山西槐安煤业有限公司矿井开采设计 毕业设计.doc

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1、成人高等教育毕业设计题 目：山西槐安煤业有限公司矿井开采设计学院(函授站） 山西 年级专业： 12级 采矿工程 层 次： 专升本 学 号： 1209332141256 姓 名： 徐俊斌 指导教师： 起止时间：2014年7月15日9月5日摘 要根据对山西槐安煤业有限公司的地质资料和实际情况调查研究，结合在校期间学习的理论知识，对其矿井进行的初步设计。设计的井田面积为5.2平方公里，矿井年产45万吨，井田内赋存稳定可采煤层为15#煤层，倾角8-12度，平均煤层厚度4.7m，矿井瓦斯涌出量相对较小，鉴定为瓦斯矿井，地质构造简单，矿井水文地质类型为中等。 设计采用主斜井-副斜井-回风立井开拓方式，采用

2、走向长壁采煤方法，综合机械化放顶煤回采工艺，全部跨落法处理采空区，主要对矿井开拓布置、采煤方法，矿井排水系统，矿井通风系统以及安全技术措施进行了初步设计，对矿井运输、通风、排水等生产系统进行了设备选型计算，对矿井各个生产系统的生产过程进行了描述，并对矿井各个生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约关系进行了有关说明。在设计过程中，尽量利用原有设备和采用先进的技术装备，矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一井一面一策高产高效矿井，从而达到良好的经济效益和社会效益。 关键词：斜井-立井开拓，走向长壁采煤，放顶煤，全部跨落法目 录摘 要I第一章 矿井概况及地

3、质特征- 1 -1.1 井田概况- 1 -1.1.1 交通位置：- 1 -1.1.2 地形地貌- 1 -1.1.3 河流- 2 -1.1.4 气象及地震情况- 2 -1.2 井田地质特征- 2 -1.2.1 地层- 2 -1.2.2 井田构造- 7 -1.3 煤层的埋藏特征- 7 -1.4 井田境界与储量- 10 -1.4.1井田境界- 10 -1.4.2 资源/储量- 11 -1.4 矿井开拓- 14 -1.4.1 矿井开拓部署- 14 -第二章 采区地质特征- 16 -2.1 采区范围- 16 -2.1.1 采区位置- 16 -2.1.2 采区邻近情况- 16 -2.2 采区地质情况- 1

4、6 -2.2.1 采区地形地势- 16 -2.2.2 采区内煤层赋存特征- 16 -2.2.3 顶板岩石性质- 16 -2.2.4 水文地质条件和其它开采技术条件- 17 -2.3 采区储量和生产能力- 17 -2.3.1 采区煤柱尺寸- 17 -2.3.2 储量情况- 17 -2.3.3 生产能力与服务年限- 17 -第三章 采煤方法及采区巷道布置- 19 -3.1 采煤方法的选择- 19 -3.2 矿压观测情况- 20 -3.2.1 矿井现有的矿压观测情况：- 20 -3.2.2 矿压观测内容- 20 -3.2.3 数据处理- 21 -3.2.4 组织措施- 21 -3.3 采区巷道布置-

5、 21 -3.4 回采工艺与劳动组织- 22 -3.4.1 工作面布置- 22 -3.4.2 工作面生产能力- 22 -3.4.3 回采工艺- 23 -3. 割煤- 23 -3.4.4 工作面顶板控制- 24 -3.4.5 劳动组织和循环作业图表- 25 -3.5 采区准备- 26 -3.5.1 采区巷道断面和支护形式- 26 -3.5.2 巷道掘进进度指标- 26 -3.5.3 掘进工作面个数、组数、掘进的机械设备- 26 -3.5.4 采区生产时采掘比例关系- 27 -3.5.5 采区井巷工程量、掘进率及采区准备时间- 27 -第四章 采区运输、防排水与供电- 29 -4.1 采区运输-

6、29 -4.1.1 煤炭运输- 29 -4.1.2 辅助运输- 29 -4.1.3 采区运输系统- 29 -4.2 采区防排水和洒水- 30 -4.2.1 排水系统- 30 -4.2.2 采区洒水防尘- 30 -4.3 采区供电- 30 -第五章 采区通风与安全- 32 -5.1 采区通风系统- 32 -5.1.1 矿井通风方式和通风系统- 32 -5.1.2 采区通风系统- 32 -5.1.3 采区掘进通风及硐室通风- 32 -5.2 风量配备- 33 -5.2.1 采区风量计算- 33 -5.2.2 风量分配- 36 -5.3 通风构筑物通风设施：- 37 -5.4 安全措施- 37 -5

7、.4.1 瓦斯灾害预防- 37 -5.4.2 预防瓦斯爆炸的措施- 37 -5.4.3 防爆措施- 38 -5.4.4 隔爆措施- 40 -5.4.5 防止煤尘爆炸的措施- 40 -5.4.6 水灾预防- 52 -5.4.7 顶板管理- 53 -5.4.8 其它- 53 -5.4.9 避灾路线- 53 -第六章 采区巷道规格与支护方式- 55 - 6.1 概述- 55 - 6.2 采区巷道规格及支护方式- 55 -第七章 采区设备选型及计算- 56 - 7.1 采煤机的选型及预算- 56 -7.1.1 采煤机选型- 56 - 7.2 运输机的选型及验算- 58 -7.2.1 工作面可弯曲刮板输

8、送机- 58 - 7.3 顺槽设备的选型- 59 - 7.4 支架的计算与选型- 59 - 7.5 其他设备的选型- 60 - 附件 1. 工作面正规循环图表2. 采区巷道断面图 第一章 矿井概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置：山西槐安煤业有限公司位于山西省武乡县东北部的洪水镇东南部的洪水村、北反头村、寨坪村一带，行政区划属洪水镇管辖。其地理坐标为： 北纬：365051365238，东经：11312481131458。山西槐安煤业有限公司南西距长治市78km，西南距武乡县45km，武（乡）墨（镫）铁路从太（原）焦（作）铁路主线武乡站开始，途经武乡县古县镇、监漳镇、蟠龙镇、洪水镇

9、，至于墨镫乡煤炭集运站，为武乡东部煤炭外运的主要铁路枢纽，从井田西北边界外0.5 km处通过。此外，二（连）广（州）高速公路太（原）长（治）段和长（治）太（原）S102公路分别从武乡县城东、西部南北向纵横而过，该路东距该矿29 km左右；在武乡县镜内与武（乡）墨（镫）铁路蜿蜒并行的沁（源）武（乡）温（城）S302公路从距该矿西北1 km处通过，向西于武乡县城西部S102公路相接；向东于左权县温城镇与南北向通过的207国道相连，向北直通左权县、太原；往南可达长治市黎城县接长（治）邯（郸）高速公路，井田内现有沥青公路，与沁（源）武（乡）温（城）S302公路相接，山西槐安煤业有限公司西北部紧邻沁（源

10、）武（乡）温（城）S302公路，其生产的煤炭通过上述铁路、公路通往全国各地，交通便利。1.1.2 地形地貌该井田位于太行山大背斜的西翼、沁水盆地的东部，地貌形态属低山丘陵区地貌，地势开阔，区内冲沟发育，总体东高西低，最高点位于井田东部山包上，海拔1271m左右,最低点位于井田西南部沟谷中，海拔1104m左右,相对高差为167m。1.1.3 河流井田河流水系不发育，无常年性河流及大的地表水体。另外，浊漳河北源支流洪水河流从井田西部边界外由南向北流过，属季节性河流，雨季流量较大，冬季流量甚微，其最大流量为150m3/s，最小为0.2m3/s，平均为1.67m3/s。其最高洪水位线标高为1145m，

11、而井田内现各井口最低标高为1163.53m，故洪水不能灌入井筒。井田河流水系不发育，无常年性河流及大的地表水体。井田内沟谷多为“V”字型黄土冲沟，一般无水，雨季沟谷可有溪水，向西注入洪水河，该河平时流量较小，旱季干凅,雨季流量较大，可有洪水，属季节性河流，洪水河最终向西南汇入漳河。区内地下水以大气降水及地表迳流水补给为主，由于冲沟发育切割较深，地表水排泄条件较好，各含水层之间又有泥岩组成的隔水层相隔，相互间组成为平行复合关系，水力联系较差。1.1.4 气象及地震情况本区处于高原山地，属暖温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差较大，春季干旱多风，夏季炎热，秋季多雨，冬季寒冷。据武乡县2007-200

12、9年近三年气象观测统计资料，平均气温9，1月份最冷，气温6.4，极端最低气温-26；7月份最热，气温23.2，极端最高气温37.7，年平均降水量为626.2，最大降水量691，最小降水量526.7，且降水量多集中在7、8、9月，年平均蒸发量1711，最大蒸发量1823.7，最小蒸发量981.1，年平均蒸发量为年平均降水量的2倍。主导风向为西北风和东南风，冬季常见西北风，夏季多为东南风，最大风速17m/s，平均风速1.90m/s，冰冻期为每年10月上旬至翌年4月中旬，最大冻土深度1m，年平均无霜期155天。据历史记载，本地区先后发生过28次地震，其中破坏性地震8次。据中华人民共和国国家标准（GB

13、500112001），本区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。1.2 井田地质特征1.2.1 地层山西槐安煤业有限公司位于沁水盆地的东部，处于潞安煤炭国家规划矿区武乡区东北部，该区大部被黄土覆盖，在山坡及山梁处偶有二叠系上、下石盒子组地层、山西组及石炭系太原组地层零星出露。根据地表出露情况，利用武乡一、二勘探区精查勘探时在井田内及附近施工的10个钻孔地质资料，结合该矿井筒揭露地层资料，对该区地层从老至新分述如下：（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）为煤系基底，与下伏地层上马家沟组为整合接触。上部岩性为深灰色、兰灰色厚层状石灰岩，致密，坚硬，顶部受山西式铁矿浸染，局部裂隙发育，间夹

14、有白云岩及角砾状灰，方解石脉贯穿其中。中部为灰色角砾状石灰岩，泥灰岩和石灰岩，灰色白云岩和泥质白云岩，局部溶洞发育，裂隙内充填有方解石脉。下部灰色石灰岩，浅灰色中厚层状白云岩，含泥石灰岩，局部有小溶洞。泥灰岩、角砾状灰岩中见变形层理。厚度一般大于100m。（2）石炭系中统本溪组（C2b）与下伏峰峰组呈平行不整合接触，为一套海陆交互相沉积建造，主要由浅灰色含铝泥岩、铝质泥岩、深灰色泥岩组成，局部夹粗粒砂岩、薄煤层（线）及石灰岩，底部常具一薄层铁质泥岩，含黄铁矿，菱铁矿结核或透镜体，不稳定，即“山西式”铁矿。据武乡一、二勘探区施工的钻孔揭露，本组厚度22.4146.36m，平均34.39m。（3）

15、石炭系上统太原组（C3t）本组厚88.88138.31m，平均厚128.35m。岩性主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰灰黑色粉砂岩、灰白深灰色砂岩、深灰色石灰岩及煤层组等成。含煤69层，自上而下为6、7、8、9、11、12、13、14及15号煤层，其中8、9、12、14、15号煤层为主要可采煤层，含石灰岩34层，其中以K2、K3、K4石灰岩发育稳定，具各种层理类型，下部泥岩中富含黄铁矿结核，动植物化石丰富。依沉积物特征及组合可分为6个旋回，各旋回均以充填层序为主，厚度不大，该组据岩性、化石组合及区域对比，自下而上可分三段，分述如下：第一段（K1底K2底）一般厚49.75m左右，主要由深灰灰黑色泥

16、岩、砂质泥岩、煤及灰深灰色中粗粒砂岩组成，局部夹薄层石灰岩及铝土泥岩，泥岩中含黄铁矿结核，具水平纹理。该段顶部含局部可采的14号煤层，中部含全区稳定可采的15号煤层。由障壁泻湖体系的障壁岛、潮坪、沼泽和泥炭沼泽环境组成。K1砂岩一般厚1.58-15.89m，平均6.69m,全区较稳定，由深灰色粗粒砂岩组成，成分以石英为主，长石次之，致密坚硬，局部相变为砂质泥岩。K1砂岩顶15号煤层底一般厚24.64m,由灰色粗粒砂岩、深灰黑灰色泥岩、砂质泥岩、铝土岩及薄层石灰岩和铝土泥岩组成，为泻湖沉积。15号煤层黑色，以亮煤为主，煤层厚度3.965.85m，平均4.74m，含夹矸05层，属障壁岛充填发起的滨

17、岸泥炭沼泽环境。15号煤层顶K2灰岩底一般厚13.95m。岩性由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰色粗砂岩组成，顶部为局部可采的14号煤层。含黄铁矿结核，见不完整植物化石，砂岩中波状层理发育。为泻湖、砂坝沉积。总的来说，该区自奥陶纪发生大规模海侵，沉积了大量碳酸盐岩以后，地壳下降速度变缓，遭受风化剥蚀，在凹凸不平的奥陶系侵蚀之上，本溪期沉积起了填平补齐的作用，为太原期的沉积提供了广阔平坦的滨海平原环境，当河流携带泥、沙堆积于海滨地带，海浪冲洗、海水的再作用重新分布，煤层则发育于主障壁岛后靠陆一方，潮汐通道的浅水地带在障壁岛地带，为闭流泻湖，其水体相对较为平静，沉积了含大量黄铁矿结核的泥岩、铝土泥

18、岩。随障壁、泻湖被充填、淤浅，在广阔平坦的海滨平原上发育森林沼泽，继尔沼泽化形成全区稳定可采的15号煤层，由于处于滨海地带受海水潮汐作用影响，故含硫较高。第二段（K2底K4顶）一般厚29.64m左右，主要由灰灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、黑色泥岩、薄煤层及3层石灰岩组成。K2、K3、K4石灰岩全区稳定，可划为K1-K2、K3-K4两个较大旋回。K2石灰岩厚4.687.11m，平均厚5.90m，全区稳定。含介形类有孔虫、腕足类等动物化石，含燧石结核。K2代表一次大规模的海侵碳酸盐岩沉积。K2顶-K3顶一般厚11.93m，由深灰色泥岩、砂质泥岩、粗粒砂岩、深灰色石灰岩及13号煤层组成，为典型的浅水三

19、角洲沉积，由前三角洲、三角洲前缘的分流间湾及河口砂坝组成，13号煤层形成于覆水浅，地势较高的河口砂坝之上。K3石灰岩厚1.3917.42m，平均厚5.66m，全区稳定，为深灰色石灰岩，局部变相为粗粒砂岩，含苔癣虫等动物化石，属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。K3顶-K4底一般厚9.43m。由泥岩、砂质泥岩、粗砂岩及煤层组成， 11号、12号煤均发育于河口砂坝之上，但由于后期大规模河流的强烈冲刷作用，致使旋回结构不清，煤层极不稳定。K4石灰岩厚0.683.35m，一般厚2.65m。受后期河流严重冲刷沉积厚度不大。系潮间带的碳酸盐岩台地沉积。该段是在以K2为代表大规模海侵基础上发生海退，形成K2-

20、K3、K3K4间两个较大的三角洲旋回，其中以K2-K3间旋回完整典型。K4形成之后，发生大规模河流冲刷、切割下部地层，持续较长时间，致使K3K4间正常的三角洲逆粒序沉积被河流正粒序沉积所取代，旋回结构极不完整。由于该区为三角洲前缘地带，覆水深，泥炭沼泽仅在河口砂坝、间湾较高处短暂发育，再加上后期河流的强烈冲刷，煤层薄而不稳定，无开采价值。第三段（K4顶K7底）厚40.64-56.64m，平均厚48.69m。本段岩性主要以灰黑色泥岩、砂质泥岩和深灰色-灰色粗-细粒砂岩及黑色的煤层组成，局部夹薄层石灰岩。含煤2-4层（自下而上编号的有9、8、7、6号煤层），其中8、9号煤层为全井田大部可采煤层，其

21、余为不可采煤层。本段上部泥岩、砂质泥岩中含菱铁质结核，下部含黄铁矿结核，见不完整植物化石，砂岩中含波状层理。本段主要标志层9号煤层，其厚度较大，位于下部。而7、8号煤层因其间距相距较小，且层位较稳定，也可作为辅助标志层。该段为分流河道沉积。综合全区及区域对比规律，该区中石炭期早期仍处于上升剥蚀状态，晚期才开始下降，海水由东南方向侵入，逐渐泻湖化，在奥陶系凹凸不平的风化面上，铁铝物质得以聚集，沉积形成底部“山西式”铁矿，随之来自西北方向碎屑物的堆积，经海水再作用重新分布，形成K1障壁岛砂体，使泻湖成为闭塞强还原环境，沉积物含丰富的黄铁矿、菱铁矿结核。之后，泻湖被充填淤浅发育大面滨岸沼泽，形成含硫

22、较高的15号煤层。K2灰岩大海侵覆盖全区，海水进退频繁形成多次的三角洲旋回沉积，以K2K3间最为典型，值得注意的是，在9号煤层形成后，该区河流活动强烈，大部分地带正常沉积被河流沉积物取代，致使9号煤层至K4之间沉积厚度、岩性变化很大。海退发生后，上部沉积与山西组（P1s）沉积构成一个完整进积型三角洲旋回。（4）二叠系下统山西组（P1s）本组厚74.1186.52m，一般厚80.33m，主要由深灰浅灰色砂岩、深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，本组含2、3、4、4下号煤层，其中2、3号煤层因剥蚀其在井田内的分布范围很小，仅局限于井田西部边界附近，且风氧化现象严重，无可采价值，故2、3号煤层为不可采煤

23、层，其余4、4下号煤层厚度小也为不可采煤层。本组与太原组上部沉积构成由前三角洲前缘平原的完整三角洲旋回，3号煤层之上以河流作用环境为主体，2、3号煤层属岸后泥炭沼泽环境，4、4下号煤层属三角洲分流间湾沉积。K7砂体厚3.02-14.62m，一般厚8.03m，主要由石英、岩屑和菱铁矿鲕粒组成，具波状、脉状、小型交错层理，泥质胶结，偶含植物化石碎片。砂体呈宽带状，系三角洲前缘河口砂坝沉积。综上所述，本组是在较闭塞水域基础上，形成的一套进积型完整三角洲旋回。海退发生后，由于前缘三角洲的多次旋回，充填淤平，至此旋回，前缘坡度趋向平缓，故前三角洲前缘间沉积厚度不大，K7为代表的砂坝较低，受潮汐影响较大。

24、（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）连续沉积于下伏山西组之上，由灰绿、黄绿色砂岩，间夹灰、黄绿、局部为紫红色泥岩、砂质泥岩组成，该组厚168.74m，本组以K9砂岩为界可分为上下两段，分述如下：下段（P1x1）:下部为黄绿色厚层状粗粒石英硬砂岩及灰绿色砂质泥岩、泥岩，含大量锰质结核；上部为黄色、黄绿色泥岩，厚75.98m。上段（P1x2）:下部为黄绿、灰绿色粗粒石英砂岩；上部为杏黄色、黄绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩夹砂岩、粉砂岩及紫色泥岩，厚85.26m。（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）连续沉积于下伏下石盒子组之上，井田内有出露，由黄绿色砂岩，灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩组成。本组厚度320

25、余m，一般分为三段。下段(P2sl)：厚112.07m。岩性以灰紫红色、灰绿色一灰黄色泥岩，砂质泥岩为主，夹灰白色、灰黄色粗粒砂岩。泥岩中含团块状菱铁矿，致密，局部含铝质。底部砂岩（K10）为浅灰一灰白色，大型板状交错层理，底部含砾，局部层面含铁质，呈球状风化。主要出露于井田西部为半干旱湖泊沉积。中段(P2s2)：本段最大残留厚度23.31m。岩性以灰白色、灰黄色、粗粒砂岩为主，夹灰绿色、灰黄色一紫红色泥岩，泥岩中见均匀层理，砂岩中见大型板状交错层理，局部层面含铁质，呈球状风化。底部砂岩(K11)含砾。主要出露井田西部。为半干旱湖泊沉积。（7）第四系中上更新统（Q2+3）井田内广泛出露。岩性为

26、浅黄色、土黄色砂土、粘土，红色亚粘土等组成，底部多为砂砾石层，含钙质结核，厚度070m。与下伏地层呈角度不整合接触。1.2.2 井田构造受区域构造影响，井田总体构造为一走向NE、倾向NW的单斜构造，地层倾角平缓，一般48，仅井田南部局部较陡达12，井田内共发现7条断层，其中落差大于5m的1条，即F7（洪水正断层），其落差为130m，发现陷落柱1个。现将井田内的断层和陷落柱分别叙述如下 ：（1）断层井田内共发现7条正断层，其中落差大于5m的仅1条，即 F7（洪水正断层）正断层，位于井田西南部边界附近，107、113号钻孔之间，是114队在武乡一、二勘探区填图时发现，走向NE，倾向NW，倾角70，

27、落差130m，区内延伸长度约780m。其余断层均由井下巷道揭露，落差均较小，介于2-4m之间，为层间小断层，对矿井开采影响不大。（2）陷落柱井田范围内共发现陷落柱1个，其由114队在武乡一、二勘探区填图及井下巷道共同揭露，其形态在地表和井下均为近圆型，在15号煤层中直径125m左右，陷壁角80左右，陷落柱内岩石杂乱无章，但胶结致密，目前未发现导水现象。井田内未发现岩浆岩。综上所述，井田地质构造尚属简单，为一类。1.3 煤层的埋藏特征井田内含煤地层为太原组和山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩3层、含煤6-

28、9层，编号自上而下为6、7、8、9、11、12、13、14及15号，其中15号煤层为全井田稳定可采煤层，8、9号煤层为较稳定大部可采煤层，12、14号煤层为不稳定局部可采煤层，其余煤层均为不稳定、不可采，地层平均总厚度128.35m，煤层平均总厚度9.21m，含煤系数7.18%，其中8、9、12、14、15号可采煤层平均总厚7.79m，含煤系数为6.07%，含煤地层含煤性较好。山西组为一套陆相含煤地层，共含煤4层，编号自上而下为2、3、4、4下号，其中2、3号煤层因剥蚀其在井田内的分布范围很小，仅局限于井田西部边界附近，且风氧化现象严重，无可采价值，故2、3号煤层为不可采煤层，其余4、4下号煤

29、层因厚度小也为不可采煤层。地层平均总厚度80.33m，煤层平均总厚度2.70m，含煤系数3.36%，含煤地层含煤性差。区内山西组、太原组含煤地层平均总厚208.68m，煤层平均总厚11.91m，含煤系数5.71%，其中8、9、12、14、15号可采煤层平均总厚7.79m，可采含煤系数3.73%。可采煤层：可采煤层为太原组的8、9、12、14、15号煤层（其特征详见可采煤层特征表），分述如下表1-3-1： 表1-3-1 可采煤层特征表煤系煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构顶板岩性底板岩性稳定程度可采性最小-最大平均最小-最大平均矸石层数类别太原组（C3t）80-1.110.7619.182

30、6.8823.7211.6418.6316.6817.6930.8423.8311.0516.3913.360-1简单泥岩砂质泥岩砂质泥岩粗砂岩较稳定大部可采90-1.380.960-1简单泥岩砂质泥岩粗砂岩较稳定大部可采120.34-1.670.830-1简单泥岩泥岩砂质泥岩粗砂岩不稳定局部可采140-1.210.560-1简单石灰岩泥岩砂质泥岩粗砂岩不稳定局部可采153.965.854.740-5简单-复杂泥岩砂质泥岩粗砂岩细砂岩砂质泥岩泥岩粗砂岩稳定全区可采8号煤层：位于太原组上部，上距K7砂岩11.85m左右。煤层厚度01.11m，平均0.76m，该煤层除在57和60号钻孔剥蚀外，仅在

31、218号钻孔处尖灭，其余钻孔均可采，中西部赋煤区内可采性指数0.89，为较稳定大部可采煤层，属二型，含0-1层泥岩及炭质泥岩夹矸，结构简单。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩；底板为砂质泥岩、粗砂岩。该煤层已基本采空，剩余资源仅为村庄、井筒等附近及采空区间留设的保安煤柱。9号煤层：位于太原组中上部，上距8号煤层19.18-26.88m，平均23.72m，煤层厚度01.38m，平均0.96m，该煤层除在57号钻孔剥蚀外，仅在60号钻孔处未达可采厚度，其余钻孔均可采，中西部赋煤区内可采性指数0.89，为较稳定大部可采煤层，属二型，局部含1层泥岩或炭质泥岩夹矸，结构简单，煤层顶板为泥岩，底板为粗砂岩、砂质泥岩

32、。该煤层已基本采空，剩余资源仅为村庄、井筒等附近及采空区间留设的保安煤柱。12号煤层：位于太原组中部，上距9号煤层11.64-18.63m，平均16.68m，煤层厚度0.341.67m，平均0.83m，该煤层在113、148、14、60号钻孔处未达可采厚度，中西部赋煤区内可采性指数0.60，为不稳定局部可采煤层，属三型，局部含1层泥岩或炭质泥岩夹矸，结构简单，煤层顶板为泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩、粗砂岩。该煤层已基本采空，剩余资源仅为村庄、井筒等附近及采空区间留设的保安煤柱。14号煤层：位于太原组中下部，上距12号煤层17.69-30.84m，平均23.83m，煤层厚度01.21m，平均0.5

33、6m，该煤层仅在130、148、153、14号钻孔处可采，中西部赋煤区内可采性指数0.40，为不稳定局部可采煤层，属三型，局部含1层泥岩或炭质泥岩夹矸，结构简单，煤层顶板为石灰岩，底板为泥岩、砂质泥岩、粗砂岩。该煤层已基本采空，剩余资源仅为村庄、井筒等附近及采空区间留设的保安煤柱。15号煤层：位于太原组下部，上距14号煤层11.05-16.39m，平均13.36m，煤层厚度3.965.85m，平均4.74m，全部钻孔及见煤点均可采，可采性指数1，为全井田稳定可采煤层，属一型，一般含05层泥岩及炭质泥岩夹矸，结构复杂，煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粗、细砂岩，底板为砂质泥岩、泥岩、粗砂岩。该煤层仅在

34、井田西南部尚未开采，其余地段均已形成大面积采空。1.4 井田境界与储量1.4.1井田境界山西槐安煤业有限公司矿井井田范围其拐点坐标如下（1980西安坐标系）：1 X=4085251.65 Y=19699231.312 X=4084821.65 Y=19700341.323 X=4084646.65 Y=19700531.324 X=40802616.63 Y=19699641.335 X=4081951.63 Y=19699081.336 X=4082518.63 Y=19698571.327 X=4082801.63 Y=19698480.328 X=4082711.62 Y=1969733

35、1.319 X=4083326.63 Y=19697371.3110X=4083421.63 Y=19697681.3111X=4083616.63 Y=19698106.3112X=4084374.64 Y=19698522.3113X=4084751.64 Y=19698731.31井田南北长约3.30km，东西宽约2.58km，面积5.2042km2。批准开采3号15号煤层。开采深度由1151米至920米标高。1.4.2 资源/储量1. 地质资源/储量根据山西槐安煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，本井田内获得8、9、12、14、15号煤层保有资源/储量17940kt，其中111b为1

36、2110kt，占总资源/储量的67.50%；122b为1880kt，111b+122b为113990kt，占总资源/储量的77.98%， 333为3950kt。由于井田内各可采煤层中除15号煤层外，其余煤层已基本采空，剩余资源仅为村庄、井筒等附近及采空区间留设的保安煤柱。因此井田内15号煤层现保有资源储量实为13680kt。则资源储量汇总如下表1-4-1。 表1-4-1 资源/储量估算结果汇总表 煤层煤类资源/储量(kt)111b/总量（%）（111b+122b）/总量（%）111b122b333111b+122b现保有15SM、JM121102101360123201368088.5290.

37、062. 工业资源/储量全井田探明和控制的基础储量（111 b+122b），连同推断的内蕴经济资源量（333）乘以可信度系数（取0.70.9，本井田取0.9），归类为矿井工业资源/储量。矿井工业资源/储量=111b+122b+333k=12110+210+13600.9=13544kt，详见下表1-4-2。 表1-4-2 各煤层资源/储量估算汇总表煤层号地质资源/储量（kt）工业资源/储量（kt）111b122b333现保有1512110210136013680135443. 矿井设计资源/储量矿井设计储量：矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物等永久保护煤柱

38、损失后的资源/储量。井田内需要留设永久煤柱的有：采空区、积水区防水煤柱，井田境界，断层煤柱，地面建（构）筑物、村庄保护煤柱。地面建(构)筑物的保护煤柱围护带宽度按其保护等级留设；松散层及基岩厚度参照邻近钻孔的资料确定，松散层的移动角取45，基岩移动角取72。经计算地面构筑物保护煤柱取75m。村庄取75m。永久煤柱留设参数如下：井田境界留设20m煤柱，积水区留设30m防水煤柱，因本矿井采空区的导水导气等性能地质报告中未交待不清，根据本地区的普遍地质特征，本次设计采空区考虑留设30m保安煤柱。详见下表1-4-3表1-4-3 矿井设计资源/储量计算表 单位：kt煤层编号工业资源/储量永久煤柱损失设计

39、资源/ 储量井田边界断层煤柱地面建（构）筑物、村庄小计15135449533432350364698984. 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的资源/储量；根据煤炭工业矿井设计规范要求及矿井设计布置，15号煤层采区回采率取75%。矿井留设的开采保护煤柱有：矿井工业场地、井筒及开拓大巷保护煤柱，大巷间煤柱及大巷两侧煤柱均按30m宽留设。矿井工业场地及井筒保护煤柱是在其边线外留出保护等级围护带宽度，然后按照各岩层的移动角计算出各岩层的水平移动长度，所有岩层水平移动长度之和即为围护带外煤柱的宽度。松散层及基岩厚度参照邻近钻孔的资料确

40、定，松散层的移动角取45，基岩移动角取72。经计算工业场地保护煤柱取75m；主斜井、副斜井从井底到井口保护煤柱范围为由30m到80m；回风立井保护煤柱取80m。矿井设计可采资源/储量按计算公式为：ZK =（ZsP）C式中：ZK矿井设计可采资源/储量，kt；Zs矿井设计资源/储量，kt；P煤柱损失，kt；C采区回采率， 15号为厚煤层，采区回采率取75。经计算，矿井可采储量为9898kt。详见可采储量表1-4-4: 表1-4-4 矿井可采储量汇总表 单位: kt 煤 层设计资源/储量保护煤柱开 采损 失可 采储 量工业场地及井巷1598981608.7207262175. 安全煤柱及各种煤柱的留

41、设与计算1. 巷道煤柱按以下公式计算S1式中：S1巷道保护煤柱的水平宽度，m；H巷道的最大垂深，取220m；M煤层厚度，m，取15号煤层平均厚4.74m；f煤的强度系数，取2。S1=24.3m2. 断层煤柱按下式计算：L 0.5 K M式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数（一般取25）；M煤层厚度或采高，m，取15号煤层平均厚4.74m；P水头压力，Mpa，（1086.71920）6.311031.63Mpa；Kp煤的抗张强度，取0.6 Mpa。L 0.5 K M0.524.7413.53m综上，井田境界煤柱取20m，大巷煤柱30m，断层煤柱取20m。（3）其他煤柱留设井田边界留设20m煤柱

42、；由于15号煤层较厚，而且采空区较多，以及属于下山开采，因此采空区防水煤柱按30m煤柱留设。1.3.2.6矿井设计生产能力及服务年限（1）矿井工作制度矿井设计年工作日330d，每天三班作业，两班半生产，半个班检修，日净提升时间16h。（2）矿井设计的年生产能力矿井设计生产能力的确定主要受下列因素的影响1）根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200949号文“关于长治市武乡县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，批准该矿井生产能力为450kt/a；2）市场供需关系及矿井建设资金；3）井田内煤层赋存稳定，但该井田面积不大，储量较少，且考虑到工业场地较小、场外外运公路等

43、级低等因素，矿井生产规模不宜过大。综合以上因素，矿井规模确定为450kt/a是合理的。（3）矿井服务年限矿井服务年限按下式计算：T=Zk/（KA）式中：T矿井服务年限，a； Zk设计可采储量，6217kt； A设计生产能力，450kt/a； K储量备用系数，取K =1.3；矿井服务年限：T6217/（1.3450）=10.6a。1.4 矿井开拓1.4.1 矿井开拓部署 1. 井筒主斜井：井筒净宽4.5m，净高4.3m，净断面18.8m2，半圆拱形断面，井筒倾角25，井筒斜长520m，井筒内装备带宽0.8m的大倾角带式输送机，担负全矿井煤炭提升任务，井筒内设检修道，兼作矿井的进风井和安全出口。

44、副斜井：井筒净宽4.0m，净高3.3m，净断面11.48m2，半圆拱形断面，井筒倾角23，井筒斜长520m，装备绞车，担负下放材料、设备、人员等辅助任务，兼做矿井进风井和安全出口。回风立井：井筒净直径3.0m，垂深117m，净断面为7.07m2，井口装备两台轴流式对旋主通风机，一用一备担负全矿井的回风任务，井筒内设封闭梯子间兼作矿井的一个安全出口。 2. 水平划分全井田设一个开采水平，15号煤的水平标高为+1000m。 3. 大巷由主斜井、副斜井井筒底部向西南方向引二条平行巷道，分别为胶带大巷、轨道大巷，其间距30m，与之平行30m布置一条回风巷为总回风大巷；三条大巷延伸到井田边界后，沿井田边界的方向向西继续掘进至断层煤柱处。胶带大巷、轨道大巷沿15号煤层底板