《木兰煤矿的井田概况和地质特征采矿工程本科》由会员分享，可在线阅读，更多相关《木兰煤矿的井田概况和地质特征采矿工程本科（139页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要：本设计通过详细介绍省地区纳雍县木兰煤矿的井田概况和地质特征,经过一系列的方案论证比较,选择了适合本矿井的开拓方式、采煤方法和各生产系统。井田地质构造比较简单,主要为纵贯井田东西的天仓向斜,属于高瓦斯矿井,无煤尘爆炸危险；本井田主要有三层可采煤层,按埋藏深度从浅到深分别为M28号煤层、M31号煤层和M32号煤层,平均厚度分别为1.6m、1.7m、1.8m,煤层倾角4o7o,平均5o,属于近水平煤层。经过技术经济比较,煤矿设计生产能力为21万t/a,服务年限为15年,对第一水平选择了斜井开拓方案,首采区的采煤方法采用走向长壁采煤法,普采回采工艺。矿井一水平采用两翼对角式通风系统。总之,通过
2、技术经济等多方面的比较得出本设计的开拓方案、采煤方法等均能满足矿井的开采需求。关键词：斜井开拓；条带式；单一走向长壁采煤法；普采采煤；两翼对角式通风 / 目 录第一章井田概况及地质特征1第一节井田概况1第二节地质特征3第二章井田境界及储量17第一节井田境界17第二节埋藏储量18第三节各种煤柱的尺寸和计算方法21第三章矿井设计生产能力及服务年限23第一节工作制度23第二节矿井设计生产能力及服务年限23第四章井田开拓27第一节井田地质、老窑及水文对开采的影响27第二节矿井开拓方式的确定28第五章矿井基本巷道44第一节井筒44第二节井底车场52第三节主要开拓巷道56第六章采煤方法和采区巷道布置60第
3、一节煤层地质特性60第二节采煤方法和采区巷道布置62第三节带区巷道布置及生产系统69第四节带区车场设计73第五节建井工期与采掘计划76第七章井下运输80第一节概述80第二节采区运输设备的选择81第三节主要运输设备的选择83第八章矿井提升85第一节概述85第二节主井提升85第三节副井提升92第九章矿井通风与安全97第一节矿井通风系统的选择97第二节采区及全矿所需风量99第三节扇风机选型102第四节防止特殊灾害的安全措施110第十章矿井排水112第一节概述112第二节排水设备选型计算113第十一章动力供应及照明119第一节供电119第二节照明126第三节压气供应128第十二章技术经济分析及主要技术
4、经济指标130第一节技术经济分析130第二节主要技术经济指标131结束语133参考文献134致词136第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置五阳煤矿位于襄垣县境,潞安矿区北中部,东以淤泥河保安煤柱为界,南至王北断层,北以小黄庄断层为界,西至经线38403800线,南北长约4.0,东西宽长约7.0,面积为25.0 k。五阳矿井交通便利,太焦铁路贯穿全区,南经与京广、陇海线相连,北至可达石大线及同蒲线,距襄垣车站3.5,五阳车站2.5.208国道经扩区西约2处自北而南经过,榆黄公路横跨井田东部,东有邯长公路,南有长临公路,区交通可谓交通便利、四通八达。见交通位置图1-1-1。二、地
5、质地形五阳井田地处襄垣盆地的东南部,属黄土丘陵地带,地形起伏较缓,呈西高东低之趋势,黄土冲沟及河流阶地发育。全区广为第四系黄土所覆盖,靠近漳河两岸零星地段出露有石盒子地层,区最高点位于西北部,标高为939.6m,最低点位于西漳河与淤泥河交汇处,标高为865.3m,高差74.3m. 三、河流与水源区发育主要河流为西浊漳河,西浊漳河自西向东流经扩区北部,河床开阔,阶地发育,常年流水,为区最大河流,该河流经付村村东时形成一约400m500m的小型水库,八五年测得其流量为0.680m3/s.区另一条河流为淤泥河,系浊漳河支流,自南而北流经本区,在东村汇入浊漳河,流量较小,为季节性河流,八一年十月测定流
6、量为360 m3/h.四、气象及地震情况本区属大陆性气候,一年四季分明,根据襄垣县气象资料统计: 年最大降水量为826.671年,年最小降水量为279.8 ,年蒸发量为1648.2.雨季多集中在七、八、九三个月,蒸发量大于降水量.夏季最高温度38.1,冬季最低温度-29.1,年平均温度9,最冷月平均温度-8.冰冻期多在十月末开始, 次年四月开始解冻,冻土平均厚度0.55m,年主要风向为南风,最大风速20m/s,年平均风速2m/s. 根据省省震字第29号文, 襄垣县地震烈度为6.图1-1-1 交通位置图五、煤田开发历史五阳煤矿兴建于1956年,1963年投产,后经扩建到1985年时,设计生产能力
7、为150 万吨/年,实际生产能力已达到220万吨/年。生产水平有两个,第一水平+728.4已基本采完,第二水平+568为该矿井主要生产水平,到1994年底可供开采地质储量为2668.1万吨,服务年限仅为7年。为此急需向深部延伸或扩大井田围,增加地质储量。五阳煤矿为立井上下山开拓方式,采煤方法为走向倾斜长壁全部冒落式开采,至1990年开始采用开天窗放顶煤一次采全高新工艺。本区煤层埋藏深,广为第四系黄土所覆盖,区无小窑开采。六、矿区经济状况五阳煤矿隶属于省著名国有企业潞安集团,该企业生产设备先进,规模宏大,经济效益好。煤炭是该矿区的支柱产业,除煤矿以外,该区还有煤焦化厂,煤炼油厂,煤电厂等较多的煤
8、炭相关产业。农业主要以冬小麦为主。加之该区交通便利,各种企业较多,所以经济发展迅速,经济状况较好。七、文物古迹和其他地面建筑情况本井田区域无文物古迹,无高大及重要建筑物,所以这方面对井田开拓没什么影响。八、水源和电源本次地质勘探共采取五个钻孔的14个水样,水样分别取之于3#煤下伏K2、K3、K4、K5含水层中。分析结果整体呈碱性,为无侵蚀性水。据矿井水文地质规程规定,大型矿井用水量在每产一吨煤为0.3-0.5吨之间。按平均预计涌水量计,年产150万吨的吨煤涌水量为：每小时原煤产量：150104/36024=173.6t/h计吨煤涌水量：459.20173.6=2.64t/h因为大型矿井生产需水
9、时最大为吨煤0.5吨水,因此井下涌水量能满足生产用水。用水可以自给自足。矿区附近有较多煤电厂,电力充足。电源主要靠国家统一分配。第二节 地质特征一、地质构造本区系潞安矿区五阳井田,潞安矿区属沁水煤田,位于其中东部边缘。据以往资料及新近资料,将区域地层的发育情况简述如下： 1.奥系下统 地层厚度为64m-209m,一般厚度130m。中上部为浅灰色中厚巨厚层状石灰岩,含燧石条带几结核白云石,下部为泥质白云岩类夹竹叶状白云岩。与下伏地层为整合接触。 2.奥系中统下马家沟组 本组厚度为37m-213m,一般厚度为120m。中上部岩性为青灰色中厚巨厚层状石灰岩,下部为角砾状泥灰岩,浅灰黄绿色钙质灰岩。
10、3.奥系中统上马家沟组 本组厚度为170m-308m,一般厚度120m。中上岩性为灰色白云质泥灰岩类泥质灰岩,灰黑色中厚层状豹皮灰岩夹泥灰岩,下部为灰绿色或角砾状泥灰岩。 4.奥系中统峰峰组 该组厚度为0m-176m,一般厚度为120m。岩性为浅灰色中厚层状豹皮灰岩,灰白,灰黄色薄层状白云质灰岩,夹灰黑色中厚层状灰岩。 5.石炭系中统组 该组厚度为0m-35m,一般厚度为20m。岩性以浅灰色铝土泥岩为主,并发育有石灰岩灰白色岩性砂岩,夹有煤线。底部有式铁矿透镜体,与下伏地层为假整合接触。 6.石炭系上统组 该组厚度为82m-142m,一般厚度为90m。岩性以灰白色砂岩及灰色粉砂岩,泥岩为主。发
11、育石灰岩46层,煤1015层。底部为灰白色中厚层状砂岩。与下伏地层为整合接触。 7.二叠系下统组 该组厚度为36m-68m,一般厚度为60m。岩性以灰白色中细粒砂岩,灰岩泥岩,砂质泥岩及粉砂岩。发育煤层14层。底部以灰白色中或细粒砂岩为底界。与下伏地层整合接触。 8.二叠系下统下石盒子组 该组厚度为48m-78m. 一般厚度为65m. 顶部为杂色鲕状铝土泥岩俗称桃化泥岩,中部为灰白色中细粒砂岩,下部为黄绿色砂岩,夹灰色泥岩,底部以灰白色中细粒砂岩为底界,与下伏地层整合接触。 9.二叠系上统上石盒子组 地层厚度为410m-550m。顶部为黄绿色砂岩与紫红色泥岩互层。中上部为杂色泥岩砂质泥岩中粗粒
12、砂岩以及黄绿色中粒砂岩灰色泥岩。下部为具紫色斑状的黄绿色砂质泥岩,紫红色泥岩。底部为灰白色厚层状中粗粒砂岩。与下伏地层整合接触。 10.二叠系上统石千峰组 地层厚度为22.00m-217.00m,一般厚度为150.00m。岩性黄绿色厚层状中粗粒砂岩与紫红色泥岩互层。顶部发育有淡水灰岩及薄层石膏岩。与下伏地层整合接触。 11.三叠系下统家沟组 地层厚度为115m-595m,一般厚度为400m。岩性为浅灰紫红色中厚层状细粒砂岩,夹紫红色泥岩。与下伏地层整合接触。 12.三叠系下统和尚沟组 地层厚度为131m-474m,一般厚度为250m。岩性为紫灰色中厚层状细粒砂岩,夹紫红色泥岩。与下伏地层整合接
13、触。 13.三叠系中统二马营组 地层厚度为600m.上部为紫红色泥岩砂质泥岩夹细粒砂岩。中部为紫红色砂质泥岩夹浅绿色中厚层状中粗粒砂岩。与下伏地层整合接触。 14.三叠系中统组地层一般厚度为550m。上部为紫红色砂质泥岩,夹中细粒砂岩。下部为紫红灰绿色厚层状中粒砂岩,局部夹灰绿灰紫色砂质泥岩。与下伏地层整合接触。15三叠系上统延长组地层厚度为30m138m. 一般厚度为50m。岩性为紫红,灰绿色中厚层状中细粒砂岩泥岩夹淡水灰岩。与下伏地层整合接触。16.上第三系地层厚度为5m-268m.以棕红色粘土砂质粘土为主,底部为砾岩层。在武乡县村为厚层灰绿灰黑色粘土,粉砂与薄层泥质灰岩互层,并夹油质岩。
14、与下伏地层不整合接触。17.第四系其厚度为0m-330m.岩性为棕黄色淡黄色亚粘土,含砂质粘土亚砂土夹钙质结核及砾石。与下伏地层整合接触。五阳煤矿广为第四系黄土所覆盖,仅在漳河两岸及中南部冲沟地带有二叠系石盒子组地层3出露。根据钻孔资料及地质填图成果,现将本扩区地层发育情况由老到新叙述如下： 奥系中统上马家沟组本区钻孔揭露最大厚度为99.27m,岩性为深灰色厚层状石灰岩浅灰色白云质灰岩,泥灰 岩,局部夹石膏层。 奥系中统峰峰组该组厚度为120m左右。岩性为浅灰色深灰色厚层状石灰岩,灰色厚层状白云质灰岩,夹灰色中厚层状泥灰岩。与下伏地层整合接触。 石炭系中统组该组厚度为4.50m-15.80m,
15、平均厚度10.30m.岩性以灰色块状铝土泥岩为主,局部发育有灰白色中厚层状细粒石英砂岩灰色砂质泥岩以及底部式铁矿层。与下伏地层假整合接触. 石炭系上统组该组厚度为95m-139m,平均厚度101.55m.是本区主要含煤地层之一。其岩性主要为灰色、灰黑色石灰岩,灰色、灰白色细、中、粗粒石英砂岩,灰色、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,夹8-15层煤,其中可采煤层1-7层。底部以一层灰白色中、细粒砂岩或粉砂岩与组分界。属典型的海路交互相沉积,旋回结构明显,但其岩性岩相较为复杂。本组发育四层较稳定的石灰岩及一层局部发育不稳定的石灰岩。由下向上叙述如下： K2石灰岩： 厚度为4.819.85,平均厚度7.70.为深灰色厚
