【正文】 摘 要：本設(shè)計(jì)通過詳細(xì)介紹貴州省畢節(jié)地區(qū)納雍縣木蘭煤礦的井田概況和地質(zhì)特征，經(jīng)過一系列的方案論證比較，選擇了適合本礦井的開拓方式、采煤方法和各生產(chǎn)系統(tǒng)。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，主要為縱貫井田東西的天倉(cāng)向斜，屬于高瓦斯礦井，無煤塵爆炸危險(xiǎn)；本井田主要有三層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為M28號(hào)煤層、M31號(hào)煤層和M32號(hào)煤層，、煤層傾角4o～7o，平均5o，屬于近水平煤層。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為21萬(wàn)t/a，服務(wù)年限為15年，對(duì)第一水平選擇了斜井開拓方案，首采區(qū)的采煤方法采用走向長(zhǎng)壁采煤法，普采回采工藝。礦井一水平采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)?？傊ㄟ^技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面的比較得出本設(shè)計(jì)的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。關(guān)鍵詞：斜井開拓；條帶式；單一走向長(zhǎng)壁采煤法；普采采煤；兩翼對(duì)角式通風(fēng)目 錄第一章 井田概況及地質(zhì)特征 1第一節(jié) 井田概況 1第二節(jié) 地質(zhì)特征 3第二章 井田境界及儲(chǔ)量 17第一節(jié) 井田境界 17第二節(jié) 埋藏儲(chǔ)量 18第三節(jié) 各種煤柱的尺寸和計(jì)算方法 21第三章 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23第一節(jié) 工作制度 23第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 23第四章 井田開拓 27第一節(jié) 井田地質(zhì)、老窯及水文對(duì)開采的影響 27第二節(jié) 礦井開拓方式的確定 28第五章 礦井基本巷道 44第一節(jié) 井筒 44第二節(jié) 井底車場(chǎng) 52第三節(jié) 主要開拓巷道 56第六章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 60第一節(jié) 煤層地質(zhì)特性 60第二節(jié) 采煤方法和采區(qū)巷道布置 62第三節(jié) 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 69第四節(jié) 帶區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì) 73第五節(jié) 建井工期與采掘計(jì)劃 76第七章 井下運(yùn)輸 80第一節(jié) 概述 80第二節(jié) 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 81第三節(jié) 主要運(yùn)輸設(shè)備的選擇 83第八章 礦井提升 85第一節(jié) 概述 85第二節(jié) 主井提升 85第三節(jié) 副井提升 92第九章 礦井通風(fēng)與安全 97第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 97第二節(jié) 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 99第三節(jié) 扇風(fēng)機(jī)選型 102第四節(jié) 防止特殊災(zāi)害的安全措施 110第十章 礦井排水 112第一節(jié) 概述 112第二節(jié) 排水設(shè)備選型計(jì)算 113第十一章 動(dòng)力供應(yīng)及照明 119第一節(jié) 供電 119第二節(jié) 照明 126第三節(jié) 壓氣供應(yīng) 128第十二章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 130第一節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 130第二節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 131結(jié) 束 語(yǔ) 133參 考 文 獻(xiàn) 134致 謝 詞 136第一章 井田概況及地質(zhì)特征第一節(jié) 井田概況一、交通位置五陽(yáng)煤礦位于襄垣縣境內(nèi)，潞安礦區(qū)北中部，東以淤泥河保安煤柱為界，南至王文山北斷層，北以小黃莊斷層為界，西至經(jīng)線38403800線,㎞，㎞， k㎡。五陽(yáng)礦井交通便利，太焦鐵路貫穿全區(qū)，南經(jīng)新鄉(xiāng)與京廣、隴海線相連，北至太原可達(dá)石大線及同蒲線，㎞，㎞.208國(guó)道經(jīng)擴(kuò)區(qū)西約2㎞處自北而南經(jīng)過，榆黃公路橫跨井田東部，東有邯長(zhǎng)公路，南有長(zhǎng)臨公路，區(qū)內(nèi)交通可謂交通便利、四通八達(dá)。見交通位置圖111。二、地質(zhì)地形五陽(yáng)井田地處襄垣盆地的東南部，屬黃土丘陵地帶，地形起伏較緩，呈西高東低之趨勢(shì)，黃土沖溝及河流階地發(fā)育。全區(qū)廣為第四系黃土所覆蓋，靠近漳河兩岸零星地段出露有石盒子地層，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于西北部，最低點(diǎn)位于西漳河與淤泥河交匯處，,. 三、河流與水源區(qū)內(nèi)發(fā)育主要河流為西濁漳河,西濁漳河自西向東流經(jīng)擴(kuò)區(qū)北部,河床開闊,階地發(fā)育,常年流水,為區(qū)內(nèi)最大河流,該河流經(jīng)付村村東時(shí)形成一約400m500m的小型水庫(kù),，系濁漳河支流,自南而北流經(jīng)本區(qū),在東李村匯入濁漳河,流量較小,為季節(jié)性河流,八一年十月測(cè)定流量為360 m3/h.四、氣象及地震情況本區(qū)屬大陸性氣候,一年四季分明,根據(jù)襄垣縣氣象資料統(tǒng)計(jì): ㎜（71年）, ㎜ (50年),㎜.雨季多集中在七、八、九三個(gè)月,℃,℃,年平均溫度9℃,最冷月平均溫度8℃.冰凍期多在十月末開始, 次年四月開始解凍,年主要風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng),最大風(fēng)速20m/s,年平均風(fēng)速2m/s. 根據(jù)山西省(78)省震字第29號(hào)文, 襄垣縣地震烈度為6℃.圖111 交通位置圖五、煤田開發(fā)歷史五陽(yáng)煤礦興建于1956年，1963年投產(chǎn)，后經(jīng)擴(kuò)建到1985年時(shí)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150 萬(wàn)噸/年，實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)到220萬(wàn)噸/年。生產(chǎn)水平有兩個(gè)，第一水平+，第二水平+568為該礦井主要生產(chǎn)水平，服務(wù)年限僅為7年。為此急需向深部延伸或擴(kuò)大井田范圍，增加地質(zhì)儲(chǔ)量。五陽(yáng)煤礦為立井上下山開拓方式，采煤方法為走向傾斜長(zhǎng)壁全部冒落式開采，至1990年開始采用開天窗放頂煤一次采全高新工藝。本區(qū)煤層埋藏深，廣為第四系黃土所覆蓋，區(qū)內(nèi)無小窯開采。六、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況五陽(yáng)煤礦隸屬于山西省著名國(guó)有企業(yè)潞安集團(tuán)，該企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，規(guī)模宏大，經(jīng)濟(jì)效益好。煤炭是該礦區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，除煤礦以外，該區(qū)還有煤焦化廠，煤煉油廠，煤電廠等較多的煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)主要以冬小麥為主。加之該區(qū)交通便利，各種企業(yè)較多，所以經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)狀況較好。七、文物古跡和其他地面建筑情況本井田區(qū)域內(nèi)無文物古跡，無高大及重要建筑物，所以這方面對(duì)井田開拓沒什么影響。八、水源和電源本次地質(zhì)勘探共采取五個(gè)鉆孔的14個(gè)水樣，水樣分別取之于3煤下伏KKKK5含水層中。分析結(jié)果整體呈堿性，為無侵蝕性水。據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定。按平均預(yù)計(jì)涌水量計(jì)，年產(chǎn)150萬(wàn)噸的噸煤涌水量為：每小時(shí)原煤產(chǎn)量：150104/（36024）=計(jì)噸煤涌水量：247。=，因此井下涌水量能滿足生產(chǎn)用水。用水可以自給自足。礦區(qū)附近有較多煤電廠，電力充足。電源主要靠國(guó)家統(tǒng)一分配。第二節(jié) 地質(zhì)特征一、地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)系潞安礦區(qū)五陽(yáng)井田，潞安礦區(qū)屬沁水煤田，位于其中東部邊緣。據(jù)以往資料及新近資料，將區(qū)域地層的發(fā)育情況簡(jiǎn)述如下： (O1) 地層厚度為64m209m，一般厚度130m。中上部為淺灰色中厚巨厚層狀石灰?guī)r，含燧石條帶幾結(jié)核白云石，下部為泥質(zhì)白云巖類夾竹葉狀白云巖。與下伏地層為整合接觸。 (O2x) 本組厚度為37m213m，一般厚度為120m。中上部巖性為青灰色中厚巨厚層狀石灰?guī)r，下部為角礫狀泥灰?guī)r，淺灰黃綠色鈣質(zhì)灰?guī)r。 (O2s) 本組厚度為170m308m，一般厚度120m。中上巖性為灰色白云質(zhì)泥灰?guī)r類泥質(zhì)灰?guī)r，灰黑色中厚層狀豹皮灰?guī)r夾泥灰?guī)r，下部為灰綠色或角礫狀泥灰?guī)r。 (O2f) 該組厚度為0m176m，一般厚度為120m。巖性為淺灰色中厚層狀豹皮灰?guī)r，灰白，灰黃色薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰黑色中厚層狀灰?guī)r。 (C2b) 該組厚度為0m35m，一般厚度為20m。巖性以淺灰色鋁土泥巖為主，并發(fā)育有石灰?guī)r灰白色巖性砂巖，夾有煤線。底部有山西式鐵礦透鏡體，與下伏地層為假整合接觸。 (C3t) 該組厚度為82m142m，一般厚度為90m。巖性以灰白色砂巖及灰色粉砂巖，泥巖為主。發(fā)育石灰?guī)r46層，煤1015層。底部為灰白色中厚層狀砂巖。與下伏地層為整合接觸。 (P1s) 該組厚度為36m68m，一般厚度為60m。巖性以灰白色中細(xì)粒砂巖，灰?guī)r泥巖，砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。發(fā)育煤層14層。底部以灰白色中或細(xì)粒砂巖為底界。與下伏地層整合接觸。 (P1x) 該組厚度為48m78m. 一般厚度為65m. 頂部為雜色鮞狀鋁土泥巖俗稱桃化泥巖，中部為灰白色中細(xì)粒砂巖，下部為黃綠色砂巖，夾灰色泥巖，底部以灰白色中細(xì)粒砂巖為底界，與下伏地層整合接觸。 (P2s) 地層厚度為410m550m。頂部為黃綠色砂巖與紫紅色泥巖互層。中上部為雜色泥巖砂質(zhì)泥巖中粗粒砂巖以及黃綠色中粒砂巖灰色泥巖。下部為具紫色斑狀的黃綠色砂質(zhì)泥巖，紫紅色泥巖。底部為灰白色厚層狀中粗粒砂巖。與下伏地層整合接觸。 (P2sh) 。巖性黃綠色厚層狀中粗粒砂巖與紫紅色泥巖互層。頂部發(fā)育有淡水灰?guī)r及薄層石膏巖。與下伏地層整合接觸。 (T1l) 地層厚度為115m595m，一般厚度為400m。巖性為淺灰紫紅色中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾紫紅色泥巖。與下伏地層整合接觸。 (T1h) 地層厚度為131m474m，一般厚度為250m。巖性為紫灰色中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾紫紅色泥巖。與下伏地層整合接觸。 (T2er) 。中部為紫紅色砂質(zhì)泥巖夾淺綠色中厚層狀中粗粒砂巖。與下伏地層整合接觸。 (T2t)地層一般厚度為550m。上部為紫紅色砂質(zhì)泥巖，夾中細(xì)粒砂巖。下部為紫紅灰綠色厚層狀中粒砂巖，局部夾灰綠灰紫色砂質(zhì)泥巖。與下伏地層整合接觸。15．三疊系上統(tǒng)延長(zhǎng)組(T3y)地層厚度為30m138m. 一般厚度為50m。巖性為紫紅，灰綠色中厚層狀中細(xì)粒砂巖泥巖夾淡水灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。(N)，底部為礫巖層。在武鄉(xiāng)縣張村為厚層灰綠灰黑色粘土，粉砂與薄層泥質(zhì)灰?guī)r互層，并夾油質(zhì)巖。與下伏地層不整合接觸。(Q)，含砂質(zhì)粘土亞砂土夾鈣質(zhì)結(jié)核及礫石。與下伏地層整合接觸。五陽(yáng)煤礦廣為第四系黃土所覆蓋，僅在漳河兩岸及中南部沖溝地帶有二疊系石盒子組地層3出露。根據(jù)鉆孔資料及地質(zhì)填圖成果，現(xiàn)將本擴(kuò)區(qū)地層發(fā)育情況由老到新敘述如下： ⒈奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)，巖性為深灰色厚層狀石灰?guī)r淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，泥灰 巖，局部夾石膏層。2 奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)該組厚度為120m左右。巖性為淺灰色深灰色厚層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。3 石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)，局部發(fā)育有灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖灰色砂質(zhì)泥巖以及底部山西式鐵礦層。與下伏地層假整合接觸.4 石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)該組厚度為95m139m。其巖性主要為灰色、灰黑色石灰?guī)r，灰色、灰白色細(xì)、中、粗粒石英砂巖，灰色、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，夾815層煤，其中可采煤層17層。底部以一層灰白色中、細(xì)粒砂巖或粉砂巖與本溪組分界。屬典型的海路交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，但其巖性巖相較為復(fù)雜。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r及一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r。由下向上敘述如下： K2石灰?guī)r： ，含星散狀黃鐵礦，中下部夾12層薄層狀燧石結(jié)構(gòu)層。層位穩(wěn)定，是可靠的對(duì)比標(biāo)志。產(chǎn)動(dòng)物貝殼化石。 K3石灰?guī)r：。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定. K4石灰?guī)r：。為深灰色厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，底部泥質(zhì)含量高。層位穩(wěn)定，產(chǎn)動(dòng)物貝殼化石。 K5石灰?guī)r：。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，產(chǎn)動(dòng)物貝殼化石。 K6石灰?guī)r：，層位不穩(wěn)定。5 二疊系下統(tǒng)山系組(P1s)，巖性主要為灰白色，灰色中細(xì)粒石英砂巖，灰色灰黑色粉砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖，夾14層煤。其中中下部的3號(hào)煤層為主要可采煤層，，局部變?yōu)榛野咨?xì)粒石英砂巖。底版多為黑色泥巖，局部變?yōu)榛野咨?xì)粒石英砂巖。其余巖層均為不可采煤層。底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖或中粒石英砂巖與太原組分界。與下伏地層太原組整合接觸。6 二疊系下統(tǒng)下石子組(P1x)。頂部為一層紫紅色紫灰色等雜色含鮞粒的厚層狀鋁質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖俗稱桃化泥巖，中下部為灰色泥巖砂質(zhì)泥巖灰色灰白色淺黃色細(xì)中粗粒石英砂巖。底部以一層灰白色厚層狀中細(xì)粒石英砂巖局部為粗粒石英砂巖與山西組分界。與下伏的山西組整合接觸.7 二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)。巖性為紫紅紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥巖，灰色灰白色黃綠色細(xì)中粗粒石英砂巖。底部以一層灰白色厚層狀細(xì)中粒石英砂巖與下石盒子組分界。與下伏地層整合接觸。8 第四系(Q).。上本區(qū)的主要覆蓋層。巖性為棕黃色淺黃色亞粘土含砂質(zhì)粘土，夾姜石層，頂部為耕植土。與下伏地層不整合接觸。 潞安礦區(qū)位于華北斷塊區(qū)呂梁太行斷塊沁水塊坳?yáng)|部次級(jí)構(gòu)造單元沿尚武鄉(xiāng)陽(yáng)城北北東向褶帶中段,呈北北東向展布,區(qū)域性地層走向亦為北北東北東向,向西緩傾,沿走向和傾向均呈波狀起伏,形成寬緩的短軸褶曲,軸向北北東北東東,構(gòu)造格局具有東西分帶,構(gòu)造變形強(qiáng)度增加,分別以文王山地壘和二崗山為界,可分為北、中、南三段。北段南部文王山北斷層與西川斷層之間，由寬緩褶曲和正斷層組成北北東向構(gòu)造帶，此帶向東延伸可能跨越晉獲斷裂帶，向西延伸可穿越沁水盆地，因而具有區(qū)域性意義，擴(kuò)區(qū)位于此帶礦區(qū)范圍內(nèi)的東北部。北段北部即西川斷層以北的主體構(gòu)造格架由北北東向?qū)捑忨耷M成。礦區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為北東東向?qū)捑忨耷耷S向西緩傾）伴有高度正斷層。1 褶曲擴(kuò)區(qū)內(nèi)褶曲為北東東向，其中以中部的天倉(cāng)向斜構(gòu)成擴(kuò)區(qū)煤層的基本形態(tài)。天倉(cāng)向斜西自擴(kuò)區(qū)外，往東經(jīng)楊家溝至西李村，東延至五陽(yáng)礦區(qū)，橫貫全擴(kuò)區(qū)，區(qū)內(nèi)約4km,東部為西大巷正斷層錯(cuò)斷。軸向北東東，兩翼對(duì)稱，傾角約12゜，局部達(dá)15゜。樞紐軸略有起伏，西陡東緩。本向斜構(gòu)成了區(qū)內(nèi)煤層基本起伏形態(tài)。沿走向有9條勘探線控制，已查明。2 斷層礦區(qū)內(nèi)總共有9條斷層，全為正斷層，主要分布于南北邊界一帶，走向以北東東北東向?yàn)橹?，傾角70176?！?0176。，其中兩條斷距較大的正斷層，分別構(gòu)成擴(kuò)區(qū)的南北邊界。北部邊界小黃莊正斷層和與之半生的崔家莊3號(hào)正斷層構(gòu)成小型地塹。南部變界文王山斷層則與31上、下正斷層構(gòu)成階梯狀斷層，并亦與之伴生的東周正斷層構(gòu)成地塹構(gòu)造，此外擴(kuò)區(qū)中部有三條正斷層。這些正斷層是在剖面共軛剪破裂發(fā)展起來的“Y”型共軛正斷層，以北東向一組發(fā)育（附圖3）。應(yīng)是新第三紀(jì)北北西南南東向引張力與重力聯(lián)合作用的產(chǎn)物。（1）小黃莊正斷層該斷層為礦區(qū)北邊界，自西向東經(jīng)官道，小黃莊，張家莊，全長(zhǎng)大于13km，走向北東東，傾向南東，傾角7