毕业设计说明书400at新井设计.doc

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1、第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况1.1.1 位置官地矿位于西山煤田的西山矿区，太原市西南17公里处、行政区划分属太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。地理坐标：东经11212521122407，北纬374137375006。大致为一南北长约10km，东西宽约13公里的梯形，面积44.4974km2 。井口坐标为：二号平峒:X=4188027.05，Y=37623224.57，H=1047.60。1.1.2 交通官地井田地处庙前山，属中山区。井田内沟谷纵横，切割剧烈，地面多为森林覆盖。沟谷山梁间仅有羊肠小道通行。井田内村庄稀少，其间仅有便道连通，交通极为不便，但井田对外交通十分便

2、利，铁路、公路均可经太原市通往全国各大城市，专运铁路线太白支线直达坑口，市郊公路直通矿区。1.1.3地形、地势井田位于山西高原、吕梁山脉中段东翼，由石板头梁庙前山杜儿坪矿扩区之石千峰（海拔1775m）组成的分水岭从井田的西北部穿过。井田内最高峰为西北部之庙前山，海拔标高1865.8m，最低点为井田的东南角，海拔标高1005.0m，最大高差860m。总体为西南高东北低。井田内山高坡陡，沟谷深切成“V”字型，黄土零星分布于缓坡及低洼地带。1.1.4 气象、地震井田地处山西高原中部，属暖温带大陆性季风气候。冬季寒冷少雪，春季干燥多风，夏、秋季雨量集中，四季分明，昼夜温差较大，日照充足。据山西省气象局

3、近四十多年来资料：年平均气温9.5C，最低的1月份平均-7C，最高的7月份平均气温23.7C，无霜期平均170天，初霜期为10月中旬，终霜期 为来年的4月中旬。最大冻土深度80cm。年平均降水量459mm，年最大降水量749.1mm，年最小降水量210.1mm，日最大降水183.5mm。但是也有例外的时候，1996年8月34日特大暴雨发生在以庙前山、石千峰为中心的太原市西山地区一带，据梅洞沟雨量站40小时实测，雨量达314mm，给矿山企业造成了巨大的人员伤亡和经济损失。每年的7、8、9三个月的降水量占全年的62.3。年平均蒸发量1849.3mm，大于年平均降水量的四倍多。年平均风速2.5 ms

4、，多西北风。井田位于太原断陷盆地西侧，据山西省地震局划分，太原市地震烈度为68度。1.1.5 水源、电源1、水源官地矿的河龙湾地区生活用水主要来自汾河自来水厂，官地矿区生活用水来自白矿二号井，工业用水主要使用污水处理站净化后的水。经风峪沟水塔供井下。2、电源官地矿有变电站两座分别是风峪沟、坑口。变电站35KV电源均来自三岔口110KV变电站，经变压器降压至6KV后，坑口变电站主要供地面及选煤厂；风峪沟变电站经由高压电缆，送至井下中央变电所辐射到各配电点乃至采掘工作面。电源线路情况：风峪沟变电站电源线 双回路 杜风西320线路 LGJ31855.856KM杜风东306线 LGJ31855.87K

5、M坑口变电站电源线 双回路 杜官314线 LGJ31852.86KM白官398线 LGJ31853.88KM坑口变电站（6KV） ZQ203150-2.65KM1.1.6 矿井周边小窑分布情况官地井田东部及东南部煤层埋藏浅，开采条件好，交通方便，有部分小煤窑小煤矿主要分布在风峪沟、柳子沟、黄冶沟、九院沟、黄楼沟、神底沟、高家沟附近，开采2号、3号、6号、8号、9号煤层，一般采用平硐或斜井开拓，残柱式开采。截至2006年底，井田内有证小煤矿共39座，关闭废弃的小煤矿21座。现在一部分小煤矿自然淘汰，一部分被强制关闭。第二节 井田地质特征1.2.1 地层区域地层露出情况西山煤田位于山西陆台太岳南北

6、经向构造带与阳曲盂县东纬向构造亚带联合部位的东南隅，是镶嵌在“祁吕贺”山字形构造东翼内带与汾河盆地之间的一个石炭、二叠系含煤盆地，古老的岩系广布于煤田西部，北端形成西北部高高抬起，向南倾斜的不完整的盆地。前寒武系及上古生界寒武、奥陶系在煤田西侧、北端广布，构成吕梁山脉主体和煤系底盘。煤田东、东南部由于断裂抬起，奥陶系地层也有出露。煤田内石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组，三叠系下统刘家沟组、和尚沟组、中统二马营组出露良好。新生界第三、第四系不整合覆盖于较老的基岩之上。井田地层官地井田位于西山煤田东北隅，地层出露由东往西，由老至新依次为奥陶系中统

7、上马家沟组及峰峰组；石炭系中统本溪组及上统太原组；二叠系下统山西 组、下石盒子组，上统上石盒子组及石千峰组；三叠系下统刘家沟组；第四系地层不整合覆盖于各时代地层之上。现将井田地层简述如下：一、古生界（Pz）（一） 奥陶系（O）发育有奥陶系中统上马家沟组和峰峰组，为含煤岩系之基底。主要出露于井田东南部外围风峪沟及东北部虎峪沟。1、上马家沟组（O2s）上马家沟组分为三段，本井田只揭露中段（O2s2）和上段（O2s3），最大厚度约250m。中段为深灰色、灰黑色厚巨厚层豹皮状石灰岩，致密、坚硬，夹角砾状白云质灰岩、泥质白云岩。上段主要为深灰色薄层状石灰岩、白云质灰岩，夹泥灰岩和石膏。2、峰峰组（O2f

8、） 下部主要由灰色、浅灰色角砾状石灰岩、泥灰岩和白云质灰岩组成，本组厚117142m，平均134m。官地井田位于西山煤田东北隅，地层出露由东往西，由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组及峰峰组；石炭系中统本溪组及上统太原组；二叠系下统山西 组、下石盒子组，上统上石盒子组及石千峰组；三叠系下统刘家沟组；第四系地层不整合覆盖于各时代地层之上。（二） 石炭系（C）1、本溪组（C2b）与下伏奥陶系呈平行不整合接触，为一套海陆交互相含煤地层。按其岩性不同，可分为上下两个段，下部为铁铝岩段，上部为半沟段。本组厚18.5029.66m，平均25.75m。（1）铁铝岩段本段沉积在奥陶纪古风化壳上，厚度变化较大。底

9、部为红褐色铁矿层（山西式铁矿），厚度1.03.7 m。中上部为浅灰灰白色厚层状铝土岩（G层铝土矿），成层性良好，岩性、厚度变化较大，粘土矿物以伊利石及后生高岭石为主，厚度5.77.2 m。（2）半沟段主要由深浅灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂质泥岩等细碎屑岩石组成，与砂岩、石灰岩互层，夹有煤线。一般夹有14层透镜状石灰岩，厚度变化较大，统称半沟灰岩。2、太原组（C3t）与下伏本溪组呈整合接触，为一套海陆交互相含煤地层，本组厚71.88102.23m，平均厚84.46m。1）晋祠段底部以灰白色细中粒石英杂砂岩（晋祠砂岩K1）与下伏地层整合接触，其上为深灰色含黄铁矿、菱铁矿结核的砂岩、粉砂岩，灰黑色泥岩，

10、含不稳定煤层12层，顶部为岩性、厚度变化较大、层位不稳定的灰岩。（2）毛儿沟段由灰色细粒石英杂砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。 （3）东大窑段由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、灰岩和煤层组成。1、山西组(P1s)下伏太原组整合接触，为一套陆相及过渡相含煤地层。由深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、碳质泥岩及煤层组成，底部为灰白色细粗粒石英杂砂岩(北岔沟砂岩K5)。2、下石盒子组(P1x)自骆驼脖砂岩（K6）底始至K8砂岩底止，厚71.30121.00m，平均100.45m。与下伏山西组地层整合接触。根据岩性不同可分为上、下两段：（1）下段(P1x1)由深灰色细粒砂

11、岩、砂质泥岩及泥岩组成，夹不稳定煤线。底部为浅灰色、黄灰色中粒石英杂砂岩（骆驼脖砂岩K6），具有球状风化及铁质氧化圈特征，厚0.7025.44m，平均7.58m。（2）上段（P1x2）本段地层出露于井田东部。底部为黄绿、灰绿色中粗粒砂岩（K7），岩石坚硬，钙质胶结，分选差，岩性变化较大，有时相变为粉砂岩或砂质泥岩，厚0.8422.62m，平均9.22m。3、上石盒子组（P2s）与下伏下石盒子组地层整合接触，广泛出露于井田中部。按其岩性组合特征分为上、下两段：（1）下段（P2s1）底部为灰绿、黄绿色砂砾岩粗中粒砂岩（K8），结构疏松，孔隙度大，具交错层理，碎屑成分复杂，泥质充填或钙质胶结，风化后

12、呈灰白色，厚6.036.20m，平均17.88m，为一明显的分界标志层。（2）上段（P2s2）底部为黄绿色、灰绿色含砾中粗粒砂岩（K9），粒序层理、交错层理发育，碎屑成分以石英为主，含长石和少量燧石，钙质胶结或泥质充填，厚2.2026.00m，平均9.46m。4、石干峰组（P2sh）与上石盒子组连续沉积。主要出露于井田西部庙前山一带。底部为紫红色中粗粒砂岩或砂砾岩（K10），厚6.5011.60m，平均厚8.95m。下部为紫色杂砂岩，胶结较疏松，呈砂糖状。中上部为紫红色中厚层状中细粒石英长石砂岩与砖红色砂质泥岩、粉砂岩互层。顶部夹数层结核状、扁豆状淡水灰岩。本组厚117.70119.0m，平均

13、118.35m。中生界（Mz）三叠系（T）本井田仅发育三叠系下统刘家沟组，与下伏石千峰组呈整合接触。出露于井田西部庙前山一带，在井田外围发育有三叠系下统和尚沟组和三叠系中统二马营组。刘家沟组（T1l）底部为暗紫色含砾中粗粒砂岩（K11），磨圆度好，分选性差，交错层理发育，泥质充填，砾石多为石英或燧石碎屑，厚4.507.70m，平均6.10m。三、新生界 （Kz）第四系（Q）与下伏地层呈不整合接触。厚度020m，一般小于5m。1、中、上更新统（Q23）下部为灰黄色黄土，色较浅，土质松软，垂直节理发育。上部为浅灰黄色黄土，疏松，颗粒较均匀，以粉砂为主，呈块状，大孔隙显著，垂直节理发育。分布于山顶或

14、山坡上。厚015m。2、全新统（Q4）由冲积或洪积的浅黄色亚粘土、亚砂土、砂砾石层组成，分选性差。主要分布在河床、沟谷中。厚度一般小于5m。综上所述，井田内地层旋回结构清晰，标志层特征明显，煤层层位稳定，各组段岩性组合、岩层颜色等都有较大区别。本溪组以含铁铝岩类为特征。太原组为一套砂岩、页岩夹灰岩和煤层的海陆交互相含煤地层，同时，6号、7号、8号和9号煤层厚度和层位也可作为明显的对比标志。山西组为一套由黑色页岩、砂岩、泥岩及煤线组成的河流三角洲、潮汐平原相沉积，底部以厚层状细粗粒石英杂砂岩（K5）与太原组分界，2号和3号煤层也可作为明显的对比标志。因此，井田内煤岩层对比主要采用标志层对比法和煤

15、层特征对比法，配合组段的特有颜色、岩性组合特征和层间距以及古生物组合特征等。地层的划分对比可靠，特别是煤系的划分和主要煤层对比可靠。1.2.2 地质构造西山煤田位于“祁吕贺”山字型构造东翼与新华夏系的复合部位。井田位于西山煤田东北隅，西部受煤田内部褶曲构造、东部受北北西三家庄断层组，北部受杜儿坪断裂带，南部受晋祠、清徐断裂带的制约。总体上看，地层走向大致北西南东，向南西倾斜，倾角4-23，一般小于10。井田内部以褶曲构造为主，轴向多呈“S”形及反“S”形，伴生较多小断层，浅部尤为明显，致使井田内地层走向，在局部范围内变化较大，这在煤层底板等高线上反映尤为明显。井田内断层除边界断层外，主要集中分

16、布于东北部，地表及井下揭露断层大多为走向北东或北西向的高角度正断层。落差大于20m者稀少，绝大多数分布在井田边缘，做为矿与矿的天然分界，多有派生羽状断层与其呈锐角相交。中小型断层发育，在井田东北部尤为显著，逆断层发育程度远不及正断层，井下采掘过程中多见层间逆断层，逆断层走向皆为南北或北北西向，倾角均小于45，落差大于5m左右，走向长度300-1000m，在位于断层面处的上下盘煤层，挠曲牵引很大。陷落柱为井田内主要构造形式，成因系煤系基底奥陶系灰岩经地下水潜蚀溶解作用，形成喀斯特溶洞，上覆地层塌陷形成陷落，对煤层破坏十分严重，影响矿井正常生产，据井下开采所见，最大者长轴270m左右，小者15m左

17、右。在生产区内，据统计最大密度73个km2 ，陷落柱面积约占煤层已采面积之4.5左右。井田内的断层、褶曲、陷落柱对煤矿正常生产都有不同程度的影响。官地井田大型断层较少，对采区划分原则上影响不大，但中小型断层较多，对煤层切割较严重，尤其对掘进和综采正常生产影响明显。褶曲两翼倾角较平缓，对采区划分原则上无影响，陷落柱则严重影响矿井正常安全生产，制约经济效益的提高。1.2.3 水文地质本井田沟谷发育，地势西北高、东南低，最高峰为西北部庙前山，标高1865.80m，最低点为井田的东南角，标高1005.0m。井田属汾河水系，以西北部庙前山及石千峰为中心，随地势分别向东、南放射状展布有神底沟、九院沟、官地

18、沟、风峪沟、柳子沟、白石沟等，其水流均为季节性水流，平时无水或仅有溪流，雨季有洪流，分别于井田外东、东南汇入汾河。井田内基岩裸露，黄土零星分布，多植被覆盖，地形复杂，沟谷切割较深，地面坡度大，大气降水主要以地表水流形式汇入沟谷，流出井田。对地下水补给量小。随着煤矿井下开采面积的扩大，地表塌陷面积也随之增大，使大气降水和地表水沿塌陷裂隙渗入井下，增大了矿井涌出量。井田大致为一向南西倾斜的单斜构造，由东向西奥陶系至三叠系依次出露，主要有以下含水岩组：奥陶系中统石灰岩岩溶含水岩组；石炭系上统太原组石灰岩溶蚀裂隙含水岩组；二叠系下统山西组砂岩裂隙含水岩组；二叠系、三叠系砂岩裂隙含水岩组。官地矿水文地质

19、条件分类为中等。严重威胁矿井安全的主要水害隐患为：岩层水；采空区积水；小煤窑老空积水。第三节煤层特征1.3.1 含煤地层特征井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤14层，自上而下为01、02、03、1、2、3、5、6、7、8上 、8、9、10、11号。含煤地层总厚152.23m，煤层总厚20.67m，含煤系数13.6。可采煤层有02、2、3、5、6、7、8上 、8、9号9层（其中02、5、7、8上为局部可采煤层），平均总厚18.03m，可采含煤系数11.80。山西组含01-3号6层煤，煤层平均总厚7.78m，地层厚度67.02m，含煤系数11.6。可采煤层总厚6.34m

20、，可采含煤系数9.5。太原组含5-11号8层煤，煤层总厚12.37m，地层总厚85.21m，含煤系数14.5。可采煤层厚10.83m，可采含煤系数12.7。（主要可采煤层情况见下表）主要可采煤层情况一览表煤层编号见煤点可采点尖灭点见煤点厚度(m)最小最大煤层间离(m)最小最大夹石层数变异系数可采系数稳定性平均平均297970.85-4.162.2923.80224100稳定2.723918290.23-6.387.6113.768.5034482较稳定2.82694940.86-3.5139.833.724.50424100稳定2.277925810.40-1.716.4912.933.302

21、462不稳定0.74892921.08-6.1320.480.1013.80326100稳定3.54992922.25-5.263.360-215100稳定（一） 2号煤（九尺煤）位于山西组中部，上距骆驼脖砂岩（K6 ）30m左右，距1号煤约7m。煤厚0.854.16m，平均2.72m，属中厚煤层。西北部厚而南部薄，含夹石02层，厚0.05-0.30m，一般小于0.20m，岩性为泥岩或炭质泥岩。顶板多为砂质泥岩、泥岩，个别为中细粒砂岩及粉砂岩。底板为细粒砂岩、砂质泥岩，局部为中粒砂岩、粉砂岩及泥岩。煤厚变异系数24，可采系数100，本层属全井田稳定可采煤层。（二） 3号煤（十八尺）位于山西组中

22、下部，上距2号煤2.29-23.8m，平均7.61m。北部间距小于南部，多数间距大于6m。下距K5 砂岩0-20.4m，平均4.60m。见煤点厚0.23-6.38m，平均2.82m。厚煤带位于井田中部及东北部坑口附近，南部有3小片尖灭区。全井田大部可采，不可采区孤立分布。含夹石0-3层，一般为单一结构，或仅含有一层夹石，厚0.05-0.65m，一般小于0.20m，岩性为泥岩或炭质泥岩。顶板以砂质泥岩和细粒砂岩为主，局部为粗、中粒砂岩一粉砂岩及泥岩，有时具炭质泥岩伪顶。底板多为砂质泥岩或泥岩，局部为炭质泥岩或粉砂岩。煤厚与间距大体呈现负相关，即间距越大，3号煤愈薄，间距越小，3号煤愈厚。煤厚变异

23、系数44，可采系数82，本层总体属全井田大部可采的较稳定煤层。（三） 6号煤（七尺煤）位于太原组上部，东大窑灰岩下0-9.5m，平均3.16m，直接顶为钙质泥岩，有时有厚层炭质泥岩伪顶，局部L5 灰岩为其直接顶板。煤厚0.86-3.51m，平均2.27m，属中厚煤层，含夹石0-4层，厚0.05-0.60m，一般小于0.20m，岩性为炭质泥岩或泥岩，结构简单复杂。底板为泥岩或砂质泥岩。煤厚变异系数24，可采系数100，本层属全井田稳定可采煤层。（四） 7号煤（下三尺）位于太原组中下部，斜道灰岩（L4 ）为其直接顶板。上距6号煤3.7-24.5m，平均6.49m。煤厚0.40-1.71m，平均0.

24、74m，可采区主要分布于北、中部，南部大片不可采。结构简单，底板为泥岩或砂质泥岩，局部为细粒砂岩。煤厚变异系数24，可采系数63，本层属不稳定局部可采煤层。（五） 8号煤（十五尺）位于太原组中部，上距8上 号煤0.8-6.4m，局部与8上 煤合并时，直接覆于庙沟灰岩（L1 ）之下。煤层厚1.08-6.13m，平均3.45m。含夹石0-3层，一般1-2层，结构简单一复杂，夹石厚0.05-0.80m，岩性为炭质泥岩或泥岩。顶板为炭质泥岩，与8上 号煤合并时，顶板为L1 灰岩。底板为泥岩或砂质泥岩，局部为细粒砂岩和中粒砂岩。可采系数100，煤厚变异系数26，本层属全井田稳定可采煤层。（六） 9号煤（

25、八尺煤）位于太原组下部，为本井田最下一层可采煤层，上距8号煤0.1-13.8m，平均3.36m。下距K1 砂岩约22m。煤厚2.25-5.26m，平均3.57m，含夹石0-2层，多数为单一结构，结构简单，夹石厚0.06-0.77m，岩性为炭质泥岩或泥岩。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。底板为砂质泥岩、泥岩或炭质泥岩，局部为中、细粒砂岩。煤厚变异系数15，可采系数100，稳定性在各可采煤层中最好，本层属全井田稳定可采煤层。1.3.2 煤质（一）物理性质和煤岩特征1、物理性质及宏观煤岩特征井田内可采煤层均为玻璃光泽，黑色，断口为贝壳状，参差状。内生裂隙，外生裂隙不发育，以条带状结构为主，

26、亦有线理状，透境状。构造有层状构造及块状构造。宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，其次为镜煤。宏观煤岩类型以半亮煤、光亮煤为主，夹有半暗煤及暗淡型煤。各煤层视密度、真密度统计表项目煤号视密度真密度2367892、显微煤岩特征可采煤层显微组分以镜质组为主，90%以上，其次是丝质组5-10%。半镜质组小于3%。无机组分以粘土类为主，95%左右，有少量的硫化铁类，石英类及硫酸盐类矿物质，矿物质以充填状、分散状、团块状、粒状分布于煤中。镜质组最大反射率1.955-2.2%。随煤层层位降低，反射率呈增大趋势。煤的变质阶段为V-VI阶段，相应煤质牌号为瘦煤、贫煤。(二）主要可采煤层主要煤质指标可采煤层主要煤质指

27、标表煤组煤层编号水 分 Mad(%)灰 分 Ad(%)挥发分Vdaf(%)硫 分 St,d(%)发热量(Qgr,d) (MJ/kg)粘结 指数(G)容重(t/m3)煤种上组煤2号原煤1.0518.516.40.9729141.37PM.PS精煤6.2814.230.588.6PM.PS3号原煤1.3425.4818.520.7126.07121.43PM.PS精煤7.1814.340.586PM.PS中 组 煤6号原煤1.1324.0315.692.6726.9901.38PM精煤7.3413.31.370.3PM下组煤8号原煤1.121.4214.013.0827.5201.37PM,WY精

28、煤5.5511.591.650.02PM,WY9号原煤2.2519.4113.281.1528.5901.37PM,WY精煤6.4811.070.880PM,WY (三）煤类本井田以贫煤为主，其次是贫瘦煤、无烟煤。变质程度在垂向上，从上到下煤的变质程度加深，平面上，从西北向东南煤的变质程度增高。(四）煤的可选性在选定精煤灰分为10%时；2号煤层可选性为易选、极易选，精煤回收率优等、良等；3号煤层可选性为易选-极难选，精煤回收率为优等、中等；6号煤层可选性为易选、中等可选，精煤回收率良等；8号煤层可选 性为极易选，精煤回收率优良；9号煤层可选性为易选 、极易选 ，精煤回收率优等、良等。（五）煤质

29、评价2号煤为中灰、特低硫、低磷，易选极易选的贫煤、贫瘦煤；3号煤为富灰、特低硫、低磷、易选极难选的贫煤、贫瘦煤；6号煤为中灰、富硫、低磷，易选中等可选的贫煤；8号煤为中灰、富硫、低磷、极易选的贫煤；9号煤为中灰、低硫、低磷，易选极易选的贫煤。6、8、9号煤所做试验表明，其反应活性差、热稳定性好、抗碎强度好，耐磨性差。1.3.3 瓦斯、煤层和煤的自燃2005年瓦斯等级签定结果为：沼气相对涌出量8.94m3/t，绝对涌出量60.50m3/min，二氧化碳相对涌出量2.58m3/t，绝对涌出量19.16m3/min。经山西省安全生产监督管理局鉴定，官地矿为高瓦斯矿井。2006年煤层煤样化验结果表明：

30、井田内2#、3#、6#、8#煤层煤尘均有爆炸性，爆炸指数在14.41-19.10%之间。8#煤层为类容易自燃，自燃发火期为4-6个月，2#、3#、6#煤层均为类不易自燃。第二章 井田开拓第一节 井田境界变化2.1.1 井田境界官地矿井田范围东北部以三家庄断层为界与白家庄矿相邻；西南部根据矿井延深水平的需要确定的技术边界为界；西北部以杜儿坪断层为界与杜儿坪矿相邻；东南部以碾底断层及9号煤层露头线为界。井田的走向方向约为5.5km,倾斜方向约为3.5km，井田的平均水平宽度为7.04 km煤层的倾角平均约为7。开采深度由1170米至820米标高，矿区范围由14个拐点控制（详见下表、附图2）官地井田

31、范围拐点坐标点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标14189080.037622250.0104183270.037623510.024186410.037623647.0114180800.037623300.034186060.037623105.0124187050.037623900.044185585.037622665.0134174700.037618000.054185100.037622962.0144181800.037611250.064184490.037622690.074184570.037622995.084184275.037623600.094183540.0376

32、23570.0井田范围示意图2.1.2 井田尺寸井田的水平面积按下式计算:S=HL式中: S井田的面积,Km2; H井田的水平宽度,Km; L 井田的平均走向长度,Km;则井田的水平面积为: S=5.53.5=25(km2)第二节 矿井工业储量2.2.1 井田地质勘探井田地质勘探类型为精查，属详细勘探。镇城底井田精查地质报告井田范围内钻孔分布，井田内东部边界附近和南部边界附近，钻孔位置较少：其他区域钻孔分布比较均匀，勘探详细。井田内东部边界附近、北部边界附近属C级储量，南部边界附近及北部边界一部分属于B级储量，其余区域为A级储量。高级储量占80%，符合煤炭工业设计规范要求。2.2.2 工业储量

33、计算矿井主采煤层为2#、8#煤层。煤层工业储量计算：根据地质勘探情况，将矿体划分为A、B、C三个块段，在各块段范围内，用算术平均法求得各个块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和。计算各块段面积为Sa=9.8Km2;Sb=11.20Km2;Sc=5Km2按下式计算：Zi=SiMiRi 式中： Zi-各块段储量，万t。 Si-各块段的面积，m2。 Mi-各块段内煤层的厚度，m。 Ri-各块段内煤的容重，均为1.37t/m3第三节矿井可采储量2.3.1 矿井永久保护煤柱面积损失1.井田边界保护煤柱井田边界保护煤柱留设20m宽，则井田边界长31685m保护煤柱面积损失量为633700m2。2.断层保

34、护煤柱断层煤柱留设35m宽，则断层保护煤柱面积损失量为：471835 m2。3.工业广场保护煤柱工业广场按级保护留围护带宽度15m，工业广场面积由表2.1确定，取20公顷。工业广场保护煤柱如图2.3。则工业广场保护煤柱面积损失为：697663.93m2。4.大巷保护煤柱大巷中心距离为30m，大巷两侧的保护煤柱宽度各为30m，则大巷保护煤柱面积损失量为500000m2。5.井筒保护煤柱主、副井井筒保护煤柱在工业广场保护煤柱范围内，风井井筒保护煤柱在大巷保护煤柱范围内，故井筒保护煤柱损失量为0。各种保护煤柱损失量见表2.2。煤 柱 类 型面积（m2）井田边界保护煤柱633700断层保护煤柱4718

35、35工业广场保护煤柱697663.93大巷保护煤柱500000井筒保护煤柱0合 计2303198.93表2.2保护煤柱损失量2.3.2 矿井可采储量根据原煤炭工业部生产矿井储量管理规程规定，可采储量估算公式如下：Q采（Q保 P）（1 n） K式中：Q采 可采储量（万t）Q保 保有储量（万t）P 永久煤柱储量（万t）n 地质及水文地质损失系数。该系数沿用官地煤矿原核定的数值，按10%计算。K 设计采区回采率（%）。根据原煤炭工业部生产矿井储量管理规程（试行）的规定，薄煤层、中厚煤层、厚煤层的设计采区回采率分别取85%、80%、75%。截止至2005年12月31日，官地矿采矿许可范围内保有煤炭资源

36、工业储量总计103370.4万吨，可采储量66868.7万吨。 截止2005年底主要可采煤层工业储量汇总表煤层号储量2#3#6#7#8#9#小计工业储量17342.78438.919094.5227.727086.231180.4103370.4可采储量11481.65116.512844.1121.017297.520008.066868.7第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限第一节 矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井设计年工作日为330d，工作制度：采用“三八”制作业，两班生产，一班检修，设计每昼夜净提升时间为16h，防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建

37、。第二节 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1确定依据煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定：1.资源情况：煤田地质条件复杂，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；2.开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好的应加大开发强度和矿区规模,否则应缩小规模；3.国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的

38、预测是确定矿区规模的一个重要依据；4.投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。3.2.2 矿井设计生产能力由于官地矿井田范围大，煤炭储量丰富，地质构造较简单，煤层生产能力大，开采技术条件好，应建设大型矿井，初步确定矿井生产能力为400万t/a。3.2.3 矿井服务年限根据本次估算，截至2006年底官地煤矿保有资源/储量为113194.1万t，其中可采储量为72894.1万t。现以矿井核定生产能力400万t/a计算，矿井服务年限如下：计算公式：式中：T 服务年限（a）；Zk 可采储量（万t）；A 矿井核定生产能力（万t/a）；K 储量备用系数，

39、取K1.4 3.2.4 井型校核按矿井的实际煤层开采能力，辅助生产能力，储量条件及安全条件因素对井型进行校核：1.煤层开采能力井田内2号煤层平均4.49m，为厚煤层，赋存稳定，厚度变化不大。可以布置两个综放工作面保产。2.辅助生产环节的能力校核矿井设计为大型矿井，开拓方式为双斜井单水平开拓，主井采用皮带运煤，副井采用矿车辅助提升、下放物料，辅助电机车的运输能力和大型设备的下放可以达到设计井型的要求。工作面生产的原煤经顺槽胶带输送机到大巷胶带输送机运到井底煤仓，再经主井皮带运输至地面，提升能力大，自动化程度高。3.通风安全条件的校核矿井煤尘有爆炸危险性，瓦斯涌出量不大，属低瓦斯矿井，矿井采用中央

40、分列式通风，设单立井回风，西翼与东翼各布置一个回风井，可以满足通风需要。4.矿井的设计生产能力与整个矿井的工业储量相适应，保证有足够的服务年限，满足煤炭工业矿井设计规范要求。见表3.1。表3.1我国各类井型的矿井和第一水平设计服务年限矿井设计生产能力（万t/a）矿井设计服务年限（a）第一开采水平服务年限（a）煤层倾角45600及以上8040-3005007035-12024060302520459050252015第四章井田开拓第一节井田开拓的基本问题4.1.1 确定井筒形式、数目、位置1.井筒形式的确定井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。平硐开拓受

41、地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流

42、沙层施工技术复杂。立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，井筒装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。本矿井煤层倾角较小，表土层中等，无流沙层；水文地质情况比较简单，涌水量不大；井筒不需要特殊施工，因此可采用平硐开拓单水平开

43、采。经后面方案比较确定井筒形式为平硐开拓，一水平开采。2.井筒位置的确定井筒位置的确定原则：有利于第一水平的开采，并兼顾其它水平，有利于井底车场和主要运输大巷的布置，石门工程量少；有利于首采区布置在井筒附近的富煤阶段，首采区少迁村或不迁村；井田两翼储量基本平衡；井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层；工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；工业广场宜少占耕地，少压煤；距水源、电源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。井口坐标为：X=4188027.05，Y=37623224.57，H=1047.60。 4.

44、1.2 工业场地的选择1) 工业场地选择的主要原则(1) 应考虑对口供煤电厂、铁路装车站位置，尽可能缩短向电厂、铁路装车站供煤距离，且利于煤炭外运，地面各类工程省。(2) 井下开拓系统简单合理，井巷工程量省，投资少，建井工期短。(3) 移交采区位于井底附近，煤层赋存条件好，储量可靠，有利于稳产高产。(4) 少占良田，尽量与铁路、公路、河流煤柱相结合，少压煤。(5) 尽量靠近煤层储量中心，两翼均衡。(6) 场地地层稳定，无不良工程地质现象，地形平缓，利于场地布置，土石方工程少。(7) 工业场地尽可能选在最高洪水位以上地段，减少回填土石方工程量。工业场地选择综合考虑上述影响因素，依据确定的主要原则，设计提出如下两个工业场地布置方案：工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田中部。工业场地的形状和面积：根据表2.2工业场地占地面积指标，确定地面工业场地的占地面积为40公顷，形状为矩形，长边垂直于井田倾向,长