1、本科生毕业论文姓 名： 学 号：学 院： 专 业： 安全工程 论文题目： 卧龙湖煤矿 150 万吨新井设计 专 题： 卧龙湖瓦斯抽放设计 指导教师： 职 称： 教授 2009 年 6 月 徐州毕业论文任务书学院 应用技术学院 专业年级 安全工程 2005 学生姓名 张昌虎任务下达日期： 2009 年 1 月 20 日毕业论文日期：2009 年 3 月 15 日至 2009 年 6 月 20 日毕业论文题目： 卧龙湖煤矿 150 万吨新井设计 毕业论文专题题目： 卧龙湖煤矿瓦斯抽放设计 毕业论文主要内容和要求： 毕业设计由一般部分和专题部分两部分组成。一般设计部分：题目为卧龙湖煤矿 150 万吨
2、新井设计。主要内容包括矿井概述及井田地质概况、井田开拓、采煤方法及采区巷道布置、矿井通风、矿井安全技术措施部分。专题部分：卧龙湖瓦斯抽放设计。针对全矿的瓦斯赋存状况，应用立交钻孔的方法，选择合理的管道及布置方式，对工作面煤层预抽瓦斯，以达到安全生产的目的。设计要求：独立完成上述设计内容，方案论证、计算、分析要正确，专题要有自己的见解，结论要合理。说明书条理要清楚，论述充分，文字通顺，符合专业技术用语要求，图纸完备、正确。院长签字： 指导教师签字：毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及
3、工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字：年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字：年 月 日毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般 性错 误有 原则 性错 误没 有回 答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括
4、两部分，即矿井设计部分（一般部分）和专题部分。一般部分是皖北煤电集团卧龙湖煤矿 150 万吨/年井型设计，其内容共分五个部分。1井田概况及井田地质特征，本矿地质构造较复杂，井田南北长约 911km,东西宽约 3.54km.煤层倾角平均 10 度，煤厚 4.66m。矿井服务年限 67.3年。2开拓开采设计根据煤层赋存条件及煤炭设计规范，确定矿井立井单水平开拓方式。3采煤方法设计，本矿采用了综合机械化采煤，工作面长 220m。本矿井共分为 6 个带区，采用了倾斜长壁跨落法采煤。4矿井通风设计，根据矿井开拓条件，采用中央并列抽出式通风系统。风量分配由里向外计算，工作面采用“U”型上行后退式通风，掘进
5、工作面采用局部通风机压入式通风，根据通风容易、困难时期的最大阻力选择 BDNO20 型主要通风机，矿井用风机反转反风。5.矿井安全技术措施文中就卧龙湖煤矿的自然发火性做出了评估，并采取了灌浆防火的措施，对防火灌浆的流程进行了全面系统的阐述。全套设计图纸，联系 153893706关键词： 矿井开拓；矿井通风；防火灌浆ABSTRACTThe design includes two parts, namely, mine design of the (general) and thematic part. General is part of the Group of Wanbei Wolong L
6、ake coal mine 1.5 million tons / year Well-designed, its content is divided into five parts.1. Minefield Survey and mine geology, geological structure of the mine complex, the South-North Mine about 9-11 km, a width of things 3.5-4 km. Seam average 10-degree angle, coal thick 4.66 m. Mine 67.3 years
7、 of service.2. Pioneering design based on coal mining and coal storage conditions of design specifications, determine the level of opening up the mine shaft-way.3. Mining method design, the use of an integrated mining coal mining mechanization, the face of 220 m. The mine is divided into six distric
8、ts with using the tilt-down of long wall mining.4.Mine ventilation design, mine development in accordance with the conditions, tied for taking a central ventilation system. By the wind in the field of distribution, face a “U“ back-up ventilation, heading face pressure to use local fan ventilation, a
9、ccording to the ventilation easily, the most difficult period of major resistance option BDNO20 fan, mine use Fan reverse the anti-wind.5.Mine safety measuresWolong Lake, on the spontaneous combustion of coal to make an assessment and has taken measures to filling the fire, the fire was filling the
10、process of comprehensive and systematic exposition.Key words: mine development, mine ventilation, fire filling目 录一般设计部分第一章 矿区概述及井田地质特征 11.1 矿区概述 11.1.1 矿区的位置与交通 11.1.2 矿区的气候与气象 11.1.3 矿区水源、电源及通信情况 11.2 井田地质特征 21.2.1 地层 21.2.2 构造 21.2.3 主要充水因素 31.2.4 矿井涌水量 41.2.5 地温 51.3 煤层特征 51.3.1 煤层特 征 51.3.2 煤的特征
11、 6第二章 井田开拓 92.1 井 田 境 界 及 可 采 储 量 92.1.1 井 田 境 界 92.1.2 储 量 92.1.3 设 计 能 力 及 服 务 年 限 .142.2 井 田 开 拓 .152.2.1 井 田 开 拓 的 基 本 问 题 .152.2.2 矿 井 的 基 本 巷 道 242.2.3 大 巷 运 输 设 备 的 选 择 .312.2.4 矿 井 提 升 .32第三章 采煤方法及采区巷道布置 .343.1 煤层的地质特征 .343.1.1 开采条件 .343.2 采区或带区巷道布置及生产系统 .353.2.1 首采区位置选择 .353.2.2 采区巷道布置 .363
12、.2.3 确定带区主要硐室的布置 .373.2.4 确定煤层开采顺序，同时生产的煤层及回采工作面数目 .373.2.5 确定带区生产系统 .373.2.6 采区巷道的掘进方法和掘进通风方式 383.2.7 确定采区的生产能力 .383.3 采煤方法 .383.3.1 采煤工艺方式 .383.3.2 回采巷道布置 .42第 四 章 矿 井 通 风 434.1 矿 井 通 风 系 统 选 择 .434.1.1 矿 井 概 况 .434.1.2 选择通风系统 .444.1.3 矿井通风方式的选择 444.1.4 矿井通风系统方案比较 .464.1.5 矿井通风方法的选择 .494.2 采区通风 .5
13、04.2.1 对采区通风系统的基本要求 .504.2.2 工作面通风 .514.2.3 通风构筑物 .534.2.4 采区通风系统的合理性评价 .534.3 掘进通风 .534.3.1 掘进工作面的设计条件 .544.3.2 局部通风方法及其布置形式 .544.3.3 掘进工作面所需风量的计算 .564.3.4 掘进通风设备的选型 .574.3.5 掘进通风技术管理和安全措施 .614.4 矿井所需风量 .624.4.1 采煤工作面风量计算 .624.4.2 硐室风量计算 .644.4.3 矿井需风量计算 .644.5 矿井通风阻力 .674.5.1 计算的原则 .674.5.2 通风容易时期
14、和通风困难时期最大阻力路线的确定 .684.5.3 全矿井巷通风阻力的计算 .734.6 矿井主要通风机选型 .764.6.1 矿井通风机的要求 .764.6.2 主要通风机的选择 .764.7 矿井反风措施及装置 .834.7.1 矿井反风的目的和意义 .834.7.2 反风方法及反风装置 .834.7.3 区域性反风和局部反风 .844.7.4 对风硐的要求 .844.8 概算矿井通风费用 .844.8.1.每吨煤的通风电费 854.8.2 设备折旧费 .854.8.3.材料消 耗费用 864.8.4.通风区队全体人员的工资费864.8.5.通风仪表的购置费和维修费 864.9 阻止特殊灾
15、害事故的安全措施 .864.9.1 防治瓦斯 .874.9.2 防火 .874.9.3 防水 .874.9.4 防尘 .874.9.5 防自燃 .88第五章 矿井安全技术措 施 .885.1 矿井安全技术概况 .885.2 矿井火灾 .885.2.1 矿井自然发火概况 .885.2.2 矿井自然发火分析 .895.2.3 预防煤炭自燃发火的措施 .925.3 防火灌浆系统及参数确定 .935.3.1 灌浆材料选择 935.3.2 灌浆方式的确定 935.3.3 地面制浆工艺流程 .945.3.4 灌浆参数确定 .955.3.5 输送倍线的计算 955.3.6 灌浆量计算 955.3.7 灌浆管
16、道系统设计 .97卧龙湖煤矿瓦斯抽放设计 .1031.矿井概况 .1031.1 构造 .1031.2 煤层与煤质 .1041.3 矿井储量及矿井生产能力 .1041.4 井田开拓 .1051.5 矿井通风 .1051.6 矿井瓦斯 .1052.建立瓦斯抽放系统的必要性 .1062.1 建立瓦斯抽放系统是落实瓦斯管理十二字方针的需要 .1062.2 抽放瓦斯的必要性 1062.3 抽放瓦斯的可行性 1072.4 瓦斯抽放效果预计 1073.瓦斯抽放方法钻孔布置及参数 .1093.1 1801 采面立体交叉钻孔预抽未卸压煤层瓦斯 .1094.瓦斯抽放管路及设备 .1124.1 管径的选择 .112
17、4.2 管网阻力计算 .1134.3 泵的选型 .1135.瓦斯泵房及机房设施 .1145.1.瓦斯泵房地点的选择 .1145.2.瓦斯泵房的建筑要求 .1155.3 瓦斯泵房的管路布置及附属装置 .1155.4 瓦斯泵房供电 .1155.5 瓦斯泵房避雷设施 .1165.6 瓦斯放空管 .1166.抽放瓦斯管路中的安全装置 .1166.1 阀门 1166.2 放水器 1166.3 防爆阻火器 .1167.瓦斯抽放劳动组织配备 .1178.矿井瓦斯利用 .1179.瓦斯抽放交叉钻孔打钻安全措施 .118参考文献： .120中文译文123英文译文130致 谢 .134一般部分中国矿业大学 200
18、9 届本科生毕业设计 第 1 页第一章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区的位置与交通卧龙湖井田位于安徽省濉溪县铁佛与岳集境内，东北距濉溪县城约 35km。本井田东南部有濉（溪）岳（集）公路穿过，井田外东北有宿（州）永（城）公路经过，公路与附近的青阜铁路、津沪铁路和陇海铁路相接，交通方便。见图 1.1.图 1.1 矿井地理位置图与本矿邻近的有百善、刘桥一矿、恒源煤电公司、车集等矿井，百善矿已有数十年的开采历史，其它三矿也有多年的开采历史，为本矿井的建设和生产提供了有益的经验。本矿井井田范围内无小窑开采。1.1.2 矿区的气候与气象本井田所在地属季风暖温带半湿润气候，四季分明
19、，冬冷夏热。一般年均气温 14.1；年均降雨 837mm，雨量多集中在 7、8 月份；全年蒸发量 1400mm；年无霜期在 218 天左右；冰冻期一般在每年 12 月至次年 2 月。本井田的主要自然灾害为内涝。1.1.3 矿区水源、电源及通信情况1.水源本井田地势较为平坦，自然地面标高在+28.50+31.61m，平均+30.40m，总体趋势为西北高、东南低。井田内无较大河流，仅有一些人工开挖的农灌沟渠。浍河从井田外西南方向流过，属季节性河流，一般每年 7、8 月份水位较高，枯水季节水位较低甚至干涸。自从 1967 年新汴河开挖以来，本井田所在地区未发生过大的水患。本井田地表水与下伏煤系含水层
20、之间没有联系，因而，地表水对矿坑充水没有影响。本矿井水源分为两部分，即地下水和处理后的矿井水。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 2 页因矿井所在地区地表水系不发达，且受季节性影响较大。故设计选择地下水作为生活、消防和部分生产用水水源。设计采用新生界第一含水层（组）作为供水水源。矿井正常涌水量为 603m3/h，经净化处理后水质能够达到生产用水标准，可考虑回用。在矿井建设期间和投产初期，矿井水处理站尚未建成投产或井下涌水量较小时，可由水源井提供或补充该部分生产用水。2.电源卧龙湖矿井地面建有 35kV 变电所。根据矿井邻近电网现状，经方案比选的结果确定：卧龙湖井田东部约 18km处海
21、孜 110kV 区域变电所，具有向卧龙湖矿井供电的条件，且电源可靠。另外，本井田西北约 8km 处河南省境内有沱滨110kV 变电所，经初步调研，也具备向本区提供电源的条件。3.通信皖北煤电集团有限责任公司通信中心至下属各矿通信站SDH光纤通信网络均已建成。根据卧龙湖矿井的地理位置，本矿井光纤链路宜从距离较近的百善矿井接入。SDH光纤链路从公司通信中心经百善矿井沿本矿井铁路专用线经本矿井工业场地将线路引入本矿井通信站。公司通信中心至公用网的中继扩容与本地网发展相一致。1.2 井田地质特征1.2.1 地层矿井内钻孔揭露的地层从老至新有：石炭系太原组，二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组
22、，上第三系和第四系。地质综合柱状图见下图：1.2.2 构造本井田位于徐宿弧形构造西缘、丰涡断裂东侧和赵庄背斜北翼。其中 4 线以南为倾向北北东的单斜构造；4 线以北为由短轴状的张大庄背斜 与 孟 庄 向 斜组 成 的 褶 曲 构 造 。 总 体 来 看 ， 地 层 倾 角 较为 平 缓 ， 多 在 5 20之间，局部达40。本井田地质勘查及三维地震勘探共查出断层 50 条，其中正断层 49 条，逆0-5.71260-7.680.74-21煤 2402.190-435煤6煤8煤 4-85号编煤 层 及 特 征 岩 层厚 度 间 距最 大 最 小平 均 米柱状图1:5卧 龙 湖 煤 矿 地 质 柱
23、 状 图图 1.2 中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 3 页断层 1 条。若按断层的最大落差来分，则有大于等于 100m 的 8 条，小于 100m 而大于等于 50m 的 6 条，小于 50m 而大于等于 20m 的 6 条，小于 20m 的 30 条。断层的延展方向以近南北向和北东向为主，北西向较少。断层主要特征见表 1-1。井田内尚有孟庄向斜和张大庄背斜等褶曲构造。本井田岩浆岩普遍发育，由浅至深面积渐增。岩浆主要以顺层侵入的方式入侵煤层，不仅使煤的变质程度增高，而且使煤层变薄或被侵蚀，从而导致煤层的可采性变差。勘探阶段未发现岩溶陷落柱。本井田构造复杂程度为中等偏复杂。 1.2
24、.3 主要充水因素本井田为全隐蔽含煤区，基岩上覆厚度为 195.00255.80m 的西北厚东南薄的新生界松散层。按照沉积物的组合特征和含隔水性能的不同，可将松散层自上而下依次分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计 4 个含水（组）和3 个隔水层（组） 。其中三隔主要由粘土和砂质粘土组成，分布稳定，厚度较大，粘土质纯致密，可塑性好，膨胀性强，可以有效地阻隔其上覆地表水和一、二、三含水与其下伏四含水和基岩水的联系；四含主要由粘土质砂、粘土砾石和砂层组成，厚度小，平均 4.30m，泥质含量高，富水性弱，且仅分布在 4 线以北。因其下距可采煤层较远，表 1-1 断 层 主 要 特 征 表断层
25、 性质 走 向 倾向 倾角 落差（m） 查明程 度F2 正 近 SN W 70 100 查明F4 正 N34EN64E SE 70 100145 查明F5 正 N50EN7W NNW 70 0380 查明F6 正 近 SN E 4070 0100 查明F6-1 正 近 SN E 4070 030 查明F7 正 N30WN5W E 70 100 查明F9 正 N43EN3W E 70 1860 基本查 明F10 正 N50EN28E SE 70 0114 查出F13 正 N15W SW 70 165205 查明F14 正 N20W SW 70 020 查明中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计
26、 第 4 页F15 正 NNE W 70 0120 查明F15-1 正 NNE W 70 070 查明F16 正 N25WN5E E 70 1360 查出F17 正 N10E E 70 020 查出DF2 正 NE NW 70 055 查明DF3 正 NE NW 70 050 查明DF5 正 NNE SEE 70 030 基本查 明F2-1 正 NE NW 55 020 可靠F5-1 正 SN W 70 065 可靠DF1 正 SN E 70 045 可靠注：表中所列均为最大落差大于等于 20 m 的断层。故对开采没有影响。二叠纪煤系由泥岩、粉砂岩、砂岩、岩浆岩和煤层组成，且以泥岩、粉砂岩为主
27、，富水性弱中等，以储存量为主。其中对开采有影响的含水层（段）主要有 3 煤上、下砂岩、5 煤上、下砂岩、68 煤上、下砂岩和 10 煤上、下砂岩。然而，由于煤系砂岩裂隙发育不均，砂岩含水层（段）之间又有泥岩等隔水层存在，因而，正常情况下，煤系砂岩裂隙含水层（段）之间无密切的水力联系。石炭系太原组由灰岩、泥岩、粉砂岩和薄煤层组成。其中含灰岩 13 层，厚约 54m。由于灰岩岩溶裂隙发育不均，仅浅部的 14 灰岩溶裂隙发育较好，因而富水性强弱存有较大的差异。尽管其上距 10 煤层一般在 4564m 之间，且其间岩性也较为致密，隔水性能较好，正常情况下开采 10 煤层一般不会发生底鼓或灰岩突水事故，
28、但是，若为断层切割，太灰水有可能沿导水断层或受采动影响而活化的断层上突，对矿井构成巨大威胁。本井田奥陶系无钻孔揭露。区域资料表明奥灰厚度在 500m 以上，灰岩岩溶裂隙一般浅部比较发育，富水性较强。由于该组上距煤层较远，正常情况下对开采无直接影响，但并不排除有向太灰补给或因井巷工程误遇导水断层、岩溶陷落柱而对矿井构成巨大威胁的可能。井田内断层带多为泥质充填，岩性较混杂，挤压和揉皱现象严重，钻探中未见漏水现象，表明断层富水性弱，导水性差。但是，由于井田内部分断层落差较大，往往导致太灰与煤层间距缩小或彼此对接，因而，直接威胁矿井生产的安全。综上所述，本井田二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水
29、对井下开采影响较大，是矿井开采的主要充水因素。本矿井的水文地质类型为水文地质简单中等。1.2.4 矿井涌水量中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 5 页本矿井开采水平标高-535m，采用卧龙湖煤矿勘探地质报告提供的-615m 水平的涌水量资料，正常涌水量为 493m3/h，最大涌水量为 839m3/h；太灰可能突水量为 639m3/h。考虑到井筒淋水、井下消防洒水等因素影响，设计中正常涌水量和最大涌水量分别取 603m3/h 和 839m3/h。矿井最大排水能力按2000m3/h 设计。1.2.5 地温本井田恒温带深度为自地表向下垂深 30m,恒温带温度为 16.9 。本井田平均地温梯
30、度在 3.00/hm 以上，属地温异常区。根据各钻孔测温资料分析，矿井开采水平（-615m）内普遍存在一级热害。预计出现一级热害的深度在 460500m；出现二级热害的深度在 640700m。1.3 煤层特征1.3.1 煤层特征本井田二叠系的山西组和下石盒子组含 6、7、8、10 计 4 层可采煤层，平均可采总厚 5.86m。从全井田来看，各可采煤层受岩浆侵蚀均较为严重，煤层的可采性偏低。本矿井煤层为黑色，粉末状碎块状，强玻璃光泽，性脆，裂隙发育，断口粗糙。本矿井为第三、四系松散层覆盖下的全隐蔽含煤区。本矿井未取到风氧化煤样，浅部的 7-81和 8-92两孔在基岩面垂深 24.67m 及 20
31、.63m 处各项煤质指标均未受影响，故借鉴相邻矿井（刘桥一矿）以基岩面垂深 20m 作为风氧化带地底界。勘探阶段未作风化带的含水性、导水性的勘探工作。矿井建设及生产期间应对风化带进行专门的勘查工作，以补充风化带的水文地质资料。若仅就 5-6 线以北而言，各可采煤层的岩浆侵蚀范围则比较小，煤层的稳定性明显提高。本区可采煤层的结构简单较复杂，可采性介于局部可采大部可采之间，稳定性属较稳定不稳定型。可采煤层主要特征见表 1-2。本井田主采块段（56 线以北）煤层赋存特点，6、7、8 煤层钻孔平均厚度分别为 1.1、1.5 和 2.12.4m；区内煤层倾角一般 520，表 1-2 可采煤层主要特征表煤
32、层厚度（m）最小最大平均平均间距（m）顶 板 岩 性底 板 岩 性结构可采性稳定性6 02.710.744 线北多为泥岩，粉砂岩，砂岩少量；4 线南多为岩浆岩，少量泥岩，粉砂岩4 线北为泥岩、粉砂岩；4 线南主要为泥岩，少量砂岩，局部为岩浆岩简 单局部可采不稳定7 05.771.26134 线北多为泥岩，粉砂岩，砂岩少量；4 线北为泥岩、粉砂岩；4 线南主要较简单部分可采较稳定中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 6 页4 线南多为岩浆岩，少量泥岩，粉砂岩为泥岩，少量砂岩，局部为岩浆岩12 4 线北及10 线南以泥岩、粉砂岩8 07.682.47为主，偶见砂岩；其它地段为岩浆岩4 线北
33、及 10线南以泥岩、粉砂岩为主，偶见砂岩；其它地段为岩浆岩较复杂大部可采较稳定10 04.312.19176 线至 7 线间和 10 线至 13 线间多为泥岩、粉砂岩、少量砂岩，其它地段为岩浆岩6 线至 7 线间和 10 线至 13 线间多为泥岩、粉砂岩、少量砂岩，其它地段为岩浆岩简 单局部可采较稳定1.3.2 煤的特征1.煤质及其用途（一）物理性质本井田无烟煤为黑色，粉末状碎块状，强玻璃光泽、性脆、裂隙发育，断口粗糙；视密度为 1.341.57t/m 3；而天然焦为铅黑色、块状，弱金属光泽，硬度大，脆度小，裂隙不发育，视密度为 1.611.71t/m 3。可采煤层的煤质特征见表 1-3。（二
34、）化学性质1水分（Mad） 原煤平均水份含量 10 煤层略高，为 1.83%；其余煤层均在 1.20%1.60%之间。从统计结果可知，6、7、8 煤层天然焦的 Mad 值比贫煤高，而 10 煤层因全井田皆受岩浆侵入的影响，二者 Mad 相差不大，从剖面上看，从上而下 Mad 值有逐渐变大的趋势。2灰分（Ad） 本井田各煤层原煤灰分产率 10 煤层最低，平均为19.51%；其它煤层平均在 2426%之间，属低中灰中灰煤；因受岩浆侵蚀的影响，无烟煤灰分比天然焦灰分低。3硫（S） 本井田原煤均属特低硫煤。在所有测试样点中，仅 7 煤层及10 煤层各有一个样点 St.d1%。4磷 本井田 6 煤层平均
35、含磷量为 0.0115%，属低磷煤。其余煤层平均含量均小于 0.01%，属特低磷煤。5灰熔点 本井田各煤层灰分熔点测试资料较少。据测试结果，各煤层原煤灰分以 Sio2和 Al2O3为主，二者占总量的 70%以上，应属酸性灰；10 煤层灰熔点 ST 平均在 11001250左右，属低灰煤。其余煤层灰熔点 ST 大多大于中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 7 页1400，属高熔灰。2.煤质及工业用途评价本井田各煤层因区域岩浆热变质及接触变质作用，煤的变质程度远高于正常地质背景下因深成变质作用导致的煤的变质程度，属高变质煤甚至天然焦。各煤层一般属低中灰中灰，特低硫、低特低磷，中高发热量煤，
36、煤质牌号为贫煤和无烟煤。可作为民用煤及动力用煤。表 1-3 可 采 煤 层 煤 质 特 征 表煤层Mad(%)最小最大平均Ad(%)最小最大平均Vdaf(%)最小最大平均St.d(%)最小最大平均Pd(%)最小最大平均Qb.d(MJ/kg)最小最大平均Qb.daf(MJ/kg)60.694.141.3416.6537.5926.243.1416.4011.490.160.580.340.00100.01000.011519.4629.2125.4230.1140.8934.4770.521.381.2615.9638.8924.582.9318.9311.890.161.290.470.002
37、00.01000.006519.6229.6925.3930.6235.7234.3580.551.521.5411.7638.4726.072.5918.8410.420.060.840.440.00400.02400.007019.8828.5124.3031.9844.1534.48100.577.401.8310.9735.3319.513.2111.25.90.081.280.370.00270.01340.006322.1029.2226.6030.9035.4533.153.煤与瓦斯本矿井瓦斯成分以CH 4为主，其含量平均在5cm 3/g左右，但存在瓦斯局部富集，最高值可达14.
38、58cm 3/g（主井井筒检查孔8煤层） 。由于受后期构造运动的改造，本矿井瓦斯分带现象不甚明显。从瓦斯涌出量计算结果看，该矿井应为低瓦斯矿井；但从勘探地质报告上看，该矿瓦斯局部富集，最高达 14.11cm3/g。根据卧龙湖勘察地质报告的评审意见书，本矿井按高瓦斯矿井设计。矿井最大瓦斯绝对涌出量为 20.89 m3/min,最大相对涌出量为 8.20m3/t。各煤层瓦斯特征见表 1-4。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 8 页表 1-4 各 煤 层 瓦 斯 特 征 表项目煤 层 6 7 8 10CH4 0.34-11.344.23 0.95-12.915.58 0.03-14.58
39、6.28 0.08-0.160.13瓦斯含量(cm3/g) CO20.05-1.220.340.05-1.380.360.07-3.360.510.04-0.080.06N2 27.65 22.75 28.43 52.78CH4 65.07 71.08 65.06 37.99瓦斯成分（%）CO2 7.28 6.16 6.51 8.86根据煤的还原样燃点与氧化样燃点之差T 确定煤的自燃倾向，井田勘探阶段测定的各可采煤层自燃倾向性见表 1-5。测定结果， 6、7、8、10 煤层均属于不易自燃煤层。表 1-5 煤的自燃倾向性测试表煤层编号 6 7 8 10原样 )14(3782)15(30)19(3
40、46)13(04氧化样 57725还原样 )14(3926)15(384)19(362)13(406燃点（）T85自燃倾向性类别 不易自燃 不易自燃 不易自燃 不易自燃据勘探地质报告，本井田各主采煤层变质程度高，原煤的挥发份产率平均为5.90%11.89%，理论上应无爆炸性；煤层爆炸性试验结果也显示，本井田各主采煤层的煤尘均无爆炸危险。其自然发火等级属 IIIIV 级。6、7、8、10 煤层的二氧化硅含量平均值分别 13.55、12.97%、13.25%和8.71%。勘探地质报告关于煤层游历二氧化硅的含量资料及井田内各地层的岩石化学组份未有报告，需在建井期间需补充检测。本矿井井巷所遇地层岩性以
41、泥岩、砂岩、粉砂岩为主。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 9 页第 二 章 井 田 开 拓2.1 井 田 境 界 及 可 采 储 量2.1.1 井 田 境 界在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：1、井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；2、保证井田有合理尺寸；3、充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；4、合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。卧龙湖井田位于安徽省濉溪县铁佛与岳集境内，东北距濉溪县城约 35km。东起 F7 断层；西及西南 F2、F13 断层；南至灰
42、岩露头；北至皖豫省界。全井田南北长约 9-11km，东西宽约 3.5-4km，面积约 38 km2.本井田共有 6、7、8、10 计 4 层可采煤层，平均总厚度 7.35m；共有地质储量 232940kt，其中 56 线以北，共有地质储量 196620kt，占全井田储量的84.5%；56 线以南仅局部块段可采，其余因受火成岩侵蚀变质为天然焦。本矿井设计只对 8、10 煤层进行开采设计，边界露头线为-300m，8 煤层平均厚度为 2.47m，10 煤平均厚度为 2.19m，-800m 以下的煤炭储量尚未探明，作为矿井的远景储量。 108108界 南 河F4 70H1mF3 70H -1mF2 7
43、0H 13-6mF1 70H mF5 70H -m断 层 +F1 断 层4断 层 + + F3断 层 +图 2.1 井田赋存状况示意图2.1.2 储 量1.矿 井 地 质 储 量中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 10 页根据对煤矿床的勘探，研究程度和煤炭工业建设的需要，将煤炭储量划分为 A、B、C、D 四级。由于本矿井煤质稳定，煤类单一，水文地质条件复杂，煤系中无岩浆岩破坏活动，因此储量级别的划分主要依据对地质构造和煤层的控制、研究程度。邻近不可采边界的块段均不圈定高级储量；断层煤柱不圈定高级储量，一律降为 C 级储量。矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合
44、乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量一般即 A+B+C 级储量。井田范围内全区可采煤层为 6 煤、7 煤、8 煤、10 煤 4 层煤。其中，本设计只对 8 煤、10 煤进行设计，8 煤平均厚度为 2.47m，10 煤平均厚度为 2.19m， 可采煤层总厚为 4.66m。矿井的工业储量根据经纬网网格法来计算。经过计算，得出井田范围内有31 个经纬网格，煤层倾角平均倾角 10，完整方格个数为 28 个，不完整部分拼合方格 3 个。每个经纬网方格的面积为 S=10001000=1000000m2，煤的容重取 1.5 t/m3。矿井工业储量的计算公式如下： Z
45、g = NSM/cos （式 2.1）式中 Z g矿井工业储量，万 t；S 每个经纬网方格的面积，m 2；N经纬网方格数，个；M煤层平均厚度；煤的平均容重，t/m 3；平均倾角，。则矿井的工业储量为：Zg = NSM/cos=1000000314.661.5/cos10=197469kt计算结果表明：本井田共有矿井地质储量（无烟煤）197469kt（见表 2-1） 。其中 56 线以北主采块段 163504kt，占 82.8%。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 11 页表 2-1 卧龙湖矿井地质储量汇总表单位：kt分区 煤层 A B C A+B+C D A+B+C+D防砂断层TR8
46、 2668 4127 6135 12930 4515 1744510 1855 2142 9428 13425 3095 16520南翼计 4523 6269 15563 26355 7610 339658 6350 20052 63564 89966 6474 9644010 5341 15021 41656 62018 5046 67064北翼计 11691 35073 105220 151984 11520 163504合计 16300 28880 98800 143980 18940 1974692.矿 井 设 计 储 量因本矿井的开采对象为无烟煤，故本次不考虑天然焦的开采。（1）矿井
47、永久性煤柱损失a防砂煤柱：为确保井下安全生产，根据本井田新生界的底部含、隔水层的赋存特点，本次对 8、10 煤层的浅部暂留平均高度在 45m 左右的防砂煤柱，共有储量 2830kt。（6100+4600）454.661.35=2830ktb断层煤柱：考虑到断层对井下开采可能造成的危害程度不同，本次暂按最大落差大于等于 100m、小于 100m 而大于等于 50m、小于 50m 而大于等于 20m和小于 20m，分别在断层两侧留设 100m、50m、30m 和 20m 宽度作为断层煤柱，共有储量 22062kt（已扣除工业场地煤柱重复部分） 。(6790+7100) 1004.661.35=87
48、38kt（边界断层）(2900+4700) 5024.661.35=4781kt679010024.661.35=8543kt总计：22062ktc井界煤柱：本井田的北部系人为边界，按照煤矿安全规程的要求，必须留设井界煤柱。本次暂定在井界内侧留设 20m 宽度作为井界煤柱，共有储量1162kt。（6130+4638）204.661.5=1354kt（2）矿井设计储量矿井地质储量中扣除防水煤柱、断层煤柱及井界煤柱等矿井永久性煤柱损失后即为矿井设计储量，共有 171223kt。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 12 页3.矿 井 可 采 储 量（1）保护煤柱损失经计算工业场地保护煤柱储量为 6523kt。矿井工业广场煤柱损失计算本矿井设计生产能力为 150 万吨/年，煤层的平均倾
