【正文】 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 1 摘 要 本次設(shè)計(jì)是大同礦區(qū) XXX 礦 12煤層。該礦位于大同煤田東北端，距大同市，距口泉站 。井田內(nèi)有五九公路貫穿，交通方便。 全礦共有 14 個(gè)井筒，其中 10個(gè)進(jìn)風(fēng)井筒， 4 個(gè)回風(fēng)井筒。礦井通風(fēng)方式為混合分區(qū)抽 出式。 南山 12層煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡單，平均煤厚 ， 煤層傾角 平均 6176。 。 正常涌水量 為 ，最大涌水量為 ；盤區(qū) 絕對(duì)瓦斯涌出量 為 ，相對(duì)瓦斯涌量為 ，瓦斯等級(jí)為高瓦斯盤區(qū)。 煤層具有爆炸性，煤塵云 爆炸下限濃度為 10g/m3；煤的自燃傾向性為容易自燃，煤的自燃發(fā)火期 6~12 個(gè)月 。 礦井通風(fēng)方式為混合分區(qū)抽出式，各采區(qū)全部設(shè)置專用回風(fēng)巷，各采掘工作面實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、可靠。 井田共劃分有兩個(gè)盤區(qū)，開采煤層為 12＃ 。 礦井 采煤方法為綜合機(jī)械化 開采方式，綜合機(jī)械化掘進(jìn)， 生產(chǎn)區(qū)隊(duì)設(shè)置有：一個(gè)綜采 隊(duì)和兩個(gè)機(jī)掘隊(duì)。 礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)的首采工作面位于東帶區(qū)，該帶 區(qū)劃分為 19 個(gè)條帶，工作面長度為150m，推進(jìn)長度為 2060m，回采 順序 采用后退式、回采工藝 大采高一次采全厚 綜 合 機(jī)械化采煤法，采用“ 三 178。 八 制”作業(yè)制度。采空區(qū)采用全 部跨落法管理頂板。 關(guān)鍵詞：礦井 開拓 ， 綜合機(jī)械化采煤 ，混合分區(qū)抽出式，通風(fēng)方式 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 2 第一章 礦井概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 地理位置 XXX 礦井田位于大同煤田東北邊緣，全礦居民區(qū)及工業(yè)廣場(chǎng)沿 109 國道及十里河南側(cè)布置，呈東西長南北窄的條形地帶。十里河沿井田中部穿過，將礦井整個(gè)井田劃分為南北兩大部分，即河南部、河北部井田。河南井田東與南郊區(qū)馬武山礦相鄰，南部與忻州窯礦精通興旺煤礦相鄰，西與云岡礦相鄰，河北部井田走廊區(qū)西與云岡保護(hù)煤柱及吳官屯礦界相鄰，東與青磁窯礦相鄰；走廊 區(qū)以北井田，西部與云岡礦相鄰，北部與大同市甘莊煤礦相接，東部為大斷層天然邊界。全礦井整個(gè)井田南北長 公里 ,東西長 ～ 公里，面積 平方公里。 XXX 礦位于大同市以西 公里處，大同市南郊區(qū)云岡鎮(zhèn)境內(nèi)。其地理坐標(biāo)為北緯 40176。 04′～ 40176。 10′ ,東經(jīng) 113176。 06′～ 113176。 11′。大同鐵路云岡支線縱貫礦內(nèi)，沿鐵路兩側(cè)分別有兩條礦內(nèi)公路，通過橫跨十里河的三座公路橋與 109 國道相連，向東直達(dá)大同市，向西經(jīng)云岡石窟可到云岡礦、左云等，向南經(jīng)“五 .九”公路通向忻州窯和平旺地區(qū)，向北可通往 109 國道復(fù)線及內(nèi)蒙古等地，可以說 XXX 礦交通是四通八達(dá)。 地形 地貌 及水系 XXX 礦為低山丘陵區(qū)，井田內(nèi)大部為黃土覆蓋，植被稀少，十里河從井田中部通過，支溝呈羽狀分布。十里河以北分水嶺位于甘莊一帶，其南部支溝流向十里河，以北支溝匯入淤泥河。十里河南部分水嶺位于榮華皂一帶，以北支溝匯入十里河，以南溝谷匯入忻州窯溝。井田內(nèi)最高點(diǎn)位于北部為甘莊三角點(diǎn)，標(biāo)高 ，最低點(diǎn)位于十里河下游 ，相對(duì)高差 199m。 礦區(qū)電力供應(yīng) XXX礦 電源取至 來自云崗 110KV/35KV變電站的 35KVⅠ、Ⅱ段母線。云 —— 晉 35KV線路 LGJ240mm2 長段 6Km，供地面、井下生活、生產(chǎn)用電。 水 文情況 本井田唯一的地表水系為十里河，該河發(fā)發(fā)源于左云縣常凹村一帶，由西向東流經(jīng)本井田至小站村附近注入大同平原匯入桑干河，全長 74km，匯水面積 1210km2。近年來水量逐年減少，雨季水位上升，暴雨期發(fā)洪水，長年逕流均由降水及礦坑水排水補(bǔ)給，冬季結(jié)冰，河床冰封至翌年 35月份方可解凍。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 3 氣候條件 本區(qū)屬高原地帶干旱大陸性氣候。冬季寒冷，夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重。本區(qū) 氣溫一般較低，以年溫差與日溫差大為特點(diǎn)，年平均氣溫為 ℃， 1 月氣溫最低，為 15℃至 11℃， 7 月氣溫最高，一般為 19℃ — 20℃。極端最高溫度 ℃，極端最低溫度 35℃，年度最高最低溫差可達(dá) 60℃以上，一般日溫差也在 20℃。 年降水量分配極不均勻，暴雨強(qiáng)度大，降水量多集中在 9 三個(gè)月，約占年降水量的 60— 75%，年最大降水量為 ，年最小降水量為 ，平均年降水量 450mm 左右。蒸發(fā)量全年日照時(shí)間為 2880— 3140 小時(shí)，平均為 小時(shí)，年日照百分率為 68%，歷年 來蒸發(fā)量大大超過降水量，一般蒸發(fā)量為降水量的 4— 5倍。年蒸發(fā)量在 1644— 2105mm 之間，平均蒸發(fā)量為 。 4— 7 月間，月蒸發(fā)量為 200— 300mm， 最大日蒸發(fā)量為 。大同、左云及朔州右玉地區(qū)一向以風(fēng)沙多而著稱，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，每年有風(fēng)時(shí)間占全年總時(shí)間 70%，多集中于冬春季節(jié)，年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速可達(dá) 17m/s。歷年平均相對(duì)濕度為 60%，最大相對(duì)濕度 100%，最小相對(duì)濕度 0。初霜期一般為 9 月上、中旬，無霜期 122 天。冰凍期為 10 月上旬至翌年 4月下旬，最大凍土深度 130cm。 地震 大同地區(qū)屬地震頻發(fā)區(qū)，歷史上多次發(fā)生過強(qiáng)烈地震，最近較強(qiáng)的一次地震是1989 年 10月 18日發(fā)生在大同縣 陽高之間的 級(jí)地震，破壞較為嚴(yán)重。 屬地震裂度 Ⅶ 度區(qū)，根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》， 本地區(qū)地震烈度為 7度， 所屬地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)為 ~。 礦井周邊小窯情況 迄今為止， XXX 井田內(nèi)及其周邊共有小煤礦 23 座。小煤礦多集中開采 7號(hào)煤層，其中井田內(nèi)有 11 座小窯，這些小窯均采用斜井、短臂刀柱式開采 。 井田周邊的小煤窯有 7 座：分別為夏莊煤礦、甘莊 煤礦、小梁溝煤礦、馬營洼煤礦（ 2 座）、宏達(dá)煤礦及張榆煤礦。井田內(nèi)、外小煤礦越層越界現(xiàn)象較為嚴(yán)重。小煤礦的破壞性開采，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)了國家寶貴的煤炭資源，而且給大礦造成安全隱患 。 目前小煤窯存在不明的采空積水區(qū)，因此本礦需密切注意小煤礦采掘動(dòng)向，盡量準(zhǔn)確地圈定小煤礦破壞范圍，開采至小煤礦及其破壞區(qū)附近時(shí)，一定要采取有力措施，堅(jiān)持有疑必探，先探后掘的原則，確保安全生產(chǎn)，執(zhí)法部門應(yīng)加大打擊力度，從源頭上杜絕小煤窯越層越界情況發(fā)生，以保障人民和國家財(cái)產(chǎn)安全 。 礦區(qū)工 農(nóng) 業(yè)概況及 生產(chǎn)建設(shè) 情況 礦區(qū)地處山區(qū)，土 地貧瘠，又受干旱影響，基本沒有農(nóng)作物。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 4 工業(yè)生產(chǎn)主要是采煤，在礦區(qū)內(nèi)有磚瓦場(chǎng)、水泥場(chǎng)，沙石就地就能解決，其它鋼才等靠外購。 井田地質(zhì)特征 地層 井田內(nèi)多為黃土覆蓋，基巖僅出露與溝谷底部及山脊，根據(jù)以往地質(zhì)資料，井田內(nèi)發(fā)育地層由老到新為：太古界集寧群、寒武系、奧陶系下統(tǒng)亮甲山組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、侏羅系下統(tǒng)永定莊組、中統(tǒng)大同組、云崗組、第四系中、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。 太古界集寧群（ Ar3Jn） 由青灰、淺灰、肉紅、灰黑色花崗片麻巖、輝石淺粒巖、黑云輝石斜長片麻巖等組成，出露于 井田東部七峰山一帶。 寒武系（ ∈ ） 與下伏太古界花崗片麻巖呈角度不整合接觸。主要由紫紅色頁巖、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r及中厚層灰色鮞狀灰?guī)r、深灰及淺灰色灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r，夾有泥灰?guī)r；厚265m 左右。 石炭系（ C） ⑴ 中統(tǒng)本溪組（ C2b） 下部為紫紅色、暗紅色粉砂巖，上部為紫紅色、灰綠色泥巖、粘土巖夾粉砂巖及細(xì)砂巖，中下部有 12層鋁土質(zhì)巖層；厚 ，平均 ，與下伏地層呈平行不整合接觸。 ⑵ 上統(tǒng)太原組（ C3t） 巖性中上部以深灰色、黑灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，下部以灰色、灰 白色粗砂巖為主，夾粉砂巖炭質(zhì)泥巖互層，是大同煤田下部煤系最主要含煤地層，共含煤十余層，底部普遍為一層含礫粗砂巖（ K2標(biāo)志層）；厚 ，平均厚 ，與下伏地層呈平行不整合接觸。 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 巖性以灰色細(xì)砂巖、中粒砂巖、粗砂巖、灰白色礫巖為主，中夾含礫粗砂巖、砂質(zhì)泥巖，有時(shí)含煤三層；本層厚 ，平均 ，與下伏地層呈整合接觸。 侏羅系（ J） ⑴ 下統(tǒng)永定莊組（ J1y） 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 5 上部主要為紫紅、灰黃、雜色、灰色粉砂巖，中部為灰白色中、粗砂 巖，底部為灰色含礫粗砂巖（ K8 標(biāo)志層）；厚 ，平均 ，與下伏地層呈明顯的不整合接觸。 ⑵ 中統(tǒng)大同組（ J2d） 巖性為灰、灰白色中、粗砂巖，灰色細(xì)砂巖，深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、煤層組成，底部含礫粗砂巖為（ K11 標(biāo)志層），該層為大同煤田上煤系主要含煤地層；厚 ，平均厚 ，與下伏地層呈整合接觸。該層富含動(dòng)、植物化石，一般植物化石有錐葉蕨、枝脈蕨、擬刺葵、新蘆木等；動(dòng)物化石有圖土蚌、蝸牛、葉肢介、麗蚌、假鉸蚌等。 ⑶ 中統(tǒng)云崗組（ J2y） 巖 性為白色、灰白色中、粗砂巖，上部為灰黃色，紫色、紫紅色、灰綠色砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖組成，底部為灰白色含礫粗砂巖或礫巖（ K21 標(biāo)志層）；厚，平均厚 ，與下伏地層呈整合接觸。 第四系（ Q） ⑴ 中、上更新統(tǒng)（ Q2+3） 廣布于梁茆及溝谷兩側(cè)，上部為淺黃、褐黃色松散狀黃土，下部為棕紅色亞粘土、亞砂土；厚 ，平均 ，與下伏地層呈角度不整合接觸。 ⑵ 全新統(tǒng)（ Q4） 分布于溝谷內(nèi)，由現(xiàn)代河流沖積、洪積物組成，與下伏地層為不整合接觸。 上述所敘井田內(nèi)地 層，除寒武系外，其它地層在鉆孔中均有揭露，而且與大同煤田東部邊緣出露地層可靠對(duì)比，由其含煤地層，在大同煤田內(nèi)均有煤礦開采，其對(duì)比標(biāo)志層明顯，可將大同組地層與太原組地層可靠對(duì)比 。 附圖 地質(zhì)綜合柱狀圖 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 采礦工程 專業(yè) 6 0 . 2 0 —3 . 6 50 . 8 90 — 3 8 . 7 49 . 5 10 — 3 . 4 41 . 2 00 — 3 0 . 7 31 3 . 7 50 — 3 . 7 50 . 8 30 — 2 4 . 9 05 . 6 90 — 2 . 5 20 . 7 90 . 7 0 —1 8 . 0 86 . 8 30 — 5 . 6 11 . 3 20 . 5 5 —1 0 . 6 64 . 5 60 — 1 . 3 70 . 2 7煤，單一結(jié)構(gòu)，極不穩(wěn)定，灰色粉砂巖，細(xì)砂巖，中夾中粗砂巖。煤：單一結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定頂部為灰色粉砂巖，局有部為有薄層炭質(zhì)泥巖，中部為灰白色中粗砂巖，中下部為灰黑色粉砂巖，和灰白色細(xì)砂巖，底部為炭質(zhì)泥巖，含植物根化石煤：單一結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定與1 2 合并層為于井田東部，南部。深灰色粉，細(xì)砂巖互層，夾少量中砂巖，粗砂巖，含植物根化石。煤：單一結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，主要分布于井田的中部。頂部為灰白色粉砂巖，細(xì)砂巖及中粗砂巖，為薄層粉砂巖夾煤線或炭質(zhì)泥巖，含植物葉片化石及其碎屑。煤：單一結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，主要分布于井田的中部與1 1 合并為2 . 5 0 5 . 4 1 / 4 . 0 1 分部在井田南部，與1 1 1 2 三層合并為7 . 3 3 9 . 2 3 / 8 . 3 4 與1 1 1 2 合并為7 . 0 2 1 2 . 9 9 / 8 . 7 4 均分布在井田西北部。，與1 2 兩層合并為1 5 . 5 7 5 . 9 7 / 5 . 7 4 ，與1 2 三層合并5 . 2 9 8 . 2 4 / 6 . 4 7均分布于井田北部1 5 1 . 5 61 6 2 . 2 71 7 6 . 8 51 8 3 . 3 31 9 1 . 4 81 9 6 . 3 12 0 7 . 9 812 12121111112121414煤：單一結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，井田分布較廣。灰白色粉砂巖，細(xì)砂巖，頂部局部有炭質(zhì)泥巖，含植物化石碎屑。221312中部為灰色粉砂巖，中下部為中粗砂巖，底部1 . 6 0 7 . 6 0 / 3 . 2 5 ，分布于井田的西南部，1 2 分布煤 系界 厚（M ）層厚（M ）柱 狀1 ：5 0 0煤層編號(hào)巖 石 名 稱 及 巖 性 簡 述最小——最大平 均8 . 1 5 —2 9 . 0 71 4 . 2 10 — 2 . 0 00 . 7 81 . 7 4 —4 0 . 9 61 8 . 4 1深灰色粉砂巖，細(xì)砂巖及粉細(xì)砂巖互層，煤，單一結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，主要分布在井田的東部。上部為灰色粉砂巖、細(xì)砂巖，中夾厚層中粗砂巖，質(zhì)頁巖，含植物化石碎片。1 1 7 . 2 71 3 2 . 2 610地層侏羅系大同組局部夾厚層中粗砂巖，含植物莖葉化石及其碎屑。下部為細(xì)砂巖，底部有薄層茲砂巖及炭