專科采礦工程畢業設計指導書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 界 ??????????????????????? 26 167。 2 地質儲量的計算???????????????????? 26 167。 3 可采儲量的計算 ???????????????????? 27 第 3 章 礦井工作制度及生產能力?????????????? 29 167。 1 礦井工作制度 ????????????????????? 29 167。 2 礦井生產能力及服務年限??????????? ????? 29 第 4 章 井田開拓????????????????????? 30 167。 1 井田開拓方式的確定?????????????????? 30 167。 2 達到設計生產能力時工作面的配備???????????? 32 第 5 章 礦井基本巷道及建井計劃?????????????? 33 167。 1 井筒、石門與大巷??????????????????? 33 167。 2 井底車場 ??????????????????????? 34 167。 3 建井工作計劃????????????????????? 35 第 6 章 采煤方法 ????????????????????? 37 167。 1 采煤方法的選擇及依據????????????????? 37 167。 2 確定采（盤）區巷道布置和要素????????????? 37 167。 3 回采工藝與勞動組織?????????????????? 38 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 19 第 7 章 井下運輸????????????????????? 40 167。 1 運輸系統和運輸方式的確定??????????????? 40 167。 2 運輸設備的選擇和計算????????????????? 40 第 8 章 礦井提升?????????????????? ??? 42 第 9 章 礦井通風與安全?????????????????? 48 167。 1 風量的計算?????????????????????? 48 167。 2 礦井通風系統和風量分配???????????????? 50 167。 3 計算負壓及等積孔??????????????????? 50 167。 4 選取扇風機?????????????????????? 51 167。 5 安全生產技術措施??????????????????? 55 第 10 章 環境保護 ???????????????????? 58 167。 1 礦井建設對環境的 影響 ????????????????? 58 167。 2 各種污染的防治措施 ?????????????????? 58 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 20 第 1 章 井田概況及地質特征 167。 1 礦區概述 一、地理位置及交通條件 （一）、交通條件 甘莊煤礦位于 大 同市 新榮 區西村鄉夏莊村附近，距大同市 30km。公路、鐵路交通便利，有公路于大同至豐鎮公路相通，距大秦鐵路線配套的上深澗煤炭集運站、麻村集運站 7km，屬大同市新榮區區營煤礦。井田 東西 長 約 ，南北 寬 約 ， 面積約 ， 該礦區 南 鄰 大同礦務局晉華宮礦及 水泉和小梁 溝煤礦， 西部為大同礦務局云崗礦及戶部鄉小梁 溝煤礦 ，北部為 新榮 區郭家窯鄉煤礦。 （二）、地理位置 該礦區為平緩的丘陵地帶，地形標高在 +1245～ +1383m 之間十里河從本井田南部流過。該河發源于左云縣附近，由西向東進入大同平原與御河相匯注入桑干河。河流寬度：上游 50m，中游 200m，下游達 600m，河床坡度 0～ 2176。河水流量隨大氣降水而變化而變化，其常年流水由各個支溝的污水匯合而成，能保持常年不干，最大流量為 381m3/s，最小，最高洪峰 745m3/s。 二、礦區的工農業生產建設概 況 礦區位于大同市新榮區，工業、農業和教育事業均比較發達，工業以煤礦為主，主要農作物有谷子、玉米、土豆等，經濟作物有葵花、蘋果和梨等。該區經濟形勢良好，礦井建設和生產的勞動力來源充足。磚、石、水泥等建筑材料本地能滿足供應。 三、礦區電力供應基本情況 礦井電源引自吳官屯變電站，電壓等級 10kV；為雙回路供電。 四、礦區的水文簡況 本地區地下無豐富的含水層，水源缺乏，僅有中侏羅系云崗石窯段底部灰綠色粗砂巖為主要含水層，如奧陶系灰巖富水性極強，厚度為，出水量為 ，可作為工業、生活及礦井供水 水源。 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 21 五、礦區的地形與氣象 本區屬典型的大陸性氣候，冬季寒冷，風沙嚴重，夏季炎熱，氣候干燥。年平均氣溫 5℃～ ℃， 5～ 8 月份氣溫最高，最高溫度 37℃，12～ 1月份氣溫最低，最低為 ℃，風向多為西北、北、北東，風力最大 7～ 8 級，一般為 4～ 5 級。降雨多集中在 7～ 8 月，全年平均降雨量 407mm，最低為 363mm，最高為 532mm。月最大降雨量 153mm；平均全年蒸發量 1923mm，每年 4～ 7月份最大，最大全年蒸發量 2801mm，最低為 1598mm，月最大為 342mm，最小 20mm。 冰凍期每年從 10 月到第二年 4 月，凍結深度在 ～ ，最大凍結深度 ，積雪深度 4～ 9cm。 本區地震烈度為 7度區。 六、礦區開發史及周邊小窯狀況 該礦區 南 鄰 大同礦務局晉華宮礦及水泉和小梁 溝煤礦， 西部為大同礦務局云崗礦及戶部鄉小梁 溝煤礦 ，北部為 新榮 區郭家窯鄉煤礦。 現該礦范圍內未發現有其它小煤礦開采，四鄰范圍內的小煤礦與該礦礦界明確，未發現有越界開采情況。 該礦 1981 年開始籌建，分三期建設，現第三期工程第一水平開采完畢，實際生產能力已接近 600kt/a，為礦井正常生產接續，正在做水平延深工作，下部煤組即 1 14 號煤層，開拓方式為斜井開拓。井筒現狀如下表 111。 表 111 現有井筒特征表 井筒名稱 傾斜長度（ m） 坡度 井筒用途 安裝設備 主斜井 544 25176。10′ 提煤、進風兼作安全出口 副斜井 508 25176。26′58″ 運人、料、進風兼作安全出口 回風斜井 560 30176。 回風兼作安全出口 BDK54No24 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 22 167。 2 井田地質特征 一、地層 本井田位于大同煤田東北邊緣，其分布地層由老到新依次為：上太古界五臺群、古生界寒武系、中生 界侏羅系、白堊系以及新生界第四系。 集寧群（ Ar12 jn ） 由肉紅色、暗灰色花崗片麻巖、角閃片麻巖組成，出露在青瓷窯斷 層以東。與上伏地層呈角度不整合接觸關系。 寒武系（ε） 下部主要以深灰色、灰色厚狀石灰巖為主，中間夾綠色泥漿。上部 為紫紅色、豬肝色泥巖、砂質泥巖。與上伏地層呈不整合接觸關系。 侏羅系中統大同組（ J2d） 本區主要含煤巖系，地表出露在本區東部。地表厚度為 ～，一般厚度為 。巖性主要為灰白～淺灰色粗粒砂巖、中砂巖、深灰色細砂巖、粉砂巖、砂 質泥巖及煤層組成，水平層理、微波狀層理發育。含煤達 13 層之多，其中達可采厚度的煤層有 6 層。底部有一層極不穩定的灰白色粗砂巖，經常相變為粉砂巖或者砂質泥巖，含植物化石。 大同組含煤地層沉積邊界位于本北部，（原甘莊勘探區 653 號南450m， 7號孔西北 1150m， 8號孔西井田北 1500m點的聯線為沉積邊界線）。與上伏地層呈平行不整合接觸關系。 侏羅系中統云崗組青瓷窯段（ J2y1） 地表露頭出現在井田東部，地層平均厚達 。巖性為灰白色中粒砂巖、砂粒巖為主，鈣、硅質膠結，膠結程度良好，分選與滾園度較差 。含鐵質，交錯層埋發育，層間夾有大量透鏡狀薄煤層及線狀分界的煤線。底部有一層厚約 8～ 24m 的石英質砂巖（ K21標志層），為大同組與云崗組之間的分界砂巖。與上伏地層呈整合接觸關系。 侏羅系中統云崗組石窟段（ J2y2） 地表出露在井田南部，地層 0～ 115m，巖性為紫、紫紅、紫灰色砂巖及砂質泥巖組成。粗砂巖中局部含有礫石，底部有一層灰綠色含礫石，底部有一層灰綠 色含粒粗砂石。與上伏地層呈不整合接觸關系。 白堊系左云組（ Kz） 地表出露在井田北部沖溝之中，地層厚度 0～ 。巖性以礫巖、砂巖及紅色、雜 色砂質泥巖互層，膠結較為疏松。與上伏地層呈不整合接觸關系。 第四系（ Q） 屬黃土及沖積層，地層厚度 0～ 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 23 二、含煤地層 大同侏羅紀含煤地層含有 11 個煤（層）組， 21 個可采煤層，這些煤層分布態有單層狀和分叉合并狀兩種。古構造與古地理控制著大同組巖性、巖相帶的分布，同時也控制著煤層的合并、分叉以及富煤帶在時間上與空間上的分布，富煤帶位于煤田東部晉華宮、忻州窯、同家梁、白洞一線，薄煤帶位于煤田西部新山、東條澗以及煤田北端的甘莊地區。 隨著聚煤凹陷的發展變化，煤系沉積從煤田東南部的古低洼地帶逐漸向北擴展，表現煤田東南部口泉溝一帶下部旋迴煤層比較發育，聚煤中心有隨著時間向北遷移的趨勢。 現對本井田含煤地層大同組（ J2d）自下而上敘述如下： 砂礫巖：灰色，成分為燧石、石英及泥質包體，極不穩定，常相變為粗砂巖、粉礫巖或砂質泥巖，厚 0～ 。 粉砂巖：灰色，局部相變為中～細粒砂巖，巖層由南向北增厚，北部夾有煤線兩層。厚 2～ 。 14 號煤層：灰黑色，厚 0～ ，一般為 ，局部相變為炭質泥巖。 中、粗礫砂巖：灰白色，常相變為粉砂巖。厚 ～ ，一般 厚 。 11號煤層：全區普遍發育，厚 ～ ，一般厚 。 細粒砂巖：灰白色，局部夾灰色粉砂巖，中部夾不穩定薄煤一層，局部開采。砂巖從南往北變薄，厚 ～ ，一般厚 。 8號煤層：全區發育。煤層厚度由北往南變薄，厚 ～ ，一般厚度 。 粉砂巖：深灰色，緩波狀層理發育，含植物化石布列亞錐葉蕨。層厚 ～ ，一般厚 。 7號煤層：結構單一，煤層穩定，全區可采，厚 ～ ，一般厚 。 粉砂巖：深灰色，局部夾灰色細砂巖及灰白色中粒砂巖條帶，巖石粒度由上往下有變粗的趨勢，層間夾薄煤層 2～ 3 層。厚 ～，一般厚 。 1 3號煤層：煤層穩定，結構簡單，厚 ～ ，一般厚 。 1細砂巖：灰色，常與砂質泥巖互層，局部相變為灰白色中粒砂巖，厚 ～ ，一般厚 。 1 23 號煤層：井田內不可采，中、北部可采。厚 ～ ，一般厚 。 1細粒砂巖：局部相變為粉砂巖。厚 ～ ，一般為 。 1 22 號煤層：全區可采。本井田該煤層頂板為砂礫巖，井田北部往往見灰 高等職業技術 學院畢業設計指導書 —— 采礦工程專業 24 黑色粉砂巖為其直接頂板。厚 ～ ，一般厚 。 1細粒砂巖：灰色，主要發育在井田北部，頂部偶見不穩定的 21薄煤層一般厚 0～ 。 本井田大同組（ J2d）地層總厚 ～ ，一般厚 ，含煤 13 層，煤層總厚平均為 ，含煤系數為 %。 三、井田內煤系地層的主要地質構造 本井田位于大同向斜的東北角。大同向斜為一不對稱復式向斜構造，軸向 NE30186。～ 50186。向 北東傾伏，兩翼差異很大，西北翼寬緩，地層傾角 5186。～ 15186。；東南翼陡峻，地層傾角 20186。～ 60186。，向斜軸部地層趨于平緩。向斜東部、東南部構造較復雜、斷層多，北部和西北部構造簡單，斷層與褶皺少見。 甘莊井田有一走向南北的向斜構造，向斜軸在 2 號孔、云四 327 號孔及夏莊村的聯線上，軸部巖層傾角平緩，傾角 2186。～ 7186。東翼由于受青磁窯逆斷層的影響。巖層傾角變陡，在寬不到 350m 的距離內，地層傾角從西向東由 10186。增加到 70186。～ 80186。 青磁窯逆斷層為本井田東部的邊界斷裂，斷層走向 N10～ 15186。W，呈彎曲狀，傾向北東，下盤 地層為中侏羅統大同組，巖層傾角高達 70186。～80186。，上盤地層為五臺群的片麻巖或寒武系地層，老地層覆蓋在新地層上，其斷距約為 200～ 300m 以上。 井田內構造簡單，次級褶曲與斷層不多。甘莊煤礦在開采過程中未發現影響開采的斷層和褶曲，只是井田東部受青磁窯逆斷層影響，使煤層產狀近視直立，影響煤層的開采與水文地質條件。 本區構造類型為簡單型。 四、井田的水文地質及礦井涌水量概況 （一）、水文地質 （ 1）中侏羅統大同組 巖性為灰色粉砂巖、細砂巖為主，其次為灰白色中砂巖及煤層、炭質泥巖組成。含水性極弱，鉆進中 沖洗液無消耗，水位無變化。 （ 2）中侏羅統大同組青磁窯段 含水層主要為礫巖，一般厚 6～ 24m。巖性以灰白色石英質碎礫石為主，砂礫次之，礫石直徑大者 9cm，磨圓度中等。硅質膠結，堅硬，巨厚層狀。在鉆進過程中沖洗液（泥漿）消耗量達 ～ 。 甘莊煤礦在開采 22號煤層時，頂板礫巖裂隙出水，單個出水點水量達 ，絕大多數為淋頭水，向斜兩翼部位無出水點。 高等職業