【正文】 of coal mine Production system Coal mining method Mining Technology Coal reserves目錄摘要 1Abstract 2目錄 3第1章 礦井概述及井田特征 1第1節(jié) 礦井概述 1第2節(jié) 井田地質(zhì)特征 2第3節(jié) 煤層特征 5第2章 井田境界和儲量 10第1節(jié) 井田境界 10第2節(jié) 井田工業(yè)儲量 10第3節(jié) 井田可采儲量 11第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 13第1節(jié) 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13第2節(jié) 礦井工作制度 13第4章 井田開拓 14第1節(jié) 概述 14第2節(jié) 井筒位置的確定 21第 3 節(jié) 開采水平的設(shè)計 25第4節(jié) 井底車場 26第5節(jié) 開拓系統(tǒng)的綜述 29第5章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 30第1節(jié) 煤層的地質(zhì)特征 30第2節(jié) 采煤方法和回采工藝 31第 4 節(jié) 采取車場設(shè)計及硐室 45第5節(jié) 采區(qū)采掘計劃 47第6章 礦井提升與運輸 50第1節(jié) 概述 50第2節(jié) 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇 50第3節(jié) 主要巷道運輸設(shè)備的選擇 51第4節(jié) 主井提升設(shè)備選型設(shè)計 58第5節(jié) 副井提升設(shè)備選型設(shè)計 69第7章 礦井通風與安全 72第1節(jié) 礦井通風方式與通風系統(tǒng)的選擇 72第2節(jié) 采區(qū)及全礦所需風量 74第3節(jié) 礦井通風總阻力計算 78第4節(jié) 扇風機選型 80第8章 礦井排水系統(tǒng) 86第1節(jié) 概述 86第2節(jié) 排水設(shè)備選型 86第3節(jié) 水泵房及水倉 94第4節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟指標 96第9章 技術(shù)經(jīng)濟指標 97參考文獻 99感 謝 100第1章 礦井概述及井田特征第1節(jié) 礦井概述 礦區(qū)概述 洺河礦井田位于河北省邯鄲市西北約15 Km處。18′19″,北緯36176。其范圍：南翼以Ⅶ勘探線為界，北翼以Ⅰ勘探線為界，東部深部以250煤層底板等高線為界，淺部以F4斷層為界。詳見交通位置圖。 洺河井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，但因受地形控制，而分屬沁河、洺河兩個不同的水系，井田南部發(fā)育有一條河流——沁河，屬海河流域子牙河水系滏陽河的支流，沁河由西南部的師窯支流和西部的王溝支流在牛叫河村附近匯合而成，流量很小，由礦井排水、大氣降水組成；井田西北部屬洺河水系，南洺河在井田外圍有自西南向東北逕流，在紫泉附近與北洺河交匯成為洺河。據(jù)武安氣象站多年觀測資料，℃，℃，最大年降水量1472mm，最小年降水量289mm，最大凍結(jié)深度410mm。區(qū)內(nèi)雨季集中在7～9月份，降水量占全年70%以上，豐水年與枯水年降水量相差3～5倍，并存在10年左右的氣象周期，從而形成了地下水集中補給的條件。圖1因此，在基本建設(shè)和礦井開采方面必須予以重視。供水水源的取水方式采用管狀井分散取水。峰峰組（O2ｆ）：底部為雜色角礫狀灰?guī)r，中部為灰、深灰色石灰?guī)r，頂部為灰白、灰色白云質(zhì)石灰?guī)r，地層厚度161m。石炭系上統(tǒng)太原組（C3ｔ）本組地層與石炭系中統(tǒng)本溪組（C2ｂ）呈“整合”接觸，巖性由黑色泥巖、粉砂巖及中細粒砂巖組成，自下而上分別為下架灰?guī)r(L1)、大青灰?guī)r(L2)、中青灰?guī)r(L3)、小青灰?guī)r(L4)、山青灰?guī)r(L5)、伏青灰?guī)r(L6)、野青灰?guī)r(L7)、一座灰?guī)r(L8)，其中大青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、野青灰?guī)r全區(qū)分布穩(wěn)定。二疊系下統(tǒng)（P1）本組地層與石炭系上統(tǒng)太原組（C3ｔ）呈“整合”接觸，分為山西組（P1ｓ）和下石盒子組（P1ｘ）。本組含有2～4層煤，其中穩(wěn)定可采一層，即2煤層。下石盒子組（P1ｘ）：底部為厚層狀淺灰、灰白色含礫粗粒砂巖，中部為灰、灰綠、紫花色粉砂巖及細粒砂巖，含少量植物化石，偶夾煤線，上部為灰綠帶紫花斑富含鮞粒的鋁土泥巖。二疊系上統(tǒng)（P2）本組地層與二疊系下統(tǒng)（P1）呈“整合”接觸，分為上石盒子組（P2ｓ）和千峰組（P2Ｓｈ）。上石盒子一段（Ｐ2ｓ1）：底部為灰綠色、灰白色厚層含礫砂巖，本段以灰綠、紫花斑色粉砂巖、中細粒砂巖為主，粉砂巖中含鐵質(zhì)結(jié)核具鮞狀結(jié)構(gòu)，本段平均厚度156m。上石盒子三段（P2ｓ3）：本段巖性以紫、灰綠色粉砂巖沉積為主，底部為厚層狀灰白色微帶淺紫色含粒石英砂巖，本段地層平均厚度112m。千峰組（P2Ｓｈ）：本組地層厚度220 m，根據(jù)巖性特征分為兩段。二段（P2Ｓｈ2）：下部為30m厚的紫紅色粉砂巖，上部為50m厚的紫紅色細粒砂巖與粉砂巖相間沉積，本段厚度約80m。 礦井水文地質(zhì)條件 洺河煤礦地表為低山丘陵坡地，陡坎較多。 節(jié)理和斷層等構(gòu)造裂隙不僅提高了巖層的富水性，又是各種水源進入采、掘工作面的天然途徑。大中型斷層使得主要可采煤層局部與各含水層相接觸，因此在今后的生產(chǎn)過程中，必須對大中型斷層進行提前探測，對大斷層按照相關(guān)規(guī)定留設(shè)斷層防水煤柱。（二）、中石炭統(tǒng)本溪組灰?guī)r巖溶裂隙含水層：該含水層在本溪組鋁土泥巖之上，巖性為深灰色，致密，厚層狀，質(zhì)不純。對2煤層開采無影響。據(jù)外圍鉆孔抽水試驗資料，～，～，水質(zhì)類型為SO4Ca. Mg、SO4相鄰礦井開采揭露本層灰?guī)r致密、裂隙巖溶較差，富水性差。（五）、上石炭統(tǒng)太原組野青灰?guī)r巖溶裂隙含水層（IV）：～，深灰色，隱晶質(zhì)，質(zhì)地不純，含泥質(zhì)，組織粗糙，含蜓類及海百合莖化石，局部相變?yōu)榉凵皫r，巖溶裂隙多被方解石脈所充填，～ l/s（六）、二疊系下統(tǒng)大煤頂板砂巖含水層（V）：主要由2煤頂板砂巖組成，巖性以灰白色中、細粒砂巖為主，由數(shù)層組成，總厚度在5～20m，在構(gòu)造帶和巖漿巖侵入體附近裂隙較發(fā)育，～ l/s水質(zhì)類型為HCO3Na型。（七）、二疊系石盒子砂巖裂隙含水層（VI）：主要是由上石盒子組二段、四段和下石盒子組底部砂巖組成。（八）、第四系卵礫石孔隙含水層：該層主要分布在山間溝谷地帶，由一套沖洪積相的沉積物組成。（九）、巖漿巖裂隙含水層：巖漿巖由北向南侵入本區(qū)，北厚南薄，呈巖盤侵入，似層狀，巖性以閃長巖、閃長斑巖為主，據(jù)抽水試驗結(jié)果，～，巖漿巖含水層為承壓裂隙水，富水性弱至中等，水質(zhì)類型為HCO3Mg。石炭系為海陸交互相沉積，二疊系為陸相沉積。一、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）主要由灰色、巨厚層狀石灰?guī)r及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成，含紡綞蟲未定種化石。下部鋁質(zhì)泥巖具鮞狀結(jié)構(gòu)，局部含透鏡狀赤鐵礦。本組地層假整合于奧陶系中統(tǒng)峰峰組地層之上。一般可劃分為6～8個小旋回，從旋回結(jié)構(gòu)看，海退相序較海進相序巖層厚度大。巖性主要由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及灰色中～細粒砂巖組成。其中夾有5～7層石灰?guī)r，石灰?guī)r中富含紡綞蟲及海百合莖等海生動物化石。各層灰?guī)r和煤層為其良好的標志層，本組地層厚度112～153m，平均厚度120m。巖性主要由深灰色粉砂巖、泥巖和淺灰色中~細粒砂巖組成，含煤4～7層，除2煤以外，其余均不可采。砂巖占本組厚度的40%以上，呈厚層狀，具交錯層理，普遍含菱鐵礦結(jié)核，呈假鮞狀，局部含泥質(zhì)包裹體。粉砂巖中含有大量的植物化石，蘆木、輪葉、苛達樹、星輪葉、翅羊齒、鱗木、櫛羊齒、瓣輪葉及植物炭化碎屑。本組下部的2煤層是本組對比的標志層。 可采煤層2煤：位于山西組中下部，～,屬較穩(wěn)定的復雜結(jié)構(gòu)煤層，無夾矸，直接頂板為粉砂巖，性脆，裂隙較發(fā)育，易冒落。老頂為細砂巖，～，堅硬，完整性好。老底為灰白色細砂巖，含方解石脈及黃鐵礦，堅硬。 煤質(zhì)一、煤質(zhì)特征：井田內(nèi)的煤層為濱海沼澤相腐泥煤，煤質(zhì)類型均為高度變質(zhì)無煙煤。煤巖鏡下鑒定時表面光亮，反射光呈亮黃色及亮黃白色，具明顯的消光現(xiàn)象，有機組分界限難以區(qū)分，個別的可見條帶狀鏡質(zhì)體、絲質(zhì)體、絲質(zhì)碎屑體、氧化絲質(zhì)體及粗粒體，保存較好的絲炭胞腔，有的還存在定向的煤的原始結(jié)構(gòu)及形態(tài)各異的半鏡質(zhì)組和半絲質(zhì)組，穩(wěn)定組分的孢子體等。由于受巖漿熱變質(zhì)的影響，局部煤層變質(zhì)程度增高，致使個別煤芯樣中含有天然焦顆粒。因此本井田內(nèi)各個煤層的煤種牌號均屬無煙煤。水分%～%之間，山西組煤層水分普遍高于太原組煤層水分。揮發(fā)分%～%之間，均屬中變質(zhì)無煙煤，北部煤層揮發(fā)分值低于南部煤層揮發(fā)分值，表明煤變質(zhì)程度在平面上北部高于南部，基本依賴于和巖漿巖的位置關(guān)系，垂向上規(guī)律不明顯。五、元素分析：元素組成：區(qū)內(nèi)煤層均處于高變質(zhì)狀態(tài)，煤層中有機質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，以碳為主，其次為氫、氧、硫。其它有害元素及稀散元素：煤層中有害元素磷含量較低，基本屬于特低磷煤和低磷煤，煤層有少量中磷煤和高磷煤。其它灰成分含量無明顯規(guī)律。煤的熱穩(wěn)定性：各煤層熱穩(wěn)定性TS+6高于60%，%～%之間，煤樣屬較高和高熱穩(wěn)定性煤，表明塊煤在高溫狀態(tài)下保持原來粒度的能力較強，不易爆裂。第2節(jié) 井田工業(yè)儲量 井田勘探類型 本井田勘探類型為二類一型，即中等構(gòu)造。15176。 計算儲量時，水平面積利用AutoCAD軟件在微機上圈定。1） 式中 Q儲量（萬t）；S煤層水平投影面積（m2）；M煤層平均厚度（m）；γ煤的容重(t/m3)。 由于受奧灰水及其他方面的影響，本井田只開采2煤。=S1=176。2. 井田邊界煤拄：按50 m（水平距離）留設(shè)。 β0=58176。 β=73176。α煤層真傾角4. 在井田開采初期, 由于工業(yè)廣場范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場面積為9**10000 m2=120000m2，井田范圍內(nèi)的松散層大于100米，φ=40， 經(jīng)過計算，= 礦井工業(yè)場地占地指標表 井 型大 型 井中型井小 型 井生產(chǎn)能力（萬噸/年）1150、180、240460、901230占地指標（公頃/10萬噸）——— 可采儲量計算可采儲量為： Q采=（Q工P）（1n）K （2將各數(shù)值帶入，得： Q采 =（）（%）75%=第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度第1節(jié) 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ，按設(shè)計生產(chǎn)能力計算礦井服務(wù)年限按設(shè)計生產(chǎn)能力90萬t/年計算，礦井服務(wù)年限 （3我國煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢，設(shè)計90萬噸的井型，達產(chǎn)后，當技術(shù)條件適宜時，有充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。第2節(jié) 礦井工作制度根據(jù)有關(guān)規(guī)定，達到礦井設(shè)計生產(chǎn)能力時按年工作日330天，每天三班，每天凈提升時間14小時。 第4章 井田開拓 第1節(jié) 概述 影響礦井開拓的主要因素本井田為全隱蔽式煤田，位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征。井田地面海拔標高在+280～+300m。井田開拓以考慮開采2煤層為主，進行開拓系統(tǒng)布置。方案一：主、副井井筒都設(shè)于井田中部，都打到第一水平井底車場，采用上、下山開采。開拓巷道及工業(yè)廣場布置如下圖： 開拓方案二平面圖 方案三：井田內(nèi)采用主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)，位于井田中央，打到第二水平，采用上開采。2. 提升能力大，機械化程度高。1. 100水平以下都要采用下山開采，提升、運和掘進工作量較大。方案二和方案一基本相同，只是采用兩水平后均可上山開采，在提升、運輸、通風、排水和掘進等方面比下山開采更優(yōu)越。 方案三1. 井筒工程量相對較大，基建投資減大。1. 提升相對復雜，提升環(huán)節(jié)較多。2. 地面生產(chǎn)系統(tǒng)分散，不便管理。但是單水平開采，在100水平以下都要用下山開采，提升、運和掘進工作量較大，通風、排水有點困難，費用有點高，管理增加難度。但是采用兩水平后均可上山開采，在提升、運輸、通風、排水和掘進等方面比下山開采更優(yōu)越，整體運輸費用減小，便于后期生產(chǎn)管理。綜合考慮，應(yīng)該放棄方案三，將方案一和方案二進行經(jīng)濟比較。在比較中需要說明以下幾點：（1）兩方案中階段的劃分和采區(qū)的布置均相同，故大巷和采區(qū)上山的開掘長度相同，費用也基本相同，故未對其進行比較（2）兩方案中井底車場的形式和建設(shè)費用雖稍有差別，但相對較小，故也未予以比較。 深 度（M）凈 徑（M）單 價(元/10M）費 用（萬元）方案一主 井表土段10 5148129149 基巖段 35545485159副 井表土段106174730175基巖段 30659062177石 門0000總計660方案二主 井表土段10 5148129149斜井段 60 5 51633310基巖段 35 545485159副 井表土段10 6174730175斜井段 73 651633377基巖段 30 659062177石 門總計1347方案三主 井表土段10 5148129149 基巖段 44545485200