【正文】 .................. 102 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 1 井田概況及地質特征 井田概況 交通位置 歡城煤礦位于騰南煤田中部，地處微山縣歡城鎮(zhèn)境內。 地形河流 井田內地形為 — 自東向西南緩慢下降的濱湖沖積平原，地面標高 +39—+43m。 C，最高氣溫 +176。全年主導風向為東南風，最大風速可達 20m/s。西鄰岱莊煤礦，年產原煤 60Mt。地層屬華北型沉積，除奧陶系及其以前地層在煤田外圍有零星出 露外，其余皆隱伏于第四系地層之下。 3)上石炭統(tǒng)太原群 厚 ，平均 ，由海陸交互相得深灰色泥巖，薄層石灰?guī)r灰綠色砂巖和少量粘土巖組成，中夾灰?guī)r 11 層，其中主要以三灰最為穩(wěn)定，為主要標志層。 5)下二迭統(tǒng)石盒子組； 最大殘厚 186m，以雜色粘土巖，灰綠色砂巖為主，底部含薄煤層 13層（柴煤） ,厚度一般為 ，層位穩(wěn)定，是煤系地層上部標志。下組有鐵錳質結核粘土、砂質粘土、砂礫組成。山西組煤層一般為低 中硫煤。 地質構造 本井田為 斷裂發(fā)育的平緩單斜構造，地層走向北西 南北，傾向北東 東，地層傾角 110176。北北東向正斷層組是本 區(qū)主要構造，具有密度大，切割深，延展長，角度高的特征，常形成地壘、或階梯狀構造；北東東至近東西向正斷層組的特點為；一般落差大的，均向南傾斜；北升南降，致使井田由北往南形成階梯狀降落，多構成井田自然邊界；北東向逆斷層組，井田內不慎發(fā)育 (斷層特征表 13)。水質類型為HCO3Ca 或 型水，礦化度一般小于 。 m，正常情況下，對礦井生產無影響。 （ 4）第三層石灰?guī)r 厚 ，平均 ，富水性不均一，屬裂隙溶洞承壓水，抽水實驗證實，單位涌水量大時為 侏羅系J 按其巖性分為上，下兩部 上部：由灰色，灰經色，青灰色粉砂巖夾薄層紫色泥巖，灰 深灰色砂質泥巖，灰色泥巖與粉砂巖互層及紫絳色粉砂巖組成，最大殘厚5 5 3 米。膠結物一般為鈣質，局部為鐵質和泥質，膠結較牢固，其厚度在2 0 2 5 8 米。 巖性以雜色粘土巖，雜色泥巖，淺灰色，灰綠色粉砂巖為主，間夾數層灰綠色中粒砂巖，屬陵相沉積，因經受長期剝蝕，致使其組地層保留很不完整。 山西組（p 1 1 ) : 平均厚度1 1 8 米。底部以一層細砂巖與粉砂巖互層與太原群分界。 三灰 5 . 7 6 1 0 . 3 5 深灰色, 致密堅硬石灰?guī)r，含海百合莖和紡錘蟲化石，含燧石結核，層位穩(wěn)定，厚度變化較小，為本區(qū)主要標志層。 17 0 . 8 3 1 . 7 3 1 . 2 618 0 0 . 3 0 本段由細砂巖，粉砂巖和粘土巖，砂質泥巖組成，含煤三層（1 6 ，1 7 ，1 8 ），其中第1 6 層煤，1 7 煤層全區(qū)普遍發(fā)育，分別為本區(qū)的主要可采煤層和局部塊段可采煤層，第十一層石灰?guī)r為1 7 煤層的頂板，質不純，有時相變?yōu)槟鄮r。 青灰色厚層狀石灰?guī)r，致密質純，夾虎皮狀灰?guī)r，含珠角石化石。 2)含水層間的水力聯系； 據本區(qū)地質報告所提供的資料，井田內構造發(fā)育，由于斷層的切割錯動，使不同的含水層直接接觸或使含水層間的間距大為縮小，產生水力聯系，形成復雜的補給關系。當斷層兩盤為隔水層時對口或一盤為含水層 ，另一盤為隔水層接觸時，具有阻水性或弱導水性。最大涌水量為 246m3/h。 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 表 11 可采煤層特征表 煤層 名稱 厚度（ m） 兩極 平均 層間距（ m） 兩極 平均 結構 穩(wěn)定性 頂底板巖性 夾石厚 頂 底 3 上 復雜 較穩(wěn)定 泥 巖 中、 細砂巖 泥 巖 粉砂巖 3 下 復雜 較穩(wěn)定 泥 巖 中 、 細砂巖 泥 巖 中、細砂巖 12 下 簡單 不 較穩(wěn)定 泥 巖 粉砂巖 泥 巖 中、細砂巖 14 簡單 不穩(wěn)定 泥 巖 粉砂巖 砂質泥巖 16 2． 12 簡單 較 穩(wěn)定 十 灰 粉砂巖 砂質泥巖 17 0． 1． 26 簡單 不穩(wěn)定 石灰?guī)r 砂 質 泥巖 泥巖 粉砂巖 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 表 12 煤質特征表 煤 層 名 稱 原精煤 水分 Wf% 灰分 Ag% 揮發(fā)分 Vr% 全磷 SgQPg% 膠質層 Y(m/m) 牌號 發(fā) 熱 量 QfDT QrDT 3上 原煤 ? ? ? ? ? Г 709975366616? 824983888055? 精煤 ? ? ? ? 3下 原煤 ? ? ? ? ? Г 736977777098? 833384248015? 精煤 ? ? ? ? 12下 原煤 ? ? ? ? ? ? Г 706775906683? 833784718109? 精煤 ? ? ? ? ? 16 原煤 ? ? ? ? ? Ж 712676736163? 836284578201? 精煤 ? ? ? ? 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 表 13 斷 層特征表 名稱 性質 產狀 落差 （ m） 控制程度 走向 傾向 傾角 紙坊斷層 正 NNE E 75176。 50150 T12 T14 T15 636647 T21 632 6466等孔穿過，已經查明。 030 T198號鉆孔穿過，基本查明。 11 歡城礦井下巷道揭露 T194斷層 正 近 EW NNW 75176。 石莊斷層 逆 NE NW 53 176。 040 643 6326 兩孔穿過，已查明。含煤 21 層，可采煤層為 3 煤。 井田賦存示意圖見圖 21。歡城井田內共施工 10 個鉆孔，擴大了歡城井田范圍。 井田內主要可采煤層為 3 號煤，最小可采厚度為 m，最大可采厚度為 m，平均厚度為 m。22176。11176。塊段劃分如圖 22 所示。 Ri——各塊段內煤的容重，均為 t/m3。由于井田內煤層賦存穩(wěn)定，煤層底板等高線的標高從 0— 1000 m，劃分標高時宜放在 500 以下，因此按 500 m 和 550 m 等高 線計算儲量。本礦井設計生產能力為 150 萬 t/年，所以取工業(yè)廣場的尺寸為425m425m 的正方形。 表 24 巖層移動角 煤層傾角 (176。 ) β(176。 53. 5176。 54. 5176。 本礦為厚煤層，采出率取 。 礦井設計生產能力及服務年 限 確定依據 《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設計生產能力應根據資源條件、開采條件、技術裝備、經濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經多方案比較或系統(tǒng)優(yōu) 化后確定。否則應縮小規(guī)模； （ 3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質、產量等）的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據； （ 4） 投資效果：投資少、工期短、生產成本低、效率高、投資回收 期短的應加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 K） （ ） 式中 : T——礦井服務年 限， a； 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 Zk——礦井可采儲量，萬 t； A——設計生產能力 ,萬 t； K——礦井儲量備用系數，取 ； 則，礦井服務年限為： T=（ 150 ） = a。輔助運輸采用罐籠，同時本設計的井底車場調車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調動要求。本井田內存在若干小斷層，已經查到且不導水，不會 影響采煤工作。 （ 5） 第一水平服務年限校核 由本設計第四章井田開拓可知，第一水平為 550m，可采儲量大約占總可采儲量的一半 ,結合本礦井的實際情況，確定第一水平的可采儲量為 萬噸。～ 45176。這些用于開拓的井下巷道的形式、數量、位置及其相互聯系和配合稱為開拓方式。 確定開拓問題，需根據國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。 （ 3） 合理開發(fā)國 家資源，減少煤炭損失。 （ 6） 根據用戶需要，應照顧到不同媒質、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤 離。 本礦井煤層傾角平均 14176。 （ 2） 井筒位置的確定 ○ 1 井筒位置的確定原則： 有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少； ○ 2 有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； ○ 3 井田兩翼儲量基本平衡； ○ 4 井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； ○ 5 工業(yè)廣場應充分利用地形，有良好的工程地質條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅； ○ 6 工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 道路布置合理。 但由于第一水平的服務年限的限制，第一水平的位置應該在 500m 或550m。大巷兩側留設 30m 的保護煤柱。 圖 42 方案二示意圖 圖 43 方案三示意圖 中國礦業(yè)大學成人教育學院 2022 屆畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 方案四： 立井加暗斜井兩水平上下山 開拓 主、副井井筒均為立井 ，一水平 550m，上山開采，二水平暗斜井延伸至800m， 上下山開采， 如圖 44。 方案二和方案四都是立井開拓，所不同 的是水平的位置的不同和開采方式的不同，具有可比性。見下表。另外，采區(qū)上部、中部、下部車場在數目上略有差別，但基建費的差別很小，故也未參加比較； ○ 2 井、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運輸費用占運輸費用的 20%進行估算； ○ 3 筒的長度相差 100 ，在方案中未列出大巷、階段大巷及總回風巷均布置在巖石中，維護費用較低，故比較中未對比其維護費的差別。km） （元 /m） （萬元） （萬 t 表 42 方案二和方案四粗略經濟表 方案 項目 方案 3 方案 4 基 立井開鑿 300 主斜井開鑿 1515 建 300 = 219 副斜井開鑿 1515 = 費 石門開鑿 1510 = 上下斜井 (300+500) = （萬元） 井底車場 1000 = 車場 小計 小計 1088 生 立井提升 = 暗斜井提升 = 3606 產 石門運輸 = 立井提升 =