白塔井田设计煤矿毕业设计说明书.doc

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1、目录目录1第一章 矿区概述及井田特征51.1 矿区概述5 1.1.1 矿区地理位置及交通条件51.1.2 矿区地形、地势及河流61.1.3 矿区气象61.1.4 矿区地震震级及裂度61.2 井田地质特征61.2.1 煤系地层61.2.2、标志层特征81.2.3 区域构造概况101.2.4井田地质构造101.3 矿井水文地质特征131.3.1 地表水概况131.3.2 矿区水文地质概况131.3.3 含水层特征141.4 煤层特征151.4.2 煤的物理性质及煤岩特征151.4.3 煤类的确定及煤类分布161.4.4 煤的化学性质及有害元素161.5 煤层的含瓦斯性、自燃性、爆炸性16第二章 井

2、田境界和储量172.1 井田境界172.2 井田工业储量172.2.1 储量的计算182.3 井田可采储量182.3.1 矿井设计资源储量182.3.2 矿井设计可采储量19第三章 矿井生产能力、服务年限及工作制度213.1 矿井生产能力及服务年限213.1.1 矿井设计生产能力213.1.2 矿井服务年限223.2 矿井工作制度22第四章 井田开拓244.1 概述244.1.1 地质构造244.1.2 煤层赋存状况254.1.3 水文地质情况254.1.4 地形因素254.1.5 综述254.2 确定井田开拓方式264.2.1 确定井筒形式、位置、数目及坐标264.2.2 工业场地的位置28

3、4.2.3 盘区划分284.2.4 主要开拓巷道284.3 开采水平的设计284.3.1 水平划分的原则284.3.2 方案比较294.4矿井基本巷道344.4.1 井筒344.3.2 井底车场及硐室384.3.3 主要开拓巷道404.5 开拓系统的综述41第五章 采煤方法和盘区巷道布置435.1 煤层的地质特征435.1.1 采区区位置435.1.2 盘区煤层煤层特征435.1.3 开采煤层的瓦斯及煤尘情况435.1.4 水文地质445.1.5 地质构造445.2 采煤方法和回采工艺445.2.1 采煤方法的选择445.2.2 回采工艺445.2.3工作面长度的确定525.2.4 支护方式5

4、45.2.5 正规循环方式和劳动组织方式555.2.6 机电设备的使用、维护、检修及搬运575.3 开采巷道和生产系统625.3.1 概述625.3.2 盘区生产能力和服务年限635.3.3 盘区形式645.3.4盘区生产系统645.4 盘区车场设计及硐室655.5 盘区采掘计划665.5.1 盘区巷道的断面和支护形式665.5.2 盘区巷道的掘进方法和作业方式675.5.3工作面推进速度、生产能力、盘区回采率67第六章 矿井运输与提升686.1 概述686.1.1 矿井设计生产能力及工作制度686.1.2 煤层及煤质686.1.3 运输距离和货载量686.1.4 矿井运输系统696.1.5

5、矿井提升概述696.2 盘区运输设备的选择706.2.1 设备选型原则706.2.2 盘区运输设备选型及能力验算706.3 主要巷道运输设备的选择726.3.1 主运输大巷设备选择726.3.2 辅助运输大巷设备选择736.3.3 运输设备能力验算746.4 主井提升756.4.1 主井提升原始数据756.4.2 提升容器的确定756.4.3 钢丝绳的选择776.4.4 提升机的选择786.4.5 提升电动机的选择786.4.6 提升机相对井筒的位置796.4.7 提升系统的总变位质量796.4.8 对防滑性能的分析856.4.9 提升机提升能力的验算866.5 副井提升设备的选择866.5.

6、1 选型依据866.5.2 罐笼的选择866.5.3 钢丝绳的选择866.5.4 提升机的选择87第七章 矿井通风与安全887.1 矿井概况、开拓方式及开采方法887.1.1 矿井地质概况887.1.2 开拓方式887.1.3 开采方法887.1.4 变电所、充电硐室、火药库897.1.5 工作制、人数897.2 矿井通风方式与通风系统的选择897.2.1 矿井通风系统的基本要求897.2.2 矿井通风方式的选择897.2.3 矿井主要通风机工作方式选择907.2.4 盘区通风系统的要求917.2.5 工作面通风方式的选择927.3 盘区及全矿所需风量927.3.1 工作面所需风量的计算937

7、.3.2 备用面需风量的计算947.3.3 掘进工作面需风量947.3.4 硐室需风量967.3.5 其他巷道所需风量967.3.6 矿井总风量967.3.7 风量分配977.4 矿井通风阻力计算987.4.1 矿井通风总阻力计算原则987.4.2 矿井最大阻力路线997.4.3 矿井通风阻力计算997.4.4 矿井通风总阻力1007.4.5 两个时期的矿井总风阻和总等积孔1017.5 选择矿井通风设备1027.5.1 选择风机的基本原则1027.5.2 选择主要通风机1027.5.3 电动机选型1057.6 防止特殊灾害的安全措施1067.6.1 预防瓦斯的措施1067.6.2 预防粉尘的措

8、施1077.6.3 防止井下火灾的措施1087.6.4 防水措施1087.6.5 顶板管理1097.6.6 防突管理109第八章 矿井排水1108.1 概述1108.1.1 概况1108.1.2 排水系统概述1108.2 排水设备选型1108.2.1 初选水泵1108.2.2 管路的确定1128.2.3 管道特性曲线及工况的确定1138.2.4 检验计算1158.3 水仓及水泵房1168.3.1 水仓1168.3.2 水泵房1178.4 技术经济指标117第九章 技术经济指标119第十章 经济技术综述121感 谢122参 考 文 献123第一章 矿区概述及井田特征1.1 矿区概述 1.1.1

9、矿区地理位置及交通条件白塔矿位于河北省邢台市西南约35km，南部与邯郸地区武安市相接。东距京广铁路褡裢车站25km，煤矿外运铁路专线从矿山村铁路专线权村站接轨，延伸到矿工业广场。井田内有两条主要公路邢（邢台）渡（渡口）、邢（邢台）都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便（如图1.1）。图1.1 白塔矿交通位置图1.1.2 矿区地形、地势及河流白塔井田位于太行山中段东麓山前丘陵地带，地势西高东低，海拨在194.10339.6m之间，地表起伏较大，基岩裸露面积较小，属山前冰碛台地地形。井田内地表水系不发育，仅有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪3条季节性小溪，均属北洺河支流，雨季时出现水流，旱季断

10、流。该矿区最高洪水位+114m。1.1.3 矿区气象矿区为温带大陆性气候，四季分明，春季干旱多风沙，、夏季炎热雨水多，秋季干燥日照长，冬季寒冷雨雪少。根据沙河市赵泗水气象站的资料，年降水量为751.9256.4mm，平均497.0mm，雨季多集中在七、八月份。年蒸发量1472.92268.3mm，平均1719mm。年平均相对湿度66.0%，年平均气温为13.0左右，历史最高气温40.1，最低气温-16.6。降雪及冻结日期自12月初至次年3月初，约80余天。平均风速3m/s左右，春季最大风速可达15.3m/s，风向以北、东及南风居多。1.1.4 矿区地震震级及裂度根据历史记载，涉县1314年10

11、月5日发生过6级地震，磁县1830年6月12日发生过7.5级地震，邢台地区隆尧县1966年3月8日发生过7.2级地震，本矿区位于涉县、磁县及邢台之间，因此，有发生地震活动的可能。邢台矿区处于地震强烈度67度区。 根据国家地震局、建设部发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区划图和中国地震烈度区划图使用规范的通知”，邢台地区地震烈度为7度。1.2 井田地质特征1.2.1 煤系地层矿区内主要含煤地层为近海型海陆交互相含煤岩系的石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，次为石炭系中统本溪组。区内共含煤19层，可采与局部可采煤层10层，自上而下依次为：1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9

12、#、10#煤层。煤层总厚度17.3米，其中山西组1#煤平均煤厚2.8m，2#煤平均煤厚5.7m；区内煤类1#、2#、3#煤以无烟煤为主，局部地段为贫煤，其余煤层均为无烟煤。现白塔矿开采煤层为1#、2#详见白塔井田煤系地层综合柱状图（附图2）。现分述如下：(1)、石炭系中统本溪组（C2b）为本区次要含煤地层，属一种在凹凸不平的古剥蚀面上填平补齐性质的沉积建造。厚度6.9830.50m，平均厚17.56m。因沉积基底起伏不平，厚度变化较大。本组中下部以铝土质泥岩及铝土质粉砂岩为主，具鲕状结构，富含菱铁矿及黄铁矿鲕粒，水平层理和块状层理发育，海相底栖生物化石和植物化石少见，仅顶部含少量植物根化石。属

13、泻湖海湾相沉积；本组上部由石灰岩夹煤组成。石灰岩称之为本溪灰岩，一般分为二层，全区稳定分布，所夹10#煤层属不稳定局部可采煤层，属浅海相与滨海泥炭沼泽相交互沉积。(2)、石炭系上统太原组（C3t）为井田主要含煤地层之一，厚102.53186.44m，平均135.50m。属滨海平原上形成的海陆交互相含煤建造。含海相灰岩46层，含煤69层。根据岩性岩相及含煤性特征，分上、中、下三部分予以描述：太原组下部从本溪灰岩顶界至8#煤层顶面。平均厚32.62m，为太原组中的主要含煤层段。属滨海泻湖相与泥炭沼泽相交替成煤环境。岩性主要由泥岩，粉砂岩夹煤层组成。泥岩致密、细腻有滑感，铝质含量高，具鲕状结构，块状

14、层理；粉砂岩多呈灰黑色，中厚层状，含有菱铁矿和较多的黄铁矿结核，层理不显。本层段含9#、8#两层煤。9#煤层为井田较稳定的主要可采煤层，在井田南部存在岩浆岩侵入现象；8#煤层为极不稳定的局部可采煤层。太原组中部从8#煤层顶面（即大青灰岩底面）至野青灰岩顶面。厚度平均80.3m。为太原组含煤层数多，但煤层薄的次要含煤层段。属于河流作用为主的三角洲相沉积和浅海相沉积。岩性主要由粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩组成，夹45层石灰岩及47层薄煤层。灰岩自下而上依次为大青、中青、小青、伏青及野青灰岩。除小青灰岩外，共余四层灰岩全区稳定发育，是区内良好的对比标志层。煤层自下而上依次为顶部4#、5#煤层；中部的6#

15、、6下#及7#煤层。4#、6#、7#层为不稳定的局部可采煤层。其余煤层均为不稳定到极不稳定的不可采煤层。在井田南部自6#煤层往下，有岩浆岩局部穿层侵入现象。太原组上部从野青灰岩底界至一座灰岩顶面。厚度平均14.73m。为太原组次要含煤层段，以滨海海湾相沉积为主。岩性主要由粉砂质泥岩组成，中夹一层3#煤层。含菱铁矿及黄铁矿结核，水平层理发育。顶部含一层薄层石灰岩，称之为一座顶岩，分布很不稳定，常相变为海相泥岩。所夹3#煤层，层位较稳定，但厚度薄且变化大，属极不稳定的不可采煤层。本组为典型的海陆交互相沉积，由浅海相和陆海过渡相组成，标志层多且稳定。含煤地层厚度变化较大，但在井田内有规律可寻。为本井

16、田重要的含煤地层总体表现为栾卸向斜及白塔向斜轴部沉积厚度较大，一般在140150m间，其余大部分地段厚度在120130m左右。本组与下伏地层本溪组呈整合接触。（3）、二叠系下统山西组（P1s）为主要含煤地层。该组厚度50.68116.7m，平均83.80m，形成于滨海冲积平原环境。共含煤24层。根据岩性岩相及含煤性特征，可分为上下两部分。煤层集中发育在本组下部，本矿主采煤层2#煤就在此组下部。山西组下部自一座灰岩顶界或2#煤层底板砂岩底界到1#煤层顶面。平均厚45.1m，为山西组含煤层段。岩相以三角洲平原相、湖泻相及河流相为主。岩性主要由中细粒砂岩及粉砂岩夹煤层组成。底部砂岩分选中等，具板状斜

17、层理。粉砂岩富含泥质及黄铁矿结核。2#煤层顶部砂岩分选较差。长石含量较高，具大型板状交错层理，底部常有冲刷现象存在。本层段所夹1#、2#煤层分布稳定，为主要可采煤层。山西组上部自1#煤层顶面至下石盒子组底部“骆驼脖”砂岩底面。以湖泊相沉积为主，夹有河流相沉积。岩性由粉砂岩、砂质泥岩组成，夹有中细粒砂岩。在底部偶见12层煤线，极不稳定。本组含煤地层厚度总体变化规律是由西向东逐渐变薄。井田西部沉积厚度一般为90110m，中部一般为8090m，东部一般为7080m。1.2.2、标志层特征本矿区含煤地层厚度变化较大，岩性也有变化，但仍有规律可寻。各煤层间标志层层位基本稳定，特征明显，是良好的对比依据。

18、同时各煤层本身在结构、厚度、顶底板、煤质、层间距及物性等方面也有明显的特征，因而煤层本身也是较好的标志层。各煤层间的主要标志层自下而上依次为鲕状铝土质泥岩、本溪灰岩、大青灰岩、中青灰岩、伏青灰岩和野青灰岩，其特征如下：（1）、鲕状铝土质泥岩位于本溪组底部。灰白色、灰色，富含菱铁矿及黄铁矿结核而形成鲕粒结构。此标志层全区基本发育。一般厚48m，局部相变为铝土质粉砂岩，上距本溪灰岩8.5m左右。（2）、本溪灰岩位于本溪组上部。岩性为灰至深灰色中厚层状石灰岩，细晶质结构，含丰富的蜓科动物化石。全区分布稳定，厚度0.398.61m，平均2.97m，中夹10#煤层为其一大特征，上距9#煤层平均15.93

19、m。（3）、大青灰位于太原组下部，全井田分布稳定，是煤系地层中最厚的一层灰岩。呈灰色，中厚层状，具方解石脉及燧石结核，含海相动物化石。厚0.539.71m，平均4.67m，为8#煤层直接顶板，上距中青灰岩11m左右。（4）、中青灰岩位于7#煤层与大青灰岩之间。全井田除在一、三、五、八采区的部分地区发生尖灭及在温庄以东存在一条南北向尖灭带外，其它地区均有发育。厚度0.363.69m，平均1.23m。灰黑色显晶质结构，充填有方解石细脉，含海相动物化石。上距伏青灰岩平均13.28m。（5）、伏青灰岩位于太原组中部。灰及深灰色薄层中厚层状，显晶质结构，质纯，具方解石脉，含有较多蜓科动物化石。厚度0.3

20、93.40m，平均2.46m，层位稳定，为6煤层直接顶板。上距3#煤层021.30m，平均13.59m。上距野青灰岩平均44.73m。（6）、野青灰岩位于太原组上部。深灰色中厚层状，隐晶质结构，致密坚硬，含硅质，具方解石细脉穿插，含腕足类动物化石。厚0.703.76m，平均2.31m，为4#煤层直接或间接顶板，上距3#煤层3.2712.14m，平均6.54m。本井田在地质勘探期间，煤岩层对比采用了标志层、层间距、煤厚、电测井曲线等多种综合对比方法，对比依据充分，煤层层位确定准确，对比结果可靠，详见矿井煤岩层对比图（附图4）。表1.1 煤层与含煤地层对应关系表煤层编号地层地层平均厚度（m）稳定性

21、、可采性1#山西组下部28.50主要可采煤层2#3#太原组上部14.73层位稳定不可采4#太原组中部80.30不稳定不可采5#不稳定不可采6#不稳定局部可采7#不稳定局部可采 续表1.1煤层编号地层地层平均厚度（m）稳定性、可采性8#太原组下部32.62极不稳定局部可采9#不稳定不可采10#本溪组17.56不稳定局部可采1.2.3 区域构造概况白塔矿位于武安断陷北部，太行山隆起带东侧，为新生代华北盆地的西部边缘，隆尧南正断层上盘（南侧）至名河一线，与隆尧南正断层平行展布的向斜、背斜的褶皱构造位置。见邢台矿区区域构造纲要略图（图41）。1.2.4井田地质构造白塔井田位于太行山隆起带与山前大断层之

22、间的过渡地带，即武安断陷的北部。为一不完整的、被NNE向断层切割的NNE向白塔向斜与NWW向栾卸向斜相复合的构造。井田东部规模较大的NNE向向斜称为白塔向斜。该向斜宽缓开阔，略显波状起伏，向斜形态较清晰完整。在第12勘探线以南，发育一轴向NWW向的向斜，称为栾卸向斜。白塔向斜与栾卸向斜之间还有李石岗向斜及李石岗南背斜等次级褶皱构造。区内大中型断层大多分布在白塔向斜东翼及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入，如图13白塔井田构造纲要图。现将白塔井田主要构造简述如下：图1.3 白塔井田构造纲要图1、褶皱（1）、白塔向斜（f1）位于井田东部，自南向北略呈弧形伸展，1914线弧形向东凸起，尔后近

23、SN向N伸展至7线，再自7线呈NNE向伸出北部井田；北部在上关一带仰起，平均仰角14，轴部出露地层为二叠统上石盒子组二段（P2s2）、一段（P2S1）两翼地层分别为下石盒子组一、二段（P1x1、P2x2）、山西组（P1sh）、太原组（C3t）。东翼倾角较大为1025，局部达30，平均17左右，地层走向NW近SN，倾向SWW。西翼倾角较缓为815，平均11，地层走向NENNW向，倾向NESE。（2）、栾卸向斜（f2）位于井田中南部。基岩地质图上显示其轴部出露最新地层为上二叠统石盒子组二段、一段（P2s2、P2S1），南翼地层分别为上二叠统石盒子组一段（P2s2），下二叠统石盒子组一段、二段（P1

24、x1、P1x2）、山西组（P1sh）、石炭系太原组（C3t）、本溪组（C2b）和奥陶纪灰岩（O2f）。北翼出露较新地层为上二叠统石盒子组一段（P2S1），及下二叠统石盒子组二段（P1x2），向斜轴自1616孔北部呈NWW向往偏西方向延伸，先后被F5、F10、F4断层切割，呈右行扭动于12031200孔一线，伸向山西组煤系地层。向斜轴延展长度30km左右。该向斜呈缓波状起伏，北翼平均倾角14，南翼平均倾角17，总体为一不对称的宽缓向斜。（3）、李石岗向斜（f3）位于井田西部，褶皱规模不大，由于受比邻的向斜、背斜的复合干扰，至12勘探线褶皱轴向近SN，自12线至11线轴向转为NW向，再自11线至1

25、0线为NE向呈现向西凸的弧形，再以N23W向8线伸展，在807钻孔西北侧仰起，且轴向向西偏转，最后消失在5线以南。向斜东翼倾角较缓，平均11，向西倾斜；西翼较陡，平均倾角16，因而也是一条不对称的宽缓向斜，井田内断续延伸长度达3km左右。(2) 断层 白塔井田断裂构造的总体特点是：断层性质绝大部分为正断层，断层走向以NNE为主，大中断层主要集中在井田东南部，井田西北部小断层与层滑构造发育。据矿井地质资料井田内现已发现大小断层693条。其中落差30m以上的断层12条；落差2030M的6条；落差1020m的12条；落差510m的15条，其余均为落差5m的小型断层，是在1#、2#煤层开采过程中揭露的

26、。详见白塔矿区主要断层一览表1.2（3）岩浆岩本区自燕山运动以来，岩浆侵入活动频繁，使煤系地层受到不同程度的影响。岩浆活动对4#煤层以上影响不大，而对6#煤层以下均有不同程度的影响，尤其对9#煤层影响严重。据测算，9#煤层受岩浆岩吞蚀、部分吞蚀及直接接触影响的面积约3.5km2，占9#煤层总面积的18.6%。表1.2 白塔井田大中型断层一览表序号编号断 层 产 状落差长度控制情况走向倾向倾角1F1N10-25EW7056-72m6km井田东部边界。2F2N10EW7010-35m1.6km中央石门未揭露。3F3N25-40ENW5840m3.4km据一采区、二采区揭露，落差自下而上变小，走向有

27、变化。4F4N15E-N20WE7013-40m2.4m12勘探线以北2#煤层位未见。1.3 矿井水文地质特征1.3.1 地表水概况井田范围内没有常年性地表水，季节性的小溪流有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪。虽然位于井田外围，但仍处于井田所属水文地质单元。对本矿井具有间接充水意义的河流有南沙河和马会河等。1.3.2 矿区水文地质概况邯邢矿区以黑龙洞泉群、邢台百泉泉群、临城坻河泉群集中排泄点及其各自的径流区分别划分为三个水文地质单元，按其相对位置称之为南单元、中单元和北单元。百泉水文地质单元面积3843km，寒武及奥陶系灰岩裸露面积为645km，直接接受大气降水补给，全区补给量约为6.911m/

28、s。百泉水文地质单元为一基本独立且封闭的单元，东北界为邢台大断层；西界为寒武系中统毛庄组相对隔水层；南界为北名河地下分水岭。西部山区的灰岩裸露区是区域地下水的补给区，大气降水沿灰岩露头直接下渗，形成面状补给，白马河、七里河、沙河、马会河、北名河等地表径流的渗漏，形成线状集中补给。当地下水由垂直运动转变为水平运动以后，由于岩溶裂隙的发育严格受构造和岩浆岩的控制，从而使地下水的汇集和运动具有明显的径流条带和方向性。区域岩溶地下水的径流方向总的是以百泉为集中排泄点，由西北、西、西南三个方向汇集。在构造、岩浆岩及岩性的制约下，形成了五个径流带： （1） 白马河径流带源起潭村以西，经西南庄、张东流至达活

29、泉、百泉，流量约0.70 m3s。（2） 七里河径流带源起皇台底以西，经南石门、孔村流至达活泉、百泉，流量约1.40 m3s。（3） 沙河径流带源起西佐村，沿綦村岩体北侧经西坚固、祁村转向东北与七里河径流带汇合至达活泉、百泉，流量约1.75 ms。（4） 北名河径流带，主要是汇集西南山区地下水，在北名河以北形成地下径流，地下水流向北东，沿矿山岩体东侧经郭家岭、玉石洼至惠兰村后分流，一股向北进入西石门铁矿，一股向北东经郭二庄、王窑以后又沿白塔向斜两翼分流，两支在中关合并以后，受綦村岩体阻挡，除一部分向北与沙河径流带汇合外，大部分折向东流至百泉，流量约为2.8 m3s。 （5） 紫山百泉径流带流量

30、约为0.40 m3s。百泉及达活泉是邯邢中单元百泉汇水带地下水的主要排泄区。根据1963年资料，白马河北岸最高洪水位线设有5个洪水位点，记载最高洪水位为+111.48m+102.54m；瞎马河最高洪水位线两岸设有21个洪水位点，记载最高洪水位为+120.61m+87.24m。白马河在东青山村以东河床下伏寒武、奥陶系碳酸岩地层，地表水在此可渗入河床补给岩溶地下水。（6） 矿井涌水量矿井正常用水量为192m3/h，最大用水量为211m3/h。1.3.3 含水层特征根据岩性、结构、富水特征及其对开采煤层的影响程度，参考区域含水岩组情况，矿区含水层（组）划分如下：图1.4 奥陶系灰含水层分组及分段柱状

31、图1.4 煤层特征1.4.2 煤的物理性质及煤岩特征各煤层均为高变质煤，为黑色灰黑色，受构造破坏，裂隙十分发育，煤体结构多为碎裂结构和碎粒结构，硬度较小，机械强度低。燃烧时难燃、无烟，无火焰或火焰短，不熔不膨胀。视相对密度无岩浆岩区1.401.50，岩浆岩区1.60。煤岩成分由镜煤，亮煤、暗煤和丝炭组成。太原组各煤层以半亮型为主，山西组1#、2#煤层则以半亮型和半暗型为主，含有较少量的暗淡型煤。1.4.3 煤类的确定及煤类分布1、2、9各主要可采煤层煤布着贫煤和无烟煤两大类，各煤层煤类以三号无烟煤为主，局部为贫煤。1#煤层以第10勘探线为界，2#煤层以第10勘探线以北150m为界，3#煤层以第

32、7勘探线为界，北部为贫煤，南部为无烟煤。4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#煤层全属无烟煤。1.4.4 煤的化学性质及有害元素A 化学性质6#、7#、8#、9#煤的水分为2.232.67%，其它煤层煤的水分为1.502.45%，风氧化的煤水分明显增高，达3.11%以上，最高达20.78%。各煤层灰分变化较大，3#、6下#、8#煤层属低灰煤； 1#、2#、4#、5#、6#、7#、9#、10#煤层属中灰煤。各煤层经1.41.5比重液洗选后灰分大大降低，浮煤灰分一般在8%左右。各煤层中1#、2#煤层属特低硫煤；3#、4#、5#、6#、6下#和9#煤层属中高硫煤；7#、8#和10#煤层属高硫煤。

33、经过浮选太原组各煤层硫分含量有较大幅度降低，脱硫率在40%以上。B 有害元素依据现行磷含量和砷含量分级标准，3#、4#、6下#煤层属特低磷分煤；2#、6#、8#、9#、10#煤层属低磷分煤；1#、7#煤层属中磷分煤。各煤层原煤砷均属一级含砷煤。1.5 煤层的含瓦斯性、自燃性、爆炸性本井田煤层瓦斯含量均很低，属低沼矿井，据化验资料，瓦斯绝对涌出量为：1.275.56m3/min，平均4.75 m3/min，相对涌出量为：0.393.38m3/t，平均1.17 m3/t。煤尘爆炸指数为：为38.4264.20；本区由于煤燃点低，易自燃发火，煤尘试验结果为火焰长度40mm，岩粉量55%，具有爆炸性。

34、自燃发火期为3-6个月。第二章 井田境界和储量2.1 井田境界白塔矿井田面积比较规则为矩形，只有北面止于落差为30m的断层，都以勘探线为界，走向长度为7970m,倾向长度为3975m。井田境界以四个点坐标来确定，具体坐标如下表：表2.1 井田边界点坐标表边界点经纬1234经向38.841252.545274.943236.3纬向119262.8116230.3120258.51223002.2 井田工业储量白庄矿煤田为掩盖式煤田，一般埋深不超过600m，本次储量计算深度为600m，即水平标高-390m，煤层埋藏较深，计算垂深在600m左右。本井田勘探类型为二类一型，即中等构造。白庄矿井田为缓倾

35、斜煤田，煤层倾角一般为3.6o10o，只有东南部倾角略陡些，也只有10o。将井田分为三部分：北部单斜区，位于中部断裂带北侧，北止于30m的断层，西止于井田边界线，东到东侧井田边界线，南以中央大断层为界，平面上呈三角形，面积大约为5.9K，平均倾角7，角度基本一致，没有大的变化。西部波曲区，位于中央大断层南侧，东止于白塔南向斜轴线，西部与南部以井田境界为界，呈不规则四边形，面积大约13.1Km2，本区构造复杂，内含白塔西向斜，断裂较发育，褶皱明显。走向与井田走向不一致，大致为南北走向，平均倾角4。 东部断层区，位于白塔南向斜轴线以东，北至于中央大断层，东至井田边界，面积大约为3.2Km2，平均倾

36、角10， 区内构造复杂，以断裂为主，断层很多，落差从1030m不等。2.2.1 储量的计算储量计算公式：Q=SM 式中 Q-储量（万t）S-煤层面积（m2）M-煤层平均厚度（m） -煤的容重(t/m3),取1.4经过计算，整个矿井的平均角度为6,井田工业储量分别为：Q G=79703975cos68.51.4=379077551t2.3 井田可采储量2.3.1 矿井设计资源储量矿井设计资源储量：矿井工业资源储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源储量，称矿井设计资源储量。在本井田范围内，各类煤柱的留设原则为：断层煤柱：断层按其落差大小及对

37、煤层的破坏程度而留设保安煤柱，落差50m者，两侧各留30m（水平距离），落差20m（水平距离），两侧各留20m（水平距离），落差20m 者，不留保安煤柱。井田边界煤拄：按25m（水平距离）留设。三下保安煤柱设计时,松散层移动角=45 走向移动角=70上山移动角=70下山移动角=70-0.6煤层真倾角，=7白塔矿上层无水体和其他建筑物，无需留设防水煤柱和地面建（构）筑物煤柱，只需留设断层煤柱和井田境界煤柱。煤柱损失如下表：表 2.3 煤柱损失表一煤柱损失面积（m）煤柱损失量（t）断层煤柱301698.93590215.9井田境界煤柱 521502.0546205874.44故矿井设计资源储量为：

38、Q= Q Q 1 Q 2 （2.2） 式中 Q 工业储量（t）；Q 1断层煤柱损失（t）；Q 2井田境界煤柱损失（t）；Q=3790775513590215.9 6205874.44=369281461t2.3.2 矿井设计可采储量矿井设计可采储量：矿井设计资源储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿井设计可采储量。在本井田范围内，工业广场煤柱的留设原则为：井田开采初期, 由于工业广场范围内布置主、副井和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为400450=300000m2，井田范围内的松散层为80m，=45，上山移动角=70,下山移动角=70-0.6煤层真倾角，=7,根据

39、垂直剖面法经过计算，得工业广场保护煤柱为1062975m2。其质量为1062975/cos68.51.4=12719078.9t。矿井工个影场地占地指标如下表：表2.4 矿井工业场地占地指标井 型大 型 井中型井小 型 井生产能力（万吨/年）120、150、300、30045、60、909、15、21、30占地指标（公顷/10万吨）0.81.11.32.42.02.5可采储量为： Q=（Q G -P）K 式中 Q 可采储量；Q G工业储量；P保护煤柱；K设计采区回收率,厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.80；薄煤层不低于0.85Q=（379077551-22515169.2）75%=26

40、7421787t=267Mt总煤柱损失表如下：边界煤柱（t）断层煤柱（t）工业广场煤柱（t）总煤柱损失（t）6205874.443590215.912719078.922515169.2表 2.5 各煤柱损失表二第三章 矿井生产能力、服务年限及工作制度3.1 矿井生产能力及服务年限3.1.1 矿井设计生产能力白塔矿井田储量丰富，煤层赋存稳定，顶底板条件好，断层少，倾角小，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，煤质为优质无烟煤，交通运输便利，市场需求量大，宜建大型矿井。确定白塔矿矿井设计生产能力为3.0Mt/a。表3.1 新建矿井设计服务年限 矿井设计生产能力(Mta)矿井设计

41、服务年限(a)第一开采水平设计服务年限(a)煤层倾角25煤层倾角2545煤层倾角4560及以上7035-30506030-12245025201504509402015 153.1.2 矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。白塔矿矿的可采储量为267421787t，除去1.2储量备用系数，按设计生产能力计算矿井服务年限按设计生产能力300万t/a计算，矿井服务年限： 式中 Z可-矿井可采储量（万t）A-矿井设计生产能力（万t/年）T-矿井服务年限（a）K-储量备用系数，取1.2 代入数据,得T=26742.2/3001.2 =74.3年按新建矿井设计服务年限，本矿井设计服务年限为75年，符

42、合规定。参见表3.1-1表。我国煤矿目前有向大型矿井发展的趋势，设计300万t的井型，达产后，当技术条件适宜时，有充裕的能力来提高产量，用以增产。综合各方面的原因，矿井年产300万t是符合要求的。3.2 矿井工作制度根据有关规定，达到矿井设计生产能力时按年工作日300天，每天四班，每天净提升时间14小时。 采用“四六”制作业，三采一准，即三班（早 晚 夜）采煤一班（中班）检修。工作面循环作业图表见图3-1第四章 井田开拓 井田开拓方式应该通过对矿井设计生产能力，地形地貌条件，井田地质条件，煤层赋存条件，开采技术及装备设施等综合因素进行方案比较以及系统优化之后确定。因此，在解决井田开拓问题时，应

43、遵循以下原则：1）贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低效率高创造条件。要使生产系统完善、有效、可靠，在保证生产可高和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。4）必须贯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综合机械化、自动化创造条件。6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其他有益矿物的综