1、继续教育学院毕业设计（论文）纸第 页山西太原理工大函授人员本 科 毕 业 设 计题 目：山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司60 万吨/年矿井初步设计 姓 名： 学 号： 学 院：太原理工大学继续教育学院专 业：采 矿 工 程 班 级： 指导教师： 职 称： 教 授 完成日期： 继续教育学院毕业设计（论文）纸第 I 页摘 要本设计阐述了学生在山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿实习的主要内容，多次体验了煤矿井下的作业环境、矿井开拓、衔接、协调、控制和采煤方法。根据学院毕业设计大纲要求，本设计内容共分为 8 部分，即井田概况；井田开拓；大巷运输及设备；采区布置及装备；通风和安全；矿井主要设备；建
2、井工期；技术经济。设计后附参考文献目录。关 键 词安全；作业环境；井田开拓；采煤方法。继续教育学院毕业设计（论文）纸第 II 页前 言山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿井田位于山西省乡宁县管头镇铺上沟一带，隶属乡宁县管头镇辖区。矿井始建于 1992 年，1995 年底投产，2000 年 12 月份颁发了采矿许可证，证号为 1400000021308，批准开采 2 号煤层，开采面积4.9425km2,2005 年换发了采矿许可证，证号为 14000000531344，批准开采煤层及面积不变。2006 年 1 月申请扩界，2007 年 5 月山西省国土资源厅颁发了扩界后采矿许可证，证号为 14
3、00000722461，批准开采 2 号煤层，批准开采面积 8.1489km2；于 2010 年资源整合为单保矿井，采矿许可证号为 C1400002009111220045112，批准开采 2 号至 10号煤层，批准开采面积 8.1203km2。目前正在申请再次扩界，两次扩界后，井田南北长约 8.4km，东西宽约 4.6km，井田面积 34.66km2。2010 年 12 月山西省煤炭工业局换发的煤炭生产许可证，证号为 201426310292，证载设计生产能力 110 万吨/年，近两年井下回采至倾角较大区域，实际生产能力 60 万吨/年。为合理开发矿井资源，同时遵守国家标准化、规模化、生产经
4、营战略和本设计大纲要求，编制本设计。继续教育学院毕业设计（论文）纸第 III 页目 录摘 要 .前 言 .第一章 井田概况 .1第一节 井田地质特征 .1第二节 每层埋藏特征 .5第二章 井田开拓 .9第一节 井田境界及储量 .9第二节 矿井设计生产能力及服务年限 .16第三节 井田开拓 .17第四节 井 筒 .23第五节 井底车场及硐室 .25第三章 大巷运输及设备 .27第一节 运输方式的选择 .27第二节 矿 车 .28第三节 运输设备选型 .30第四章 采区布置及装备 .31第一节 采煤方法 .31第二节 采 区 布 置 .45第三节 巷 道 掘 进 .48第五章 通风和安全 .51第
5、一节 概 况 .51第二节 矿井通风 .52第四节 灾害预防及安全装备 .62第六章 矿井主要设备 .63第一节 主斜井提升设备 .63第二节 副斜井提升设备 .64继续教育学院毕业设计（论文）纸第 IV 页第三节 通风设备66第四节 排水设备68第五节 压风设备69第七章 建井工期71第一节 建井工期71第二节 产量递增计划73第八章 技术经济73第一节 劳动定员及劳动生产率73致 谢79参 考 文 献80继续教育学院毕业设计（论文）纸第 0 页第一章 矿井概况第一节 井田地质特征一、井田地理位置及交通条件1.井田地理位置山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司煤矿井田地处山西河东煤田东南部，位于
6、乡宁县管头镇铺上沟一带，其地理坐标为：北纬 360327至 360505，东经1105640至 1110000。2. 交通条件公司煤矿工业场地距乡宁县城约 22km。乡宁台头临汾一级公路从矿井工业场地南约 2km 东西向通过。距襄汾 50km，距临汾 80km，向东 50km 可在临汾市西与霍州侯马一级公路及与国铁平行的大（同）运（城）高速公路相接，北上可达太原，南下经侯马、运城、永济，过黄河可进入陕西。该区尚无铁路通达，矿井工业场地南约 2km 为临汾吉县高速公路，矿井距南同蒲铁路侯马站 60km。综上所述，矿井交通运输比较便利。山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司交通位置见图 1-1二、地质
7、勘探程度本设计所依据的地质报告是在乡宁矿区详查地质报告、台头井田精查勘测探及煤矿补充勘探成果的基础上编制而成，可为煤矿生产、设计提供一定的依据。但由于勘查阶段及范围的不统一性，在井田中部及北部约占扩界后井田面积一半以上的区域勘查情况程度较低，应补充勘查。煤矿扩区东部位于台头精查区西部 C 级储量区内，2 号煤层共获得探明的（111b）、控制的（122b）、推断的（333）资源量 151.849Mt。其继续教育学院毕业设计（论文）纸第 1 页中原矿区获得探明的储量（111b）、控制的（122b）34.677Mt、扩区获得控制的（122b）储量 28.061Mt，推断的资源量 89.111Mt。三
8、、井田的水文地质情况及主要地质构造的分布情况1.井田的水文地质情况1）含水层矿区及周围地带含水层，根据岩层含水性特征划分的含水层自下而上有：（1）中奥陶统峰峰组石灰岩溶隙含水层奥灰岩溶地下水是煤系地层下伏的主要含水层。出露于矿区东部及东南部，岩溶发育，见有溶洞，向西进入本区而隐伏于石灰、二迭系地层之下，由于埋深增加，背向排泄地点，岩溶裂隙变成为发育弱至不发育，再由于奥灰地下水水位埋藏深，根据周围钻孔推断在本区水位标高在500m 至550m 左右，因此，一般对开采不会产生影响，但井田中、深部尚未进行地质勘探，且煤层埋藏较深，奥灰承压水静水位高程可能变化，开采前应对此进行详勘，生产时应予以重视。（
9、2）太原组石灰岩溶隙含水层含水层包括 K3、K2 石灰岩，K3 石灰岩厚度变化不大，裂隙不发育,为弱含水性，K2 石灰岩为主要含水层，成为 9 号煤层顶板直接充水含水层，厚度 7m 左右，由于补给条件所限，且随埋深增大，富水性减弱，富水性与埋藏条件有关，一般含水性弱，606号孔附近，用空压机抽干，抽水试验，单位涌水量只有 0.00022L/s.m，水位标高+1304.81m，含水性极弱，因此，该层为含水性弱的裂隙含水层。（3）下石盒子组(K9、K8)砂岩裂隙含水层砂岩含水层位于 1 号、2 号煤层以上，K8 砂岩成为煤层顶板直接充水含水层，厚度 6m 左右，为灰色以石英为主的中粒砂岩，浅埋藏地
10、带，风化裂隙发育，含水性较强，继续教育学院毕业设计（论文）纸第 2 页随埋深增加，风化裂隙减弱，含水性而减弱，606 号孔抽水试验，水位标高为+1397.73m，单位涌水量仅为 0.000127L/s.m，表明含水性极弱，K9 砂岩位于煤层以上50m 左右，含水情况与 k8 砂岩相似，因此，属含水性弱一中等裂隙含水层。（4）第四系砂砾孔隙含水层分布在山涧河谷地带，岩性为黄白色砂质粘土、亚粘土，砂砾层及砾石层，厚度变化大，由于大气降水和地表水补给条件较好，同时排泄条件也好，因此，埋藏厚度大时，将成为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。 2）隔水层2 号煤层至 k2 石灰岩之间的隔水层，由致密的粉砂岩、
11、泥岩组成，一般厚 65m 左右，具有良好的隔水性能，在无裂隙贯通的情况下，2 号煤层不与 K2 含水层发生水力联系。2 号煤层至风化裂隙带含水层之间的隔水层，主要由具可塑性泥岩、粉砂岩组成，各层砂岩层之间均有泥岩分布，一般厚度 2 米至数米不等，可起到良好的层间隔水作用。3）水文地质条件类型矿区为一倾向北西的单斜构造，主要可采 2 号煤层顶板直接充水含水层为 k8 砂岩裂隙水，含水性一般较弱，水文地质条件属于简单类型。 4）矿井充水因素分析（1）主要可采 2 号煤层以顶板 k8 砂岩充水为主，其次为开采过程中产生的塌陷裂隙带，使得局部地带与风化裂隙带发生水力联系，补给 k8 砂岩含水层而进入巷
12、道。（2）矿区下伏区域主要含水层为奥灰岩溶水，由于该含水层地下水水位绝大部分低于 2 号煤层，一般条件下不致于对煤层开采有底板突水危险。继续教育学院毕业设计（论文）纸第 3 页（3）地表水对巷道的充水影响，区内地表水为季节性冲沟，雨季尚有水流且很小，不会对矿井产生影响。4）矿井涌水量预测本矿井充水来源为顶板砂岩裂隙水，或开采产生的塌陷裂隙与风化裂隙水沟通，大气降水为主要充水水源，因此，雨季排水量将有所增大应引起注意。根据邻近矿井井下涌水量情况，预计正常涌水量为 20m3/h，最大涌水量为30m3/h。2.主要地质构造（断层、褶曲、陷落柱）的分布情况本矿区位于河东煤田乡宁矿区北部，构造体系位置处于祁吕贺兰山字型构造前弧东翼内侧，区域地质应力的方向大体为北西南东向的挤压。因此，形成了区内北东向的构造走向，本区地层基本上为一倾向北西的单斜构造。在矿区中部有一组规模不大的背、向斜构造。在矿区东南部沿北东走向有一急倾向带，宽度 400m 左右。在矿区西南部有一落差 35m 的逆断层，该断层走向北东倾向南东，区内无发现有陷落柱和褶曲，无岩浆岩活动，构造属简单类。
