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1、XXX学院采矿学课程设计目录序章1、初步应用采矿学课程所学的知识，通过课程设计加深对采矿学课程的理解。2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。第一章 采区概况第一节 采区范围及储量采区名称：新驿煤矿八采区八采区位于新驿井田的东北部，采区北到DF103断层，南至DF135（长沟支五）断层，东到矿井井田边界及煤层露头，西至430m运输大巷及工业广场保护煤柱，采区上部为正在开采的一采区。采区走向长平均1.5km，倾斜长平均2.0km，面积约3.0km2。煤层赋存标高分别为，16煤
2、-150-590；17煤-150-600。采区地表地势平坦，东高西低，地面标高一般为47.0m50.0m，无河流、湖泊、水库等水体。西北部有王家楼和秦家村两个村，其余全部为农田。第二节 采区地质及煤层（一） 地质八采区位于长沟支五（DF135）和DF103大断层之间，总体呈现单斜地质构造，煤层埋深由东向西逐渐加深，根据先期矿井三维勘探资料，地层以-430m为界，-430m以深区域，地层走向大致为N1030W向，煤岩层倾角小（513），断层发育少，构造相对简单，-430m以浅区域，地层走向大致为N40EE向，煤岩层倾角大（18），构造复杂。受长沟之五及DF103断层的影响，本区断层发育，是影响本
3、区设计开采的主要因素，先期共探明落差3m以上的断层24条，断层特征见断层一览表11。在采区中部DF155断层下盘存在一鼻状小型背斜构造，对工作面布置影响不大，受长沟支五、DF103断层影响，预计区内次一级断裂构造会比较发育。根据先期勘探资料，预计本区不存在岩浆侵入体、古河床冲刷、陷落柱等情况。（二） 煤层1、15上位于太原组下部，九灰为直接顶板，下距十下灰平均32.70m。煤层厚度0.300.68m，平均0.55m，厚度变异系数为56.4%。结构简单，一般不含夹石，部分钻孔含1层夹石。直接顶板为九灰，其上为泥岩、粉砂岩。底板为细砂岩、粉砂岩、泥岩。属不稳定煤层，八采区内不可采，以下对15上煤不
4、再阐述。2、16煤层位于太原组下部，十下灰为其直接顶板，下距17煤层10.40 13.81m，平均12.31m，煤层厚度1.001.22m，平均1.13m，厚度变异系数为9.07%。一般含一层夹石，夹石岩性多为炭质砂岩、泥岩，少数为粉砂岩、细砂岩。顶板主要为石灰岩，少数有泥岩伪顶。底板主要为泥岩，少数为粉砂岩、细砂岩、中砂岩。为区内主要可采煤层之一，属较稳定煤层。3、 17煤层位于太原组下部，下距太原组底界10.1016.80m，平均13.60m。煤层厚度0.711.19m，平均0.95m，厚度变异系数为21.05%。部分含一层夹石，夹石岩性多为泥岩、炭质泥岩。顶板主要为石灰岩、粉砂岩、泥岩。
5、底板主要为泥岩，部分为粉砂岩。为区内主要可采煤层之一，属较稳定煤层。（三） 煤质1、煤的物理性质16、17煤均为黑色，深褐、黑褐条痕色，具玻璃、弱玻璃光泽，裂隙较发育。其视密度分别为1.36 t/m3、1.37t/m3。煤层以微镜煤占绝对优势，次为微亮煤、微三合煤、微镜惰煤，其余类型少量。2、煤的化学组分16煤层变化在低灰分中灰分之间，17煤层变化在低灰分低中灰之间。16、17煤层平均为中高硫，16煤层变化于低硫高硫分之间，17煤层变化于特低硫高硫分之间；16、17煤层为低磷。3、煤的工艺性能各煤层具有良好的结焦性能。16、17煤层平均焦油产率均大于12%，属高油煤。经过洗选加工后均可用作炼焦
6、配煤、动力燃料、气化、液化等工业用煤。（四） 煤层顶、底板特性1、16煤层顶板为十下石灰岩，厚4.907.80m，平均5.58m，偶见泥岩伪顶，厚0.04m。底板以泥岩为主，厚0.851.55m，局部相变为中、细砂岩，厚2.107.15m，偶见粉砂岩，个别孔见伪底。其顶、底板岩石力学性质如下：石灰岩抗压强度为80.35MPa，强度指数为68100MPa，泥岩抗压强度为3.24Mpa，强度指数为2332Mpa，中、细砂岩强度指数4055 Mpa。2、17煤层顶板以十一石灰岩为主，厚0.752.57m，次为泥岩、粉砂岩，厚0.855.70m，局部见泥岩伪顶。底板以泥岩、砂质泥岩为主，厚1.208.
7、93m，仅一孔见细砂岩(厚1.20 m)；个别孔见泥岩伪底。其顶、底板岩石力学性质如下：石灰岩强度指数5080Mpa，泥岩强度指数2631Mpa，砂质泥岩与粉砂岩强度指数4148Mpa。根据上述煤层顶、底板特征，结合矿井的实际开拓资料，各煤层顶底板的稳定性为：16煤层顶板稳定，底板为不稳定较稳定；17煤层顶板较稳定稳定，底板不稳定较稳定。（五） 断层断层的导、富水性能主要取决于断层两盘岩层的富水性、裂隙发育程度、断层角砾岩的成分、胶结程度。由建井及生产期间实际揭露来看，煤层顶底板起伏不平，煤层中的层滑、裂隙等较发育，这些均说明了井田内地质构造复杂，煤层受力严重，所揭露的断层大多数为张扭性断层，
8、两盘岩石均较破碎，破碎带较宽，根据统计，建井及生产期间所发生的几次较大的突水，如1301工作面切眼突水（30m3/h）和1201下轨道顺槽迎头突水（40m3/h），均发生在断层附近，其它断层均伴有不同程度的淋水，仅个别断层无水，断层出水将成为矿井涌水量的主要构成部分。相关参数如下表所示：序号煤层名称倾角容重煤层生产率厚度围岩性质煤层间距备注最大最小平均顶板底板最大最小平均115上51.3585%0.680.30.55石灰岩泥岩38.0332.7435.31216131.3685%1.221.01.13石灰岩泥岩13.8111.5512.76317181.3785%1.190.710.95石灰岩
9、泥岩13.8111.5512.76（六） 瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温根据钻孔测得的瓦斯含量和邻区井田资料对比分析，该区瓦斯含量低，但由于区内构造复杂，煤层埋藏较深，因此，在生产过程中应加强瓦斯管理，防止瓦斯积聚。根据各煤层的煤尘爆炸性试验结果，煤尘爆炸指数变化在4247%之间，各煤层均有煤尘爆炸危险性。根据煤样测试结果，煤的自燃倾向性等级为不自燃。但煤层中黄铁矿结核含量较高，在潮湿状态易氧化并放出热量，易自燃发火。八采区属于正常地温区，本区平均地温梯度1.67/100m。附图：采区煤层柱状图柱 状厚度（m）岩 性 描 述 8.60灰色泥质页岩，砂页岩互层-8.40泥质细砂岩，碳质页岩互层-0.
10、20碳质页岩，松软6.90K1煤层，=1.30t/m34.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬-7.80灰色砂质泥岩3.0K2煤层,=1.30t/m3-4.60薄层泥质细砂岩，稳定3.20灰色细砂岩，中硬、稳定2.2K3煤层，煤质中硬，=1.30t/m3。3.50灰白色粗砂岩、坚硬、抗压强度6080Mps。24.68灰色中、细砂岩互层第二章 采区巷道布置第一节 采煤方法（一）开采技术条件八采区主要开采16、17煤层，16煤层平均1.13m，17煤层平均0.95m，两层煤间距12.76m，且赋存稳定，倾角较小，一般在518之间。区内地质构造较发育，采区中部有DF155、DF156、DF159等斜交
11、断层，影响工作面布置。采区地表地势平坦，多为农田，仅在西北部有秦家村、王家楼两个村。无河流、湖泊等大的地面水体。（二）采煤方法的确定根据该采区煤层赋存条件及顶底板岩性，结合临近矿井相同煤层的开采经验，采煤方法确定为走向长壁式采煤方法，进行后退式开采。采区西北部村庄压煤块段，因全部开采后其两个村庄的地表移动变形经计算均超过级保护等级的允许变形值，且该块段煤层较薄、储量较小，采用迁村开采不经济，因此设计采用条带开采。条带开采的各项参数另行论证。第二节 采区巷道布置（一）布置方案本采区走向上窄下宽，倾斜较长，煤层赋存标高-150m-600m，但煤层大部在-430m水平以下，约占总储量的79。为此，我
12、们提出了以下两种方案：方案：设计采用两条下山由-430m水平向下延深至采区下部，一条为轨道下山，担负进风、运料、提矸、行人；一条为皮带下山，担负运煤和回风。然后分别沿煤层做区段集中上山及区段集中下山，进行开采。并在采区下部设置采区水仓、泵房、变电所及煤仓。方案：在-430m水平设计掘两条石门至16、17煤层，一条为轨道运输巷，担负进风、运料、运矸、行人；一条为皮带运输巷，担负运煤和回风。然后分别沿煤层做区段集中上山及区段集中下山，进行开采。并在-430m水平设置采区变电所及煤仓，在采区下部设置采区泵房及水仓。（二）方案比较两种方案比较如下表：经济技术比较表序号项目方案方案1采区准备巷道布置方式
13、下山石门2初期可比巷道工程量（m）90027003煤柱留设采区下山在工广煤柱内，区段上山煤柱后期可采，无须单独留设永久煤柱采区石门需单独留设永久煤柱（约17万吨）4区段上山长度区段上山距离长，通风、运输困难区段上山距离短，通风、运输较易5排水情况全部采用机械排水，排水费用高-430m水平以上不须机械排水，排水费用低6投产工期10.5个月18个月通过上表比较可以看出，方案虽然区段上山距离长，通风、运输困难，开采难度大，排水费用高，但巷道工程量比方案明显减少，投产工期短，并且不用单独留设永久煤柱，再加上-430m水平以上储量较小（仅占总储量的21），采用石门布置方式优势不明显，故本设计采用方案。（三）采区准备巷道布置1、采区下山：根据方案布局，在采区中部南翼轨道大巷及皮带大巷适宜位置布置两条反下山，即轨道下山和皮带下山。轨道下山倾角23，采用串车提升，敷设电缆、管线及架空乘人装置，担负行人、进风及辅助提升。皮带下山倾角14，安装胶带输送机，担负运煤、回风。
