长治红兴煤业有限公司3#、15#煤层开采设计.docx

1、摘 要近年来，煤炭行业的发展势头虽然略有滞后，但今后很长一段时间里煤炭依然是我国的主要能源，关于煤炭行业的矿井设计依旧是重中之重。本次设计就是建立在发展煤炭行业的条件下对山西省长治市红兴煤业进行大量资料研究后，通过详细周密的计算，进行设计的。设计矿井井田面积为2.189km2，可开采的3号、15号煤层设计矿井出产能力为0.9 mt/a，矿井面积比较小,服务年限短，煤层赋存条件较好，倾角较小，变化不大，平均煤层倾角为28。根据井田地质资料以及地表地形图的详细研究，井田开拓决定采用主立副立，在井田中央布置主副井。由于煤层倾角较小，采用盘区划分，布置三条大巷，采用上下山布置盘区工作面，工作面采煤工艺

2、使用倾斜长壁采煤法，一次采全高，综合机械化采煤。井田中部有断层群发育，西北部和东南均有陷落柱，煤田水文地质条件良好，涌水量不高，瓦斯含量低，采用的是中央并列式的矿井通风方法，全面满足矿井的通风条件。关于矿井的重要运输设备、辅助运输设备、排水、通风、排矸系统进行设计和设备的选型。查阅诸多专业文献和国内著名的一些现代化矿井，借鉴其经验，力争设计出安全、经济、高产、高效、符合生产要求的现代化矿井。关键词：立井；一次采全高；综合机械化AbstractIn recent years, the development of coal industry momentum although slightly

3、backward, but in the future for a long time in coal is still the main energy in our country, the coal mine design is still a top priority. This design is based on the development of the coal industry in changzhi city of Shanxi Province hongxing coal industry after a large number of data research, th

4、rough detailed and careful calculation, the design.Designofminefieldareaof2.189km2,candesigntheminingno.3andno.15coalseammineproductioncapacityof0.9mt/a,themineareaissmall,theannualoutputisnothigh,theoccurrenceconditionofcoalseamsisrelativelygood,dipAngleissmall,littlechange,averagedipAngleofcoalsea

5、mis28.Accordingtothegeologicaldataofwellfieldandthedetailedstudyofsurfacetopography,themainshaftandauxiliaryshaftarearrangedinthecenterofwellfield.BecauseofusingcoalseamdipAngleissmall,platearealayoutthreealleysandadoptdecoratepanelfacedown,ontheworkingfaceminingtechniqueusingobliquelongwallcoalmini

6、ngmethod,thecavingmining,comprehensivemechanizedcoalmining.Mineincentralfaultgroupdevelopment,bothnorthwestandsoutheastofcollapsecolumn,coalfieldhydrogeologyconditionisgood,thewaterinflowisnothigh,lowgascontent,isthecentralside-by-sidemineventilationmethods,fullymeettheneedsofmineventilation.Thedesi

7、gnandequipmentselectionoftheimportanttransportationequipment,auxiliarytransportationequipment,drainage,ventilationanddirtremovalsystemofthemine.ConsultalotofprofessionalliteratureandsomefamousmodernminesinChina,drawlessonsfromtheirexperience,strivetodesignasafe,economic,highyield,highefficiency,meet

8、theproductionrequirementsofmodernmines.Keywords:vertical shaft；full-seam mining；comprehensive mechanization目 录1 井田概述及井田地质特征11.1井田概述11.1.1井田的地理位置11.1.2地貌特征11.1.3交通条件11.1.4井田的气候条件11.1.5井田的水文情况11.2井田地质特征11.2.1井田的地层11.2.2井田的地质构造21.2.3井田地下含水层21.3煤层特征31.3.1煤层埋藏条件31.3.2煤层围岩的性质31.3.3煤的特征52 井田储量和服务年限82.1矿井工业

9、储量82.2矿井能够开采的数量92.2.1矿井设计储量92.2.2矿井设计可采储量92.3矿井设计生产能力及服务年限123 井田开拓133.1井田开拓方式的选择133.1.1确定井硐坐标、数目、形式及位置133.1.2工业广场的确定153.1.3明确开采水平的位置、标高和数目，各水平的垂直高度153.1.4阶段数目和斜长、开采方式153.1.5明确井底车场地点和形式，和重要大巷的用处和数目153.2矿井开拓巷道163.2.1井筒163.2.2井底车场183.2.3主要开拓巷道194 盘区巷道布置204.1盘区巷道布置204.1.1盘区的走向长度204.1.2盘区与主要巷道接触巷道的位置、形式及

10、布置204.1.3盘区内工作面的接替204.1.4盘区运输系统204.1.5盘区生产能力215 采煤方法235.1采煤工艺235.1.1回采工作面参数245.1.2回采工艺和设备选型245.2矿井工作制度265.2.1组织循环作业并编制循环图表265.3回采巷道布置295.3.1回采巷道布置方式296 矿井通风306.1矿井通风选择306.2盘区及全矿所需风量306.3防止特殊灾害的安全措施346.3.1预防措施346.3.2顶板事故346.3.3预防井下火灾的措施346.3.4防水措施357 矿井提升、运输与排水系统367.1主副井提升选型367.2盘区运输设备选择367.2.1煤炭的运输设

11、备选择367.2.2辅助运输设备的选择377.3井下排水378 矿井设计主要技术参数39参考文献41致 谢421 井田概述及井田地质特征1.1井田概述1.1.1井田的地理位置长治红兴煤业有限公司位于山西省长治县南宋乡长青村，地处县最南端，与高平市刘家庙煤矿界接壤，北距长晋高速韩店路口14KM。1.1.2地貌特征井田位于太行山脉西麓，长治盆地的东南部边缘，属中低山区，地势东、西部高，中部低。1.1.3交通条件井田西部距长治至晋城二级公路约2公里，东部距长治至灵川、蒙城至林州公路约9公里，井田内及周边乡镇约有农村公路，交通较为便利。大同煤田位于晋北，地跨大同、左云、右玉、山阴等五个县市。马脊梁矿地

12、处大同煤田的西北边缘。1.1.4井田的气候条件该区属大陆性气候，四季分明，冬季漫长寒冷，春季干燥多风，夏季多雨，秋季晴朗。1.1.5井田的水文情况本区属海河流域漳河水系，浊漳河在辛安泉村以下接受地下水补给后向东流向华北平原。井田内及周边无大型水体和地表径流，大气降水沿沟谷自然排泄。1.2井田地质特征1.2.1井田的地层1.奥陶系中统峰峰组(O2f)2.石炭系中统本溪组(C2b)3.石炭系上统太原组(C3t)4.二叠系下统山西组(P1s)15.下二叠统石河子组(P1x)6.二叠系上石盒子组(P2s)7.第四系中上更新统(Q2+3)1.2.2井田的地质构造井田东部为赵村向斜，西部为一背斜S1，向斜

13、及背斜轴向大致为NNE向展布，两边对称，地层平坦，倾斜度小为38，断层8条，落差0 18m，有2个陷落柱，没有岩浆岩侵入景象，井田结构单一。S1背斜：在井田的西部位置，轴向即圆柱体端面圆的半径或直径方向，其为NNE向，井田内伸展长度为750m，两翼的倾斜角度为38，地表裸露。赵村向斜S2：在井田的东部位置，轴向即圆柱体端面圆的半径或直径方向，其为NNE向，井田井筒长度110m，两翼地理较为平坦，倾斜角度为38矿井下的巷道有揭露。DF1断层倾角40,落差07m, DF2断层倾角35，落差012m, DF3断层倾角40，落差05m, DF4断层倾角40，落差017m, DF5断层倾斜角度40，落差

14、为04m, DF6断层的倾斜角度为40，落差为03m, DF7断层的倾斜角度为70，落差为018m, DF8断层的倾斜角度为70，落差为07m。陷落柱(XL1)长轴54m ,短轴48m，面积2035m2;陷落柱(XL1)长轴58m ,短轴52m，面积2368m2。1.2.3井田地下含水层1.石灰岩裂隙岩溶含水层组2.太原组砂岩、灰岩裂隙岩溶含水层组3.碎屑岩类裂隙含水层组4.松散岩类孔隙含水层组本矿井平常流入矿井巷道的地表水、裂隙水、老窑水和岩溶水总量为35m3/h，最大流入矿井巷道的地表水、裂隙水、老窑水和岩溶水总量为64m3/h。1.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件上石炭统太原组和下二叠统山西组为井田含煤地层。1-1表 煤层可采表二叠纪下统山西组石炭系上统太原组1号煤层在井田范围内煤厚、倾角变化大，不可采9号煤层在井田范围内煤厚、倾角变化大，不可采2号层在井田范围内煤厚、倾角变化大，不可采煤10号煤层在井田范围内煤厚、倾角变化大，不可采3号煤层：稳定、可采、平均煤厚5.08m11号煤层在井田范围内煤厚、倾角变化大，不可采4号煤层在