【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)，提出了一種全新的、簡單的、低成本的、環(huán)保型的、主要是針對煤層傾角小于 120的小煤層群的井田開拓模式，這種開拓方式采用反傾斜的巷道布置，不需要布置上下山，因此，可以節(jié)省很多開采費用，也更利于礦井的生產(chǎn)和管理。在設計時，需要對礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進行分析，這樣才能使建成的礦井更加符合實際，符合國家的政策規(guī)定和技術規(guī)程。我希望通過做本次畢業(yè)設計,能夠增強我運用理論知識指導生產(chǎn)技術工作的能力,熟悉有關煤炭工業(yè)生產(chǎn)建設的方針政策 ,并且能夠很好的運用他們,為我以后的工作打下良好的基礎。1第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置大雁礦區(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)呼倫貝爾鄂溫克族自治旗管轄，礦區(qū)南接巴彥嵯崗蘇木北連海拉爾河與陳巴爾虎旗相望,東鄰牙克石市，西至海拉爾區(qū)。礦區(qū)交通便利,301 國防公路通過礦區(qū)北部，濱洲線鐵路穿過礦區(qū)中部，見圖 11。圖 11 交通位置圖 地形地勢大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北麓，地勢為四周高中部低，呈盆地狀，海撥標高在 640～900 米之間，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。大雁一礦井田地形比較簡單，其地勢為東南高而西北低，海撥標高在 ～ 米之間，一般在 米左右。2 氣象及地震大雁礦區(qū)屬亞寒帶大陸性氣候，冬季漫長而寒冷，春季干燥風大，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 毫米，年平均蒸發(fā)量為 毫米，年平均風速為 ，最大風速為 23 m/s，風向多為西南，176。C, 176。C ，最高氣溫為+176。C ，結(jié)凍期為每年 10 月至第二年 4 月末，凍結(jié)厚度一般在 3 米左右，并有島狀永久凍土層,降雪期為每年 9 月到第二年的 5 月中旬。本地區(qū)地震動峰值加速度（g）為 ，對照地震裂度為 6 度。 地質(zhì)特征 礦區(qū)內(nèi)的地層情況大雁礦區(qū)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，大磨拐河組的凝灰碎屑巖、泥巖、砂巖、煤層及伊敏組的泥巖、粉砂巖及煤層和新生界第四系的松散沉積物?，F(xiàn)將主要地層概況分述如下：白堊系下統(tǒng)梅勒圖組(K1m)：本組地層在煤田內(nèi)大面積出露，是煤系基底，系指廣泛發(fā)育于大興安嶺各地的以中基性火山巖為主，并含有碎屑巖和酸性熔巖的一套地層，其巖性主要由氣孔杏仁狀玄武巖,安山玄武巖和紫灰紫色黑色的拉斑玄武巖所組成，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 150～370 米之間。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)濟價值的含煤地層，根據(jù)巖石組合及含煤情況，巖性特征，可劃分為上、中、下三個巖段。 地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，地層基本是單斜狀產(chǎn)出。斷裂方向以近東西向的走向斷裂及南北向斷裂為主。區(qū)內(nèi)無巖漿巖侵入。地層傾角在 8176?！?5176。之間。見表 112：3表 11 本區(qū)域地層界 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 6～57上 部 為 黑 色 腐 植 土 和 黃色 風 成 砂 ， 下 部 為 粘 土 ，亞 粘 和 砂 礫 。伊敏組K1ym 233～850主 要 為 泥 巖 和 粉 砂 巖 ，夾 細 、 中 、 粗 砂 巖 、 煤層 及 碳 質(zhì) 泥 巖 。 與 下 部地 層 整 合 接 觸 。含 蕨 類 、 銀 杏 、鐵 杉 等 植 物 化石 。大磨拐河組K1d 200～620為 主 要 含 煤 組 ， 含 煤20 余 層 ， 17 個 可 采 煤層 。主 要 含 費 爾 干 蚌 ，葉 肢 介 費 爾 干 蚌視 近 種 ， 蕨 類 、銀 杏 及 鐵 杉 。中生界白堊系下統(tǒng)梅勒圖組K1m 150～370上 為 泥 巖 、 砂 巖 和 薄 煤層 ， 中 為 中 基 性 熔 巖 ，下 為 泥 巖 夾 玄 武 巖 和 薄煤 層 。表 12 主要斷層發(fā)育及落差表斷層面 斷層面 落差 水平斷順序 名稱 性質(zhì)走向 傾向 傾角 （m） 距(m)1 F2 正 NS EW 50o 60130 70～1002 F3 正 NS WE 40o 1550 2～103 F4 正 NS EW 55o 16120 40～1004 F5 正 WE SN 40o 40120 50～80 煤層賦存狀況及可采煤層特征表本區(qū)含煤地層可劃分為上下兩個組，即上部伊敏組和下部大磨拐河組。大4磨拐河組的 25 號煤層為全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的可采煤層 1119 號煤層為全區(qū)基本發(fā)育穩(wěn)定的大部分可采煤層。見表 13：表 13 煤層特征表煤層厚（m） 圍巖最大～最小序號煤層名稱 平均層間距m傾角 頂板 底板煤的牌號容重t/m3煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 2．41 178中砂巖粉砂巖 褐煤 1．24 較穩(wěn)定 47．92 189中粗砂巖細砂巖 褐煤 1．24 較穩(wěn)定 3 199細砂巖粉砂巖細砂巖 褐煤 1．24 較穩(wěn)定 4 2510細砂巖粉砂巖細 砂巖 褐煤 較穩(wěn)定 巖石性質(zhì) 厚度特征本區(qū)內(nèi)巖性較細，主要由中砂巖、細砂巖、粉砂巖及煤層組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。見表 14：表 14 巖石特征表床號 巖性 厚度（m） 面積（km 2） 相應層位1 粉砂巖 9．12 17 號煤層2 細砂巖 11．4 1 25 號煤層3 中砂層 5．11 18 號煤層5 井田水文地質(zhì)情況大雁煤田位于大興安山脈西北麓，屬于海拉爾盆地的一部分，一礦井田位于大雁煤田的東南部，煤田內(nèi)沒有主要河流通過。本區(qū)含水層以煤系風化裂隙帶含水層為主，風化帶以下煤系孔隙含水層為輔。本區(qū)第四系基本不含水（僅在井田西部砂礫層含水） ，但卻是大氣降水滲入煤系地層含水層的良好通道。地下水有較完整的循環(huán)系統(tǒng),即:補給、徑流、排泄過程天然狀態(tài)下，地下水總的徑流方向是由東南向西北，也就是由東南方向補給，排泄于西北方向，井田內(nèi)地下水的水質(zhì)類型為 CaHCO3水，礦化度為 366～428 毫克/立升。礦井最大涌水量為 ，最小涌水量為 ，平均涌水量為。 沼氣 煤塵及煤的自燃性本礦井屬于低瓦斯礦井，地質(zhì)條件簡單，開采深度淺，150 米水平以上，瓦斯涌出量非常小。隨著深度增加，瓦斯涌出量逐漸增加，不同煤層瓦斯含量也有不同。根據(jù)勘探資料 25 號煤層瓦斯含量較高，其它各煤層含量較小。 主要可采煤層 CH4平均含量為 ，可燃質(zhì)、CO 2各煤層平均含量為，可燃質(zhì)各主要可采煤層瓦斯自然成分以 N2為主，CO 2次之，CH 4最少，本礦瓦斯相對涌出量為 ，屬于低瓦斯礦井。煤層無自然發(fā)火期。 煤質(zhì) 牌號及用途本區(qū)煤種牌號單一，區(qū)內(nèi)各煤層其坩堝粘結(jié)性幾乎都是 1，其有害成份含量很少，硫（S ）含量總平均為 %，而小于 1%；磷含量總平均為%，略高于 %，而 25 號煤層的磷含量則低于 %。屬于低硫低磷煤—低硫中磷煤。本區(qū)煤巖組分以凝膠化物質(zhì)為主，其次是絲質(zhì)炭化物質(zhì)，以及含量不高的穩(wěn)定組分和礦物雜質(zhì)。礦物以泥質(zhì)和浸染狀粘土為主，石英顆粒次之。本區(qū)煤種為褐煤，煤巖鑒定其變質(zhì)階段為 0 階段,煤的灰分產(chǎn)率較高，干燥基發(fā)熱量較低，全硫含量為低硫煤，為此，本區(qū)煤可供如下兩個方面使用： 1．發(fā)電及鍋爐用煤。62．民用生活燃料用煤。第 2 章 井田境界及儲量 井田境界 確定井田的依據(jù)；、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應；；、垂直劃分或按照礦體劃分。 井田境界及井田周邊情況礦區(qū)東接牙克石市，西連海拉爾區(qū)，南鄰巴彥嵯崗蘇木，北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望。井田南部為煤層露頭，北部 F5斷層為界，西以 F2斷層為界；東以 F4斷層為界。煤層平均傾角為 9186。，平均容重 井田走向長度：5000m傾向長度：2300m　井田未來發(fā)展情況一礦位于大雁礦區(qū)的東南部，隨著生產(chǎn)技術的進步和勘探水平全面的提高，井田范圍內(nèi)探明儲量會越來越精確,可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算設計井田范圍內(nèi)的煤層有 118 、19 、25 四層，各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致，礦井初步設計應計算以下儲量：：按照地質(zhì)勘探計算標準計算的礦井儲量；7：在煤炭勘探中，將能利用儲量劃分為 A、B、C 三級儲量，A、B、C 三級儲量的計算方法，應符合國家現(xiàn)行標準《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定，礦井工業(yè)儲量是指井田精查地質(zhì)報告提供的平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量，它是礦井設計的依據(jù)；：礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物需要留設的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量。：礦井設計儲量減去工業(yè)場地的保護煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率后的儲量。詳見表 21 可采煤層儲量總表。表 21 礦井可采儲量匯總表煤炭損失量水平煤層工業(yè)儲量A+B+C(萬 t)工業(yè)場地　井田境界 斷層 巷道 合計開采損失可采儲量（萬t）17 3683 107 49 27 96 279 737 266718 3891 121 50 30 101 302 778 281119 4082 136 52 33 112 333 816 2933Ⅰ25 4315 148 54 35 127 364 863 3088合計 15971 512 205 125 436 1278 3194 11499 保安煤柱1. 保護煤柱的留設方法（1）工業(yè)場地及主要井巷保護煤柱留設工業(yè)場地保護煤柱留設，應在確定地面受保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍。移動角數(shù)值應采用本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)或與本礦區(qū)條件類似的礦區(qū)的實測數(shù)據(jù)選取。工業(yè)場地地面受保護面積應包括受保護對象及圍護帶，圍護帶寬度為15m。不包括在工業(yè)場地范圍內(nèi)的立井，圈定其保護煤柱時，地面受保護對象應包括井口房、絞車房或通風機房風道等，圍護寬度為 20m。圈定立井保護煤柱時，應根據(jù)井筒深度、巖性、用途、煤層賦存條件及地形特點等因素，按國8家現(xiàn)行標準《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》的有關規(guī)定執(zhí)行。斜井或巷道上方的煤層是否留設保護煤柱，巷道所在的圍巖性質(zhì)，應根據(jù)巷道距地表的垂深，巷道與煤層的法線距離等因素確定。斜井或巷道下方煤層，應從巷道保護煤柱邊界起，用巖層移動角圈定保護煤柱。（2） 斷層帶幾井田徑界煤柱的留設斷層帶及井田境界煤柱可按照 30～50m 的煤柱寬度來計算。并不是所有的地面建筑物、河流等均須留置保護煤柱，設計時應結(jié)合實習井的具體情況和“三下”采煤理論進行分析。2. 本井田邊界煤柱留設及斷層、井筒周邊煤柱的留設井田邊界煤柱留設為 30m，斷層帶煤柱留設為 30m，井筒周邊煤柱留設為15m。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務年限 礦井工作制度根據(jù)《設計規(guī)范》規(guī)定：礦井年工作日為 330 天；礦井每晝夜四班工作，其中三班進行采、掘工作，一班進行檢修；每日凈提升時間 16h 小時。 礦井生產(chǎn)能力及服務年限《設計規(guī)范》 ，礦井的設計生產(chǎn)能力應為：大型礦井：、、 及以上（Mt/a） ；中型礦井:、（Mt/a） ；小型礦井：、（Mt/a） ；除上述井型以外，不應出現(xiàn)介于兩種設計生產(chǎn)能力的中間井型。 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ,估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等京永久煤柱損失量占工業(yè)儲量的 10%，各可采層均為中厚煤層，按礦井9設計規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 80%，由此計算確定本井田的可采儲量為 。根據(jù)地質(zhì)報告的資料描述，煤層儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大型礦井設計。并初步確定三個方案，即礦井生產(chǎn)能力為 ，分析論證如下：按照公式P=Z/AK式中 P為礦井設計服務年限，a；Z井田的可采儲量,Mt； A 為礦井生產(chǎn)能力,Mt/a； K為礦井儲量備用系數(shù)，一般取 ；計算得：P1=； P2=； P3=；經(jīng)與《規(guī)程》和《采礦設計手冊》相核對，確定 為比較合理的服務年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 ,服務年限為 。10第 3 章 井田開拓 概 述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述一礦位于大雁礦區(qū)的東南部，其地理坐標為東經(jīng)：120176。30′56″～120176。37′18″,北緯 49176。13′11″～49176。15′00″。礦區(qū)東接牙克石市，西連海拉爾區(qū)，南鄰巴彥嵯崗蘇木，北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望，附近無大型礦井。本礦井采用立井開拓方式。 影響本設計礦井開拓方式的因素及具體情況1. 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北坡，地勢為四周高中部低，呈盆地狀，海撥標高在 640～900 米之間，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。一礦井田內(nèi)地形比較簡單，其地勢為東南高而西北低，海撥標高在 ～ 米