【正文】 1 井上工人定員 ......................................... 72 管理人員 ............................................. 72 全礦人員 ............................................. 72 勞動生產(chǎn)率 .............................................. 73 采煤工效 ............................................. 73 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 井下工效 ............................................. 73 生產(chǎn)工效 ............................................. 73 全員工效 ............................................ 73 成本 ................................................... 73 全礦主要技術經(jīng)濟指標 .................................... 75 結論 ...................................................... 78 參考文獻 .................................................... 80 附錄 A ...................................................... 81 附錄 B ...................................................... 88 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 前言 中國是世界最大產(chǎn)煤國，煤炭在中國經(jīng)濟社會發(fā)展中 占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費中，煤炭占 75%以上。作為采礦專業(yè)的一名學生，我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力。 學生通過設計能夠全面系統(tǒng)的運用和鞏固所學的知識，掌握礦井設計的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的工作作風和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，培養(yǎng)自己的科學研究能力 ，提高了編寫技術文件和運算的能力，同時也提高了計算機應用能力及其他方面的能力。 本設計說明書從礦井的開拓、開采、運輸、通風、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進行了詳細的敘述，并進行了技術和經(jīng)濟比較。同時說明書圖文并茂，使設計的內(nèi)容更容易被理解和接受。由于設計時間和本人能力有限，難免有錯誤和疏漏之處，望老師給予批評指正。其地理坐標為東經(jīng) 110176。 38′ 46″；北緯35176。 47′ 12″。 地形、地貌、交通等情況 1) 地形地貌 該礦井井田位于呂梁山支脈龍門山區(qū)河津市境內(nèi)，屬低山丘陵黃土地貌景觀。 2) 水文 井田系黃河流域，黃河由北向南流經(jīng)井田西南邊緣，距井田西南邊緣約 500m。根據(jù)黃河水文站觀測結果，黃河最大流量出現(xiàn)在 1967 年 8月 11 日，水量為 21000m3/s，水位 ，含砂量 464kg/m3；最高洪水位出現(xiàn)在 1977 年 7 月 6 日，水位標高 ，流量達 14500m3/s，含砂量 621kg/m3，最大流速同日為 ；最大含砂量出現(xiàn)在 1966 年，含砂量最高達 933kg/m3(過后一天或幾小時后即恢復正常 )。因而黃河最大流量和最高洪水位、最大含砂量等都不是同一時期出現(xiàn)。 氣候地震等情況 本區(qū)屬半干旱大陸性氣候，年溫差大，夏季炎熱，冬季寒冷。 根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》 (GB500112020)（ 2020 年版）和《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（ GB183062020 圖 A1），本區(qū)抗震設防烈度為 7 度，設計 基本地震加速度值為 。據(jù)井田地層結合周圍礦井及井田內(nèi)鉆孔資料，將井田內(nèi)地層由老至新分述如下： 1)奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (O2f) 埋藏于井田深部，為煤系地層之基底，巖性為灰～深灰色厚層狀石灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r。 2)石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b) 厚度 ～ ，平均 。 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 3 3)石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t) 井田內(nèi)主要含煤地層之一，本組厚度 ～ ，平均 。主要由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色中細砂巖和 3層石灰?guī)r及 7～ 8層煤層組成。本組井田南部溝谷出露。 5)二疊系下統(tǒng)下石盒子組 (P1x) 本組厚度 ～ ，平均 。下部為中細砂巖，有時為粗砂巖，灰白色，以石英、長石為主，含泥巖碎屑。在頂部有一層雜色鋁質(zhì)泥巖、鮞狀結構。 6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組 (P2s) 本井田內(nèi)僅殘存中下部地層，最大殘留厚度 。 7)第四 系中更新統(tǒng) (Q2) 厚度 0～ ，一般為 ，分布于井田溝谷梁脊上。 8)第四系上更新統(tǒng)（ Q3） 厚度 0～ ，平均 。 9)第四系全更新統(tǒng)（ Q4） 分布于黃河河道、岸邊及溝谷底，主要為沖洪積砂土、砂礫石。山西組平均厚度為 ，含煤 4層，其中 2 號煤層穩(wěn)定可采 ，煤層厚度 ，含煤系數(shù)為 %，可采煤層厚度為 ，可采含煤系數(shù)為 %；太原組平均厚度 ，含煤 7 層，其中 10 號煤層穩(wěn)定可采，煤層厚度為 ，含煤系數(shù)為 %，可采煤層厚度為 ，含可采煤層系數(shù)為%。 1)2 號煤層：位于山西組下部，為本井田內(nèi)可采煤層之一。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局 部為中砂巖，底板砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖。上距 2號煤層 ～，平均 。煤層頂板為 K2 石灰?guī)r；底板為砂質(zhì)泥巖或泥巖。北至井子灘～店溝一線，南至船窩村，西臨黃河，與陜西省韓城市隔河相望，東至 園子溝，形狀呈倒三角形。地層總體走向 NE，一般傾角4176。區(qū)內(nèi)地下水以接受大氣降水及地表水補給為主。三疊系、二疊系、石炭系各含水巖組，處于地形較高及淺埋區(qū)時，以潛水形式向溝谷、河流排泄，受當?shù)厍治g基準面控制，深埋區(qū)則以承壓水形式自東向西或自北向南排泄至黃河或通過黃河谷底向鄂爾多斯臺拗排泄。涑水 雜巖在區(qū)內(nèi)出露很少，為風化帶裂隙水，接受大氣降水補給，以潛流形式向黃河排泄。 1)含水巖組的劃分 ①第四系孔隙潛水含水層 主要分布在廣大殘垣地帶及黃河階地，與下伏地層均為不整合接觸。因地形較陡，切割嚴重，又無良好的地下水賦存條件，大部分地段為透水不含水層；個別地方因粘土，亞砂土阻隔，含孔隙潛水，富水性極弱。 ②二疊、三疊系砂巖裂隙含水巖組 二疊系呈 NE～ SW向分布于區(qū)域中部，與石炭系整合接觸。由一套厚度各異，粒級不同的砂巖、泥巖、頁巖互層組成。屬潛水～承壓水含水含水巖組。富水性一般較差，屬高水頭、弱富水承壓含水巖組。主要為 K1砂巖、 KK K4灰?guī)r含水層。 ④奧陶系、寒武系石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組 石灰?guī)r地層主要分布在龍門口～西交口一帶，以中奧陶厚層灰?guī)r夾 3～ 4層泥灰?guī)r及中寒武鮞狀灰?guī)r為主要賦水部位。如王家?guī)X井田杜家溝平硐內(nèi)見有同 地下水流向一致的 NE～ SW 向發(fā)育的溶洞，溶洞發(fā)育奧陶系、寒武系灰?guī)r中，直徑為 1～ 2m，最深的溶洞不見底。在灰?guī)r裸露區(qū)，半裸區(qū)，灰?guī)r水為裂隙～巖溶潛水，水位埋藏深，接受大氣降水垂直滲透補給。 ⑤涑水雜巖風化帶裂隙水 涑水雜巖出露在禹門口～西磑口一帶，主要為片麻巖含水，地下水多賦存于風化帶裂隙及構造裂隙中，屬裂隙潛水，富水性一般較差，但匯集流量較大。風 化帶深度一般在 40 余米，接受大氣降水及其它含水層的補給。 三疊系、二疊系、石炭系等含水層在裸露區(qū)接受大氣降水補給，在地形較高的淺埋區(qū)，在當?shù)厍治g基準面以上以潛水形式向溝 (河 )谷排泄。在深埋區(qū)為滯流區(qū)。 3)區(qū)域構造對水文地質(zhì)條件的控制作用 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 7 自禹門口至根底，山西斷隆發(fā)育寒武系，二疊系地層，其總體構造為走向 NE～ SW，傾向 NW 的單斜構造組成。臺頭～禹門口斷隆內(nèi)灰?guī)r地下水呈復雜的單向輻射運動形式。 水文地質(zhì) 1)井田地表水體及河流 本區(qū)屬黃河流域。 2)井田含水層 ⑴第四系孔隙含水層 松散含水層在井田內(nèi)不甚 發(fā)育，零星出露于溝谷梁塬上，不整合堆積在不同的基巖風化面上。含水微弱。泉流量 ～ ，含水性尚好，為山區(qū)主要飲用水，對礦井開采無影響。呈泉水出露，流量 ～ L/s。王家 嶺井田 13 號孔涌水量 L/s， 1138 號孔涌水量 L/s。巖性為灰白色，淺黃灰色，厚層狀，局部變?yōu)楸訝?，裂隙不發(fā)育，平均厚 。鉆孔抽水試驗，單位涌水量 ～ L/s，水位標高 ～ ，為較弱含水層。 ⑹太原組底砂巖－裂隙承壓含水層 灰白色～粗粒石英砂巖，厚度變化大，有分叉現(xiàn)象，一般厚 。鉆孔抽水試驗單位涌水量 ～ L/；水位標高 ～ ，屬弱含水層，為 12 號煤層直接充 水巖層。 SO4Na ⑺奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 奧陶系石灰?guī)r出露于井田南部外圍，露頭所見溶洞、裂隙，節(jié)理比較發(fā)育，杜家溝平硐中見有古溶洞。 Mg 型，總礦化度 。 ⑻中寒武系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 寒武系中統(tǒng)，在井田東南外大片出露，受大氣降水補給條件良好。西硙口泉出露于徐莊組石灰?guī)r裂隙中，泉流量 。使各水層之間呈相近平行的儲水系統(tǒng)，互不影響，井田內(nèi)起主要作用的隔水層段有三層段： ⑴山西組頂部泥巖隔水層段 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 9 山西組頂部泥巖層段，為泥巖、粉砂巖組成隔水層段，層位厚度穩(wěn)定，為 2 號煤層上部含水層與下石盒子組含水層之間良好的隔水層段，起到良好的相對隔水作用，使各含水層無水力聯(lián)系。 ⑶太原組底部及本溪組與奧灰侵蝕面之間的泥巖隔水層段 太原組底部及本溪組為良好的泥巖、粉細砂巖、鋁土泥巖組成良好的隔水層段，使奧灰?guī)r溶水與太原組巖溶水之間及 K1砂巖含水層之間無水力聯(lián)系，起到良好的相對隔水作用。通過抽水試驗，井田內(nèi)含水層含水微弱，均為弱含水層。 井田開采 10 號煤層， 2號煤層位于山西組下部，其直接充水含水層為頂板以上砂巖裂隙含水層，含水層水通過裂隙、采空冒落帶、導水裂隙帶入滲。井田 2 號煤層最低底板標高為 。 據(jù)突水系數(shù)公式S PT=M 式中： Ts—— 突水系數(shù)， MPa/m； P—— 隔水層底板所能承受的水頭壓力， MPa； M—— 底板隔水層厚度， m； 2號煤層最大突水系數(shù)： Ts=(+) 103/=(MPa/m) 10 號煤層最大突水系數(shù)： Ts=(+) 103/=(MPa/m) 經(jīng)計算 10 號煤層最大突水系數(shù)分別為： 、 。 2 號煤層突水系數(shù)僅為 ， 10 號煤層突水系數(shù)僅為 ，均小于臨界突水系數(shù) ，沒有突水危險，屬安全區(qū)，井田 10 號煤層水文地質(zhì)條件為中等類。 ②采空區(qū)積水對礦井充水的影響 據(jù)礦方提供，該礦開采 2 號煤層，采空區(qū)積水量約 202000 m3， 10 號煤層采空區(qū)內(nèi)無積水。 ⑵現(xiàn) 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》導水裂隙帶公式計算 2 號煤層開采所產(chǎn)生的導水裂隙帶高度 : 2 號煤層頂板為砂巖，采用公式如下： 公式一： 公式二： 20 +10mHM? ? 冒落帶最大高度： 1 0 0 MH m = 2 .24 .7 M + 1 9 ??? 式中 : Hli—— 導水裂隙帶高度（ m）； Hm—— 冒落帶高度（ m）； M—— 累計采厚（ m）。冒落帶高度 ～ 。5 .61 .6 3 .6m MH M? ???100 177。 10 號煤層平均厚度 ,一次采全高 ,計算后導水裂隙帶高度為 : 公式一計算結果： ～ ，公式二計算結果： 。 2 號煤層距地表 ，故導水裂隙帶未達地表，地表水體對煤層開采的影響較小，但在今后開采中一定不能輕視地表水體對煤層開采的影響。 ⑶水害防治措施 ①技術措施 a、地面防治水 矸石和爐渣等固體廢物不得棄于溝谷中，以免淤塞河道，造成行洪不暢。 b、井 下防治水 井田內(nèi) 2號煤層基本開采完畢， 10 號煤層開采面積較小，井田南部小窯未破壞 10 號煤層，井田南部采空區(qū)較多，是防治水的關鍵。 發(fā)現(xiàn)透水預兆必須停止作業(yè)，采取措施，并向調(diào)度室報告。 井下水泵必須設置三臺，一臺使用、一臺備用、一臺檢修，確保正常使用。 ②管理措施 平時加強防訊宣傳；建立探放水管理制度；做好防 水計劃；成立“雨季二防”指揮部；組織雨季前“三防”大檢查；加強職工培訓，保證安全生產(chǎn)。 中國礦業(yè)大學（北京） 2020 級本（專）科生畢業(yè)設計（論文） 13 在礦井生產(chǎn)建中，尚未發(fā)生過大的水害，但是仍不能放松對水害的防治工作，具體應做到： 每年汛期前必須將井筒周圍的導水渠挖好疏通，并由專人負責。 必須隨時觀察井下各種涌水現(xiàn)象，做好常規(guī)礦井水文地質(zhì)工作。 對有潛在危險的地段，應做到“預測預報，有掘必探，先探后采，先治后采”。含水層距主要可采煤層近，但其含水微弱，斷層不發(fā)育，含水層對煤層