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1、毕业设计（论文）说明书论 文 题 目 xxxxxxxxxxxxxx11采区设计目 录引言1第一章、井田概况及地质特征 2第二章、采煤方法和回采工艺 8第三章、采区巷道和生产系统22第四章、采区车场设计及硐室 34第五章、矿井通风系统 42第六章、防止特殊灾害的安全措施57第七章、主要技术经济指标60参考文献 61设计总说明本设计部分为xxxxxxx责任有限责任公司xxxxxxx新井设计，全篇共七个部分：矿井概况及井田地质特征、采煤方法和回采工艺，采区巷道和生产系统，采区车场设计和硐室，矿井通风系统，防止特殊灾害的安全措施和主要经济指标，xxxxxxx矿位于郑州矿区新密煤田，由xxxxxxx，x
2、xxxxxx和xxxxxxx三家出资组建，井田走向长12.5km，倾斜宽34km，面积50km2，井田内可采煤层为二3煤和二1煤，煤层赋存稳定，二1煤层平均厚度为5.5m，二3煤层平均厚度为1.3m，煤层倾角变化范围不大，为812。井田可采储量为2.23104万t。矿井首采区平均涌水量为1910 t/h , 相对瓦斯涌出量为4.436 m3/t，属于低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，煤层不易自燃。xxxxxxx年设计生产能力为300万t/a，服务年限为53.3年。矿井采用双翼长壁后退式开采，矿井同时生产的采区数目为3个，各采区布置一个生产工作面，矿井通风方法为中央边界式通风。设计过程中确定的方案要技
3、术上可行、经济上合理，并且安全可靠，采煤方法中选用的设备尽量考虑国产，并且设备之间要相互配套。设计内容要不能违背煤矿安全规程等规定，不能出现原则性的错误。第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1交通位置xxxxxxx井田位于河南省xxxxxxx西侧，行政区划属新xxxxxxx和xxxxxxx及新xxxxxxx管辖。G107国道、郑新公路、京广铁路、京珠高速、郑石高速公路从井田东侧通过，新密公路从井田南部通过。区内公路以xxxxxxx为中心，可通往郑州(40km)、新密(48km)、禹县(38km)、平顶山(110km)、许昌(74km)等地。新郑国际机场位于井田的东北部。本区已形成
4、非常便利的立体交通网络。矿井交通位置见图1-1-1。1.1.2 地形地貌区内绝大部分为第三、四系冲积层覆盖，为平原微丘地形。地势总体比较平坦，仅西北部冲沟较发育，西部边缘地带出现一些小丘陵和零星突起。井田内海拔标高一般在+100m+175m，平均为+125m左右，相对高差约为75m。1.1.3 地表水系本区主要河流为双洎河，属淮河水系。河床宽度1030m，河底平均低于地面16m，正常流量2m3/s，平均行水深度0.5m，河底坡降1/2001/1200，河底岩性为沙壤土。双洎河为常年性河流，该河自西北向东南流经本井田。河流流量受季节影响较大，旱季较小，雨季较大，最大洪水流量为256 m3/s，洪
5、水位标高为+122.33m。1.1.4 气候特征本区属大陆性半干旱气候，其特点是干湿季节性交替明显，年温差较大，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，春秋两季气候宜人。年平均气温14.1，月最高气温38.6（1976年6月），月最低气温为-8.1（1977年1月）。每年69月为雨季，年最大降水量为977.1mm（1954年），最小降水量为213.9mm（1985年），年均降水量为592.6mm。年蒸发量为16802041mm。本区风向风力随季节交替变化，夏季多东南风和南风，冬季多西北风和北风，年平均风速2.37m/s，最大风速为18m/s。月平均相对湿度8月最大为83%，1月最小为63%，年平均相对湿
6、度为70%。年均霜期为159天，年均雾日为32天。结冰期一般为12月至翌年3月，冻土深度为100mm150mm，积雪厚度150 mm200mm。1.1.5 矿区工农业生产概况xxxxxxx总面积873km2，人口62万。近几年来社会经济发展速度很快，初步形成了以卷烟、化工、电力、医药、建材、食品加工为主，门类较为齐全的工业经济和以大枣、无公害节水莲藕、畜禽养殖为主的生态农业产业体系。xxxxxxx矿井工业场地位于新xxxxxxx，辛店镇现代通讯设施完备，信息传播方便、快捷，通讯网络与全国联网运行。辛店镇已形成煤电、水泥、焦炭、铝等产业链，被xxxxxxx委、市政府确定为能源建材工业园。1.1.
7、6 煤炭运销情况及预测xxxxxxx矿井由xxxxxxx、xxxxxxx和xxxxxxx参股进行联合开发建设。具体运作由三方通过人才、技术、资源的重新整合而组建的河南省xxxxxxx有限责任公司承担。xxxxxxx井田原煤为低中灰，特低硫、低磷、高热值、高熔灰分的贫煤、贫瘦煤和无烟煤，用途广泛，尤其是有害成分含量低，更适合于城市动力用煤的环保要求，销售前景好。2.1 地质特征2.1.1 地质构造及煤层赋存情况xxxxxxx地质条件复杂，区内断层、褶曲发育，煤层顶底板起伏变化快，且煤层赋存不稳定，薄（无）煤带发育。从勘探资料、物探资料和实际揭露情况看，11、12采区内已经查明落差大于10m的断层
8、18条，且次一级顶、底板小断层极其发育，目前11回风上山实际揭露断层10条，11206上、下顺槽已经揭露断层21条，断层发育频率达到每110m 发育1条。另外，二1煤层赋存很不稳定，薄（无）煤带发育，11、12采区已经查明发育14块煤厚小于2m的薄（无）煤带复杂的地质构造造成工作面回采和掘进时经常出现打碴甚至全岩现象，对采掘影响极大。2.2.2 煤层顶底、板情况二1煤层伪顶为炭质泥岩，不发育，厚度00.5m。直接顶为砂质泥岩，局部发育，厚度05m，平均2.0m左右，岩石硬度系数为46。老顶为大占砂岩，局部地段直接压煤，岩石硬度系数为58。底板为砂质泥岩，岩石硬度系数为46。且二1煤层赋存很不稳
9、定，薄（无）煤带发育。直接底为砂质泥岩，局部发育，厚度03m，平均1.0m左右，岩石硬度系数为46。老底为大占砂岩，岩石硬度系数为58。受断层和薄（无）煤带工作面采掘时将会发生打碴现象，由于顶、底板岩石都较为坚硬，对采掘影响较大。2.2.3 水文地质条件xxxxxxx地质条件复杂，尤其是在滹沱背斜轴部和SF19、SF22、SF32正断层附近L7-8灰岩裂隙发育，含水十分丰富，且通过一些断裂破碎带或隐伏导水构造受到L1-4灰岩和O2m灰岩水的补给。目前矿井总涌水量已经达到1450m3/h（风井区域为520m3/h，主副井区域为930 m3/h），并且从实际揭露和打钻情况看，各个出水点和钻孔涌水量
10、都比较大，其中11回风上山（上段）施工时2007年3月发生突水，水量为230m3/h，造成该头停掘近两个月；11回风上山（下段）在SF22正断层下盘L7-8灰岩富水区掘进时，集中出水点最大水量370 m3/h，目前仍有200 m3/h；11轨道石门1#钻场L7-8灰岩疏水钻孔最大水量160 m3/h ，目前仍有140 m3/h ；11回风上山和11轨道上山L7-8灰岩和L1-4灰岩注浆孔时，共有18个钻孔水量超过100 m3/h，最大达到220 m3/h。复杂的水文条件严重威胁着矿井安全生产。2.2.4 井田内可采煤层物理性质见表 煤 层 物 理 性 质煤层颜色光泽结构构造断口坚硬程度产出状态
11、视密度真密度可磨性指数二3黑弱玻璃金刚受构造影响轻微参差状松软粉粒状1.391.46168二1灰黑似金属金刚呈现结构煤特征松软鳞片1.411.511922.2.5 井田内可采煤层特征见表 煤 层 特 征 表煤 层名 称两极厚度平均厚度 （m）煤 层 结 构稳 定 程 度煤层间距（m）二30-6.981.37含夹矸1层，较简单不稳定，大部可采二10-21.755.50含夹矸12层，较复杂较稳定，主要可采18.6054-128.002.2.6 煤层瓦斯、煤尘及自燃特性本区瓦斯呈西高东低的特征，总体东北部属瓦斯风化带，西南部为瓦斯带范围。CH4含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高。根据矿井煤层瓦
12、斯含量结合瓦斯含量等值线图分析，矿井属低瓦斯矿井。二3和二l煤层火焰长度分别为10mm、14mm和10mm；加岩粉量分别为43%和43%，结论为均有爆炸危险性。通过地质报告钻孔样品燃点测试结果，确定二3和二1煤层均为不易自燃煤层。 2.2.7 矿井综合柱状图第2章、采煤方法和回采工艺2.1 采煤方法2.1.1 煤层赋存及开采技术条件本矿井主采煤层二1煤，煤厚021.75m，平均5.50m，全井田可采。二3煤层下距二1煤约18m，煤厚06.98m，平均1.37m，属不稳定大部分可采煤层。首采区二1煤平均厚度5.81m，倾角12，为“三软”煤层，煤的硬度f=0.7左右，含夹矸12层。直接顶板为易冒
13、落泥岩、砂质泥岩，厚度028.3m，随采随落。老顶为中粒砂岩，厚度235m，一般15m，能冒落，但周期来压不明显。直接底板以泥岩、砂质泥岩为主，厚度0.7517.19m，平均3.10m，层理普遍发育，遇水易膨胀。勘探区内构造受到多级复合控制，致使区内构造复杂化，井田构造复杂程度中等。本矿井属低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，煤层不易自燃。2.1.2 采煤方法的选择根据开拓布置，设计对二1煤论证其采煤方法。本矿井主采煤层二1煤，煤厚021.75m，平均5.50m，厚度变化较大。根据国内外厚煤层开采技术发展现状，结合井田开采技术条件，设计认为二1煤可供选择的采煤方法主要有：一次采全高综采放顶煤、一次采全
14、高大采高综采和分层综采。大采高综采适应煤层厚度在46m，经过在各种地质条件下的探索和实践，大采高综采工艺在技术上已趋成熟。大采高综采可以实现高产高效，相对一般分层综采，具有以下优点：（1）简化了回采巷道，降低了巷道掘进率和巷道维护工作量；（2）避免了分层时做大量勘探煤厚的工作量及严格控制分层采高的困难，减少了工作面搬家次数及费用；（3）大采高采场过风断面大，为稀释瓦斯创造了有利条件。大采高综采的缺点是适应煤层厚度变化能力较差，对煤层及顶底板要求较高。本矿井二1煤煤厚021.75m，厚度变化较大，煤层及顶底板较软，属“三软”煤层。大采高综采采高大，支架重量大，由于采高大，采场矿压显现强烈，如煤层及顶底板松软，工作面容易片帮，支架容易下陷，推进困难，也难以实现高产高效。根据矿区内生产矿井以往的实践经验来看，三软煤层分层综采单产也较低，仅为350500kt/
