【正文】 沈家峁煤礦煤層90萬(wàn)噸/a初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 1中文摘要 i英文摘要 iii目錄 v第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征 1第一節(jié) 礦區(qū)概述 1一、礦區(qū)地理位置及交通條件 1二、地形地貌 2三、地表水系 2四、氣候及地震 2五、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況及工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況 2六、四鄰關(guān)系 2七、水源和電源情況 3第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 3一、井田主要含水層 3二、井田主要隔水層 4三、水文地質(zhì)類(lèi)型 5四、礦井充水因素分析 5五、礦井涌水量預(yù)算 6六、礦井主要水害及其防治措施 6第三節(jié) 煤層的埋藏特征 6一、井田地層 6二、井田構(gòu)造 9三、煤層及煤質(zhì) 9四、其它開(kāi)采技術(shù)條件 11第二章 井田境界與儲(chǔ)量 13第一節(jié) 井田境界 13第二節(jié) 地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 13一、儲(chǔ)量計(jì)算范圍和工業(yè)指標(biāo) 13二、儲(chǔ)量計(jì)算方法 13三、儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)的確定 14四、資源儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 14第三節(jié) 可采儲(chǔ)量計(jì)算 14第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 16第一節(jié) 礦井工作制度 16第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 16第三節(jié) 礦井服務(wù)年限 16第四章 井田開(kāi)拓 17第一節(jié) 井田開(kāi)拓方案 17一、方案比較 17二、礦井開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 17三、工業(yè)場(chǎng)地位置的確定 19四、開(kāi)采水平的劃分 19五、回風(fēng)大巷和集中下山位置的確定 19六、采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 19第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 19一、移交生產(chǎn)時(shí)的工作面數(shù)目、位置及生產(chǎn)能力的計(jì)算 19二、工作面產(chǎn)量計(jì)算 20第三節(jié) 井筒 20一、井筒數(shù)目及用途 20二、井筒布置及裝備 20第五章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃 22第一節(jié) 井筒、石門(mén)和大巷 22二、巷道斷面和支護(hù)形式 23第二節(jié) 井底車(chē)場(chǎng) 23一、井底車(chē)場(chǎng)形式 23二、井底車(chē)場(chǎng)硐室 23第三節(jié) 建井工作計(jì)劃 24一、施工準(zhǔn)備的內(nèi)容與進(jìn)度 24二、礦井移交標(biāo)準(zhǔn) 24三、井巷施工平均成巷進(jìn)度指標(biāo) 25四、井巷主要連鎖工程的確定 25五、三類(lèi)工程施工組織的基本原則 25六、建井工期 26七、加快建井速度的措施和建議 26第六章 采煤方法 28第一節(jié) 采煤方法的選擇 28一、采煤工藝和主要采煤設(shè)備的選擇 28二、工作面回采方向 33三、端頭支護(hù)與超前支護(hù) 33第二節(jié) 盤(pán)區(qū)巷道布置 33一、盤(pán)區(qū)回采率和工作面回采率 33二、采區(qū)布置 35第七章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 37第一節(jié) 運(yùn)輸方式 37一、主要運(yùn)輸： 37二、輔助運(yùn)輸： 37三、運(yùn)輸系統(tǒng) 37四、設(shè)計(jì)的依據(jù) 37第二節(jié) 設(shè)備選型 38一、 礦車(chē)選型 38二、 各類(lèi)礦車(chē)數(shù)量 38三、煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型 39四、 輔助運(yùn)輸設(shè)備選型 43第八章 提升設(shè)備 44第一節(jié) 主斜井提升設(shè)備 44第二節(jié) 副斜井輔助提升設(shè)備 46第九章 礦井通風(fēng)與安全 50第一節(jié) 風(fēng)量的計(jì)算 50一、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 50二、按采煤、掘進(jìn)、硐室等實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 50第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 52一、通風(fēng)方式 52二、風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)年限 52三、通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配: 52第三節(jié) 計(jì)算負(fù)壓及等積孔 53一、計(jì)算原則 53二、計(jì)算方法 54第四節(jié) 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 55一 設(shè)計(jì)依據(jù) 56二 通風(fēng)設(shè)備校驗(yàn) 56三、反風(fēng)措施 57第五節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)措施 57一、預(yù)防瓦斯爆炸的措施 57二、預(yù)防煤塵爆炸的措施 58三、預(yù)防火災(zāi)的措施 58四、預(yù)防水災(zāi)的措施 59五、預(yù)防頂板事故的措施 59六、避災(zāi)路線(xiàn) 59第十章 經(jīng)濟(jì)部分 60第一節(jié) 礦井設(shè)計(jì)概算 60一、井巷工程概算的編制依據(jù) 60二、井巷工程概算的編制方法 60第二節(jié) 計(jì)算勞動(dòng)定員和勞動(dòng)生產(chǎn)率 61一、定員范圍 61二、定員的依據(jù) 61三、定員的方法 61第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 63參考文獻(xiàn) 65致 謝 666565第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、礦區(qū)地理位置及交通條件沈家峁煤礦位于中陽(yáng)縣城北約8km處，東部無(wú)鄰煤礦，西接朱家店煤礦，南鄰蘇村煤礦和七頭山煤礦，北連后王社煤礦和張子山煤礦。行政區(qū)劃隸屬中陽(yáng)縣張子山鄉(xiāng)沈家峁村。孝柳鐵路和307國(guó)道從中陽(yáng)縣城通過(guò)，沈家峁煤礦有簡(jiǎn)易公路與中陽(yáng)縣和307國(guó)道相通，距307國(guó)道約4km，交通較為便利（見(jiàn)圖111交通位置圖）圖111 交通位置圖二、地形地貌井田地處晉西黃土高原，地形主要以黃土臺(tái)、塬、峁、梁及黃土沖溝為主，侵蝕切割嚴(yán)重，地形復(fù)雜。地勢(shì)總體東北高西南低。最高處位于井田北部，最低處位于井田西南的溝谷底部，，屬低中山區(qū)。三、地表水系本區(qū)屬黃河流域，山川河水系。井田內(nèi)無(wú)常年性河流，僅在雨季有短暫洪水向西流入南川河。四、氣候及地震該礦位于晉西黃土高原，屬溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差大，春季多風(fēng)，夏季雨量集中，秋季陰天較多。年平均降水378mm（1956～1984年），（1964年），降雨量多集中在9三個(gè)月內(nèi)，年平均蒸發(fā)量為1482～1941mm，蒸發(fā)量大于降雨量。最高氣溫為 ℃，℃。11月份結(jié)冰, 次年3月解凍。據(jù)山西省地震局編印的《山西省地震烈度區(qū)劃表》，中陽(yáng)縣屬6度區(qū)。五、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況及工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況區(qū)內(nèi)農(nóng)作物以谷子、玉米、高梁、豆類(lèi)為主，糧食不能自給，工業(yè)以采煤、煉焦、水泥、發(fā)電等工礦企業(yè)為主。六、四鄰關(guān)系沈家峁煤礦東部無(wú)鄰煤礦，西接朱家店煤礦，南鄰蘇村煤礦和七頭山煤礦，北連后王社煤礦和張子山煤礦。（見(jiàn)四鄰關(guān)系圖112）圖112 四鄰關(guān)系圖七、水源和電源情況（一）水源情況據(jù)該礦地質(zhì)報(bào)告，本區(qū)位置在黃河流域，山川河水系，區(qū)內(nèi)第四系礫石層含水較深，水質(zhì)較好，為本礦生產(chǎn)、生活用水的主要水源。井下排水經(jīng)處理后可作為該礦生產(chǎn)和消防用水水源，礦井水源能夠滿(mǎn)足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的需要。（二）電源情況山西中陽(yáng)沈家峁煤業(yè)有限公司雙回路電源分別引自中鈺熱電廠的35kV線(xiàn)路和中鋼110kV變電站的35kV線(xiàn)路，電源條件能夠滿(mǎn)足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的供電要求。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征一、井田主要含水層（一）第三系上新統(tǒng)礫石含水層礦區(qū)內(nèi)松散層中第四系不發(fā)育，第三系廣泛分別于溝谷兩側(cè)或溝底。下部為一層膠結(jié)或半膠結(jié)的礫石層，在溝谷中易形成小泉，供人畜用水，水量一般很小，當(dāng)有較好的補(bǔ)給源時(shí)，為富含孔隙水層。（二）二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖含水層本組含水層一般由數(shù)層中粒粗粒砂巖組成，總厚約20m，其間多隔以泥巖、粘土巖等，本組含水層水位為基巖最高者。據(jù)金春—喬家溝井田精查時(shí)抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量q= L/，k=，水量較小，含水微弱，水質(zhì)屬重碳酸—硫酸型，為軟的淡水。（三）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖含水層本組主要含水層為03號(hào)煤與4號(hào)煤之間的中粒砂巖，該含水層穩(wěn)定連續(xù)，測(cè)井曲線(xiàn)上反映明顯，厚度5～9m，泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)。據(jù)金春—喬家溝井田精查時(shí)在礦區(qū)南132號(hào)孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，q=，k=；110號(hào)孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，q= L/，k=。富水性較差，其它砂巖層不穩(wěn)定，且厚度小，多不含水。（四）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r、砂巖含水層本組中有LKL1三層灰?guī)r，、，中間多隔以細(xì)砂巖和砂質(zhì)泥巖等，間距在10m以?xún)?nèi)。L5灰?guī)r厚度小，巖芯較完整，含水相對(duì)較弱，K2灰?guī)r中有溶蝕裂隙，其間多充填炭屑，裂隙面凸凹不平，為灰?guī)r中相對(duì)富水的一層。L1灰?guī)r節(jié)理裂隙發(fā)育，并具有溶蝕現(xiàn)象，灰?guī)r間有泥巖或炭質(zhì)泥巖相隔，富水性也較弱。采用相當(dāng)埋深的64號(hào)孔和110號(hào)孔資料，～ L/。本組10號(hào)煤層上部為一層穩(wěn)定的細(xì)粒砂巖，厚約5～15m，泥質(zhì)膠結(jié)，其含水性比山西組砂巖含水層差，故其厚度雖大，也為弱含水層。（五）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層本組含水層區(qū)域上屬于柳林泉城，柳林泉位于本區(qū)西二十余公里的柳林城附近，～，出露標(biāo)高801m左右。奧陶系中統(tǒng)地層巖性以石灰?guī)r、白云巖為主，夾泥灰?guī)r、泥巖、石膏。由于本層的含水性主要取決于裂隙及巖溶的發(fā)育程度，因此，灰?guī)r的埋藏深度對(duì)其含水性起著極大的作用。資料表明，當(dāng)灰?guī)r埋藏深大于347m時(shí)，巖層裂隙及巖溶極不發(fā)育，含水性微弱；當(dāng)灰?guī)r埋藏深度小于267m時(shí)，巖層裂隙及巖溶頗發(fā)育，含水性顯著增強(qiáng)。推算礦區(qū)內(nèi)灰?guī)r埋深大部分在351～408m之間，僅南部高家溝內(nèi)埋深小，介于237～280m之間。礦區(qū)南5km的132號(hào)孔，在401～452m段抽水，水量甚微，西北約9km的51號(hào)詳查孔在391～410m段抽水，礦區(qū)灰?guī)r埋深均淺于上述兩孔的試驗(yàn)層段，故含水性應(yīng)增強(qiáng)。因沒(méi)有相當(dāng)深度的可靠抽水資料，故礦區(qū)該組地層富水性不能作定量分析，本區(qū)奧陶系灰?guī)r水位標(biāo)高推斷約在900m左右。據(jù)張子山煤礦在其技改井南部所打約600深的深井，取奧灰水作生活用水和工業(yè)用水，該井地面標(biāo)高約1070m，起初靜水位標(biāo)高900m以上，現(xiàn)凈水位標(biāo)高遠(yuǎn)低于900m?？傊?，礦區(qū)主要含水層中，太原組灰?guī)r和奧陶系灰?guī)r含水較豐富，對(duì)開(kāi)采影響較大，其它含水層富水性差，含水微弱，對(duì)開(kāi)采影響很小或無(wú)影響。二、井田主要隔水層區(qū)內(nèi)煤系中只有03號(hào)煤與4號(hào)煤之間的砂巖、太原組灰?guī)r含水性較好，其余均可視為相對(duì)隔水層，隔水性能較好的主要有：（一）第三系紅色亞粘土隔水層該層在三個(gè)鉆孔中均有出露，厚約0～。（二）二疊系下統(tǒng)山西組4號(hào)煤上泥巖及粉砂巖隔水層該層連續(xù)性好，分布于全區(qū)，厚10m左右。（三）石炭系本溪組隔水層石炭系本溪組為一套泥巖、鐵鋁巖、粘土巖地層，厚20m左右，隔水性能較好。三、水文地質(zhì)類(lèi)型井田4號(hào)煤層上部下石盒子組含水層為間接充水含水層，因與其隔有30余m的砂泥巖隔水層，且富水性弱，故對(duì)其影響極小。山西組砂巖含水組為其直接充水含水層，～ L/。根據(jù)上述情況并參照《礦井地質(zhì)報(bào)告》中礦井水文地質(zhì)類(lèi)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)綜合分析，本礦井水文地質(zhì)類(lèi)型應(yīng)為簡(jiǎn)單型。6號(hào)煤層穩(wěn)定，L5灰?guī)r為其直接充水含水層，但其富水性相對(duì)弱。依據(jù)《礦井地質(zhì)報(bào)告》中礦井水文地質(zhì)類(lèi)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)綜合分析，井田6號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)類(lèi)型應(yīng)為簡(jiǎn)單型。10號(hào)煤層厚而穩(wěn)定，直接砂巖充水含水層富水性弱，太原組灰?guī)r為間接充水含水層，～ L／。該含水層富水性較強(qiáng)，對(duì)該煤層開(kāi)采將產(chǎn)生較大影響。奧陶系灰?guī)r水位高于10號(hào)煤層底板。根據(jù)該區(qū)開(kāi)采10號(hào)煤層的礦井涌水量情況，參照《礦井地質(zhì)報(bào)告》中礦井水文地質(zhì)類(lèi)型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)綜合分析，井田10號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)類(lèi)型應(yīng)為中等復(fù)雜型，即10號(hào)煤層如和奧灰水無(wú)水力聯(lián)系，礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為中等型；如和奧灰水有水力聯(lián)系，礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為復(fù)雜型。四、礦井充水因素分析（一）井田周邊生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)特征井田開(kāi)采4號(hào)煤層時(shí)，據(jù)調(diào)查，井下涌水主要來(lái)自頂板淋水和井筒及采空區(qū)滲水，一般涌水量不大于5m3/h，雨季時(shí)較大。周邊鄰近礦涌水量均小，正常涌水量小于60m3/d。井田周邊皆為煤層實(shí)體，沒(méi)有越界開(kāi)采。（二）礦井充水因素分析～，由于地形坡度較陡，植被不發(fā)育，地形有利于自然排水，對(duì)入滲補(bǔ)給地下水條件差，只在基巖露頭的溝谷中有少量的入滲對(duì)于太原組砂巖含水層，由于其上有較多隔水層分布，接受大氣降水的直接補(bǔ)給是很少的。4號(hào)煤層的直接充水含水層是山西組砂巖含水層，間接充水含水層為下石盒子組砂巖含水層、太原組含水層。6號(hào)煤層的直接充水含水層是L5灰?guī)r含水層，間接充水含水層為山西組砂巖含水層、太原組砂巖、其它灰?guī)r含水層。10號(hào)煤層的直接充水頂板是太原組砂巖、灰?guī)r含水層，山西組砂巖含水層，奧陶系含水層為間接充水含水層。綜上所述，井田中在可采煤層下部雖有較豐富的巖溶裂隙水，但其上有較厚較穩(wěn)定的隔水層存在，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可溝通各含水層的斷裂構(gòu)造存在，致使各含水層之間水力聯(lián)系差。為此，礦井充水水源主要是煤系地層中砂巖、灰?guī)r裂隙含水層中的地下水。五、礦井涌水量預(yù)算據(jù)地質(zhì)報(bào)告，采用“大井法”和含水系數(shù)法預(yù)算的10號(hào)煤層涌水量，預(yù)計(jì)礦井達(dá)到涉及生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a時(shí)，正常涌水量為138m3/h，最大涌水量為207m3/h。六、礦井主要水害及其防治措施奧陶系灰?guī)r含水層含水豐富，靜水位標(biāo)高約為810m左右，距離井田內(nèi)10號(hào)煤層底板標(biāo)高最低處約20m，如無(wú)較大斷層和無(wú)炭柱形成10號(hào)煤層和奧灰水的水力聯(lián)系通道，開(kāi)采10號(hào)煤層是比較安全的，因此，在開(kāi)拓延伸過(guò)程中要重視礦井地質(zhì)和礦井水文地質(zhì)工作，生產(chǎn)中對(duì)較大斷層和無(wú)炭柱要嚴(yán)格留設(shè)防水煤柱。總之，礦井潛在水害威脅為奧灰突水涌入巷道，在今后的開(kāi)采中要加強(qiáng)防范，采取“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的綜合防治措施，密切注視井下水文地質(zhì)條件變化和斷層、陷落柱等構(gòu)造現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)井下逐日排水量作好觀測(cè)、記錄，若發(fā)現(xiàn)異常，立即采取有效措施，防止水害發(fā)生。此外，考慮到該礦坑口位于溝谷處，為防止雨季洪水涌入坑道，需在坑口附近構(gòu)筑防洪壩，以防洪水造成水害事故。第三節(jié) 煤層的埋藏特征一、井田地層 井田內(nèi)地表幾乎被上第三系上新統(tǒng)和第四系所覆蓋。井田內(nèi)發(fā)育的地層有：奧陶系中統(tǒng)，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，二疊系上統(tǒng)上石盒子組，上第三系上新統(tǒng)，第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。對(duì)礦區(qū)地層由老到新敘述如下：（一）奧陶系中統(tǒng)(O2)以深灰色、灰色巨厚層狀石灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾灰和黃色泥灰?guī)r，灰?guī)r致密、堅(jiān)硬，質(zhì)地純凈，地表及淺部溶洞發(fā)育，直徑由數(shù)厘米至數(shù)米。頂部侵蝕面下有石膏帶，～，再下為深灰色角礫狀灰?guī)r，富含珠角石等化石。，巖性為淡紅色石灰?guī)r。（二）石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b) 以灰色灰黑色泥巖