【正文】 采礦工程施工組織設(shè)計(jì)畢業(yè)論文前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)本科教學(xué)中最關(guān)鍵、最重要的的一個(gè)環(huán)節(jié)，在各位指導(dǎo)老師，各位同學(xué)的關(guān)心和幫助下，我圓滿的完成了設(shè)計(jì)工作。本礦井設(shè)計(jì)是根據(jù)XX煤礦的原地質(zhì)資料進(jìn)行編寫的。設(shè)計(jì)中的一些重要數(shù)據(jù)和圖表都是以其地質(zhì)資料、底板等高線圖、綜合柱狀圖等為依據(jù)，按照《畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》要求進(jìn)行的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格依照《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》的要求計(jì)算和設(shè)計(jì)，注重加強(qiáng)基本理論、基本方法和基本技能方面的學(xué)習(xí)，并注重與其它課程的聯(lián)系，特別是課本與規(guī)程的銜接與配合。設(shè)計(jì)主要分為：井田概況及地質(zhì)特征、井田境界及儲(chǔ)量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限、井田開拓、礦井基本巷道、采煤方法和采區(qū)巷道布置、礦井通風(fēng)及安全井下運(yùn)輸、礦井提升、礦井通風(fēng)及安全、礦井排水、環(huán)境保護(hù)等。設(shè)計(jì)在內(nèi)容上以設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法為主線，力求在闡明基礎(chǔ)原理的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合礦井的條件，采用合適的開采方法進(jìn)行開采，解決了設(shè)計(jì)中的各種主要技術(shù)問(wèn)題。例如在方案法中對(duì)礦井的開拓方式進(jìn)行多方案比較后選定，在多目標(biāo)決策中闡明了井筒位置的確定問(wèn)題。此外，對(duì)某些設(shè)計(jì)技術(shù)課題（井田開拓），在幾種方法中，從不同角度進(jìn)行了論述。 本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師馬岳譚以及采礦工程教研室各位老師的精心指導(dǎo)和大力幫助。在此，向各位老師表示誠(chéng)摯的謝意！由于作者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，本設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。目錄第一章 礦(井)田地質(zhì)概況 6 礦（井）田位置及交通 6 6 7 7 7 地 質(zhì) 特 征 9 9 13 礦體賦存特征及開發(fā)技術(shù)條件 13 13 16 20第二章 井田開拓 21 21 21 21 22 22 22 23 23 24 24 24 25 27 27 27 29 井底車場(chǎng)形式選擇及硐室布置 29 30 井底車場(chǎng)巷道斷面選擇和工程量計(jì)算 30，確定開拓系統(tǒng) 31第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 38 大巷運(yùn)輸方式選擇 38 38 38 39 39第四章 采區(qū)布置及裝備 41 41 41 42 42 43 43 采煤方法選擇的依據(jù) 44 45 綜放工作面設(shè)計(jì) 45 49 49 52 52 52 53第五章 礦井通風(fēng)與安全 55 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 55 礦井通風(fēng)容易與困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算 55 56 礦井通風(fēng)設(shè)備的選型 61 計(jì)算礦井通風(fēng)等積孔 63 預(yù)防瓦斯、火、礦塵、水和頂板等事故的安全技術(shù)措施 63第六章 礦井提升、運(yùn)輸、排水、供電設(shè)備選型 69 69 提升方式 69 主提升設(shè)備 69 輔助提升設(shè)備 70 73 74 排水設(shè)備概況 74 中央采區(qū)排水設(shè)備選型： 74第七章 環(huán)境保護(hù) 76 76 76 77 77 78 開采對(duì)水資源的破壞影響 79 79 80 80 開采引起損害的控制方法與土地復(fù)墾及生態(tài)重建設(shè) 80 82 礦區(qū)環(huán)境保護(hù) 84參考文獻(xiàn)致謝 第一章 礦(井)田地質(zhì)概況 礦（井）田位置及交通本礦井位于陜西省彬長(zhǎng)礦區(qū)南部，彬縣縣城以西約5km處的水簾鄉(xiāng)境內(nèi)，312國(guó)道西（安）——蘭（州）公路從礦區(qū)通過(guò)。礦井南至西安市155km，向西至長(zhǎng)武35km到長(zhǎng)武縣城與寶慶公路相接。規(guī)劃中的第二條隴海鐵路線沿涇河北岸穿過(guò)，東至咸（陽(yáng)）——銅（川）鐵路的三原站130km與西韓線相接，西至甘肅平?jīng)瞿险九c寶中線相接,南經(jīng)新豐鎮(zhèn)車站與西（安）——（安）康鐵路相接，北與西（安）——包（頭）線相接。西（安）——平（涼）鐵路建成后，礦區(qū)交通十分方便,見圖111。圖211交通位置圖本區(qū)屬隴東黃土高原東南部，井田內(nèi)南高北低，南部為溝谷切割的塬、峁、溝壑地貌，北部為涇河臺(tái)地和河川。塬面標(biāo)高一般為+1040－+1060m，河川標(biāo)高一般為+830m左右，相對(duì)高差為180－200m。區(qū)內(nèi)塬面窄小且破碎，沖溝及黃土崖發(fā)育，地形復(fù)雜。本區(qū)冬春干旱，夏季炎熱，秋季多雨，屬暖溫帶半干旱大陸季風(fēng)氣候。四季比較分明，雨熱同期，氣溫日差較大，干濕季節(jié)分明?！妗?，℃，極端最低氣溫－℃。年平均降水量516―617mm，雨季多集中在夏秋季，占年降水量的72%。夏季降水勢(shì)猛雨急，地表逕流較大，易形成洪澇災(zāi)害；秋季雨勢(shì)較緩多為淋雨。由于地理?xiàng)l件因素的影響，降水受地形影響，塬面多于川道。夏季短而涼，冬季長(zhǎng)而冷，氣溫垂直變化比較明顯，晝夜溫差大，其災(zāi)害性天氣全年都有發(fā)生，但有明顯的季節(jié)性和地域性差異，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，大風(fēng)多出現(xiàn)在冬季，最大風(fēng)力為7級(jí)。冰凍期為12月上旬－翌年3月上旬，最大凍土層厚度為57cm。―，―。本區(qū)屬?zèng)芎恿饔?。涇河自西向東流經(jīng)井田北部邊界，流量隨季節(jié)變化很大，枯水期最小流量為1m3/s，洪水期最大流量為15700m3/s。其支流水節(jié)溝自南而北穿越井田東部，為常年流水河道，－。1. 礦區(qū)開發(fā)情況彬長(zhǎng)礦區(qū)屬隱伏煤田，XX礦井位于礦區(qū)南部附近的水簾區(qū)，水簾區(qū)除XX煤礦外，其余均為中、小型礦井，目前礦區(qū)的大佛寺礦井（ Mt/a）、亭南礦井（）。本礦區(qū)是一個(gè)待開發(fā)的大型礦區(qū)，共規(guī)劃有大佛寺、胡家河、孟村、小莊四對(duì)大型礦井，雅店備用區(qū)和楊家坪遠(yuǎn)景區(qū)，亭南、官牌、蔣家河三個(gè)地方礦和一個(gè)地方礦開采區(qū)，即水簾區(qū)。礦區(qū)行政機(jī)構(gòu)及中心居住區(qū)位于本井田內(nèi)東部涇河北岸的鴨河灣，輔助與附屬企業(yè)位于彬縣縣城對(duì)岸的朱家灣，規(guī)劃中的西（安）～平（涼）鐵路由東南進(jìn)入彬縣縣境后，在彬縣縣城對(duì)岸的朱家灣設(shè)彬縣車站，再由彬縣車站向西，過(guò)鴨河灣后跨涇河，在大佛寺礦井工業(yè)場(chǎng)地東北處轉(zhuǎn)向北西，在安化村附近設(shè)有大佛寺車站。彬縣系陜甘寧老區(qū)，位于陜西咸陽(yáng)市西北部，全縣總面積1183km2，，人口密度270人/km2，全縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)已由糧經(jīng)二元結(jié)構(gòu)調(diào)整為糧、經(jīng)、草三元結(jié)構(gòu)。種植農(nóng)產(chǎn)品主要有小麥、玉米、大豆，經(jīng)濟(jì)作物以油菜、烤煙為主；水果主要有梨、大棗、蘋果、柿子、核桃等。工業(yè)現(xiàn)有卷煙、煤炭、電力、醫(yī)藥、化工等 電源：本礦井已在原6kV變電所旁新建的一座35/10kV變電所。35/10kV變電所其兩回電源一回引自朱家灣電廠，另一回引自彬縣錄長(zhǎng)110kV變電站，礦井電源可靠。水源：礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)打深井取洛河砂巖水作為礦井生產(chǎn)、生活用水。根據(jù)彬長(zhǎng)礦區(qū)總體規(guī)劃，將在長(zhǎng)武亭口建設(shè)一座水庫(kù)，壩址位于亭口鎮(zhèn)上游的姚家村附近，而黑河是涇河最大的支流。兩岸植被好，河水含沙量少，其控制水流域面積4235km2。壩址處黑河河底高程為+850m ，壩高53m，壩長(zhǎng)470m，，該水庫(kù)的建設(shè)將為XX生產(chǎn)、生活提供更為可靠的永久水源。 地 質(zhì) 特 征黃隴侏羅紀(jì)煤田地處鄂爾多斯盆地南緣，形成于鄂爾多斯盆地發(fā)展中期。彬長(zhǎng)礦區(qū)位于黃隴侏羅紀(jì)煤田的中段。區(qū)域出露的地層有三疊系、侏羅系、白堊系、第三系和第四系。區(qū)域構(gòu)造上彬長(zhǎng)礦區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部的渭北撓褶帶北緣的廟彬凹陷，廟彬凹陷的主體構(gòu)造為以東西向?qū)捑忨薨櫂?gòu)造為主，斷裂構(gòu)造少見。井田內(nèi)地層由老至新為： 1. 上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)群胡家村組（T3h） 地表無(wú)出露，井田東側(cè)6km外的鳴玉池以東涇河兩岸見本群銅川組（T3t）及胡家村組（T3h）地層。巖性以灰～深灰色泥巖和淺灰色細(xì)～中粒砂巖為主，底部為油頁(yè)巖層。泥巖質(zhì)純細(xì)膩，水平紋理發(fā)育；砂巖分選好，膠結(jié)致密均勻?qū)永怼?2. 侏羅系 (1) 下統(tǒng)富縣組（J1f）地表無(wú)出露，沉積中心偏井田東南，厚度為0～。巖性為灰～灰綠色鋁質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)粒砂巖，底部偶見角礫巖，礫石成分為三疊系砂巖和泥巖；具質(zhì)純、細(xì)膩、光滑、遇水膨脹。泥巖呈團(tuán)塊狀，松軟易破碎，含鮞狀菱鐵礦結(jié)核。(2) 中下侏羅統(tǒng)延安組（J12y）井田內(nèi)地表無(wú)出露，僅在井田以東5km外的南溝有出露。根據(jù)巖性、巖相、沉積旋回及含煤性自上而下分為上、中、下三個(gè)含煤段。分述如下： 下含煤段：全井田分布，東南部邊緣受彬縣背斜隆起影響，有變薄趨勢(shì)，水簾鄉(xiāng)以西及侯家砭西部底部隆起區(qū)最薄，南部同沉積向斜區(qū)，相對(duì)較厚，一般超過(guò)35m。其巖性下部富含鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及鋁土質(zhì)粉砂巖、厚度為2～3m，中部為主采4煤層，上部為灰色、深灰色泥巖含炭質(zhì)泥巖及豐富的植物化石。中含煤段：分布廣、厚度大、保存完整，厚度為27～45m，巖性下部為灰白色粗砂巖或中細(xì)粒砂巖為主，中夾泥巖或泥質(zhì)砂巖，常見一煤線，上部以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，夾中細(xì)砂巖。上含煤段：井田內(nèi)普遍分布，但由于受直羅組沖刷，殘存厚度變化大，，一般為20～25m，巖性底部為厚層灰白色砂巖，中部為灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖夾中細(xì)砂巖，夾兩層煤線，頂部地層區(qū)內(nèi)缺失?！?，抗壓強(qiáng)度小于250kg/cm2。 (3) 中侏羅統(tǒng)直羅組（J2z） 井田內(nèi)水簾溝、上溝有出露。巖性為灰綠、紫紅色泥巖，砂質(zhì)泥巖、粗砂巖與含礫粗砂巖。砂巖分選差，膠結(jié)不均勻，～，～，抗壓強(qiáng)度79～148kg/cm2。(4) 中侏羅統(tǒng)安定組（J2a） 在水簾溝大圣廟以南有出露。巖性為棕紅、紫紅、灰紫等色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及含礫粗砂巖，含鈣質(zhì)結(jié)核，分選差、膠結(jié)疏松，遇水膨脹，～，抗壓強(qiáng)度小于200kg/cm2，穩(wěn)定性差。 3. 白堊系下白堊統(tǒng)志丹群（K1z） 井田內(nèi)僅見志丹群下部地層，即底部宜君組和下部洛河組，該群與下伏地層假整合接觸，組間為連續(xù)沉積。(1) 宜君組（K1z1）該組為志丹群底部礫巖，地面見于大圣廟溝底，除井田東南小部分外，區(qū)內(nèi)均有沉積，東部水簾鄉(xiāng)最薄，～。巖性為紫雜色礫巖，礫石成份主要為花崗巖、石英巖塊、脈石英、燧石并見有少量石灰?guī)r塊。礫徑5～15㎝，次圓～渾圓狀、分選差、多為鈣質(zhì)膠結(jié)、膠結(jié)較緊密、無(wú)層理。(2) 洛河組（K1z2） 該組地層在井田內(nèi)中生界地層中出露最廣，水簾溝的XX以北，涇河兩岸及其支溝均有出露。由于井田位于該組沉積東南部邊緣地帶以及新生界的沖刷剝蝕，致使殘留地層厚度變化較大，井田東南部無(wú)保存，向西北逐漸變厚，北部河谷地區(qū)，由于新生界河道沖刷剝蝕強(qiáng)烈，相對(duì)兩側(cè)變薄。巖性為棕紅色塊狀中～粗粒砂巖夾淺棕色砂礫巖4～5層，局部夾薄層暗棕色泥巖，礫石成份及滾圓度同下伏宜君組，礫徑一般為5～10㎝。砂巖為長(zhǎng)石石英砂巖，多為鐵質(zhì)接觸式膠結(jié)，膠結(jié)松散，孔隙良好，多呈巨厚層～塊狀構(gòu)造，大型斜層理發(fā)育。 4. 上第三系上新統(tǒng)三趾馬層（N2） 位于塬面黃土層下部，不整合于中生界各組地層之上，各溝谷兩岸均有分布，地表剖面為82m，為淺棕紅色粘土層。粘土：致密，堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育含小鈣質(zhì)結(jié)核，具膨脹性。底部見淺灰棕色，淺棕色砂層及砂礫石層。砂層及礫石分選差，未膠結(jié)，局部地段鈣質(zhì)膠結(jié)，其壓縮性低。 5. 第四系的更新統(tǒng)（Q1Q3）及全新統(tǒng)（Q4）在井田內(nèi)發(fā)育良好，更新統(tǒng)組成厚的塬面黃土，底部為下更新統(tǒng)（Q1）與下伏三趾馬不整合接觸，為淺棕色砂質(zhì)粘土層，含分散狀大姜石結(jié)核及不明顯退化古土壤層，厚約40m。礦區(qū)地層綜合地質(zhì)柱狀圖見圖121。圖211礦區(qū)地層綜合地質(zhì)柱狀圖本井田位于彬長(zhǎng)礦區(qū)南部大佛寺向斜東端南翼，北鄰?fù)た诒承?，南靠彬縣背斜，為北傾或北西傾斜的簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造，北部位于大佛寺向斜軸部，地層平緩，傾角0176?！?3176。，中南部?jī)A角為5176?！?8176。南部位于彬縣背斜北翼?yè)像迬?，地層傾角較陡，一般12176?！?4176。依據(jù)構(gòu)造形態(tài)及地層傾角變化，將井田內(nèi)構(gòu)造分為兩部分，以XX1CK12孔連線為界線，南部為傾斜帶，北部為平緩起伏帶，現(xiàn)將分帶段分述如下: 1. 北部平緩起伏帶：該帶近于大佛寺向斜軸部，自南而北，地層趨于平緩，南部?jī)A角可達(dá)5176。，北部?jī)A角0176?！?2176。，其間有小的波狀起伏，如北部的侯家砭以西，中部的水簾鄉(xiāng)一帶，成煤前后為小的隆起，富縣組地層無(wú)沉積，煤層也較兩側(cè)沉積薄。小隆起兩側(cè)相對(duì)較低，成煤前后地層、煤層沉積較厚。表現(xiàn)在煤層底板等高級(jí)上出現(xiàn)10～20m起伏差，該帶除傾角平緩的小起伏外，無(wú)斷裂構(gòu)造。2. 南部?jī)A斜帶：位于井田南部，為一單斜構(gòu)造，地層北傾轉(zhuǎn)為北西西傾斜，傾角12176。～ 14176。，平均13176。，西部地層傾角有變小的趨勢(shì)。地表未見斷裂存在。總之，井田為簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造，只是因所處構(gòu)造位置不同，其傾角大小有變化，小斷裂構(gòu)造發(fā)育在井田南緣，而在高級(jí)儲(chǔ)量區(qū)范圍內(nèi)不發(fā)育。井田南部?jī)A斜帶在煤層開采過(guò)程中應(yīng)注意小斷裂構(gòu)造的影響。 礦體賦存特征及開發(fā)技術(shù)條件 1. 煤層井田內(nèi)含煤地層為中下侏羅統(tǒng)延安組，～，自下而上分為三個(gè)含煤段，共7層煤，僅4煤厚度大、分布廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為井田唯一可采煤層，其余煤層由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層極不穩(wěn)定，煤層薄，均不可采?！╔2），～（X10）。煤層大致呈東西走向，向北傾斜。煤層傾角0176。～ 14176。，南部?jī)A角大，一般12176?！?14176。，北部?jī)A角小，一般0176?！?8176。～（X2）。4號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般在煤層上部與底部有夾矸2～4層，最多7層，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖與泥質(zhì)粉砂巖?！?，～%。2. 煤質(zhì) 可采煤層4煤為黑色，瀝青～暗淡光澤，參差狀斷口，條痕黑褐染手，易燃，燃燒時(shí)濃煙、長(zhǎng)焰、不熔化。強(qiáng)度中等，塊煤率約50%左右。%，為低變質(zhì)之腐植煙煤。 井田內(nèi)13個(gè)鉆孔，全部取煤芯樣進(jìn)行分析，其結(jié)果為低灰（%）、低硫（～%）、特低磷（%）、含油的不粘煤。%，Y值及粘結(jié)指數(shù)均為0，灰成份以氧化硅及三氧化二鋁為主，氧化鈣亦較高，%，為高熔灰份，T2＞1286℃。 有害元素磷、氯、砷及稀散元素鍺、鎵、鈾均很低，達(dá)不到工業(yè)品位和有損健康的程度。 ， MJ/kg。雖不具