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1、 专业 专注 煤业集团云北煤矿煤业集团云北煤矿 2 4Mt a2 4Mt a 新井设计毕业设计新井设计毕业设计 第 1 章 矿井概述及井田地质特征 1 1 1 井田位置及交通 1 1 1 1 交通位置 1 1 1 2 地形地貌 1 1 1 3 气象及水文情况 2 1 1 4 矿区概况 2 1 2 地层及地质构造 3 1 2 1 井田地质特征概况 3 1 2 2 井田地质构造 4 1 2 3 火成岩对煤层的影响和破坏情况 5 1 2 4 水文地质特征 5 1 3 煤层及煤质 8 1 3 1 主要煤层顶底板岩性特征 9 1 3 2 煤质 11 1 4 其它开采技术条件 11 第 2 章 矿井储量
2、生产能力和服务年限 13 2 1 井田境界及储量 13 2 1 1 井田境界 13 2 1 2 储量 14 2 2 矿井生产能力与服务年限 16 2 2 1 矿井工作制度 16 2 2 2 矿井生产能力 16 2 2 3 矿井服务年限 17 2 2 4 矿井生产能力的确定 17 第 3 章 井田开拓 19 3 1 井筒形式 数目及位置的确定 19 3 1 1 井筒形式的确定 19 3 1 2 井筒数目的确定 19 专业 专注 3 1 3 井筒位置的确定 19 3 2 开采水平的划分和布置 24 3 2 1 井田划分及开采顺序 24 3 2 2 开采水平的划分及水平标高确定 24 3 2 3 阶
3、段运输大巷和回风大巷的布置 25 3 3 井底车场 25 3 3 1 井底车场形式选择及硐室布置 25 3 3 2 井底车场线路设计 30 3 4 方案比较 确定开拓系统 32 3 4 1 开拓方案 32 3 4 2 开拓方案的技术比较 35 3 4 3 开拓方案经济比较 36 第 4 章 采煤方法 39 4 1 采区地质概况 39 4 2 采区巷道布置 40 4 2 1 采区布置 40 4 2 2 采区车场设计及硐室 42 4 3 采煤方法的选择 46 4 3 1 回采工艺的确定 47 4 3 2 工作面设备选型 47 4 3 3 确定工作面长度 51 4 3 4 工作面长度合理性的检验 5
4、1 4 3 5 确定回采工作面的支护方式 支架规格和布置方式 51 4 4 工作面劳动组织形式 60 4 5 技术经济指标 61 第 5 章 矿井通风与安全 63 5 1 影响矿井通风安全的因素分析 63 5 2 拟定矿井通风系统 63 5 2 1 通风系统的类型选择 64 专业 专注 5 2 2 通风主扇工作方法的比较选择 64 5 3 确定矿井需风量 65 5 4 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算 70 5 5 矿井通风设备的选型 72 5 6 矿井通风等积孔的计算 76 5 7 预防瓦斯 火 矿尘 水和顶板事故的安全技术措施 76 5 7 1 瓦斯管理 76 5 7 2 火灾预防 7
5、7 5 7 3 煤尘管理 77 5 7 4 水灾预防 77 5 7 5 其他事故 77 第 6 章 矿井运输 提升及排水 78 6 1 矿井运输 78 6 1 1 井下运输系统和运输方式的确定 78 6 1 2 采区运输设备的选型 78 6 2 矿井提升 78 6 2 1 矿井提升概述 78 6 2 2 矿井提升设计的主要依据和原始资料 79 6 2 3 提升设备的选型计算 79 6 3 矿井排水 90 6 3 1 概述 90 6 3 2 排水设备选型计算 90 第 7 章 技术经济指标 98 参 考 文 献 100 专业 专注 第 1 章 矿井概述及井田地质特征 1 1 井田位置及交通 1
6、1 1 交通位置 云北煤矿位于省地区武安市的西北部 距市区 30km 处 矿井工业场地位于井田中 部 东距武安市约 6km 矿井铁路专用线由西午线上泉站接轨 全长 6 25km 邯 郸 长 治 公路橫 跨井田南端 井口东距邢 台 都 党 公路约 1 0km 交通方便 交通位置见图图 1 1 1 1 1 1 2 地形 地貌 本井田位于太行麓山前丘陵地带 武安盆地的西部 呈山前过渡平原地形特征 井田地面海拔标高在 276 87 303 79m 井田中部有北洺河自西向东流过 为季节性 河流 雨季一般流量 10 20m3 s 春季干涸 最高洪水位为 270 59 252 98m 井口 标高 285 5
7、8m 专业 专注 1 1 3 气象及水文情况 本区属温带大陆性气候 年降雨量为 135 1472mm 平均约 600mm 降雨多集中在 7 8 9 三个月 年平均气温 12 6 降雪及冻结日期自 11 月中旬至次年 3 月初 最 大冻结厚度 410mm 年平均风速 2 7m s 左右 最大 22 7m s 风向北东 北北东居多 1 1 4 矿区概况 1 矿区开发情况 本井田围原有东马庄 西马庄等自然村 现已全部迁出 本井田围无其它较大建筑物及构筑物 采区位置和围 该采区位于井田浅部中央偏左 西部以井田边界为界 东部以 175 水平运输大巷为界 南部与北部分别与第二 三采区相邻 采区走向长度 2
8、250 2660m 平均 2426m 倾向斜长 1053m 面积大约 2700325m2 1 煤的工业储量大约 1574 7632 万 t 2 煤的工业储量大约 959 8556 万 t 可采储量大约共 2027 6950 万 t 地面标高 283 60 294 50m 煤层埋深 231 55 474 10m 为了加快矿区建设 提高经济效益 云北煤矿的初期建设 本着早 投产 早出煤的原则 应该先开采井田西北部的煤层 在该围 煤层埋藏浅 地质条 件简单 易于开采 2 矿区经济情况 武安市是一座以工业为主 各行业全面发展的新兴城市 地处晋 冀 鲁 豫四 省交界地带 全市总面积 1806 平方公里
9、辖 22 个乡镇 502 个行政村 总人口 68 万 1999 年 全市国生产总值达 53 6 亿元 财政总收入 4 12 亿元 综合经济实力位居省 十强 县 市 之列 2007 年 武安全市生产总值完成 343 亿元 位居全国县域经济基本竞争力 百强 县 市 第 56 位 位居省 百强 县 市 第三位 3 水源 电源及劳动力来源 矿井以地下水为供水水源 能保证矿井生产及生活用水 矿井电源引自惠兰 110kv 变电站 该站以 2 回线路向本矿井供电 供电电源可靠 专业 专注 矿井工业场地建有 35kV 变电站和 6kv 配电室 劳动力来源主要是周边各乡镇的劳动力 4 矿藏销售情况 所出煤炭主要
10、对口供应 电厂 末煤 但由于本井田煤炭优良 属物低灰 物低 碳 特低磷 高发热量的不粘结煤 因而除供电厂末煤外 块煤还可做优质动力煤矿 外运 部分用于当地搞综合利用 多种经营 如造气 制活性炭等 保企业及社会都 会获得较好的经济效益 1 2 地层及地质构造 1 2 1 井田地质特征概况 井田标高在 276 87 303 79m 井田勘探程度为精查 本井田为全掩盖区 地层由老至新有 奥陶系 石炭系 二迭系及新生界 简述 如下 奥陶系中统峰峰组 O2f 本组为含煤地层基底 由灰及深灰色厚层状石灰岩 白云质灰岩及角砾状灰岩组成 质较纯 裂隙发育 且为方解石充填 揭露不全 石炭系 C 中 上统及群 假
11、整合于中奥陶统峰峰组之上 底部为浅灰色富含铁 质鲕粒的铝土质泥岩及粉砂岩 其上为深灰色 灰黑色砂岩 粉砂岩和泥岩 夹 5 6 层薄层石灰岩 其中伏青 大青及三层较稳定 粉砂岩中含鳞木 辨轮木及科达特等 植物化石 石灰岩中含海百合茎 蜓科等动物化石 含煤 11 16 层 均为不可采煤层 各煤层 石灰岩及菱铁矿层均为地层对比的良好标志 8 9 号煤附近普遍有火成岩侵 入 其岩性多为闪长岩和闪长玢岩 本群厚度 125 150m 一般 140m 二迭系下统组 P1sx 本组与 群整合接触 底部有一层中 细粒砂岩 多呈缓 波状或混浊状层理 本组由灰及灰黑色中 细粒砂岩 粉砂岩及 2 4 层煤组成 粉砂岩
12、 含鳞木 芦木 科达特及羊齿等植物化石 上部黑色粉砂岩中含黑色鲕粒 1 号及 2 号 煤为可采煤层 本组厚度 60 70 m 一般 65m 二迭系下统石盒子组一段 P1s1 底部为灰色中 细粒砂岩 含白云母碎片 相当于 骆驼钵砂岩 厚度变化较大 向上为灰 灰绿色及紫花色粉砂岩 铝土泥岩 夹薄层灰绿色细粒砂岩 铝土泥岩及粉砂岩 粉砂岩中富含铁质鲕粒 尤以上部鲕状 专业 专注 结构更为明显 为地层对比的标志 全段地层厚度 60m 二迭系上统石盒子组二段 P1s2 本段以灰 灰绿及紫花色含铝土质的粉砂岩 为主 间夹数层灰及灰绿色中 细粒砂岩 上部灰白色中 粗粒砂岩中含小砾石 上 部有火成岩侵入 此段
13、厚度 118 7 181 1 m 一般 145m 二迭系上统石盒子组三段 P1s3 本段岩性为 2 3 组灰白 浅灰色中厚状含砾 粗砂岩 间夹灰绿 紫灰花色粉砂岩及灰绿色薄层状细粒砂岩 底部的含砾粗砂岩具 有厚度大 一般厚度 40 m 磨圆度差 分选不良 胶结坚硬等特点 为上石盒子组可 靠的标志层 上部有火成岩侵入 本段厚度 103 153 m 一般 120m 二迭系上统石盒子组四段 P1s4 此段以紫 灰绿及紫花色粉砂岩为主 含铁 质鲕粒 夹薄层中细粒砂岩 下部有火成岩侵入 厚度 84 120 m 一般 100m 二迭系上统石盒子组五 六段 P1s5 6 本段有 2 3 层中厚层状含砾砂岩
14、多 含有肉红色长石 粉砂岩为灰绿及紫花色 上部为猪肝紫色粉砂岩 底部局部地段有 火成岩侵入 本段厚度 165 m 二迭系上统石千峰组 P1sq 本段钻孔揭露不全 仅见到 浅水灰岩 以下一 段 其岩性为紫红色含钙质结核的粉砂岩 夹少量灰绿色含铝质的粉砂岩及紫色细砂 岩 底部为灰绿色中细粒砂岩 偶见石英质及燧石质小砾石 三迭系下统家沟组 T1e 钻孔未揭露 仅在井田西北边缘有零星露头 岩石为 浅紫色 薄层状细粒砂岩 含白云母碎片 偶夹薄层紫红色粉砂岩 新生界 KZ 超覆于各时代地层之上 底部多为灰绿色含砾粘土或含砾亚砂土 砾石成分为石英岩 石灰岩及岩浆岩 磨圆度较差 砾径 2 10cm 中 下部以
15、褐黄色 粘土 亚粘土为主 含少量肉红色石英质卵石 上部厚约 30 50m 为松散的卵石 含 少量亚粘土 卵石成分以肉红色石英岩为主 另有少量的岩浆岩及石灰岩 磨圆度好 砾径 5 10cm 卵石见有刨蚀凹月面 压坑 擦痕等冰碛特征 除山坡 河床之外 均 为薄层黄土覆盖 厚度 90 5 273 00 m 平均厚度 181 75m 本煤田为滨海沼泽沉积型煤田 生成年代为石炭二迭纪 1 2 2 井田地质构造 本井田总体上为一含有断层并伴随有宽缓波曲和火成岩侵入的单斜构造 地层在 第 17 勘探线以北走向近南北 倾向东 17 线以南走向为北东 地层倾角 8 9 左右 专业 专注 1 褶曲 在南部沿 20
16、 线有较明显的向斜 轴向约北 70 西 其次 在 F4以西的浅部地段 17 线及 12 线附近也具有短轴向斜的特征 2 断层 根据地质报告 本区断层不发育 断层只有三条 均为高角度的正断层 断层倾 角一般为 65 70 落差为 5 70 米 其中 F1断层落差不大 仅 5 10 米 对矿井 开拓开采影响不大 F2断层落差较大 对开拓开采有较大影响 F3断层为井田边界 对矿井开拓开采无影响 根据断层的延展方向 F1 F3断层东北西南走向 F2断层北 东走向 以北东向断层为主 以上断层特征详见断层特征一览表 1 1 表 1 1 断层特征一览表 断层产状断层 编号 断层 性质 断层 落差 m 走向倾向倾角 探明 程度 F1正5 10N30 ESE70 已探清 F2正50 70N15 ESE65 70 已探清 F3正900 1000N30 ESE65 70 已探清 1 2 3 火成岩对煤层的影响和破坏情况如下 对 1 2 号煤层无影响和破坏 对 6 号煤层而言 火成岩沿底板呈分层入侵 小面积零星分布 对 6 号煤层厚度 无明显影响 对 7 号煤层 火成岩主要沿伏青灰岩底板和 7 号煤上下层位侵
