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1、井田开拓采区布置及装备毕业论文目 录摘 要1目 录1前 言41 矿区概况及井田地质特征61.1矿井概况61.1.1位置和交通61.1.2地形和河流71.1.3气候、和气象和地震71.2井田地质特征71.2.1地层71.2.2地质构造91.2.3主要可采煤层情况，煤层赋存条件，煤层层数，厚度，资源储量91.2.4煤质煤种111.2.5水文地质情况，开采技术条件182 井田开拓232.1井田境界及储量232.1.1 井田境界232.1.2井田储量232.1.3矿井的工业储量242.1.4矿井设计储量252.1.5矿井设计可采储量262.2矿井年产量及服务年限282.2.1矿井工作制度282.2.2
2、矿井设计生产能力及服务年限282.3井田开拓312.3.1开拓方式比较312.3.2方案的提出及技术比较322.3.4方案经济比较332.4井筒352.4.1主井断面尺寸的确定352.4.2副井断面尺寸的确定372.4.3风井井筒断面的确定392.4.4井壁的支护材料和厚度402.5井底车场及硐室412.5.1井底车场412.5.2井底车场硐室423 大巷运输及设备443.1运输方式的选择453.1.1主要运输方式的选择473.1.2辅助运输方式的选择473.1.3井下运输方式及系统483.2 矿车483.2.1矿车选型483.2.2 各类矿车规格及数量汇总483.5井巷工程量和建井周期503
3、.5.1概述503.5.2井巷工程量和建井周期的各计算图表504 采区布置及装备554.1 采煤方法554.1.1采煤方法的选择554.1.2综放开采的优缺点564.1.3综采放顶煤矿压显现及顶煤破碎放出规律564.2 带区巷道布置及生产系统574.2.1带区走向长度的确定574.2.2确定带区斜长及分带数目574.2.3 煤柱尺寸574.2.4带区的布置584.2.5 带区斜巷布置584.2.6带区联络巷道及下部车场584.2.7带区硐室594.2.8带区生产系统594.3 巷道掘进及装备604.3.1巷道掘进604.4开采顺序及采区回采工作面的配置614.4.1开采顺序614.4.2保证年
4、产量的同采采区数和工作面数614.4.3综采工作面的主要设备664.4.4工作面循环方式和循环作业图表的编制675 矿井通风系统的选择705.1矿井通风系统705.1.1通风设计的基本依据705.1.2矿井通风系统的确定715.2风量计算及风量分配715.2.1采煤工作面实际需风量725.2.2掘进工作面所需风量735.2.3峒室实际需风量735.2.4风速验算755.3矿井通风阻力计算765.3.1计算原则765.3.2计算方法775.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔795.4扇风机的选型795.4.1选择主扇795.4.2选择电动机815.5矿井安全技术措施825.5.1预防瓦斯爆炸的措施
5、825.5.2防尘措施835.5.3预防井下火灾的措施835.5.4为防止井下水灾的措施835.5.5井底车场三角岩柱的支护措施84结 论84前 言本次毕业设计是据在平煤一矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动以后，对矿井进行的初步设计。采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节。作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用，所以可以说它是本科采矿专业的核心和学生的综合考察。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程
6、。在本次设计过程中，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技术政策、煤炭安全规程、煤炭工业矿井设计规以及国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。衷心感谢院领导的支持和帮助，以及采矿教研室老师的辛勤辅导，尤其感谢翟新献老师，是他认真、耐心、详细的辅导，使我能按质、按量的完成毕业设计。本设计以实践教学大纲及指导书为依据，严格按照安全规程的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、通风等各个生产系统进行了初步设计。由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老师给予批评指正。 Y1 矿区概况及井田地质特征1.1矿
7、井概况1.1.1位置和交通平煤股份一矿位于市中心以北3公里处，属煤田。地理座标：东经11311451132230，北纬334015334845。企业性质为国有企业，隶属中平能化集团。平煤股份一矿位于矿区中部，、落凫山位于井田中部，二山南陡北缓，基本呈单面山形，走向近东西，地势北高南低，形成本井田围的分水岭。南北两侧冲沟发育，多为季节性冲沟。主、付井口位于落凫山南麓，主井口标高为+150.0米。海拔+411.13米，落凫山海拔+492.70 米。井田山间冲沟发育。一矿至站9公里，通过矿区专用铁路可直达漯宝铁路。漯宝铁路连接京广、焦柳两大铁路干线。站至京广铁路70公里，至焦柳铁路28公里。以市为交
8、通枢纽，有柏油公路沟通各县市，交通极为方便。图1-1 平煤矿交通图1.1.2地形和河流区地面地形为低山丘陵，没有大的水系，上有竹园水库及电厂排灰场，小河沟比较发育。区受锅底山断层的控制，把矿区分成东西两个不同的水文地质块段。地下水补给、径流、排泄条件有较大差异。西部块段主要含水层寒武系灰岩和第三系泥灰岩裸露，因此，接受大气降水和地表水体补给比较明显，水量充沛，地下水径流条件好；东部块段含煤地层以及主要含水层寒武系灰岩、石炭系灰岩、第三系泥灰岩均被第四系松散沉积物覆盖，地下水补给条件差。锅低山断层阻隔了西部块段地下水由浅部向深部径流，因此东部块段地下水主要由浅部岩溶水越流补给及接受北部山麓坡、洪
9、积层大气降水渗透补给。一矿位于锅底山断层北翼，地表分水岭处在井田中部。由于地表坡度较陡，且第四系松散层多为钙质粘土，接受地表补给量较小。地下水主要由浅部岩溶水越流补给。总体补给量不大，因此，随着矿井常年疏排 ，地下水位已有大幅度下降，目前寒武系灰岩含水层水位标高-125m，形成以原己二井下为中心的降压漏斗。一矿主采丁、戊组煤层，矿井充水类型为以顶板砂岩含水层进水为主，大气降水和周围含水层补给量有限。经矿井常年疏排，不断消耗地下水静储量，使主要含水层易于疏干。经计算机分类，一矿矿井水文地质类型为型。1.1.3气候、和气象和地震一矿所属区域属于大陆性半干旱气候，年蒸发量大于降雨量，夏季炎热，冬季寒
10、冷。气温-18.842.6年平均气温14. 9 。年阵雨量373.9-1323.6mm，平均降雨量742.6mm。雨季集中在7 、8 、9 三个月。年蒸发量1490.5 -2825.0mm。平均绝对湿度13.5mm，平均相对湿度67% 。冰冻期一般是11月到次年3 月，最大冻土深度14cm 。最大风速24m/s ， 风向北西、北北西、北东，常年主风向为北东。本区居地震烈度VI度区，按中国地震动参数区划图GB18306-2001) ，本区属地震动峰值加速度分区为O.05g，据历史记载，省有史以来的8 次大地震中，7 次对本地区有较大的破坏。1556 年叶县地震时的记载，有声如擂鼓，山裂石飞，毁屋
11、入死的强烈破坏。1.2井田地质特征1.2.1地层井田地层出露较差，根据钻孔工程揭露的地层从老到新有寒武系崮山组，上石炭统组，二叠系组、石盒子组、石千峰组，三叠系家沟组和第四系黄土及坡、残积物。含煤地层属上石炭统组、二叠系组、下石盒子组、上石盒子组，其中以二叠系组及下石盒子组为重要含煤地层。现将井田地层从老到新分述如下 ：1、寒武系上统崮山组（3g）为石炭二叠系含煤地层的沉积基底。灰-浅灰色厚层状白云质 灰岩，显晶质，具部明显的细 状结构，顶部风化后为灰黑或淡黄色，。井田地层无出露，据308孔揭露厚度大于40米。2、石炭系上统组（C2t）为含煤地层最下含煤段。底界以底部铝土泥岩与下伏寒武系呈平行
12、假整合接触。岩性以深灰色石灰岩、黑色泥岩、深灰色砂质泥岩和浅灰色细、中粒砂岩，煤层组成，间夹菱铁质硅质泥岩薄层化石。含煤4-8层，其中庚20煤沉积稳定，井田普遍可采，本段顶界止于泥灰岩之上的黑色海相泥岩之顶。平均厚度79米。3、组（P1sh）平均厚度85米，与下伏组地层连续沉积。岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细-中粒长石石英砂岩和煤层组成。本段含煤3-5层，其中己15、己16、己17煤层部分发育较好，为井田次要可采煤层。己组煤层在井田沉积连续性较差，在-240米水平以深出现了大片薄煤层带和无煤带，属不稳定煤层。4、下石盒子组（P1x）1）戊煤组平均厚度146.0米。由深灰色泥岩、砂质泥岩
13、、粉砂岩、灰白色细、中粒砂岩和煤层组成，含煤5-9层，其中戊8、戊9、戊10为井田主采煤层。该煤组沉积较稳定，发育良好，全区普遍开采。2）丁煤组平均厚度84米。由紫色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂岩、灰白色细-中粒长石石英砂岩和煤层组成。含煤3-5层，丁6煤为井田主要可采煤层；丁5煤层局部可采，属较稳定煤层；丁4煤层井田偶见可采点，属不稳定煤层。含煤段上部为细、中粒砂岩，颜色灰白-纯白，含杂色较少；泥岩和砂质泥岩中含紫色斑和暗斑；含煤段下部具紫斑和暗斑、含米黄色大鲕粒及豆粒和不规则的菱铁质结核。3）丙煤段平均厚度93米。由灰-深灰色泥岩、砂质泥岩，灰-灰白色细-中粒砂岩和煤层组成。含煤2-5层，丙3
14、煤层部分可采，属不稳定煤层。本段砂岩含杂质比丁煤段稍高，泥岩和砂质泥岩中，局部具紫斑、含菱铁质鲕粒。5、上石盒子组（P2s）甲、乙煤段平均厚度293米，由灰绿色、浅灰色泥岩、灰绿色粉砂岩、灰色细、中粒砂岩和煤层组成。甲煤段虽含煤多层，但均为薄煤层或炭质泥岩。乙煤段虽也含煤多层，但只是薄煤层、煤线或炭质泥岩。6、石千峰组平均厚度约300米以上。上部由砖红色、褐紫色砂质泥岩及细-中粒砂岩组成；下部由紫褐色砂质泥岩、泥岩组成，团块状，易风化。1.2.2地质构造本井田位于主体构造口向斜西南翼中段。基本构造为一走向北55-75西，向北北东倾斜的平缓单斜构造。地层倾角5-22，一般6-8，井田26-29勘
15、探线深部最大倾角22。井田构造简单，褶皱一般不发育。煤层沿走向虽有小的起伏，但大断层稀少，仅在井田中、深部发现落差在20-40米的正、逆断层五条，并伴有次一级宽缓向斜和背斜，井田小断层较发育。另外，根据煤科院分院对三水平丁戊二三维地震勘探资料，发现大于5米的正、逆断层15条,但经揭露发现准确度不高，多条断层并没有发现。随着矿井的延深，断层密度越来越大，落差也越来越大。1.2.3主要可采煤层情况，煤层赋存条件，煤层层数，厚度，资源储量本井田含煤地层为石炭系组、二叠系组和上、下石盒子组。自上而下划分为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等七个煤组。含煤地层总厚780米，含煤七组43层（有编号的煤层23层），其中甲、乙煤组无可采煤层。煤层总厚约26米。含
