《毕业设计(倾斜长壁采煤法)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计(倾斜长壁采煤法)（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1目录第 1 章 矿井概述第一节 矿井概况第二节 井田地址概况第 2 章 采区地质特征第一节 采区概况第二节 采区煤层赋存特征第三节 采区地质结构第四节 采区煤质、瓦斯、煤尘、水文第 3 章 采区储量、生产能力及服务年限第一节 采区储量第二节 采区生产能力第 4 章 采区方案设计第一节 采区设计的依据、程序和步骤第二节 采区设计的内容第三节 采煤方法的选择第四节 采（带）区巷道布置第五节 采区煤柱及回采率第六节 采区方案确定方法第七节 采区采掘计划第 5 章 采煤工艺设计第一节 采煤工艺方式选择第二节 落煤、装煤和运煤第三节 采煤工作面支护第四节 采空区处理2第五节 厚煤层一次采全厚综采工艺第
2、六节 放顶煤综采工艺第七节 采煤工作面生产技术管理第 6 章 采区生产系统第一节 采区运输第二节 采区供电第三节 下山采区排水第四节 采区通风第七章 采区巷道断面原交岔点设计第一节 采区巷道断面设计第二节 交岔点设计第 8 章 采区车场设计第 9 章 采区硐室设计第一节 采区煤仓设计第二节 采区绞车房设计第三节 采区变电所设计第四节 采区水泵房设计第 10 章 主要安全技术措施第一节 瓦斯的防治措施第二节 水灾的防治措施第三节 火灾的防治措施第四节 矿尘的防治措施第五节 顶板事故的防治措施3第 1 章 采区地质特征第一节采区概况该采区位于鹤壁煤电荥阳刘河矿一水平，开采一1煤层。采区为我矿西翼，
3、东部与 109 采区毗邻，西部为井田边界。上部为西翼大巷，下部至井田深部边界，开采标高自+40 米至200 米水平。采区走向长 2200 m，倾斜长 920 m，煤层走向 N80W。地面无需保护地物，邻近采空区对本采区开采无影响。第二节矿井地址概况煤层平均厚度 3m，倾角 8 ，容重 1.6t/m。煤层自然发火期 3 个月，煤尘具有爆炸性，煤质松软。一1煤层直接顶板为 L1-2 灰岩，层厚稳定，平均厚度 10.44 m，岩石坚硬，抗压强度为 45-50 Mpa，完整性好，属稳定型顶板。第三节 采区地质构造本采区基本构造为倾向北东的单斜构造，含煤地层沿走向倾向的产状稳定，未发现较大的断层，落差小
4、于 2m 的正断层较发育。本采区开采揭露的断层均为小于 2m 的正断层，断层走向以北东为主，小断层使煤层的连续性和完整性破坏较严重，给开采带来一定难度，同时由于小断层较多，经常沟通不同含水层而发生水力联系，造成采区涌水量增加，例 如本采4区 03 上顺槽 41# 测点构造带，向南部为落差 2m 的正断层，向北逐渐变为裂隙，一直延伸到矿井深部。 本采区 03 上顺槽 59# 测点构造带向北一直延伸到花河富堡矿，揭露最大处宽 1.5m,高数米，以上两处构造带所揭露之处都有不同程度的用水现象。在断层带及其附近煤、岩体破碎带孔隙率增大，易使瓦斯局部聚集，沿断层走向可能分布有瓦斯富聚点和富聚区；因此，应
5、加强地质基础工作，遵循有疑必探，先探后采的原则。第 4 节 采区煤质、瓦斯、煤尘、水、火煤层一l煤层赋存于太原组底部 Ll-2石灰岩之下，本溪组铝土质泥岩之上，煤层顶板为为L1-2 灰岩；底板为本溪组的铝土矿或铝土质泥岩。煤层平均厚度 2.5m，煤层较稳定，为大部可采薄煤层。一l煤层结构简单，一般含夹矸 l 层，矿内含夹矸见煤点占 70，夹矸厚度 0.030.75m，平均厚 0.20m，岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，个别见煤点夹矸厚度较大，使一煤层分为两个独立煤分层。一l煤层不可采范围分布于矿区浅部煤层风氧化带一线，中深部大部可采。煤层厚度的变化主要受沉积环境控制。本区一l煤为较稳定
6、型薄煤层。瓦斯一1煤层瓦斯成分和含量低，属于低瓦斯煤层。根据历年生产资料，采区瓦斯绝对涌出量 2 m/min（掘）及 20.5 m/min（采）。矿井二氧化碳绝对涌出量 1.38 m3/min，相对涌出量 4.89m3/t。矿井属低瓦斯矿井，没有发生过煤与煤瓦斯突出事故。5最近几年出现过两次采掘工作面瓦斯含量突然增加的情况，主要原因是，二1煤的瓦斯通过煤层顶板的采动裂隙涌入一1煤采掘工作面。因此，本采区开采时，应加强通风和瓦斯检测工作，制定应急预案，确保安全生产。煤尘与自燃煤层自然发火期 3 个月，煤尘具有爆炸性，煤质松软。水文地质概况1 含水岩组划分区域范围内含水岩组自上而下分布有：第四系新
7、近系孔隙裂隙含水岩组、二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组、石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、奥陶-寒武系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组。据邻近生产矿井井下观测证明，上述含水岩组中对一1煤层有直接充水作用的主要是石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类含水岩组太原组下部灰岩岩溶裂隙含水层和奥陶-寒武系灰岩岩溶裂隙含水层；间接充水含水层为石炭系太原组上部灰岩岩溶裂隙含水层。2 区域构造对地下水的控制矿区位于荥密背斜的北翼，地层走向近东西，倾向NE1020，倾角 520。构造以断裂为主，主要有东西、北东、北西向三组，其中东西向最发育，并被后期形成的北西、北东向断裂所切割。东西向构造对区域地下水的运动与赋存具有明显的控制
8、与影响作用。地下水从区域性分水岭（荥密背斜轴）沿着岩层的倾斜方向向北运动，因受东西向断裂的阻隔，在适当的地形、地貌条件下形成泉水。3 岩溶裂隙水的富集规律区域上岩溶发育受岩性、构造、地形地貌及水流性质等因6素的影响与控制，南部低山丘陵区，有较大面积的寒武与奥陶系厚层质纯的石灰岩出露，构造比较发育，地形起伏变化大，地下水交替强烈，有利于岩溶作用。荥密公路以西溶蚀裂隙、溶孔、溶洞均较发育，一般在较大的河（沟）谷的中、下游和构造破碎带附近，发育有 17m 高的溶洞，出露标高+290+450m，如后寺河、龙尾坡、老君洞、神仙洞、水头河南岸等地的溶洞；以东岩溶沿东西向断裂及可溶岩与非可溶岩岩层交界面附近
9、发育、分布，形态以溶蚀裂隙为主，溶洞则少见。本区岩溶水主要沿阻水岩层或阻水构造带富集和山前强迳流带富集。可溶性岩层在南部山区分布、出露，接受降水渗入补给后，地下水沿层面顺倾向（基本与地形坡向一致）向下游迳流排泄，并对可溶性岩层发生溶蚀作用。随着迳流途径的增长，水流作用不断增强，遇隔水岩层或阻水构造后，往往在隔水体的上游一侧形成岩溶的富集地段，并有岩溶大泉出露。本区强迳带位于山前太原组至奥陶系地层的浅部，西起谷山矿区，东至计河矿区及其以东。由于此带地下水汇水条件好，迳流排泄比较通畅，岩溶裂隙比较发育，所以岩溶水沿此带富集。强迳流带中部的水位比两侧低，横断面水位呈槽谷状。4 地下水的补给、径流和排
10、泄矿区南部边界为区域性分水岭（包括阻水的五指岭断层），西部边界为阻水的沙鱼沟断层（落差 500m）。地形坡向与地层倾斜方向基本一致，所以区内地下水主要来自南部山区大气降水的垂向渗入补给。其补给量决定于降水量的大小、岩性、地形和透水岩层的出露面积等。南部低山丘陵区有较大面积出露的寒武系与奥陶系石灰岩，岩溶裂隙与构造均较发育，有利于大气降水的渗入补给。南部山区地下水接受补给后，由高处向周围低洼处运动，汇聚于大的河谷或沟谷，沿着地下水的总流向，自南向北迳7流、排泄。主要排泄方式有迳流排泄、生产矿井开采排泄。地下水在迳流途中，当遇地形、岩性或构造有利部位时，以泉的形式排出地表。据山区的 25 个泉统计
11、，总排泄量约173L/s。目前区内煤矿总排水量约 3600m3/d。由于西部矿井大量排水，地下水位下降，泉流量已大幅度减少到 200300 L/s，多数已断流。此外，尚有部分地下水流经煤田继续向深部运移。区内各大河流及其支流亦是地下水的主要排泄通道。5 采区充水条件水文地质边界条件区内地下水主要来自南部山区大气降水的垂向渗入补给。地下水接受补给后，自南向北迳流、排泄，主要排泄方式有迳流排泄、生产矿井开采排泄。因此其南部为一补给边界；其他边界由于构造不发育，可视为自然边界。6 地表水文特征区内地表水体不发育，西边界地表有季节性河流水头河自南向北边角穿过，属季节性河流，流程短、流量小，枯水期几近断
12、流，丰水期水量猛增。7 采区充水因素分析降水本区多年平均降水量为562.9mm，多集中在6、7、8月份，约占年降水量的50,是一种季节性、周期性影响的水源。开采二l煤的矿井雨季涌水量比旱季增大l2.8倍；开采一l煤层的矿井，雨季涌水量比枯季增大23倍。由此说明，降雨与矿井充水关系是密切的。地表水区内仅有水头河属季节性小河，由于流经地段下距二1、一1煤层较远，所以对矿井充水不大，但在雨季或下大雨时要加强对该河的巡视。老窑水8本采区西翼南部矿井边界外存在有米河煤矿，特别是在雨季期间，水沿裂隙向采掘处渗透，随着时间的延续，水活动将逐渐加剧，并产生泥化等不良水文工程地质现象，最后导致老窑水突入矿井。因
13、此，在开采本采区西翼上部煤层时，应引起足够的重视，严防老窑突水。8水害威胁情况刘河矿自建井以来深受水患的威胁，累计发生突水 51 次，其中水量大于 60m3h 的大中型突水 26 次，突水造成两次淹井，最大突水量 1500m3h。水压大，突水点数月甚至几年不干涸。108-150 泄水巷 2011 年 5 月份打钻时发生突水，水量约 80 m3h，已注浆封堵。2010 年 8 月，在本采区 03 工作面上顺槽掘进过程中，遇到顶板大型裂隙，因受地表降雨和水位上升影响造成出水，水量为 1000m3h，2011 年 2 月断流，2011 年 9 月再次发生出水，水量为 385m3h。今年到现在裂隙未发
14、现出水现象。本采区西段皮带下山（109 采区西段皮带下山）遇原开源煤矿老空区出水，水量为 240 m3h，目前正在疏排。截止10 底已排出水量 156 万吨。9 涌水量预算根据水文地质补充勘探报告显示，采区水文地质条件复杂，一1煤层直接充水含水层为以底板进水为主的岩溶裂隙充水矿床，型别为水文地质条件复杂型，水文地质勘查类型为三类二亚类三型。采用比拟法计算了矿井涌水量、计算的涌水量可参考使用。采区正常涌水量 325m/h，最大涌水量 653m3h.考虑突水淹采区的危险，建议尽快完善本采区排水系统并投入运行。9第 2 章 采区储量成产能力及服务年限第 1 节 采区储量采区储量是进行采区设计的基本依
15、据。一、煤炭资源/储量的分类如表 2-1 固定矿产资源/储量分类表地质可靠程度查明矿产资源潜在矿产资源经济意义探明的控制的推断的可采储量 （111）基础储量 （111b）预可采储量 （121）预可采储量 (122)经济的基础储量 （121b）基础储量 （122b）基础储量 （2m11）边际经济 的基础储量 （2m21）基础储量 （2m22）资源量（2s11）次边际经 济的资源量（2s21） 资源量（2s22）内蕴经济 资源量（331）资源量（332）资源量（333） 资源量（334）？10的注：表中所用编码（111334）,第 1 位数表示经济意义：1=经济的，2m=次边际经济的，3=内蕴经济
16、的，？=经济未定义的；第 2 位数表示可行性评价阶段：1=可行性研究，2=预可行性研究，3=概略研究；第 3 位数表示地质可靠程度：1=探明的，2=控制的，3=推断的，4=预测的。b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。二煤炭资源量估算指标如表 2-2 所示： 表 2-2 煤炭资源量估算指标炼焦用煤长焰煤无烟煤褐煤煤类不粘煤指标弱粘煤项目贫煤煤层井采倾角250.70.81.525450.60.71.4厚度（m）450.50.61.3合并居中1.01.5最高灰分A ()40最高硫分S （）3最低发热量Q（mj/kg）1722.115.6dt0dnet0d11三储量计算的一般原则储量计算要根据煤层的储存条件分别采取不同的方法。储量计算必须在专门的图纸上进行。计算时，一般应以等高线、段层面、剖面线或各类技术边界等为界，将井田和煤层分成若干块段分别计算。当煤层倾角不大于 60时，可在平面投影图上计算储量，煤层倾角不大于 15
