【正文】 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄1 礦區(qū)概述及井田特征 1 礦區(qū)概述 1 礦區(qū)地理位置及交通條件 1 礦區(qū)地形、地勢(shì)及河流 1 礦區(qū)氣象 2 礦區(qū)地震震級(jí)及裂度 2 礦井井田內(nèi)小煤礦情況 2 井田地質(zhì)特征 2 煤系地層 2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 4 井田地質(zhì)構(gòu)造 5 礦井水文地質(zhì)特征 10 地表水概況 10 礦區(qū)水文地質(zhì)概況 10 含水層特征 11 斷裂帶水文地質(zhì)特征 14 煤層特征 15 煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 15 煤的物理性質(zhì)及煤巖特征 18 煤類的確定及煤類分布 18 煤的化學(xué)性質(zhì)及有害元素 182 井田境界和儲(chǔ)量 20 井田境界 20 井田工業(yè)儲(chǔ)量 20 井田可采儲(chǔ)量 21 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量 21 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 223 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 24 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 24 確定依據(jù) 24 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 24 礦井服務(wù)年限 24 井型校核 25 礦井工作制度 254 井田開(kāi)拓 27 概述 27 地質(zhì)構(gòu)造 27 煤層賦存狀況 28 水文地質(zhì)情況 28 地形因素 28 綜述 28 確定井田開(kāi)拓方式 29 確定井筒形式、位置、數(shù)目及坐標(biāo) 29 工業(yè)場(chǎng)地的位置 31 盤區(qū)劃分 31 主要開(kāi)拓巷道 31 方案比較 32 礦井基本巷道 43 井筒 43 井底車場(chǎng)及硐室 47 主要開(kāi)拓巷道 50 開(kāi)拓系統(tǒng)的綜述 515 采煤方法和盤區(qū)巷道布置 53 煤層的地質(zhì)特征 53 帶區(qū)位置 53 帶區(qū)煤層煤層特征 53 開(kāi)采煤層的瓦斯及煤塵情況 53 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 53 水文地質(zhì) 55 地質(zhì)構(gòu)造 55 地表情況 55 采煤方法和回采工藝 55 采煤方法的選擇 55 回采工藝 57 工作面設(shè)備選型 60 工作面長(zhǎng)度的確定 63 支護(hù)方式 64 正規(guī)循環(huán)方式和勞動(dòng)組織方式 66 機(jī)電設(shè)備的使用、維護(hù)、檢修及搬運(yùn) 68 開(kāi)采巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) 72 概述 72 帶區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 72 帶區(qū)形式 74 帶區(qū)帶區(qū)劃分 74 帶區(qū)儲(chǔ)量及回采率 74 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 74 帶區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)及硐室 75 帶區(qū)采掘計(jì)劃 77 帶區(qū)巷道的斷面和支護(hù)形式 77 帶區(qū)巷道的掘進(jìn)方法和作業(yè)方式 77 帶區(qū)工作面配備及三量管理 77 工作面推進(jìn)速度、生產(chǎn)能力、盤區(qū)回采率 786 礦井運(yùn)輸與提升 79 概述 79 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 79 煤層及煤質(zhì) 79 運(yùn)輸距離和貨載量 79 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 80 礦井提升概述 81 盤區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 82 設(shè)備選型原則 82 盤區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 82 主要巷道運(yùn)輸設(shè)備的選擇 84 主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 84 輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 85 運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 86 主井提升 87 主井提升原始數(shù)據(jù) 87 提升容器的確定 87 鋼絲繩的選擇 88 提升機(jī)的選擇 89 提升電動(dòng)機(jī)的選擇 89 提升機(jī)相對(duì)井筒的位置 90 提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量 90 對(duì)防滑性能的分析 95 提升機(jī)提升能力的驗(yàn)算 95 副井提升設(shè)備的選擇 96 選型依據(jù) 96 罐籠的選擇 96 鋼絲繩的選擇 96 提升機(jī)的選擇 977 礦井通風(fēng)與安全 98 礦井概況、開(kāi)拓方式及開(kāi)采方法 98 礦井地質(zhì)概況 98 開(kāi)拓方式 98 開(kāi)采方法 98 變電所、充電硐室、火藥庫(kù) 99 工作制、人數(shù) 99 礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 99 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 99 礦井通風(fēng)方式的選擇 99 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 100 盤區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 101 工作面通風(fēng)方式的選擇 102 盤區(qū)及全礦所需風(fēng)量 102 工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 102 備用面需風(fēng)量的計(jì)算 104 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 104 硐室需風(fēng)量 105 其他巷道所需風(fēng)量 105 礦井總風(fēng)量 105 風(fēng)量分配 106 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 107 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 108 礦井最大阻力路線 108 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 108 礦井通風(fēng)總阻力 110 兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 110 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 111 選擇風(fēng)機(jī)的基本原則 111 選擇主要通風(fēng)機(jī) 111 電動(dòng)機(jī)選型 114 防止特殊災(zāi)害的安全措施 115 預(yù)防瓦斯的措施 115 預(yù)防粉塵的措施 116 防止井下火災(zāi)的措施 116 防水措施 117 頂板管理 118 防突管理 1188 礦井排水 119 概述 119 概況 119 排水系統(tǒng)概述 119 排水設(shè)備選型 119 初選水泵 119 管路的確定 121 管道特性曲線及工況的確定 121 檢驗(yàn)計(jì)算 124 水倉(cāng)及水泵房 125 水倉(cāng) 125 水泵房 125 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1269 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 12810 經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜述 130感 謝 132參 考 文 獻(xiàn) 1331241 礦區(qū)概述及井田特征 礦區(qū)概述 礦區(qū)地理位置及交通條件金石煤礦（以下簡(jiǎn)稱井田），位于沁水煤田南翼，晉城市西北20km處，跨澤州和沁水兩縣。工業(yè)廣場(chǎng)位于澤州縣下村鎮(zhèn)史村,地理坐標(biāo)為北緯35176。34′11″—35176。39′50″,東經(jīng)112176。36′06″—112176。43′49″。井田范圍：根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部于2002年10月14日頒發(fā)的金石礦采礦許可證（副本）[證號(hào)：1000000220020，有效期限28年9個(gè)月（2002年10月至2031年7月）。金石井田北至大陽(yáng)井田南界，南以緯線3941500為界，東以煤層露頭及小窯為界，西以經(jīng)線51500為界，。山西省煤炭工業(yè)局于2005年6月9日頒發(fā)的金石礦煤炭生產(chǎn)許可證（副本）（證號(hào)：G040502004G3），礦井生產(chǎn)能力180萬(wàn)t/a，有效期限2005年6月太（原）—焦（作）鐵路由井田東10余km處通過(guò)，侯（馬）—月（山）鐵路從西南約7km處通過(guò)。礦井有鐵路專用線經(jīng)古書院礦與太焦鐵路接軌，距古書院礦18km。207國(guó)道（太原—洛陽(yáng)）在金石礦東側(cè)約20多km處通過(guò)，晉（城）—長(zhǎng)（治）、晉（城）—陽(yáng)（城）、晉（城）—焦（作）、長(zhǎng)（治）—邯（鄲）、太（原）—長(zhǎng)（治）高速公路已建成通車。交通極為便利（圖11）。 圖11 金石礦交通位置圖 礦區(qū)地形、地勢(shì)及河流金石井田位于太行山中段東麓山前丘陵地帶，地勢(shì)西高東低，~，地表起伏較大，基巖裸露面積較小，屬山前冰磧臺(tái)地地形。井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有中關(guān)小溪、欒卸小溪和紫牛灣小溪3條季節(jié)性小溪，均屬北洺河支流，雨季時(shí)出現(xiàn)水流，旱季斷流。該礦區(qū)最高洪水位+114m。 礦區(qū)氣象本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，根據(jù)沙河趙泗氣象站1982~1992年資料，雨季多集中在8月份，年平均氣溫13℃，多年平均蒸發(fā)量1719mm。風(fēng)向以北、北東及南為主。1963年8月1日—，造成百年以來(lái)的特大洪水。邢臺(tái)地區(qū)蒸發(fā)量為1453—2172mm，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量。凍結(jié)期從11月至翌年2月。全年最多的風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。 礦區(qū)地震震級(jí)及裂度邢臺(tái)地區(qū)于1966年3月8，余震不斷，東龐礦區(qū)距隆堯縣45公里，有三級(jí)震感。根據(jù)國(guó)家地震局、建設(shè)部發(fā)辦[1992]160號(hào)文“關(guān)于發(fā)布《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖使用規(guī)范》的通知”，邢臺(tái)地區(qū)地震烈度為7度。 礦井井田內(nèi)小煤礦情況金石井田周邊共有正在生產(chǎn)的小煤窯20個(gè)，分別屬沙河白塔鎮(zhèn)或武安邑城鎮(zhèn)，詳情見(jiàn)后金石周邊小煤礦井口坐標(biāo)附表。開(kāi)采下組煤的主要集中在井田西部的劉石崗地區(qū)和井田北部的上關(guān)、新村附近以及井田東部章村井田內(nèi)，開(kāi)采上組煤的主要分布在井田的西部和南部。小煤窯的非法開(kāi)采和越界開(kāi)采給該礦造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，另外工業(yè)廣場(chǎng)附近分布有古小窯，開(kāi)采年限及開(kāi)采情況已無(wú)法考證。 井田地質(zhì)特征 煤系地層、太原組（C3t）K1石英砂巖（相當(dāng)于晉祠砂巖）底或相當(dāng)層位至K7砂巖底。連續(xù)沉積于本溪組之上，為主要含煤地層之一。由灰色中、細(xì)粒砂巖，灰黑色粉砂巖、泥巖，灰色粘土泥巖、石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、菱鐵礦及煤組成。屬海陸交互相沉積。自下而上KKK5三層石灰?guī)r普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，是對(duì)比煤層的良好標(biāo)志層。自下而上編號(hào)依次為：11115號(hào)，5號(hào)煤層薄而不穩(wěn)定，屬不可采煤層，根據(jù)規(guī)范要求。其余七層煤均為不可采煤層。K1石英砂巖：灰—灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，含少量泥質(zhì)及星散狀黃鐵礦，硅質(zhì)膠結(jié)，分選性良好。沉積不穩(wěn)定。K2石灰?guī)r：深灰色、厚層狀，致密堅(jiān)硬，塊狀，性脆，裂隙充填方解石脈。上部質(zhì)純，含有燧石條帶，底部含較多的泥質(zhì)、有機(jī)質(zhì)及星散狀黃鐵礦。靠下部常夾有薄層鈣質(zhì)泥巖。含小澤蜒、似紡錘蜓及腕足類等動(dòng)物化石。位于太原組下部。K3石灰?guī)r：為13號(hào)煤頂板。灰—深灰色，厚層狀，致密堅(jiān)硬，性脆，夾少量燧石條帶，含腕足類及蜓類等動(dòng)物化石。沉積穩(wěn)定。K4石灰?guī)r：為11號(hào)煤頂板，深灰色，含泥質(zhì)較多，沉積不穩(wěn)定。K5石灰?guī)r：位于本組上部，為7號(hào)煤頂板。深灰色，致密堅(jiān)硬，質(zhì)不純，含星散狀黃鐵礦及腕足類動(dòng)物化石，沉積穩(wěn)定，～。、山西組（P1s）K7砂巖底（或相當(dāng)層位的粉砂巖）至K8砂巖底，與下伏太原組呈整合接觸，為主要含煤地層之一。由灰白～灰色，中、細(xì)粒砂巖，灰黑色粉砂巖，泥巖及1～3層煤組成，其中主要煤層一層，編號(hào)3號(hào)，平均厚度6m，是本組唯一可采煤層。本組濱岸為過(guò)渡相沉積，在金石、段都、坪頭一帶，均有零星出露?！?，分上下兩層段敘述如下：（1）下段：K7砂巖底至K砂巖底，厚20m左右，以灰色、深灰色細(xì)粒砂巖，灰黑色粉砂巖、泥巖及3號(hào)煤層組成。3號(hào)煤層以下巖層常夾有不規(guī)則菱鐵礦結(jié)核，具水平層理及不規(guī)則的水平層理，含保存不好的植物化石。K7砂巖：灰色、深灰色細(xì)粒砂巖，富含煤粒及暗色礦物，具緩波狀層理，夾泥質(zhì)包裹體，局部為中粒砂巖、粉砂巖?！?。3號(hào)煤層：賦存于本段上部，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沉積穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層之一?！骄?m。（2）上段：K砂巖底至K8砂巖底，一般厚30m左右，以灰白色中粒砂巖，灰色薄層細(xì)砂巖，灰黑色粉砂巖及泥巖組成，間夾不穩(wěn)定的薄煤層1～2層。K砂巖：為山西組中部的一層砂巖，灰白色、中粒、鈣質(zhì)膠結(jié)。斜層理，沉積穩(wěn)定，～。山西省地處華北古板塊內(nèi)部，屬典型的板內(nèi)構(gòu)造。根據(jù)《山西省區(qū)域地質(zhì)志》按斷塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的劃分方案，晉城礦區(qū)位于華北斷塊中的呂梁—太行斷塊沁水塊坳?yáng)|部次級(jí)構(gòu)造單元沾尚—武鄉(xiāng)—陽(yáng)城北北東向褶帶南段（圖331）。沁水塊坳是山西省最大的四級(jí)構(gòu)造單元，總體呈北北東向展布，沁水煤田的范圍與塊坳相當(dāng)。沁水塊坳是一個(gè)被斷裂圍限的矩形斷塊，主體部分出露二疊系和三疊系，周緣翹起，下古生界出露。沁水塊坳形成于中生代，是受水平擠壓形成的坳陷。相對(duì)周緣構(gòu)造單元而言，沁水塊坳較穩(wěn)定，變形強(qiáng)度由邊緣向內(nèi)部減弱。塊坳主體部分發(fā)育開(kāi)闊的北北東向短軸褶曲，兩翼巖層傾角一般小于20176。，邊緣斷層多為逆沖性質(zhì)，尤其是東西兩側(cè)邊緣均向外側(cè)逆沖，顯示了水平擠壓特征。沁水塊坳?yáng)|側(cè)以晉（城）—獲（鹿）斷裂帶與太行山塊隆相接。該斷裂帶是一條區(qū)域性的大斷層，省內(nèi)延展超過(guò)320km，總體走向北北東。有跡象表明，晉獲斷裂帶生成時(shí)間較早，中生代燕山運(yùn)動(dòng)中“死而復(fù)蘇”，表現(xiàn)為由西向東位移的逆沖斷裂帶。由于變形強(qiáng)度的差異，尤其是后期隆升剝蝕和改造的差異，晉獲斷裂帶表現(xiàn)為分段特征。黎城以北基巖露頭區(qū)，逆沖斷裂保存完好，變質(zhì)基底逆沖于下古生界之上。黎城以南線形構(gòu)造仍然十分清楚，南段莊頭斷層至?xí)x城之間地表出露為由古生界組成的線形褶皺。 本井田位于太行山復(fù)背斜西翼，沁水盆地東翼南端。為陽(yáng)城山字形構(gòu)造體系脊柱部分南端東側(cè)及馬蹄形盾地的北側(cè)與新華夏構(gòu)造體系的復(fù)合部位。北西向壓扭性開(kāi)闊背向斜褶曲伴有少數(shù)與褶曲軸向近似垂直的張性斷裂和與褶曲軸向斜交的扭性斷裂。表1－2－1 主要地質(zhì)構(gòu)造特征表煤組煤層一般厚度（m）煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性可采程度傾角（176。）容重（t/m3）夾石層數(shù)夾石厚度頂板底板下石盒子組3－普遍含一層夾石泥巖或粉砂巖粉砂泥巖較穩(wěn)定局部不可采4176。左右，6 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造邢臺(tái)煤田位于新華夏系第二沉降帶（華北平原沉降帶）西部，西與新華夏系第三隆起帶（即太行山隆起帶）毗鄰，位于前述沉降帶和隆起帶之間的太行山山前斷裂帶的東側(cè)，屬于華北平原沉降帶范疇。煤田形成后，受到我國(guó)東部中新生代多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，尤其受到新華夏系的強(qiáng)烈改造。邯邢煤田位于太行山東麓，華北盆地西緣。煤田西部為太行山隆起的中南段，整體走向呈北東向展布，由贊皇隆起和武安斷陷組成。前者由太古代和少部分元古代變質(zhì)巖系組成，后者主要由古生代地層組成。金石井田即位于武安斷陷北部太行山隆起帶東側(cè)，為新生代華北盆地的西部邊緣。由于西側(cè)太行山隆起的上升和東側(cè)華北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE～近SN，西邊翹起，東邊傾降，并具波狀起伏的翹傾斷塊。煤田邊界斷層多為走向NNE的正斷層，煤田內(nèi)發(fā)育有大量NNE—NE向正斷層及少量NNW向正斷層，組成一系列地塹、地壘和階梯狀單斜斷塊。自北向南有NNE向的晉縣欒城斷陷(地塹)、寧晉隆堯斷隆(地壘)、巨鹿邯鄲斷陷(地塹)及南部的邢臺(tái)斷陷（與太行山隆起帶中的武安斷陷共同構(gòu)成邢臺(tái)武安斷陷），呈雁行狀斜列展布。煤田內(nèi)褶皺構(gòu)造主要分布在近東西向的隆堯南正斷層以南至洺河一線。軸向NNE，與大斷層走向平行展布的背、向斜為煤田內(nèi)主要褶皺構(gòu)造，延伸較長(zhǎng)，形態(tài)清晰,EW向～NW向褶皺規(guī)