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1、太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书采矿工程专业前言 本设计是依托于山西长治羊头岭南仙泉煤业有限公司的矿井概括和地质等资料，其目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井实际生产展开设计，就本专业范围展开讨论研究，以培养我们学生分析和解决实际问题的能力。 此次设计的矿井生产能力为60万t/年，采用一个水平开采，工作面采煤方式为一次采全高综合机械化采煤法，采用全部跨落法管理顶板。专题是15号煤层的矿井开拓方式及采煤工作面的布置和机械设备的选型，同时也对生产中遇到的灾害作以详细的措施处理。 本设计在编写的过程中，借鉴和参阅了有关教材和书籍，在此谨向各位原作者表示忠心的感谢。由于本人水平有限，设计中错漏之
2、处在所难免，恳请老师和同僚批评、指正。 2014年03月- 38 -太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书采矿工程专业第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通地理位置山西长治羊头岭南仙泉煤业有限公司位于山西省长治县城东南约8.3km处西池乡申川村北，行政区划属长治县西池乡管辖。地理坐标为东经11305221130637，北纬360023360145。该矿西北距长治县县城约8.3km，太(原) 长(治)高速公路从井田外西长治县城通过，北距长治市约17.5km，长治陵川公路从井田外西南部3.0 km处通过，沙峪西池乡乡级公路从井田外西南部0.5km处通过，交通条件便利。详见交通位置图111。
3、图111 南仙泉煤业交通位置示意图二、地形地貌井田位于太行山西麓中段，属黄土低山丘陵地貌。地表经长期风化侵蚀，黄土冲沟及冲沟间黄土梁、峁、土坎断续分布，地形较简单。井田地表总体地势为中部西北的黄土台、山梁高，最高点位于井田西北部边界山梁顶，海拔1040.2m；由井田西北、东北、东部分别向井田东南部主冲沟倾斜的冲沟低，主冲沟由东北向西南倾斜，最低点位于井田南部边界主冲沟底，海拔970.5m，最大相对高差69.7m。三、水系井田内河流不发育，大小冲沟平时基本干枯无水，只有雨季时才有洪水沿各分叉冲沟向井田东南部主冲沟汇聚，由井田排出后，向西南汇入陶清河水库，陶清河水库正常库容量为5000万m3。井田
4、属海河流域漳河水系浊漳河支流。四、气象及地震情况井田位于太行山区，属温带大陆性气候。四季分明，冬长夏短，季风较强。冬季寒冷少雪，春季干旱多风，常出现十年九旱；夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽。全年平均气温为8.9。一月份最低，最低气温-29.0，平均气温为-6.4；七月份最高，最高气温达37.6，平均气温为23.2。年平均降水量595mm，大多集中在7、8、9月份，年最大降水量为832.9mm，年最小降水量为340.2mm。区内年平均蒸发量为1059.8mm，年最大蒸发量为1123.7mm，最小为981.1mm，年蒸发量是年降水量的2-3倍。霜冻期为10月下旬至次年4月下旬，全年无霜期185天，最大
5、冻土深度为0.75m。冬季多为西北风，夏季多为东南风，平均风速1.9m/s，最大风速17m/s。根据中华人民共和国建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本区抗震设防烈度为7度区，设计基本地震动峰值加速度值为0.15g。五、矿区工农业生产概况山西省长治县为革命老区，地下资源丰富，有煤、石灰岩、白云岩、铝矾土、高岭土等，工业上以采煤为主，其它有炼焦、水泥、机械、电力、化肥、化学、印刷、建材、农副产品养殖、加工等。主要农作物有谷子、玉米、小麦、高粱、油料作物等。特产党参、知母、黄芪、五加皮等中药材，地区经济较为发达。六、井田内及邻近矿井的情况整合后井田北与南仙泉村相邻、东北与原西池乡南耳煤矿
6、（已政策性关闭）相邻、南与原萌城镇下西沟煤矿相邻（见井田四邻关系图112）。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发200937号文“关于长治市长治县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，长治县西池乡南仙泉煤矿属单独保留矿井，矿井生产能力由0.3Mt/a增加到0.6Mt/a；整合后矿井名称变更为山西长治羊头岭南仙泉煤业有限公司。长治县西池乡南仙泉煤矿在2006年资源整合中由原长治县西池乡南仙泉煤矿和西池乡申川煤矿进行资源整合，同时整合两矿东南两对已关闭的矿井（原西池乡西池煤矿和原荫城镇下西沟煤矿北部）及部分空白资源整合而成，现将整合前各矿分述如下：原西池乡南仙泉煤矿为长治
7、县西池乡南仙泉村村办集体煤矿，始建于1984年，1985年投产，设计生产能力60kt/a，核定生产能力90kt/a。2006年2月山西省国土资源厅换发了采矿许可证（证号：1400000630206），批准开采3号煤层，井田面积0.1685km2；2004 年1月山西煤炭工业局换发了煤炭生产许可证（证号：X040403103Y2G1），批准开采3号煤层。该矿采用一对立井开拓，主井担负提煤、排水、下料及进风任务，兼作安全出口；风井担负回风任务，兼作另一安全出口。主井采用双罐笼提升，主绞车型号为2JT12001000型；井下大巷煤炭运输采用胶带输送机，工作面采用刮板输送机运输。采煤方法为短壁刀柱式，
8、人工打眼放炮落煤，铺设金属网分层开采，自然垮落法管理顶板。通风方式为中央并列抽出式。原西池乡申川煤矿为长治县西池乡申川村村办集体煤矿，始建于1986年，1990投产。设计生产能力60kt/a，核定生产能力60kt/a。2002年11月山西省国土资源厅换发了采矿许可证（证号：1400000220748），批准开采3号煤层，井田面积0.2351km2。2003年5月山西省煤炭工业局为该矿换发了煤炭生产许可证（证号：X040403009Y2G1），批准开采3号煤层。该矿采用一对立井开拓，主井担负提煤、排水、下料及进风任务，兼作安全出口；风井担负回风任务，兼另一作安全出口。主井采用箕斗提升，主绞车型号
9、为JK1200型；井下大巷煤炭运输采用胶带输送机，工作面采用刮板输送机运输。采煤方法为短壁刀柱式，人工打眼放炮落煤，铺设金属网分层开采，自然垮落法管理顶板。通风方式为中央并列抽出式。原西池乡西池煤矿属西池村村办集体煤矿，始建于1998年，2000年投产。设计生产能力30kt/a，实际生产能力10kt/a。批准开采15号煤层，井田面积0.3082km2，曾开采15号煤层。该矿采用一对立井开拓，主井担负提煤、排水、下料及进风任务，兼作安全出口；风井担负回风任务，兼另一作安全出口。主井采用箕斗提升，井下大巷采用矿车运输；工作面采用刮板机运输。采煤方法为短壁刀柱式炮采，一次采煤层全高，全部垮落法管理顶
10、板。该矿属低瓦斯矿井，通风方式为中央并列抽出式。该矿自投产以来，生产一直不正常，仅在井田北部小范围开采，其余均为掘进巷道，2003年8月关闭。原荫城镇下西沟煤矿属荫城镇下西沟村村办集体煤矿，该矿始建于1985年，1987年投产。原设计生产能力30kt/a，实际生产能力10kt/a。批准开采15号煤层，井田面积0.6995km2，曾开采15号煤层。该矿采用一对立井开拓，主井担负提煤、排水、下料及进风任务，兼作安全出口；风井担负回风任务，兼另一作安全出口。主井采用箕斗提升，井下大巷采用矿车运输；工作面采用刮板机运输。采煤方法为短壁刀柱式炮采，一次采煤层全高，全部垮落法管理顶板。该矿属低瓦斯矿井，通
11、风方式为中央并列抽出式。该矿自投产以来，仅在井田西北部小范围开采，其余均为掘进巷道。1998年停产，2001年关闭。七、水源和电源情况1、水源条件矿井水源利用原主立井井筒侧壁水仓（距井口70m）内的水，水质、水量满足矿井需求，可作为本矿地面生产、生活供水水源。但从长远考虑，随着矿井建设规模的扩大，生产及生活用水量的增加，开采奥灰水是矿井永久、可靠的供水水源。井下消防、洒水、地面消防及井下各用水设施用水水源为处理后的井下排水。2、电源条件距矿井工业场东北约5km处有西故县35kV变电站，距矿井工业场地西北4km处有韩店110kV变电站。根据山西长治羊头岭南仙泉煤业有限公司600kt/a生产能力估
12、算的负荷和矿方要求，本次初设山西长治羊头岭南仙泉煤业有限公司矿井供电可采用矿方已有的两回10kV专用电源线路供电，一回LGJ-185mm2电源线路引自距矿井工业场地东北约5km处的西故县35kV变电站10kV母线段，另一回LGJ-185mm2电源线路引自距矿井工业场地西北约4km处的韩店110kV变电站10kV母线段。矿井有两回路电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能担负矿井全部负荷。矿井的两回路电源线上都不得分接任何负荷，以确保矿井供电安全可靠。第二节地质特征一、区域地质简况1区域地层井田位于沁水煤田东南边缘，高平东普查区的北部，晋城国家规划矿区高平东普查区北部。矿区地层划分属华
13、北地层区山西地层分区晋东南小区，区域地层特征见山西省东南部地层简表（表1-2-1）：2、区域构造山西省地处华北古板块内部，属于典型的板内构造。本井田位于沁水煤田东南边缘，太行隆起之西翼，晋获褶断带南部东侧；区域大型断裂较发育：有近北东东向的庄头正断层等，北北东向的长治正断层、高庙山正断层、高平正断层等。区域地层总体走向近北北东向、向西倾的单斜构造，同时发育有宽缓的次级褶曲。3、区域含煤特征受区域构造的影响，以往的地质工作主要在晋获褶断带以西的长治、高平等矿区山西省东南部地层简表 表1-2-1 界系统组段代号厚度岩性描述接触关系新生系第四系中上更新统Q0120浅红色亚粘土、浅黄色亚砂土及砂砾石层
14、不整合上古生界二叠系上统石千峰组（P2sh）0-150浅红色、紫红色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩整合上石盒子组三段（P2s3）250320280灰黄、黄绿、紫红色泥岩夹中粒料砂岩，顶部夹有燧石整合二段(P2s2)80130100灰黄、黄绿色泥岩夹粉砂岩、砂岩一段(P2s1)130200160杏黄色泥岩夹粉砂岩、砂岩下统下石盒子组P1x5012487黄绿、杏黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩，近顶部有透镜状锰铁矿整合山西组P1s316844灰白、灰绿色石英砂岩、粉砂岩、页岩及煤层（线）整合石炭系上统太原组C3t70-11880灰白、灰色薄层状中细粒石黄砂岩、粉砂岩、泥岩及石灰岩、煤层（线）整合中统本溪组C2b0-
15、2510灰白色铁铝岩、粘土岩，底部见“山西式铁矿”平行不整合下古生界奥陶系中统峰峰组O2f50-9480中厚层状豹皮状岩夹灰岩，下部为泥灰岩、角砾状泥灰岩整合上马家沟组O2s170-300230上部灰黑色中厚层状豹灰岩夹灰岩，下部为泥灰岩、角砾状泥灰岩整合下马家沟组O2x37-213120青灰色中厚层灰岩，下部为角砾状泥灰岩，底部为浅灰、黄绿色钙质泥岩整合下统O164-208120青灰色厚层状白云岩，含燧石条带进行，区域主要含煤地层为太原组和山西组，太原组含煤层11层，自下而上为15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5号煤层，其中15号煤层为全区稳定可采煤层，其余为不稳定不可采或个别点达到可采厚度，不具经济价值的煤层。山西组含煤层3层，编号自下而上为3
