煤矿井田境界及可采 采矿本科毕业论文.doc

《煤矿井田境界及可采 采矿本科毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿井田境界及可采 采矿本科毕业论文.doc（46页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、目 录目 录III1 井田概况及建设条件11.1 井田概况11.2 矿井建设的资源条件22 井田开拓92.1 井田境界及可采储量92.2 矿井生产能力及服务年限102.3 井田开拓112.4 井筒、井底车场及硐室142.5 主要运输方式及设备153 采煤方法173.1 设计采区概况173.2 采区巷道布置及生产系统193.3 采煤方法及工艺设计203.4 巷道掘进234 通风与安全254.1 矿井通风254.2 矿井灾害防治简述315 矿井主要设备选择365.1 提升运输设备365.2 通风设备375.3 排水设备385.4 压气设备396 供电及通讯416.1 供电电源416.2 电力负荷4

2、16.3 供电方案416.4变压器选择416.5 通讯与信号417 经济分析及评价437.1 劳动定员及劳动生产率437.2 技术经济指标44441 井田概况及建设条件1.1 井田概况1.1.1 井田位置及交通雨谷东矿井属于贵州盘南煤电(集团)有限责任公司所辖。位于贵州省盘县南部，响水镇、大山镇及忠义乡境内，南昆铁路威（舍）红（果）段从井田西部沿响水河东岸穿过，并在小雨谷设有车站。盘（县）兴（义）公路由井田东部的大山镇经过，大山镇至盘县59km。另外井田西部的响水至威箐、水塘、盘县有公路相通，全长60km,雨谷东矿井至大山镇有简易公路相通，全程14km。井田交通位置见图1.1.1。图1.1.1

3、交通位置1.1.2 地形地貌本井田地貌属构造剥蚀地貌，发育单面山。含煤地层与其上覆飞仙关组、下伏峨眉山玄武岩组构成宽缓的单斜谷，其走向与地层走向基本一致。单斜谷前、后两坡冲沟均较发育。局部地段发育滑坡、崩塌及剥落等坡地重力地貌；地形平缓开阔地带属溶蚀构造为主的岩溶地貌，常见溶蚀洼地、漏斗、溶洞及落水洞等岩溶形态。整个井田地貌形态为中部高两翼低的展布形态。最高点为井田东部的大山丫，标高+2153.76m，最低点位于西部响水河河谷，标高+1355m，相对高差为798.74m。1.1.3 气象井田内气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带高原性季风气候区。年平均气温15.2，极端最高气温

4、36.7，极端最低气温7.9；年平均降雨量1382.9mm，最大2105.5mm，最小791.5mm，降雨多集中在510月份，约占全年的87.8%。风向以东北风为主，也常见西南风，历年最大风速24m/s；最大风力8级。最大风速和最大风力多为西南风，一般出现在每年的春季和夏季。雪凌11月至竖年4月间，冻结期12月至竖年2月，雪凌线在+1700m以上。1.1.4 地表水本井田河流属珠江水系，南盘江上游支流，为山区雨源型河流，流量随季节变化大，雨季山洪飞瀑，河水暴涨暴落，枯季流量深微。井田内主要河流有响水河、铁厂河、鲁楚河、雨谷小河等。响水河为井田内最大河流，枯季流量1.47m3/s，丰水期流量20

5、0250m3/s。矿区主要主要有响水河、雨谷河、鲁楚河、黄家溪，均流经煤系地层。1.1.5 地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该矿井抗震设计基本地震加速度值为0.05g，地震烈度为度。1.2 矿井建设的资源条件1.2.1 区域地质1.地层区域地层，自下而上赋存有：泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、下第三系（E）和第四系（Q）地层。2.构造盘江矿区大地构造位置处于六盘水断陷、普安旋扭构造变形区黔西南涡轮构造带上的盘南背斜与下甘河断裂之间，属盘南背斜南东翼西端。区域构造特征表明，井田内构造面貌主要与燕山运动有关。在燕山运动过程中，出现南北向的正反两次直扭

6、构造运动的复合叠加，后期顺时针直扭运动可能为燕山运动中、晚期产物。所以盘南背斜是在先期反时针直扭运动形成的北东向构造行迹的背景上又叠加了顺时针直扭运动。盘南背斜属不对称的复式背斜，轴向N60E，呈一反“S”型褶曲。因此，使盘南背斜南部西端形成一系列向南西收敛的向、背斜褶皱和扭性断裂组成的一个小型压扭性帚状构造，称忠义压扭性帚状构造和马依张扭性帚状构造。忠义压扭性帚状构造向南端雨谷收敛，向北端马依撒开，其旋涡中心在保田向斜的中心部位。3.主要矿产雨谷矿区主要矿产以煤矿为主。1.2.2 矿区地质1.地层雨谷勘探区出露地层由老到新有：二叠系下统茅口组（P1m），二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）、龙潭

7、组（P2l），三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）和第四系（Q）等地层，含煤地层为龙潭组。2.构造井田位于盘南背斜南东翼西端。地层走向自西向东为N30ENEN80EN60E，倾向南，基本为一单斜构造。西部收敛、东部撒开、向北凸出的弧形。构造行迹以断裂为主，发育NNE和NWW向两组断裂，断层发育。井田内次级褶曲不甚明显，规模很小。井田内共发现断层3条，落差在50100m之间。分别为：F11、F11-4、F13，详见表1.2.1。表1.2.1 井田主要地质构造特征序号名称断层性质断层面走向断层面倾向倾角()落差(m)水平断距(m)位置及范围F11隐伏断层601002505012515

8、00标高以上F11-4隐伏断层6240801839局部F13平推正断层65501002449整个矿区1.2.3 煤层1.含煤地层井田煤系地层含煤3层，其可采煤层为9、12、17煤层。大部分为中厚煤层（厚度大于或等于2.87米）。煤层赋存较稳定，无明显分叉合并、变薄尖灭等现象。（见可采煤层特征表1.3.3 ）。表1.3.3 可采煤层特征煤 层 编 号全层厚度（m）夹石层数对 比程 度可 采程 度稳 定程 度煤层间距（m）极值均值极值均值极 值一般92.563.322.870301可靠可靠全区全区稳定稳定7.026.015.0123.244.473.820512可靠可靠全区全区稳定稳定8.033.

9、017.0172.354.93.620502可靠可靠全区全区稳定稳定2.含煤性本井田龙潭组地层含煤层3层，分别为9、12、17煤层，9煤层厚2.87m 、12煤层厚3.62m 、17煤层厚3.82m。总厚度10.31m含煤系数13.3，全区可采。3.可采煤层井田内自下而上共有3层可采煤层，采用总厚度平均10.31m。见表1.3.3。1) 9号煤层位于龙潭组上段底部。煤层结构单一，一般不含夹石或含一层夹石。顶板岩性：多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部粉砂岩及泥岩夹一层薄煤层。底板岩性：以10m统计，上部为粉砂岩，下部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。2) 12号煤层位于龙潭组中段顶部。煤层采用厚度变化较大

10、，西部和东部各有2个不可采区，中部有一个零点区，不可采区面积约占四分之一左右。可采区内煤厚变化不大，该煤层一般含一层夹石，结构较简单。顶板岩性：以10m统计，顶部为厚0.10.5m的含根泥岩，其下为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部为泥岩。底板岩性：按10m统计，直接底板为厚0.150.6m的含根泥岩，其下为粉砂岩、粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，一般为13层薄煤层。3) 17号煤层位于龙潭组中段上部，煤层采用厚度变化较大，局部有突然增厚或变薄现象。井田范围内见2个零点区，另见4个零星不可采区，见4个特厚异常区。总体以井田中部厚度较大，向东及向西厚度逐渐变小。顶板岩性：按厚度15m统计，上部为泥质粉

11、砂岩及粉砂质泥岩，顶部0.100.94m为含根泥岩或粉砂质泥岩。底板岩性：厚度一般8m，多为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。顶部0.100.94m为含根泥岩或粉砂质泥岩。4.煤质1) 本区煤层的煤质牌号为平瘦、瘦煤及焦煤。详见其（表1.3.3）。表1.3.3 井田各煤层煤种煤层91217煤类JMSMPSJMSMPSJMSMPS各煤层容重见表1.3.4。表1.3.4 煤 层 容 重煤层91217容重（t/m3 ）1.451.481.432) 煤层的其他特征灰分：原煤平均灰分为18.7126.57%（17号煤最低），其中其余煤层全为中灰；精煤平均灰分为6.959.31%。硫分：原煤平均值为0.484.85

12、%，精煤平均值为0.371.62%。从原煤平均值来看，17为特低硫， 9、12、为富硫，各煤层中硫酸盐硫的含量均很低，一般为00.1，特低硫中以有机硫为主，低硫煤中硫铁矿硫与有机硫几乎相等；中高硫煤中以硫铁矿硫为主，一般随硫分增高硫铁矿硫也增高，据统计，硫铁矿硫在全硫中所占的比例，中硫为87.32，富硫为85.93，高硫为90.06。磷分：所有煤层均为低磷。砷：各煤层平均砷含量均很低，一般为24ppm。煤的风化与氧化：根据测定结果，本井田风、氧化带深度确定为50m。5.煤的工业用途本井田以炼焦用煤为主，占总储量的72%，少量贫煤，占总储量的28%，炼焦用煤具有中灰、中硫、低磷、低灰熔点、中高发

13、热量的特点，达到冶金焦用煤质量，可作为炼焦配煤或气化用煤。本井田贫煤的煤质特征为：中灰、富硫、低磷、高灰熔点、中高发热量，洗选后精煤灰分为8.03%，硫分1.02%，是较好的化工、动力用煤及民用煤。中煤可供动力、电力及民用煤。1.2.4 开采技术条件1.水文地质条件1) 井田水文地质条件根据地层岩性，大体可分为可溶岩和非可溶岩两大类，栖霞组、茅口组、永宁镇组、关岭组属可溶岩类，岩溶发育，富水性强，补给、迳流、排泄条件良好，是地下水的活跃层位；峨眉山玄武岩组、二叠系龙潭组、三叠系飞仙关组属非可溶岩类，含裂隙水，但充水空间不发育，无明显含水层，根据以往勘探成果和生产矿井实践验证，与矿井开发有关的岩

14、层既是煤矿床充水的弱含水层段，又是茅口组、永宁镇组灰岩岩溶水的隔水层段。一般矿井属以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单，局部中等偏简单。(1) 二叠系下统茅口组分布于井田北缘及西缘，岩性主要为灰岩，溶洞、落水洞、溶斗及溶蚀槽谷等岩溶微地貌发育。调查泉点3个，雨季最大总流量1836.71L/s，枯季最小总流量314.61L/s，一般泉流量大于210L/s。施工抽水孔一个（606孔），单位涌水量0.9321L/sm，地下水富水性强，但极为不均一，具承压性（据606钻孔揭穿茅口灰岩126.09m，水头高出地面12.26m，标高为1405.47m，承压水柱高171.3m）。水质类型

15、为：HCO3-Ca型。(2) 峨眉山玄武岩组分布于井田北部及西部，出露面积3.89km2，岩性主要为玄武岩及凝灰岩。调查泉点41个，调查时总流量12.871 L/s，一般泉流量小于1 L/s，个别达3.007 l/s。施工J608、601、1101号抽水孔3个，单位涌水量分别为0.0041、0.0061、0.01 l/sm。富水性弱，但具承压性（以上抽水孔静水位均高出地面，最高可达+11.00m，标高为1398.42m，承压水柱高91.20m）。水质类型为：HCO3-K+Na、HCO3-Ca及SO4-Ca型。(3) 龙潭组分布于井田中部，出露面积12.86km2。岩性主要为泥粒、细粒碎屑岩。调

16、查泉点151个，调查时总流量23.541l/s，一般泉流量为0.0010.51 l/s，个别达3.921 l/s。水质类型为：HCO3SO4-CaMg、SO4HCO3 -CaMg、HCO3-K+Na、SO4-Ca型。(4) 飞仙关组分布与龙潭组基本一致，地表多为陡坡地形。岩性主要为细粒碎屑岩组成。调查泉点146个，调查时总流量23.441 l/s，一般泉流量为0.0010.51 l/s，个别达1.951 l/s。施工J406、J10542个抽水孔，单位涌水量分别为0.05261、0.0438 l/sm。富水性弱，具承压性（据J10542号抽水资料，水孔高出地面+7.03m，标高为1736.52

17、m）。水质类型为：HCO3-Ca、SO4-CaMg型。(5) 永宁镇组分布于井田南部，出露面积23.25km2。岩性碳酸岩为主，夹砂岩、泥岩等。落水洞、漏斗、岩溶凹地等岩溶微地貌发育。调查泉点27个，调查时总流量69.131 l/s，一般泉流量为0.1014.40 l/s，个别达501l/s。富水性强，但极不均一。 (6) 第四系残积、坡积、洪积物分布于缓坡、冲沟、河谷地段，厚度小于10m；崩积物及剥落物分布于坡脚，零星覆盖于各地层之上，厚度薄。在第四系松散堆积物中，时有泉水出露，降雨之后，有些泉点随之干涸。（7）滑坡井田内有大小滑坡11个。较大的5个，沿煤系地层露头分布，为切层滑坡，现处于稳

18、定压密阶段。滑坡体裂隙发育、透水性好，有一定的赋水能力。井田内主要发育北东向及北西向断层，中部有少量弧形断层发育，多属正断层。由于含煤地层大多为塑、柔性岩石，断层破碎带发育宽度小，且被泥质物充填，因此，其地下水的赋存与运移受到限制。地表断层带上泉水出露少，流量小，一般为0.100.40 l/s。精查钻孔穿过断层的71处，均未发现涌、漏水现象，水位变化正常，仅详查时1104孔穿过F11断层时发生漏水。本区断层富水性弱，导水性差。2) 地表水、地下水流量动态变化对井田内河流、有水流的小煤矿、泉点。进行流量动态观测，流量变化具明显的季节性和年周期性，规律性与降雨量变化基本一致。在一个水文年中，69月

19、份为雨季，11月至竖年4月为枯季。地表水流量在暴雨后12小时明显增大，地下水流量一般在暴雨后12天开始增大。回采范围内矿井正常涌水量334m3/h，最大涌水量1089m3/h。2.煤层顶底板各煤层的顶底板情况见表1.2.2：表1.2.2 煤层顶底板特征煤层顶 板底 板M9多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部粉砂岩及泥岩夹一层薄煤层。上部为粉砂岩，下部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩M12顶部为厚0.10.5m的含根泥岩，其下为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部为泥岩。直接底板为厚0.150.6m的含根泥岩，其下为粉砂岩、粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，一般为13层薄煤层。M19上部为泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，顶部

20、0.100.94m为含根泥岩或粉砂质泥岩厚度一般8m，多为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。顶部0.100.94m为含根泥岩或粉砂质泥岩。3.瓦斯、煤的自燃及地温1) 瓦斯井田内主采煤层的瓦斯含量（含重烃）7.4221.35ml/gr，平均13.02 ml/gr。瓦斯含量由上部向下部煤层增大，瓦斯梯度：煤层埋藏深度每增加28.05m，其瓦斯含量增加1ml/gr；瓦斯增长率：煤层埋藏深度每增加100m，瓦斯含量增加3.56ml/gr。瓦斯含量的变化规律为不同煤层随埋藏深度的增加瓦斯含量增加，主要在浅部至中深部规律较为明显。同一煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系较为明显，瓦斯含量的等值线与底板等高线的走势基本一致

21、，即由浅入深瓦斯含量增大。矿井的绝对瓦斯涌出量27.1m3/min。2) 煤的自燃设计主要可采煤层9、12、17三层，全部为三类不易自燃煤层。3) 地温依井田内地温梯度为0.763.67/100m，平均为1.84/100m，含煤地层温度不超过30，无高温区，无热害。4.地质灾害简述无明显含水层，地震烈度为度。井田内地质构造清楚，主要河流：响水河、铜厂河、马依河等。枯季流量分别为1.47m3/s、0.039m3/s、0.0379m3/s。井田内气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带高原性季风气候区，风向以东北风为主，也常见西南风，历年最大风速24m/s；最大风力8级，这些对矿井的建

22、设和生产无什么大的影响。1.2.5 资源量及勘探程度1.资源量本井田参与资源量估算的可采煤层有9、12、17共3层煤层全区可采。留下保护煤柱后3层煤的资源储量分别为417154万t、561058万t 、527107万t。2.勘探程度及存在问题1) 勘探程度从所提供的地质资料分析，该地质工作取得了以下主要成果：(1) 查明了井田构造形态及井田主要断层。(2) 查明了可采煤层的层位，厚度结构及变化规律和主要可采煤层的可采范围及露头位置。(3) 查明了可采煤层的煤质特征。煤类及变化情况，其工艺性能已经了解，并评价了工业用途。(4) 查明了井田水文地质特征，正确评价了矿井充水因素；对可供利用的工业及生

23、活用水的水量和水质进行了评价。(5) 实测并分析了主要可采煤层的瓦斯成份，含量及其赋存规律；评价了可采煤层的自燃趋势和煤尘爆炸危险性以及顶底板的工程地质特征。提交的井田勘查地质报告，可以作为矿井设计、建设和生产的地质依据。2) 资料可靠性从所提供的地质资料看，本井田地质构造复杂程度中等、煤层赋存条件尚好，储量丰富，水文地质条件简单，由于勘探工作量布置不均匀，局部地段勘探程度不足。综上所述，本井田的资源是可靠的，具备建设特大型矿井的条件。3) 存在的问题及建议(1) 矿井涌水量采用“比拟法”进行预算，采用的观测资料有限，建议矿井建设及生产期间要补充和加强矿井水文地质工作。(2) 本井田主采煤层1

24、7煤，厚度变化大，首采块段虽然钻孔较密，但储量级别低，建议在现生产矿井三维勘探试验取得成功的基础上，对首采区开展三维物探，进一步查明构造和煤层赋存状况，提高储量级别，降低投资风险。(3) 井田浅部钻孔数量较多，控制较密，深部钻孔数量较小，控制较稀。建议对深部进行适当的补钻工作，以进一步摸清煤层深部的情况。(4) 各主要可采煤层的瓦斯含量采样点偏少，缺少主采煤层的瓦斯含量等值线图。建议矿井建设及生产期间应进一步完善瓦斯基本参数和突出有关参数的测定工作。(5) 地质资料对主要可采煤层的瓦斯突出危险性的评价依据不充分，对17号主采煤层没有取样测定其瓦斯突出危险性参数。应按煤矿安全规程第176条及防治

25、煤与瓦斯突出细则第13条的要求进行评价和鉴定。建议在矿井建设揭煤过程中进行确认。(6) 因为对施工的钻孔未进行封孔启封检查工作，建议矿井建设和生产时注意封孔质量较差钻孔导水。(7) 应加强对小（老）煤窑积水情况和影响范围的调查和控制，掌握准确位置，建议采用三维地震的方法探测小（老）煤窑的开采情况、积水和影响范围。2 井田开拓2.1 井田境界及可采储量2.1.1 井田境界井田范围西南以F13断层为界，东北以F13断层为界，浅部以煤层露头及F11-4断层为界，深部以+900m标高为界，开采深度为+1600m至+900m。本井田走向长23km，倾斜宽24km，面积412km2。2.1.2 储量资源量

26、由下式可以计算，计算公式如下： 上式中：Z煤层总储量，（万t）； S单个块段真面积，（m2）i单个块段内平均倾角，（）； Mi块段煤层的平均厚度，（m）； i块段内煤层的平均容重，（t/m3）。其计算结果见表表2.1.1、表2.1.2、表2.1.3。表2.1.1 9号煤层储量计算块段编号块段内煤层平均倾角（）煤厚（m）面积（m2）平均容（m3 /t ）储量（万t）合计（万t）真厚平均平面积117287287982997.51.45427942792152.872.874135982.21.451781.71781.73182.872.8714381721.45629962994172.872.

27、871630556.21.45709.770975172.872.87954147.251.4541534415.34615 2.87287480690.751.45207207合计9622546417154表2.1.2 12号煤层储量计算块段编号块段内煤层平均倾角（）煤厚（m）面积（m2）平均容（t/ m3）储量（万t）合计（万t）真厚平均平面积表2.1.2（续）1173.823.8213383771.48791.49791.492163.823.824004455.751.482175.662175.663173.823.8211824951.48699.08699.084173.823.

28、8210340081.48611.49611.495163.823.82490406.751.48288.80288.806173.823.821102762.51.48652.46652.467183.823.826586751.4839163916合计3.8291525051.48561058表2.1.3 17号煤层储量计算块段编号块段内煤层平均倾角（）煤厚（m） 面积（m2）平均容（t/ m3）储量（万t）合计（万t）真厚平均平面积1173.623.628309701.4344917449172183623.621328232.51.437237233183.623.6210328051

29、.4356219562194153.623.6233251701.431781.891781.895113.623.624379251.43230.95230.956173.623.6212538301.4367893678937163.623.629431401.4350857508578173.623.626214001.433363733637合计3.629773472.51.43527107由于在矿井的底板等高线图上，所设计的矿井内北部有两条F13 和F11断层，留设50m的距离作为断层保护煤柱；矿井的西和东部边界留设30m的煤柱作为采区保护煤柱；采区底部边界+900m水平标高的地方留

30、设30m的煤柱作为底部的保护煤柱。2.2 矿井生产能力及服务年限2.2.1 工作制度按煤矿设计规范有关规定工作制度，充分结合本矿井的实际情况，本矿设计属于大型矿井，所以确定矿井的年工作日为330天；每天四班作业，其中三班生产，一班检修。2.2.2 生产能力的确定1.初步确定矿井的生产能力由于一个矿井的设计生产能力（井型）决定于储量、开采条件、技术装备水平和安全生产条件等诸多因素，所以，不可能在设计之初就能确定一个矿井的合理的井型和服务年限。然而一个矿井的开拓系统和采煤方法与井型的大小及服务年限的长短又有密切的关系。所以在设计之初应用本章第一节所计算出的“工业储量”以及设计规范有关井型及服务年限

31、的规定，初算矿井的生产能力和服务年限，初算结果作为设计的开拓系统和采煤方法的参考。根据矿井的工业储量可以初步假设矿井的生产能力为120万t/a。2.初步确定矿井的服务年限由上面所初步确定的矿井生产能力和矿井的工业储量可以按下式计算设计生产能力和服务年限： 式中：ZK可采储量 ；万t T服务年限；a A生产能力；万 ta K储量备用系数；一般取1.21.5根据可采储量ZK为10920万t，初步确定矿井为中型矿井，设计生产能力A为90万t/a 、120万t/a、150万t/a，储量备用系数K为1.5。所以服务年限为：T10920（901.5）81aT10920（1201.5）60aT10920（1

32、501.5）49a2.2.3 服务年限通过用可采储量ZK计算设计生产能力和服务年限，与规范规定的相应的服务年限对照（见表2.2.1矿井的井型和服务年限表），可以判断出所设计生产能力和服务年限，最后确定矿井的设计生产能力为120万ta，设计服务年限为60a 。2.3 井田开拓2.3.1 开拓方案的确定1.方案设计：根据雨谷新井现有生产设备及地质资料和本矿井能投产快、投资少、持续、稳定、长期发展的战略目标，设计时从许多可行性方案中筛选出两个较优方案进行比选。根据雨谷新井地质条件，技术生产管理水平及设备供应等条件，可以提出两个大方案分别为：方案一：平硐开拓走向长壁采煤法、方案二：斜井开拓走向长壁采煤

33、法。方案一：平硐开拓走向长壁采煤法（其中可提出技术上可行方案如下）方案1：平硐开拓，集中布置方案。采用平硐开拓，井口标高为+1300m，地理坐标为：x=2820110 y=35460315，首采区布置在一采区，采用集中运输、集中排水、集中通风、供电、辅助提升联合布置，所属工程主平硐和副平硐布置在+1300m标高岩层中,其他主要巷道均布置在17号煤层的底板下，矿井的采煤方法采用的是跨上山走向长壁采煤法，具体布置如下：本矿井煤层属缓倾斜煤层平均倾角为16，主平硐和副平硐按3布置，三条上山分别掘在所设计的三层煤最底煤层底板30m中，一条运输斜井（上山）、一条轨道斜井（上山）；由于该矿井是高瓦斯矿井，

34、故必须有一条专用回风巷（上山），三条上山均平行布置，回风上山布置直通地表当回风井用，其它两条不通地表,在+1300m处主副平硐和轨道、运输大巷相连,在二、三、采区布置三条暗斜井,分别与运输大巷和回风井大巷相连,在四采区设计三条下三与三采区的运输、回风、轨道大巷相连，三条暗斜井均布置在17号煤层底板中(按煤层平均倾角)当一采区采完后，二采区作接替,布置工作面，这样初期投产快、维费低，通风线路短,不需要布置井底车场和井底水仓,排水容易,不需要布置水泵房和相应的设备,运输比斜井布置要容易,但是后期工程较为复杂,巷道的维护费用较高,通风线路较长,掘进困难。方案2：平硐、暗斜井布置方案采用平硐开拓，井口

35、标高为+1300m，地理坐标为：x=2820110 y=35460315，以F11 和F13断层为界划分为五个采区，F13断层以南到+1300m标高为首采区。采用集中运输、集中排水、集中通风、供电、分区辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁后退式采煤法，所属工程的主要巷道主要布置在17号煤层的底板中,主、副平硐按3布置，回风斜井按16布置直通地表，其他的暗斜井以16布置与主、副平硐相连。通过石门连接进入煤层，这样布置的优点是：工程量少、维护费用低，回风路线短，材料运输路线短，并且在三采区工作面不能保产时，可以布置工作面，进行边采边掘方式，出煤快，工期短。缺点是需设备要的多，提升环节多

36、并且复杂,掘进费用高。方案二：斜井开拓走向长壁采煤法。（其中可提出技术上可行方案如下）方案1：首采F13断层以南斜井布置方案以F13断层为界，F13断层以北现暂不开拓。所属工程的主要巷道均布置17号煤层底下砂岩中，矿井采煤方法采用的是走向长壁采煤法，具体布置如下：从三采区西北面以16布置主斜井副斜井和运输大巷相接，回风井与其平行布置，开拓延深到四采区，运输下山、轨道下山， 通过运输石门和回风石门相连进入煤层，然后布置采面。这样布置运输距离短，通风容易，开拓巷道短，建井工期短，投产快，但是暗斜井的掘进困难，提升困难，掘进费用高。方案2：首采F13断层以北F11断层以南斜井布置方案以F13断层为界

37、，F13断层以南现暂不着开拓首采一采区。所属工程的主要巷道均布置在17号煤层底下砂岩中，矿井采煤方法采用的是走向长壁采煤法，具体布置如下：在17号层煤最底层30m处掘两大巷（运输，轨道），通过车场连接斜井，通过石门连接运输斜井，回风斜井，轨道斜井。所布置三条斜井平行布置，相互间距30m,轨道斜井在中间，通过石门连接各斜井和工作面顺槽进入煤层，后期开采时运输大巷和轨道大巷与暗斜井连接，再掘进一条回风井及可以生产。这样开采投产快，首期投入经济少、初期工作量小、通风线路短，运输距离不长。但后期投入经济大，提升费用较高。2.3.2 开拓方案综述经过方案比选，确定了开拓方案为；：首采F13断层以北F11

38、断层以南斜井布置方案（走向长壁采煤法）。以F13断层和F11断层为界（一采区），F11断层以北和F13断层以南现暂不着开拓（F11断层以北至露头为五采区），F13断层以南分为两个采区（三采区和四采区）。采用集中运输、集中排水、分区通风、分区供电、集中辅助提升联合布置，所属工程的主要巷道均布置在17号煤层底板中。采用盘区式开采，开采方式采用下行式开采，首采层为9号煤层。运输系统如下：1.运煤：从采煤工作面破落下来的煤炭（刮板运输机、转载机）91101运输顺槽（皮带运输机）区段运输石门（皮带运输机）区段溜煤眼主斜井（皮带运输机）地面工业广场。2.运料(或排矸)：材料从副井（矿车）区段回风石门（区段

39、运输石门）91101工作面回风顺槽（工作面运输顺槽）91101采煤工作面。排矸线路正好与运料线路相反。3.通风系统：（新鲜风流）从主副井区段运输石门91101工作面运输顺槽采煤工作面（污风）区段回风顺槽回风石门回风井引风道地面。4.排水系统：91101采煤工作面区段石门一侧的水沟（自流）主斜井一侧的水沟（自流）运输巷一侧的水沟（自流）井底水仓（水泵房）的排水泵副井（排水管道）地面。2.3.3 开采顺序采区内区段间的开采顺序采用下行式；采区间逐区开采；煤层间的开采顺序也采用下行式。2.4 井筒、井底车场及硐室2.4.1 井筒布置及装备 主斜井井口标高+1620m，井口地理坐标x=2820948

40、y=35461766 、方位角249、倾角为16,安装皮带输送机运输；回风斜井井口标高+1620m，井口地理坐标x=2820966 y=35461813 、方位角249、倾角为16，主要安装主要通风机及相应的防风装置；副斜井井口地理标高+1620m，井口地理坐标x=2820958 y=35461794 、方位角249、倾角16，主要安装轨道、绞车、抽水管等，路三条斜井相距30m平行布置在17号煤层的底板中。2.4.2 井底车场由于运输大巷和主斜井之间设有煤仓，大巷在上，只要设一个底板绕道与轨道大巷相连供行人、通车，通风即可。2.4.3 硐室1.采区变电所采区变电所的布置形式采用“”形，这是因为

41、“”形的布置较简单，其支护方式广泛采用锚喷。硐室的长度为30m，宽度为6m，高3m。硐室内的高压和低压设备一般应分别布置在硐室的两侧，其间过道大于0.8m。硐室地面应高于相邻的底板距离为200，采用100混凝土铺地硐室地面的坡度设计为3。2.采区压风站采区压风站硐室的布置形式：压缩机硐室有主硐室和附属硐室。主硐室内设有空气压缩机、电动机、冷却器等。附属硐室有储气罐硐室、变配电室、水池等。确定采区风压站硐室的尺寸：各空气压缩机之间有1.5m的通道。硐室总长为7.0m，高度为4.8m。断面的形状确定为拱形，支护方式采用锚喷。2.5 主要运输方式及设备2.5.1 运输方式大巷采用胶带输送机运煤，防爆

42、特殊型蓄电池式电机车牵引底卸式3t矿车运送矸石，材料用材料车运输，主斜井、采区的运输石门和工作面顺槽均采用胶带输送机运输。2.5.2 运输设备上面所涉及的各个地方的运输设备见表2.5.1。表2.5.1运输设备序号使用地点名称型 号数量（台）一主斜井胶带输送机STD800240T1二副斜井提升绞车2JK-4/201 三 大巷电机车XK8-6/110-KBT10矿车MD3.3-6144材料车MC1.5-6A12人车XRC12-61四采区运输石门胶带输送机STD800/240T1五 六工作面运输顺槽转载机SZZ730/1321胶带输送机STJ800/240T12.5.3 矿车因矿井属煤与瓦斯突出矿井

43、，根据煤矿安全规程第347条规定选择电机车的形式为矿用蓄电池式防爆特殊型8t电机车，其型号为XK8-6/110-KBT，粘着质量为8t,轨距为600mm，牵引力为11.8KN，速度为6.2Km/h，电压110V，牵引电动机功率211KW。配套矿车为底卸式3t矿车,型号为MD3.3-6，名义载重量为3000Kg，轨距为600mm ,轴距1100mm，自重1680Kg。3 采煤方法3.1 设计采区概况3.1.1 采区位置一采区位于F13断层和F11断层之间，煤层赋存条件好，地质构造和开采技术条件简单，可采储量丰富（为3758万t）服务年限为21a，能保证接替采区的正常接替。3.1.2 采区边界、范

44、围一采区北部以F11断层为界，西以煤层露头为界，东以井田井界为界，南以F13断层为界。3.1.3 可采煤层一采区内有三层可采煤层（9、12、17）总厚度10.31m含煤系数13.3，全区可采，煤层特征见表1.3.3。1.9号煤层位于龙潭组上段底部。煤层结构单一，一般不含夹石或含一层夹石。顶板岩性：多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部粉砂岩及泥岩夹一层薄煤层。底板岩性：以10m统计，上部为粉砂岩，下部为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。2.12号煤层位于龙潭组中段顶部。煤层采用厚度变化较大，西部和东部各有2个不可采区，中部有一个零点区，不可采区面积约占四分之一左右。可采区内煤厚变化不大，该煤层一般含一层夹石，结构较简单。顶板岩性：以10m统计，顶部为厚0.10.5m的含根泥岩，其下为粉砂岩或泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局