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1、 中国矿业大学银川学院毕业设计（论文） 前 言中国是世界最大产煤国，煤炭在中国经济社会发展中占有极重要的地位。煤炭是工业的粮食，我国一次能量消费中，煤炭占75%以上。煤炭发展的快慢，将直接关系到国计民生。作为采矿专业的一名学生，我很荣幸能够为祖国煤炭事业尽一份力。毕业设计是毕业生把大学所学专业理论知识和实践相结合的重要环节，使所学知识一体化，是我们踏入工作岗位的过度环节，设计过程中的所学知识很可能被直接带到马上的工作岗位上，所以显得尤为重要。学生通过设计能够全面系统的运用和巩固所学的知识，掌握矿井设计的方法、步骤及内容，培养实事求是、理论联系实际的工作作风和严谨的工作态度，培养自己的科学研究能
2、力，提高了编写技术文件和运算的能力，同时也提高了计算机应用能力及其他方面的能力。该说明书为蒙发集团呼和乌素三矿1.5Mt/a新井设计，在所收集地质材料的前提下，由指导教师给予指导，并合理运用平时及课堂上积累的知识，查找有关资料，力求设计出一个高产、高效、安全的现代化矿井。本设计说明书从矿井的开拓、开采、运输、通风、提升及工作面的采煤方法等各个环节进行了详细的叙述，并进行了技术和经济比较。论述了本设计的合理性，完成了毕业设计要求的内容。同时说明书图文并茂，使设计的内容更容易被理解和接受。在设计过程中，得到了指导老师的详细指导和同学的悉心帮助，在此表示感谢。由于设计时间和本人能力有限，难免有错误和
3、疏漏之处，望老师给予批评指正。第一章 井田概况及地质特征1.1 井田概况 1.1.1 位置与交通内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿位于东胜煤田补连区李家塔井田内，行政区划属内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇管辖。煤矿地理坐标为： 东 经：11006581100915； 北 纬：392120392322。矿井至乌兰木伦镇约5 km，至伊金霍洛旗政府所在地约35km，至鄂尔多斯市（东胜区）70km，鄂尔多斯市至包头市90km，至呼和浩特市330km，其间均为一级和高速公路连通。矿井交通便利。详见交通位置图1-1-1。图1-1-1 交通位置图 1.1.2 地形地貌及水系受井田东部乌兰木伦
4、河及北部呼和乌素沟水系侵蚀作用影响，井田内地势总体南高北低，西高东低；海拔高度在1275.81126.1m之间，相对高差约149.7m，最低点处于呼和乌素沟乌兰木伦河入口处。因受毛乌素沙漠影响，地貌多为新月形沙丘。地表水系主要有乌兰木伦河及其支流呼和乌素沟，乌兰木伦河在附近由北向东，弯曲通过，流向东南，常年有地表迳流，在陕西省境内汇入窟野河后注入黄河。该河为区内最大河流，平时水期流量3.13m3/s，最大洪水流量1395m3/s（1989年7月21日），呼和乌素沟是井田北部的主要河流，基本为长年溪流，流向近东西，向东与乌兰木伦河汇合，流量随气候和季节变化很大，历史最高洪水位标高+1137m。
5、1.1.3 气象及地震情况该区位于鄂尔多斯高原东部，属典型的高原半干旱干旱大陆性气候特征。其特点是夏季炎热，最高气温达36.6；冬季严寒，最低气温零下29.6；平均气温6.2。昼夜温差较大。年降雨量平均194.7-531.6mm，平均为364.9mm，雨季多集中于七九月份；年蒸发量2297.4-2833.7mm，平均为2451.3mm，蒸发量明显大于降雨量，是该区气候干燥的主要原因。本区冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s，最大风力8级，最大风速达24 m/s。每年10月至翌年3月为冰冻期，最大冻土深度1.5m。依据中国地震动参数区划图（CB-18306-2001），该
6、区地震动峰加速度值为0.05，对照烈度6度。发生强烈地震的可能性不大。 1.1.4 水源、电源等情况 本矿生产生活水源和消防用水均有科源水务公司提供。工业广场建有35kv变电所，两回供电电源均引自马家塔110kv变电站，35kv侧不同母线段，距离为5.0km。当任一回路故障停电，另一回路能担负矿井全部负荷。1.2 井田地质特征 1.2.1 区域地质 1.区域地层本区地层属华北地层区鄂尔多斯陕甘宁分区，伊克昭地层小区。全区大部分为第四系风积沙覆盖，基岩仅在乌兰木伦河、呼和乌素沟两岸出露。地层由下至上有三叠系上统延长组（T3y）；侏罗系中、下统延安组（J12y）、中统直罗组（T2z）、安定组（T2
7、a）、侏罗系上统白垩系下统志丹群（J3-K1zh）；第三系上新统（N2）和第四系（Q4）。其地表出露除第三系、第四系外，仅有志丹群地层。2.区域构造及岩浆岩本区大地构造位置处于华北地台的鄂尔多斯台向斜中，褶皱断裂不发育，地层产状平缓，近于水平，为一微向南西倾斜的单斜构造，倾角13，没有发现对煤层有破坏作用的断裂构造。本区岩浆岩不发育，未发现任何岩浆活动，未发现对煤层有破坏作用的岩体和脉岩。 1.2.2 井田地质1.地 层井田大部分为第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在区内较大的沟谷中零星出露，据钻孔资料揭露，井田内地层由老到新分述如下。（1）上三叠统延长组（T3y）岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂
8、岩，含较多的云母及少量的暗色矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。（2）中下侏罗统延安组（J1-2y）该组地层岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部含煤性较好，发育的煤层厚度大，层位稳定，本矿所采的3号煤层就位于延安组的中部，含煤性差,不可采，且厚度较小。该组地层平均厚度为193.46m，与下伏地层呈假整合接触。（3）中侏罗统直罗组（J2z）该组地层岩性为一套杂色的细、中粒砂岩，泥质或粘土质胶结，较疏松，含有铁质结核和硅化木。区内所有钻孔揭露，由于遭受后期剥蚀，厚度在横向上变化较大，平均为92.7m，与下伏地层呈假整合接触。（4）第三系上新统
9、（N2）井田内零星赋存，主要岩性下部为灰色、棕黄色砾岩夹棕红色砂岩，呈半胶结状态，松散；上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，含白云母碎片及钙质结核，该层不整合于老地层之上。（5) 第四系（Q）井田内广泛分布，不整合于老地层之上，底部为更新统马兰组黄土（Q3m），岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核，厚约12m；下部为更新统淤积层岩性为砂、粉砂及黑色土壤层，局部赋存；上部为全新统主要为风积沙（Q4eol），其次为河流淤积层（Q4al）及洪积层（Q4pl）。风积沙成分以细粒石英为主，在地表呈波状沙丘和新月沙丘，在区内大面积覆盖。河流淤积层以沙、粉沙或砾石层组成，分布于呼和乌素沟，不整合于老地层之
10、上。2.构 造井田含煤地层的构造形态与区域含煤地层构造形态基本一致，总体为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角13，无大的褶皱，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。无岩浆活动。本区构造复杂程度为类型简单构造。 1.2.3 含煤地层及含煤性1. 含煤地层 区内中下侏罗统延安组（J12y）为本井田的含煤地层。该组地层是一套内陆盆地沉积为主的含煤碎屑建造。地层纵向上有明显的差异，横向上又有一定的变化规律。依据岩性岩相特征、含煤特点及聚煤规律，将该地层分为上、中、下三个岩段，自下而上分述如下：1、下岩段（J112y） 该段位于延安组下部，岩段厚度在46.35m69.34m之间，平均58.31m，该段地层在区内
11、埋藏较深，地表无出露。由灰色、灰白色细砂岩、粉砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部具灰白色中砂岩，局部相变为粗砂岩，成分以石英为主。该砂岩底部粗向上变细，分选中等，具大型槽状、板状交错层理，其上部地层具水平、波状层理及小型交错层理，局部泥岩中具包卷层理，含黄铁矿结核及植物化石，赋存5、6号两个煤组；煤层多而厚度小，最多可达10层，最少为6层，一般为8层；其中有4层达局部可采，具分叉、相变及尖灭现象。据岩性岩相特征，该段地层的沉积环境应以湖滨相沉积为主，煤层则发育在湖滨泥炭沼泽相中。由于成煤沉积时地壳升降较为频繁，但幅度不大，且每次成煤时间不长，故煤层层数多，厚度相对较薄。2、中岩段（J2
12、12y） 本段位于延安组中部，3号煤顶部砂岩体之下，5号煤组顶部砂岩底界面之上。全段地层厚度变化不大，最大厚度74.60m，最小厚度57.99m，平均65.38m。与下岩段地层呈连续沉积，由于埋藏较深，受上覆地层保护，地表无出露。岩性主要为深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、泥岩及煤层组成；赋存井田内最好的22中、3号、4号两个煤组，其厚度大、变化小、层位稳定、煤质好、结构简单。这两层煤为井田内主要勘探煤层，且为煤岩层对比的可靠标志层。岩层的主要特征是粒度较细，分选较好，粘土质胶结，具水平层理和交错层理，含较多的植物化石，在3号、4号煤层间泥岩类中含有叶肢介、丽蚌等淡水动物化石，该段地层沉积
13、环境以泥炭沼泽相为主，相对持续时间较长，有利于厚度较大稳定煤层的发育。3、上岩段（J312y） 本段位于延安组上部，为3号煤层顶部砂岩底界面以上至2号煤组顶部砂岩底界之下层位。该段地层地表无露头，钻孔最大厚度为69.30m，最小厚度47.21m，平均厚度为58.22m。与下伏中段地层为整合接触。岩性以灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、粗砂岩、砂质泥岩及煤层组成。赋含2号煤组，厚度变化不大。底部为灰白色、黄绿色细砂岩、中砂岩、粉砂岩，局部相变为粗砂岩，泥岩类具小型波状、水平层理。砂岩类具槽状及板状交错层理，含植物化石。该段地层沉积环境以河流相曲线河道、河漫滩泥炭沼泽相为主。2.含煤性井田内主要有可采煤层
14、三层，分别为2、3、4、5-1和5-2煤层。煤层均为全局可采，煤层稳定程度属稳定类型。综合柱状图和各煤层基本特征见图1-2-1和表1-2-1。 图1-2-1 综合柱状图表1-2-1 呼和乌素煤六矿各煤层特征一览表煤层 编号煤层厚度(m)层间距(m)可采性评价对比可靠程度稳定程度2-2中4.453.954.08（25）全区可采可靠稳定9.1910.7610（16）36.485.37 5.98（19）全区可采可靠稳定33.5026.8130.22（18）44.033.153.5（18）全区可采可靠稳定37.4929.33 33.88（18）5-1下2.200.65 1.17（18）大部可采可靠较稳
15、定16.6410.25 13.12（14）5-21.350.25 0.81（14）局部可采可靠不稳定 1.2.4 水文地质特征1.矿区水文地质矿井位于鄂尔多斯高原东部，为半干旱、半沙漠地区。井田内风积沙遍布，北部及东部边缘多为波状沙丘，中部及西南部多为平沙地，地势较为平缓。呼和乌素沟和补连沟为井田内较大沟谷，基本为长年溪流，流向由西至东流量随季节变化较大。井田外部东北方向呼和乌素沟口，由北向南有乌兰木伦河通过，呼和乌素河在此汇入乌兰木伦河结束。井田内含水特征如下：(1)第四系孔隙含水层主要分布在井田北部呼和乌素沟内，呈现带状分布，由于受流水的侧向冲蚀作用，两岸厚度变化较大。岩性上部为沙土层及中、细砂，下部为粗砂及砂砾层，平均厚度10.88m，该层孔隙发育，受地表水及侧向补给
