煤礦開采技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、湘潭大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書題 目：采區(qū)設(shè)計(jì)院 系：職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源與環(huán)境工程系 專 業(yè)：煤礦開采技術(shù) 學(xué) 號(hào)：20089214124 姓 名：王琪錢 指導(dǎo)老師： 徐養(yǎng)平 完成日期：2011-5-15畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)班級(jí) 姓名設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)條件及要求：設(shè)計(jì)時(shí)間：自 月 日至 月日設(shè)計(jì)指導(dǎo)人：專業(yè)科主任：指導(dǎo)人語(yǔ):指導(dǎo)人畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定書專業(yè)班級(jí) 姓名畢業(yè)設(shè)計(jì)題目經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，評(píng)定 同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)（答辯小組）主任（組長(zhǎng)）副主任（副組長(zhǎng)）、人刖百目 錄、，. 刖百第一章礦井概況第二章采區(qū)地質(zhì)情況第一節(jié)采區(qū)概況第二節(jié)采區(qū)地質(zhì)情況第三章采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力第一節(jié)

2、采區(qū)儲(chǔ)量第二節(jié)采取生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第四章采區(qū)方案設(shè)計(jì)第一節(jié)采煤方法選擇第二節(jié)采區(qū)巷道布置第三節(jié)開采順序第四節(jié)采區(qū)車場(chǎng)與碉室第五章回采工藝與技術(shù)管理第一節(jié)回采工藝第二節(jié)回采工作面技術(shù)管理第三節(jié)回采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)第六章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié)采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)第三節(jié)采區(qū)供電第七章采區(qū)車場(chǎng)與碉室第一節(jié)采區(qū)上部車場(chǎng)第二節(jié)采區(qū)中部車場(chǎng)第三節(jié)采區(qū)下部車場(chǎng)第四節(jié)采區(qū)碉室第八章安全技術(shù)措施第九章采區(qū)施工準(zhǔn)備與采掘交替計(jì)劃洲江煤礦交通位置圖第一章礦井概況一、礦井名稱、位置、交通概況泗江井田位于郴耒煤田白沙向斜東翼，位于耒陽(yáng)市東南約 14公里，屬于南 陽(yáng)鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)：東徑1120 56' 17

3、.61120 58' 05.8 ；北緯260 18' 47.2 260 22，02.8 。井田范圍：南起39勘探線與前進(jìn)井田相接，北止E斷層與南陽(yáng)廟井田相鄰， 東始9煤露頭線，西到8煤層與F1斷層交界處。走向長(zhǎng)5.2公里，傾向?qū)?.5-1 .2 公里，面積約4. 2平方公里。礦井有公路經(jīng)南陽(yáng)鎮(zhèn)夏塘區(qū)、在司蘭擠與安仁至耒陽(yáng)公路相接，在耒陽(yáng)市進(jìn) 入107國(guó)道。礦井到耒陽(yáng)市約40公里，距礦井3公里的南陽(yáng)廟煤礦有礦區(qū)專用 標(biāo)準(zhǔn)鐵路，經(jīng)白山坪煤礦與京廣線鐵路浪石坪火車站相接，里程約10公里。井田西南部有耒水流過(guò)，常年通航10-20t機(jī)動(dòng)船，交通較方便。二、自然地理概況（一）地形：本區(qū)屬于

4、低山丘陵地形，水溝較發(fā)育，地勢(shì)以中部較高，泗江 附近與北部較低。井田內(nèi)最高地形標(biāo)高287.6m（位于牛仙嶺），最低標(biāo)高為81.5m, 最大相對(duì)高差206.1m, 一股高差為80140m（二）水系：耒水流經(jīng)井田西南角，河寬250450m據(jù)湖南省水利廳水文站1951年5月1日至1957年觀測(cè)資料：最大流量 4730m/秒（1956年6月23 日），最小流量26.9m3/秒（1954年11月7日）。（三）氣象：氣象資料來(lái)源于耒陽(yáng)市氣象站，據(jù) 1958年至1991年觀測(cè)：年 最高氣溫為每年7、8月份，最低氣溫為每年的12月至次年的2月。最高氣溫為 攝氏40° （1971年7月21日），最低氣

5、溫為攝氏零下7. 7° （1972年2月9日）， 平均氣溫一般在17.1 °-18. 8°之間。雨量豐沛季節(jié)在每年的 25月，8月至次 年的元月雨量顯著減少，最大日降雨量 165.1mm（1976年7月9日），最大年降 雨量1863. 5 mm （1961年），最小年降雨量 960. 9 mm （1971年），最大月降雨 量436. 8 mm（1975年5月），最小月降雨量 0. 4 mm（ 1966年9月），年主要風(fēng) 向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。三、礦井工作制度按照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條 文修改的說(shuō)明，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330天

6、計(jì)算，三八制作業(yè)， 凈提升時(shí)間為15小時(shí)，礦井竄車提升。四、成煤時(shí)期、煤系地層及含煤層數(shù)本井田龍?zhí)督M地層厚 684.44m,其中“托底砂巖”（動(dòng)物化石泥巖底部的中 粒砂巖）之上的含煤段，是本次補(bǔ)勘的主要對(duì)象，其厚度為408.93m,含煤十余層，自上而下命名為1、2、5、6、7、8、9煤層，煤層總厚度為15.80m,含煤 系數(shù)為3.9%,其中可采煤層為6、7、8煤，可采煤層厚度為8.18m,可采煤層含煤系數(shù)為2%由于侏羅系地層的剝蝕，本井田僅保存 5、6、7、8煤層，其中主采煤層為 5煤，全區(qū)可采，6煤同樣全區(qū)可采，7煤局部可采，9煤不可采。五、煤層特征I、5煤層由于受侏羅系地層的剝蝕，該煤層僅

7、保留于淺部及深部，在46線以南的-170-320m水平被破壞。煤層直接頂板多為粉砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖或泥巖， 底部多為細(xì)砂巖，上部為粉砂巖。煤厚 1.62.0m,平均1.8。鉆孔穿孔穿過(guò)層 位13個(gè)點(diǎn)，無(wú)0點(diǎn)，可采8點(diǎn)，鉆孔可采率62%該煤層厚度變化平穩(wěn)，可采 點(diǎn)分布均勻。-150m處7煤石門揭露，6煤層厚度在1.62.0之間，平均厚1.8m。 H、7煤層該煤層4345線及42線以南的淺部被侏羅系地層所剝蝕，深部沒(méi)有發(fā)現(xiàn)受 剝蝕，但在45線附近-220310m水平，煤層距侏羅系剝蝕底界僅10m左右，可 能被侏羅系地層所破壞。該煤層直接頂板多為粉砂巖，細(xì)砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖， 泥巖，直接頂板多為

8、細(xì)砂巖，粉砂巖，局部為泥巖。煤厚1.92.1m,平均2.0m, 鉆孔穿過(guò)層位33個(gè)點(diǎn)，無(wú)0點(diǎn)，可采點(diǎn)24個(gè)。鉆孔可采率73% -150m處7 煤石門揭露7煤層厚度變化小，全局發(fā)育，均可采。田、8煤層在4345線及42線以南淺部被侏羅系所破壞，深部未受影響，煤層直接頂 板多為粉砂巖、細(xì)砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖；底板多為細(xì)砂巖、粉砂巖，少量泥巖。 煤厚0.2830.26m,平均4.85m。鉆孔及石門穿過(guò)層位47個(gè)點(diǎn)，無(wú)0點(diǎn)，可采 41個(gè)點(diǎn)。鉆孔可采率為87%變異系數(shù)為128% 9孔見有夾肝12層占19%5 什厚0.150.24m, 一般為砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖，細(xì)砂巖。礦井第一水平開采實(shí)際揭露，8煤層

9、發(fā)育較好，大部分在可采厚度之上，偶 爾出現(xiàn)不可采帶，但煤層厚度變化大，有時(shí)呈大“煤包”產(chǎn)出，局部出現(xiàn)分叉現(xiàn) 象。煤層中常有黃鐵礦、菱鐵礦結(jié)核，直徑最大達(dá) 10CR1部分鉆孔及1285工作 面揭露，在8煤層頂部距8煤層14m有一可采煤層，局部煤層厚度達(dá)23m8煤層在井田內(nèi)43線以北賦存較好，絕大部分可采，43線以南稍差。該煤 層厚度變化大，呈透鏡狀，煤包狀產(chǎn)出。局部出現(xiàn)分叉現(xiàn)象。五、構(gòu)造泗江井田位于白沙向斜東翼，從磨田至資家臺(tái)走向近于東西，為白沙向斜北 翼轉(zhuǎn)折端，從資家臺(tái)折向北東經(jīng)靖江、舉山、石界、麻沖至夏塘，走向北東20o 300。從夏塘至南陽(yáng)走向北東50o60o,過(guò)南陽(yáng)又突然折向近南北走向，

10、經(jīng)泗江至前進(jìn)，到沈家灣。白沙向斜多受東西向擠壓力作用，地層傾角總體為東翼陡、 西翼緩。泗江井田位于白沙向斜向東扭曲的東翼扭曲端，井田南起39線與前進(jìn)井田相毗鄰，北止F2正斷層與南陽(yáng)井田相連，井田構(gòu)造總體為一單斜構(gòu)造。地層走 向在44線以北為南北向，44線以南為北東南西向（北東 20o）深部。沿走向 在北翼受F2逆斷層所控制，沿傾向受Fi逆斷層所破壞，并在44線以北出現(xiàn)向背 斜構(gòu)造。淺部大面積受侏羅系地層所剝蝕，使 Fi、F2沒(méi)有在地表受到全面揭露。 同時(shí)在4245線，-4750線出現(xiàn)飛來(lái)峰構(gòu)造，使得井田內(nèi)的構(gòu)造顯得復(fù)雜。 （一）褶曲井田內(nèi)褶曲不甚發(fā)育，地表反映明顯的有泗江飛來(lái)峰中的向斜構(gòu)造，

11、高塘湖 飛來(lái)峰的背斜構(gòu)造。深部有 Fi受逆斷層影響而成的褶皺構(gòu)造，即泄江飛來(lái)峰中 的向斜構(gòu)造、高塘湖飛來(lái)峰中的背斜構(gòu)造。（二）斷層本區(qū)斷層不多，主要有兩條，即對(duì)深部煤層產(chǎn)生破壞作用有 Fi逆斷層，北 邊對(duì)煤層起邊界控制作用的有 F2斷層，南邊對(duì)7、8、9煤淺部起破壞作用的有 F3斷層，淺部有泄江飛來(lái)峰、高塘湖飛來(lái)峰構(gòu)造，現(xiàn)分述如下：1、Fi逆斷層起始于前進(jìn)井田，由南往北，自39鉆探線進(jìn)入泄江，貫穿總個(gè)洲江井田， 由50鉆探線出井田后繼續(xù)向北延伸。該斷層走向方位角N2SE傾向東，斷層傾角40o50o,落差80120m該斷層上盤巖層彳K角較緩，一般 30o40o,下盤 巖層傾角較陡，多為70o左右

12、，局部近于直立。2、E正斷層位于井田北端，自夏塘井田開始，貫穿總個(gè)南陽(yáng)分公司，從南陽(yáng)煤礦火車站 進(jìn)入本井田，地表斷層跡象明顯。該斷層走向?yàn)?N6SE,傾向北西，傾角40o 50o,落差 i00200m3、F3正斷層位于43鉆探線，地表有兩個(gè)地質(zhì)點(diǎn)控制，深部有43i4鉆孔控制。該斷層走 向南東至北西，傾向北東，傾角 70o80o,落差2050m第二章采區(qū)地質(zhì)情況第一節(jié)采區(qū)概況一、采區(qū)位置i86采區(qū)泗江煤礦礦區(qū)北翼，南以第48勘探線為界，北以第50勘探線為界深部標(biāo)高為-150米水平為界，淺部標(biāo)高± 0水平為界。東翼與168采區(qū)相鄰。該 采區(qū)走向長(zhǎng)約1100m傾向長(zhǎng)約162m可采標(biāo)高土 0

13、-150,平均面積約46000m 示意圖如下：168采區(qū)50勘探線186采區(qū)48勘探線二、地表情況186采區(qū)位于馬形山下，為南北走向西陡東緩。采區(qū)中部為一小山 沖（橫沖里）有一棟民房少量稻田。采區(qū)的開采對(duì)地表建筑，以及稻田無(wú)影響。 三、鄰區(qū)情況186采區(qū)南翼東部為泄江礦井168采區(qū)，主采8煤層、探采7煤層現(xiàn)在正在 布置與本采區(qū)所采煤層不屬同一煤層，本采區(qū)主采5煤層和6煤層。四、采區(qū)鉆孔情況采區(qū)內(nèi)共施工鉆孔6個(gè)其中5孔見6煤層，4孔見5煤層。采區(qū)內(nèi)鉆孔具體見煤情況鉆 孔 號(hào)煤層厚度見煤標(biāo)局鉆孔質(zhì)量備注565648111.97甲補(bǔ)勘50131.602.10r甲乙48141.712.06甲乙4812

14、2.001.90乙501150121.832.00甲000000000000第二節(jié)采區(qū)地質(zhì)情況一、煤層特征該采區(qū)內(nèi)共含兩層煤，從上至下依次為 5、6兩層煤，其煤層全局發(fā)育均可采?，F(xiàn)將5、6煤特征介紹如下：、5煤層頂板粉砂巖深灰至灰黑色，厚層狀，水平緩波狀層理，致密堅(jiān)硬，平均厚8m、5煤層黑色，玻璃光澤半亮型塊煤為主，帶狀結(jié)構(gòu)。煤厚埋藏穩(wěn)定，平均后1.8m。、5煤層底板粉砂巖成灰黑色，具微波狀層理。底見植物化石碎片，局部有少量砂質(zhì)泥巖。、6煤層頂板石英砂巖深灰色中厚層狀、近水平層理，含菱鐵礦結(jié)核。以石英、長(zhǎng)石為主。 平均厚16.7m、6煤層黑色粉末狀為主，金屬光澤、亮煤為主、暗煤次之，半亮型。煤

15、厚1.8-2.2m, 平均2.0m,煤層埋藏穩(wěn)定.、6煤層底板粉砂巖深灰色薄層狀水平至微波狀層理， 見少量植物化石碎片，層后59m 具體列表如下：煤層名稱煤層厚度傾角容重硬度煤層結(jié)構(gòu)層間距穩(wěn)定程度頂?shù)桶鍘r性最大最小平均夾肝結(jié)構(gòu)最大最小平均頂板底板5煤2.01.61.822023°1.45粉煤為主無(wú)簡(jiǎn)單25.222.223.7穩(wěn)定粉砂巖粉砂巖6煤2.21.82.002223°1.45粉煤為主無(wú)簡(jiǎn)單穩(wěn)定石英砂巖粉砂巖、采區(qū)煤層該采區(qū)鉆孔揭露5, 6兩層煤均可采，據(jù)南陽(yáng)礦井開采證實(shí) 5煤、6煤煤層 埋藏穩(wěn)定，5煤、6煤在采區(qū)內(nèi)全局發(fā)育。5煤、6煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不含夾肝層。5 煤、6煤

16、層均為黑色金屬光澤似金屬光澤粉末狀為主屬低硫低灰分高發(fā)熱量?jī)?yōu)質(zhì) 無(wú)煙煤。三、煤的工業(yè)性質(zhì)具體列表如下：煤層名稱水分灰分硫分固定碳發(fā)熱量牌號(hào)用途備注5煤0.51無(wú)煙煤動(dòng)力與民用煤勘探成果6煤0.28無(wú)煙煤動(dòng)力與民用煤勘探成果四、采區(qū)構(gòu)造整個(gè)采區(qū)位于高塘湖區(qū)域，南北走向傾向東西傾角 22°23°煤層比較平緩。采區(qū)內(nèi)無(wú)大中斷層發(fā)育，煤層低板變化較平緩，有利于采區(qū)和工作面的布置。五、煤層開采技術(shù)條件、煤層頂板：5煤層直接頂為中厚層狀細(xì)砂巖，較平整，易垮落老頂為細(xì)砂巖。6煤層直接頂板為粉砂巖局部有偽頂砂質(zhì)泥巖裂隙較發(fā)育易垮落。、水文地質(zhì)情況：采區(qū)內(nèi)地層均為一套細(xì)砂和粉砂巖屬弱含水層但

17、不具導(dǎo)水性。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)防治工作面水害的工作會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單。、瓦斯：根據(jù)南陽(yáng)井田補(bǔ)勘報(bào)告和近幾年來(lái)六煤層瓦斯鑒定資料，采區(qū)瓦斯等級(jí)屬低瓦斯礦井。該礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 7.2m3/.天、煤層自燃及煤層：據(jù)南陽(yáng)井5煤層泄江井6煤層的開采證實(shí)5煤、6煤層不 自燃，煤塵無(wú)爆炸性危險(xiǎn)。第二章采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力第一節(jié)采區(qū)儲(chǔ)量根據(jù)已確定的186采區(qū)范圍，利用塊段法計(jì)算采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量、 可采儲(chǔ)量和 煤柱損失。計(jì)算儲(chǔ)量示意圖如下所示，分六個(gè)塊段經(jīng)行計(jì)算煤層名稱序號(hào)塊段號(hào)塊段面積2 m煤層生產(chǎn)量（t/ m）工業(yè)儲(chǔ)量保安煤柱損失回采率%可采儲(chǔ)量（t）備注5煤1I2n3m6煤4IV5V6VI第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力

18、及服務(wù)年限一、采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)回采與掘進(jìn)出煤量的總和，也是各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)綜合平衡的結(jié)果。因此，采區(qū)生產(chǎn)能力要根據(jù)采區(qū)自然條件與生產(chǎn)技術(shù)水平綜合分析 后確定。確定采區(qū)生產(chǎn)能力的方法：一是類比法，就是根據(jù)生產(chǎn)礦井條件類似的采區(qū) 的實(shí)際生產(chǎn)能力為依據(jù)，確定設(shè)計(jì)采區(qū)的生產(chǎn)能力；二是按照采區(qū)的開采條件和 開采強(qiáng)度，既按采區(qū)內(nèi)可同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目及其單產(chǎn)來(lái)確定：如：A=EA0 , k - ko（萬(wàn) t/a ）A采區(qū)的生產(chǎn)能力；EA各回采工作面生產(chǎn)能力之和；（萬(wàn)t/a ）K掘進(jìn)出煤系數(shù)：長(zhǎng)壁式為1.051.2ko工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)。其選取方法：兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)時(shí)取0.95,三個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)時(shí)取0.9。1、一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量Ad=L - Vo p m- CO 式中：L采煤工彳面長(zhǎng)度，m；m煤層厚度或采高,m；p 煤的體積密度，t/m3;Co采煤工作面采出率。薄煤層：97%中厚煤層：95% 厚煤層：93%V工作面推進(jìn)度，m/a；V0= N - n l - p =330X 2X 0.6 乂 85%336N-一年工作日數(shù)；一般按300330天n日循環(huán)數(shù)目；個(gè)l 循環(huán)進(jìn)度；mP 正規(guī)循環(huán)率70%-100% , 一般不應(yīng)低于 80%但在湖南能達(dá)此標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)不錯(cuò)。因此，不宜選得過(guò)高。當(dāng)下選擇 85%回采工作面年推進(jìn)度規(guī)范規(guī)定：炮采 420-540 m,普采600900