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1、摘 要本次设计题目是火石营煤矿120万吨/年开采设计，矿井井田面积12.1km2，煤层厚度1.4710.46m，平均4.10m，煤层厚度变化小。煤层倾角1214。设计储量为6377.02万吨，设计井型年产120万吨，服务年限为41年。设计采用立井开拓，全矿划分两个阶段四个采区，布置主运输大巷和采区上下山巷道贯通全矿井。采用走向长壁采煤法，综合机械化开采。全矿布置一个综采工作面，选用MG200/500QWD型采煤机。由型号为型号为SSJ1200/2200的可伸缩胶带运输机运至轨道上山，经矿车由轨道上山和主要运输大巷运至主井井底车场，由箕斗提升至地面。矿井通风采用中央边界式通风方式，抽出式通风方法
2、，掘进面采用局扇通风，矿井总风量为110m/s。井下多级水泵扬水排水配合自然排水的排水方式。地下涌水经处理后供给井下用水，其余排到地面。矿区的环境保护与职业与安全卫生也是现代矿井所要求的重点工作之一。关键词：火石营煤矿，开拓系统，采煤方法，通风，排水，运输目录摘要I目录II1 矿区概况与井田地质特征11.1 矿区概况11.1.1地理位置与交通11.1.2自然环境21.1.3矿井附近的工农业情况21.1.4水源、电源、劳动力与建材来源31.2 井田地质特征31.2.1地层31.2.2构造41.2.3煤层与其顶底板岩性特征51.2.4水文地质特征71.2.5沼气煤层和自燃81.2.6煤质、煤的牌号
3、与用途91.2.7 地质勘探程度92 井田境界102.1 划分原则102.2 井田围103 矿井储量、生产能力、服务年限113.1 井田储量113.1.1矿井工业储量113.1.2矿井设计储量123.1.3矿井设计可采储量133.2 矿井年储量与服务年限153.2.1矿井工业制度153.2.2矿井服务年限154 开拓运输方案164.1 概述164.1.1开拓方式选择164.1.2影响立井开拓的主要因素分析164.2 井田开拓164.2.1对井田开拓中若干问题分析164.2.2方案的提出与技术比较174.2.3方案经济比较194.2.4 确定方案214.3 井筒特征214.3.1主井214.3.
4、2副井224.3.3风井244.4 井底车场264.4.1设计基本参数264.4.2一些基本问题的确定274.4.3线路联接计算274.4.4 线路闭合计算284.4.5通过能力计算294.4.6坡度计算344.4.7确定各井底车场硐室位置344.5 开采顺序与采区回采工作面的配置364.5.1开采顺序364.5.2保证年产量的同采采区数和工作面数364.6 采区生产系统385 采矿方法395.1 采煤方法的选择原则395.2 采煤方法的初选395.3 采煤方法的技术经济分析比较405.3.1技术分析比较405.3.2经济分析比较425.4 回采工作面参数选择435.5 回采巷道的布置445.
5、6回采工作面设备选择465.6.1 采煤机465.6.2 刮板输送机485.6.3 机485.6.4 可伸缩胶带输送机495.6.5 破碎机505.6.6 液压支架515.6.7 乳化液泵站与喷雾泵站525.6.8 回采工作面主要设备配备汇总535.7 回采工作面回采工艺过程535.8 回采工作面劳动组织形式546 建井工期与开采计划586.1 建井工期586.1.1 准备工期586.1.2 移交标准586.1.3 施工进度指标586.1.4 三类工程施工安排的原则586.1.5 建井工期预计596.2 产量递增计划597 矿井通风607.1 概述607.1.1 通分系统选择原则607.1.2
6、 通风系统的规定607.2 矿井通风方式与通风系统的选择607.2.1 矿井通风方式607.2.2 矿井总风量计算与风量分配617.3 扇风机选型647.3.1 主扇的选择647.3.2 局扇的选择658矿井提升与运输668.1 运输提升概述668.1.1 主运输方式选择668.1.2 辅助运输方式的选择668.2 运输提升设备的选择678.2.1 大巷胶带输送机与机的选择678.2.2 辅助运输679 排水供电719.1 矿山涌水量719.2 水泵的选型719.3 矿区电源729.4 供电设施与方式7210 经济技术指标73参考文献75 / 1 矿区概况与井田地质特征1.1 矿区概况1.1.
7、1地理位置与交通火石营井田位于省丰润县城与新军屯两镇之间，东距市约15km。由市至玉田、宝坻县的公路经过本井田。井田北有京铁路，东有京山和唐遵铁路，京唐高速公路和市外环线公路均在矿井附近，交通便利。矿区交通位置图附图1-11.1.2自然环境本井田属于冲积平原地形，井田既无山峦起伏，也无河流穿过，地形甚为平坦。北部油房庄附近地形标高为+23m，南部南庄附近为+2m，地形坡降为1.6，地势东北高，西南低。井田南端紧邻一夏秋积水的“油葫芦泊”。井田西北25km处有一泥河，平行本井田急倾斜翼浅部边界，由东北流向西南，流量较小但河床较宽，遇降雨量大时亦有泛滥发生，但影响围较小。两岸筑有土坝与人工沟渠，对
8、防洪有一定作用。地质报告未提供洪水水位标高，但在火石营村附近从未受到洪水威胁。本区属大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒风凛冽。最高气温39.6，最低气温-21，平均气温11.1。平均降雨量为614.7mm，最大降雨量为1007.7mm，年平均蒸发量1321.1mm，平均湿度34.8%。冰冻期由每年12月至翌年3月初，冻土深度0.60.8m。积雪最小厚度40mm，最大厚度190mm。年最多风向为东风，其次为偏北风，最大风速为25ms。根据省最新颁布的地震区划图，本区地震烈度为八度。本井田被巨厚冲积层覆盖，除划给地方的鲁各庄区外，附近别无其它小煤矿建设或开采。1.1.3矿井附近的工农业情况矿区煤炭、
9、钢铁、水泥、瓷等工业非常发达，轻工业也比较发达；农业主要以小麦、玉米、高梁与棉花等农作物为主，发展情况良好。1.1.4水源、电源、劳动力与建材来源矿井水资源丰富，能保证生产与生活用水，水源可靠。矿井电源引自城220kV变电站，供电电源可靠。矿井工业场地建有110kV变电站，双回路运行。矿井续建所需的主要建筑材料如钢材、木材、水泥、砂石等都可以在当地得到解决。1.2 井田地质特征1.2.1地层本井田地层与开平煤田其它各矿地层基本相同，精查地质勘探揭露了第四系与上古生界地层如图1-2所示，由老到新表达如下：图1-2 综合柱状图1、中奥统马家沟组(O2)根据区域地质资料，中奥统的马家沟组地层在开平煤
10、田厚约400m，以厚层块状灰色与褐红色豹皮状石灰岩为主。本井田钻孔揭露该地层最大厚度91.63m，顶部多呈黄褐色，溶洞裂隙发育，与上覆煤系地层呈平行不整合接触。2、中石炭统组(C2)本层总厚度为5060m。底部为7m左右的“G层铝土岩”，顶部为厚约4m的灰岩即K3灰岩，中间主要为灰色、深灰色的砂岩与浅灰、灰白色铝土质粘土岩，夹两层薄层灰岩即K1与K2。3、上石炭统(1) 开平组(C31)本组顶界为K6灰岩底，厚约60m。主要以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩与粘土岩为主，夹两层海相灰岩(即K4、K5灰岩)。(2) 各庄组(C32)本组顶界为9煤的细砂岩底面，厚度为60l00m。岩性以粉砂岩、细砂岩与
11、砂岩为主，夹粘土岩与煤层，近底部为K6灰岩。4、下二迭统(1) 大苗庄组(P11)该组顶为中砂岩或细砂岩底部，厚60l00m。岩性以灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩为主，局部夹粘土岩或中砂岩，(2) 唐家庄组(P12)本组顶界为“A层铝土岩”之下的巨粗不等粒长石石英砂岩底部冲刷面，厚度为120230m，一般厚200m左右。5、上二迭统古冶组由灰紫、灰绿等杂色的砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、中砂岩、粉砂岩、粘土岩沉积交互组成。下段含“A层铝土岩”，其底部为一杂色巨粗不等粒长石石英砂岩，与底部唐家庄组呈冲刷接触，为一套陆相碎屑沉积，厚度约560m。6、第四系覆盖于全井田，由北向南逐渐加厚，厚度为150650m
12、。上部由各粒度的砂层、砾石层、粘土层交互组成，下部以杂色巨厚砾石层与卵石层为主，含水丰富，局部夹少量砂层或砂砾层。1.2.2构造本井田位于车轴山向斜两翼，车轴山向斜属开平煤田西侧的一个含煤构造，主要受新华夏系构造控制，构造线多呈北东向。车轴山向斜为一狭长不对称向西南方向倾伏的大型含煤向斜，向斜轴走向约为N60E，向斜轴面向北西方向倾斜。以向斜轴划分，其东南翼(缓倾斜翼)地层走向N30E，产状较缓，倾角1218，一般14左右；其西北翼(急倾斜翼)地层走向N70E，产状较陡，倾角6580，一般为70左右。经过精查地质勘探、二维和三维地震勘探，本井田共查明3条断层。缓倾斜翼多发育性、扭性的高角度倾向
13、或斜交正断层。 以断层性质分，正断层3条；以控制程度分，可靠断层3条，以断层落差分，小于10m的1条，10m20m的2条。 断层特征详见表1-2-1。表1-2-1 断层特征表序号断层编号断层性质断层落差(m)断层产状控制程度备注走向倾向倾角（）3F2正016N.WN.E6272可靠三维地震勘探报告提出9F6正04NN.NW3647可靠三维地震勘探报告提出17F15正413N15EN.W6978可靠构造地质补充报告提出1.2.3煤层与其顶底板岩性特征1.2.3.1煤层与煤质（1）煤层情况：（见表1-2-2）表1-2-2 煤的工业分析表煤号工业分析胶质层厚(m)Y罗加指数 LR灰分(%) A挥发份
14、(%) V含硫量(%) S含磷量(%) P9#原煤19.9015.94.030.016701822.63精煤7.4514.52.420.0059本井田煤系地层属石炭二迭系地层，其中上石炭统开平组、各庄组与下二迭统大苗庄组为主要含煤地层。共含煤17层，其中可采与局部可采煤层9层，煤层编号自上而下依次为5、7、8、9、11、121、122、12下、14l煤。可采煤层总厚度为19.7m。本次设计的是9煤层，9煤层属于稳定可采中厚煤层。详见煤层特征表表1-2-3 。表1-2-3 煤层特征表序号煤层名称煤层厚度（m）倾角围岩性质煤硬度煤牌号容重（t/m3）煤层结构与稳定性最大最小平均平均可采厚度顶板底板19#1.4710.464.1012粘土岩或粉沙岩粉砂岩获粘土气煤肥煤1.35稳定1.2.3.2 顶底板与其特性本井田地层与开平煤田其它各矿地层基本相同，精查地质勘探揭露了第四系与上古生界地层，由老到新表达如下：1、中奥统马家沟组(O2)根据区域地质资料，中奥统的马家沟组地层
