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1、目 录第1章 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1 地理位置11.1.2 交通条件11.1.3 自然地理21.1.4 矿区气象21.1.5 矿区的地震震级及烈度21.1.6 矿井中小煤矿开采情况21.2 井田地质特征31.2.1 井田地层特征31.2.2 井田地质构造51.2.3 岩浆活动情况71.2.4 岩溶陷落柱81.2.5 井田的水文地质特征91.3 煤层特征141.3.1 含煤地层特征141.3.2 标志层特征161.3.3 含煤性概述171.3.4 煤层分述171.3.5 煤层顶底板211.3.6 煤质21第2章 井田境界和储量272.1 井田境界272.2 矿井工业
2、储量272.2.1 井田勘探272.2.2 储量计算范围282.2.3 储量级别的划分282.2.4 储量计算方法及参数的确定292.2.5 储量计算结果302.3 矿井可采储量302.3.1 永久煤柱煤量302.3.2 矿井可采储量计算31第3章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限323.1 矿井工作制度323.2 矿井设计生产能力及服务年限32第4章 井田开拓334.1 概述334.1.1井田概况334.1.2开拓方案技术比较334.1.3 开拓方案经济比较354.2 井筒位置的确定374.2.1井筒位置374.2.2 井筒的用途及规格374.3 开采水平的设计394.3.1 水平高度的
3、确定394.3.2 设计水平巷道布置394.4 采区划分394.5 井底车场394.5.1 概述394.5.2 井底车场的选择原则404.5.3 井底车场形式的确定依据404.5.4 井底车场线路设计40第5章 采区巷道布置425.1 煤层的地质特征425.1.1 采区位置及范围425.1.2 地质构造425.1.3 水文地质条件425.1.4 可采煤层的煤质指标特征425.1.5 开采煤层的瓦斯及煤尘情况425.2 采区巷道和生产系统435.2.1 采区概况435.2.2 采区布置435.3 采区车场设计及硐室445.3.1 采区车场445.3.2 采区变电所465.3.3 采区煤仓46第6
4、章 采煤方法476.1 回采工艺方式476.1.1 采煤方法的选择476.1.2 回采工艺的确定476.1.3 采煤机械的选用476.1.4 工作面长度的确定476.1.5 工作面长度合理性的检验486.1.6 工作面的支护方式、支架规格和布置方式486.1.7 各工艺过程的安全注意事项506.1.8 循环作业方式及各图表566.2 采区采掘计划58第7章 井下运输597.1 概述597.2 采区运输设备的选择597.3 主要巷道运输设备的选择597.3.1 煤炭运输方式597.3.2 带式输送机的选择607.3.3 电机车的选型设计607.3.4 列车组成的验算627.3.5 电机车台数的确
5、定63第8章 矿井提升658.1 概述658.2 主井提升658.2.1 选择提升容器658.2.2 选择提升钢丝绳668.2.3 提升机的选择678.2.4 提升电动机的预选688.2.5 提升机对井筒的相对位置698.2.6 立井提升理论及计算708.2.7核算提升能力718.3 副井提升718.3.1 注意事项718.3.2 副井提升选型71第9章 矿井通风及安全技术749.1 概述749.2 矿井通风方式及通风系统的选择749.2.1 通风系统的选择原则749.2.2 矿井通风方式的选择749.3 采区及全矿所需风量的计算759.3.1 原则759.3.2 采区及全矿所需风量769.3
6、.3 风速验算799.4 矿井通风阻力的计算799.4.1 原则799.4.2 矿井通风设备的选择819.5 防止特殊灾害的安全措施839.5.1 瓦斯管理839.5.2 煤尘管理849.5.3 火灾预防849.5.4 水灾预防859.5.5 顶板管理措施859.5.6 水灾85第10章 主要技术经济指标92摘 要这次毕业设计我们所做的是张庄二矿新井的设计设计。在这次毕业设计之前，我在即中能源下属的郭二庄矿进行了毕业实习。在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验，完成了对张庄矿井的初步设计。并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所从事的工作的了解；同时，我们也获得
7、了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。张庄矿矿井设计共包括以下几部分：1.矿井的水文、地质等基本情况的概述。2.矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。3.矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒位置的确定，经济比较部分，矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4.工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5.矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限，又没有长时间的生产和
8、工作经验，所以在设计中必定有很多不理想的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。关键词 ：地质、井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水。5 中国矿业大学2012届专科毕业设计 第 96 页 第1章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 地理位置邯郸矿业集团郭二庄矿业有限公司原为邯郸矿务局郭二庄煤矿，2002年6月完成企业重组。矿井始建于1946年，是在民办小煤窑的基础上经过多次技术改造而逐步发展起来的大中型矿井，已有近60年的开采历史。邯郸矿业集团郭二庄矿业有限公司位于河北省武安市西北约13公里处，矿机关地理坐标：东经1141131北纬364825，
9、除西北部归沙河市显德旺乡外，其它均属武安市矿山镇和土山乡管辖。井田南与云驾岭井田相邻，北与显德旺、章村井田相邻。该矿东距京广铁路线31km，有午汲褡裢镇铁路从井田中部穿过，并与邯郸峰峰环行铁路在午汲接轨。邢台都党公路从井田西边通过，距矿2km，交通比较方便。交通位置如图1-1-1所示。图1-1-1 交通位置图1.1.2 交通条件矿井东距京广铁路塔裢车站直距10km，矿有专用铁路经新城站与京广铁路接轨。井田西邻刑都公路，交通十分便利。1.1.3 自然地理综观矿区地势，总体而言较为平缓，南高北低，地面标高界于92-190m之间。南部为冰脊垄岗地形。区内制高点位于葛40号钻孔附近，标高为191.07
10、m。中部为沙河阶地，为农田和居民点所占。北部为沙河河床，河床宽2500-5000m，约占井田面积的一半。因为上游修建朱撞水库，沙河现变为一季节性河流，河床中布满松散的砂砾，支叉分合无常，水流漂移不定。1.1.4 矿区气象根据邢台气象站资料，本区历年最高气温为42，一般出现在7月份，历年最低气温为-21，出现在12月份或1月份。历年平均气温18左右。年降水量在300-600mm之间，每年7月至9月为雨季，占全年降水量的80左右。1963年降水量达到1269mm，8月2日至9日连续降雨量达770mm，造成近百年来特大洪水灾害。年蒸发量一般在1600-2200mm，5、6月份蒸发量较大，一般为300
11、-500mm。冰冻期为11月份只至次年2月，最大冰冻深度0.44m1.1.5 矿区的地震震级及烈度据历史记载，涉县1314年10月5日发生过6级地震，磁县1830年6月12日发生过7.5级地震，隆尧县1966年3月8日发生过7.2级地震，本区位于上述县之间，因此存在地震活动的可能。本区地震烈度，中国科学院地球物理研究所确定为六至七度。1.1.6 矿井中小煤矿开采情况截止1998年底，在葛泉矿开采范围内尚无地方小煤矿开采。历史上也未发现有老窑存在。自1978年以来，在葛泉矿井田边界之外，先后由河北剩煤炭工业厅批准兴建了平乡十里亭煤矿、邢台市平东联办煤矿、伍仲煤矿、大油村煤矿和西葛泉矿共五个地方小
12、煤矿。这些小煤矿的开采能力除伍仲矿达到21万t外，其他均为5万t左右。主采煤层多为2号煤，仅平乡十里亭煤矿批准采9号煤。大油村煤矿和西葛泉历史上曾因通风条件不佳，管理不善发生过瓦斯爆炸事故，造成9人严重烧伤，生产也被迫停止。以上煤矿的矿井充水的矿井充水水源主要是第四纪底部砾石层孔隙潜水。平乡十里亭煤矿在40.58m深处测得单位涌水量为0.989L/Sm。伍仲煤矿在副井筒掘进9号煤时，发生了300m3/h左右的奥陶西石灰岩岩溶水的突出。目前，对葛泉矿的煤炭资源和生产有严重影响的小煤矿是邢台市属伍仲煤矿。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地层特征葛泉井田地表全为新生界地层所覆盖，根据钻孔及井巷揭
13、露，井田内发育的地层自老至新依次为奥陶系中统马家沟组、石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组及第四系。现分组叙述如下：1奥陶系(O)1）奥陶系中统下马家沟组(O2x)按岩性可分为三段：下段(02x1)：灰白、浅黄绿色薄层、薄板状钙质页岩，俗称“贾旺页岩”。厚717m，一般12m左右。中段(02x1)：为灰、黄色角砾状含白云质灰岩和泥质角砾状灰岩。下部为灰色、黄绿色中厚层状角砾岩，夹薄层泥质灰岩，角砾成份为石灰岩和白云岩灰岩，厚177；上部为灰色、灰褐色巨厚角砾状泥质灰岩，黄色薄层状白云质灰岩，夹有隐晶质8m，平均4750m。上段(02x3)：下部为灰色灰岩与
14、角砾状白云质灰岩互层，局部夹薄层泥灰岩；中部为蓝色、粉红色花斑状灰岩，俗称“云雾灰岩”；上部为深灰色厚层状致密灰岩，含石膏、石盐晶体。厚75110m，平均95m。2）奥陶系中统上马家沟组(O2s)按岩性可分为三段：下段(O2s1)：下部为黄绿色钙质泥岩，风化后呈竹叶状；上部为浅红色、灰黄色含角砾白云质灰岩、薄层泥灰岩，受闪长岩体影响地段，有结晶灰岩、大理岩。厚1780m般351m。中段(02s2)：中下部为灰色厚层花斑状灰岩，夹l一2层角砾灰岩；中上部为白云质灰岩与白云岩，夹薄层灰岩；顶部为深灰色纯质中厚层状灰岩。厚593710206m，一般角砾状灰岩，砾径0.5-2.0m；中部为灰色厚层灰岩；上部为深灰色纯质灰岩与白云质灰岩互层。厚765591.00m，一般8378m。3）奥陶系中统7382m。上段(02s3)：底部为峰峰组(02f)按岩性可分为三段：下段(02f1)：黄色、浅粉红色泥质灰岩、薄层白云质灰岩及含白云角砾状泥质灰岩、角砾状灰岩，中上部夹l一2层结晶灰岩，中上部局部可见石膏、石盐晶体。厚148263m，一般4795m。中段(02f2)：灰、深灰色厚层状、巨厚层状结晶灰岩、致密灰岩，具花斑
