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1、四通二矿2采区初步设计前言毕业设计是煤矿开采技术专业本科教学中最关键、最重要的的一个环节，三个多月的时间里，在各位指导老师，各位同学的关心和帮助下，我圆满的完成了设计工作。 毕业设计是对本专业所学知识的全面复习和巩固，加深理解所学的专业知识，并系统的熟悉煤矿开采设计、建设、生产以及安全的各个环节和系统的掌握有关知识，为以后从事矿井设计、建设、安全技术工作、技术管理工作及经营管理工作做好准备。煤矿开采规划与设计基本知识能力进行系统的教育，对矿山开采，矿山安全筹划等知识和技术全面，系统的应用能力的初步训练，对综合分析和解决生产实际问题的能力的培养，对矿山规划与设计基础技能（绘图技能、文字表达与计算
2、机技能等）的全面的初步的训练。了解矿山开采中的有关政策、法规，熟悉并能正确应用有关规定。一、设计的指导思想 严格遵守国家制定的各项有关煤炭工业安全、生产、设计、环保、建设程序等的法律、规章制度等。按照煤炭行业科学的发展思路，充分解放思想，认真分析井田的地质条件、煤层条件、水文条件、开采技术条件和外部现状，充分利用当地的现有资源，体现矿井设计的集中化、机械化和技术经济的合理原则。结合实际情况，科学、合理地确定各个系统，因地制宜地积极采用先进的科学技术、先进的工艺、先进的设备和行之有效的操作方法，提高矿井的抗灾能力、经济效益、管理水平，在保证安全生产的前提下最大限度地降低矿井基建投资，把超化煤矿建
3、设成系统简单、机械化程度高、安全保障能力强、高产高效的现代化矿井。二、设计的主要特点 在设计中，我系各位老师及领导给予了我极为大力的支持。特别是指导老师范老师更是给了我精心的指导与关怀，不厌其烦的为我讲解，化解了很多的知识重点与难点，并提出了许多宝贵的建议与意见，使我在经过设计学习后，受益匪浅。大学的学习在毕业设计中拉下帷幕。这次毕业设计是另一种新的学习的开始。我要以此为契机，努力并且尽量完美的规划和设计我的人生。由于时间紧迫，章节繁多，加之本人水平有限，设计中难免存在不足之处，还敬请各位老师、同学批评指正。第一章 采区概况及地质特征第一节 矿区概述一、矿区地理位置井田位于山西省临汾市尧都区河
4、底乡三交村一带，行政区划属临汾市尧都区河底乡管辖地理坐标为：北纬360713-3702-49，东经1110603-1111040，井田范围由以下20个拐点坐标圈定，面积22.6721km2。批采标高1289.88-799.88m二、交通条件及居民分布该井田交通以公路为主，自井田东部边界向东3km可达光(华)至河(底)县级路并沿此公路向南15km至光华镇与与309国道临（汾）大（宁）公路相接，沿309国道向南东经襄汾可达南同蒲铁路临汾火车站；沿临汾河底公路经枕头乡、峪口在录井村与309国道临（汾）大（宁）公路相接，向北东可达南同蒲铁路临汾火车站，同时也可到达大（同）-运（城）高速公路，交通便利。
5、（详见交通位置图1-2-1）。该矿位于临汾市尧都区河底乡，河底乡下辖10个行政村，67个居民组，全镇从业人员5400人，农业从业人员1940人，工业从业人员2174人。全乡耕地面积15005亩。煤炭储量丰富，是尧都区四个产煤乡镇之一。自2002年以来，乡党委、政府以全面建设小康社会为中心，实施经济发展、文化繁荣、社会稳定三大战略，确立了“煤炭奠基，多元开发，科技推动，强乡富民”的发展思路。2010年底，农村经济总收入20139万元，总费用8000万元，人们纯收入达5024元。三、地形特点井田位于山西省吕梁山南端，黄土冲沟发育，多呈“V”字形，梁、垣、峁发育，地势西北高东南低，最高点位于井田西部
6、山梁上，标高约为1808.8m，最低点位于井田东南角沟谷中，标高约为1125.00m，相对高差为683.8m，属强烈侵蚀的中山地貌。据山西省颁发的山西省地震基本烈度表，本区抗震设防烈度为度,设计基本地震加速度值为0.10g,属多震区。四、矿区气候条件据临汾市气象站观测资料，本区四季分明，昼夜温差较大，蒸发量大于降水量，属大陆半干旱季风型气候。年降水量最小为380.6mm,最大为611.4mm,多年平均降水量508.5mm；年蒸发量最小为1519.6mm,最大为2346.4mm,多年平均蒸发量1723.7mm,蒸发量为降水量的3.39倍,冬春二季雨雪少,夏末秋初雨水较多,且多集中在7、8、9三个
7、月。年平均气温13,气温低达-15,最高气温为30,结冰期为十一月下旬至翌年二月底,无霜期150天左右，最大冻土深度为61cm。夏季多东南风，冬季多西北风。五、矿区水文条件井田地表水属黄河流域汾河水系,自区北西端的豹子梁向西南经曹碾沟、风葫嘴李树园，神角大北山三角点，然后折向南，经上蒋家凹三角点、后油峰岭断山岭一线，基本成为弧形展布的山岭，构成了本区天然分水岭，占多数的东侧冲沟水流向东南，分别在台头与河底汇合，向东南流出本区，于光华汇合牛王庙河并流至襄汾县注入汾河，分水岭西侧冲沟汇集于乡宁鄂河，西流注入黄河。井田内河流属季节性河，沟谷基本常年无水，雨季才有水流，雨后不久即断流。表111 区 域
8、 地 层 表界系统、群整合关系厚度表岩性特征新生界第四系全新统0-30分布于山涧河谷地带,灰黄色、砂土、砂砾及亚粘土组成。更新统0-300分布于山涧河谷地带为主，棕、黄褐色亚粘土、亚粘土组成。上第三系上新统0-60分布于山梁、峁、半胶结的砂砾岩和棕红色亚粘土。中生界三叠系中统分布于乡宁矿区以西地区，灰绿、灰黄中细粒砂岩夹泥岩，下部灰绿灰白色长石砂岩夹紫红色泥岩。下统253-317分布于乡宁矿区及以西地区，以灰紫红、灰红、紫红色薄弱层及中厚层长石砂岩为主，上部砖红色粉砂岩、泥岩为主。古生界二叠系上统461-532分布于乡宁矿区及以西地区，上部紫红色、暗紫色泥岩、粉砂岩，夹砂岩，下部暗紫色、灰绿色
9、、灰黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩。下统98-176分布于乡宁矿区及以西地区，下部山西组为含煤地层，以灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩夹砂岩，上部以深灰色、灰黑色、泥粉砂岩夹砂岩。石炭系上统94-132分布于乡宁矿区及以西地区，为主要含水层，以灰黑色泥岩、粉砂岩夹石灰岩组成。中统12-36分布于乡宁矿区，上部以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主，下部以铝质泥岩为主。奥陶系中统438-538分布于乡宁矿区东南部，上部深灰色石灰岩、泥灰岩夹石膏、下部为角砾状白云质泥灰岩为主。下统98-107分布于乡宁矿区东南部，上部为燧石白云岩、泥质白云岩为主，下部以灰黄色泥质白云岩。寒武系上统126-129分布于乡宁矿区东南部，上部
10、白色厚层状白云岩、泥质白云岩，下部泥灰岩、白云岩夹竹叶状灰岩。中统168-207分布于乡宁矿区东南部，上部为厚层状鲕状灰岩夹泥岩条带及灰黄色竹叶状灰岩，下部紫红色砂岩、泥岩。元古界长城系霍山组58-87分布于霍山隆起外侧，岩性为肉红色、灰白色中厚层状中细粒石英岩状砂岩，夹不稳定的含砾砂岩、砂砾岩。太古界上太古界太岳山群1700分布在霍山隆起的核部地带，以浅灰红色、橙红色厚层中粗粒角闪质眼球状混合岩及混合岩化角闪黑云母斜长片麻岩。中太古界霍县群2000分布在霍山隆起的核部地带，以混合岩化黑色云母角闪斜长片麻岩为主，夹混合岩化黑云母斜长片麻岩。 第二节 采区概况及地质特征一、采区概述 本井田位于河
11、东煤田乡宁矿区东南部，据中国构造体系图，位于祁吕贺兰山字型构造前孤东翼内侧，区域地质应力大体为NESW向的挤压。区域地层走向北东，倾向北西，由南东至北西向，由老到新依次出露古生界（寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系），中生界（三叠系）地层，新生界（上第三系、第四系），松散沉积物覆盖于不同时代的地层之上，见区域地层表2-1-1。二、地质特征：台头（神角）井田位于乡宁矿区东南部，主要含煤地层为太原组与山西组，太原组煤层以焦煤、贫煤、瘦煤为主，共含8层，煤层编号自上而下为5、6、7、7下、8、9、10、10下，平均煤层总厚4.78m,平均含煤系数4.8%,平均可采总厚2.04m,平均可采含煤系3%，煤层
12、变化较大，10号煤层为稳定大部可采煤层，其余均为不可采煤层。山西组煤层主要以焦煤、贫煤、瘦煤为主，共含5层，煤层编号自上而下为1上、1、2上、2、3号煤层，平均煤层总厚5.41m,平均含煤系20.5%,平均可采总厚4.78m,平均可采含煤系18.1%，煤层变化较大，2号煤层为稳定大部可采煤层，1、3号煤层为较稳定局部可采煤层,其余均为不可采煤层。三、矿井水文地质类型1、井上下水文地质条件（1）2号煤层矿井充水含水层主要为煤层顶板及以上砂岩裂隙含水层，其补给条件差，以大气降水为主，单位涌水量q0.1L/sm，富水性弱，下组煤层9+10、11号煤层的主要充水含水层为太原组石灰岩裂隙含水层，其补给以
13、大气降水补给为主，其次是上覆含水层侧向补给，弱富水性。（2）2中、2下号煤层在井田内存在采空区积水，其采空区位置和积水范围初步圈定，积水量进行了预测估算，下组10号煤层主要为上覆煤层采空区积水的威胁。（3）据该矿及周边矿井生产开采涌水量调查，开采2上、2号煤层矿井涌水量较小。（4）井田各煤层均处于奥灰系中统石灰岩岩溶裂隙含水层水位690m之上，不存在带压开采煤层。（5）经矿井充水因素分析，2中、2下号煤层矿井主要水害为煤层顶板砂岩裂隙和采空区积水，下组煤10号煤层矿井主要水害为顶板石灰岩和砂岩裂隙水，上覆采空区积水的威胁。（6）根据矿井生产实践和水害情况分析，2中、2下、号煤层矿井防治水工作简
14、单，下组煤层10号矿井防治水工程量较大。综上所述，依据煤矿防治水规定关于矿井水文地质类型划分原则，确定各煤层矿四、井水文地质类型为中等类型。四、含、隔水层特征1、井田的含水层自下而上有：（1）奥陶系碳酸盐岩溶裂隙含水层埋藏于井田深部，距地表深浅不一，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田内主要含水层，据现有资料,本井田邻近供水井水位资料，奥陶系灰岩岩溶水水位标高为670-690m。10号煤层最低底板标高为770m，高于奥灰水水位标高,各煤层不存在带压开采, 钻进液消耗量15m3/h,属富水性中等强的裂隙岩溶含水层。（2）、石炭系数上统太原组
15、（C3t）灰岩岩溶裂隙含水岩组含水层主要为三层灰岩，从下到上为K2、K3、K4，总厚约19m，灰岩岩溶裂隙较发育，本次ST402号孔K2灰岩抽水试验单位涌水量为0.0088L/s.m，水位标高1131.20m，水质类型为HCO3-Ca+，属弱富水性岩溶裂隙含水层。（3）、二叠系碎屑岩类含水岩组主要为K7、K8砂岩含水层，岩性主要为钙、泥质胶结的中粒砂岩，节理裂隙较为发育，本次ST402号钻孔山西组含水层单位涌水量仅0.0093L/s.m，水位标高1231.40m，水质类型为HCO3-Ca+，因此，该砂岩为含水性较弱含水层。K9砂岩含水层位于K8砂岩以上50m左右。含水特征与K8相似，水位标高1238.09m,因此,属较弱裂隙含水层。（4）、第四系松散岩类孔隙岩组分布在山间沟谷地带，岩性为黄白色粉质粘土、亚粘土、砂砾层及砾石层，钻进液消耗量0.50-0.70mm3/h直至全漏,含水较丰富。因该含水层由于大气降水和地表水的补给条件
