【正文】 特征 a）有機(jī)顯微組分特征 各煤層有機(jī)顯微組分以鏡質(zhì)組為主，其次為絲質(zhì)組，半鏡質(zhì)組最少。各煤層宏觀煤巖組分以亮煤為含煤地層 煤層編號 煤層厚（ m)最大 ~最小 平均 層間距（ m)最大 ~最小 平均 夾石層數(shù) 穩(wěn)定性 可采性 巖性 頂板 底板 山西組 3 ~ ~ 一般一層 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥巖和泥巖 砂質(zhì)泥巖 4 ~ 有時(shí)一層 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥 巖 炭質(zhì)泥 巖 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 主，其次為鏡煤、暗煤，很少見到絲 炭。條帶狀、線理狀及粒狀結(jié)構(gòu)，層次、塊狀構(gòu)造。 可采煤層特征表 表 ○ 3 煤質(zhì)概述 1）物理性質(zhì)和煤巖特征 a．物理性質(zhì)及宏觀煤巖特征 井田內(nèi)煤的顏色為黑色、灰黑色，粉色為黑色。頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖，底板為炭質(zhì)泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖，細(xì)粒砂巖。結(jié)構(gòu)簡單，有時(shí)含 1 層夾矸。 2） 4 號煤：位于山西組底部，上距 3 號煤 20m 左右，下距 K7（第三砂巖）砂巖 2m左右，層位穩(wěn)定。本層屬基本全井田可采的穩(wěn)定煤層。煤層由西向東由薄變厚，又漸趨變薄?？刹擅簩佑? 4 號六層 (均為山西組 )，平均總厚度 ，可采含煤系數(shù)為 %。位于 K7 砂巖之上，層位不穩(wěn)定。位于 K7砂巖之上， 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定， 無開采價(jià)值。下距分界砂巖（ K7） 25m。 4煤層：厚度為 ，平均厚度 。位于本組中下部，其厚度大，層位穩(wěn)定。下距 3煤層8m 左右。 2煤層：厚度為 平均厚度 。按煤層編號順序分述如下： 1﹟煤層：厚度為 ，平均厚度 。產(chǎn)植物化石碎屑。測井物性反映：煤層表現(xiàn)為高電阻低密度低伽瑪。其中夾煤層 6 層。 2）二疊系下統(tǒng)山西組 (P1s) 該組為陸相沉積：其厚度為 ，平均厚度 。位于 K2石灰?guī)r之下約 10m，層位不穩(wěn)定。位于 K2石灰?guī)r之下約 8m 左右，層位穩(wěn)定。位于 K3石灰?guī)r之下約 5m，層位不穩(wěn)定。直接下伏于 K3 石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。位于 K4石灰?guī)r底板之下 ，層 位很不穩(wěn)定。 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價(jià)值。位于 K4石灰?guī)r之下， 本層厚度較小，變化較大，很不穩(wěn)定，無開采價(jià)值。位于 K5砂巖、 K4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。 8 下 煤層：厚度 ，平均厚度 。按煤層編號順序分述如下： 8煤層：厚度為 ，平均厚度 。產(chǎn)有植物化石碎屑及動物化石。石灰?guī)r為高電阻高密度低伽瑪。其中夾 816 層煤，發(fā)育四周穩(wěn)定的石灰?guī)r（ K K K）和砂巖（ K K7）及一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r（ K K8）。其厚度為 ，平均厚度 。 第三節(jié) 煤層特性 一 煤層及煤質(zhì) ○ 1 本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)及下統(tǒng)山西組 (P1s)。 3 號煤的主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層， 4 號煤主要充水含水層以上覆砂巖裂隙含水層為主，其次為下伏的山西組含水層。 井田內(nèi)主要含水層是煤系以下的上馬家溝組巖溶含水層，富水性強(qiáng)，但距煤層遠(yuǎn)，一般不會危及開采?；鶐r風(fēng)化帶裂隙水及第四系砂礫石孔隙水，受地形控制，經(jīng)短途徑流排向河道或滲入下伏巖層裂隙中，徑流條件相對較好，排泄途徑也較多，可以通過泉、地面蒸發(fā)和人工采水等方式排泄。從總體上看，石炭、二疊系含水層巖溶裂隙發(fā)育程度和富水性由淺埋區(qū)往深埋區(qū)逐漸變?nèi)?，徑流條件愈來愈差。 井田奧灰水屬娘子關(guān)泉域，處于娘子關(guān)泉域的深循環(huán)弱徑流區(qū)，北鄰南燕竹井田SG—1 號孔的水質(zhì)表明該處奧灰水徑流條件較好，至于井田內(nèi)，由于水位及水質(zhì)資料缺乏，奧灰水的徑流方向及徑流強(qiáng)度尚難確定。河谷、溝谷中的基巖風(fēng)化帶裂隙水，可接受第四系孔隙潛水或河水補(bǔ)給，其范圍只限于露頭區(qū)。井田地下水類型主要為承壓水，潛水分布范圍很有限。結(jié)合區(qū)域性資料，推斷陷落一般不含水。 井田內(nèi)地表僅發(fā)現(xiàn)一個(gè)陷落柱，位于東北角，長軸 35m，短軸 25m。 井田內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)有斷層。 位于井田北部，與大南溝背斜平行延伸的蔡莊向斜，為一兩翼不對稱的隱傾狀向斜，井田內(nèi)延伸 ，據(jù)坪頭詳查區(qū)資料，蔡莊向斜構(gòu)成地下水匯水構(gòu)造，但其水量有限。 ○ 3 構(gòu)造對地下水的控制 井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜，走向近東西，南傾，其上有大南溝背斜、蔡莊向斜及草溝背斜等次一級寬緩褶曲，構(gòu)造屬簡單類，略偏中等。 ○ 2 隔水層 奧陶系頂面至 15 號煤底板間的巖層，厚 —，平均厚 ，以泥質(zhì)巖類為主， 裂隙不發(fā)育，具有較好的隔水層性能，對奧灰水進(jìn)入煤系能起到阻礙作用。Mg 型，礦化度分別為 、 ，硬度分別為 、 德國度。Ca 型，礦化度 ，硬度 德國度。39 號孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 5）第四系砂礫石層孔隙含水層 更新統(tǒng)分布范圍較廣，分別位于下、中、上更新統(tǒng)下部的砂礫石層，含孔隙水，據(jù)坪頭詳查區(qū)坪頭村一帶下更新統(tǒng)泥河灣組水井抽水試驗(yàn)，涌水量可達(dá) 826m3/d，水量較豐富。 石千峰組分布范圍較廣，溝谷中有出露，含風(fēng)化裂隙水，有少量泉出露，流量均小于 1L/s，屬弱富水性的含水層。Na 型、 C1據(jù)簡易水文觀測資料，井田內(nèi)約 2/3 鉆孔（ 39 個(gè)）在本組耗水量增大。m（降深 ），水位標(biāo)高 ，屬弱富水性的含水層，據(jù)北鄰南燕竹井田 P44 號孔放水試驗(yàn)，單位涌水量 王家垴村東溝中有泉出露，流量。據(jù)簡易水文觀測資料，有 22 個(gè)鉆孔在本組耗水量增大或全漏， 11 號孔水質(zhì)為 HCO3—Na 型，礦化度為 ，硬度為 德國度。m（降深 ，降深過小，此值偏大），滲透系數(shù)為 ，水位標(biāo)高 。 P34 號孔水質(zhì)類型為 HCO3～ Na 型，礦化度為 ，硬度為 德國度。m（降深 ），水位標(biāo)高 ，為弱富水性含水層。砂 巖裂隙一般不發(fā)育，據(jù)抽水試驗(yàn)資料， 34號孔 “ 抽干 ” ， 46 號孔單位涌水量僅為 3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組 山西組含水層主要由山西組底砂巖 K7和 3 號煤頂板 K6 下 等砂巖組成， K7厚 ～，平均 ，巖性主要為中細(xì)粒砂巖， K8 下 厚度 0～ ，平均 ，巖性主要為中細(xì)粒和粗粒砂巖?？傮w上看，灰?guī)r中 K2 下 富水性較太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 強(qiáng)。m（降深 ），滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 ，為弱富水性含水層。m（降 深 ），滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 （與鄰區(qū)相比偏高），可視作非含水層。井田內(nèi)無出露，處于深埋區(qū)，一般埋藏深度大于 500m。 K2 下 與 K4間距 ～ ，平均 ，單層厚度一般 1～6m。 2 25 號孔峰峰組穩(wěn)定水位標(biāo)高分別為 78 2 ，高出 SG—1 號孔 70余 m，其原因可能是峰峰組巖溶發(fā)育不均衡，含水性弱，含水層連通性差，各孔顯示水位的含水層不盡一致， 因而水位也有差異。也有的孔如 45 號孔揭露近 100m，孔內(nèi)水文動態(tài)無任何變化。水質(zhì)屬 HCO3—Na 型，礦化度 ，硬度 德國度。據(jù) SG—1 號孔峰峰組抽水試驗(yàn)資料，含水層厚 ，單位涌水量為 巖芯所見巖溶發(fā)育程度較低，裂隙均被方解石和石膏充填，有少量溶孔和裂隙。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 峰峰組在井田內(nèi)有 21 個(gè)鉆孔揭露，揭露較多的是 6 個(gè)巖溶孔，其中 4 2 25 號孔，分別為 、 、 ，其余 揭露厚 50～ 60m。HCO3—Cam（降深 ），滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 610m。 本統(tǒng)分上、下馬家溝組和峰峰組。 ○ 1 含水層 井田地層主要有 5 個(gè)含水層組，即：第四系砂礫石層孔隙含水層，二疊系石盒子組、石千峰組、三疊系劉家溝組砂巖裂隙含水層組，二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組，石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶及砂巖裂隙含水層和中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層組。井田內(nèi)斷層稀少，沒有巖漿巖侵入的影響，綜觀井田構(gòu)造條件分類應(yīng)屬簡單類略偏中等。受次級褶曲構(gòu)造的影響，地層緩波狀起伏明顯。一般小于 9176。主要由淺紅色細(xì)粒長石砂巖組成，間 夾薄層紫紅、暗紫色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。本段屬于三角洲環(huán)境沉積。主要由灰～灰黑色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層等組成。本段屬于臺地～瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。 b）中段：從 15 號煤層頂至 K4石灰?guī)r頂面，厚度 ～ ，平均 。 15 號煤為主要可采煤層， 15 下 號煤為局部可采煤層， 16 號煤為不可采煤層。 a）下段：從 K1 砂巖底至 15 號煤層頂或其相當(dāng)層位，厚度 ～ ，平均。其頂界為 K7砂巖的底面，與下伏地層呈整合接觸。 b．上統(tǒng)太原組 (C3t) 為主要含煤地層之一。灰?guī)r 2～ 5 層，一般 3 層，第二層較為穩(wěn)定，夾有粗粒石英砂巖及不穩(wěn)定的煤線。 2）石炭系 (C） a．中統(tǒng)本溪組 (C2b）：厚度 ～ ，平均 ，中、南部較厚，與峰峰組呈平行不整合接觸。地層由老到新簡述如下： 1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (O2f) 為含煤建造基底，以深灰色、灰色厚層狀石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r為主，中部夾有石膏層和淺灰色泥灰?guī)r。白馬河平時(shí)流量較小，而黃門街河和大照河平時(shí)干涸，僅雨季有水，均屬季節(jié)性河流。黃門街河自西南向東北流經(jīng)井田，在黃門街村南匯入白馬河。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 三 水系 新元井田內(nèi) 河流水系屬黃河流域汾河水系，主要河流有白馬河、黃門街河以及大照河，黃門街河和大照河均為白馬河的支流。地勢西高東低，南高北低，最高點(diǎn)標(biāo)高 1267m，位于西南部的燕子山，最低點(diǎn)標(biāo)高 1050m，位于吳家崖村旁黃門街河床內(nèi)，一般標(biāo)高在 1100m左右，最大高差 217m，相對高差一般為 40～ 100m。 圖 礦井交通位置圖 二 地形地貌 新元井田位于壽陽構(gòu)造堆積盆地區(qū)，屬黃土丘陵地貌。 52′ 09″，行政區(qū)劃屬山西省晉中市壽陽縣。 09′ 33″、北緯 37176。 新元井田位于沁水煤田西北部，地理座標(biāo)東經(jīng) 112176。 總之，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面的比較得出本設(shè)計(jì)的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)與主運(yùn)輸系統(tǒng)相分離，其中主運(yùn)輸系統(tǒng)采用膠帶運(yùn)輸、立井箕斗提升煤炭，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用蓄電池機(jī)車運(yùn)輸，可滿足人員、機(jī)械設(shè)備、材料和矸石的運(yùn)輸，無需中間轉(zhuǎn)載，可從井底車場直達(dá)工作面。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，走向較長，西翼為縱貫井田南北的草溝背斜，屬于高瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)；本井田主要有兩層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為 3 號、 4 號煤層，平均厚度分別為 、 ，煤層傾角5o～ 9o，平均 6o，屬于近水平煤層。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)生姓名 ： 周昊 指 導(dǎo) 教 師 ： 陳娟 專業(yè) ： 礦井通風(fēng)與安全 學(xué)號 ： 100424101 所屬系（部） ： 采礦工程系 二 〇一 三年五月 I 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱書 題目： 新元煤礦采區(qū)設(shè)計(jì) 采礦工程 系 礦井通風(fēng)與安全 專業(yè) 姓名 周昊 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 3 月 5 日―― 2021 年 5 月 13 日 評閱意見： 成績： 指導(dǎo)教師： （簽字） 職 務(wù)： 2021 年 月 日 II 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡 采礦工程 系 礦井通風(fēng)與安全 專業(yè) 姓名 周昊 答 辯 內(nèi) 容 問 題 摘 要 評 議 情 況 記錄員： （簽名） 成 績 評 定 指導(dǎo)教師評定成績 答辯組評定成績 綜合成績 注：評定成績?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。 專業(yè)答辯組組長： （簽名） 2021 年 月 日 i 摘 要 本設(shè)計(jì)通過詳細(xì)介紹山西陽煤集團(tuán)新元煤炭有限責(zé)任公司的井田概況和地質(zhì)特征，經(jīng)過一系列的方案論證比較，選擇了適合本礦井的開拓方式、采煤方法和各生產(chǎn)系統(tǒng)。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 400萬 t/a，服務(wù)年限為 年，對第一水平選擇了立井開拓方案 ，首采區(qū)的采煤方法采用傾斜長壁采煤法，綜合機(jī)械化回采工藝。礦井一水平前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ：立井開拓，條帶式，傾斜長壁采煤法，綜合機(jī)械化采煤，中央并列式通風(fēng)