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1、内蒙古工业大学矿业学院煤矿开采技术课程设计内蒙古工业大学矿业学院煤矿开采技术课程设计说 明 书姓 名： 王 普 专业班级： 煤采专10-1 指导教师： 齐学元 2012 年 12 月 26 日目录1 矿区概述及井田地质特征41.1矿区概述41.1.1.交通位置41.1.2.自然地理概况41.1.3.矿井建设的外部条件51.2.井田地质61.2.1.地形61.2.2.井田勘探程度61.2.3.井田的水文地质特征71.2.4.地温91.3.煤层91.3.1.煤层埋藏条件91.3.2.煤层围岩性质91.3.3.煤质101.3.4.瓦斯、煤尘、煤的自燃性101.3.5.煤层的埋藏条件101.3.6.带
2、区煤层特征111.3.7.地质构造111.3.8.顶底板特性111.3.9.水文地质111.3.10.地表情况122.带区巷道布置122.1.带区位置122.2.带区的生产能力122.2.1.带区工业储量132.2.2.计算采区或带区的服务年限142.2.3.验算采区采出率142.3.采区或带区内的再划分142.3.1.采煤工作面长度142.3.2.带区内的工作面数目152.3.3.工作面生产能力152.3.4.带区内同采工作面数目及工作面接替顺序152.4.确定带区内准备巷道布置及生产系统162.4.1.带区所需的开拓巷道162.4.2.带区巷道布置系统162.4.3.带区布置方案分析比较1
3、62.4.4.回采巷道布置方式202.4.5.采区上、下部车场只作选型。202.4.6.带区下部平车场线路设计203.采煤工艺设计213.1.采煤工艺方式的确定213.1.1.带区内的采煤工艺设计213.1.2.选用设备。213.1.3.采煤与装煤213.1.4.运煤233.1.5.处理采空区283.2.工作面合理长度的确定283.2.1.煤层地质条件283.2.2.工作面生产能力283.2.3.运输设备及管理水平283.2.4.顶板管理及通风能力283.2.5.经济合理的工作面长度293.3.采煤工作面循环作业图表的编制293.3.1.各种图标293.3.2.关工种及出勤人数表333.3.3
4、.采煤工作面布置图(1：50)333.3.4.带区巷道布置平面图和(1：2000)剖面图(1：2000)333.4.课程设计总结333.6.参考文献：34 1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1. 交通位置 永城矿区陈四楼井田位于河南省永城市境内，为陈集、城厢、顺和县所辖。井田中心南据永城县城8KM。地理坐标：东径11615001162615，北纬335630340730。矿区北靠陇海铁路，东临京沪铁路，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区东南约20Km处穿过，西有拟建中的京九铁路商阜段。永城县城距商丘车站95KM，徐州车站97KM;宿州车站74KM，期间均有柏油公路相连，区内主要村镇之
5、间亦有简易公路相通，交通运输堪称方便。见交通运输图1.11.1.2. 自然地理概况井田位于黄淮海冲积平原东部，地势低洼平坦，自西北向东南微微倾斜，地面标高32.4936.50m，一般为32m至35m之间，相对高差3m左右。地表广为巨厚的新生冲积物所覆盖。区内地表水系不甚发育，最大的河流沱河在井田南部2KM处跳过，井田内用于灌溉的沟渠纵横交错。沱河系淮河水系，发源于商丘市东北之响河，向东南流入安徽省的新汴河，全长120KM，其流量受大气降水控制，年平均流量12m3/s,有记载的最大流量384m3/s(1963年)本区属半湿润、半干旱的大陆性气候，冬春干旱，夏秋多雨，四季分明。据永城气象站资料：气
6、温：19741984年观测，月平均最高气温26.89（7月份），最低气温零下0.32，年平均14.3。日最高气温41（1965年7月30日），最低零下19（1957年2月21日）。降雨量：最大降雨量1022.5mm(1977年)，最小为630.4mm，年平均813.4mm；日最大降雨量207mm（1965年7月15日18日）。蒸发量：历年最大蒸发量1985。7mm（1978年），最小1603.2mm（1975年），年平均1745.4mm。相对湿度平均6873.16%。冬春季多西北风，夏季多东北风，偶有东南风，最大风速183m/s（1982年4月12日）。每年12月至翌年3月份为降雪和冰冻期，最
7、大冻土深度19cm.据中国地震烈度表载，本区为六度地震区。河南省地震局受永城煤炭工业联合公司委托，提出“永城县地震基本烈度鉴定书”，该文在分析了地质构造及本区地震史以后，认为“本区不可能发生六级左右地震，主要是受邻区强震影响，其地震基本烈度六度是适宜的”。又提出“鉴于永城煤炭储量丰富，现已投入建井，将来发展远景可观，据此建议，对特别重要的工程建筑物，可提高一度设防”。煤炭部基建司对陈四楼矿井方案设计审查意见明确：“建筑物均按6度设防，但对六大要害系统按7度的构造措施设计。”1.1.3. 矿井建设的外部条件矿井工业场地至矿区集配站的铁路专用线正线里程15.86KM，将与矿井同步建设。新、老两条永
8、砀公路，分别自工业广场两侧经过，将矿井工业场地与铁路干线和土产材料产地连通，交通条件较好。矿井永久电源，由拟建中的永城220KV变电站供给。由地方集资兴建的永城县11KV变电站，可作为本矿井建井时期的施工电源。为确保施工安全，另一电源可取自新庄矿井。矿区热电站应尽快建设。经初步勘探证实，上第三系孔隙承压水，无论水质和水量均可满足本矿井永久水源的需求。矿区北部的芒山，生产白灰、石子、料石等土产材料。由国家统一分配的水泥、钢材、木材等亦可通过公路运至本矿。矿井建设的外部条件比较落实、可靠。图1.1陈四楼矿交通运输图1.2. 井田地质1.2.1. 地形永城煤田为华北型沉积，地层分区属华北区、鲁西分区
9、、徐州小区的范畴。本井田无基岩出露，全部被新生界冲积层所覆盖，缺失上奥陶统至下石炭统、三迭系至第三系古新统两段。钻探揭露的基岩地层上至石千峰组（平顶山砂岩），下至中奥陶统马家沟灰岩，厚度约为1100m。1.2.2. 井田勘探程度新华夏体系及东西向构造构成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔庄芒山背料组成。陈四楼井田位于永城隐伏背料之西冀，总体走向NNW，倾向8WW。而井田内部走向变化较大，几经折转，大体呈一“弓”字形。由于受多期构造运动的影响，褶曲，断裂及岩浆岩均较发育。地层倾角在露头处局部较大，0203线及65线以北多在2030，中部810;向深部逐渐变小，一般为48，局部810。1、
10、褶曲井田内褶曲比较发育，65线以北尤甚。分为近南北向及近东西向两组。近南北向褶曲有陈四楼向斜，小赵营背、高六湾向斜、李古同背斜及周庄向斜等。其中陈四楼向斜位于井田的南端，后四个褶曲位于井田北端，为一连续而有规律的褶曲构造。近东西向的自南向北有八里庙向斜、胡庄背斜、小陈庄向斜及汉陈向斜等。其中汉陈向斜南北两翼分别受F13及F18断层所切割，视其全貌为一地堑式向斜构造。2、断裂据侧定，井田内岩浆岩活动大致有两个井田内断裂构造均为正断层，影响开采的共有两条，其他均为小断层.表1.1 主要断层表断层编号F1F2长度6.6KM2.6 KM走向N39WN35W倾向SS落差160m89m类型正正可靠性可靠可
11、靠倾角6070563、岩浆活动井田内未发现岩浆活动。期次：基性岩偏老为华力西运动晚期产物，酸性岩为燕山运动早晚期产物。基性岩主要为辉绿岩，一般在三煤组中顺煤层侵入三4、三 22、三5煤层中，呈岩脉或岩席产出；酸性岩主要为闪长岩类及花岗岩类，呈岩墙及岩席产出，侵入二2煤层中。受岩浆岩侵入影响地段，使煤层结构复杂，或变为天然焦，降低了煤层的经济价值。1.2.3. 井田的水文地质特征1、含水层及隔水层特征自上而下分为四个含水组：（1）新生界孔隙含水组：区内松散地层沉积为冲积及湖积，其厚度受古地形影响而东薄西厚、南薄北厚。含水砂层一般为1 12层，平均总厚86.34m，浅部以大气降水垂直渗入为主，中部
12、及深部以水平侧向渗透为主。属孔隙承压水，q=0.0047.0t/sm ，K=0.623m/d。含水砂层之间及其与基岩之间有厚度比较稳定的枯土层，形成天然的隔水屏障，局部地段与基岩处有透镜状砂层，即所谓“天窗”，对浅部开采会具有一定影响。（2）二迭系砂岩裂隙，孔隙含水组：主要由上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙孔隙承压水组成。其补给方式以水平侧向渗透补给为主，渗透能力差，富水性弱，迳流滞缓，以静储量为主，易于疏干。q=0.1213t/sm ，K=0.5683.91m/d，水质类型为SO4-N型。（3）石炭系灰岩岩溶裂隙含水组：主要含水岩层为石灰岩(11层)，次为砂岩。灰岩以L2L3L4L7L8L9L10七层比较稳定，岩溶裂隙比较发育，但多被泥质或钙质充填。补给方式为远方侧向渗透净除。q=0.0006852.068t/sm ，K=0.004927.473m/d。水质类型SO4 N，矿化度2q/ L。（4）奥陶系岩溶裂隙含水组：区域范围内，在安徽省闸河煤田东西两侧出露，本煤田仅在芒山有局部出露。岩溶发育，富水性强。补给方式以远方水平渗透为主。q=0.00068515.7t/sm ，K=0.0027.473m/d。水质类型SO4CN，矿化度2.2064.43 q/ L。2
