东周窑矿5号煤层4.0Mta新井设计.doc

1、摘要井田东西长15.8km，南北宽14.4km，开采深度由1544.9m至700m标高，面积119.1288km2，其地质资源/储量为177062万吨，地层总体为一缓倾斜的单斜构造。5号煤层厚度7m，其厚度呈现由西向东变薄之趋势，井田内水文地质条件属中等类型，为低瓦斯矿井。东周窑矿年设计生产能力4.0Mt/a，服务年限97年。矿井采用倾斜长壁综合机械化放顶煤采煤法。关键词:长壁；综放；斜井；中央式通风ABSTRACThe well field is 15.8km in length and 14.4km in width of North and south. The mining depth

2、 is from 1544.9m to 700m, with an area of 119.1288km2, and its geological resources / reserves are 1 billion 770 million 620 thousand T. The formation is a slanted monocline structure. The thickness of No. 5 coal seam is 7m, and its thickness shows a trend of thinning from west to East. The hydrogeo

3、logical conditions in the mine field belong to medium type, which is a low gas mine.The annual design and production capacity of Dong Zhou kiln is 4 million t/a, and its service life is 97 years. The mine adopts the inclined long wall mechanized top coal caving methodKey words :long wall;full-mechan

4、ized caving mining;slope;ventilation目录1 井田概况及矿井建设条件11.1 井田概况11.1.1 交通概况11.1.2 自然地理11.1.3 矿区经济概况31.2 矿井资源条件31.2.1 井田地质特征31.2.2 可采煤层41.2.3 煤类及煤层条件51.2.4 地层72 矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限112.1 井田境界及资源/储量112.1.1 井田境界112.1.2 矿井资源/储量113矿井工作制度、设计生产能力及服务年限143.1 矿井工作制度143.2 矿井设计生产能力及服务年限143.2.1确定依据143.2.2矿井设计与生产能力143

5、.2.3检验煤层的开采能力是否满足设计和生产能力的要求153.2.4 矿井服务年限154 井田开拓164.1 井田开拓的基本问题164.2井底车场及硐室194.2.1 车场形式194.2.2空重线长度、列车运行和调车方式的确定194.2.3 副立井井底硐室204.2.4 主斜井硐室204.2.5 主井井底清理撒煤方式204.2.6水仓清理方式204.2.7 井底车场巷道和井底硐室支护204.2.8验算副井空、重车线长度214.2.9 主要开拓巷道215 井下开采245.1 采区布置245.1.1 首采区特征245.1.2 采区巷道布置245.1.3矿区煤炭运输、辅助运输、通风及排水系统245.

6、2 采煤方法及工艺255.2.1 采煤方法选择255.2.2 采煤工艺选择265.2.3 回采工作面部分设备276井下运输296.1主运输巷的运输方式296.2 大巷辅助运输方式的选择297 通风与安全317.1 瓦斯资源分析和瓦斯涌出量317.1.1 瓦斯317.2 矿井通风337.2.1 矿井通风方式及矿井通风系统337.2.2 矿井风量、风压及等积孔的计算337.2.3 矿井等积孔计算377.3 矿井瓦斯灾害防治377.3.1 防治瓦斯措施377.4 矿井火灾防治407.4.1 煤层自燃倾向性407.4.2 煤层自燃防治措施407.5.矿井水害防治437.6 矿粉尘治理437.6.1 矿

7、井综合防尘措施437.6.2 采掘工作面防尘措施447.7 矿井水害防治457.7.1 开拓开采方面的措施45参 考 文 献48致谢491 井田概况及矿井建设条件1.1 井田概况1.1.1 交通概况与北京包头线、大秦线、北京大同线相连；井田内各村落、各煤矿之间有发达的公路连接，通往全国各地，交通非常便利。详见图1-1。1.1.2 自然地理1地形地貌及河流东周窑井位于山西黄土高原过渡带至内蒙古高原，属山西西北部低山丘陵区。这是一个地形没有上下，沟壑发展。南高北低,海拔13501500米，最高海拔1607.9m，最低海拔1219.2m，最大相对高度差为38 87m，其主要位于第四纪黄土之下。沟壑区

8、可见白垩纪和侏罗纪地层。其内部水系不发育，十里河上游的水系统较为发达，从西南到东北，靠近它的西北边界，只有一条穿过的通道。2气象每年的温度低只有5.1，气温大致在14以下，七月平均气温17-25，年平均温度的差异显著高于每天温度的差异，气温最高的时候为39.9，气温最低的时候为35，一天的温度差异大概在在20左右。年降水量不是很多，但是全年百分之三十有风沙影响，主要集中在冬季和春季。多年冻土月为十一月至4月2日，最大冻土深度为1.61m。3地震区内地震基本烈度属度区，地震动峰值加速度为0.15g。1-1交通图1.1.3 矿区经济概况东周窑矿井在大同市左云县附近的一个地方，煤炭资源丰富，煤质良好

9、。它是中国主要的热煤生产基地，有着悠久的开采历史。大同煤矿集团有限责任公司目前在矿区有15个矿井。此外,矿区还存在着大量的地方煤矿，小煤矿相继排成一排。煤炭工业是大同市的主要工业产业。农业主要有玉米、谷子、山药、莜麦等。1.2 矿井资源条件1.2.1 井田地质特征1井田地层此处位于大同市煤田西部。地表为新老侏罗世雍丁壮组、中大同市组、Yungang组、下白垩统左云组、第三系中新世、第四纪更新世和全新世。钻井暴露地层包括二叠系、Carboniferous和奥陶系。此处不作详述。2井田构造此处位于大同市向斜的西北角，这个地层它的构造是斜向的单斜构造。倾角一般为35。图1-2详细介绍了东周窑井田的构

10、造。图1-2 东周窑井田构造纲要图矿井的内部的构造受到区域的应力场的困扰，主要表现在两个阶段。燕山构造应力场由北西向东南挤压,形成大同市向斜，喜马拉雅运动构造的应力场发生较O是张紧的，它的表现形式是小的。褶皱构造主要由断层构造和煤柱陷落柱组成。1.2.2 可采煤层区内不变、较不变可采煤层有山4、5、8-1、8-2。15#煤层在太原组的顶部的地方,在山西组(K3)底部的砂岩下面的地方，顶板的岩石的性质是泥岩和泥质岩为主要的，其次是与K3砂岩直接相连的碳质泥岩，地面为泥岩、SAN、泥质泥岩和粘土岩。见下图1-3。 图1-3 5#煤层等厚线及煌斑岩侵入范围与下部8-1号煤层间距由11.4552.57

11、m，平均26.80m。煤层厚度在0.4616.38米5.64米之间，厚度由西向东变薄，大于12m的在井田中西部零散分布，东部多为3.5-8m之间，北西部煤层受到剥蚀。2煤的物理性质和煤岩特征该区4， 5，8-1，8-2煤层主要为半亮煤和半暗煤。煤岩组分以亮煤、半亮煤为首，暗煤少许。呈玻璃油脂光芒，线理条带状布局，条纹为暗褐色,硬度为2级。脆性脆,断裂错开，呈阶梯状,内部裂纹更为发育。显微煤岩特征如下：5号煤层他们的含量有：镜质组5166%，平均55%；惰质组1821%，平均18.5%；壳质组57%，平均6%；粘土类525%，平均15%；硫化铁平均1.1%。镜质组油侵最大的反射率是0.6506.

12、69%。碳酸盐类：主要为裂隙中充填的脉状方解石。1.2.3 煤类及煤层条件本区煤层变质均属低变质煤，镜质体组的最大反射率为0.650.67%，属于-变质阶段。透光率Pm%在87.0%95.0%之间，煤层的VDAF值为2037%，最高的厚度不能比20毫米小。根据中国煤炭分类国家标准(GB57 5186)，主要分类指标为VDAF和G值，Y值作为划分煤种的参考指标。煤在整个区域主要是长焰煤，瓦斯煤次之，零星煤和无烟煤呈零星分布。5号煤层的煤大致为：大部分的煤以长焰煤、小部分的不粘煤，还有一点点弱粘煤。煤类零星呈现贫煤、无烟煤。1煤层顶底板岩性特征1）主要可采煤层直接顶底板岩性及顶底板岩体结构类型5号

13、煤层直接顶板北西部以煌斑岩为主，砂岩次之，东南部以泥岩和砂质泥岩为主,西北部主要为斑岩和泥岩, 厚度由西向东变薄，大于12m的在井田中西部零散分布，东部多为3.5-8m之间，北西部煤层受到剥蚀，其次为粘土岩和砂质泥岩,东南部以砂岩为主,泥岩次之。2瓦斯在后期采集的16个瓦斯样瓶中，采用解吸法知道了煤层瓦斯自然成分、瓦斯含量，每克空气干燥基、干燥无灰基的甲烷含量，其分析结果如表1-4：表1-4 煤层瓦斯解析结果统计煤层编号孔号化验编号CH4CO2C2-C8N2总含量ml/gml/gml/gml/gml/gml/gml/gml/g5号11206253920.710.810.050.060.0110

14、.0121.461.684.79316217250290.771.180.010.01000.20.31.9517267250310.130.130.51.25000.270.662.9416257250330.160.190.020.04001.261.453.1211187252560.070.080.030.03000.180.20.5914237252590.050.0700000.060.070.2513267252620.160.250.060.0900.011.342.09414157252630.190.480.070.1800.011.513.826.268号11206253930.250.290.070.080.0020.0021.051.212.95415207250280.540.830.120.1