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1、（论文）九里山煤矿毕业设计目 录前 言1第一章 井田概况及地质特征7第一节 矿井概况7第二节 地质特征11第二章 井田开拓与开采35第一节 井田境界及储量35第二节 设计生产能力及服务年限38第三节 二水平开拓39第四节 井筒41第五节 井底车场及硐室42第三章 大巷运输43第四章 采区布置及装备44第一节 采煤方法44第二节 采区布置48第三节 巷道掘进51第五章 通风与安全53第一节 通风系统53第二节 风量计算53第三节 巷道断面设计59第三节 灾害预防62第六章 防治煤与瓦斯突出专项措施66第一节 一般规定66第二节 专项施工措施67第三节 瓦斯抽放及监测73第七章 提升、运输87第一
2、节 提升设备87第二节 运输设备100第八章 通风、排水、压风设备及消防洒水104第一节 通风设备104第二节 排水设备105第三节 压风设备110第四节 井下消防、洒水111前 言焦作煤业（集团）有限责任公司九里山矿（以下简称九里山矿）是焦煤集团主力矿井之一，于1970年7月开始建井，1983年4月30日简易投产。设计生产能力为0.6Mt/a，2005年核定生产能力为1.0Mt/a，现开拓范围，东部已至冯营断层，西部至第11勘探线，一五下山送至-450m水平。矿井投产时仅投产了一一采区和一二采区，一二采区投产后，曾多次发生大的突水事故，采区涌水量曾高达90m3/min以上，迫使采区停产治水至
3、今。近几年矿井又开拓了一三、一四、一五采区；长期以来，矿井形成了单翼生产的局面，生产地区集中在一一采区和一三采区；目前，一一采区已结束，一三采区2002年后递减，一五采区瓦斯地质条件比较复杂，在一三采区结束后，仅靠一四和一五采区生产，难以保证矿井现有生产能力，矿井二水平开拓迫在眉睫。1996年2月九里山矿就以焦九办字（96）31号“关于九里山矿开拓二水平的请示”提出二水平补勘及开拓问题上报矿务局。1996年3月局地测处编制了 “二水平精查勘探初步设计”，设计采用地震与钻探相结合的综合勘探方法；中国煤田地质总局水文物探队于1997年1月24日3月7日完成了地震勘探野外数据采集工作，资料经常规和特
4、殊处理后于1997年8月提交了九里山二水平地震勘探报告；焦作矿务局水文队于1996年9月1998年6月完成了二水平勘探的野外施工，1998年11月编制了焦作矿务局九里山煤矿二水平勘探地质报告。2000年，九里山矿二水平开拓方案经公司领导及有关技术部门多次充分论证，择优选定了暗斜井与西翼下山联合开拓方案，并于2001年1月3日经公司办公会研究通过，根据会议精神，为了减少投资，尽早形成生产能力，矿井二水平开拓采取分期施工方式，一期工程利用一水平西翼大巷首先开拓二四采区。按集团公司审定的二水平开拓方案，设计处于2001年2002年间多次修改完善焦作煤业（集团）有限责任公司九里山矿二四采区初步设计。2
5、006年5月二四采区轨道上山全部结束，到2007年6月底，二四采区提升、运输、供电、通风、排水等系统将全部形成。2005年以来，集团公司领导多次组织各职能部门会议论证，根据1998水文队版焦作矿务局九里山煤矿二水平勘探地质报告，以及二四采区开拓现状，于原二水平总体设计基础上优化设计，选出二水平开采方案。考虑将二水平实行集中运输、排水，分区通风，新上二水平风井。一、编制依据1.煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范及国家其它现行的有关煤炭项目建设的法律、法规及标准。2. 河南省煤炭地质勘察研究院编制焦作煤业（集团）有限责任公司九里山煤矿生产矿井地质报告。3. 原矿井的有关资料，其中包括二1煤层矿井开
6、拓方式平面图、地面工业广场平面布置图等。4焦作煤业（集团）有限责任公司九里山矿二四采区初步设计。5综合20052007年间多次关于九里山矿二水平设计会议讨论意见、2007年4月、7月对二水平初设评审意见、批复。二、设计的指导思想以提高矿井经济效益为中心，以高产高效为标准，以安全生产为重点。按照煤炭工业的各项方针政策，认真分析矿井的地质条件、煤层及赋存条件和开采技术条件，充分利用矿井现有井巷工程、设备及地面设施系统等，因地制宜地积极采用先进的科学技术、先进的生产工艺、先进的设备，提高矿井的科学管理水平，在保证安全生产和达到较好的技术经济指标的前提下，最大限度地降低矿井基建投资，将矿井建设成为经济
7、型、效益型的矿井。三、设计的主要特点、主要技术经济指标（一）设计的主要特点1.二水平二四采区（采区命名仍沿用以前）已先期开拓，利用一水平西翼大巷首先施工；二四采区生产初期运输利用一水平西翼大巷、通过一四采区和西风井回风；二四采区后期生产利用二水平大巷集中运输、排水，改造一水平西翼大巷、补做做西回风巷进回风，新风井回风。2.从一水平井底车场掘进石门，开拓二水平暗斜井。二一采区利用三条暗斜井进行开拓，轨道、皮带及回风暗斜井均为煤层顶板岩巷，与煤层留约8保护岩柱；为避免各中车场反复揭煤，二一辅助回风（煤巷）沿二1煤层顶板布置。在二一采区下部布置二水平泵房及水仓。3.二水平标高为-450m，实行集中运
8、输、排水、分区通风。4.新建二水平风井，建新风井服务二水平，具有诸多优点：系统简单、便于管理、通风线路短、有利于安全、生产运营经济；还能提前解放一二、一四、一三煤柱，缓解矿井接替紧张局面；可以提前解放东、西风井广场；利用风井开拓二水平，可有效缓解本矿接替、排矸系统紧张问题。随着矿井的开采深度的增加，位于上部的东、西风井与二水平相距甚远，不利于通风和矿井的安全：东风井的风机能力不能满足二水平生产需要，需更换东风井风机；利用东、西风井服务二水平，回风线路长，风阻大，维护费用高；两套风机运行，管理不便，运营成本高；需补作回风巷。5. 综合各方面意见和二水平瓦斯、地质条件，特别是“以风定产”，二水平瓦
9、斯含量高，制约着矿井产量的大幅度提高，设计二水平采区生产能力按0.6Mt/a，比较切合实际。6结合本矿井生产能力，以及安全、效率、和煤的回收率等因素，二水平采用走向长壁综采分层开采采煤方法，全部垮落法管理顶板。7二1煤层位于山西组下部，二1煤段之顶部，距太原组上部灰岩段顶之硅质泥岩或L8 石灰岩15.6535.24m，平均20.01m，层位稳定。煤层直接顶板以砂质泥岩、泥岩为主，间接顶板为细粗粒砂岩（大占砂岩）；底板多为砂质泥岩和粉砂岩，局部为灰、灰黑色细砂岩，含少量白云母碎片和植物根部化石，偶见炭质泥岩。二1煤层普遍发育，煤层厚度大、结构简单、层位稳定，是井田内主要开采煤层。煤厚012.93
10、，平均厚5.44，以半亮型煤为主。 8区内地层产状变化不大，整体为一走向N40E，倾向SE的单斜构造，地层倾角平缓1015。井田构造以断裂为主，褶曲不发育，局部受断裂影响，形成小的褶曲，大中型断层稀少，井田构造类型应为中等。9二水平正常涌水量57m3/min、最大80m3/min。矿井水文地质类型为复杂型。10.九里山矿为煤与瓦斯突出矿井。11.二1煤为无烟煤三号，以低灰、特低硫、高发热量及中等软化温度灰和较低流动温度灰、较难磨为特征，是良好的动力用煤、水煤浆材料。12.二1煤层以块煤为主，煤尘量较小，依据20002005年的鉴定报告，二1煤层煤尘无爆炸性，属不易自燃发火煤层。13.建立了完整
11、的井上、下抽放系统，并有完善的抽放管路，设计建立地面瓦斯抽放泵站，目前矿井瓦斯主要用作民用燃料，以后逐步形成煤层气发电、生产化工产品。14.矿井地面监控中心装备了生产安全监控系统，实现了对矿井生产和安全的连续监测，统一指挥，从而达到了监测监控自动化。（二）主要技术经济指标1.设计生产能力：0.6Mt/a；2.井巷工程总量：21044m/303363m3； 3.千吨掘进指标：35.1m/kt；4.总人数：矿在籍人数；5.项目总投资：19189.65万元；6.吨煤投资：319.83元；7.建井工期：38.1个月；8.达产时间：3个月；四、存在的主要问题及建议1.岩巷下山掘进时加强探煤，掌握煤层赋存
12、状况，确保岩巷与煤层的岩柱，防止误揭煤。2施工过程应根据实际地压情况，进行支护设计，选择合理的支护参数。3生产地质报告：由于未收集到近几年的钻孔瓦斯资料，该节文字采用58年勘探的钻孔瓦斯资料进行叙述。井田中、深部无瓦斯取样钻孔。因此二水平开拓开采时，要加强瓦斯赋存、运移规律的研究，建立健全瓦斯抽放、监测监控及预测预报机制，增强瓦斯防治工作主动性，确保矿井安全生产。根据规程要求，二水平二一采区井巷第一次揭穿（开）煤层时，必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数。4在施工和生产过程中要重点做好瓦斯防突和防突水工作。5工作面液压支架架型的最后确定需要科研和生产厂家来进行选型设计，以
13、选择符合本矿实际的液压支架。第一章 井田概况及地质特征第一节 矿井概况一、位置和交通九里山矿位于焦作市东18 km，矿井地理座标为：东经1132311326，北纬39173921，行政区属焦作市管辖。井田北部有焦（作）辉（县）公路，南部有焦（作）新（乡）公路和正在建设的济（源）东（明）高速公路，矿井铺设专用铁路线经新（乡）焦（作）待王站编组后输送全国各地。公路四通八达，可直达郑州、洛阳、新乡、山西晋城等地，乡间简易公路纵横成网，交通十分方便。图1-1 九里山煤矿交通位置图二、范围和面积井田范围由9个拐点坐标圈定（其中扣除的四点控制范围为九里山乡三矿，面积0.10km2），矿井总面积为18.60
14、km2。井田西起11勘探线与演马庄矿相邻，东以北碑村断层为界与古汉山井田相连；北起煤层隐伏露头，南抵西仓上断层。东西走向长约5.5 km，南北倾向宽约3.4 km。三、自然地理本区属太行山山前平原和冲积、洪积扇的边缘地带。总体地形平坦，海拔85117m，一般在95m左右。全区地势北西高，南东低，地面坡度为38。由于浅部煤层开采后地面塌陷，局部形成低洼带，雨季会出现短时积水。西部九里山残山上断续出露石炭、奥陶系灰岩，高出地面约70m。该区属海河流域卫河水系，东部有石门河，西部有山门河，均发源于太行山，且为间歇性河流，河水在山口外2025km全部渗漏地下，成为煤矿的主要充水水源。据近年资料表明，除
15、雨季外，平时河床干枯。河流上游建了不少中、小型水库，基本上无洪泛危害。九里山矿区内无河流，仅东侧有一条冲沟，经隤城寨、大陆村向东南流散，平时无水，雨季排洪。历年最高洪水位为1929年。1955年9月在隤城寨实测洪水位为+101.76m，高于地下水位10余米，按实际河道断面计算流量为456m3/s。在亮马村、高寨、大陆村、蒋村以南建井前冲积层浅部有泉水溢出，雨季有大片沼泽地出现，现因井下排水及生产、生活、灌溉等开采浅层潜水量增加，区域地下水位下降等原因，沼泽、泉水已干涸断流。本区属暖温带典型的大陆性干旱气候，四季分明，春季干旱、风多，夏季炎热多雨，秋季风和日丽、日照长，冬季寒冷、雨雪较少。据19631988年气象资料，最低气温-19.9（1971年），最高气温43.3（1966年），平均气温15。最大冻土厚为190mm（77年元月）。年降水量457.6mm（1986年）689mm（1988年），年平均降水量552.45mm。降水多集中于7、8、9三个月，
