【正文】 .................................................................... 55 致 謝 .................................................................................................................................... 56 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 畢 業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生大學(xué) 所學(xué)知識(shí) 的綜合檢驗(yàn)，也是參加工作前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可將大學(xué) 所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通，系統(tǒng)復(fù)習(xí)從而學(xué)以致用 ,提高自身分析和解決實(shí)際問題的能力。 本 設(shè)計(jì)是針對(duì) 龍王莊煤礦 Ⅰ 采區(qū) ， 通過收集與整理資料，對(duì)該礦的地理位置、 礦井地形及水文地質(zhì)有了全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)該礦可采煤層和采區(qū) 通風(fēng)、安全措施等方面有了詳細(xì)明確的了解。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù) 龍王莊礦 的自然條件，綜合在 課本 上所學(xué)的理論知識(shí)，對(duì)該礦Ⅰ 采區(qū) 進(jìn)行全面設(shè)計(jì) 。 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 、 采煤工藝 、 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 、 采區(qū)巷道及交叉點(diǎn)設(shè) 計(jì) ，采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì) 、 采區(qū)硐室設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)受到了 安全工程系 采礦 教研室各位老師特別是 郭軍杰老師 的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，在此對(duì)他們表示衷心的感謝！ 由于本人所學(xué)知識(shí)有限， 本次設(shè)計(jì)必然存在不足之處。敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、老師給予批評(píng)、指正。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第一章 礦井概述 一 、位置和交通 龍王莊井田位于三門峽市 陜縣和澠池縣交界處，行政區(qū)劃屬英豪鄉(xiāng)管轄，礦區(qū)地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 111176。 34′ 00″ ~111176。 37′ 34″，北緯 34176。 43′ 11″ ~34176。 47′ 01″ 。 主井井口坐標(biāo)為： X＝ 3848300， Y＝ 37554160， Z＝ 630。 井田范圍：西部以 F10 斷層與石壕井田為界，東部以 F15 斷層與蓸窯井田為界，淺部以+300 水平與英豪煤礦梁家洼小井為界，深部達(dá)隴海鐵路附近、－ 200m 水平。南北走向長(zhǎng) 8km，東西寬 － ，精確的井田范圍： 2021 年 8 月 3 日河南省國(guó)土資源廳頒發(fā)的采礦許可證劃定，采礦權(quán)人三門峽龍王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，證號(hào) 4100000510216，井田面積 。 礦 區(qū)內(nèi)交通方便，龍王莊煤礦東距澠池縣城 23km，至鄭州市 235km，西距三門峽市 43km。隴海鐵路、連霍高速公路、 G310 國(guó)道從礦區(qū)南部經(jīng)過， G310 國(guó)道英豪至礦區(qū) 6km，有簡(jiǎn)易水泥公路與 G310 國(guó)道連接，沿 G310 國(guó)道，英豪至三門峽 50km，至澠池 12km。礦區(qū)西北部梁家洼煤礦、小龍廟煤礦通往英豪車站的窄軌鐵路也通過礦區(qū)，交通方便，交通位置見圖 11。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 二、地質(zhì)報(bào)告 （ 一 ） 井田所處位置及井田基本構(gòu)造形態(tài) 井田位于澠池向斜西仰起端的北翼 ，基本為一單斜構(gòu)造，伴有寬緩的小褶曲。地層傾向一般 140176。，傾角 9～ 32176。，井田東北部?jī)A角一般為 22176。，中部及西南部?jī)A角一般為 15176。 井田內(nèi)斷層分為近南北和北西、近東西向三組，其 中，近南北向較發(fā)育。斷層主要分布在井田兩側(cè)，落差大 于 30m 的斷層主要分布在井田兩端。 （二） 煤系地層 井田內(nèi)含煤地層為二疊系上、下石盒子組、山西組和石炭系太原組，含七、五、四、二、一共 5 個(gè)煤組，計(jì) 5－ 27 層煤，山西組和太原組為主要含煤段。 上、下石盒子組厚 － ，平均 。含七、五、四共 3個(gè)煤組，計(jì) 0－8 層煤，煤層總厚度 0－ ，平均 ，含煤系數(shù) %。其中七煤組偶見可采點(diǎn)，但極不穩(wěn)定；五、四煤組未見可采點(diǎn)。因此，上、下石盒子組不含可采煤層。 山西組厚 － ，平均 60m。含二 二 二 二 二 0煤，統(tǒng)稱二煤組。煤層總厚度為 － ，平均 ，含煤系數(shù) 8%，二 二 二 0均為不可采煤層。 太原組厚 － ，平均 45m。含一 一 一 一 一 一 一 1煤，統(tǒng)稱一煤組。煤層總厚度為 － ，平均 ，含煤系數(shù) 7%。其中：一 3煤平均厚 ，一 2煤平均厚 ，均為大部可采煤層。一 1煤偶見可采點(diǎn)，大部沉缺。其余各煤層均為不可采煤層。 （三）可采煤層 井田內(nèi)主要可采煤層 為山西組二 1煤，大部可采煤層為太原組一 3煤、一 2煤。發(fā)育情況見下表 12。 表 12 煤層發(fā)育情況表 地層 煤層 名稱 厚度 結(jié)構(gòu) 煤層 間距 可采 程度 全層厚度 （ m） 可采厚度 (m) 夾矸厚度 (m) 夾矸 層數(shù) 結(jié)構(gòu) 類型 ?。? 平均 ?。? 平均 ?。? 平均 ?。? 平均 山西組 二 1 － － 0－ 1－ 2 較簡(jiǎn)單 下距一 － 全 井田 可采 太 原 組 一 3 － － 0－ 1－ 2 較簡(jiǎn)單 0－ 全井田大 部可采 一 2 0－ 141 － 0－ 1－ 3 較簡(jiǎn)單 ～ 復(fù)雜 全井田大 可采 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 二 1煤： （ 1） 二 1煤層位于山西組下部，全層厚 － ，平均厚 ?？刹珊穸?－，平均 。含夾矸 0－ 5 層，一般 1－ 2 層，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，夾矸厚 0－ ，平均，以炭質(zhì)泥巖為主，次為泥巖，呈似層狀、透鏡狀分布，穩(wěn)定性差。 煤層直接頂板在井田西部為中細(xì)砂巖，東部以泥巖、粉砂巖為主，次為中細(xì)粒砂巖，局部以炭質(zhì)泥巖為偽頂；煤層底板為深灰色細(xì)砂巖。 二 1煤下距一 3煤 － ，平均 。一般間距在平均數(shù)上、下略有擺動(dòng)。 （ 2）煤層厚度變化特點(diǎn)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 煤層厚度具有在短距離內(nèi)急劇變化之特點(diǎn)，大致呈 N－ NNE 向厚薄相間交替出現(xiàn)的特點(diǎn)。煤層厚度變異系數(shù)為 65%，可采性指數(shù)為 ， 煤層穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定偏不穩(wěn)定型。 一 3煤 一 3煤層位于太原組下部，全層厚 － ，平均厚 ?？刹珊穸?－ ，平均 ，含夾矸 0－ 4層，一般 1層，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。夾矸為炭質(zhì)泥巖或泥巖，較穩(wěn)定，厚0－ ，平均 。 煤層厚度在井田內(nèi)有一定變化，大致呈 N－ NNE 方向厚薄相間變化趨勢(shì)，煤層厚度變異系數(shù)為 46%，可采性指數(shù)為 。煤層穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定型。 煤層直接頂板在 161 170 170 1707 號(hào)鉆孔以西為泥灰?guī)r，以東為厚層石灰?guī)r。底板為泥巖或粉砂巖。 一 3煤下距一 2煤 0－ ， 平均 。一般間距接近平均值。 因距奧陶系灰?guī)r太近，受水威脅較大，一 3煤層定為暫不能利用儲(chǔ)量。 一 2煤 一 2煤層位于太原組下部，全層厚 0－ ，平均 ，可采厚度 － ，平均。含夾矸 0－ 6 層，一般 1－ 2層，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單～復(fù)雜。夾矸主要為炭質(zhì)泥巖和泥巖。厚0－ ，平均為 ，呈透鏡狀分布，穩(wěn)定性差。 煤層變異系數(shù)為 68%，可采性指數(shù)為 ，煤層穩(wěn)定程度屬不穩(wěn)定型。 一 2煤直接頂板多為泥巖和粉砂巖，井田西北部為石英砂巖，底板為泥巖或鋁質(zhì)泥巖。 因距奧 陶系灰?guī)r太近，受水威脅較大，一 2煤層定為暫不能利用儲(chǔ)量。 （ 四 ） 勘探階段發(fā)現(xiàn)的斷層 F15：正斷層，為井田邊界，呈 NWSE 向延伸至井田外，走向 315176。， 傾向 45176。，傾角 80176。，落差 295～ 375m。控制鉆孔有： 340 320 8 260 3401。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 F15′ ：正斷層，為 F15的分支，走向 302～ 332176。 ,傾向 32～ 62176。，傾角 75176。，落差100m，基本平行于 F15，深部在 3402 號(hào)鉆孔附近與 F15 相交，井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。 3401號(hào)鉆孔穿過，缺失 112P? 下部及 21P 上部地層約 100m。 F15″ ：正斷層，亦為 F15 又一分支，走向 290～ 355176。，傾向 20～ 85176。，傾角 60176。，落差 50～ 80m，淺部在 8— 5 號(hào)鉆孔附近、深部在 3402 號(hào)鉆孔附近交于 F15，井田內(nèi)走向長(zhǎng)2km。 2611 號(hào)鉆孔穿過，缺失 21P 中部地層 35～ 55m。 F65: 正斷層，走向 7176。，傾向 277176。 ,傾角 70176。，落差 0～ 75m。淺部尖滅于 2612 號(hào)鉆孔附近，深部于 2411 號(hào)鉆孔東南延伸出井田，井田內(nèi)走向長(zhǎng) ， 2511 號(hào)鉆孔穿過，缺失 11P 下部及 C3 上部地層 60～ 70m。 2612 號(hào)鉆孔穿過，缺失 11P 頂部及 C3 頂部地層 20～ 30m。 F66: 正斷層，走向 332～ 18176。，傾向 242～ 288176。，傾角 70176。，落差 10～ 100m。淺部交于 F15,深部于 2310 號(hào)鉆孔東南尖滅于井田外。井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。 2513 號(hào)鉆孔穿過，缺失 112P? 中部到 21P 頂部四煤組地層 50m； 2807 號(hào)鉆孔穿過，斷缺 21P 地層 40～ 60m。 241 2408號(hào)鉆孔控制。 F34: 正斷層，走向 325～ 10176。，傾向 235～ 280176。，傾角 70～ 80176。，落差 0～ 50m。淺部于 2412 號(hào)鉆孔附近延伸出井田外，深部尖滅于 2117 號(hào)鉆孔西南。井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。2308 號(hào)鉆孔穿過，缺失 C3 上部地層 10～ 20m； 2312 號(hào)鉆孔穿過，缺失一 2煤及其上下地層 20m；3301 號(hào)鉆孔穿過，缺失二 1煤及其以下地層 15～ 20m； 2111 號(hào)鉆孔穿過，缺失 地層 20m 左右；2412 號(hào)鉆孔穿過，缺失二 1煤及其以上地層 25m； 2702 號(hào)鉆孔穿過，缺失二 二 1煤層及 C3頂部地層 40m。 F35: 正斷層，走向 347～ 0176。，傾向 257～ 270176。，傾角 70176。，落差 0～ 25m。淺部尖滅于 2208 號(hào)鉆孔北，深部尖滅于 2117 號(hào)孔西。走向長(zhǎng) km。 2208 號(hào)鉆孔穿過，缺失一一 3煤段 10～ 15m； 2115 號(hào)鉆孔穿過，缺失二 1煤及其頂板 5～ 10m。 F73：正斷層，走向 265～ 275176。，傾向 355～ 5176。，傾角 70176。，落差 0～ 90m。淺部尖滅于龍王莊西，深部尖滅于九龍觀南，井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。 2407 號(hào)鉆孔穿過，缺失 21P 底部及 11P 頂部地層 20～ 50m； 2804 號(hào)鉆孔穿過，缺失 11P 、 C3地層約 80m。 230 220 2502506 號(hào)鉆孔控制。 F76：逆斷層，走向 60176。，傾向 330176。，傾角 25176。，落差 10～ 20m。走向 長(zhǎng) km。3004 號(hào)鉆孔穿過，一 一 2煤層段重復(fù) 10～ 20m； 2116 號(hào)鉆孔穿過，重復(fù)二 1煤段 10～ 20m。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 F68: 正斷層，走向 333～ 27176。，傾向 243～ 297176。，傾角 70176。，落差 10～ 50m。深部于 1202 號(hào)鉆孔西交 F10，淺部于 1803 號(hào)鉆孔西尖滅。井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。 3101 號(hào)鉆孔穿過，缺失 11P 上部地層 25～ 30m。 141 141 180 1806 號(hào)鉆孔控制。 1 F10: 正斷層，走向 342～ 9176。，傾向 252～ 279176。，傾角 70176。，落差 160m 左右，位天井田西部邊界附近，井田內(nèi)走向長(zhǎng) 。 1412 號(hào)鉆孔穿過，缺失 21P 下部至 C3 上中部 地層 140m。 160 1610 號(hào)鉆孔控制。 1 F10′ : 為 F10的分支斷層，正斷層，走向 350～ 15176。，傾向 260～ 285176。，傾角 60～70176。，落差 40～ 50m，為 F10 的分支，走向 長(zhǎng) 。 1301 號(hào)鉆孔穿過，缺失 21P 底部及 11P 頂部地層 40m， 1416 號(hào)鉆孔穿過，缺失 132P? 地層 40－ 50m。 井田北東部的幾條張性斷層，對(duì)采區(qū)劃分有一定影響，可能造成煤層頂板較破碎，使得頂板難以管理，礦井容易導(dǎo)通上下含水層，給采煤帶來一定困難，受其影響，煤層有塑性流變現(xiàn)象。但斷層附近，瓦斯含量相對(duì)較低，有利于生產(chǎn)。 總之，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型，地層、煤層走向 140176。，傾角 9～ 32186。，局部被斷層切割，歷次施工井田內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第二章 采 區(qū) 地質(zhì)概況 一、 采區(qū)概述 龍王莊煤 礦Ⅰ采區(qū)是本礦首采區(qū)。采區(qū)走向長(zhǎng) 623～ 1200m，傾斜寬 530～ 676m，階段垂高＋ 70～＋ 200m。 由于＋ 60m 以上屬低瓦斯區(qū)域，故僅設(shè)計(jì)兩條上山，即Ⅰ采區(qū)軌道上山及皮帶上山。兩上山相互平行，方位角均為 298176。，沿煤層傾向掘進(jìn)；兩上山均從軌道大巷開口，皮帶上山通過采區(qū)煤倉(cāng)與皮帶大巷相連，軌道上山通過 回風(fēng)聯(lián)巷 與回風(fēng)大巷相連；所掘巷道對(duì)應(yīng)地表為低山及農(nóng)田，無重要建筑設(shè)施；Ⅰ采區(qū)西側(cè)為梁家洼井田，東側(cè)為大巷，北側(cè)為 1104 工作面，南側(cè)為未開采的煤層實(shí)