【文章內(nèi)容簡介】 ........................................................................... 64 附錄 2 ......................................................................................................................... 68 ` 1 緒 論 我國是世界上煤炭資源豐富的國家之一 ， 我國煤炭探明總儲量在 九千 億噸 以上，居世界前列 ，已知含煤面積 五十五 萬多平方千米， 煤種齊全 ，煤層賦存條件多種多樣，這就 要求 我國 擁有 很發(fā)達的采煤技術(shù)進行開采， 才能更充分 的利用資源， 采礦專業(yè)是一門以研究煤層賦存，采煤方法的 學(xué) 科 ， 我國現(xiàn)在 的情況是煤炭行業(yè)嚴(yán)重缺乏采礦專業(yè) 人才，這為我們留了很大的發(fā)展空間，如今我國煤礦產(chǎn) 業(yè) 正迅速發(fā)展，煤礦開采技術(shù)不斷進步， 通過廣大采礦人 的努力， 高效發(fā)展現(xiàn)代化的煤炭工業(yè)，改進煤炭生產(chǎn)技術(shù)，使我國煤礦開采科學(xué) 趕上國際先進水平 。 采礦工程專業(yè)主要是針對煤礦開 采以及生產(chǎn) 過程中出現(xiàn)的問題 ,學(xué)習(xí)并應(yīng)用各種開采手段對 賦 存在地層深部的煤炭資源進行 采掘活動 ,是一門有關(guān)國民生產(chǎn)的重要專業(yè) 科學(xué) 。 通過 本次 畢業(yè)設(shè)計， 我們 把 大學(xué)期間所 學(xué)的知識進行系統(tǒng)化的整理，將理論應(yīng)用 于 實際當(dāng)中，完成在校學(xué)生向工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變的過程。本次設(shè)計不僅是對我們大學(xué)學(xué)習(xí)情況的考核，更是為日后的工作做鋪墊，所以畢業(yè)設(shè)計對我們來說有重大意義： 本次設(shè)計 鞏固我們四年來學(xué)習(xí)的知識，用理論聯(lián)系實際開闊我們的眼界使我們的專業(yè)技能得到發(fā)揮，在老師的幫助下實現(xiàn)獨立研究設(shè)計，培養(yǎng)實事求是 ,理論結(jié)合實際 ,嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng) ； 熟悉黨和國家關(guān)于國民經(jīng)濟建設(shè) ,特別是有關(guān)煤炭工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的方針政策 。 鞏固擴大和深入鉆研所學(xué)知識 ,增強計算 ,繪圖等基本技能 ,進一步培養(yǎng)分析與解決生產(chǎn)實際問題的能力 。 認(rèn)真學(xué)習(xí) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》 、 《煤礦安全規(guī)程》 、 《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》等有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策、 規(guī)程規(guī)定及相關(guān) 文件，并在自己的設(shè)計中認(rèn)真貫徹執(zhí)行。 ` 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 龍湖 七 礦位于黑龍江省七臺河市勃利縣北興農(nóng)場境內(nèi)，距七臺河市中心25km。地理坐標(biāo)東經(jīng) 131176。 12′ ～ 131176。 15′ ,北緯 45176。 50′～ 45176。 53′。勃利至寶清公路從井田中部通過。七臺 河市距佳木斯市 172km，距牡丹江市232km，距哈爾濱市 587km。七臺河市到以上各市均有鐵路和公路相通，交通方便。 詳見 交通位置圖 11。 圖 11 交通位置圖 地形地勢 本區(qū)地貌為丘陵地形，地面被第四系殘積，坡積及洪積層所覆蓋，僅東南火山熔巖地形局部裸露。地勢總的趨勢東南高，西北低，地面最低標(biāo)高為` 3 ， 最高標(biāo)高為 ，一般標(biāo)高為 。 本區(qū)地貌可分為三種形態(tài)： 1． 堆積地形：西部龍湖河床兩岸及溝谷為 沖積地層，地勢平緩 ,沼澤濕地遍布。 2． 堆積侵蝕地形：煤系地層受長期侵蝕，流水沖刷及堆積作用，形成緩波狀丘陵地形。 3． 火山熔巖地形：為中性火山熔巖組成，經(jīng)剝蝕和切 割 后形成陡坡峭壁 ，呈穹窿及脊?fàn)畹蜕健? 氣候、溫度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速 本區(qū)屬于寒溫帶大陸性氣候。年最高氣溫 ～ ℃，年最低氣溫31～ ℃，年平均氣溫 ～ ℃ 。 年降水量為 ～ 。 年蒸發(fā)量 ～ 。 凍結(jié)期為 11 月至翌年 4 月，最大凍結(jié)深度為 ～。年間多西北風(fēng) ，年平均風(fēng)速為 ～ ，最大風(fēng)速 16～ 33m/s。 水系 本區(qū)內(nèi)只有龍湖河位于井田西部，發(fā)源于龍湖東溝，全長約 19km，流向西北注入倭肯河。該河無固定河道，河谷與沼澤相連。每年的 12 月至翌年 3月結(jié)凍。最大結(jié)凍深度為 ～ 。該河屬于季節(jié)性河流，常年流量為。 地震 史 本區(qū)地震強烈度為Ⅵ度。 現(xiàn)有 生產(chǎn)、在建礦井及小窯生產(chǎn)情況 本區(qū)開發(fā)歷史較長，根據(jù)七煤集團的地理位置，礦區(qū)分為東部區(qū)和西部區(qū)，西部區(qū)首先開發(fā)，目前主要生產(chǎn) 的 礦井 為 1985 年 投產(chǎn)的新建礦，現(xiàn)生產(chǎn)能力為 ，一對斜井開拓； 1958 年投產(chǎn)的新興礦，現(xiàn)生產(chǎn)能力為，一對斜井開拓； 1958 年投產(chǎn)的桃山礦，現(xiàn)在生產(chǎn)能力為 ，一對斜井開拓 。東部區(qū) 1986 年投產(chǎn)的富強礦，現(xiàn)生產(chǎn)能力 ，一對立井開拓； 1991 年 8 月移交的鐵東礦， 現(xiàn) 生產(chǎn)能力為 ，一對立井開拓。與本區(qū)以 F17 斷層為界的中心礦以完成初步設(shè)計，尚未建設(shè)。 本區(qū)小煤窯開采歷史較長 ， 分布范圍廣，數(shù)量多。據(jù)二〇四勘探隊調(diào)查` 4 了解，已查清的生產(chǎn)和已廢棄小煤窯 120個。小煤窯開采的煤層主 要有： 444 下 、 4 54 上 ， 年產(chǎn)量在 5OOO～ 40OOOt 不等 ， 小煤窯開采垂深一般在50m 內(nèi)。 水源和電源 根據(jù)已批準(zhǔn)的七臺河礦區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃，礦井用水取自桃山水庫。 本井電源引自七臺河?xùn)|部變電所。 地質(zhì) 特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本區(qū)賦存的地層為中侏羅統(tǒng)萬隆組（ JW），上侏羅統(tǒng)雞西群滴道組（ 3J d）城子河組（ 3Jch ），白堊系樺山群東山組（ k、 d）及第四系（ Q）。 自下而上分述如下： （ JW） 本區(qū)僅分布在 F1斷層以北，本區(qū)所見為萬隆組地層的一部分，其巖性為正常沉積巖，以粗粒碎屑巖為主，夾粉砂巖，細(xì)砂巖及凝灰?guī)r等。本區(qū)實控厚度為 500m。 （ J3d） 本組僅賦存于本區(qū)南部，控制厚度為 180m， 巖性為粗砂巖 ， 含粒粗砂巖 ，時夾礫巖 層， 巖 性 在橫向上變化較大，不穩(wěn)定。本組與下伏萬隆組呈不整合接觸。 （ J3ch） 本組是本區(qū)主要含煤地層，地層厚度 1880m,含煤 11 層，其中可采煤層 7層，可采煤層總厚度 。本組巖性為粉 砂巖，細(xì)砂巖，粉細(xì) 砂巖互層 ，中砂巖，粗砂巖，含礫粗砂巖 ， 煤層及少量薄層凝灰?guī)r，云母質(zhì)粉砂巖等。與滴道組呈整合接觸。 （ k、 d） 本組地層出露于南部。本區(qū)控制厚度為 400m。巖性主要為灰 —— 灰 綠色安山質(zhì)角礫巖，礫徑 3～ 12cm，偶夾含凝灰質(zhì)的沉積巖。與城子河組呈不整合接觸。 ` 5 （ Q） 為殘積、坡積、 沖洪積層 ，由粘土、砂礫石及粉、細(xì)、中砂等組成，厚～ 10m。沖洪積層本區(qū)僅在溝谷地帶有所分布。與東山組呈不整合接觸。 圖 12 龍湖七礦地層綜合柱狀圖 地層系統(tǒng)界柱狀 煤層號煤層厚度（m )地層厚（m )1:200巖性描述系 組58上6365B67上中生界侏羅上統(tǒng)城子河組粉砂巖1 / 3 焦煤，r = 1 . 4細(xì)砂巖粗砂巖中砂巖粉砂巖中砂巖503350641 / 3 焦煤，r = 1 . 41 / 3 焦煤，r = 1 . 41 / 3 焦煤，r = 1 . 4群雞 西群58 1 / 3 焦煤，r = 1 . 8中砂巖2459 1 / 3 焦煤，r = 1 . 96 粉砂巖62C 1 / 3 焦煤，r = 1 . 450 ` 6 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 勃利煤田大地構(gòu)造處于新華夏系第二隆起帶之上的三江 —— 穆棱河中生代聚煤坳陷帶的中部。煤田內(nèi)主要由一系列褶皺及逆沖斷裂所組成，呈現(xiàn)向南突出的弧形構(gòu)造。本區(qū)位于弧形構(gòu)造東翼，區(qū)內(nèi)褶皺、斷層較發(fā)育，并伴隨巖漿活動。 1． 褶皺 本區(qū)總的構(gòu)造形態(tài)為一復(fù)式背斜，中部為一向斜 ,北部為一 背 斜 ,F17 斷層以東 ,X1 向斜與 B1背斜平行發(fā)育 。 B1 背斜走向 NE45176。 左右 ， 向東傾伏 ,軸面大體為直立狀背斜 ,局部地塊因斷塊上沖推移作用 ,南翼地層傾斜緩而北翼陡峭 ,背 斜軸面向北傾。 X1 向斜軸部走向為 NE45176。 ，自西向東逐漸遠離 B1 背斜，軸面大體為直立狀向斜。 本區(qū)褶皺具有 以下 特征： 大部分軸面為直立狀，即兩翼地層傾斜相差不大，但局部地段不對稱，即一翼地層傾斜較陡，而另一翼較緩 ； 普 遍 具有向東傾伏趨勢，即西部出現(xiàn)露地層較老，而東部出現(xiàn)露地層較新，局部也有出現(xiàn)反向傾伏的現(xiàn)象 ； 所有褶皺由淺部向深部均有波幅較大變?yōu)椴ǚ^小，亦即由復(fù)雜變?yōu)楹唵乌厔荨? 2． 斷層 本區(qū)斷層比較 發(fā)育， 其中大斷層有 6 個： 4 個傾向斷層， 2 個走向斷層。F17 斷層為西部邊界， F54 為南北走向斷層， F18 為南部 邊界， F4 為東部邊界，幾個傾向斷層將井田劃分為三大塊。 F4 斷層為正斷層，走向為 NS— NW35176。 ,傾向 W，傾角 73176。，落差最小 30m，最大 250m ，平均 158m。 F17 斷層為正斷層，走向 NW35176。 — NS，傾向 E，傾角 53176。～ 75176。，落差最小 110m，最大 520m，平均 295m，其間有 150m 的破碎帶。 F18 斷層為正斷層，走向 NE55176。，傾向 S，傾角 70176。，落差最小 100m，最大 1200m，平均 800m，其間有 60m 的破碎帶。 F20 斷層為正斷層，走向 NW15176。 — NS，傾向 W，傾角 38176。 ～ 62176。，落差最 小 15m，最大 330m，平均 130m。 F54 斷層為正斷層，走向 NW27176。 — NE3O176。，傾向 E，傾角 65176。，平均落差 50m。 F91 為正斷層，走向 NW55176。 — WE，傾向 N，傾角 17176?！?53176。，落差最小` 7 70m，最大 164m，平均 131m，中間有 30m 的破碎帶。 本區(qū)斷層構(gòu)造規(guī)律如下： 總體為北部上升，南部下降的規(guī)律 ； 斷層成組出現(xiàn)，且性質(zhì)相同 ； 沿底層走向、地塹、地壘相同出現(xiàn)的規(guī)律 ； 本區(qū)較大的走向斷層為主干斷層，其次生斷層十分發(fā)育 。 3． 巖漿活動 本區(qū)巖漿活動可分為兩期： 第一期為大規(guī)模侵入活動時期，巖漿侵入煤系 地層之中呈巖床產(chǎn)出 ， 鏡下鑒定為閃長粉巖，本期巖漿活動在本區(qū) 有三個巖體。 第二期巖體以巖蓋形態(tài)產(chǎn)出，覆蓋于含煤地層之上，分布 于 高山頂部。鏡下鑒定巖性為安山巖。 F17F17F17F4F4F 18F 18F 18F20F20F20F20F4F 91F 91F54F54F91F54F54X1X1X1B1B1B1B1F 17F 17F 17F 17F 54F 54F 54F 54F 20F 20F 20F 20F 18F 18F 18F 18F 18F 18F4F4F4F4F4圖 13 龍湖七礦 主要構(gòu)造圖 煤層 賦存狀況及可采煤層特征 本區(qū)含煤地層為城子河組 。 含煤 11層 ，其中 可采煤層為 7層，可采煤層` 8 總厚度為 ?？刹擅簩又芯鶠橹泻衩簩?。 本區(qū)城子河組參與儲量計算的煤層有 11 層，其中參與能利用儲量計算的煤層有 7層。自上而下分別為 58上 ＃ 、 58＃ 、 59＃ 、 62C＃ 、 63＃ 、 65B＃ 、 67上 ＃煤層，參與暫不能利用儲量計算的有 4層，即 60上 ＃ 、 62A＃ 、 64＃ 、 65A＃ 。 可采煤層具有以下特征 : （ 1） 可采煤層的賦存范圍、賦存部位、賦存標(biāo)高差別大 ； （ 2）可采煤層均為中厚煤層，其中 62C＃ 最厚，平均厚度為 ，最薄的 58上 ＃ 平均厚度 ； （ 3）全區(qū)可采煤層除 65B＃ 、 67上 ＃ 普遍有一層夾石外，其余煤層均為結(jié)構(gòu)簡單煤層 ； （ 4）煤層厚度變化具有明顯規(guī)律性 ， 主要煤層的富煤帶分叉變薄帶一般都是 NE— E 向條帶狀分布，有時富煤帶與變薄帶在縱向上具有一定交 叉，也有一定繼承性。 表 14 可采煤層及頂?shù)装鍘r性特征表 層號 煤厚（ m） 平均間距（ m） 穩(wěn)定性 發(fā)育范圍 頂板 底板 最小 最大 平均 58上 穩(wěn)定 全區(qū) 粉砂巖 細(xì)砂巖 58 8 穩(wěn)定 全區(qū) 細(xì)砂巖 中砂巖 59 24 穩(wěn)定 全區(qū) 中 砂巖 粉砂巖 62C 96 穩(wěn)定 全區(qū) 粉 砂巖 粗 砂巖 63 33 穩(wěn)定 全區(qū) 粗砂巖 中砂巖 65B 50 穩(wěn)定 全區(qū) 中 砂巖 粉砂巖 67上 64 穩(wěn)定 全區(qū) 粉 砂巖 中砂巖 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宥酁樯皫r ， 本區(qū)內(nèi)巖性主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、 粗砂巖、 粉細(xì)互層、中砂層及煤層組成，僅有較少的 礫 砂巖。 煤層和巖層的物 理 性 質(zhì) 差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小， 巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。