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1、太原理工大学继续教育学院采矿工程自考本科毕业设计目 录摘 要1第一章 井田概况和井田地质报告1第一节 矿区概述1第二节 井田地质报告3第三节 煤层的埋藏特征6第四节 井田的水文地质特征9第二章 井田境界与储量15第一节 井田境界15第二节 地质储量的计算16第三节 可采储量的计算17第三章 矿井工作制度及生产能力20第一节 矿井工作制度20第二节 矿井设计生产能力及服务年限20第四章 井田开拓21第一节 井田开拓方式的确定21第二节 达到设计生产能力时工作面的配备26第五章 矿井基本巷道及建井计划28第一节 井 筒28第二节 井底车场及硐室30第三节 建井工作计划32第六章 采煤方法33第一节
2、 采煤方法的选择及依据33第二节 工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型34第三节 采煤工作面长度、年推进度及采煤工艺40第七章 井下运输41第一节 运输系统和运输方式的确定41第二节 运输设备的选择和计算43第一节 矿井提升61第二节 矿井排水74第九章 矿井通风与安全79第一节 风量的计算79第二节 矿井通风系统和风量分配80第三节 计算负压及等级孔81第四节 选取风机82第五节 安全技术生产措施83第十章 技术经济88第一节 劳动定员和劳动生产率88第二节 技术经济指标表91参考文献95致 谢96摘 要本设计所选的题目是华润集团南山煤矿90万t/a矿井初步设计阳。本次设计开采的煤层为10号
3、四层可采煤层。10号煤层厚度1.206.81m，平均厚度为5.32m；10号煤层顶底板岩性一般均为泥岩，煤层赋存平缓，倾角一般为612，局部较陡。顶板以粉砂岩、砂质泥岩为主，局部为中、细粒砂岩、泥岩，煤层底板以泥岩为主，其次为砂质泥岩，局部为粉砂岩,10号煤层顶、底板较稳定，一般较易管理，根据地质报告，属低瓦斯矿井，煤层自染，煤尘具有爆炸性。矿井胶带运输大巷共铺设三条带式输送机，分别为(10号煤)西集中胶带运输巷带式输送机、（10号煤)东集中胶带运输巷带式输送机和胶带运输联络巷带式输送机。井下辅助运输：主要辅助运输为单轨吊，既满足了矿井井下巷道尽量沿煤层布置对辅助运输设备的要求，又满足了生产需
4、要，充分体现了因地制宜合理选择先进可靠辅助运输设备的特点。本井田10 号煤回采工作面为综采一次采全高采煤法，顶板管理为全部垮落法。矿井井下掘进矸石与地面动筛排矸系统矸石统一排放。矸石堆放场地初步选择在工业场地附近的荒沟内，采用汽车排矸方式。矿井矸石堆放场地和地面储煤场地设计符合环保要求。设计过程中我们对矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同时在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近的实际问题。使我们在掌握专业知识的同时也提高了自己以后再现实工作岗位上的能力 关键词：低瓦斯；综采；煤第一章 井田概况和井田地质报告第一节 矿区概述一、交通位置山西中阳桃园南山煤业有限公司井田位于山西省中阳县城
5、东南直距13.5km处枝柯镇马家峪、上桥、张家沟村一带，行政区划属中阳县枝柯镇。地理坐标为：东经11116391111927，北纬371353371756。该井田交通较为方便，中（阳）孝（义）S340省道从井田中部通过，由S340省道向西北约13.5km可达中阳县城与209国道相接，孝（义）柳（林）铁路在井田北部穿过。详见交通位置见图1。图表1 二、地形、地势井田地处晋西黄土高原，地形主要以黄土台、塬、峁、梁及黄土冲沟为主，侵蚀切割严重，地形复杂。地势趋势呈西南高东北低。最高处位于井田南部梁上，海拔1550.50m，最低处位于井田北部沟底，海拔1249.50m，最大相对高差约301.00m，属
6、低中山区。三、河流水系本区属黄河流域三川河水系。井田内无常年性水流，仅在雨季井田中部沟谷中有短暂水流，由东南向西北流入南川河。四、气象及地震情况本井田地处晋西北黄土高原，为温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差大，冬季少雪，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多，年平均降水量为537.8mm（19561984年）,年最大降水量811.5mm（1964年）,年最小降水量326.9mm,降水量多集中在7、8、9三个月内。年蒸发量14821941mm，蒸发量大于降水量，最高气温32.5，多出现在7月份，最低气温-21.7,多在1月份。11月份结冰，次年3月解冻，冻土厚度0.70m。最大风速18.7m/s
7、。据GB50011-2001建筑抗震设计规范，本区地震动峰值加速度为0.05g，对应的抗震设防烈度为6度。据记载，1829年4月，离石地区曾发生55.9级地震,震中在离石城东。五、社会经济状况中阳县位于山西省中西部，面积1437km2，人口13.6万。全县共有耕地26万亩，农作物以玉米、谷子、高粱、土豆、大豆为主，农业不甚发达。区内矿产资源丰富，主要以煤炭为主。工业以煤炭、炼焦、炼铁、砖瓦、粮油加工等。近年来，随着以煤炭为龙头企业，带动了其它相关产业的发展，经济上了新台阶。尤其是中阳钢铁厂已成为以炼焦、煤气、炼铁综合加工龙头企业。第二节 井田地质报告一、地层井田内地表大面积为上第三系上新统（N
8、2）,第四系上更新统（Q3）、全新统（Q4）所覆盖，沟谷中局部有基岩出露。现根据井田内及邻区钻孔资料，将井田地层由老至新综述如下：（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）井田内无出露。据钻孔揭露，岩性以深灰色、灰色巨厚层状石灰岩及白云质灰岩为主，夹灰和黄色泥灰岩，灰岩致密、坚硬，质地纯净。下部有深灰色角砾状灰岩。厚度39.0065.00m，平均50.00m。（二）石炭系中统本溪组（C2b）以灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰白色砂岩组成，常夹1层不稳定之石灰岩，单层厚度在1.02.0m间，含蜓类化石。下部为砂质泥岩，底部为铁铝岩。厚度8.0024.81m，平均19.08m。与下伏的奥陶系中统峰峰组为平行不整
9、合接触。（三）石炭系上统太原组（C3t）该组总厚为64.92108.69m，平均87.75m。与下伏本溪组整合接触。根据岩性和含煤性可分为三段。从下至上为：基本无煤段、碎屑岩含煤段、碳酸岩及碎屑岩含煤段。1.太原组一段（C3t1）由太原组底部的K1砂岩至11号煤层底板之间的一段地层，厚为19.4023.62m，平均21.85m。为基本无煤段。以泥岩、粘土质泥岩为主，夹有砂质泥岩、薄层中细粒砂岩和一层青灰色、深灰色石灰岩，基底K1砂岩为灰白色中、粗粒砂岩。2. 太原组二段（C3t2）由11号煤层底至L1灰岩底部一段地层，为碎屑岩含煤段，厚为23.4128.15m，平均26.75m。其中含有稳定可
10、采的10号煤层和不稳定的8、11号煤层，8与10号煤层之间普遍为灰色、灰白色中、细粒砂岩（局部含砾），其完整的垂直层序从下而上一般为：砂质泥岩中砂岩细砂岩砂质泥岩泥岩。即下部为反粒序。顶部和底部大多数为泥岩或砂质泥岩。3. 太原组三段（C3t3）由L1灰岩底至K3底之间的上段地层，为碳酸岩及碎屑岩含煤段，厚为33.9040.42m，平均39.15m。本段地层主要由三层灰岩组成，灰岩厚度占到整个岩层厚度的60% 以上。 三层灰岩的层位、厚度都比较稳定，从下而上依次为L1灰岩、K2灰岩、L5灰岩。灰岩与灰岩之间夹有泥岩、 砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、炭质泥岩及6、7、7下号煤层。L1灰岩为深灰色，致
11、密坚硬，含有动物化石及其碎片，厚度2.799.91m，平均6.79m。L2灰岩为深灰色，致密坚硬，裂隙中充填方解石脉，含有动物化石，下部具有凹凸不平的溶蚀裂隙面，并充填有炭屑。厚度4.617.50m，平均6.23m。L2灰岩与L1灰岩之间夹有泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、炭质泥岩及层位稳定、厚度不稳定的7、7下号煤层。L5灰岩为深灰色，致密坚硬，裂隙中充填有方解石脉，含有黄铁矿集合体及腕足类动物化石。厚度2.004.12m，平均3.35m。L5灰岩与L2灰岩之间夹有泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、炭质泥岩和稳定大部可采的6号煤层。（四）二叠系下统山西组（P1s）该组地层总厚为76.6891.
12、64m，平均83.72m，与下伏太原组整合接触。底部以一层厚11.71m左右的灰白色粗砂岩（K3）与太原组分界；顶部为灰黑色泥岩，其间为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层灰白色中细砂岩、煤层，含01、02、03、1、2、3上、3、3下、4、5上、5、5下号煤层，其中3、5号煤层为可采煤层，其它煤层均不可采。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）该组厚度为77.31141.50m，平均108.03m。岩性为灰绿、黄绿色砂岩、泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩。底部K4砂岩为灰白色中砂岩，厚3.47m左右，成分以长石、石英为主，钙质胶结，与下伏山西组整合接触。（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）井田内上段地层已被剥蚀
13、。最大残留厚度为183.35m。岩性为黄绿色砂岩与紫色、黄绿色砂质泥岩、泥岩互层，泥岩中含完好的植物化石。下部黄绿色岩层较多，上部为紫色岩层。与下伏下石盒子组整合接触。（七）上第三系上新统（N2）该地层不整合于下伏基岩之上，区内沟谷中有出露。厚度为048.15m。其上部为暗红色砂质粘土间夹23层钙质及豆状铁锰质结核，结核层中含动物骨骼化石；中部为棕红色砂质粘土，常夹13层1.00m左右的半胶结状砾岩；下部为一层胶结或半胶结的砾岩，砾石磨圆度好，分选性差，成分主要为石灰岩、石英岩，次为片麻岩，此层砾岩不稳定。（八）第四系上更新统（Q3）为棕黄色砂质粘土夹多层棕红色粘土条带及35层钙质结核。上部为
14、淡黄色粉砂土，垂直节理发育。厚度为040.00m，一般23.13m。多分布在山顶或山坡上，于下伏地层不整合接触。（九）第四系全新统（Q4）为现代河谷冲洪积物，主要由砂、卵、砾石组成，分布于井田较大河谷中。厚度025.96m。 二、构造井田总体为一宽缓的向斜构造，向斜轴总体为南北延展，贯穿整个井田。向斜西翼倾角711，一般8左右；东翼较缓，倾角510，一般7左右；南端最陡，最大倾角18左右。井田内局部有较小的层间断层，规模小，落差一般小于3.50m（见断层特征表2-2-1）。目前井田内未发现陷落柱和较大的断层，无岩浆岩侵入，地质构造属于简单类型。断层特征表 表2-2-1断层编号性质倾向倾角落差（m）延伸长度（m）控制情况F1正NNW702.5250井巷控制F2正SSW603.5320井巷控制F3正NNW701.5360井巷控制F4正NWW702.5300钻孔控制 第三节 煤层的埋藏特征 一、煤层本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组地层平均厚83.72m，含01、02、03、1、2、3上、3、3下、4、5上、5、5下号煤层，其中3、5号煤层为可采煤层，煤层平均总厚3.82m，含煤系数4.56%；可采煤层厚2.14m，可采含煤系数2.56%。太原组平均
