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1、山西煤炭职工联合大学毕业设计（ 说 明 书 ）题目：XX矿一水平8号煤层XX采区设计 专业班级：2008煤矿开采技术（普专）学生姓名： 李XX指导教师： XXX二一一年六月九日63前 言国阳XX矿是阳泉煤业(集团)有限责任公司的特大型骨干矿井之一，位于阳泉市以西5km，井田面积约62.4km2，地质构造简单，现开采3#、8#、12#和15#煤层，矿井设计能力4.35Mt/a，核定能力7.2Mt/a。矿井现有两个开采水平：一水平和二水平，采用主斜井、副立井综合开拓方式、走向长壁采煤法以及综采和放顶煤综采工艺。 作为开采设计练习，我们小组在XXX老师的指导下，选择了“XX矿一水平8#煤层XX采区设
2、计”为毕业设计的题目。该采区是由3#煤层XX采区和15#煤层XX采区合并而成。采区走向长度最大5600m，倾斜长度最大2400m，总面积10.45km2，设计生产能力120220万t/a，服务年限31年。设计大致分工为：采区巷道布置由 李旸 和 孙贵文 设计；回采工艺由 设计；采区运输、排水和供电由 和 设计；设备选型计算由 和 设计；采区通风与安全 和 设计；采区巷道规格及支护方式由 和 设计。我们的设计力求达到技术先进、经济合理和安全可靠。但由于我们的水平有限，又缺乏生产实践经验，所以设计中难免存在错误和不妥之处，恳请各位老师批评指正。 学生：李XX 2011年6月9日目 录（单独占一页或
3、两页，自己编制，只要章和节页码）第一章 矿井概况第一节 井田地质特征一、交通位置XX矿东距阳泉市约5km，其地理坐标为东经11325171133307，北纬374644375219。XX矿的交通条件极为便利。石太线电气化铁路自井田北部东西横穿而过，成为煤炭运销的大动脉；太石高速公路南北横穿井田；307国道由西向东，在阳泉市区与阳左公路和阳盂公路十字相交，构成网络，连通全国各地。二、地质构造井田基本构造形态为一走向北西，向南西倾伏的单斜构造。地层倾角515，局部可增至25以上。单斜上发育着次一级不同类型的构造形迹，并以塑性形变的褶皱构造为主，破裂形变的断裂构造次之。由于受区域构造控制，井田构造形
4、迹以线性为主，主要为北东向短轴向、背斜和与之方向一致的断裂构造带，二者常形成北东向平行的断褶带，显然具有成生上的联系，同时北西、近东西向构造也有发育，但分布比较少。井田地质构造类型为中等。井田构造形态分区性明显，大致可分为西部和中东部两个区，西部为一穹窿构造，其特征是：四周为弧状、放射状短轴向、背斜及无明显方向性的小型断裂构造，中东部以北东向大致平行等距相间的断裂构造带与线状延伸的背、向斜相匹配为其主要特征，其分区大致以F12断层为界。井田范围内的褶曲在纵向上很不协调，上部褶曲较少，褶幅小，而下部煤层褶曲多，褶幅大。特别是下部煤层两翼地层倾角变化大，且有一定数量的紧密褶曲。这些褶曲只有到开采时
5、才能被揭露，对采区正常划分和工作面布置有很大影响。 井田岩溶陷落柱相对较少，截止目前共发现陷落柱76个，平均密度为1.22个km2。三、煤系地层井田含煤地层为下二叠系山西组和上石炭系太原组。含煤地层总厚度平均178.9m，含煤层1116层，煤层总厚度平均19.59m，含煤系数10.95；其中可采煤层7层，煤层总厚度17.82m，含煤系数9.96。山西组地层总厚度5482m，平均60.23m，主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩，灰白色砂岩及煤组成。含煤层46层，煤层总厚度平均4.42m，含煤系数7.34；可采煤层为3#、6#煤，总厚度平均3.14m，含煤系数5.21。其中3号煤层全井田大部可采，现大部分
6、已采空。太原组地层总厚度95130m，平均118.67m，主要由黑灰色砂质泥岩、泥岩、灰白色砂岩，三层石灰岩及煤组成。本组含煤79层，煤层总厚度15.17m，含煤系数12.78；可采煤层为8#、9#、12#、13#、15#煤层，煤层总厚度14.68m，含煤系数12.37其中8号、9号、12号煤层全井田大部可采，13号煤层局部可采，15号煤层全井田可采。四、煤层特征矿井现主采煤层为3#、8#、12#、15#，其赋存情况由上而下依次叙述如下：3#煤层：俗称七尺煤，为局部可采煤层。位于山西组中部，上距K8砂岩10.3032.10m，平均26.99m；下距K7砂岩17.3029.70m，平均25.32
7、m。煤层厚度03.8m，平均1.92m，煤层厚度变化较大，西部一般在2.0m以上，向东部和南部变薄，由于古河流冲刷及聚煤期沉积环境影响，形成若干大片薄煤带和无煤带。煤层结构较复杂，含夹石12层。井田除中部地段、南部不可采外，井田大部分可采。3#煤是主要开采煤层，建矿以来一直开采，现在大部分范围已采空，剩余部分井田西部正在开采。8#煤层：为局部可采煤层。位于太原组顶部，上距6号煤层9.3039.20m，平均19.10m。煤层厚度05.82m，平均2.80m。煤层中富含黄铁矿。煤层结构较复杂，含夹石14层，岩性为炭质页岩、泥岩、砂质泥岩及细粒砂岩。尤以中部夹石较发育，厚度变化由04m。井田东部由于
8、沉积环境的改变夹石增厚，煤层变薄尖灭，形成大面积不可采区。已采空范围为井田北、中部 。12#煤层：俗称四尺煤，位于太原组中部，K4石灰岩与K3石灰岩之间。煤层厚度02.51m，平均1.38m，煤层含硫量高，黄铁矿结核发育。煤层结构复杂，含12层夹石，尤以中部夹石较为发育，岩性为泥岩、砂质泥岩，厚0.050.92m，平均0.25m；井田西北部下层煤变薄尖灭，形成大范围不可采区。为井田内局部可采煤层。15#煤层：俗称丈八煤，全井田可采煤层。位于太原组底部，K2石灰岩之下10m左右，上距13号煤层23.0040.00m，平均29.75m。煤层厚度5.38.9m，平均6.83m，煤层厚度稳定。煤层结构
9、复杂，含夹石14层，局部可达7层，全井田内稳定可采，是我矿的主要可采煤层。四、煤种及煤质井田可采煤层均为无烟煤，国标分类代码为“WY”。煤层总的煤质特征：水分变化在0.20%3.96%之间，平均1.30%；灰分在5.53%38.45%之间，平均16.96%；全硫含量0.30%5.90%，平均1.23%；发热量为20.5933.79MJKg，平均35.3MJKg。精煤灰分在3.13%10.74%之间，平均7.05%；精煤挥发分在6.32%9.29%之间，平均7.88%；精煤全硫在0.31%1.23%之间，平均0.68%。五、水文地质情况矿井水文地质情况简单，涌水量小。地表除河流外，无其它大的水体
10、。河流呈树枝状分布，均属季节性河流，在枯水期大部分呈断流和潜流。目前生产区的盖山厚度一般在200m以上，开采塌陷裂缝不能连通地表，使涌水量变化基本不受地表水和大气降水影响。XX矿的主要充水因素为含水层水和上部煤层采空区积水。其中地层内的主要含水层为第四系河床冲积层孔隙含水层、砂岩含水层、石灰岩含水层。采空区积水有一水平的3号、6号、8号、9号、12号、15号煤层的采空区，三水平开采15号煤层和深部的8#、9#煤层。这些采空区积水对邻区及下部煤层开采构成影响。根据矿井历年排水统计资料确定：矿井正常涌水量： 一水平23.12 m3 / h，三水平38.2 m3 / h，合计61.32 m3 / h
11、。矿井最大涌水量： 一水平37.29 m3 / h，三水平54.6 m3 / h，合计91.89 m3 / h。六、矿井瓦斯、煤尘和煤炭自燃根据山西省安全生产监督管理局文件“晋安监煤字2004262号关于对阳泉煤业(集团)有限责任公司所属煤矿2004年度瓦斯等级鉴定的批复”，本矿井瓦斯相对涌出量：15.44 m3 /t，绝对涌出量为254.91 m3 /min。二氧化碳相对涌出量：3.53 m3 /t，绝对涌出量为42.03 m3 /min。属高瓦斯矿井。3、8号煤层具有煤尘爆炸性。15号煤无煤尘爆炸性。矿井自燃危险等级为不易自燃。第二节 井田境界与储量一、井田境界XX矿井田位于阳泉矿区东南部
12、，井田东部为大阳泉井田，西部为西上庄井田，南部与五矿井田相邻，北部以石太铁路为界，隔桃河与三矿、四矿相望，井田走向长约8km，倾向长约7.8km，面积为62.4186km2，由94个坐标点圈定。二、井田储量根据地质部门提供的资料，估算了全井田3号、6号、8号、9号、12号、13号、15号的资源储量为929.65 Mt。其中3号煤层136.85 Mt，6号煤层28.32 Mt，8号煤层191.49 Mt，9号煤层114.36 Mt，12号煤层62.03 Mt，13号煤层11.39 Mt，15号煤层385.21 Mt。保有地质储量821.54 Mt，可采储量约473.684Mt。第三节 矿井生产能
13、力及服务年限一、矿井生产能力矿井设计按年工作日按300d计算，每天净提升时间14h，确定XX矿设计生产能力为4.35Mt/a。2005年山西省煤炭工业局以晋煤规发2005256号文下发关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定的批复，批准国阳XX矿的核定能力为7.2Mt/a。二、矿井服务年限根据2005年底储量估算结果：保有地质储量821.54 Mt，期末可采储量473.91 Mt。按设计生产能力4.35Mt/a，可采储量473.684Mt，取储量备用系数.4，矿井服务年限为78年。按核定生产能力7.2Mt/a，储量备用系数采用1.4，矿井服务年限为47a。第四节
14、 矿井开拓、采区布置与采煤方法一、矿井开拓在井田的北部建立工业广场，采用主斜井-副立井-石门大巷开拓方式。现使用主要井筒14个，分别为：主斜井（2个）：东、西主斜井分别装备钢绳芯胶带提升机、钢丝绳牵引胶带输送机，担负矿井主提升任务；副立井（2个）：装备落地式多绳磨擦轮提升机，担负矿井辅助提升任务；材料斜井（1个）：任液压支架等大型材料的提升任务；专用进风井（4个）：桑掌进风井、南山进风井、龙门进风井、1#进风井；回风井5个：南山回风立井、桑掌回风立井、大南沟回风井(由一号斜井和二号斜井并联组成)、龙门回风立井、北茹回风立井。主要通风机全部采用抽出式工作方法，分别形成南山、大南沟、桑掌、龙门、北
15、茹五个分区抽出式通风系统。回风井分别装备两台同等能力、同等型号的通风机，其中一台工作，一台备用。通风机型号见下表。主通风机安装地点主通风机型号类型电机额定功率(kw)龙门BDK-8-No29轴流式6302北茹AGF606-3.12-1.68-2轴流式1600南山GAF31.5-19.1轴流式1800大南沟GAF25-15-1轴流式1250桑掌K4-73-01 No33.5离心式2500矿井总回风量为56120m3/min，总进风量46095m3/min。矿井设560、470两个主水平和一个390辅助水平对井田内的各煤层进行统一考虑、联合开采。其中一水平布置有东丈八、一南翼、二南翼三组轨道运输和回风石门大巷，主要开采的3#、8#、9#、15#煤层；三水平布置有西翼、南翼二组轨道运输和回风石门大巷，开
