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1、 东北大学继续教育学院毕业设计（论文） 摘要矿井开拓，其主要特点是地下作业，工作环境艰苦，自然条件复杂，通风和安全措施显得尤为重要。各煤田所处的地理位置不同，煤层地质条件多种多样，开采方法也就多种多样。 本设计是在兴陶煤矿原始地质条件下作的矿井初步设计，设计内容包含：井田概况及地质特征、矿井开拓。 井田概况主要包括矿区的地理、地形和交通；矿井的地理位置、井田范围；矿区的气象条件、地震烈度；井田地质特征、煤层及煤质概况以及水文地质条件概况等。矿井开拓分别论述了主井、副井位置选择、矿井开拓方式选择、井口位置与工业场地选择、水平划分与高程确定、大巷布置、煤层开采顺序采区（盘区）划分与接替等。关键词：
2、 矿井 、开拓开采 ABSTRACTMine development, its main feature is underground, the working environment difficult, complicated natural conditions, ventilation and safety measures is particularly important.Different geographical location of coal, coal seam a variety of geological conditions and mining methods a
3、lso varied.The design is original in the Hing Tao coal mine geological condition to make a preliminary design, design elements include: Ida profiles and geological features, mine to open up.Ida profiles include mining geography, topography and transportation;Mine location, Ida range;Mining weather c
4、onditions, seismic intensity;Ida geology, coal and hydro-geological conditions of coal profiles and profiles and so on.Mine development were discussed in the main shaft, auxiliary shaft location selection, mode choice to develop the mine, wellhead location and industrial site selection, to determine
5、 the level of division and elevation, roadway layout, the order of mining coal mining area (panel) division and take over, etc.Keywords: mine, to develop mining目 录摘 要1Abstract21. 井田概况51.1井田概况51.1.1交通位置、地形地貌51.1.2地区经济概况61.1.3矿区开发简史61.2地质特征及条件71.2.1地层地质构造71.2.2开采技术条件91.2.3顶板条件122. 方案比较132.1开拓方式及井口位置13
6、2.1.1矿井开拓方式选择132.1.2井口位置与工业场地选择142.2开拓部署182.2.1井筒数目182.2.2水平划分与高程确定192.2.3大巷布置222.2.4煤层开采顺序272.2.5采区（盘区）划分与接替282.3井 筒302.3.1井筒用途、布置及装备302.3.2井筒施工方法342.4井底车场及硐室362.4.1井底车场形式的选定362.4.2井底硐室名称及位置373. 结束语39参考文献401. 井田概况1.1 井田概况1.1.1交通位置、地形地貌山西朔州平鲁区华美奥兴陶煤业位于朔州市平鲁区下面高乡下韩佐沟村-白家梁一带，西距平鲁城方向距离约20km，南距朔州市约22km。
7、距元元公路1km，距园芦铁路芦家窑煤站3km，距神头发电厂20km，交通十分便利。本区属于山西高原朔平台地之低山丘陵，全区多为黄土覆盖，区内黄土台地曾经受强烈的侵蚀切割作用，加上区内无植被覆盖，形成梁垣峁等黄土高原地貌景观。沟谷发育，呈“V”字形，切割深度40-70m。井田内地势中间高、东西低，最低点位于井田中西部，海拔高度1212.00m最高点位于井田中南部，海拔高度1377.1m。1.1.2地区经济概况平鲁区地下资源丰富，有煤、石灰岩、高岭土、铁、锰、云母等，工业以采煤为主，其它有机械、电力、化肥、印刷、陶瓷、建材、农副产品加工等。主要农作物有谷子、玉米、燕麦、高梁、土豆、油料作物等。地区
8、经济较发达。1.1.3矿区开发简史兴陶煤矿于2004年8月28日正式开工建设，2005年7月完成设计的全部工程量，布置了两个连续采煤机旺格维利回采工作面。2005年8月矿井开始试生产，矿井生产能力0.60Mt/a，批准开采4、9、11号煤。1.2 地质特征及条件1.2.1地层地质构造(一)地层本井田位于宁武煤田北部平朔矿区东北部。井田内主要含煤地层为石灰系上统太原组，自上而下含有4-1、4-2、8、9-1、9-2、10、11、12号煤层，其中4-1、4-2、8、9-1、11号煤层井田内稳定可采， 9-2号煤层不稳定零星可采，10、12号为不可采煤层。（二）地质构造井田位于宁武向斜北段东翼，马关
9、河向斜的东翼，平朔矿区东部。整体上东高,西低的一背斜构造形态,轴向大致北东向,背斜西北翼较缓,倾角1-2，走向北东向，东南翼较西北翼陡，倾角3-5，走向北北东向或近南北。井田发育有中型断层四条（F1），断距17-30m。X1号孔下石盒子组地层变薄，推测为该断层所致。井田内无岩浆岩侵入。综上所述，本井田构造复杂程度为简单类型,井田内断层一览表见表1-1。表1-1 井田内断层一览表断层编号位置走向（）倾向倾角（）落差（m）井田内延伸长度（m）控制F1正断层西部NE15NW8020-301220井下采掘F2正断层东中部NE12SW7520-301400井下采掘F3正断层中部NW62NE7517668
10、井下采掘F4正断层西部NE43NE7520725井下采掘1.2.2开采技术条件1、矿井瓦斯根据兼并重组整合勘探报告，在3个钻孔中针对4、9、11号煤层采取了瓦斯样，该矿区处于瓦斯风化带 (煤层瓦斯含量表，见表1-2)。瓦斯含量低，但随煤层埋深的加大，瓦斯含量明显增高，若遇构造、水文等地质条件变化，会发生瓦斯局部富集，给安全生产带来威胁。瓦斯变化梯度为35m，即煤中沼气含量平均每增加1m3/t可燃质，煤层下延深度为35m。表1-2 瓦斯含量表层名自燃成分%瓦斯含量ml/g煤瓦斯含量ml/g可燃层CH4CO2N2C2-C8CH4CO2N2C2-C8CH4CO2N2C2-C840.9313.8081
11、.980.000.020.301.540.000.030.401.510.0091.1817.8476.110.000.020.592.170.000.030.732.090.00114.4113.54 82.050.000.060.301.420.000.160.421.980.00原兴陶煤矿实际开采过程中所得数据，4-1煤层瓦斯相对涌出量为1.05m3/t。2004年瓦斯鉴定结果，原洪泉沟新井瓦斯相对涌出量为1.16 m3/t，原洪泉沟一号井瓦斯相对涌出量为1.29m3/t。依据上述分析，可知兼并重组整合矿井应为低瓦斯矿井。2、煤层自燃根据兼并重组整合勘探报告,各煤层着火温度366382，
12、T1-3在626，属自燃和不易自燃煤。但根据2004年洪泉沟煤层自燃鉴定结果，原洪泉沟区煤层属易自燃煤层。3、煤尘爆炸本井各煤层均有煤尘爆炸性，火焰长度10400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量45-80%。4、矿井地温： 依据X2号孔和X4号孔两个孔测温结果，X2号孔最高温度19.5，X4号孔最高温度22.5，均无高温，因此，不存在热害。5、煤层顶底板：煤层直接顶和老顶岩性及稳定性，煤层直接底板岩性及稳定性。1.2.3顶板条件4-1号煤层老顶为层理发育的粗砂岩时一般回采一年半左右垮落；8号煤层项板为深灰色粉、细砂岩、砂质泥岩；9-1号煤层老顶为灰白色厚层中细砂岩，回采后3个月自动垮落；9-2号煤
13、层顶板为砂岩、砂质泥岩；11号煤层：顶板多为泥灰岩，局部为泥岩和粉砂岩。据该矿开采情况，4-1、9-1号煤层顶底板较好管理。4-1、4-2、8、9-1、9-2、11号煤层号煤层煤尘均有爆炸危险性；4-1、4-2、8、9-1、9-2、11号煤层均为不易自燃煤层。2. 方案比较2.1 开拓方式及井口位置2.1.1矿井开拓方式选择兴陶煤矿现采用斜井开拓方式，工业场地布置有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒，担负矿井的主提升、辅助运输和回风任务，其中主斜井倾角1530，铺设一条带宽1200mm带式输送机作为主提升井兼入风；副斜井倾角9，利用无轨胶轮车担负矿井的辅助运输并兼入风；回风斜井倾角25，为专用回
14、风斜井。在一水平4-1和4-2煤层中各布置一组大巷，矿井目前开采4-1煤层。2.1.2井口位置与工业场地选择主斜井井底布置在4-2煤层、副斜井和回风斜井井底布置在4-1煤层，距下部9-1煤层垂距34.18m，对于深部9-1、9-2及11号煤层的开拓，需要延伸副井及风井至二水平（布置在9-1煤层）。根据目前现有的开拓方式和大巷布置，在4-2煤层中布置一组大巷分别与4-2煤层的运输大巷和辅助运输大巷及4-1号煤层的回风大巷连接，在4-1煤层的二、三盘区中布置一组大巷分别与4-1煤层的回风大巷和辅助运输大巷及4-2号煤层的运输大巷连接。在开采9-1、9-2及11号煤层时，在9-1号煤层设置井底车场，延深回风斜井至二水平，主斜井不需延深，分别在9-1、11号煤层布置三条开拓大巷，构成完整的开拓系统。见图3-1-1。对于开采9-1、9-2及11号煤层时的主运输系统提出两个方案。一方案：主斜井不延深方案主斜井不延深，在9-1煤及11号煤层的运输大巷在与4-2号煤层交界处直接抬起，将煤流直接进入4-2号煤层的原带式输送机上，原来的输煤系统不变。即开采9-1煤、9-2煤及11号煤层时，煤炭通过9-1煤运输大巷带式输送机（11号煤层的带式输送机）转载到原4-2号煤层带式输送机，再转载到主斜井带式输送机运至地面。主斜井不延深方案见图2-1
