【正文】 斜軸平行，也呈弧形彎曲，發(fā)育于300米水平以下。以下。W ,往深部轉為N45176。斷裂構造發(fā)育以小型正斷層為主。（一）塔坨向斜區(qū)由南一石門往北到井田邊界的塔坨向斜區(qū)?？偟拈_看，塔坨向斜區(qū)、畢各莊向斜區(qū)構造比較復雜，形成的斷裂構造多與區(qū)域應力場有關，有明顯的規(guī)律性。F0斷層為F5大斷層的伴生構造。井田內(nèi)較大的斷裂構造主要分布于畢各莊向斜區(qū)域：一組是以F5大斷層為主的斷層帶，走向呈NNE向。范各莊井田的主體構造為井田北翼的塔坨向斜和南翼的畢各莊區(qū)域的畢各莊向斜，是由于開平向斜在發(fā)育過程中北部受青龍山東西構造帶影響，主向斜軸在古冶以北發(fā)生偏轉呈東西向而派生出的南北應力場形成的次一級構造。開平煤田位于燕山南麓，開平主向斜是煤田的主要骨架，呈復式向斜構造。從巖相來看，為近海相——過渡相——大陸相。到二疊統(tǒng)中晚期，氣候由溫潤轉向干燥，不宜植物的生長。晚中炭統(tǒng)地層以緩慢上升為主，聚煤作用活躍，海相地層逐漸減少，過渡相地層增多，且出現(xiàn)河流沖積相沉積。從相旋回的特征分析，中石炭統(tǒng)地殼升降運動頻繁，引起大面積海侵和海退，沉積了一套海陸交互相地層。掩飾顏色由下部的深灰、淺灰往上變?yōu)榛液妥霞t色，均屬于陸相沉積。含可采煤層四層，即5煤、7煤、8煤、但不可采。巖性與開平組比顆粒變粗，接近陸相沉積。（3）上統(tǒng)趙各莊組屬石灰系上統(tǒng)。（2）上統(tǒng)開平組屬石炭系上統(tǒng)。其中分述如下：（一） 石炭系（1）中統(tǒng)唐山組屬石炭系中統(tǒng)。范各莊礦中央變電站的電源線計4趟，其中2趟是電網(wǎng)呂家坨變電站35千伏輸電線，接礦中央變電站的兩臺變壓器SF716000/3SF710000/35，以6000伏電壓饋送至一水平；另外兩趟是開灤臨西電廠35千伏輸電線，接礦中央變電站的兩臺SFL15000/35變壓器，以6000伏電壓饋送二水平。據(jù)河北省地震局鑒定，本區(qū)地震基本烈度為7~8176。 氣象 地震 本井田，屬溫暖帶半濕潤型季風氣候，四季分明，光照充足，溫差較大。范各莊礦位于開平向斜之東南翼，屬唐山市古冶區(qū)管轄境內(nèi)，礦內(nèi)鐵路與京山線古冶站和林西礦接軌，有公路干線通過井田。河北工程學院畢業(yè)設計（論文）目錄目錄 1第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 礦區(qū)概述 1 交通位置 1 1 地形特征 2 氣象 地震 2 礦區(qū)經(jīng)濟電源 2 2 井田地層 2 地質(zhì)結構 5 8 煤層特征 9 煤質(zhì) 9 煤的用途 10 瓦斯 10 煤塵 10第二章 井田境界和儲量 12 井田境界 12 井田范圍 12 井田尺寸 12 礦井工業(yè)儲量 12 井田可采儲量 13 礦井設計資源／儲量 13 礦井設計可采儲量 14第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務年限及工作制度 16 礦井生產(chǎn)能力及服務年限 16 確定依據(jù) 16 礦井設計生產(chǎn)能力 16 礦井生產(chǎn)能力和服務年限的關系 17 礦井服務年限 17 礦井工作制度 18第四章 井田開拓 19 井田開拓的基本問題 19 確定井筒形式、數(shù)目及位置 19 21 21 21 21 井筒位置的確定 29 29 29 開采水平 32 水平高度的確定 32 設計水平的巷道布置 33 采區(qū)劃分及開采順序 34 34 35 井底車場 35 35 車場內(nèi)各種存車線長度計算 36 軌型、道岔及曲線巷道參數(shù) 38 38 井底車場的調(diào)車方式 39 39 開拓系統(tǒng)綜述 41 開拓系統(tǒng) 41 初期井巷工程量 42 三量計算 42第五章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 43 煤層地質(zhì)特征 43 采區(qū)概況 43 煤層特征 43 采煤方法和回采工藝 43 采煤方法的選擇 43 回采工藝的確定 45 48 工作面長度確定 51 工作面長度合理性的檢驗 52 工作面支護方式、支架規(guī)格和布置方式 53 55 循環(huán)作業(yè)方式及經(jīng)濟技術指標 56 工作面機電設備及經(jīng)濟技術指標 58 各工藝過程的安全注意事項 59 采區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng) 64 概述 64 采區(qū)生產(chǎn)能力 64 采區(qū)上山布置 65 區(qū)段劃分 65 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 66 采區(qū)車場設計及硐室 66 采區(qū)上、中部車場 66 采區(qū)下部車場 67 采區(qū)硐室設計 67 采區(qū)采掘計劃 69 采區(qū)巷道的斷面和支護形式 69 工作面推進度、年產(chǎn)量及采區(qū)回采率 69第六章 礦井運輸 70 綜述 70 礦井生產(chǎn)能力和工作能力 70 煤層及煤質(zhì) 70 運輸距離和貨載量 70 礦井運輸系統(tǒng) 70 礦井提升概述 71 采區(qū)運輸設備的選擇 72 設備選型原則 72 采區(qū)運輸設備選型及能力驗算 72 主要巷道運輸設備的選擇 74 主運輸大巷設備選擇 74 74 74 80第七章 礦井通風與安全 83 礦井通風方式與通風系統(tǒng) 83 煤層特征 83 選擇通風系統(tǒng)的原則 83 礦井通風方式及通風系統(tǒng) 84 通風系統(tǒng)概述 85 采區(qū)及全礦所需風量 85 配風的原則和方法 85 配風的依據(jù) 86 采區(qū)及全礦所需風量計算 86 礦井通風阻力計算 90 91 91 礦井通風總阻力 94 兩個時期的礦井總風阻和總等積孔 94 扇風機選型 95 選擇風機的基本原則 95 選擇主要通風機 95 防止特殊災害的安全措施 97 瓦斯 98 粉塵 99 100 100第八章 礦井排水系統(tǒng) 101 概述 101 概況 101 排水系統(tǒng)概述 101 排水設備選型 102 初選水泵 102 管路布置 103 管道特性曲線及工況的確定 104 檢驗計算 107 水倉及水泵房 107 水倉 107 水泵房 108 排水技術經(jīng)濟指標 111 全年排水電耗 111 排1m3水電耗 111 噸煤排水電耗 111第9章 技術經(jīng)濟指標 112感 謝 114參 考 文 獻 115112第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 交通位置開灤范各莊礦是我國自行設計、施工的一座大型現(xiàn)代礦井。開灤地處于河北省唐山市境內(nèi)，北依燕山，南望渤海，毗鄰京津大城市群，處于環(huán)渤海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)腹地；京沈、通坨、大秦和坨港四條鐵路干線，京沈、唐津、唐港三條高速公路縱橫其中；秦皇島港、塘沽港毗鄰相接，新崛起的京唐港建有開灤業(yè)主碼頭，煤炭可直抵華東、華南市場和全國各地，并遠銷海外。圖11 范各莊礦井總布置圖 地形特征范各莊礦井田范圍內(nèi)地勢平坦，為第四系沖基層所覆蓋，并且主要由砂、粘土、卵石組成。每年7~9月份為雨季。勞動力來源廣，可滿足建設需要。含煤建造由一套海相、過渡相、陸相地層組成。含1~3層不穩(wěn)定的薄煤線。本組比唐山組顏色較深，多呈深灰色，泥巖顯著減少，含砂量增加，植物化石增多，黃鐵礦結晶體和菱鐵礦結核均勻發(fā)育。含二至三層可采煤層，即11煤、12煤12半煤。本組以深灰、黑灰色粉砂巖和泥巖為主，青灰色中砂巖次之，為主要含煤地層之一。巖性以粗砂巖中砂巖為主，細砂巖次之，下不粉砂巖和泥巖比較發(fā)育，間夾1~4薄煤線。整個煤系地層厚度、煤層層數(shù)、旋回結構明顯清晰，易于對比。中石炭統(tǒng)地層厚度較薄，約為56米，相旋回結構清晰，易于對比。早二疊統(tǒng)地殼運動仍以上升為主，上升幅度由小漸大，海退范圍逐漸擴大，沉積了一套近海陸相地層，湖泊、沼澤遍布，沉積了四層穩(wěn)定和較穩(wěn)定的可采煤層（9煤層）。從煤系地層形成過程來看，地殼運動在中石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)以上升為主，上升由小到大，有緩慢上升到直線上升。地質(zhì)時代建組起止層位地層接觸關系厚度含煤層主要特征系統(tǒng)相第四系由地表至基巖面不整合整合整合整合整合整合假整合主要由砂、粘土、卵石組成二疊系上統(tǒng)古冶組紅色砂巖底面至A層頂面不含煤主要由中砂巖、粉砂巖組成下統(tǒng)唐家莊組A層頂面至5煤層頂面含煤線45層主要由中砂巖、粉砂巖組成大苗莊組5煤層頂板至11煤層頂板含煤6層可采4層即9煤由砂巖、粉砂巖、煤和泥巖組成石炭系上統(tǒng)趙各莊組11煤層頂板至K6灰?guī)r頂面含3層煤即可采的1112半煤由砂巖、粉砂巖、煤組成開平組K6灰?guī)r頂面至K3灰?guī)r頂面含煤1~3層，僅14煤局部可采主要由粉砂巖、泥巖組成，夾三層不穩(wěn)定的灰?guī)r中統(tǒng)唐山組K3灰?guī)r頂面至奧陶灰?guī)r頂面含1~3層不穩(wěn)定薄煤線以粉砂巖為主，細砂巖次之，間夾三層灰?guī)r，底部為G層鋁礬土巖開平組由灰?guī)r、白云巖等組成表11：范各莊礦井田地層劃分簡表 地質(zhì)結構 范各莊井田位于開平煤礦的東南翼。東南翼斷層不斷發(fā)育，規(guī)模也較小，多見于褶皺構造的軸部，正斷層較多，逆斷層較少。畢各莊向斜主要為鉆探工程控制，向斜軸呈NW向，樞紐呈馬鞍伏起伏較大，沿軸向形成兩個小型盆地。該斷層帶在三水平南二石門以南通過鉆探、物探、巷道工程得到了比較好的控制，南二石門以北的延展情況及落差變化尚待探查。到目前為止，井田內(nèi)可能出現(xiàn)的大型構造基本得到了控制。范各莊井田根據(jù)構造特征，劃分三個構造區(qū)，即井田北部的塔坨向斜區(qū)，中部單斜構造區(qū)和南部畢各莊向斜區(qū)。一發(fā)現(xiàn)的陷落柱大部分發(fā)育在此區(qū)域，且集中井口向斜軸部附近。向斜的軸線在400米以上為N65176。南翼緩，請教在20176。北二背斜：屬塔坨向斜的次一級褶皺構造，被寫的軸線位于北二石門2270下山附近。他僅發(fā)育在300~700米之間，在400~500米之間這周比較明顯。在垂向上，同一斷層在下部煤巖層中的落差要比在上部煤巖層中的落差大，特別是逆斷層，當發(fā)育到上部8煤層時，就往往呈現(xiàn)為煤層的褶皺變形而消失。第二種揭露與2170下山及2176等工作面中的大型平推斷層。（二） 中部單斜構造區(qū)南一石門至南四石門為中部單斜構造區(qū)。以下。多為壓性、壓軸性小型斷層。（4）在斷層形式上，南三石門以北主要為正斷層，自南三石門以南則逆斷層逐漸增多，井有正斷層和逆斷層交錯相伴出現(xiàn)的現(xiàn)象，所以出現(xiàn)的逆斷層絕大部分走向呈nee向，水平延展的距離較遠，初步認為是F5 斷層錯動產(chǎn)生的附加應力場作用的結果。揭露的最大斷層落差為37米，往北延展落差逐漸減小，南三石門處落差為32米，三水平運輸大巷在一道半處穿過該斷層，落差為15米，在三水平南一石門鉆探確定落差為15米，該斷層穿過整個單斜構造區(qū)，給采掘生產(chǎn)造成了很大影響，同時，在F0斷層的兩側伴生有一定規(guī)模的較大落差斷層。對該區(qū)域的9煤層的采掘生產(chǎn)有較大的影響。 F24斷層：實見于2290上山及2291N運道。該區(qū)域各回采工作面的巷道掘進中實際揭露該斷層，傾角65176。F26斷層：實見于二水平南四石門12煤層底板，為兩條平行正斷層組成的斷層組，近南北走向，傾向SW，傾角83176。另根據(jù)鉆探及三維地震資料，在F0斷層上盤100米范圍還伴生有數(shù)條落差較大的斷層，請進一步驗證。（2）是以204區(qū)域為中心的京口區(qū)高水位異常區(qū)，沿井口向斜軸一直延深到四水平井底車場。（3）是畢各莊向斜區(qū)南五石門以南區(qū)域，大型斷裂構造較為發(fā)育，已有水文觀測孔反應12煤層底板含水層、K3含水層水位偏高，并且兩者水位比較接近，成為新的異常區(qū)，但控制程度較差。 表12 范各莊礦井田主要標志層情況層 位標志層名稱厚度（m）穩(wěn)定性主要特征系統(tǒng)組二疊系下統(tǒng)唐家莊組A層鋁鐵質(zhì)泥巖穩(wěn)定紫紅色，含鋁質(zhì)成分較多大苗莊組5煤層底板砂巖穩(wěn)定水平層理明顯，間層清晰6煤層底板砂巖質(zhì)泥巖穩(wěn)定鋁制成分，鮞狀結構石炭系上統(tǒng)趙各莊組11煤層頂板粉砂巖穩(wěn)定含泥質(zhì)結核，貝殼狀斷口12煤層頂板腐泥質(zhì)頁巖穩(wěn)定炭質(zhì)成分很高開平組K6石灰?guī)r不穩(wěn)定局部相變?yōu)榉凵皫rK5石灰?guī)r較穩(wěn)定黑褐色，厚度變化大14煤層底板泥巖穩(wěn)定有鮞狀結構中統(tǒng)唐山組快石灰?guī)r穩(wěn)定含海相動物化石G層鋁礬土巖不穩(wěn)定鮞狀結構明顯，鋁質(zhì)成分較高 煤層特征 煤質(zhì)井田內(nèi)各主要可采掘煤層種均為結焦性良好的1號、2號肥煤和氣肥煤。（1）造成原煤生產(chǎn)灰分增加的主要原因是生產(chǎn)管理過程中的產(chǎn)品質(zhì)量意識差，產(chǎn)煤種認為混入大量矸石；是由于個別煤層的特殊賦存條件，如存在偽頂、夾矸，或出現(xiàn)局部薄煤等，生產(chǎn)工藝不合理，出現(xiàn)采偽頂，夾石，破底板等，形成的大量矸石混入煤中；是煤層不能合理配采，7煤、8煤、9煤等高灰分煤層集中生產(chǎn)，造成全礦井原煤生產(chǎn)會分增高，發(fā)熱量降低。煤層厚度由北往南逐漸增厚，由畢6孔、畢3孔、835孔、871孔一線往南與12半煤層合并，厚度可達8米以上。煤層中瓦斯含量一般受下述因素控制：煤的變質(zhì)程度、圍巖條件、地質(zhì)構造、埋藏深度以及地下水活動等。從瓦斯成分上看，甲烷百分比含量值增高，現(xiàn)開采水平的各煤層即將接近瓦斯風化帶下限。當Vr10%時，煤塵不具有爆炸性；當Vr=10%~15%時，煤塵具有微弱的爆炸性；當Vr=15~35%時，煤塵爆炸性迅速增加，具有強烈的爆炸性；當Vr35~42%時，爆炸性逐漸減弱。巷道空氣中煤塵濃度和瓦斯?jié)舛戎挥忻簤m呈懸浮狀態(tài)，切煤塵濃度達到一定界限，而瓦斯?jié)舛冗_到下表中數(shù)值時，煤塵才有發(fā)生爆炸的可能。井田南部與西部為人為邊界，開采范圍以1～9坐標點圈定?！?617