1、太原理工大学继续教育学院毕 业 设 计 说 明 书毕业生姓名 ： 胡郑国专业 ： 采矿工程专升本学号 ： 1442041D016指导教师 ：所属系（部） ： 采矿工程系二一 年 月I太原理工大学继续教育学院毕业设计评阅书题目：贾家沟煤矿 150 万吨设计采矿工程 系 采矿工程 专业 姓名 胡郑国 设计时间：201 年 月 日201 年 月 日评阅意见：成绩：指导教师： （签字）职 务： 201 年 月 日II太原理工大学继续教育学院毕业设计答辩记录卡采矿工程 系 采矿工程 专业 姓名 胡郑国 答 辩 内 容问 题 摘 要 评 议 情 况记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩 答辩组评
2、定成绩 综合成绩注：评定成绩为 100 分制，指导教师为 30%，答辩组为 70%。专业答辩组组长： （签名）201 年 月 日i摘 要本设计是开采贾家沟煤矿 04、10#煤层，本矿位于吕梁市离石区城北街道办事处沙麻沟村，行政区划属离石区管辖。该矿西部外有 209 国道通过，南距王家沟约3km，距离石区约 7km，交通十分便利。煤层厚度分别为 1.98m、5.96m，煤层间距为28m。据井田外围资料调查该井田为低瓦斯矿井，4#煤层瓦斯涌出量平均为3.14m3/t。煤层均有爆炸危险性。煤的自燃倾向等级为级，不易自燃。根据矿井涌水量预测，该矿矿井 4#煤层涌水量一般为 80-160 m3/h，矿井
3、开拓延深开采 10 号煤时，涌水量会增大。开拓方案一：在东西走向，沿井田边界线布置大巷，采用主、副斜井开拓方式，大巷布置采用集中布置。采用分区式回风。开拓方案二：在东西走向及南北走向沿井田边界线布置大巷，采用主斜井、副立井开拓方式，大巷布置采用集中布置。采用分区式回凤。方案一、二的工业广场都位于武家村附近。方案二巷道掘进工作量较方案一巷道掘进工作量大，工业场地也较大，所以选择方案一。开拓方案一中将整个井田划分为三个盘区， 28 个条带。 矿井达产时的首采工作面位于一号盘区，该盘区划分为 7 个条带，工作面长度为 200m，推进长度为 2100m，回采工艺采用后退式、综采一次性采全高机械化采煤法
4、，采用“三八制”作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。矿井通风采用抽出式通风，矿井总风量为 65m3/s。困难时期和容易时期的风阻分别为 1572 、1960 。通风机的型号为 FBCDZ-8-NO22B，其风量范围为 55-123m3/s,风压aPa范围为 756-2860 。P关键词：矿井开拓、采煤方法、综合机械iiAbstractThis design is the exploitation of coal mine 04,jia jia gou 10# coal, the mine is located in Lishi District North Street offices S
5、ha Ma Gou Cun, Lvliang City, administrative division is Lishi District jurisdiction. The mine of West Road 209, South from Wangjiagou about 3km, distance stone area of about 7km, the traffic is very convenient. Coal seam thickness are respectively 1.98M, 5.96m, seam spacing of 28m. According to Ida
6、Ida for external data to investigate the low gas mine, 4# gas emission with an average of 3.14m3/t. Danger of explosion of coal seam are. Coal natural tendency of grade , not easy to spontaneous combustion. According to the prediction of water yield of mine, the mine 4# coal seam water inflow in gen
7、eral for 80-160 m3/h, the exploitation of coal mine deep mining of No. 10 coal, water quantity will increase.Development plan: in the east-west, along the boundary line layout of roadway, the principal, deputy inclined shaft development mode, roadway layout adopts centralized layout. The zone return
8、 air.Scheme two: to develop along the mine roadway boundary arrangement in east-west and north-south, the main inclined shaft, vertical shaft development mode, roadway layout adopts centralized layout. The partition type back to phoenix.Scheme one or two industrial Plaza are located near the village
9、 wu. Scheme two roadway drivage workload is scheme of tunnel excavation work, industrial site is large, so the selection scheme. One of the mine development plan will be divided into three zones, 28 bands.The first longwall mine production when located in a dial area, the area of the plate is divide
10、d into 7 bands, the length of the working face is 200m, promote the length of 2100m, retreating, fully mechanized mining all high disposable mechanized mining method mining technology, using the “three eight system“ operating system. Goaf with fully caving method of roof management. Mine ventilation
11、 exhaust ventilation method, mine total wind quantity is 65m3/s. The times of difficulty and period of easy wind resistance is respectively 1572, 1960. Fan type FBCDZ-8-NO22B, the air volume range is 55-123m3/s, the pressure range of 756-2860.Key words: mine development, mining method, comprehensive
12、 mechanized coal miningiii目 录第一章 井田概述和井田地质特征 1第一节 矿区概述 1第二节 井田地质特征 5第三节 煤层的埋藏特征 7第二章 井田境界与储量 .12第一节 井田境界 .12第二节 地质储量的计算 .12第三节 可采储量的计算 .13第三章 矿井工作制度与生产能力 .15第一节 矿井工作制度 15第二节 矿井生产能力及服务年限 15第四章 井田开拓 .17第一节 井田开拓方式的确定 .17第二节 盘区的划分及开采顺序 .21第五章 矿井基本巷道及建井计划 22第一节 井筒、石门与大巷 .22第二节 井底车场 .24第三节 建井工作计划 .25第六章 采
13、煤方法 .27第一节 采煤方法的选择 .27第二节 确定盘区巷道布置与要素 .28第三节 回采工艺及劳动组织 .29第四节 盘区的准备与工作面接替 .31第七章 井下运输 .37第一节 运输系统和运输方式的确定 .37第二节 运输设备的选择和计算 .37第八章 矿井提升 .40第一节 主提升 .40第二节 副井提升方式及设备 .44第三节 矿井排水 .45第九章 矿井通风与安全 .47第一节 风量的计算 .47第二节 矿井通风系统和风量分配 .50第三节 计算负压及等积孔 .51第四节 选择矿井通风设备 .55第五节 安全生产技术措施 .58第十章 经济部分 .60第一节 矿井设计概算 .60
14、第二节 劳动定员和劳动生产率 .62外文资料 .68参考文献 .77致 谢 .78太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书1第一章 井田概述和井田地质特征第一节 矿区概述一、矿区地理位置及交通条件贾家沟煤矿位于吕梁市离石区城北街道办事处沙麻沟村，行政区划属离石区管辖。井田地理坐标为：东经 11108491110959北纬 373352373446该矿西部外有 209 国道通过，南距王家沟约 3km，距离石区约 7km，与太(原)军(渡)干线公路相连，距吕梁火车站 2km,又与孝柳铁路邻近，经离石区向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市，交通十分便利。太原理工大学继续教育学院毕业设计
15、说明书2二、矿区的工农业生产建设状况该区属中、低山区，区内地形复杂，侵蚀冲刷强烈，沟谷发育，井田总体地势北高南低，最高点位于井田东北部，海拔为 1179.16m，最低点位于井田西部沙麻沟村西，海拔为 950.0m，最大相对高差为 229.16m。 北川河流经本井田西部外围，井田内无河流，但沟谷较发育，雨季时有短暂洪水泄流均汇入北川河，北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河。该区位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候，其特点为四季分明，昼夜温差大，冬季少雪干旱，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多。据 19821990 年离石县城关镇气象资料，年最大降水量为 744.8mm(1985
16、年)，最小降水量为 327.3mm(1986年)，年平均降水量 507.0mm，降水量多集中在 7、8、9 三个月；最高气温 32.5，最低气温-21.7，年平均气温 8.9。年蒸发量为 14821941mm，蒸发量大于降水量。每年 11 月份结冰。次年 3 月份解冻。 最大冻土深度 0.85m，全年无霜期平均为 186d。冬季多西北风，夏季多东南风，最大风速日平均值为 3.1ms。据山西省地震局发布的地震烈度表，本区属六级烈度区。据史料记载，1829 年(清道光九年三月)离石地区曾发生过 5 级以上地震。震中在离石区东部。本区以农业为主，主要农作物有谷子、莜麦、豆类及油料等，近年工矿企业发展
17、较快，其中煤矿为该区重要的支柱行业。三、矿区的电力供应基本情况该煤矿目前生活用水取自于井筒中的浅层潜水。开拓中，在井筒壁做一水仓将第三、四系中的浅层潜水积贮起来，用水泵抽出地面直接供生活之用。而生产用水为处理后的井下排水。扩建后，现有水源不能满足生产要求，需打深井。矿井供电采用双回路供电方式，两回路 10kV 电源分别引自下安变电站及沙会则变电站。四、矿区的水文简况（一）地表河流本地区常年性河流有属于黄河水系的三川河及主要支流北川河 (流量 1.98 m3s)，东川河（流量 0.70 m3s）和南川河（流量 0.50 m3s） 。本井田位于北川河东部。（二）含水层太原理工大学继续教育学院毕业设
18、计说明书31、变质岩类风化裂隙含水层组分布于区域西部的王家会背斜轴部及东部广大地区，岩性为前寒武系的混合岩化花岗岩、片麻岩等。一般泉流量小于 0.5Ls，水质优良，为 HC03-Ca2+型，矿化度 0.20.5gL。2、碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组奥陶系由灰岩、豹皮灰岩、泥炭岩和白云质灰岩组成。厚度大、水位标高一般在 810829m 之间，单井出水量一般大于 1000td，水质良好，为 HC03-Ca.Mg 型，矿化度 0.2-0.5gL。其中马家沟组岩溶发育，多见溶洞，富水性较好。而峰峰组较差。3、碎屑岩类裂隙含水层组本含水层组包括了石炭系和二叠系所有的含水层。石炭系太原组碎屑岩类及碳酸岩类裂隙
19、含水层：岩性为石灰岩(L 5、K 2、L 1)组成，彼此之间隔以泥岩及少量砂岩。单位出水量10500td，渗透系数 0.002758.53md，水位标高 8741044m。二叠系山西组砂岩裂隙含水层：岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩，富水性弱，单位出水量一般小于 10td，渗透系数 0.004130.012md，水位标高 8811053m。二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层：岩性主要由砂岩组成，易风化，裂隙发育，富水性好，在沟谷中泉水出露较多，流量一般为 0.010.5Ls，单位出水量为 10500td，渗透系数0.00180.22md。水位标高 8821078m。4、松散岩类孔隙含水层组主要是指分
20、布于三川河及其主要支流河谷中的第四系冲洪积砂砾岩层，一般厚度 35m，局部稍厚，泉流量达 18.7Ls，富水地段单井出水量 5001500td。第三系上新统底砾岩，呈半胶结状态，主要分布于沟谷中，富水性较差，泉流量一般为 0.20.4Ls，民井水量一般小于 10td。（三）隔水层各个含水层之间的泥岩及砂质泥岩及奥陶系泥灰岩等均是良好的隔水层。（四）地下水的补给、迳流及排泄太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书41、奥陶系岩溶水井田奥陶系岩溶水属柳林泉域，大气降水和地表水的入渗是主要的补给来源。岩溶水的迳流条件主要受地质构造的控制。从向斜两翼汇集于向斜轴部，进而沿主迳流带从北、南两个方向汇流于金
21、罗一带，流向柳林泉集中排泄区。柳林泉出露标高 801m 左右，泉群总流量 4.07 m3s。2、石炭系、二叠系裂隙水该含水层组的补给主要是来自大气降水和河流及河谷松散层的有限下渗补给。地下水一般顺地层沿倾向方向运移，在沟谷切割深处以泉的形式排出地表。另外，煤矿的人工开采是又一排泄途径。3、第四系及第三系孔隙水主要是大气降水和地表水的入渗补给，河谷松散层孔隙水与地表水联系密切。第三系含水层经短距离的迳流后，一般以泉的形式排泄于沟谷中，另外则是人工开采排泄。本井田位于中阳离石向斜中段东翼、东川河南侧，奥陶系岩溶水的迳流区。（五）矿井充水因素分析根据井田水文地质特征，及生产矿井资料证实矿井充水与和古
22、窑水与下部含水层的水均会通过裂隙涌入矿井。（六）构造对井田水文地质条件的影响本井田为一单斜构造，煤矿在开采中也未发现岩层的大规模破碎及矿坑水的异常增大等现象，预计构造对矿井的充水影响不大。（七）水文地质类型综上所述，该矿煤层为(顶板)孔裂隙充水矿床，同时结合多年来煤矿开采排水情况和本井田周围矿井的排水情况分析，本井田水文地质类型属简单。（八）采空区及古窑破坏区积水对本井田的影响本井田开采历史悠久，井田内存在有采空区及古窑破坏区，局部积水。另外，周围其它煤矿也在开采，水来源主要是顶板淋水和采空区渗水，但必须注意古窑积水，因采空范围不明，破坏程度不清，风化裂隙发育，受潜水补给蕴藏了一定量的采空积水
23、，对未来开发有潜伏性危险，应引起足够重视。（九）矿井涌水量太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书5该矿现开采 4 号煤层，实际生产能力 150 万 t/a，矿井涌水量一般为 80-160 m3/h，矿井开拓延深开采 10 号煤时，矿井充水主要是顶板淋水(太原组灰岩岩溶水)和采空区塌陷裂隙带导水，涌水量会增大。随着开采范围的扩大，致使塌陷裂隙的增多，上覆基岩风化带 含水层水及大气降水等的影响，矿井涌水量也将发生变化，因此，必须在生产过程中，加强水文地质工作，及时指导矿井安全生产。第二节 井田地质特征一、地层本井田内第四系、第三系地层广泛发育，地表未见基岩出露，井田内无钻孔资料，依据邻区钻孔资料将
24、本井田内地层由老至新分述如下：（一）奥陶系中统峰峰组（O 2f）为含煤地层之基底，为灰色、黑灰色，厚层状石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩，厚度约 70110m，平均 90m。（二）石炭系中统本溪组（C 2b）本组地层岩性为灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、灰色粘土岩、浅灰色石灰岩及灰白色、深灰色碎屑状铝土矿。其底部铝土矿及粘土岩中含黄铁矿结核，含植物化石。厚度 24.0548.71m，平均 35.33m，与下伏地层呈平行不整合接触。（三）石炭系上统太原组（C 3t）本组地层由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，含植物化石。为主要含煤地层之一，厚度76.8698.
25、52m，平均 89.75m。与下伏本溪组地层为整合接触。（四）二叠系下统山西组（P 1s）本组地层岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。井田东部该组地层大部被剥蚀，仅存于中西南部，最大残留厚度约 55m 左右，与下伏地层呈连续沉积。（五）第三、四系(N+Q)上部淡黄色黄土、砂土、亚砂土、质软、疏松、垂直节理发育，局部含砾石层。太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书6厚度一般为 010m，平均 8.50m 左右。 中部为棕黄色砂土、粘土、棕红色粘土，含条带状钙质结核层，厚度一般为040m，平均 25m 左右。下部为棕红色砂质粘土，砾石层夹有钙质结核，底部见半胶结砾石层，砾石
26、为石灰岩及少量片麻岩。与下伏地层呈角度不整合接触。厚度一般为 0170m，平均140m 左右。二、含煤地层井田内含煤地层为石炭系上统太原组(C 3t)及二叠系下统山西组(P 1s)，现分述如下：（一）石炭系上统太原组(C 3t)该组地层为 K1砂岩之底至 L5灰岩之顶，为一套海陆交互相含煤沉积，岩性由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，共含煤 5 层，自上而下编号为 6、7、10、11、12 号，其中，10 号煤层为全井田可采煤层，其余煤层不稳定，不可采，本组地层底部发育一层较稳定的中粒砂岩(K 1)，与下伏本溪组地层呈整合接触。（二）二叠系下统
27、山西组(P 1s)该组为一套陆相碎屑含煤地层，岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，本组厚度 55m，共含煤 5 层，自上而下为 2、3、4、5、5下号，其中，4 号煤层为井田可采煤层，其它为不可采的薄煤层，本组地层底部发育一层稳定的中粒砂岩(K 2)，与下伏太原组呈整合接触。三、地质构造（一）区域构造本井田处于华北地台之山西隆起之西缘，鄂尔多斯台坳的河东断凹部位，发育有近南北向褶皱及高角度的正断层。区域构造主要有离石大断裂和中阳离石向斜。本井田位于中阳离石向斜西翼北东部。（二）矿区构造本井田为一单斜构造，走向北西南东，倾向南西，倾角 3左右，断层、陷落柱不发育，无岩浆岩
28、侵入。总之，井田构造属简单类型(Ia)。太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书7第三节 煤层的埋藏特征一、煤层的赋存特征（一）含煤性井田内赋存含煤地层为山西组、太原组，总厚度 144.75m，含煤 10 层，煤层总厚约 9.14m，含煤系数为 6.31，其中山西组地层厚度 55m，煤层厚度 2.89m，含煤系数 5.25，太原组地层厚度 89.75m，煤层厚度 6.25m，含煤系数 6.96。（二）可采煤层井田内可采煤层共 2 层，分别为 4、10 号煤层，现分述如下：4 号煤层：位于山西组中下部，下距 K2砂岩约 24m 左右，厚度 1.942.02m，平均 1.98m，结构简单，含一层夹矸
29、，顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩，该煤层在井田东部已大面积剥蚀且风氧化严重，可利用资源仅赋存于井田西南部，为稳定可采煤层，属本矿批采煤层之一。10 号煤层：位于太原组中部，L 1灰岩之下，上距 4 号煤层约 28m 左右。煤层厚度 5.926.00m，平均 5.96m，结构复杂，含夹矸 04 层，顶板为石灰岩，厚度10m 左右，底板为砂质泥岩，井田东部被剥蚀且风氧化，煤层经风氧化后压实变薄，该煤层为稳定可采煤层，亦属本矿批采煤层之一。地层综合柱状图 1-3-1太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书8地 层 单 位 厚 度 （最 小 最 大平 均 柱 状 岩 性 描 述 水 文 地 质 特 征古生
30、 界 系 统 组界 二叠系系炭石 下统统上标 志层 及煤 层标 号组山西组原太 以 中 粒 砂 岩 底 为 下 界 ， 与连 续 沉 积 ， 岩 性 由 灰 白 色 各 粒 级砂 岩 ， 灰 色 灰 黑 色 砂 质 泥 岩 、泥 岩 及 煤 层 组 成 ， 共 含 煤 层 ， 自上 而 下 为 、 、 、 、 下 号 ，其 中 ， 号 煤 层 为 井 田 可 采 煤 层 ，其 它 为 不 可 采 的 薄 煤 层 以 等 砂 岩 为 主 要 含 水 层 ，富 水 性 弱 以 砂 岩 为 地 界 ， 岩 性 由 灰 白 色 各粒 级 砂 岩 、 灰 色 、 灰 黑 色 砂 质 泥岩 、 泥 岩 、
31、 黑 色 炭 质 泥 岩 、 浅 灰 色石 灰 岩 及 煤 层 组 成 ， 含 煤 层 ， 自上 而 下 编 号 为 、 、 、 、号 ， 其 中 ， 号 煤 层 为 全 井 田 可 采煤 层 ， 其 余 煤 层 不 稳 定 ， 不 可 采 含 水 层 以 、 、 石 灰 岩 为 主 ，属 富 水 性 弱 的 含 水 层综 合 柱 状 图太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书9煤层特征见表 1-3-1。表 1-3-1 可采煤层特征表厚度(m) 顶底板岩性地层单位煤层编号 最小 最大 平均层间距（m）可采程度顶板 底板山西组 4 1.94 2.02 1.98 稳定可采 砂质泥岩 细砂岩太原组 1
32、0 5.92 6.00 5.96 28 稳定可采 石灰岩 砂质泥岩二、煤质及工业用途（一）煤的物理性质及煤岩特征各煤层主要为黑色、褐黑色，条带状结构，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为23，有一定韧性，不规则状，阶梯状断口，比重稍大；内生裂隙发育。1、宏观煤岩特征各煤层的宏观煤岩特征基本相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤，镜煤、少量丝炭、宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。条带状结构，线理状结构，层状构造，次为均一状结构，块状构造。2、微观煤岩特征4、10 号煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之；其中有机组分中又以镜质组为主，丝质组次之，无机组分主要为粘土岩，少量石
33、英及硫化物类。镜质组油浸最大反射率(RMax)：4 号煤为 1.36，10 号煤为 1.311.59，平均1.49（二）煤的化学性质、煤的用途1、煤的化学性质根据 2006 年 6 月 23 日山西煤矿安全装备技术测试中心检验报告及原报告对 4号煤层煤质化验资料，结果如下：水分(Mad)：原煤 0.483.99，浮煤 0.55;灰分(Ad)：原煤 6.4711.00，平均 9.57；浮煤 6.638.00，平均7.32;挥发分(Vdaf)：原煤 20.0023.22，平均 21.67；浮煤 20.3722.41，平均 21.60;太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书10全硫(Std)：原煤
34、0.390.64，平均 0.5；浮煤 0.510.66，平均0.59;发热量(Qgr.d)：27.99MJkg;粘结指数(GR.I)：87;胶质层厚度(Y)：20.5mm;固定碳(Fc.d)：原煤 67.62;焦渣特征(CRC)：原煤 7;真密度(TRD)：原煤 1.30tm 3;磷(Pd)：原煤 0.0038;根据山西省离石区高崖湾煤矿扩建勘探(精查)报告对 10 号煤层煤质化验资料，结果如下：水分(Mad)：原煤：1.50；浮煤：0.69;灰分(Ad)：原煤 15.8421.73，平均 18.34；浮煤 6.20 11.51，平均9.07;挥发分(Vdaf)：原煤 18.7424.59，平
35、均 22.63；浮煤 16.2420.25，平均 17.23;全硫(St.d)：原煤 1.022.11，平均 1.52：浮煤 0.861.96，平均1.47;发热量(Qgr.d)：26.55MJkg;粘结指数(GR.1)：73;焦渣特征(CRC)：原煤 56;磷(Pd)：0.019;2、煤的用途4 号煤为低灰、低硫、特低磷、高热值之焦煤。10 号煤为低灰中灰、中高硫高硫、特低磷、高热值之焦煤。4 号煤可用作炼焦用煤；10 号煤可作炼焦配煤和动力用煤。（三）煤的工艺性能据地质报告资料，4、10 号煤具有良好的结焦性，焦炭的抗碎性及耐磨性能良好。太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书11（四）煤的
36、可选性据山西省离石区高崖湾煤矿扩建勘探(精查)报告资料，当选用理论灰分为8时，4 号煤为极易选煤，10 号煤为中等可选煤。当选用理论灰分为 6时，4、10 号煤均为极难选煤。三、瓦斯、煤尘爆炸性及煤的自燃性（一）瓦斯该矿 4 号煤层相对瓦斯涌出量 3.14 m3/t，绝对涌出量 0.82 m3/min，CO 2相对瓦斯涌出量 2.02 m3/t，绝对涌出量 0.35 m3/min，为低瓦斯矿井。（二）煤尘本矿于 2006 年 6 月由山西煤矿安全装备技术测试中心进行了 4 号煤煤尘爆炸性测试，煤层具有爆炸性。参照邻近的七里滩村煤矿的鉴定资料，10#煤煤层也具有爆炸性。（三）煤的自燃本矿于 20
37、06 年 6 月 23 日由山西煤矿安全装备技术测试中心对 4 号煤层进行了煤的自燃倾向性测试，自燃等级为级，倾向性质为不易自燃；参照七里滩村煤矿鉴定资料，10 号煤也为不易自燃煤层，自燃等级为级。四、其它开采技术条件顶、底板条件：(1) 4 号煤层顶板岩性为砂质泥岩，厚度约 4m 左右，其上为一层厚约 1m 的粉砂岩，裂隙发育，不易管理。底板岩性为细砂岩，平均 1.5m 左右，据邻区高崖湾煤矿扩建勘探(精查)地质报告，顶板抗压强度 60.3-89.6MPa，稳定性差。(2) 10 号煤层顶板为 L1石灰岩，厚约 18m 左右，裂隙发育。底板岩性为砂质泥岩，厚度约3.50m 左右，据邻区高崖湾
38、煤矿扩建勘探(精查)地质报告，顶板抗压强度75.2161.7MPa，比较稳定，但局部裂隙发育，加之地下水活动的影响，存在不稳定因素。太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书12第二章 井田境界与储量第一节 井田境界贾家沟井田由以下 7 个坐标点连线圈定，拐点坐标如下：1.X=4159000 Y=19511490 2.X=4159000 Y=19517495 3.X=4162928 Y=195183404.X=4163250 Y=195165105.X=4161250 Y=195157576.X=4161250 Y=195117967.X=4161239 Y=19518337本井田属不规则井田，其
39、南北最长距离为 4200m，东西最长距离 6475m,面积18.96km2。第二节 地质储量的计算依地质报告中所提供的可采煤层底板等高线图,因地质报告中未提供详细的井田地质分级储量资料,现根据井田面积,煤层厚度,容重的资料,将本井田内的煤层都看作探明的可采储量进行估算.经提供的贾家沟井的地质储量图,计算本井田的面积为 18956975 平方米,根据地质报告中提供的资料,本井田设计的 4 号煤层的平均厚度为 1.98m，10 号煤层的煤层平均厚度为 5.96m,煤层的平均容重为 1.45t/m3。 其工业储量计算如下：Zc = S H式中 Zc 矿井工业储量，Mt S 井田面积, 2m太原理工大
40、学继续教育学院毕业设计说明书13H 煤层厚度,m煤的密度，即容重 t/m3ZC1 = 189569751.981.45/cos3= 54500166t=54.5Mt10 号煤层：ZC2 = 18956975 5.96 1.45 /cos3=164051007t=164.05Mt矿井工业总储量：Zc = ZC1 + ZC2 =54.5+164.05= 218.55Mt第三节 可采储量的计算因井田边界的煤柱、井筒及工业广场的煤柱、城镇与村庄煤柱、河流煤柱及已探明的井田内的断层等所需的煤柱均没有实际数字可选用,也没有资料,所以按煤柱计算法进行估算。其中工业广场等煤柱损失按工业储量的 10%计算,因
41、4 号煤层为中厚煤层,10 号煤层为厚煤层，根据煤矿设计规范的要求,4 号煤层的采区回采率为80%，10 号煤层的采区回采率为 75%。煤层可采储量计算公式为：Z = （ Z c P ） C式中 Z 矿井可采储量，MtZc 矿井工业储量，MtP 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量，本矿井按储量的 10%计算，C表示采区采出率，4 号煤层为中厚煤层,而 10 号煤层为厚煤层，所以取 C1=80%，C 2=75%。Z1 = （Z C1P）C 1= 54.50.90.8太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书14= 39.24MtZ2 =（Z C2P）C 1 = 1
42、64.050.90.75= 110.73Mt所以：Z = Z 1+Z2= 39.24+110.73=149.97Mt太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书15第三章 矿井工作制度与生产能力第一节 矿井工作制度由煤炭工业矿井设计规范规定，设计矿井年工作日数为 330d。设计施行三八作业工作制，其中两班生产，一班检修，两个采煤班，在采煤班内进行“落、装、运、支、移等工序，准备班进行回柱放顶、检修设备、推移转载机等工作。每煤班工作小时为 8 小时，每昼夜净提升量为 16 小时。关于工作制度，按每班完成的循环次数应为整数，即每一个循环不要跨班完成，否则不便于工序之间的衔接，施工管理也比较困难，不利于实
43、现正规循环作业。第二节 矿井生产能力及服务年限矿山生产能力是矿山建设最重要的问题之一,生产能力确定的正确与否直接关系着企业投资和经济效益的好坏,因此必须认真的深入的调查研究以确定好矿山的生产能力根据实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭需求量及生产的需要和设计任务书，确定本井田年产量为 150 万 t/年。其设计依据如下：开采四号煤层时，布置一个工作面生产，每昼夜为两个班生产，其中每班进 5 刀，工作面长度初步确定为 200m,则根据条件可粗劣计算矿井工作面的生产能力为：0.852001.981.4523300.95=1440093t，采掘工作所出的煤按照回采出煤的 10%计算，则年采掘出煤为
44、 144009310%=144009.3t，全矿井年出煤为 1584102t.考虑生产过程可能出现停产整顿等情况，确定矿井生产能力为 150 万 t/年。本矿井设计可采储量为 149.97Mt，矿井生产能力确定为 150 万 t/年， 规程规定了大，中，小型矿井的服务年限以及生产能力与服务年限的关系式： 太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书16T=Z/(AK )式中 T 矿井服务年限，aZ 矿井可采储量，万 t(Z=149.97Mt )A 矿井设计生产能力，万 t/年。K 储量备用系数，一般取 1.5矿井服务年限：T=149.97/(1.51.5)=66.7（a）根据煤炭工业矿井设计规范的要
45、求，生产能力为 150 万 t/年的矿井，其矿井设计服务年限应大于 60 年，本矿井设计服务年限为 66.7 年，符合煤炭工业矿井设计规范的要求。我国各类井型的矿井和服务年限见表 3-2-1 表 3-2-1 我国各类井型的矿井和服务年限井型 设计生产能力(Mt/a) 矿井服务年限特大 3.05.0 70大 1.22.4 60中 0.450.9 50太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书17第四章 井田开拓第一节 井田开拓方式的确定一、确定开拓方式的主要原则1、确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理地确定开采水平数目和位置；3、合理布置大巷及井底车场；4、确定矿井开
46、采程序，作好开采水平的接替 ； 5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造；6、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；7、尽可能提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效； 8、投资少，工期短，见效快。二、井筒的位置、形式、数目及矿井通风方式（一）工业广场位置的选择该区属中、低山区，区内地形复杂，侵蚀冲刷强烈，沟谷发育，井田总体地势北高南低，最高点位于井田东北部，海拔为 1179.16m，最低点位于井田西部沙麻沟村西，海拔为 950.0m，最大相对高差为 229.16m。 工业广场的选择应位于地面比较开阔，有足够的场地布置主、副井地面生产系统；目前已具备较好的供电条件，地面运输条件良好，供水距离
47、较近，征地费用较便宜的地方。并且尽量选择位于井田储量的中央，对井下开拓布置有利，矿井运输和通风较有利的地方。根据上述原则，并结合该矿井的实际情况，将该矿井的工业广场选在位于该井田内的武家村附近。因为该处地势较为开阔、平坦，而且此处的交通较为便利，也具备了良好的供电、供水系统。（二）井筒形式的选择该矿工业广场位于井田内的武家村附近，该处煤层埋深约 220m 左右，可供选择太原理工大学继续教育学院毕业设计说明书18的井筒形式有斜井和立井。方案一 : 采用主、副斜井开拓方式。主斜井 X=4160408.8，Y=19515249.2，作为主提升井，采用料石砌碹支护方式。主井筒内铺设胶带输送机，担负全矿
48、井的煤炭提升任务，井筒方位角为 180，主井井筒倾角为 23兼作进风井，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口。副斜井X=4160376.1，Y=19515609.2，作为运送材料、提升矸石之用，井筒方位角为 270，倾角为 21，采用料石砌碹支护方式，井筒内铺设轨道，担负全矿井的矸石、材料。方案二 ：采用主斜井、副立井开拓方式。主斜井X=4161150.9，Y=19515102.3，作为主提升井，采用料石砌碹支护方式, 主井筒内铺设胶带。输送机，担负全矿井的煤炭提升任务，主井井筒倾角为 23，井筒方位角为 303。兼作进风井，同时布置所需综合管线，主井内铺设台阶并安装扶手作为矿井的安全出口。副立井 X=4160767.5，Y=19515415.3，作为运送材料、提升矸石之用。三、井田内的再划分 本矿井开采的 4、10 号煤层平均层间距为 28m，4 号层平均厚度为 1.98m，10 号层平均厚度为 5.96m，4 号煤为低灰、低硫、特低磷、高热值之焦煤，10 号煤为低灰中灰、中高硫高硫、特低磷、高热值之焦煤。4
