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1、河南工程学院毕业设计前言一：毕业设计的目的和作用毕业设计是煤矿开采技术专业教学中最关键、最后阶段也是最重要的实践教学性环节，通过毕业设计使我们对煤矿开采专业有了一个比较深刻和清晰的认识。 在设计过程中要求毕业生要独自完成任务，因为它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，能综合运用所学的理论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。 二：设计指导思想矿井为地方小型煤矿设计充分考虑到小煤矿的特点，本着满足生产，有利安全，初期投资少，见效快的指导思想编制设计文件。对
2、保留的马务煤矿现有生产系统考虑充分合理利用，对新建工程则做到合理规划布署。设计中认真贯彻执行国家有关小煤矿的方针、政策，推广应用先进的技术和经验，全面提高矿井建设的经济效益。煤矿建设成系统简单、机械化程度高、安全保障能力强、高产高效的现代化矿井。三：设计的基本要求毕业设计是对三年来大学学习成果的验证，每个人都应该独立自主的完成，以给将来的就业打下坚实的基础，因此每个人都应该积极完成全部教学环节所规定的内容，并认真的结合实际情况及理论知识完成毕业设计。第一章 矿井概况第一节 概述一：矿井地理位置 禹州市诚德矿业有限公司为一整合矿井08年开始生产。煤矿位于河南省禹州市神后镇北部。矿井地理座标为：北
3、纬340755340906，东经11311541131422。二：矿井交通条件该煤矿区位于禹州市西35km，神后镇北西3km，东距禹州洛阳沥青公路20km，东南距京广铁路许昌车站约70km，南东距禹郸地方铁路神后站约4km，本矿东部有S236柏油公路通过，有简易公路通往该矿，交通方便。三：矿井气候条件 据许昌市气象站观测资料，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
4、二季雨雪少,夏末秋初雨水较多,且多集中在7、8、9三个月。年平均气温13,气温低达-8,最高气温为39,四：水文地质该矿井位于风翅山岩溶水弱迳流亚区的最西端。矿井范围无岩溶含水层出露地段，仅在矿区内南边部有二叠系上、下石盒子组煤系地层零星出露，面积约占矿井范围1%，其余均为第四系松散堆积物所覆盖，厚3.8023.30m，大部分地段第四系厚度10m，仅东南部厚度在15m以上。矿井地貌为丘陵、岗坡地形，坡度较大，冲沟发育，地面迳流条件好，不适宜大气降水入渗补给；第四系浅层水仅在矿井东南部有小面积赋存，且水量有限，地下水自西向东迳流，除少量补给基岩含水层外，大部分向东排入李楼河。矿井范围坡度大，泄洪
5、迅速，无洪水淹没记录。五：矿井地理交通位置附图第二节 矿井类型及生产能力矿 井二1煤瓦斯相对涌出量7.7m3/d.t，属低瓦斯矿井，采用并列抽出式通风。 井型、开拓方式及生产能力 矿井开拓方式为斜井单水平分区式开采，该矿井主、付斜井井筒全长840m，坡度18度，主井井筒直径3.8m，井深230m，副井井筒直径2.40m，井深110m。二1煤采用走向长壁式一次采全高采煤方法，矿井二1煤剩余可采储量：Q采=（Q工q s）设计回采率=（1450.2151.8）75%=973.8万吨矿井二1煤剩余服务年限 T=年年 Z尚未动用的可采储量,按本次计算的二1煤保有可采储量为265.8万吨。 A备用系数，采
6、用1.4 K按矿井核定生产能力60万吨/年矿井四2煤剩余可采储量：Q采=（Q工q s）设计回采率=（14726.7）85%=102万吨矿井四2煤剩余服务年限 （年） Z尚未动用的可采储量,按本次计算的四2煤保有可采储量为102万吨。 A备用系数，采用1.4 K按矿井核定生产能力60万吨/年矿井五4煤剩余可采储量：Q采=（Q工q s）设计回采率=（11617.4）85%=83.81万吨矿井五4煤剩余服务年限（年） Z尚未动用的可采储量,按本次计算的五4煤保有可采储量为83.81万吨。 A备用系数，采用1.4 K按矿井核定生产能力30万吨/年第一节 煤层 本矿井含煤地层为石炭二叠系，含煤岩系分三组
7、十个煤段，即石炭系上统太原组（一煤段）、二叠系下统山西组（二煤段）与下石盒子组（三、四、五、六煤段）、二叠系上统上石盒子组（七、八、九煤段），含煤地层总厚度709.77m，共含煤76层，煤层总厚度11.90m，含煤系数1.68%。其中二叠统山西组和下石盒子组含煤性较好，是本区主要含煤地层，发育可采和局部可采煤层3层（二1煤全区可采、四2煤和五4煤局部可采），可采煤层总厚4.38m，可采系数为0.62%。 二1煤层煤类为贫煤，煤层层位稳定，结构简单，为基本全区可采中厚煤层，厚度变化较大。 本矿井二1煤呈黑、灰黑色，玻璃光泽，条痕为黑褐色，阶梯状，参差状断口，多呈粉状、粒状及鳞片状，偶见块状，真密
8、度1.46t/m3，视密度1.40t/m3。二1煤原煤灰为 11.6325.61%，平均19.52%，属中灰煤，平面上浅部为低灰分煤，中深部为中灰分煤。煤硫分含量为0.330.44%，平均0.39%，为特低硫煤。原煤磷含量0.010%，属低磷分煤；浮煤磷含量0.009%，属特低磷分煤。煤层水分（Mad）均小于1%，属低水分煤。煤原煤发热量较高，属高热值煤。煤煤尘爆炸性指数为21.14%，火焰长度为50mm，加岩粉量0，具有爆炸性；煤自燃倾向为自燃容易自燃。第二节 水文地质条件一、矿井水文地质特征 该矿井位于风翅山岩溶水弱迳流亚区的最西端。矿井范围无岩溶含水层出露地段，仅在矿区内南边部有二叠系上
9、、下石盒子组煤系地层零星出露，面积约占矿井范围1%，其余均为第四系松散堆积物所覆盖，厚3.8023.30m，大部分地段第四系厚度10m，仅东南部厚度在15m以上。矿井地貌为丘陵、岗坡地形，坡度较大，冲沟发育，地面迳流条件好，不适宜大气降水入渗补给；第四系浅层水仅在矿井东南部有小面积赋存，且水量有限，地下水自西向东迳流，除少量补给基岩含水层外，大部分向东排入李楼河。矿井范围坡度大，泄洪迅速，无洪水淹没记录。二、矿井水文地质边界条件 矿井西北部以下白玉正断层为边界，属阻水边界；西南及东南部以东祖师庙正断层为边界，该断层最大落差约800m，造成矿井范围二1煤层与断层下盘寒武系岩溶含水层对接，该边界属
10、于进水边界；矿井西北部为二1煤层隐伏露头区，上覆有厚度10m的第四系堆积物，属于一自然补给边界，补给强度受季节性控制。三、矿井含水层和隔水层特征 矿区仅有揭露第四系、二叠系下石盒子组及其以下地层至寒武系上统的钻孔，对其间所赋存的主要含水层（组）与隔水层共有十层组，依自老而新的顺序分述如下。 （1）寒武系上统白云质灰岩岩溶含水层主要指上寒武统凤山组白云质灰岩含水层，平均厚度约72m，含水层岩溶裂隙不很发育。矿井范围11孔揭露该含水层，最大揭露厚度61.85m(观1孔)，其余钻孔揭露厚度均不足10m。据邻区0801孔抽水资料（上世纪六十年代资料）：水位标高+234.08m，单位涌水量0.0101L
11、/sm，渗透系数0.0206m/d，水温26，水化学类型为HCO3CaMg型水，矿化度0.333g/L，PH值7.7。另据矿井观1孔2007年底观测资料：水位标高+203.00m，水质属SO4HCO3CaMg型水，矿化度0.936g/L，PH值为7.61。据区域资料，含水层属强富水岩溶含水层，但是矿井范围卡斯特岩溶现象不发育，仅见到溶蚀裂隙，且不均一，地表无出露，补给条件不良，含水层富水性中等偏弱，为二1煤层底板充水的间接含水层。 （2）上石炭统本溪组铝土质泥岩隔水层由一套铝土质泥岩、铝土岩等组合而成，厚度1.8413.75m，平均厚8.22m；本隔水层虽然区域上稳定，岩性隔水效果良好，但因其
12、厚度变化太大，其局部厚度较薄、构造裂隙发育地段可能不具隔水作用，造成其上、下含水层间产生一定水力联系。 （3）太原组下段灰岩岩溶裂隙含水组由L1L4四层生物屑灰岩组成；其中L1与L2灰岩多合并为一层，矿井共有10孔揭露该含水层，含水层累厚6.1523.86m，平均16.08m；含水层含有较多燧石结核，具碎裂结构和炭质缝合线，局部裂隙发育，裂面含方解石脉。据0581孔抽水资料：水位标高+244.44m，单位涌水量0.000658L/sm，渗透系数0.00192m/d。 含水层在矿井范围无出露，补给条件较差，属于岩溶裂隙承压水，富水性弱，但不均一，为二1煤层底板充水的间接含水层。 （4）太原组中段
13、砂、泥岩隔水层由泥岩、砂质泥岩、细、中粒砂岩、薄煤层等组成，局部夹12层薄层灰岩透镜体。据11孔揭露隔水段，累厚13.4044.88m；平均厚20.37m，隔水段厚度较大，岩层强度高，正常情况下可以隔断太原组上、下含水组间的水力联系。 （5）太原组上段灰岩岩溶裂隙含水组含水层共含L7L11五层灰岩，其中较发育稳定的仅L7L9三层灰岩，L10、L11灰岩多相变为泥质岩，可视为隔水层。据14个钻孔揭露，含水层累厚7.6022.26m，平均厚15.03m；含水层含较多燧石结核或团块，具碎裂结构，裂面含较多粗细不均杂乱的方解石脉，局部岩心较破碎，裂缝中可见到5mm左右的方解石晶体；0597孔揭露L9灰
14、岩后一直严重漏水，消耗量12m3/h；0581孔抽水资料：水位标高+252.33m，单位涌水量0.00151L/sm，渗透系数0.0083m/d，水化学类型为HCO3CaNa水，矿化度0.374g/L，PH值为7.7。 含水层富水性较弱，但不均一；地下水主要赋存于含水层构造裂隙中，迳流条件弱，以静储量为主，易被疏干；含水组为二1煤底板充水的直接含水层。 （6）二1煤层底板隔水层隔水段自二1煤底至L9灰岩顶板，由一套泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩等组合而成，而以泥质岩为主；据16孔揭露，隔水段厚4.7019.50m，平均10.76m。隔水段厚度变化很大，大部分地段（厚度10m）在二1煤采掘中会
15、对隔水层造成挠动破坏，形成导水裂隙，起不到良好隔水作用。 （7）二1煤层顶板砂岩裂隙含水组含水层为二1煤层顶板至山西组顶部小紫泥岩段间细、中粒砂岩，一般有25层，最多产出9层，累厚5.5055.08m，平均32.03m；含水层局部裂隙较发育，其构造裂隙带为地下水的主要赋存空间。据0576孔抽水资料：水位标高+245.20m，单位涌水量0.0198L/sm，渗透系数0.0312m/d，井下巷道突3点，涌水量56m3/h，水质为HCO3SO4K+Na型水，矿化度1.01g/L，PH值为8.42。含水层富水性较弱，易被疏干，为二1煤层顶板充水的直接含水层。 （10）第四系砂砾石孔隙含水层矿井范围第四系堆积物不发育，钻孔揭露绝大多数厚度20m。其含水层为第四系下部冲洪积之砂砾石或砾石夹砂质粘土层，大部分仅底部一层，厚2.2014.80m，平均7.47m。孔隙含水层集中分布于矿井中东偏南部地势较低处，其它地段为不含水的砂质粘土（或表
