣除各类保护煤柱后，经计算，全矿井设计可采储量为572.78Mt，其中15号煤设计可采储量为408.27Mt。全矿井设计可采储量及设计可采储量汇总表见表2-1-2与表2-1-3。表2-1-2 全矿井设计储量汇总表 单位：Mt煤层工业储量永久煤柱损失设计储量断层井田境界村庄水库小计610.6781117.412.142.125.9210.1877.068468.030.490.941.201.6

52、34.2633.939138.170.593.102.835.6712.1987.8615840.565.796.2514.5230.3456.90610.33合计1174.846.8712.4320.6743.5683.53809.18表2-1-3 全矿井设计可采储量汇总表 单位：Mt煤层设计储量煤柱损失采区回采率设计可采储量工业场地大巷盘区巷道小计68177.060.320.328565.238433.930.050.110.240.408528.50987.862.120.332.144.598570.7815610.3316.468.9040.6165.9775408.27合计809.

53、1818.639.3443.3171.28572.78第三章 矿井工作制度、设计生产能力及效劳年限第一节 矿井工作制度矿井工作制度采用年工作日300d，三班作业，每班工作八小时，每天净提升时间为14h。第二节 矿井设计生产能力及效劳年限矿井设计生产能力，主要根据矿井储量及合理的效劳年限、地质及开采技术条件、经济效益等因素确定。就本矿井而言，其具体特点如下：1储量丰富，全矿井可采储量为572.78Mt，其中首采15号煤可采储量408.27Mt。215号煤赋存稳定，厚度大，平均5.48m，适合于放顶煤开采。3大局部区域煤层倾角比拟平缓，但遇褶曲构造时煤层倾角变大，局部到达20左右。4褶曲构造多，开

54、采过程中易出现应力集中区。4断层多，但大局部落差较小，对开采有一定影响，但影响不大。5纬线74000以北区域陷落柱密集，设计已将其列为不经济可采储量，其它大局部区域陷落柱相对少一些。6本矿井为高瓦斯矿井，尽管采取瓦斯抽放等措施，需要的风量及巷道断面仍较大，一个盘区的生产能力不能过大。7煤层顶底板条件较差，巷道维护困难。确定矿井设计生产能力为4.0Mt/a，但主要系统环节要留有余地，按6.0Mt/a考虑。一、矿井效劳年限矿井效劳限用以下公式计算：Z采T= AK式中 T矿井效劳年限，a；Z采矿井设计可采储量，Mt；A矿井设计生产能力，Mt/a；K储量备用系数，取1.4。按4.0Mt/a的设计生产能

55、力计算，全矿井效劳年限为102a，其中15号煤效劳年限为73a。第四章 井田开拓第一节 井田开拓的根本问题本井田的特点是，地形复杂、河谷高山相间，可供选择的工业场地位置不多。一、确定井筒形式、数目、位置及坐标地1、井筒形式确实定井筒形式有三种：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。平硐开拓受地形条件限制，只有在地形条件适宜，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，上山局部储量大致能满足同类型水平效劳年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工设备与工序比拟简单，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拟

56、简单，井筒延伸施工方便，生产干扰少，不易受底版含水煤层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可以满足特大型矿井提升需要；斜井井筒也可以作为平安出口，井下一旦发生事故，人员可以从主斜井迅速撤离。立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文地质等自然条件的限制。在采深一样的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒通风断面大，可以满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓特别有利；当表土层为富含水的冲积层时，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能兼顾井田浅部和深部不同产状的煤层。2、井筒位置确实定原则有利与第一水平的开采并兼顾

57、其他水平，有利与井底车场和主要运输大巷的布置，石门工程量少；有利与首盘区布置在井筒附近的富煤阶段，首采带区少迁村庄或不迁村庄；井田两翼储量根本平衡；井筒不宜穿过厚土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或较软弱岩层。二、工业场地的位置结合井田开拓布置，可研报告提出了三个可供选择的工业场地与井口位置方案进展了技术经济比拟，分别为方案梁庄场址、方案寺家庄场址及方案下秦山场址。其中方案因为无论是技术上还是经济上均没有明显的优势而被舍弃。方案虽然具有投资少、建井工期短、工业场地受洪水威胁小、煤炭运输费用低等诸多优点，但该方案工业场地位置目前已划给地方的黄岩汇煤矿，该方案目前已不可行。可研报告最终推

58、荐了方案，该方案虽然存在工业场地距上游水库较近受洪水威胁大、防洪费用高、地面铁路距离较长、初期投资较高等缺点，但方案工业场地位置位于井田中央，具有初期开采条件好，有利于初期达产、建井工期较短等优点。即工业场地选择在下秦山村附近。工业场地的位置选择在主、副井井口即井田中央。工业场地的形状为巨型长1000m宽400m，根据表2.3工业场地面积指标确定地面工业场地占地面积为40公顷40万M2，其中矿井：22公顷,选煤厂：18 公顷。三、开采水平确实定及盘区划分井田内煤层赋存平缓，一般510，属近水平煤层；根据本井田15号煤层距离大这一赋存特点，将 15号煤单独划分为一个煤组下煤组，本次设计主要考虑1

59、5号煤的开采。根据矿井故采用单水平开采。水平标高为+510米，盘区式开采。15号煤层生产能力：开采储量为422.72Mt，效劳年限为75a。结合矿井大巷布置、地质构造以及煤柱等划分盘区。15号煤层共划分为9个盘区，其中北翼划分为3个盘区，南翼划分为5个盘区，中央为1个双翼大盘区，投产盘区选择在中央盘区。除中央盘区外，为防止反向运输，其它各盘区均为单翼盘区，单翼盘区走向长度控制在23002800m之间。四、主要开拓巷道根据矿井开拓布置，考虑通风、运输等要求，15号煤沿井田中部南北向共布置三条大巷，分别为胶带机运输大巷、辅助运输大巷及回风大巷。本着多做煤巷少做岩巷原则，综合考虑巷道运输、通风、排水

60、、支护及立交等因素，确定胶带机大巷及回风大巷沿15号煤层布置，辅助运输大巷布置在15号煤底板，局部要穿层。五、开采顺序及盘区接替盘区间开采顺序采用前进式，即由井田中央逐渐向两翼开采，直至井田边界。这种开采顺序的主要优点是初期开拓工程量少，基建投资低，建井工期短，投产早，见效快。结合矿井开拓部署、设计生产能力及盘区划分，设计编排了15号煤的盘区接替方案，详见表4.1 表4.1 盘区接替方案表盘区设计储量煤柱损失采区回采率设计可采储量大巷工业广场盘区巷道小计中央盘区135.583.0810.8510.9424.877583.03南一盘区107.232.123.85.927575.98南二盘区55.