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1、太原理工大学 继续教育学院毕业设计（论文）纸 前 言曙光煤矿隶属于山西焦煤汾西矿业集团。井田位于山西省汾西矿区中部，霍西煤田北部，行政区划属吕梁地区孝义市管辖。煤矿位于孝义市下栅乡，距孝义市25公里，介休市37公里，毗邻307国道、介西铁路，交通便利。曙光煤矿自2003年5月18日开工建设，2004年5月副立井建成，2005年1月主斜井建成。2007年6月12日经山西省煤炭工业局晋煤办基发2007819号文件批复，同意曙光煤矿开始联合试运转。井田批准面积为60.29km2，批准开采煤层为2#、3#，地质储量为1.6亿吨，可采储量为1.1428亿吨。一、编制设计的依据1.设计委托书。2.生产矿井
2、地质报告。3.新近矿井初步设计。4.井生产能力核定情况。5.采掘工程现状资料。6.煤矿安全规程。7.煤炭工业矿井设计规范。8.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程。9.矿井防灭火规范。10.矿井通风安全装备标准。二、设计的指导思想1、本设计依据山西汾西矿业（集团）有限责任公司曙光矿井建设工程可行性研究报告，并结合曙光矿井现状，利用曙光矿现有生产系统进行设计。2、最大限度开发利用煤炭资源，合理布置工作面。3、本着降低投资，加快投产进度，促进合理衔接的思想。4、设计的主要特点：井下煤炭运输全部采用机械装煤及胶带输送机连续运煤方式，运输量大，效率高，安全可靠。三、存在的主要问题 1、
3、一采区2#煤层（现开采煤层）工作面瓦斯涌出量增大，上隅角瓦斯浓度偏高。 2、随着主巷道的延伸原有的通风设计不能满足要求。3、临近矿井孟南庄煤矿曾发生特大瓦斯爆炸事故，所以需要在通风及瓦斯治理方面多做工作，严格按照相关规定施工作业。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置曙光煤矿建于孝义市下栅乡南道村，该煤田位于山西省中部，行政区划隶属孝义、介休市、灵石县管辖，南同蒲铁路干线由井田侧经过，介休至阳泉曲支线由井田西侧约8km处通过，孝西车站距本井田10km，由此可达到全国各地。与南同蒲铁路并行的大（大同）运（运城）国家二级公路也可达到全国各地，东北部有孝义至介休三级公路与夏汾高速公路
4、相通，另外本区与邻近各县皆有公路相通，交通方便。二、地形、地貌及地表水系井田地处黄土高原，属低山丘陵及梁状黄土台塬地貌，海拔高度在8561174 m之间，相对高差318m。总的地势为南高北低，西高东低，最低点在师家河底村东沟内。井田内沟谷十分发育，沟坡陡峭，除沟底有基岩出露外，大部为黄土覆盖，地表植被稀少，水土流失严重，属侵蚀剥蚀区。本区属汾河水系，区内除柱朴河外主要有东沟河、三交河等，沟谷多为季节性河流，雨季有水，平时干涸。区内沟谷多为下游河流发地，当地居民在沟谷中用土石筑坎堵水，形成小水库，以解决人畜用水。三、气象本井田属半旱大陆性气候。孝义市气象站多年气象观测资料表明，本井田最高温度39
5、.9，最低气温-27.4，平均气温10.3；年降水量265.3723.4mm，平均为469.3mm，年蒸发量为1543.42294.8mm，平均为1957.8mm，是年降水量的四倍多；年无霜期平均197天，结冰期为当年12月中旬至次年3月上旬，冻土深度0.77m。主导风向为西风，次主导风向为西北风。最大风速18m/s。四、地震据中国地震动峰值加速度区划图，该区地震动峰值加速度为0.15，地震烈度为7度。五、矿井周边小煤窑情况汾西矿区小煤窑开采历史悠久，近年来小煤窑开采日盛。在井田西部及西北部有汾西矿业集团有限责任公司的新峪矿井、新柳矿井、新阳矿井。东部有晋中地区的义棠煤业有限责任公司义棠煤矿等
6、生产矿井，井田周围开采的还有兴跃煤矿、下柱朴煤矿、孟南庄煤矿、金辉集团万峰煤矿。六、矿区经济概况及工业、农业生产情况井田地跨晋中、吕梁两地市的灵石、介休、孝义等市县，井田内地方经济主要以农业为主。主要农产品有小麦、玉米、谷子、高粱、莜麦等，亦种植一定数量的棉花油料植物。煤炭资源丰富，煤层埋藏较浅，近年来地方煤炭生产及加工业发展较快，在地方经济中占有较大的比例。七、供电及水源条件1、电源条件矿井东区供电电源利用汾西矿业集团自备电网南关电厂“北后”35kv线路，从东区工业场地东北约13的下栅接引两回电源引至矿井东区工业场地35kv变电所。2、水源条件本井田中奥陶系上马家沟组石灰岩岩溶水极为发育，可
7、以做为矿井东区的永久性供水水源，水量丰富、水质优良。井下排水经处理后作为矿井工业用水的补充水源。第二节井田地质特征一、地层、地质构造井田内大部分为黄土掩盖，基岩出露较少，没有岩浆活动及岩浆岩赋存。现根据收集到的钻孔资料，将地层由老至新简述如下：一）地层1.奥陶系中统（1）上马家沟组（Q2S）孔150m以上，主要为深灰色石灰岩、夹灰色泥岩和浅灰色白云质灰岩。裂隙及小溶孔发育，一般被方解石脉充填。（2）峰峰组（Q2f）分为两段：一段厚106.51m，主要由灰浅灰色角砾状及厚层状石膏、泥灰岩、泥质白云岩及晶粒灰岩组成。与下伏地层整合接触。二段厚41.8380.80m，一般50m，主要为、深灰色粉晶石
8、灰岩或晶粒灰岩，下部夹薄层泥灰岩或灰质白云岩，裂隙及小溶洞发育，多被方解石脉充填，与下伏地层整合接触。2.石炭系（C）（1）中统本溪组（C2b）沉积于古侵蚀面之上，与下伏地层呈假整合接触，厚8.1428.5m，平均19.79m，西北部厚东南部渐薄。主要为黑色泥岩、粉砂岩、浅灰灰色铝质泥岩，夹岩屑石英砂岩及不稳定生物屑泥晶灰岩组成，含煤12层，厚度薄且不稳定。底部铝质泥岩，具内碎屑或鲕状结构，含大量黄铁矿，有时含有铁质团块，铝土岩以突出的高伽玛异常特征。（2）上统太原组（C3t）井田内主要含煤层之一，厚18.85110.78m，平均88.02m，主要由灰黑黑色泥岩，砂质泥岩，粉砂岩、浅灰色岩屑石
9、英砂岩、深灰色生物屑泥晶灰岩和煤层组成。含煤710层，其中9、1011号煤为全井田稳定可采煤层，7号煤为局部可采煤层，三层类岩K2、K3、K4发育稳定。底部灰白色中细粒石英砂岩（K1）特征明显，但发育不稳定，有时相变为泥岩或粉砂岩，与下伏地层整合接触。3.二迭系（P）（1）二迭系下统山西组（P1S）井田内主要含煤地层之一，厚30.652.04m，平均43.60m，主要为灰黑色泥岩、粉砂岩、褐灰色含大量菱铁质鲕粒及碎屑的石英砂岩和煤层组成。含煤69层，其中2号镁全区大部可采，2下、3号煤层为局部可采煤层。底部为褐灰色、细粒岩屑石英砂岩（K7），与下伏地层整合接触。（2）二迭系下统下石盒子组（P1
10、X）厚71.45105.31m，平均86.02m，主要由岩屑长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，上部灰绿色带紫斑，下部深灰灰黑色，夹不稳定的薄煤层或煤线（12层），煤层编号为零号，与下伏地层整合接触。（3）二迭系上统上石盒子组（P1S）沟谷中出露有上部地层，该组分为三段，其中二、三段变化不明显且分界砂岩极不稳定，故按一段和二、三段分述如下：一段厚146.80188.30m，平均171.41m，主要由灰绿灰白色长石石英砂岩，灰绿紫红色及杂色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。二、三段厚231.50259.50m，平均236.19m，以紫紫红色泥岩，砂质泥岩、粉砂岩为主，夹灰色细巨粒岩屑长石石英砂岩
11、，底部为一层灰白灰绿色厚层状粗粒巨粒岩屑长石石英砂岩，含少量燧石，硅质胶结，平均厚5.86m，与一段分界。（4）二迭系上统石千峰组（P2sh）赋存于井田西北部及北中部，钻孔揭露厚0207.70m，由紫红色下部夹灰绿色斑点的长石砂岩及长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩组成，具小型交错层理，底部为一层含砾粗砂岩（K11），平均厚5.45m，与下伏地层整合接触。4.第三系上新统（N2）不整合于下伏基岩之上，厚5.8033.90m，一般19.40m，地表沟谷中有出露，主要为棕黄、棕红色粘土、砂质粘土。局部夹砂层，粘土中多含钙质结核，局部富集。5.第四系（Q）（1）中、下更新统（Q1+2）厚079.63m，一般
12、厚46.54m，棕黄、棕红色，粘土、砂质粘土，夹有砂层、亚砂土，粘土中含铁锰质鲕粒及豆粒，有时含钙质结核。（2）上更新统（Q3）厚051.88m，一般41.12m，主要为一层褐黄灰黄色黄土质砂粘土，下部夹砂土及砂质粘土。（3）全新统（Q4）分布于河床及沟谷底部，由砾石沙砾及次生黄土等组成，为河流冲积物和洪积物，厚06.65m。综合柱状图如图1-2-1所示。二）地质构造1.区域构造井田位于山西省中部，霍西煤田的北部，西有吕梁复式背斜，东有霍山背斜。霍西煤田属于吕梁山块隆东南部之四级构造单元：阳泉曲汾西盆状复向斜，分布在孝义市阳泉曲汾西县及以南一带，是组成吕梁山块隆的主体构造之一，广泛发育石炭二迭
13、纪含煤地层，产状平缓，倾角一般小于15，两侧出露奥陶系中统地层，西部较宽广，东部较狭窄、零星。该盆状复向斜受北东及北西向构造的干扰，迭加形成了其内部网目状次一级构造块段。2井田构造本井田位于阳泉曲汾西盆状复向斜北东部，受区域构造影响，井田内以北西向和北东向宽缓褶曲为基本构造形态，地层平缓，除井田北部及西北部边界附近倾角稍陡外（1520），一般小于10；断层稀少，且多为地表所见，仅有4个钻孔遇柱状陷落，地质构造简单。主要构造分述如下：（1）褶曲a.阳头庄向斜：位于井田西北部、阳头庄村东，北部由白壁关井田延伸进入本井田，井田内延伸长约7，西北翼较陡倾角1520，东南翼地层平缓，倾角510。b.大西
14、庄背斜：位于井田的北部及东部，西端与阳头庄向斜相交形成鞍状构造形态，伸入义棠煤矿，井田内延伸长10，北翼较陡，倾角1015，南翼平缓倾角5以下。除以上主要褶曲外，尚发育有次一级较小的短轴褶曲，延展长度较小，两翼倾角平缓，一般小于5，详见表1-2-1。(2)断层 井田内共有较大断层6条，其中F1 断层为井田西北部边界断层，区域上称为偏店断层，向北伸入白壁关井田断距增大，西南部进入柳湾井田，断距渐小至尖灭。各断层情况详见表1-2-2。表1-2-1 井田内小褶曲汇总表褶曲名称与位置走向区内延展长度（）备注东大会牛王原背斜N45E4.5向北东倾伏寨上背斜N15E1.5向北倾伏、平缓逯家庄刘家庄向斜NWNE6向北西倾伏南峪背斜N25E1.8向北东倾伏东铺头南向斜N35W3向北西倾伏表1-2-2 主要断层一览表断层编号落差（m）性质走向倾向倾角控制情况查明程度F12030正NESE70井田西北部、钻孔直接或间接控制基本查明F227正NESE60柱濮村南、露头控制基本查明F315正NESE85F2以南800m，露头控制基本查明F420正NESE60284号孔以南，露头控制基本查明F515正NWSW60师家河底村，露头控制基本查明F2520正NENW70井田北部，兴23号孔控制基本查明除以上
