矿井设计文字说明

目录第一章矿区概况及井田地质特征..........................1第一节矿区概述...............................................1第二节井田地质特征...........................................3第三节煤层特征...............................................5第二章井田境界和储量...............................12第一节井田境界..............................................12第二节矿井工业储量..........................................12第三节矿井可采储量...........................................14第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.................17第一节矿井工作制度..........................................17第二节矿井设计生产能力及服务年限..............................17第四章井田开拓...................................19第一节井田开拓的基本问题....................................19第二节矿井基本巷道..........................................26第五章准备方式——采区巷道布置..........................36第一节煤层的地质特征........................................36第二节采区巷道布置及生产系统................................39第三节采区车场选型设计......................................41第六章采煤方法...................................43第一节采煤工艺方式..........................................43第二节回采巷道布置...........................................60第七章井下运输...................................65第一节概述..................................................65第二节采区运输设备选择......................................66第三节大巷运输设备选择......................................70第八章矿井提升....................................72第一节概述..................................................72第二节主副井提升............................................72第九章矿井通风及安全...............................75第一节矿井通风系统选择......................................75第二节防止特殊灾害的安全措施..................................82第十章设计矿井基本技术经济指标........................85中国矿业大学2013届本科生毕业设计第1页第一章矿区概况及井田地质特征第一节矿区概述一、地理位置及交通条件垞城煤矿位于江苏省徐州市铜山县柳新镇境内，距徐州市23Km，地理极值坐标为北纬34°23'17～34°27'06，东经117°16'04～117°10'32。（如图1—1）矿井北部以京杭大运河保护煤柱为界，北边是铜山县柳泉河煤矿，南部以桃园河为界与南通柳新矿相邻；浅部自21煤露头垂切线，深部至1煤-1000m等高线垂切线。井田走向长4.8Km，倾向宽3.15Km，面积约15.12Km2。图1-1矿井交通位置图矿井内在专用铁路，经庞庄矿在夹河寨车站与西陇海线相连，矿井南北侧均有公路，东与307公路相连，西南和徐沛路相连。水路在矿区东约2.5公里有京杭大运河。二、地形特点及居民点分布含煤地层被第四系冲积层覆盖，地势平坦。地面标高在+32～+36m之间，西南高东北低，坡度约二千分之一。井田的东南部有寒武系和奥陶系地层构成的小山。中国矿业大学2013届本科生毕业设计第2页矿区范围内分布有大小村庄5个，大部分分布在井田边界。另外，在矿区东部有大片职工住宅区。三、工农业生产和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、棉花，间杂有果园、桑园、菜园和苗圃等。本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。矿区已建有110Kv柳新区域变电所，向本矿井供电的两回35Kv输电线路已建成送电。四、矿区气候条件根据徐州气象台汇编资料，本区属南温带的鲁淮区，具有长江流域和黄河流域的过渡性，区内气候温和，年降雨量尚充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春秋季短，常有寒潮，霜冻，冰雹，旱风等气候。降雨量：全年降雨量平均为859.13毫米，其中七、八、九月份为主要降雨月份，占年降雨量的59%，最大雨量是1982年7月22日，雨量达225.5毫米。气温：年平均气温为14.1度，最低为一月份，平均气温为-0.3度，最高气温为7月份，平均气温为26.9度，日最高气温1972年6月11日，达40.60度，最低气温在1969年2月6日，达-22.6度。风向和风速：全年以偏东风为多，约占16个方位的三分之一，年平均大于或等于8级大风日数，4月26次，6月18次，最大风速17米/秒。霜雪：霜降期一般在十一月至次年的三月，历年年积雪平均60天，最大积雪深度1969年2月达247毫米。地震：徐州市附近，从公元前170年至公元1983年，有史可查的影响徐州的破坏性地震有4次，其中公元462年，震中山东兖州，震级5—6级，1502年，震中山东濮城，震级5—6级，1668年，震中山东莒县—郯城、震级8.5级；1937年，震中山东荷泽，震级7级，1983年又发生过5.6级地震，本矿区处于地震影响范围以内，按省建委，“苏建抗汤（1989）第372号文”本区建筑物按地震烈度7度设防，，重要建筑物（如井架、绞车房等）按8度设防。中国矿业大学2013届本科生毕业设计第3页五、矿区水文及工农业供水矿区内东北部频临微山湖,京杭大运洒、顺堤河，斜穿井田北翼，井田南部有桃园河，其流向由西向东流入京杭大运河，还有一支流入井田深部与顺堤河接通。微山湖面积约6442平方米，湖水长年标高+31米至33米，最高洪水位+36.92米（1957年7月）。本矿区工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。水质类型为HCO3—Ca—Na，矿化度0.37g/L。供水水源的取水方式采用管状井分散取水。矿井每日排水量约为4500m3，全部进入污水净化站进行处理，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂冷却、洗煤厂补充用水。第二节井田地质特征一、井田地形及勘探程度徐州地区在大地构造上属华北地台的鲁西隆起区的部分，位于中国东部新华夏系第二隆起带的西侧与秦岭—昆仑纬向复杂构造带的交汇地区，北自沛县断层，南至蒙城断层，东自郯庐断层，西至安徽的淮北煤田。诧城井田位于九里山煤田盆地的东翼边缘，井田总体为一单斜构造，单斜上发育有次级的向斜和背斜，煤层走向从南向北，由近南渐变为北东向，地层倾角9-32°。井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，完成钻孔145个，地震物理点3466个，平均每平方公里有2.13个，地震物理点23.9个，共计工程量为10621.27m，其中水文钻孔3个，为1865.61m。二、井田煤系地层井田含煤地层为石炭、二迭系，有三个含煤组，为二迭统下石盒子组和山西组及上石炭统太原组，煤系地层平均厚513.57m，含煤20余层，可采及局部可采煤层6层，平均总厚度16.15m。可采及局部可采煤层1煤、2煤、7煤、9煤、20煤、21煤，主采煤层1、2煤。三、井田地质构造井田内揭露奥陶系、石炭系、二迭系、第四系地层。发育有运河向斜、运河背斜、新桥～工人村向斜、陈庄～赵庄南背斜、垞城宽缓背斜；另外有垞1、垞2、垞3大中国矿业大学2013届本科生毕业设计第4页中型断层3条，井田内未发现岩浆岩侵入活动。表1—1井田主要断层一览表断层名称性质走向倾向倾角(°)垂直断距(m)控制情况断层位置诧1逆N35°E~N18°WW650~68基本控制边界诧2逆N25°E~N10°WE700~125控制清楚深部诧3正N50°E~近EWS600~55控制清楚南翼四、井田水文地质本区处于九里山以西充水区水文地质单元的东北部，区内发育有多条河流：桃园河、顺堤河、京杭大运河等。潜水受大气降水和地表水直接补给，一般和下伏承压含水层不发生直接水力联系，各基岩含水层在井田东部露头处接受大气降水和冲积层水的缓慢补给。与矿床开采有关的含水层有第四系的孔隙水，上、下石盒子组，山西组砂岩裂隙水，太原组灰岩溶隙水和奥陶系灰岩溶隙水，现分述如下：（1）第四系含（隔）水层：本区内第四系地层不整合于下伏各地层之上，厚度35.61～109.99m，平均71m，其总体变化趋势东南至西北逐渐增厚。（2）二迭系砂岩裂隙含水层：上石盒子组砂岩裂隙含水层：该组砂岩含水层主要是底部的中～粗粒含砾砂岩（俗称奎山砂岩），厚20～30m，平均25m，自东南向西北渐厚，与下伏下石盒子组地层整合接触，成分以石英、长石、燧石等为主，裂隙发育不均，受构造影响较大，含水性、透水性较强，露头处接受冲积层缓慢补给，井筒穿过时其最大涌水量为80m3/h，渗透系数为0.0031～4.18m/d，矿化度为1.05g/l，水质类型Cl-～K+＋Na+，该层砂岩距1煤较远（间距160m），故对中国矿业大学2013届本科生毕业设计第5页煤层开采无影响。下石盒子组砂岩裂隙含水层：该组赋存有7～8层砂岩，累计厚度为75m，占该组地层的33%。其中1煤开采影响范围60m以内有2～4层砂岩，累厚平均为13.3m，占该组砂岩总厚的17.7%，是影响1煤开采的主要含水层。以上砂岩含水层对1煤开采影响较小。山西组砂岩裂隙含水层：本组地层砂岩总厚度平均48.5m，占全组地层厚度的40%，主要含水层为7、9煤顶板砂岩。属含水性相对中等的含水层。（3）石炭系太原组灰岩溶裂隙含水层：本组地层发育十三层灰岩，灰岩总厚度为38.34m，占该组地层总厚的22.2%。太原组各灰岩厚度、岩溶发育程度不同，含水性也不同，各层之间都有不等厚度的泥质隔水层段，在正常情况下，各层之间水力联系较差。（4）下石炭统本溪组与中奥陶统阁庄组隔水层：本溪组与上覆太原组地层以整合接触，厚17.00～34.00m，由紫色铁质泥岩，灰岩，泥灰岩组成，局部间夹云煌岩，底部有厚10m左右的紫色铁质泥岩是良好的隔水层。（5）下奥陶统马家沟组厚层石灰岩含水层：厚118.64m，为马家沟组地层，质纯，性脆，溶洞发育，裂隙甚多，是一个含水丰富的强含水层。矿区工业，生活用水大部分取用该含水层地下水，由于有本溪组和阁庄组约80m的相对隔水层在正常情况下对煤系的开采无影响。地质构造对矿井充水的影响本井田断裂构造较为发育，大于20m落差的断层就有14条，钻孔中所有断层破碎带大部分以泥质胶结为主，钻进中孔内不漏水，故其导水性反映不明显，从开采揭露情况看，断层带内充填有粘泥，只有淋水或滴水现象，说明其导水性差。矿井正常涌水量75ｍ