【文章內(nèi)容簡介】 主要是 關(guān)于 新 礦 井的建 設(shè) ，其中包括 開拓 方式、采煤方法、采煤 工藝 、 支護(hù) 方式、 設(shè)備選 型等等涉及到礦 井的各 個(gè)系統(tǒng) ，涉及到采礦及其相關(guān)專業(yè)各種知識。 本 設(shè)計(jì) 方案采用 雙 斜井中央采區(qū) 的布置方式，沿 煤層 底板布置三 條井 筒，即主井、副井、 風(fēng) 井，并利用井筒作三 條上山，并利用集中平巷 對煤層群進(jìn) 行 聯(lián) 合 開 采。 設(shè)計(jì) 方案即中央采 區(qū) 利用井筒做上山大大 減 少了工程量，并且煤炭的使 運(yùn)輸 距 離變 短， 減 少了煤炭的 運(yùn)輸費(fèi) 用，同 時(shí) 也使得巷道的 維護(hù)費(fèi) 用大大降低。 設(shè)計(jì) 方案的上、 下開 采，可保 證 生 產(chǎn) 合理集中化， 穩(wěn) 定生 產(chǎn) ， 節(jié) 省 總井 巷工程量， 經(jīng)濟(jì) 效益 較 好。本 設(shè)計(jì) 主要是通 過繪 制 礦 井的各 種圖紙來進(jìn) 行 礦 井的優(yōu)化 設(shè)計(jì) ， 這 其中文字部分包括大量的方案比 較 ，以便使 設(shè)計(jì) 更加合理。在 設(shè)計(jì)時(shí) ，需要 對礦 井的地 質(zhì) 情 況、煤層的 受力等情 況進(jìn) 行分析， 這樣 才能使建成的礦 井更加與 實(shí)際 相符。 通過做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我 不但 學(xué)到更多的采礦專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)知識，并且能夠較好的運(yùn)用它們， 這將 為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 同時(shí)由于本人的知識水平和經(jīng)驗(yàn)有限，在設(shè)計(jì)中難免會出現(xiàn)缺點(diǎn)和不足，還望各位老師和專家給予批評指正。 2 第 1 章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 井田 概況地質(zhì)特征 井田位置及范圍 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西麓海拉爾河中游，隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市管轄，礦區(qū)東連牙克石市，西接海拉爾區(qū)，南與巴彥嵯崗蘇木比鄰，北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望。 三礦井田范圍 ： 東起 F2斷層及煤層基底；西至井田邊界斷層 F1；南起各煤層露頭及 F5斷層；北至 F4斷層。井田走向近似東西，傾斜方向近似南北，面積 。 交通位置 礦區(qū)交通便利，國防公路 301 線在礦區(qū)北部通過，濱洲線鐵路在礦區(qū)中部穿過。大雁火車站東距牙克石市 18km，向西至海拉爾區(qū) 64km。向東 經(jīng)牙克石市可達(dá)加格達(dá)奇、齊齊哈爾、哈爾濱、沈陽、北京以及全國各地。向西經(jīng)海拉爾區(qū)可到我國邊陲重鎮(zhèn)滿洲里市。 圖里河嫩江三礦大雁礦區(qū)雙鴨山市至吉林至長春至北京鶴崗市白城市烏伊嶺塔爾氣伊爾施大慶哈爾濱市齊齊哈爾市扎蘭屯市滿洲里市 呼 倫貝爾市牙克石市加格達(dá)奇滿歸古蓮佳木斯市七臺河市雞西市牡丹江市 圖 1－ 1 大雁礦區(qū)交通位置圖 3 地形與河流 大雁礦區(qū) 地處大興安嶺西北坡，地勢為四周高中部低， 海撥標(biāo)高在 640900m之間，地表植被以草本植物為主，有部分森林，礦區(qū)北部及南部有水系和沼澤。 三 礦井田內(nèi)地形比較簡單，其地勢東南 部偏 高而西北 部偏 低，海撥標(biāo)高在 650～ 710m 之間，一般在 。地貌單元：第 1～ 5勘探線間屬 溝谷類型，第 5～ 8勘探線間屬沖積平原型。 本地區(qū)的主要區(qū)域性河流 海拉爾河 ， 自 東向西流經(jīng)礦區(qū) 北 側(cè)， 該河流 距離井田較遠(yuǎn)，對井田開發(fā) 并無實(shí)際 影響。勝利河流經(jīng)本區(qū)南部后 匯 入海拉爾河，全長約 35km，匯流面積約 97km2，該河冬季干涸，夏季暢流，汛期水量聚增，最大流量為 ,最小流量為 。大雁煤業(yè)公司于 1991 年投入大量資金對勝利河進(jìn)行了改道，其對井田開采已無影響。 氣象 本區(qū)屬亞寒帶大陸性氣候，冬季漫長而寒冷，春季干燥風(fēng)大，夏季濕潤短促，秋季氣溫驟降，年降雨量小，蒸發(fā)量大，年 平均降水量為 ，年平均蒸發(fā)量為，年平均氣溫為 － 176。 C,最低氣溫為 － 176。 C ，最高氣溫為 +176。 C ，年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速為 23m/s，風(fēng)向多為西南，降雪期為每年 9月到翌年的5 月中旬，結(jié)凍期為每年 10 月至翌年 4 月末，凍結(jié)厚度一般在 3米左右，并有島狀永久凍土層。本地區(qū)地震動峰值加速度（ a）為 ，對照地震裂度為 6 度。 地質(zhì)特征 大雁煤田位于新華夏系第三隆起帶，即大興安嶺隆起帶的西坡，第三沉降帶的東緣。在海拉爾盆地的五九 —— 南屯凹陷中段。大雁煤 田為一向斜構(gòu)造，即大雁 —— 扎尼河向斜，向斜軸的方向?yàn)?N35176。 ～ 70176。 E，傾向北西，傾角 20176。 ～ 30176。向斜的淺部比較陡，一般傾角在 15176。 ～ 20176。，中部略緩，深部平緩，呈一向北西傾斜而為斷裂 F1和 F2所破壞的單斜構(gòu)造。 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 區(qū)內(nèi)出露地層主要為古生界泥盆系上統(tǒng)大民山組（ D2d）的蝕變 安山巖、凝灰質(zhì)砂礫巖；上部凝灰碎屑巖段，大磨拐河組（ K1d）的泥巖、砂巖、煤層及伊敏組（ K1y）的泥巖、粉砂巖；新生界第四系（ Qh）的松散沉積物。 本區(qū)附近出露的地層有中生界白堊系下統(tǒng)梅勒圖組的酸 性熔巖和碎屑巖，大磨拐河組的泥巖、砂巖、煤層及伊敏組的泥巖、粉砂巖；新生界第四系的松散沉積物 。 詳見圖 12。 4 25 .5 9 25 .5 921 .5 0 47 .0 9123泥巖: 細(xì). 較軟.新生界第四系全新海拉爾伊敏地 層 單 位界 系 群 段序號煤層號柱 狀厚度累厚巖 性 描 述第四系沉積物及河流石: 屬未膠結(jié)的松散沉積. 由上部腐植土, 風(fēng)成砂. 下部礫石. 粘土和亞粘土組成.K Z QJ5y33J3. 6 336. 8 6339. 3 65. 0 5 341. 3 112 .8 0 354. 1 117 .5 0 724 .5 04561978269103111355. 3 2372. 8 3374. 0 0398. 5 019 煤層: 黑褐色, 瀝清光澤, 節(jié)理發(fā)育. 條痕棕色.暗淡型, 煤質(zhì)較好, 結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 發(fā)育穩(wěn)定.泥巖: 灰 灰褐色, 上部含粉砂巖, 中含石英. 云母26 煤層: 黑褐色, 瀝清光澤, 節(jié)理發(fā)育. 塊狀. 煤質(zhì)較好, 全區(qū)發(fā)育較穩(wěn)定.泥巖: 粉砂巖, 灰黑色. 含碳化植物碎屑, 上部為砂巖, 分選性差.31 煤層: 黑褐色,瀝 清光澤. 區(qū)發(fā)育不穩(wěn)定.泥巖: 灰褐色, 含凝灰質(zhì)和植物碎屑, 中夾細(xì) 中砂巖, 層理明顯.36 煤層: 黑褐色, 瀝清光澤. 暗淡型, 發(fā)育不穩(wěn)定.泥巖: 灰 灰褐色, 含凝灰質(zhì)和植物碎屑, 中夾薄層粉砂巖.36大磨拐河圖 1－ 2 煤層綜合柱狀圖 現(xiàn)將地層概況由下到上分述如下： （ 1）白堊系下統(tǒng) 海拉爾 組 (K1m)： 5 本組地層在煤田內(nèi)大面積出露，是煤系基底， 是 指廣泛發(fā)育于大興安嶺各地的以中基性火山巖為主，并含有酸性熔巖和碎屑巖的一套地層，其巖性主要由 紫 — 灰紫 色— 黑色的拉斑玄武巖，氣孔杏仁狀玄武巖和安山玄武巖所組成，頂部夾薄層凝灰?guī)r或角礫巖，該地層平行不 整合于九峰山組之上，與大磨拐河組呈不整合接觸，其厚度在200～ 260m之間。 （ 2）白堊系下統(tǒng)大磨拐河組 (K1d)： 本組地層全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含煤地層，根據(jù)巖性特 征， 巖石組合及含煤情況，可劃分為上、中、下三個(gè)巖段。 ① 下部泥巖段： 本段地層主要由河流、湖泊相含礫泥巖、礫質(zhì)砂巖、湖泊相泥巖、沼澤相砂巖、泥炭沼澤相煤層所組成 ,含煤性高 ,共含煤層 2 層 ， 即： 31＃ 、 36＃ 煤層， 且都 為 全區(qū) 可采煤層。 ② 中部含煤巖段： 本段地層為 三 礦現(xiàn)生產(chǎn)揭 露最多的含煤段地層，其主要由河流相砂巖、粉砂巖、沼澤相粉砂巖、泥炭沼澤相煤層和薄層河床礫質(zhì)砂巖、粗砂巖以及湖泊相泥巖所組成，含煤性高， 所 含煤層 為 19＃ 、 26＃ ，且兩 煤層 皆為 全區(qū)可采 。 ③ 上部泥巖段： 本段地層整合接觸于中部含煤段之上，是一套深水湖泊相地層，巖性以砂巖為主，夾薄層中、細(xì)砂巖。巖性特征為灰 灰白色，泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié)，泥巖呈塊狀。在下部細(xì)砂巖中具有因碎屑物質(zhì)的顏色深淺不同而構(gòu)成的水平層理，局部含碎屑植物化石，風(fēng)化后松散易落。因本區(qū)構(gòu)造原因，該地層在走向或傾向上除厚度 變化外，其巖性還是相當(dāng)穩(wěn)定的，為此可以作為全區(qū)地層對比的主要標(biāo)志。本段地層的厚度為 55～ 124m，平均厚度 100m。 大磨拐河組地層最小厚度 239 米，最大厚度 566m，平均厚度 451m。其 中共 含可采煤層 4層，煤層平均總厚度 ，含煤系數(shù)為 %。 （ 3）白堊系下統(tǒng)伊敏組 (K1ym)： 本組地層平行不整合于大磨拐河組地層之上，主要由湖泊相泥巖、粉砂巖組成，并夾有河流相的粗、中、細(xì)砂巖 。 （ 4）第四系海拉爾組 (Q)： 本組地層屬未膠結(jié)的疏松沉積層，由上部腐植土、風(fēng)成砂、下部礫石、粘土和亞粘土組成，最小厚 度 ，最大厚度 ，平均厚度 ，與下伏伊敏組呈不整合接觸。本區(qū)域地層見下表 11： 6 表 11 地質(zhì)特征表 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 大雁三礦位于大雁煤田的東部，根據(jù)一 二 九地質(zhì)隊(duì)精查及 集團(tuán)公司 補(bǔ)勘成果，區(qū)內(nèi)經(jīng)鉆探、物探實(shí)見證實(shí)：共有五條大、中型斷層，這些斷層分別屬于近走向北東東組（ F F F5）和斜交走向北西西 組（ F F3），其力學(xué)性質(zhì)均屬張扭性正斷層。其中 F F F5為井田邊界斷層； F F4為井田內(nèi)斷層，各條斷裂的產(chǎn)狀、垂直斷距及有關(guān)特征和確定的依據(jù)，詳見斷層特征表。 界 系 統(tǒng) 組 符號 厚 度 （ m） 巖 性 變 化 情 況 化石種類 新 生 界 第 四 系 海拉爾組 Qh 657 上部為黑色腐植土和黃色風(fēng)成砂，下部為粘土，亞粘 和砂礫。 中 生 界 白 堊 系 下 統(tǒng) 伊 敏 組 K1ym 233850 主要為泥巖和粉砂巖，夾細(xì)、中、粗砂巖、碳質(zhì)泥巖 。與下部地層整合接觸。 蕨 類 、 銀杏、鐵杉等植物化石 。 大 磨 拐 河 組 K1d 200620 為 主要含煤組，含 4 個(gè)可 采煤層。 費(fèi)爾干蚌，葉肢介費(fèi)爾干蚌視近種，蕨類、銀杏及鐵杉。 古 生 界 泥盆系 上 泥盆統(tǒng) 大民山 組 D3d 不詳 主要為蝕變安山巖、酸性熔巖、薄層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖。 7 表 12 斷層特征 序號 名稱 性質(zhì) 斷層面走向 落差（ m） 影響范圍 1 F1 逆斷層 西 北向 東南 東 30－ 110 一采區(qū) 2 F2 逆斷層 北向東 40－ 120 整個(gè)井田 3 F3 正 斷層 西 北向 東南 東 16－ 120 整個(gè)井田 4 F4 正 斷層 北向 東 15－ 80 二采區(qū) 5 F5 正 斷層 北向 東 40－ 120 一采區(qū) 綜上所述：本區(qū)褶曲構(gòu)造簡單，通過生產(chǎn)實(shí)見，從總體上看，斷層較為發(fā)育，本區(qū)構(gòu)造條件屬于中等，斷層性質(zhì)均為張扭性正斷層 。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田開采之煤層主要位于白堊系下統(tǒng)大磨拐河含煤組，本組共有厚薄煤層 4組，本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中在下統(tǒng)大磨拐河組，該組地層厚度 200620m，可采的煤層有 1 2 3 36四個(gè)煤層，平均厚度 ，各煤層傾角在 9186?！?17186。本井田儲量較大，煤層均是全井田發(fā)育的可采煤層，可采厚度從 ～ ，主要煤層穩(wěn)定，為單 一煤層，底部多為炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為粉沙巖，細(xì)砂巖 及礫巖 ，底板為 頁巖、泥巖 及含炭質(zhì)粉 砂 巖，詳見表 13。 表 13 可采煤層特征表 序號 煤層名稱 煤層厚度（ m） 層間距 （ m） 傾角（度） 圍巖 煤質(zhì)牌號 硬度（ f） 容重（ t/3m 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最大－最小 平均 1 19＃ － 16? 砂巖泥巖 褐煤 F3 單一煤層較穩(wěn)定 2 26＃ － ??????????? 16? 粉砂巖及 細(xì)砂巖 褐煤 F3 單一煤層較穩(wěn)定 3 31＃ － ? 16? 粉砂巖 及細(xì)砂巖 褐煤 F3 單一煤層穩(wěn)定 4 36＃ － ? 16? 細(xì)砂巖粉 砂巖 褐煤 F3 單一煤層穩(wěn)定 8 巖石性質(zhì) ,厚度特征 巖石性質(zhì)及厚度特征詳見巖石主要物理性質(zhì)指標(biāo)表。 表 14 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 /MPa 抗拉強(qiáng)度 /MPa 彈性模量 104MPa 泊松比 砂巖 ～ 7～ 25 50～ 180 7～ 18 1～ 10 ～ 礫巖 ～