采矿工程毕业设计（论文）-潘家窑煤矿7号煤层1.2Mta开采设计

1、山西大同大学本科生毕业设计中文题目： 潘家窑煤矿7煤层开采设计 (1.2Mt/a) 英文题目： The 7Coal Seam Mining Design of Panjiayao Coal Mine in Datong Coal Mine Group Company(1.2Mt/a)学 院： 山西大同大学煤炭工程学院 姓 名： 学 号： 专 业： 采矿工程 班 级： 16升本二班 指导教师： 职 称： 完成日期： 2018 年 05 月 30 日摘 要本次设计的矿井生产，主要的特点是双立井开拓，掘进工作量比较大，自然条件复杂,断层多而厚，开拓方案,通风和安全措施显得尤为重要。煤层的地质条件复杂

2、多变，开采方法也就多种多样,全矿设计生产能力1.2Mt/a 。本设计是在潘家窑矿7煤层地质条件下做的矿井初步设计，设计内容包含有：矿井概述及井田地质特征、矿井开拓、采（盘）区巷道布置及装备、采煤方法、矿井通风及安全技术措施，以及设计矿井基本技术经济指标等方面。 井田概况主要包括矿区的地理、地形和交通；矿井的地理位置、井田范围；矿区的气象条件、地震烈度、电源和水源的概况；井田地质特征、煤层及煤质概况以及水文地质条件概况等。采煤方法选择了一次采全高单一长壁采煤法，其中设计了采煤工艺方式，设备配置，回采巷道布置和巷道掘进工艺。通风设计主要包括矿井抽出式通风系统的选择、矿井所需风量的计算及分配、全矿井

3、前期、后期的通风阻力计算以及对通风设备的选择等。安全技术措施包括井下瓦斯预防、顶板管理、水灾预防、火灾预防、煤尘爆炸的预防及粉尘防治措施等. 关键词：双立井开拓；单一长壁采煤法；抽出式通风；双向割煤全套图纸加扣 3346389411或3012250582ABSTRACT The main characteristic of this design is that its location is in underground, the work is very difficult. It has complicated natural conditions and many faults , v

4、entilation and safe measures are particularly important. The geological conditions of this coal mine varied, mining methods are diverse.The production is 1.5Mt/a This design is about the geological conditions of Yanya coal mine. Its content includes: summary of mine and the geological characteristic

5、s of mine, exploitation, the area of mining roadway and equipment (dish) , methods, ventilation and technical measures, as well as the design of mining basic technical and economic indexes, etc. Profile field mainly includes the location of mine area ,topography and transportation; Geographical loca

6、tion, field of the mine; Meteorological conditions of mining area, seismic intensity, an overview of the power and water; Geological characteristics of coal seam ,coal quality and hydrogeology survey, etc.Mining method is a mining overall height of a single long wall mining method, including the tec

7、hnological mode design of the coal mining , equipment configuration, roadway drivage, roadway layout and process. Ventilation design mainly includes the selection of mine ventilation system, calculation of the required air and distribution of mine, early, late ventilation resistance calculation of a

8、ll mine and the selection of ventilation equipment, etc. Safe technical measures include prevention of mine gas and flood, roof management, , fire and explosion prevention and measures to control dust. .Key words: the development of two drafts; single long wall mining method; exhaust ventilation; tw

9、o-ways coal cutting山西大同大学煤炭工程学院18届本科毕业生设计第一章 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 交通位置山西煤炭运销集团潘家窑煤业有限责任公司位于位于大同市左云县城14km，马道头乡东北5km，行政区划隶属左云县马道头乡管辖，其地理坐标为： 北纬：395302395521 东经：11246171125032 矿区范围14个拐点坐标为：西安80坐标系（国家6带）坐标拐点编号XY拐点编号XY14419959.4919653716.6384420260.4919656712.6424419976.4919654716.6394421709.501965668

10、8.6434418476.4819654741.64104421694.5019655780.6344418501.4919656241.64114422495.5019655767.6354418254.4919656996.65124422468.5019654174.6264419594.4919657563.65134421468.4919654189.6374420274.5019657552.64144421460.4919653691.62北京54坐标系（国家6带）坐标拐点编号XY拐点编号XY14420006196537888442030719656784244200231965

11、478894421756196567603441852319654813104421741196558524441854819656313114422542196558395441830119657068124422515196542466441964119657635134421515196542617442032119657624144421507196537631.1.2交通位置铁路：东距大同至乔村运煤专线12km，大（同）乔（村）线全长45 km，大同枢纽站交会于北同蒲线及大秦线，南可达太原，东可至秦皇岛，并可经大同北抵集宁、呼市、大连，东达北京等地。公路：北距109国道大（同）左（云

12、）公路段17 km，向东12 km可接大同至乔村矿区公路，矿区简易公路四通八达，可连接各乡、镇、村庄各煤矿，本区有北京-大同、大同-运城的高速公路，交通十分便利， 交通位置见图111。1.1.3水系 本区属海河流域永定河水系桑干河支系，井内外无较大的沟谷，主要沟谷有牛倌沟、老毛窑沟、园洞窑沟、赶牛道沟、老马家沟。各沟均属常年雨季洪水冲沟，平时无水，仅有雨季洪水期泄洪，排泄地表水由南向北流入十里河，十里河由西向东经本区的北侧流经马军营村转为南东，流入桑干河。十里河位于大同市西南，为大同煤田北部之最大河流，该河发源于左云县曹家堡一带，属桑干河二级支流，经旧高山、云冈出小站流入大同平原，汇入桑干河，

13、全长74km，流域面积1185km2（据观音堂水文站资料）。上游河宽约50m，中游宽约200m，下游宽达500600m，河床坡度12，一般流量0.52.0m3/s（为煤矿井下排水），50年来最大流量为745 m3/s（1959年7月30日）。近些年来，河道有干枯现象。其百年一遇洪峰量为1410 m3/s，五十年一遇洪峰量为1154 m3/s。1.1.4地形地貌本井田位于大同煤田西南部，尖口山西侧，属黄土高原丘陵区，地表大部分被黄土覆盖，植被稀少，仅在部分沟谷出露左云组、大同组地层，区内地形复杂，总体呈东北高，西南低的态势，区内最高点位于井田北东边界尖口山的西侧处，标高为1835m，最低点位于井

14、田南部边界，标高为1560m。最大相对高差为275m。1.1.5气候与地震本区属中温带半干早大陆性季风气候，以冬季较长，寒冷干燥，夏无酷暑，春秋多风，气温干燥，风沙大，风期长，四季分明，温差显著为本地区气候特点。现将大同气象台19962006年气象资料分述如下：1、气温：一般较低，以年温差大为特点， 年平均气温为688.8C，年极端最高气温37.2C，年极端最低气温-26.5，季温和昼夜温差显著。2、降水量：历年降水量280.843 1.5mm，降雨多集中在7、8、9三个月，约占全年降水的7580。3、蒸发量：历年年蒸发量l 885.12386.3mm，其中57月蒸发量最多，约占全年蒸发量的5

15、060。4、风：大同地区一向以风沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年有风时间占全年总时间的70，多集中于冬春季节，年平均风速为3.2ms，最大可达17ms。5、湿度：历年平均相对湿度为53，最大相对湿度l00，最小相对湿度为0。6、冻土：历年冻土月份为ll月至第二年4月。最大冻土深度l610mm。7、霜冻期：历年年霜冻期为177-218天，一般为每年的9月至翌年的4月。8、年结冰期：历年年结冻期为177-209天，一般为每年的10月至翌年的4月。9、积雪厚度：2009年积雪厚度超过cm，最大积雪厚度为26 cm。本地区地震按国标GB l83062001图Al，设防烈度级，设计基本地震加速度0.

16、10g。1.2井田地质特征1.2.1地层井田位于大同煤田西南部，地表大部分被第四系黄土覆盖，仅在井田沟谷及两侧有基岩出露，出露地层为白垩系左云组、侏罗系大同组，根据以往地质资料，结合井田内钻孔揭露，井田内发育地层由老到新有：图111 交通位置图1、奥陶系中统马家沟组（O2m）地层厚度约200m，岩性以深灰色石灰岩、白云质灰岩，泥灰岩为主。2、石炭系（C）1）中统本溪组（C2b）与下伏地层呈平行不整合接触。下部为铁铝岩，上部为灰色、灰白色砂质泥岩，泥岩及中-粗粒砂岩，夹有煤线及1-2层石灰岩。厚60-72m 。2）上统太原组（C3t）与下伏地层呈整合接触。岩性为黑色、灰黑色、灰色泥岩、砂质泥岩、

17、中、粗粒砂岩及煤层。共含煤约10层，本组地层厚120-139.0m。3、二叠系（P）1）二叠系下统山西组（P1s）以灰、灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及薄煤层组成，底界K8砂岩，本组地层厚50.0-70.0m。2）二叠系下统下石盒子组（P1x）由灰黄、灰紫-黄褐、灰色中、粗砂岩、粉砂岩、砂质泥岩等组成，底界为灰白色厚层状砂砾岩，全组地层厚度变化大，厚90-110m。3）二叠系上统上石盒子组（P2s）岩性为紫红色、灰绿色砂质泥岩与紫红色砂岩互层；夹灰白色厚层状砾岩。本组地层残留厚度100-134m。4、侏罗系（J）1）侏罗系下统永定组（J1y）与下伏地层呈角度不整合接触，岩性为灰、灰黄色、杏黄色、

18、灰紫色、紫红、灰褐、灰黄色中粗粒砂岩、含砾砂岩夹粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩，泥岩。厚90-211.0m，平均91.0 m。2）侏罗系中统大同组（J2d）底部以灰白色含砾粗砂岩（K11）与下伏地层呈整合接触。岩性为灰、深灰色粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩及灰白色中-粗粒砂岩及煤层，为本区主要含煤地层之一。厚度为101.29-293.60m，平均198.15m。5、白垩系（K）下统左云组（K1z）岩性为灰绿色泥岩、紫红色砾岩及浅红色泥岩组成。与下伏地层呈不整合接触，厚0-124.65m，平均81.81m。6、第四系（Q）中、上更新统（Q2+3）厚度为0-21.50m，平均为9.08m。为浅黄色及黄褐色细砂

19、、粉砂及亚粘土。垂直节理发育。本区内分布广泛。1.2.2地质构造井田所在区域位于大同断陷盆地西部边缘，大同煤田的中西部，亦即大同向斜西北翼，总体为一背向斜相间的褶曲构造，在井田的北部（原油饼沟煤矿内）为一背斜，轴向为北西-南东向，两翼地层产状较为平缓，倾角一般在2-6之间；在井田的南部（原潘家窑煤矿、原老毛窑接替井内为）一向斜，轴向近于东西，两翼地层产状不对称，北翼地层产状总体走向北西南东向，倾向南西，倾角一般为4-13，南翼地层产状总体走向为北东南西向，倾向南东，倾角平缓，一般在2-4。发育有次级波状起伏及近似垂直于大同向斜轴向的北西走向正断层，现将井田内的构造叙述如下：1、褶曲1）S1背斜

20、：位于井田北部，轴向为北西-南东向，两翼地层产状较为平缓，倾角一般在2-6之间，背斜轴在井田内延伸长度3000m左右。2）S2向斜：位于井田内南部，轴向近于东西，两翼地层产状不对称，北翼地层产状总体走向北西南东向，倾向南西，倾角一般为4-13，南翼地层产状总体走向为北东南西向，倾向南东，倾角平缓，一般在2-4。向斜轴在井田内延伸长度3962m左右2、断层井田内断裂构造较发育，编号分别为F1、F2、F4、F5（断层特征见表1-2-1）。 表1-2-1 断层特征一览表 编号走向倾向倾角落差性质位置F1N32WS58W8280m正断层北东部F2N59WN31E8510m正断层中南部F4N72WS18

21、W705m正断层中部F5N72WS18W706m正断层中部1）、F1断层，为一正断层，走向北西，倾向南西，倾角82落差为80m，延伸长度1782m。2）、F2断层，为一正断层，走向北西，倾向北东，倾角85落差为10m，延伸长度5705m。3）、F4断层，为一正断层，走向北西，倾向南西，倾角70落差为5m，延伸长度694m。4）、F5断层，为一正断层，走向北西，倾向南西，倾角70落差为6m，延伸长度723m。3、岩溶、陷落柱和岩浆岩地表及开采过程中未发现陷落柱，也未发现岩桨岩侵入体。综上所述，本井田地层产状平缓，为一背向斜相间的褶曲构造，断层较发育，构造复杂程度总体上属中等类型。1.2.3矿井瓦

22、斯、煤层及水文条件（1）瓦斯该矿瓦斯等级属低瓦斯矿井，但瓦斯变化规律与诸多因素有关，如煤的变质程度、埋藏深度、围岩类型、构造、水文地质条件及开采方法等。一般来讲，煤的变质程度越高，埋藏深度越大，围岩孔隙、裂隙增多以及向斜轴部、断层附近等均会集存大量瓦斯。（2）煤层爆炸性山西省煤炭工业局综合测试中心对本井田内各煤层煤样进行了测试工作，均有爆炸性。（3）煤层自燃倾向性根据山西省煤炭工业厅综合测试中心测试结果，各煤层煤的自燃倾向性等级为I级，自燃倾向性性质为容易自燃。（4）水文条件大同煤田位于大同盆地之西，介于口泉山脉、牛心山脉之间，煤田东南边缘地层倾角较陡，地形及构造较为复杂；西北部宽广，地层平缓

23、，构造简单，断层稀疏。煤田基本呈一北东-南西向的不对称宽缓向斜构造，四周为强烈上升的中高山地形，煤田内部呈低山丘陵地貌，沟谷较为发育， 一般相对高差200m300m。大同矿区地下水资源贫乏，大量的勘探资料表明，除第四系冲洪积层及基岩风化壳含水层富水性相对较好外，下覆中生界、古生界地层的岩石固结坚实，裂隙、岩溶不甚发育，岩石一般不含水或含水微弱。地表水主要为口泉河、十里河河水。地下水补给主要以大气降水补给为主，在口泉河、十里河河谷地段，地表水可以补给地下水。由于大同矿区地表径流条件较好，一般不利于降水入渗，地下水排泄以蒸发和矿井排水为主，随着矿井多年来的大规模开采，地下水原有动态平衡遭受破坏，地

24、下水位普遍下降，岩石的含水性大大减弱，煤田内大量井泉干涸现象就是最好的佐证。总体来说，大同煤田属水文地质条件简单地区。大同煤田含水层根据不同岩层含水特性以及它的组合关系的差异可划分为碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组、碎屑岩裂隙含水层组、风化裂隙含水层、松散岩孔隙含水层组四种类型。2、地下水的补给、径流与排泄大同煤田地下水的补给来源主要为大气降水，其次为地表水，煤田四周为强烈上升的中高山地形，西南、西部边缘的西石山脉及东部的口泉山脉，有石灰岩出露，是灰岩水的补给区，煤田内部黄土广布，砂岩裂隙水接受大气降水的补给量少，而侏罗系煤层开采产生的裂缝为大气降水的入渗创造了条件，在十里河、口泉河渗漏段，地表水补给

25、风化壳潜水。奥灰岩溶水的流向为向东、向南流。一部分在口泉河、十里河排泄，大部分岩溶水转向南排泄于神头泉。碎屑岩裂隙水则由向斜两翼向轴部汇集，在地形低洼处以泉的形式排泄，在煤层开采区，地下水向采空区汇集，以矿井排水的形式排向地表。3、区域含水层下面将本地区区域水文地质特征叙述如下：。1）寒武奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层出露于大同煤田西南、西部边缘之西石山脉及东部边缘的口泉山脉，由南向北逐渐变薄，一般全层厚度520-820m，自下而上为浅灰、紫红色竹叶状灰岩、鲕状灰岩、灰色厚层状灰岩、白云质结晶灰岩和块状灰岩、泥灰岩。据左云南普查区水文孔资料，揭露灰岩厚度45.63-309.61m，含水层厚度0-5

26、0m，裂隙多被方解石充填，溶洞少，水位标高1090.54-1340.00m，含水性取决于裂隙、溶洞的发育程度。钻孔抽水试验单位涌水量0.000009-0.95L/s.m，渗透系数0.0008-8.00m/d，富水性弱，局部中等。1993年，河北水文三队在909与1105号孔之间施工水源孔，奥灰岩岩溶发育，灰岩静止水位305.98m，水位标高1191.88m，单位涌水量0.934L/s.m。全区灰岩地下水具有承压自流特征，有统一静压水面，补给来源主要来自西部玄武岩裂隙水侧向补给，其次为西部奥灰岩接受大气降水补给，极少量来自东部露头，水力坡度0.003-0.01，主要向南流，神头泉为主要排泄点。神

27、头岩溶泉位于平朔矿区东南部。多年平均泉流6.74m3/s（1956-2003年）。泉水出露标高1052.00-1065.00m。水质类型HCO3、SO4Ca.Mg水。固形物134.1-324.0mg/l，全硬度11.68-31.00德国度，PH值为7.3-8.4。2）石炭系太原组、二叠系山西组、上、下石盒子组砂岩裂隙含水层岩性主要由砂岩、砾岩等粗砂岩含水层和砂质泥岩、泥岩等细碎屑岩相对隔水层组成。抽水试验单位涌水0.000004-0.20L/s.m，渗透系数0.44m/d，富水性极弱中等。地下水向大同向斜轴部汇聚，在地形低洼的河谷分别出现自流，自流水头高出地表2.350.39m。水质类型SO4

28、-Ca.Mg水，HCO3.SO4-Na.Ca水。固形物500-1405mg/l，全硬度52德国度，PH值为7.7-8.14。3）侏罗系永定庄组、大同组、云岗组砂岩裂隙含水层岩性主要各种粒度砂岩和泥岩、砂质泥岩等细碎屑岩组成，其中含水层，钻孔抽水试验单位涌水量0.0004-0.626L/s.m，但与地表水有直接水力联系者，富水性较好，渗透系数3.36m/d。在十里河云岗镇南岸阶地上，大同组含水层地下水出现自流，自流水头0.67-11.35m，单位涌水量0.60L/s.m，该地层中由于煤层普遍开采，改变了原来的水文地质条件。水质类型SO4. HCO3-Ca水，固形物685-976mg/l，全硬度2

29、8.22-38.92德国度，PH值为7.2-7.4。4）风化壳裂隙含水层各时代基岩地层，在近地表下30-40m以内，风化壳裂隙较发育，其富水性随补给条件不同而变化。一般丘陵地带富水性弱，而河谷两侧与冲积层潜水或地表水有水力联系的富水性较弱，抽水试验单位涌水量0.003-0.23/s.m，但与地表水有直接水力联系者，富水性较好，单位涌水量0.5-1.8L/s.m，渗透系数0.28-2.26m/d。十里河、口泉河、鹅毛河沟风化壳含水层已破坏，地下水已大部分或全部漏失井下。水质类型HCO3 -Ca.Mg水，固形物244-273mg/l，全硬度12-13德国度，PH值为7.5-8.2。5）第四系冲积、

30、洪积层孔隙含水层位于河谷两岸一、二级阶地及河漫滩，厚度1.70-35.80m，含水层为砂土层、砾石层。抽水试验单位涌水量1.21-9.47/s.m，渗透系数5-22.40m/d。富水性较强，十里河、口泉河河谷两岸因矿坑排水影响，冲积层潜水变深，水量变小，两条河已变为渗透性河谷。4、隔水层本溪组铝土泥岩厚度6.5-22.5m，平均17.0m，岩性致密，具有良好的隔水性能，它隔断了煤系地层与下覆寒武、奥陶系岩溶含水层的水力联系，使开采石炭系太原组煤层时，岩溶承压水的威胁减弱。石炭二叠系地层中与各含水层间隔发育有多层泥岩、砂质泥岩，亦可对上下含水层间起到一定隔离作用。侏罗系永定庄组砂岩、砂质泥岩层单

31、位涌水量一般小于0.001L/s.m，可视为隔水层。1.3煤层及煤质1.3.1煤层1、含煤性井田内含煤地层为侏罗系大同组，大同组平均厚度为198.15m，含煤11层，自上而下编号为2号、3号、7-2号、7-3号、8号、9号、10号、11-1号、11-2号、11-3号、14号，煤层总厚平均为22.69m，含煤系数为11.45%。其中7号、9号、11-1号、11-2号、14号煤层为本矿可采煤层。本次设计为7号煤层。2、可采煤层现将本井田内主要可采煤层特征叙述如下：7号煤层：上距大同组顶部27.40m，煤层厚0.00-6.15m，平均3.98m，为较稳定的局部可采煤层，结构简单，含一层夹矸，顶板为粉

32、砂岩，底板为砂质泥岩，井田内全部采空。3、煤层对比侏罗系大同组为陆相中的河湖相、沼泽相沉积，岩性横向变化大，含煤地层中缺少明显、稳定的标志层，加之煤层多，厚度变化大，部分煤层层间距小，分叉合并频繁，故煤层的对比工作较为困难，但本井田内主要可采煤层现已开采，经过矿井多年来的探采对比，煤岩层相互间的关系有自身的规律和特征可寻，其煤层对比的依据是：标志层对比、煤层特征对比、层间距和顶底板岩性特征对比及煤层沉积特征对比等。原矿井生产地质报告采用标志层法及煤岩层组合特征对比法（煤组特征、煤岩层间距对比法）进行的，经开采证实，对比结果是可靠的。1.3.2煤质1、煤的物理性质及煤岩特性(1)物理性质各煤层均

33、呈黑色，条痕为褐色，光泽以弱玻璃光泽为主，沥青光泽次之，阶梯状断口，条带状结构，层状块状构造，各煤层宏观煤岩类型以半亮型煤为主，半暗型煤为辅，煤岩成份以亮煤居多，暗煤次之。(2)显微煤岩特性：从煤岩组分分析结果可知，各煤层主要为中等镜质组煤，丝炭化组分含量较多，煤层容易自燃。煤的镜质组反射率Rmax一般在0.6520.875%之间，煤层处于变质阶段。2、化学性质、工艺性能(1)化学性质本次对7号煤层沿巷道揭露处分段进行了采样,由山西省煤炭工业局综合测试中心进行了测试，测试结果见表1-2-3、根据测试结果，7号煤层为低灰、中硫、高热值不粘煤 (2)元素分析本次未对7号煤层进行元素检测工作根据山西

34、省煤炭工业局综合测试中心检验报告，7号煤层同种元素含量差异不大，煤化程度比较高（详见表1-2-1）。 表1-2-1 煤层元素测试成果表 煤层编号碳（Cd）（%）氢（Hd）（%）氮（Nd）（%）氧（Od）（%）原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤780.4781.094.114.470.851.3514.3512.89(3)煤的有害成份本次进行有害成份磷(Pd%)检测，测试结果磷含量较低，7号煤层为0.0020.052，平均0.0126，属特低磷煤；11-3号煤层为0.0010.002，平均0.0015，属特低磷煤。(4)工艺性能根据测试结果，11-2号煤层焦渣特征（CRC）为2，粘结性和结焦性均很

35、差，粘结性指数（GR.I）为0,胶质层Y值为0，发热量（Qgr，d）为29.59 MJ/kg，属高热值煤；11-3号号煤层焦渣特征（CRC）为2，粘结性和结焦性均很差，粘结性指数（GR.I）为0,胶质层Y值为0，发热量（Qgr，d）为29.92 MJ/kg，属特高热值煤。3、煤类及煤的工业用途(1)煤类根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）以浮煤挥发份（Vdaf）、粘结指数（GRI）值作为主要分类指标，Y值作参考指标划分煤类。根据山西省煤炭工业局综合测试中心对本次采样分析，7号煤层挥发分（Vdaf）平均值为31.25%，粘结性G值指数为0；11-3号煤层挥发分（Vdaf）平均值为33.

36、88%，粘结性G值指数为0。(2)煤的工业用途煤样煤质测试结果，本井田7号煤层的工业用途为优质动力用煤及民用煤。 表1-2-3 7号煤层煤质测试成果表 项目结果项目结果原煤浮煤浮煤工业分析分析水Mad %2.82-4.233.53(8)7.09-10.248.31(8)新煤类牌号类别不粘煤(8)灰分Ad %3.85-12.306.83(8)4.81-6.685.87(8)符号BN(8)挥发分Vdaf %27.40-33.35230.70(8)28.87-33.9031.23(8)代码31(8)焦渣特征CRC2(8)2(8)胶质层指数Ymm0(8)固定碳Fc,d %61.85-66.2164.5

37、3(8)/X mm21-3932.25(8)全硫St,d %0.23-1.790.76(8)0.15-1.370.47(8)体积曲线平滑斜降高位发热量Qgr,dMJ/kg27.39-30.9229.59(8)29.45-30.1629.85(8)融合状况粉状视密度ARD1.26-1.331.30(5)/1.4重液回收率%25.0-85.067.31(5)粘结指数GR.I0(8)第二章 井田境界及储量2.1井田境界在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：(1) 井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；

38、(2) 保证井田有合理尺寸；(3) 充分利用自然条件进行划分，如地质构造(断层)等；(4)合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系2.2矿井资源储量(1) 本矿井设计对7号煤层进行开采设计，它的平均厚度为3.98m。本井田构造简单。按照2002年12月国土资源部颁发的煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T02152002）标准，资源/储量估算采用水平投影地质块段法进行估算。资源储量估算公式为： (2-1)其中：Q资源储量（万t） S块段水平投影面积(km2) M煤层平均伪厚度（m） D煤层视密度（t/m3）可得，矿井工业储量Q=67181773.981.4=38Mt2.3矿井设计储量(1) 矿井工

39、业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田边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煤柱损失量后的储量。计算公式如下：矿井设计储量=工业储量永久煤柱损失永久煤柱包括井田境界、断层、铁路桥、村庄保护煤柱；(2) 井田境界煤柱的留设：井田境界煤柱均留设20m。(3) 矿井的井田长度为12798m,井田边界保护煤柱留设20米宽,煤厚3.98米.(4) 矿井的边界保护煤柱损失量为：Q边=12798202.131.4=0.7Mt所以，矿井设计储量=37.3Mt2.4矿井设计可采储量(1) 矿井设计可采储量,是矿井设计的可以采出的储量,是矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、井下主要巷道及上

40、、下山保护煤柱处理后乘以采区回采率的储量。(2) 矿井设计可采储量，可按以下公式计算(3) 矿井设计可采储量=（矿井设计储量保护煤柱损失）盘区回采率(4) 保护煤柱为：工业场地、风井场地、主要巷道保护煤柱。因工业场地、矿井井下主要巷道等煤柱损失与井田开拓方式、采煤方法有关。盘区回采率：根据地质报告提供的煤层平均厚度，7号煤层在井田内属中厚煤层，取80%。(5) 矿井设计可采储量=（矿井设计储量保护煤柱损失）采区回采率 =（37.3-9）80% =22.64Mt表2-2 矿井设计可采储量计算表（单位Mt）煤层矿井设计资源/储量(万t)工业场地和主要井巷煤柱(万t)设计可采储量(万t)工业场地主要

41、井巷断层73800336344542264第3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，每班工作6h。矿井每昼夜净提升时间为18h。3.2矿井设计生产能力及服务年限该矿设计年产1.2Mt/a所以，矿井服务年限按下式计算： (3-1) 式中：T矿井服务年限，a Z矿井可采储量，Mt A矿井生产能力，Mta K储量备用系数，取1.4. 则T=22.64/（1.41.2）=13a考虑到经济效益以及井田储量。设计年限为13年。第四章 井田开拓4.1井田开拓方案4.

42、1.1井田开拓方案一1、工业场地位置的选择根据矿方提供资料及井上下对照图，在井田中部现有一块场地，场地地势较高，高于当地最高洪水位，地面较平坦，面积约为6718177m2，场地大，可作为矿井设计的工业场地。2、井筒矿井采用立井开拓，井田内共布置四个井筒，分述如下：主立井：井筒坐标X= 4415528.9，Y= 37525934.1，净直径5.5m，落底于+1565m水平，垂深（至井底清理水平）70m，装备一对9t多绳箕斗担负煤炭提升任务，井口装备一台落地式多绳摩擦轮提升机。副立井：井筒坐标X= 4415427.4，Y= 37525673.2，净直径7.0m，落底于+1552m水平，垂深（至井底

43、车场水平）70m，装备一宽一窄1t单层双车四绳罐笼，担负矿井材料、设备、矸石及人员等辅助提升任务，井口装一台落地式多绳摩擦轮提升机。井筒内装设备梯子间作为矿井安全出口之一。1号回风立井：井筒坐标X= 4415843.1，Y= 37525204.1，净直径6.0m，落底于+1530m水平，垂深（至7号煤层）95m，为矿井的初期回风井，主要为一采区、二采区南部服务。井筒内装设备梯子间作为矿井安全出口之一。3、水平划分及采区划分7号煤层水平划分：设计采用一个水平开采井田内7号煤层，水平标高为+1700m。井田内共划分为两个采区，以井田边界10号与17号拐点连线为界，南部为一采区，北部为二采区。由煤层

44、底板等高线可知，一采区内巷道沿煤层倾角布置，二采区内巷道沿煤层走向布置，巷道角度为0-1。4、副立井落底处布置刀式环形车场，井下共布置3条巷道，分别为运输大巷、轨道大巷、回风大巷，三条大巷位于井田中部，并沿北东-南西向贯穿整个井田，运输、轨道、回风大巷均沿煤层顶、底板布置。5、在井田中部布置主立井、副立井、回风立井三个井筒，主立井井底布置井底煤仓，运输大巷通过上仓皮带巷与井底煤仓相连，构成矿井主运输系统；副立井井底布置井底车场，硐室主要包括中央变电所、水泵房、水仓、管子道、等候室等，轨道大巷通过井底车场巷道与副立井相连，构成矿井辅助运输系统；回风立井落底后布置总回风巷，回风大巷通过总回风巷与回

45、风立井相连，构成矿井通风系统。4.1.2井田开拓方案二1、工业场地位置的选择工业场地的选择同方案一。2、井筒矿井采用斜井开拓，井田内共布置四个井筒，分述如下：主斜井：井筒坐标X= 4415528.9，Y= 37525934.1，净宽4.5m，落底于+1565m水平，斜长254m，装备一部带式输送机担负煤炭提升任务，装备一部架空乘人器，担负人员运输任务，井筒内布置台阶、扶手，作为矿井安全出口之一。副斜井：井筒坐标X= 4415427.4，Y= 37525673.2，净宽5.0m，落底于+1553m水平，斜长205m，井筒内敷设轨道，井口安设提升机，担负矿井材料、设备、矸石等辅助提升任务。1号回风

46、立井：井筒坐标X= 4415843.1，Y= 37525204.1，净直径6.0m，落底于+1550m水平，垂深（至7号煤层）95m，为矿井的初期回风井，主要为一采区、二采区南部服务。井筒内装设备梯子间作为矿井安全出口之一。3、水平划分及采区划分7号煤层水平划分：设计采用一个水平开采井田内7号煤层，水平标高为+1700m。井田内共划分为两个采区，以井田边界10号与17号拐点连线为界，南部为一采区，北部为二采区。由煤层底板等高线可知，一采区内巷道沿煤层倾角布置，二采区内巷道沿煤层走向布置，巷道角度为0-1。4、副立井落底处布置刀式环形车场，井下共布置3条巷道，分别为运输大巷、轨道大巷、回风大巷，

47、三条大巷位于井田中部，并沿北东-南西向贯穿整个井田，运输、轨道、回风大巷均沿煤层底板布置。5、在井田中部布置主立井、副立井、回风立井三个井筒，主立井井底布置井底煤仓，运输大巷通过上仓皮带巷与井底煤仓相连，构成矿井主运输系统；副立井井底布置井底车场，硐室主要包括中央变电所、水泵房、水仓、管子道、等候室等，轨道大巷通过井底车场巷道与副立井相连，构成矿井辅助运输系统；回风立井落底后布置总回风巷，回风大巷通过总回风巷与回风立井相连，构成矿井通风系统。4.1.3井田开拓方案三1、工业场地位置的选择工业场地的选择同方案一。2、井筒矿井采用斜井开拓，井田内共布置四个井筒，分述如下：主斜井：井筒坐标X= 44

48、15528.9，Y= 37525934.1，净宽4.5m，落底于+1565m水平，斜长254m，装备一部带式输送机担负煤炭提升任务，装备一部架空乘人器，担负人员运输任务，井筒内布置台阶、扶手，作为矿井安全出口之一。副斜井：井筒坐标X= 4415427.4，Y= 37525673.2，净宽5.0m，落底于+1553m水平，斜长205m，井筒内敷设轨道，井口安设提升机，担负矿井材料、设备、矸石等辅助提升任务。1号回风斜井：井筒坐标X= 4415843.1，Y= 37525204.1，净宽5.0m，落底于+1550m水平，斜长254m，为矿井的初期回风井，主要为一采区、二采区南部服务。井筒内设台阶、

49、扶手作为矿井安全出口之一。3、水平划分及采区划分7号煤层水平划分：设计采用一个水平开采井田内7号煤层，水平标高为+1700m。井田内共划分为两个采区，以井田边界10号与17号拐点连线为界，南部为一采区，北部为二采区。由煤层底板等高线可知，一采区内巷道沿煤层倾角布置，二采区内巷道沿煤层走向布置，巷道角度为0-1。4、副立井落底处布置刀式环形车场，井下共布置3条巷道，分别为运输大巷、轨道大巷、回风大巷，三条大巷位于井田中部，并沿北东-南西向贯穿整个井田，运输、轨道、回风大巷均沿煤层底板布置。5、在井田中部布置主立井、副立井、回风立井三个井筒，主立井井底布置井底煤仓，运输大巷通过上仓皮带巷与井底煤仓

50、相连，构成矿井主运输系统；副立井井底布置井底车场，硐室主要包括中央变电所、水泵房、水仓、管子道、等候室等，轨道大巷通过井底车场巷道与副立井相连，构成矿井辅助运输系统；回风立井落底后布置总回风巷，回风大巷通过总回风巷与回风立井相连，构成矿井通风系统。4.1.4开拓方案比较三个开拓方案中工业场地的位置、大巷布置相同，主要差异为井筒布置形式的不同。三个方案技术、经济比较详见“井田开拓方案比较表”，表4-1-1。表4-1-1 井田开拓方案比较表方案指标立井开拓斜井开拓斜井开拓方案一方案二方案三工业场地位置井田中部场地井田中部场地井田中部场地主井长度m70254254副井长度m70205205回风井长度

51、m9595254井筒工程量合计m235554713初期大巷工程量m180001700017080可比初期井巷工程投资（万元）1330513011.213188.8井筒装备及提升设备费用（万元）约1000约600约600费用比较（万元）0-793.8-516.2优缺点优点：1、煤层埋藏浅，井筒垂深小。2、结合本地工程地质条件，凿立井较斜井容易。缺点1、立井井提升系统较斜井复杂；2、投资相对较高、建井工期时间长优点：1、斜井提升系统简单；2、投资少，建井工期短。缺点：1、井筒较长。2、结合本地工程地质条件，斜井施工难度大。优点：1、斜井提升系统简单；2、投资少，建井工期短。缺点：1、井筒较长。2、

52、结合本地工程地质条件，斜井施工难度大。通过上述比较，三个方案各有利弊，结合矿方实际情况设计推荐方案一4.2矿井基本巷道4.2.1井筒数目及用途根据推荐的井田开拓方案，矿井移交生产及达产时，共布置主立井、副立井、回风立井3个井筒，三个井筒井口位于井田中部。井筒用途分述如下：主立井：担负全矿井煤炭提升任务，内敷设通讯、信号电缆及洒水管路。兼做矿井的进风井。1）主井井筒断面图主井井筒断面布置图见图4-2-1，井筒特征表见表4-2-1.图4-2主井井筒断面布置图表4-2-1井筒特征表井筒特征井型300万t提升容积一对16t矿车双层单层罐笼井筒直径6.5m井深-510m净断面积33.18m2井筒支护混凝

53、土砌碹厚500mm基岩段毛断面积64.9m2支护方法冻结段井壁厚1450-1550mm表土段毛断面积72.38m2支护方法充填混凝土厚50mm副立井：担负全矿井辅助提升任务，内敷设供电、通讯、监控电缆及洒水、排水、压风管路。兼做矿井的进风井和安全出口。图4-2-2 副井井筒断面图表4-2-2 副井特征表井筒特征井型300万t提升容积一对3t箕斗矿车双层单层罐笼井筒直径8m井深-460m净断面积46.56m2井筒支护混凝土砌碹厚500mm基岩段毛断面积60.82m2支护方法冻结段井壁厚1350mm表土段毛断面积86.59m2支护方法充填混凝土厚50mm1号回风立井：担负矿井一采区及二采区南部回风任务，兼做矿井安全出口图4-2-3 风井井筒断面图表4-2-3 风井特征表井型3800万t井筒直径5m净断面积19.63m2基岩段毛断面积27.34m2表土段毛断面积27.52m2二、井筒装备主立井：装备一对9t多绳箕斗，井口装备一台JKMD-2.84型落地式多绳摩擦轮提升机，电机功率611kW。为了解决多绳摩擦提升机各钢丝绳张力平衡问题，首绳悬挂装置采用YXZ系列张力自动平衡悬挂装置。滚轮罐耳采用浸油润滑滚轮罐耳，箕斗采用刚性罐道运行，井口上盘制动、井底下盘制动。在井底装载位