【導讀】獨立進行研究所完成。畢業(yè)論文（設計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表。的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。

　　

【正文】 F11 斷層時發(fā)生漏水。 本區(qū)斷層富水性弱，導水性差。 地表水、地下水流量動態(tài)變化 對井田內河流、有水流的小煤礦、泉點。進行流量動態(tài)觀測，流量變化具明顯的季節(jié)性和年周期性，規(guī)律性與降雨量變化基本一致。在一個水文年中， 6～ 9 月份為雨季， 11 月至豎年 4月為枯季。地表水流量在暴雨后 1～ 2 小時明顯增大，地下水流量一般在暴雨后 1～ 2 天開始增大。 （三）、 斷層帶水文地質特征 貴州大學本科論文（ 設計 ） 15 井田內發(fā)現(xiàn)大小斷層 39 條，多數(shù)為正斷層 , 斷層走向近東 — 西向 ,其中地表出露18 條，其余 為 隱伏斷層，較大的為 F1 F1 F20斷層均穿過拖長江，據(jù)地表觀測及井巷工程揭露，斷層破碎帶一般已膠結無水。 “ 表 3～ 1” 列出了鉆孔見 F1 F1 F20的簡易水文觀測結果。 表 5～ 1 簡易水文觀測結果 斷層號 鉆孔號 斷層深度 （ m） 簡易水文觀測 備 注 水位（ m） 消耗量（ M3/H） F20 1011 － 145～ － 0～ 簡易水文觀測無特 2 變化 1012 － ～ － 0～ 1009 － ～ － 0～ F19 911 － ～ － 0～ 簡易水文觀測無特殊變化 913 － ～ － 0～ F18 909 無芯鉆進，未作簡易水文觀測，訪問該 班 人員，消耗量變化大 ， 有漏 水現(xiàn)向 從簡易水文觀測看 ， 消耗量均未發(fā)現(xiàn)大的變化 ， 說明斷層導水性弱。 井下巷道揭露斷層處，除 +1400m 水平以上可見個別小斷層出現(xiàn)滴水、淋水外，一般干燥無水，說明井田范圍內發(fā)育的斷層大多為不導水的封閉性斷層。 （三） 、礦井涌水量 礦井涌水量的觀測地點、方法、水量及構成 （ 1）． 五路水倉觀測點：位于五路水倉口，一般采用梯形堰觀測法， 涌 水量一般在 7～ 30m3/h 之間，其涌水量主要來源于五路及三路上部采空區(qū) 經(jīng)中翼絞車道、中翼風道匯集的采空區(qū)積水 。 （ 2）． 1370 主運巷北段觀測點：位于 1370 主運巷南北匯流點北段，一般采用梯形堰測法，涌水量一般在 ～ ，其水量主要來源于北井 1370前石門及 1457軌道石門 （ 八路石門 ） 及南翼斜井、北風井、北副井及皮帶主井。 貴州大學本科論文（ 設計 ） 16 （ 3）． 1370 水倉觀測點：位于 1370 水倉口，一般采用浮標法觀測，涌水量一般在80～ 300m3/h之間，主要由南井 1370主運巷排水溝及北井 1370主運排水溝的水量構成，其中，南井 1370 主運巷排水溝的水量主要來源于南井采空裂隙水、南井開拓主副井、中組風道、中組絞車道、上組風道、上組絞車道（其實也是采空區(qū)裂隙水及風化裂隙水）。 礦井涌水量的變化規(guī)律 從礦井涌水量構成來看，南井主要井筒上段（ +1400m 水平以上），水量較大，而+1370m 水平 以下 ，涌水量主要來源于上水平用水及部分生產(chǎn)用水，北井涌水量主要來源于 +1457m 水平以上采空區(qū)裂隙水 及各主要井筒和部分生產(chǎn)用水。 隨著礦井生產(chǎn)水平的下移，上下水平采空區(qū)裂隙水將逐步匯入下水平采掘作業(yè)區(qū)。 礦井涌水量的變化規(guī)律與開采面積、深 度 、產(chǎn)量及降雨量的關系 從礦井涌水量觀測，礦井涌水量枯雨兩季變化比較大，一般枯季在 80m3/h 左右，雨季一般在 300～ 400m3/h 左右，從礦井涌水量與降雨量關系曲線圖上可以看出，涌水量變化一般出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，一般在降雨時集中的日期往后約一 至 二周，涌水量明顯增大。 另外，隨開采面積的擴大，地面塌陷面積增加，礦井涌水量也有的一定的增加。但從礦井涌水量觀測看，礦井延 至 +1370m 水平后，由于距地表垂深較大，對礦井涌水量影響 將逐步減弱 。 礦井涌水量隨開采深 度 增加變化不大，主要由于開采深 度 的增加，所揭露煤巖層含水性減弱，從 +1370m水平看，礦井涌水量主要來自上部裂隙水的補給。 產(chǎn)量對礦井涌水量有一定影響，主要由于產(chǎn)量增加，礦井動用儲量增加，導致開采面積增加，導水裂隙帶增多，涌水量相應增大，另外產(chǎn)量增加，生產(chǎn)用水增大，生產(chǎn)用水廢棄部分補給了礦井水，但對礦井涌水量的影響不大。 礦井涌水量的 預 算 礦井涌水量主要接受大氣降水補給，大氣降水以滲入補給為主，本井田礦井涌水量預計采用大氣降 水、滲入補給法預計，其計算公式為： FAt1Q ??? ? 式中： Q—— 預計的礦井涌水量 A—— 年降水量 F—— 匯水面積 ? —— 滲入系數(shù) t—— 計算天數(shù) 貴州大學本科論文（ 設計 ） 17 （ 1） .匯水面積的確定：山腳樹井田內高差懸殊，東 以 大白巖 — 上巖角 白馬梁子一線為分水嶺，南北兩側溝溪發(fā)育，以單面山剝蝕坡地型為主。南北兩側匯水邊界已以 井巷工程邊界一側的分水嶺為 界，西以井筒外圍邊界而求得匯面積 4110500m2。 （ 2） .滲入系數(shù)的求法：采用 20xx、 20xx、 20xx、 20xx、 20xx 五個水文年的涌水量觀測成果平均值及 20xx、 20xx、 20xx、 20xx、 20xx 的當年降雨量 （見表 5～ 2） ，求滲入系數(shù)的平均值 。 表 5～ 2 20xx~20xx 年降雨量～涌水量 名稱 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 降雨量 （ mm） 1000 1250 1200 1300 1350 涌水量 （ m3/h） 以 20xx 年為例，當年降雨量 1000mm，涌水量平均值為 ，則其滲入系數(shù)為： . 0 0 tQ ??? ??????? 以此方法計算出 20xx、 20xx、 20xx、 20xx 年的滲入系數(shù)分別為 、 、 、。則滲入系數(shù)平均值為： ??????? （ 3） .涌水量預計：礦井將延 至 1200m，按設計部門提供的數(shù)據(jù)，南北兩個井延伸后井筒兩翼走向及傾斜長 度 均為 1000m，即礦井開拓延伸 至 1200m，匯水面積將增4179。10 6m2，以裂隙角 64176。 計算，匯水面積將增加 9124688m2。 計算公式如下： ? ?26 m9 1 2 4 6 8 8C o s 6 4104F ??? ?匯 以擴大后的匯水面積加上現(xiàn)有面積作為預計匯水面積，則有 F=9124688m2+4110500 m2=13235188 m2。 以 20xx 年～ 20xx 年 五 年平均降雨量 1220mm 為預計降雨量，則礦井延 至 +1200m標高的涌水量為： ? ? 9 3243 6 5 1 3 2 3 5 1 8 82 2 2 ?? ??????? ?預 有多年觀測可知，礦井最大涌水量一般為平均涌水量的 倍，因此，礦井延 至 + 1200m貴州大學本科論文（ 設計 ） 18 標高時，雨季最大涌水量為 。 3 采區(qū)儲量 Zg=HL(Mi) γ 式中： Zg 采區(qū)工業(yè)儲量，萬 t； H 采區(qū)傾斜長度， m； L 采區(qū)走向長度， m； γ 煤的容重 ， t/m3； Mi i煤層煤的厚度。 2. 設計可采儲量 Zk=(Zgp)C 式中： Zk 設計可采儲量 , 萬 t； Zg 工業(yè)儲量，萬 t； p 永久煤柱損失量，萬 t； C 采區(qū)采出率，厚煤層可取 75%，中厚煤層取 80%，薄煤層 85%。 該礦井所設計的三 層煤的平均厚度為 、 、 ，屬于 厚煤層、 中厚煤層，因此 厚煤層 采區(qū)才出率應不低于 ， 中厚煤層 采區(qū)采出率應不低于 。 損失 采區(qū)的煤層露頭處留 30m 的煤柱作為采區(qū) 防水 保護煤柱；采區(qū)底部邊界與二 采區(qū)相鄰，留設 15m 的煤柱作為底部的保護煤柱；采區(qū)右翼 邊界為井田邊界，留設 15m 的邊界保護煤柱。 貴州大學本科論文（ 設計 ） 19 采區(qū)儲量計算表 煤層編號 投影面積（ m2） 傾角（度） 實際 ?cos1 煤厚（ m） 容重（ t/m3） 工業(yè)儲量（ t） 煤層采區(qū)回采率（ %） 煤柱 投影面積 (m2) 煤柱實際面積（ m2） 煤柱損失（ t) 可采儲量（ t） 備注 面積（ m2） 15 9 75 18 9 75 19 9 80 合計 貴州大學本科論文（ 設計 ） 20 第二章 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務年限 1 采區(qū)生產(chǎn)能力的確定 采區(qū)生產(chǎn)能力根據(jù)地質條 件、煤層生產(chǎn)能力、機械化程度和采區(qū)工作面接替關系等因素確定，當用綜采時，一般為 80～ 120 萬 t/a；高檔時，一般為 50～ 90 萬 t/a；普機時（包括高檔）一般為 40～ 75 萬 t/a；炮采時，一般為 10～ 50 萬 t/a。 根據(jù)本 礦的實際情況，煤層 為 厚煤層 、 中 厚煤層，采區(qū)內煤層厚度變化不大，地質構造簡單，屬于緩傾斜煤層，兩 翼開采，適合布置綜合機械化開采設備，所以選擇為綜合機械化采煤方式，設計采區(qū)生產(chǎn)能力為 100萬 t/年 2 采區(qū)服務年限 根據(jù)煤層厚度、傾角及頂?shù)装逍再|，采區(qū)設計生產(chǎn)能力為 100 萬 t， 綜采。 ? ?年采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)回采率采區(qū)工業(yè)儲量19 ??T ? ? . 815 ???T ? ?年6 . 91 0 0 0 0 0 0 1 7 8 7 2 7 . 5 118 ???T ? ?年6 . 41 2 0 0 0 0 0 8 0 0 2 5 4 1 . 919 ???T T=++=18（年） 第三章 采煤方法選擇及采區(qū)參數(shù)選擇計算 1 采煤方法選擇 本采區(qū)煤層傾角在 9176。左右，屬于緩傾斜煤層，煤層厚度在 — 之間，屬于厚煤層、中厚煤層 。 采區(qū)內頂?shù)装鍖儆?粉砂巖和菱鐵質粉砂巖，細砂巖，泥質粉砂巖，砂巖 ， 巖性較好， 并且地質構造簡單，無大斷層或沖蝕 帶的存在，所以選用單一走向長壁采煤法，后退式開采。又因為采區(qū)內煤層傾角，厚度變化都不大，非常適合布置綜合機械化采煤設備。因此采煤工藝選取的是較先進的綜采，頂板管理采用全部跨落法管理。這樣既可以安全高效的生產(chǎn)，又可以提高機械化程度，減少過多的勞動力。真正做到安全可靠，經(jīng)濟合理，技術上的可行。 2 采區(qū)（或盤區(qū)、分區(qū)）參數(shù)選擇計算 一 、 煤柱尺寸 參閱《 采礦設計手冊 》及《設計規(guī)范》等。 該煤層下部邊界留有 15m 的邊界煤柱，上部留 15m防水煤柱，井田邊界 處 留設 20m煤柱。 貴州大學本科論文（ 設計 ） 21 二 、 區(qū)段斜長和數(shù)目的確定 采區(qū)走向長壁法時 ，根據(jù)工作面長、區(qū)段平巷寬度、護巷方式及煤柱尺寸計算區(qū)段斜長，按區(qū)段斜長和采區(qū)斜長確定區(qū)段數(shù)。 一般而言，考慮到設備選型及技術方面的因素綜采工作面長度為 180～ 250m，巷道寬度為 4m～ ,本采區(qū)選取 ，且采區(qū)生產(chǎn)能力為 100 萬 t/a，一個 厚煤層 或中厚煤層 的一個工作面便可以滿足生產(chǎn)要求，由于采區(qū)傾向長度較短最終選定 23個區(qū)段，采用沿空掘巷方式 ,巷道間留較小煤柱，取 10m，采區(qū)上部和下部邊界分別有 30 和 15m米煤柱。 采區(qū)左 翼傾斜長度為 420m， 采區(qū)左 翼劃分為 2 個區(qū)段。 由于左 翼第二 個區(qū)段接近采區(qū) 邊界 ，受 本身產(chǎn)狀及 地質因素的影響，該區(qū)段斜長布置為 208m，另一個 區(qū)段為 212m；右 翼 由于受本身產(chǎn)狀、地質特征以及地形條件等因素的影響，因此 區(qū)段斜長為 618m，可布置三 個區(qū)段，區(qū)段斜長為 175m。區(qū)段斜長內一般設置一個走向長壁采煤工作面，因此區(qū)段斜長就等于采煤工作面長度加上區(qū)段平巷寬度和護巷煤柱的寬度，護巷煤柱寬度根據(jù)礦山壓力的大小和所采取的護巷方法分別為 0～ 15m,厚煤層有煤柱護巷時區(qū)段煤柱寬度可達 20m。一般取 護巷煤柱寬度取 10m。 三、回采工作面長度 由地質條件、回采工藝方式、運輸設備、管理水平、頂板 管理能力、采區(qū)斜長等因素影響。 故左 翼工作面長度為： L1 ==163m L2==154m 右 翼工作面長度為： L=（ 179。 610179。 2） /3=175m 工作面的設計生產(chǎn)能力為 100萬噸 /年。正規(guī)循環(huán)每天進 六 刀，采煤機滾筒截深為630mm，所以 15 煤層的工作面實際年生產(chǎn)能力為： 330179。 179。 6179。 179。 160179。 179。 =(萬噸 ) 能夠 滿足設計生產(chǎn)能力的要求，一個工作面生產(chǎn)就能夠滿足設計生產(chǎn)能力的要求，并且考慮到其他各個方面對生產(chǎn)的影響，工作面的長度確定的合理。 貴州大學本科論文（ 設計 ） 22 第四章 采區(qū)巷道布置 1 采區(qū)巷道布置方案的選擇 一、 采區(qū)上（下）山的位置、數(shù)目和用途，采區(qū)聯(lián)合形式； 本采區(qū)三條上山均由 井