【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 論 文 題 目 xxxxxxxxxxxxxx11采區(qū)設(shè)計(jì) 目 錄 引言??????????????????????????? 1 第一章、 井田概況及地質(zhì)特征 ??????????????? 2 第二章、采煤方法和 回采 工藝 ??????????????? 8 第三章、采區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) ???????????????? 22 第四章、采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)及硐室 ??????????????? 34 第五章、 礦井通風(fēng)系統(tǒng) ?????????????????? 42 第六章、防止特殊災(zāi)害的安全措施 ?????????????? 57 第七章、 主要 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ????????????????? 60 參考文獻(xiàn)???????????????????????? 61 設(shè)計(jì)總說明 本設(shè)計(jì)部分為 xxxxxxx 責(zé)任有限責(zé)任公司 xxxxxxx 新井設(shè)計(jì)，全篇共七個(gè)部分：礦井概況及井田地質(zhì)特征、采煤方法和回采工藝，采區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)，采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)和硐室，礦井通風(fēng)系統(tǒng)，防止特殊災(zāi)害的安全措施和主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ， xxxxxxx 礦位于鄭州礦區(qū)新密煤田，由 xxxxxxx， xxxxxxx 和 xxxxxxx 三家出資組建，井田走向長(zhǎng) ，傾斜寬 3～ 4km，面積 50km2，井田內(nèi)可采煤層為二 3 煤和二 1 煤，煤層賦存穩(wěn)定，二 1 煤層平均厚度為 ，二 3 煤層平均厚度為 ，煤層傾角變化范圍不大，為 8~12176。 。井田可采儲(chǔ)量為 179。 104萬 t。礦井首采區(qū)平均涌水量為 1910 t/h , 相對(duì)瓦斯涌出量為 m3/t，屬于低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層不易自燃。 xxxxxxx 年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 300 萬 t/a， 服務(wù)年限為 年。礦井采用雙翼長(zhǎng)壁后退式開采，礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目為 3 個(gè)，各采區(qū)布置一個(gè)生產(chǎn)工作面，礦井通風(fēng)方法為中央邊界式通風(fēng)。 設(shè)計(jì)過程中確定的方案要技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，并且安全可靠，采煤方法中選用的設(shè)備盡量考慮國(guó)產(chǎn)，并且設(shè)備之間要相互配套。設(shè)計(jì)內(nèi)容要不能違背《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定，不能出現(xiàn)原則性的錯(cuò)誤。 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 xxxxxxx 井田位于河南省 xxxxxxx 西側(cè)，行政區(qū)劃屬新 xxxxxxx 和 xxxxxxx及新 xxxxxxx 管轄。 G107 國(guó)道、鄭新公路、京廣鐵路、京珠高速、鄭石高速公路從井田東側(cè)通過，新密公路從井田南部通過。 區(qū)內(nèi)公路以 xxxxxxx 為中心，可通往鄭州 (40km)、新密 (48km)、禹縣 (38km)、平頂山 (110km)、許昌 (74km)等地。新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于井田的東北部。本區(qū)已形成非常便利的立體交通網(wǎng)絡(luò)。礦井交通位置見圖 111。 地形地貌 區(qū)內(nèi)絕大部分為第三、四系沖積層覆蓋，為平原微丘地形。地勢(shì) 總體 比較平坦， 僅 西北部沖溝較發(fā)育，西部邊緣地帶出現(xiàn)一些小丘陵和零星突起。井田內(nèi)海拔標(biāo)高 一般在 +100m～ +175m，平均為 +125m左右，相對(duì)高差約為 75m。 地表水系 本區(qū)主要河流為雙洎河，屬淮河水系。河床寬度 10～ 30m，河底平均低于地面 16m，正常流量 2m3/s，平均行水深度 ，河底坡降 1/200～ 1/1200，河底巖性為沙壤土。雙洎河為常年性河流，該河自西北向東南流經(jīng)本井田。河流流量受季節(jié)影響較大，旱季較小，雨季較大 ， 最大洪水流量為 256 m3/s，洪水位標(biāo)高為 +。 氣 候特征 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，其特點(diǎn)是干濕季節(jié)性交替明顯，年溫差較大，四季分明，夏季炎熱，冬季寒冷，春秋兩季氣候宜人。年平均氣溫 ℃，月最高氣溫 ℃（ 1976 年 6 月），月最低氣溫為 ℃（ 1977 年 1 月）。每年 6～ 9 月為雨季，年最大降水量為 （ 1954 年），最小降水量為 （ 1985年），年均降水量為 。年蒸發(fā)量為 1680～ 2041mm。本區(qū)風(fēng)向風(fēng)力隨季節(jié)交替變化，夏季多東南風(fēng)和南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)和北風(fēng)，年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速為 18m/s。月平 均相對(duì)濕度 8 月最大為 83%， 1 月最小為 63%，年平均相對(duì)濕度為 70%。年均霜期為 159 天，年均霧日為 32 天。結(jié)冰期一般為 12 月至翌年 3 月，凍土深度為 100mm～ 150mm，積雪厚度 150 mm～ 200mm。 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況 xxxxxxx 總面積 873km2，人口 62 萬。 近幾年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，初步形成了以卷煙、化工、電力、醫(yī)藥、建材、食品加工為主，門類較為齊全的工業(yè)經(jīng)濟(jì)和以大棗、無公害節(jié)水蓮藕、畜禽養(yǎng)殖為主的 生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。 xxxxxxx 礦井工業(yè)場(chǎng)地位于 新 xxxxxxx， 辛店鎮(zhèn)現(xiàn) 代通訊設(shè)施完備，信息傳播方便、快捷，通訊網(wǎng)絡(luò)與全國(guó)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。辛店鎮(zhèn)已形成煤電、水泥、焦炭、鋁等產(chǎn)業(yè)鏈 ， 被 xxxxxxx 委、市政府確定為能源建材工業(yè)園。 煤炭運(yùn)銷情況及預(yù)測(cè) xxxxxxx 礦井由 xxxxxxx、 xxxxxxx 和 xxxxxxx 參股進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)建設(shè)。具體運(yùn)作由三方通過人才、技術(shù)、資源的重新整合而組建的河南省 xxxxxxx 有限責(zé)任公司承擔(dān)。 xxxxxxx 井田原煤為低中灰，特低硫、低磷、高熱值、高熔灰分的貧煤、貧瘦煤和無煙煤，用途廣泛，尤其是有害成分含量低，更適合于城市動(dòng)力用煤的環(huán)保要 求，銷售前景好。 地質(zhì)特征 地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存情況 xxxxxxx 地質(zhì)條件復(fù)雜，區(qū)內(nèi)斷層、褶曲發(fā)育，煤層頂?shù)装迤鸱兓欤颐簩淤x存不穩(wěn)定，?。o）煤帶發(fā)育。從勘探資料、物探資料和實(shí)際揭露情況看，1 12 采區(qū) 內(nèi)已經(jīng)查明落差大于 10m 的斷層 18條，且次一級(jí)頂、底板小斷層極其發(fā)育，目前 11 回風(fēng)上山實(shí)際揭露斷層 10條， 11206 上、下順槽已經(jīng)揭露斷層21條，斷層發(fā)育頻率達(dá)到每 110m 發(fā)育 1 條。另外，二 1煤層賦存很不穩(wěn)定，薄（無）煤帶發(fā)育， 1 12 采區(qū)已經(jīng)查明發(fā)育 14 塊 煤厚小于 2m 的?。o）煤帶復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造造成工作面回采和掘進(jìn)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)打碴甚至全巖現(xiàn)象，對(duì)采掘影響極大。 煤層頂?shù)住迩闆r 二 1煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖，不發(fā)育，厚度 0~。直接頂為砂質(zhì)泥巖，局部發(fā)育，厚度 0~5m，平均 左右，巖石硬度系數(shù)為 4~6。老頂為大占砂巖，局部地段直接壓煤，巖石硬度系數(shù)為 5~8。底板為砂質(zhì)泥巖，巖石硬度系數(shù)為 4~6。且 二 1煤層賦存很不穩(wěn)定，?。o）煤帶發(fā)育。 直接底為砂質(zhì)泥巖，局部發(fā)育，厚度 0~3m，平均 左右，巖石硬度系數(shù)為 4~6。老底為大占砂巖，巖石硬度系數(shù)為 5~8。受斷層和 ?。o）煤帶工作面采掘時(shí)將會(huì)發(fā)生打碴現(xiàn)象， 由于頂、底板巖石都較為堅(jiān)硬， 對(duì)采掘影響較大。 水文地質(zhì)條件 xxxxxxx 地質(zhì)條件復(fù)雜，尤其是在滹沱背斜軸部和 SF1 SF2 SF32正斷層附近 L78灰?guī)r裂隙發(fā)育，含水十分豐富，且通過一些斷裂破碎帶或隱伏導(dǎo)水構(gòu)造受到 L14灰?guī)r和 O2m 灰?guī)r水的補(bǔ)給。目前礦井總涌水量已經(jīng)達(dá)到 1450m3/h（風(fēng)井區(qū)域?yàn)?520m3/h，主副井區(qū)域?yàn)?930 m3/h），并且從 實(shí)際揭露和打鉆情況看，各個(gè)出水點(diǎn)和鉆孔 涌水量都比較大，其中 11 回風(fēng)上山（上段） 施工時(shí) 2020 年 3月發(fā)生突水，水量為 230m3/h，造成該頭停掘近兩個(gè)月； 11 回風(fēng)上山（下段）在 SF22正斷層下盤 L78灰?guī)r富水區(qū)掘進(jìn)時(shí)，集中出水點(diǎn)最大水量 370 m3/h，目前仍有200 m3/h； 11軌道石門 1鉆場(chǎng) L78灰?guī)r疏水鉆孔最大水量 160 m3/h ，目前仍有 140 m3/h ； 11 回風(fēng)上山和 11 軌道上山 L78 灰?guī)r和 L14灰?guī)r注漿孔時(shí)，共有 18 個(gè)鉆孔水量超過 100 m3/h，最大達(dá)到 220 m3/h。復(fù)雜的水文條件嚴(yán)重威脅著礦井安全生產(chǎn)。 井田內(nèi)可采煤層物理性質(zhì)見表 煤 層 物 理 性 質(zhì) 煤層 顏色 光澤 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 斷口 堅(jiān)硬程度 產(chǎn)出狀態(tài) 視密度 真密度 可磨性 指數(shù) 二 3 黑 弱玻璃～ 金剛 受構(gòu)造影響輕微 參差狀 松軟 粉粒 狀 168 二 1 灰黑 似金屬～ 金剛 呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)煤特征 松軟 鱗片 192 井田內(nèi)可采煤層特征見表 煤 層 特 征 表 煤 層名 稱 兩極厚度 平均厚度 （ m） 煤 層 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn) 定 程 度 煤層間距 （ m） 二 3 含夾矸 1 層，較簡(jiǎn)單 不穩(wěn)定，大部可采 二 1 含夾矸 1～ 2 層，較復(fù)雜 較穩(wěn)定，主要可采 煤層瓦斯、煤塵及自燃特性 本區(qū)瓦斯呈西高東低的特征，總體東北部屬瓦斯風(fēng)化帶，西南部為瓦斯帶范圍。 CH4 含量總的變化趨勢(shì)是隨煤層埋深的增大而升高。根據(jù)礦井煤層瓦斯含量結(jié)合瓦斯含量等值線圖分析，礦井屬低瓦斯礦井。 二 3和二 l煤層火焰長(zhǎng)度分別為 10mm、 14mm和 10mm；加巖粉量分別為 43%和43%，結(jié)論為均有爆炸危險(xiǎn)性。 通過地質(zhì)報(bào)告鉆孔樣品燃點(diǎn)測(cè)試結(jié)果，確定二 3和二 1煤層均為不易自燃煤層。 礦井綜合柱狀圖 地　層　系　統(tǒng) 地層厚度（ m ） 柱狀巖　 性 　描　 述界 系 統(tǒng) 組 段累計(jì)厚度層厚新生界Kz4N N 1N 1LP 2 sh∈ ∈ 3 ∈ 3 chP zC 2 tC 2 b第四系全新統(tǒng)上更新統(tǒng)中更新統(tǒng)新近中新統(tǒng)洛陽組上段千峰組二段古二統(tǒng)一段九煤段上石盒子組八煤段七煤段疊生六煤段下五煤段下石盒子組山西組界 石炭系上統(tǒng)太原組本溪組奧陶系中統(tǒng)馬家溝組寒武系上統(tǒng)長(zhǎng)山組 1 1 5 1 . 2 7 　 1 6 . 8 1Q3Q 2P 2 sh32P 2 sh1P 2 shP 2 sP 2P 1xP 1 sP 1PC 2CO 2 mO 2O統(tǒng)系四煤段三煤段上段段中下段中段上段段下 粉砂土、亞砂土、灰紫、灰黃夾灰綠色，中部為亞粘土夾砂礫巖、底部為砂礫卵石及底礫巖?；易?、灰黃夾灰綠色，砂質(zhì)粘土，細(xì)粉砂層及礫石，局部底部含灰白色泥灰?guī)r， 灰、紫紅夾綠色泥巖砂質(zhì)、粉砂巖及中、粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。中上段底部為青灰、灰綠細(xì)砂巖含泥質(zhì)包裹體，下段底部礫粗砂巖石英顆粒具次生加大、分選性差硅質(zhì)交結(jié)、交錯(cuò)層里。 灰、灰綠色，砂質(zhì)泥巖、泥巖與淺綠色細(xì)至中粒長(zhǎng)石石英砂巖互層，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，含白云母碎片。 中部具有鮞狀結(jié)構(gòu)，局部具紫色斑塊水平及波狀層理含不穩(wěn)定薄煤1 2 層偶具底礫巖。 灰、灰綠色、砂質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥，鮞狀結(jié)構(gòu)，含菱鐵質(zhì), 黃鐵礦晶粒夾薄層淺在中、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，產(chǎn)植物化石，含不穩(wěn)定薄煤 1 ～ 2 層、鈣質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理。 灰、灰綠色，砂質(zhì)泥巖，泥巖，中、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖互層，含白云母碎片, 底部含菱鐵質(zhì)砂巖，礫石厚層狀 平行層理, 硅質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。局部含紫紅色斑塊，具鮞狀結(jié)構(gòu)含植物化石。七4 煤，塊狀半暗型煤，偶含夾矸 1 層，層位穩(wěn)定，大部可采。 灰、淺灰綠色，砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖，中、細(xì)粉砂巖互層、含灰色粉砂質(zhì)、泥質(zhì)條帶, 硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，厚層狀。含白云母碎片紫紅色斑塊具交錯(cuò)層理和波狀層理產(chǎn)植物化石夾薄煤 1 ～ 2 層。 灰、灰綠色、紫紅色，鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖，及中、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖互層局部粉砂質(zhì)、泥質(zhì)條帶，具平行層理, ，偶含菱鐵質(zhì)結(jié)核，具鮞狀結(jié)構(gòu)含白云母碎片具暗紫色斑塊, 鈣質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)。產(chǎn)植物化石，含不穩(wěn)定薄煤 2 層。 灰、淺灰綠色，泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)～中粒長(zhǎng)石石英砂巖平行、波狀層理及交錯(cuò)層理。硅質(zhì)膠結(jié). 含白云母碎片，黃鐵礦晶粒, 菱鐵質(zhì)砂巖, 產(chǎn)植物化石，含薄煤及炭質(zhì)泥巖2 ～ 3 層?；摇⒒揖G色，泥巖、砂質(zhì)泥巖，鮞狀結(jié)構(gòu)，含菱鐵質(zhì)結(jié)核，具暗紫紅色斑塊。 灰白、淺灰綠色，細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，夾砂質(zhì)泥巖，具平行及波狀層理。 淺灰、灰綠及紫紅色，鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，富含鮞