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1、职业技术学院煤矿开采技术专业毕业设计摘要本设计以地质勘探资料为基础，以煤矿开采方法，煤矿安全规程采煤概论，煤矿地质学，通风安全学，井巷工程和矿山压力与岩层控制等资料为依据，进行了采区生产系统的设计。本说明书首先介绍了采区概况及地质特征，详细说明了设计采区的范围、煤层煤质、瓦斯地质以及水文地质等基础资料。在地质资料的基础上，进行了采区开采设计。分别论述了采区储量和生产能力、采区方案设计和采区生产系统、开采顺序以及采区的布置和装备、各巷道的布置等。本设计还涉及到了相关辅助单位的设计，主要包括运输系统、排水系统、供电系统、通风防尘系统、管路系统及照明通讯系统等。矿井概况一、地理位置与交通，北距淮北市
2、82公里。矿井主、副井筒位于井田中央，主井地理坐标为：北纬333559，东经1170630。矿井西南临近津浦铁路，距芦岭火车站9公里，矿区专用铁路在此与津浦铁路接轨；井田西部20km左右（宿州市）有合（肥）徐（州）高速公路，矿井北有宿（县）泗（县）省道、南有宿（县）蚌（蚌埠市）101省道穿过，各有矿区公路与之相连，交通便捷。图1-1二、地形地貌矿井范围内地形平坦，除采矿形成的塌陷湖外，多为农田和村庄，地形呈西高东低的趋势变化，标高在2225m之间。三、环境地质井田位于淮北平原中部，矿区内地势平坦，是一个人口稠密，物产丰富的农业区。新生界松散层第一、二含水层地下水是矿内的供水水源，也是农村人、畜
3、的饮用水源及农业灌溉水源。但一、二含地下水埋藏浅，易受污染，目前水质尚好。矿内无大型工业污染源，因此，自然环境地质质量比较好。由于矿井开采引起地面沉降和塌陷、煤矸石的堆放以及矿井地下水的排放等对环境造成一定的污染。煤层开采后会使地表塌陷、变形，使位于其上的建筑物和农田造成破坏，矿井地表沉降比为煤层厚度的0.8倍，目前最大塌陷深度在10米左右。据统计矿井已有塌陷区1.6Km2，预测蓄水量9.65万m3。煤矸石中的有害元素会给环境造成一定危害，刮风会引起粉尘飞扬，污染空气和地表水；同时煤矸石长期堆放会占用土地，矿井煤矸石占地面积约40亩。另外，煤矸石堆放过程中，时间久了会引起自燃，产生有害气体污染
4、空气。煤矸石堆放过高还容易引起滑坡，存在不安全因素。矿井地下水被排至地面，其矿化度及硫酸根离子稍高。煤矿开采使用的部分设施产生的噪音对人身有不同程度的危害。四、煤矿电源线路情况共有35kv变电所3座，分别为工人村变电所、工业广场变电所、西部井变电所。其中工人村变电所电源由两个独立发电站供给：宿州供电公司六里变电所送两路35kv（57#，54#）电源至工人村变电所，导线型号LGJ-185，57#线路全长25km，54#线路全长23km。芦岭煤泥电厂送两路电源至工人村变电所（35110#，35220#），导线型号LGJ-185，线路总长3km。工人村变电所35kv出线为：送两路电源至西部井变电所（
5、3530#，3540#），导线型号LGJ-70，线路总长5km;送两路电源至工业广场变电所（3550#，3560#），导线型号LGJ-185，线路总长3km。五、水文与气象井田内的水系主要是塌陷湖及沱河。沱河是一条经人工修整的季节性河流，斜切井田南部，另有孟家沟、卜陈沟与沱河相通，地表水系较为简单整齐，且多为人工修整的沟渠。本区气候温和，属北温带季风区海洋大陆性气候。气候变化明显，四季分明，冬季寒冷多风，夏季炎热多雨，春秋两季温和。据宿县气象站资料，本区自建井以来，最高气温40.3，最低气温14.l，最大月降水量326.1mm，月最低降水量为0；最大年降水量1107.2. mm；年最低降水量5
6、94.5mm。年平均降雨量766mm，雨量多集中在7、8月份。最大风速20m/S，年平均风速2.2 m/S，主导风向为东东北风。每年68月为炎热天气，当年的12月份至翌年2月为寒冷季节，降雪量主要集中在这期间，最大积雪厚度0.35m，初雪在11月中旬前后，终雪在3月下旬前后，无霜期210240天，冻结期一般在12月上旬至次年2月中旬。冻结深度0.30.5m芦岭煤矿由华东煤炭公司设计院设计，设计年生产能力为150万吨，设计服务年限66.1年。六、现主要生产煤层、采区、工作面情况矿主要生产煤层有三层即8、9、10煤，其中8、9煤层近距离煤层采用联合布置，10煤单独布置。现有5个生产采区，II81采
7、区、II82采区、88采区、II88采区、810采区。一个开拓采区II83采区，一个准备采区II84采区。共有6个工作面生产。II81采区有II816-3工作；II82采区有II825-1、II922工作面；88采区有988工作面；II88采区有II881-1工作面；810采区有8105工作面。第一章 采区地质概况第一节 采区概况一、采区的位置1、采区位置、范围、煤层的赋存情况：区位于井田东部，东至F29、F30断层为界；西临81采区；南至一水平85采区下限为界；北以-590的煤层底板等高线及FD18断层为界。本采区含煤层有8、9层，自上而下依次为3、4、5、6、7、8、9、10煤层，分别赋存
8、于二迭系上、下石盒子组和山西组，其中8、9、10煤层为主采煤层，3、4、5、6、7煤层为局部可采煤层。对8、9、10主采煤层的特征叙述如下：8层煤：特厚煤层，全区可采，煤厚7.2615.14，平均8.79，煤层结构复杂；八煤层顶板为泥岩，局部为细砂岩，部分块段发育有炭质泥岩伪顶；底板为砂质泥岩，层理明显，赋存稳定。9层煤：为中厚煤层，极不稳定，东部可采，西部与8煤层合并。煤厚05.08，平均2.34。煤层结构复杂，九煤顶板即为八煤底板，九煤底板为泥岩，局部发育为炭质泥岩。10层煤：位于山西组中部，为中厚煤层，大部分可采，西北部局部不可采，为较稳定煤层。煤厚02.43，平均1.44。煤层结构复杂
9、。十煤顶板局部有一层泥岩伪顶和浅灰色直接顶，不稳定；大部分直接顶为灰白色中粒砂岩，全区稳定；直接底为泥岩，灰黑色，薄层条带状，富含植物化石；老底为粉砂岩，深灰色。2、采区走向长度、倾斜长度：采区走向长530650m，倾斜宽390410m，面积228641m2。3、煤系产状，煤层厚度：煤层倾角1540 ,平均26，根据地面钻孔及井下溜煤眼揭露地质资料分析,该采区煤层厚度7.2615.14，平均8.79。二、采区与地表的关系83采区地表情况：南部有85采区、三采区、一采区采后形成的采塌陷积水区，东部有大王家村庄，目前大王家村庄尚未搬迁，西邻沱河涯小史家，北邻沱北沟。地表大部分为农田及植被，地表地势
10、平坦，标高为+23+24。第二节 地质情况一、采区煤层及煤层顶底板特征1、煤层顶底板特征：本采区含煤层有8、9层，自上而下依次为3、4、5、6、7、8、9、10煤层，分别赋存于二迭系上、下石盒子组和山西组，其中8、9、10煤层为主采煤层，3、4、5、6、7煤层为局部可采煤层。对8、9、10主采煤层的特征叙述如下：8层煤：特厚煤层，全区可采，煤厚7.2615.14，平均8.79，煤层结构复杂；八煤层顶板为泥岩，局部为细砂岩，部分块段发育有炭质泥岩伪顶；底板为砂质泥岩，层理明显，赋存稳定。9层煤：为中厚煤层，极不稳定，东部可采，西部与8煤层合并。煤厚05.08，平均2.34。煤层结构复杂，九煤顶板
11、即为八煤底板，九煤底板为泥岩，局部发育为炭质泥岩。10层煤：位于山西组中部，为中厚煤层，大部分可采，西北部局部不可采，为较稳定煤层。煤厚02.43，平均1.44。煤层结构复杂。十煤顶板局部有一层泥岩伪顶和浅灰色直接顶，不稳定；大部分直接顶为灰白色中粒砂岩，全区稳定；直接底为泥岩，灰黑色，薄层条带状，富含植物化石；老底为粉砂岩，深灰色。（具体情况由83采区煤岩综合柱状图表示） 2、煤层的自燃倾向、自然发火期：各可采煤层均具有自燃发火倾向，发火期3至12个月。3、地压：由邻近采区同煤层矿山压力观测结果得知采区矿山压力大，巷道容易变形，需注意巷道维护。地 层系 统组二迭系下二迭统下石盒子组层 厚（）
12、柱状图岩石名称岩性描述2.5-8.0 6.01.6-4.2 2.90.1-0.3 0.26.95-11.4 8.511.7-4.2 2.981.8-4.7 2.85灰白色，质硬，含少量菱质。细砂岩泥 岩碳质泥岩8 煤砂质泥岩9 煤灰-深灰色，块状，含植物化石。灰-灰褐色，块状，较松软。黑色，块-粉末状，光亮型。深灰色，薄层状，层理发育。黑色，粉末状，光泽暗淡。83工作面煤岩综合柱状图二、采区地质构造煤层倾角1540，局部可能3565，煤层起伏较大，平均26。本区地压构造极为复杂，钻探、物探探明落差20m以上的断层3条，即I5F1、FD3、FD3-1，断层均为逆断层，走向分别为E、E、W。对采区
13、布置、开拓、回采影响很大。区内还探明10m以下断层3条，即SF7、SF5、SF11，均为逆断层，倾向分别为E、W、E。对生产准备、回采有很大影响。根据五采区揭露情况，预计该采区隐伏小断层多。根据钻探和物探及实见点资料该采区已探明断层6条，在采区边界有3条，影响采区内部的有3条，为逆断层，特点是延伸长，影响范围广，对采区工作面回采影响较大，下面对采区内断层分别叙述如下：I5F1：逆断层，在采区东边界，走向NNE，倾向W，倾角61，落差1040m。一水平揭露，物探查明。FD3：逆断层，位于83采区中部，走向NNE，倾向W，倾角60 ，落差20120m，物探查明，99-5推测。FD3-1：逆断层，走
14、向近NNE，倾向E，倾角70，落差4050m，位于该采区中部，物探查明。SF7：逆断层，走向NNE，倾向W，倾角60，落差05m，位于采区东边界下部，物探查明。SF5：逆断层，走向近NWE，倾向E，倾角70，落差06m，位于采区中、下部，物探查明。SF11：逆断层，走向NNE，倾向W，倾角4560，落差010m，位于采区西边界下部，物探查明。(断层具体情况由断层示意图表示)采区内陷落柱和火成岩侵入较少，故在本在采区设计中不予考虑。断层示意图编号构造性质产状（褶曲轴面）实见位置及控制情况走向倾向倾角()落差（m）I5F1逆NNEW611040一水平揭露，物探查明FD3逆NNEW6020120 物探查明，99-5推测FD3-1逆NNEE704050物探查明SF7逆NNEW6005物探查明SF5逆NWEE7006物探查明SF11逆NNEE4560010物探查明三、煤质、瓦斯、煤尘1、煤质：本采区可采煤层为3层，各煤层煤质由下图表示：煤种含硫量（%）灰飞含量（%）挥发分指数（%）含矸量（%）发热量（MJ）用途8层煤气肥煤1.7716.5823
