【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計由一般設(shè)計、專題和外文翻譯三部分組成。風(fēng)，礦井安全技術(shù)措施部分。題要有自己的見解，結(jié)論要合理。說明書條理要清楚，論述充分，文字通順，符合專業(yè)技術(shù)用于要求，圖紙完備、正確。決實際問題的能力；④工作量的大??；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；全篇共分為五章：礦區(qū)概述及井田。走向平均，傾斜，礦區(qū)面積，現(xiàn)采二1煤平均煤厚9m，傾角14°，屬于緩傾斜煤層。井田工業(yè)儲量為，礦井可采儲量。祥華礦瓦斯絕對涌。祥華煤礦新井設(shè)計年生產(chǎn)能力為，服務(wù)年限為。礦井的采煤方法為長壁走向綜合機械化放頂煤一次采全高工藝。單水平開拓，一水平標高為+380m。工作面長度為120m。煤炭運輸方式為連續(xù)膠帶運輸。抽出式通風(fēng)，風(fēng)井布置方式為中央分列式。

　　

【正文】 ............................................................................................................................. 112 一 般 部 分 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 地理 位置 禹州市祥華煤業(yè)有限公司位于禹州市方山鎮(zhèn)三古垌村境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬于禹州市方山鎮(zhèn)管轄。礦井東距禹州市區(qū) 35km。南距平 頂山約 60km，該礦附近簡易公路縱橫成網(wǎng)，交通便利。 圖 11 地形特點 該礦為低山丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)范圍地形呈北東高、南西低，海拔標高 300～ 595m，相對高差 295m，地勢起伏較大，溝坎發(fā)育；區(qū)內(nèi)無河流及經(jīng)濟水體，有“ V”字形沖溝利于降水排泄。 礦區(qū)氣候條件 區(qū)內(nèi)氣候?qū)俅箨懶园敫珊禋夂?，四季分明。年降水?430mm～ ，平均 ,中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 雨季多集中在 9三個月，占年降水量的 70％，年平均蒸發(fā)量 ，氣溫 41℃～－ 14℃，最大凍土厚度 200mm，最大積雪 厚度 210mm，年平均無霜期 216 天。 礦區(qū)水文及鄰近礦井 該區(qū)內(nèi)無河流，地面沖溝幾乎常年干枯，唯有雨季時有短時水流，雨后即干。該礦北為方山鎮(zhèn)第二煤礦，兩礦以琉璃溝斷層為界。 該礦南鄰為三古垌聯(lián)辦礦，開采二 1煤層，采面揭露二 1煤層，走向 16176。，傾向 106176。，傾角 16176。，平均煤層真厚 ，開采標高在 +200m 以下。 井田地質(zhì)構(gòu)造 該礦位于華北地層區(qū)豫西地層分區(qū)嵩箕隆起小區(qū)的東南邊部。發(fā)育地層有下元古界嵩山群，中元古界五佛山群，下古生界寒武系、奧陶系，上古生界石炭系 、二疊系，中生界三疊系及新生界新近系和第四系等。其中石炭系、二疊系為該區(qū)含煤地層。 區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運動，褶皺、斷裂發(fā)育。其中嵩陽運動、中岳運動使基底強烈褶皺并變質(zhì)；燕山運動是區(qū)域主要造山運動，使蓋層形成開闊的復(fù)式背、向斜及斷裂構(gòu)造。 區(qū)域形成以太古界、下元古界為軸部的嵩山、箕山兩大背斜，中部夾著以古生界為主的白沙一許昌向斜。普查區(qū)即位于白沙一許昌向斜的北西仰起端南側(cè)。 區(qū)域斷裂構(gòu)造有北東、北西、近東西及近南北向四組，并以前兩組為主。其中北西向斷裂規(guī)模大，對褶皺起破壞、改造作用。如大洪寨斷層、虎頭山斷 層、張?zhí)脭鄬印⒁鍞鄬拥?。北東向斷裂最大之特點是數(shù)量多、分布廣、多平行，多為高角度正斷層。 區(qū)域礦產(chǎn)以煤、鋁為主，次為水泥灰?guī)r、耐火粘土礦，另有鐵、硅石等。 加里東運動使該區(qū)上升、剝蝕，華里西運動使該區(qū)下降。晚石炭世，該區(qū)氣候濕熱，適宜植物生長，為成煤提供了物質(zhì)來源，但地殼升降頻繁，使海陸交互形成多煤層的特點；早二疊世早期地殼較為穩(wěn)定，氣候條件更有利植物生長，形成以厚煤層為特點，早二疊世晚期，地殼抬升，過渡為陸地，氣候逐漸干燥，失去成煤物質(zhì)來源，僅在局部河流、湖盆地區(qū)形成薄煤，晚二疊世氣候更為干燥，至平頂山 砂巖開始沉積時結(jié)束成煤期。 燕山運動使古生界地層發(fā)生褶皺和斷裂，形成不均勻的隆起和拗陷，使隆起區(qū)煤系地層遭受風(fēng)化剝失 ,而在拗陷區(qū)較好的保存了煤系地層；喜山運動使該區(qū)整體沉降 ,并在拗陷區(qū)沉積了巨厚層的新生代蓋層。 其找礦標志易于識別。從巖性特征上，含煤層系下部表現(xiàn)為一套灰色碳酸鹽巖系，其上部表現(xiàn)為灰黃色碎屑巖系；從生物特征上，下部富含動物筳類化石，上部富含植物莖葉化石：從層序地層特征上，煤系地層下部為海陸相交互環(huán)境，中上部為河湖沼澤環(huán)境，煤系地層的頂部為河流環(huán)境，即平頂山砂巖為良好的找礦標志；從礦產(chǎn)特征上，“ 有煤亦鋁、有鋁亦煤”亦是良好的找礦標志。 水文地質(zhì) 區(qū)內(nèi)屬低山丘陵地貌，地形總體走勢為自北向南逐漸降低。溝坎發(fā)育，便于大氣降水的自然排泄。礦山周圍無大的河流及水庫等地表水體，因此，地表水不構(gòu)成對礦床充水的水源。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 ㈠、含水層 第四系松散層含水層 該礦內(nèi)新生界第四系砂質(zhì)粘土，厚度 0～ 8m。富水性弱，局部低洼處富水，一般不含水。為松散孔隙型弱含水層。 二 1煤層頂板二疊系砂巖裂隙含水層組 該礦內(nèi)主要有山西組大占砂巖段，香炭砂巖段，單層厚約 11～ 21m；下石盒子組砂鍋窯砂巖，厚 8m；其間均有厚層泥巖 相隔。多為中～粗粒砂巖，泥硅質(zhì)膠結(jié)，裂隙不發(fā)育，富水性及透水性較弱。屬孔隙裂承壓水。為二 1 煤層頂板直接充水含水層。 二 1煤層底板含水層 (1)、太原組上段灰?guī)r含水層 為太原組上段灰?guī)r含水層，由 L8～ L11 層灰?guī)r組成，其中 L8 灰?guī)r較發(fā)育，平均厚 6m左右。該含水層富水性較弱，距二 1煤層約 5m，但極不均一，涌水量為 ～ 50L／ s178。 m，一般雨季增加 30～ 50％，單位涌水量為 ～ ／ s。該含水層為二 1 煤層底板直接充水含水層，屬巖溶裂隙承壓水，對二 1煤層開采有直接影響。 (2)、太原組下 段灰?guī)r含水層 由 L1～ L4 灰?guī)r組成，其中 L L4 灰?guī)r相對穩(wěn)定，較發(fā)育，巖性為含燧石生物灰?guī)r，厚度 ～ ，平均約 13m。富水性強，該含水層單位涌水量為 ／ s，為二 1 煤層底板間接充水含水層，屬巖溶裂隙承壓水，富水性、導(dǎo)水性不均一。 (3)、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r含水層 主要為泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖組成，厚度約 15m，單位涌水量為 ，滲透系數(shù)，地下水 HCO3— CaMG 型。富水性、導(dǎo)水性在局部地段較強，對二 1煤層開采有一定影響，為二 1 煤層底板間接充水含水層，屬巖 溶裂隙承壓水。 (二 )、隔水層 二 1煤層頂板隔水層 由二 1 煤層頂至砂鍋窯砂巖底間的泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，厚約 40m。一般情況下能隔離山西組各砂巖含水層，避免其砂巖水連涌并進入二 1煤層礦井。但在構(gòu)造破壞情況下將失去隔水作用。 二 1煤層底板隔水層 由泥巖、砂質(zhì)泥巖及細砂巖組成，厚約 8m。一般情況下可阻隔太原組灰?guī)r水進入二 1煤層礦井。但在斷裂切割、采掘等引起壓裂、震動情況下，此隔水層可能失去隔水作用，誘發(fā)淹井事故。 太原組中段隔水層 由泥巖、砂質(zhì)泥巖及細粒砂巖組成，厚約 20m。具一定隔水作用，正常情況下 能阻止太原組上、下段灰?guī)r含水層發(fā)生水力聯(lián)系 ,避免下段灰?guī)r水進入二 1煤層礦井。 本溪組鋁質(zhì)巖隔水層 由鋁質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖組成，平均厚 。巖性較致密，節(jié)理裂隙不發(fā)育，正常情況下該隔水層可阻止奧陶系與石炭系太原組合水層發(fā)生水力聯(lián)系，如遇厚度變薄，構(gòu)造破壞等情況，可能失去隔水作用，導(dǎo)致兩含水層地下水發(fā)生水力聯(lián)系，對礦井構(gòu)成潛在威脅。 （三）、斷層的富水性和導(dǎo)水性 位于礦山北側(cè)的琉璃正斷層，規(guī)模較大具有一定的富水性和導(dǎo)水性，又由于二 1煤層中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 周邊已開采，會使水位下降，根據(jù)礦山開采揭露情況，該礦山斷層的導(dǎo)水性、富 水性均較弱。 （四）、礦井充水因素 充水水源 (1)、大氣降水：該區(qū)大氣降水多集中在 9月份，其降水量占全年的 70％左右。大氣降水對地表水、地下水、老窯水等具有補充作用，雨季礦井涌水量一般是正常涌水量的兩倍，以往最大達 倍。 (2)、地下水：進入開采二 1 煤層礦井的地下水主要為頂、底板直接充水含水層。雖然二 1煤層底板直接充水含水層含水性一般較弱，且涌水源來自底板。因此，應(yīng)特別警惕奧陶系與石炭系巖溶裂隙水溝通涌入礦井。 充水通道 (1)、滲入性通道 指第四系松散堆積層與基巖風(fēng)氧化帶的節(jié)理、裂隙 與煤礦床連通時往往具經(jīng)常性充水現(xiàn)象，水量一般不大。 (2)、潰入性通道 主要指斷裂、大裂隙等。該通道若把地表水、地下水或老窯水導(dǎo)入礦井，將造成淹入事故，小斷層亦能把底板充水含水層水導(dǎo)入礦井。故應(yīng)高度重視斷裂、裂隙的導(dǎo)水作用。 水文地質(zhì)勘查類型 依據(jù)普查區(qū)資料和該礦山開采情況，礦山周邊鄰礦開采標高低于該礦 ,二 1 煤層的主要充水水源為其下部的石炭系灰?guī)r巖溶水；其次為來自頂板及采空區(qū)的淋水和滲水，涌水量小，補給條件差，所以底板巖溶裂隙承壓水涌入是威脅礦井安全生產(chǎn)主要水害，礦床水文地質(zhì)勘查類型可定為三類二亞類二型 ，礦床開采水文地質(zhì)條件中等。 （五）、礦井涌水量 據(jù)調(diào)查，該礦在開采二 1 煤時井下實際正常涌水量 10～ 60m3／ h，采用淺部礦井涌水量進行比擬外推計算，該礦井在開采二 1 煤時井下正常涌水量約為 60m3／ h，礦井最大涌水量 120m3／ h。建議在開采時注意底板進水，注意鄰近礦井排水疏干情況，了解水位動態(tài)變化。同時，在以后的開采中，應(yīng)進一步查明淺部位置不詳?shù)睦细G空區(qū)情況，防止采空區(qū)透水，特別預(yù)防與鄰礦貫通可能造成的突水現(xiàn)象發(fā)生；另外，開采時按規(guī)定留設(shè)煤柱，注意支護及砌頂；開采深部煤層時備足排水設(shè)備。 井田地 質(zhì)構(gòu)造及特征 (一 )、地層 該礦范圍內(nèi)大部被新生界第四系覆蓋。據(jù)該礦周邊地層出露情況和附近鉆孔揭露，地層為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系。 寒武系 (∈ ) 為寒武系上統(tǒng)鳳山組 (∈ 3f)：巖性為淺灰色薄一中厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，頂部夾灰綠色砂質(zhì)泥巖，以含灰白色燧石團塊及不規(guī)則燧石條帶為其主要巖石特征，與下伏長山組地層呈整合接觸，厚度大于 。 奧陶系 (0) 為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組 (02m)：巖性為灰黃色厚層狀，泥質(zhì)灰?guī)r夾灰黃色灰?guī)r，泥質(zhì)白云巖，厚約 ～ 42m，與上覆石炭系地層及下伏寒武系地 層均呈平均不整合接觸。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 石炭系 (C) (1)石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b)：本組厚度 10～ 20m，下部為灰白色鋁土質(zhì)粘土巖，上部為青灰色泥巖。與下部奧陶系地層呈平行不整合接觸。 (2)石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)：為一套海陸交互沉積，按其巖性特征可分為三段： 下段：厚一般 15m 左右。主要巖性為灰?guī)r、泥巖互層?；?guī)r一般為 4層，中厚層狀為主，含豐富的生物化石，泥巖多為深灰、灰黑色，含植物化石碎片，泥巖頂部與灰?guī)r接觸面多為碳質(zhì)泥巖或煤層、煤線。一 4煤層位于 L4 和 L3灰?guī)r之間，厚度為 ～ ，屬局部可采煤層 ，其余煤層均不可采。 中段：厚一般 20m 左右，主要為一套碎屑巖，巖性為灰色中細粒砂巖，砂質(zhì)泥巖及泥巖等。局部夾 2～ 3 層不穩(wěn)定的生物碎屑泥灰?guī)r，泥巖中含較多的植物化石碎片。局部夾薄層碳質(zhì)泥巖。 上段：厚一般 25m 左右，為灰?guī)r與泥巖或砂質(zhì)巖互層?；?guī)r一般為深灰色，含燧石團塊，頂部灰?guī)r含硅質(zhì)成份較高，局部可為燧石層?；?guī)r中多含生物化石。泥巖多為深灰色、灰黑色，局部發(fā)育有碳質(zhì)泥巖及煤線。 二疊系 (P) (1)、下統(tǒng)山西組 (P1s) 地層厚度在 65m 左右。主要巖性為中～細粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層，煤線 組成，其中所含二 1煤層為該區(qū)一主要可采煤層。二 1煤層底板稱波浪帶砂巖、中夾透鏡狀菱鐵質(zhì)泥巖，頂板為大占砂巖 (中細粒砂巖 )為區(qū)域內(nèi)二 1煤層頂板標志層。泥巖中常含植物化石。二 1 煤層位于該組中下部，大占砂巖以下，厚度 ～ ，全區(qū)大部可采。本組頂部泥巖具紫斑和鮞狀結(jié)構(gòu)，俗稱小紫，頂界為砂鍋窯砂巖底面。該組地層與下伏石炭系太原組地層呈整合接觸關(guān)系。 (2)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組 (P1x) 區(qū)內(nèi)厚度約 200m 左右，主要為下石盒子組底部地層，巖性為砂巖、泥巖互層，局部見碳質(zhì)泥巖或煤線，泥巖中含豐富的植物化石 碎片。含三、四、五、六煤段。底部以厚層狀含礫中粗粒長石石英砂巖 (砂鍋窯砂巖 )與山西組地層區(qū)分。頂部被第四系覆蓋。 第四系 (Q) 該礦內(nèi)廣泛分布，厚 0～ 8m。為沖洪積物，主要為粉砂質(zhì)亞粘土、亞砂土、砂質(zhì)粘土及耕植土等，底部為礫石層。 (二 )、構(gòu)造 禹州市祥華煤業(yè)有限公司位于白沙向斜南西翼，礦山范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造中等，地層為一向東傾斜的寬緩單斜形態(tài)，地層走向近南北 ,傾向東，傾角 13176?！?14176。 該礦北部邊界為琉璃溝斷層和滴水潭斷層。其中琉璃溝斷層走向北東，傾向北西，傾角 65176?！?80176。，北西盤下降，南東盤上升，落 差約 50～ 100m，區(qū)域上延伸在 6km 以上，斷層性質(zhì)為正斷層；滴水潭斷層走向北西，傾向北東，傾角 60176?！?70176。，北東盤下降，南西盤上升，落差 40～ 70m，區(qū)域上延伸在 3km 以上，斷層性質(zhì)為正斷層。另外，礦山在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)少量小斷層，斷距一般小于 3m，局部煤層產(chǎn)狀急劇變化，次級小褶皺發(fā)育。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 可采煤層特征 禹州市祥華煤業(yè)有限公司二 1煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組中下部，頂板一般為大占砂巖，局部有炭質(zhì)泥巖偽頂。底板為粉砂巖。二 1 煤層層位穩(wěn)定，該礦及附近施工的探礦工程均穿見二 1 煤層，其厚度為 20m (見表 122)。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸，局部有分叉、合并之現(xiàn)象。礦山范圍，煤層埋深 0～ 540m，展布標高 +380～ +50m。 煤 質(zhì) (一 )、物理性質(zhì)及煤巖特征 據(jù)禹州市蔡寺一白沙區(qū)普查地質(zhì)報告書及有關(guān)煤礦儲量報告： 二 1 煤層呈黑色，條痕棕黑色，強玻璃光澤，粉末狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)為主，少量碎塊、碎粒狀，疏松易碎，堅固系數(shù) ，孔隙度 8％；煤中揉皺構(gòu)造、鏡面及揉皺鏡