城郊矿3.0Mta新井设计【专题深部围岩变形机理及控制技术研究】.doc

1、目 录1 矿区概述及井田地质特征31.1 矿区概述31.2 井田地质特征42 井田境界与储量72.1 井田境界82.2 矿井工业储量计算82.3 矿井可采储量93 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限123.1 矿井工作制度123.2 矿井设计生产能力及服务年限124 井田开拓144.1 井田开拓的基本问题144.2 矿井基本巷道225 带区巷道布置335.1 煤层地质特征335.2带区巷道布置及生产系统（见首采带区巷道布置平剖面图）345.3 带区车场及主要硐室376 采煤方法396.1 采煤工艺方式396.2 回采巷道布置506.2.1 回采巷道布置方式507 井下运输527.1 概述52

2、7.2 煤炭运输方式和设备选择527.3 辅助运输方式和设备选择548 矿井提升578.1 矿井提升概述578.2 主副井提升579 矿井通风及安全629.1 矿井通风系统选择629.2 矿井风量计算669.3 矿井风量分配719.4 矿井通风总阻力计算739.5 矿井通风设备选型809.6 防止特殊灾害的安全措施8410 设计矿井基本技术经济指标87参考文献89深部围岩变形机理及控制技术研究90摘 要：90关键词900 引言901 开采深度与巷道围岩的变形关系（深部）912 深部巷道围岩稳定的理论基础913. 深井巷道围岩控制理论基础994 工程实例1045 总结112参考文献：114APP

3、LICATION OF OUTBURST RISK INDICES IN THE UNDERGROUND COAL MINES BY SUBLEVEL CAVING115Info115Article history:115Keywords:115Abstract115Introduction1153. Desorption rate V11224. Methane concentration in ventilation and V30 parameter1255. Drill cutting volume1266. Gas pressure measurements1277.Conclusi

4、ons128References129井下应用综放的突出危险指数131作者：131文章信息1311 基本介绍1312 煤层中的瓦斯浓度1343 吸附率V11354 瓦斯浓度和V30参数1365 钻屑体积1376 气体压力测量1407 结论141参考文献1421 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置与交通城郊井田位于河南省永城市境内，覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。南北长约10.2 km，东西宽约8.05 km，勘探面积约73 km2。矿井北临陈四楼井田，南接新桥井田，地理坐标为：东经11617301162521，北纬33535234003

5、5。井田内地势平坦、交通方便。永城市西北至陇海铁路商丘东站约95 km，夏邑东站62 km；东北至京沪铁路徐州车站约100 km，东南至宿州车站约75 km，距京九铁路的亳州车站55 km，且均有柏油公路相通。乡村之间公路相通（见图1）。图1-1 城郊矿交通位置图1.1.2 地形地貌城郊井田位于淮河冲积平原的东部 ，地势平坦，海拔标高在+31+34 m之间，相对高差23 m，微向东南倾斜。区内新生界松散沉积物广泛分布，厚度一般为220 m左右。工业广场标高+35 m。1.1.3 主要河流城郊井田内地表水系不发育，仅有淮河支流的沱河从本区北中部自西向东流过，沱河源于商丘北侧响河，雨季流量剧增，旱

6、季干涸无水，属季节性河流。实测最高洪水位标高+34.79 m，（1963年8月9日），年平均水位标高+30.39 m，最大流量384 m3/s（1963年8月9日），年平均流量一般为12 m3/s。其上游永城市段常年关闸蓄水，致使下游断流无水。本区地处中纬34附近，属半干旱、半湿润季风型气候，蒸发量大于降雨量，干湿差大，四季分明。年平均气温14.3 ，日最高气温41.5，日最低气温为-23.4。年平均降水量962.9 mm，年最大降水量1518.6 mm，年最小降水量556.2 mm。大气降水量多集中在78月份，可占全年降水量的50%以上，年蒸发量1808.9。永城地区受地震影响不大，地震烈度

7、小于6度。1.1.4 运输及水源电源陇海铁路位于矿区北部，青龙山阜阳铁路从矿区南部通过。矿区铁路支线在青町车站接轨，城郊矿井铁路专用线在集配站接轨。本矿供电电源双回路均来自矿区自备电厂，电压为110 kv，自备电厂总装机容量为75000 Kw。本矿井可供选择的水源，地下水有新生界松散层和生产期间井下排水，地表水有沱河。根据本井田的水文地质特征，地表水沱河属季节性河流，流量不稳定，旱季断流，不能作为供水水源，新生界第三系上新统含水组，其含水沙层厚55.58113.65 m，平均80.16 m，含水丰富，水质符合要求，是可靠的供水水源。另外，井下排水经处理后也可作为消防洒水和选煤厂洗煤等的供水水源

8、。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造城郊井田位于北北东向的永城隐伏背斜的西翼中段，北北东向断层构造居主导地位，其次是近东西向构造，局部发育有北西向构造。总体构造特征是以宽缓褶皱为主，伴随一定数量的断裂构造，且多集中在表现明显的背、向斜两侧。井田内褶皱构造除柏窑背斜与蒋阁向斜比较紧密外，其余均属褶幅不大的隆起和凹陷。1.2.2煤层特征本井田的主要含煤地层有下二叠统山西组（P1s）及下石盒子组（P1 x），两组煤系地层总厚度平均172.17m，煤层总厚度平均10.21 m，总的含煤系数为5.93%。下二叠统山西组（P1s）含二煤组，由13个分层组成，分层编号从下至上分别为二1、二2、二3

9、，煤层平均总厚度为3.94m，含煤系数为3.8%。下石盒子组（P1x）含三煤组，由47个分层组成，分层编号从下至上分别为三1、三2、三3、三4、三5、三6及三7。煤层总厚度为6.27 m，含煤系数为9.0%。井田内二2、三2煤层为可采煤层，详见煤层情况一览表。表1-1 煤层情况一览表煤组号煤层编号煤分层数煤厚最小最大平 均(m)间距最小最大平 均(m)夹矸层数可 采情 况含 煤系 数煤层稳定性三煤组三710.200.500.380不可采9.0%不稳定0.6221.024.10三610.121.200.530不可采不稳定0.4314.293.75三5120.201.170.5701偶见可采点不稳

10、定0.9014.406.57三4130.053.550.4502不可采较稳定0.409.354.10三310.20.950.30不可采不稳定0.5215.214.32三210.403.204.501不可采不稳定25.3032.4228.86三1210.200540.340不可采不稳定40.3652.2946.33三11120.32.030.3501不可采较稳定偏不稳定二煤组二310.20.400.301.408.224.810不可采3.8%不稳定二2120.327.684.50可采稳定23.0140.0830.47二1120.250.550.4001不可采不稳定1.2.3 煤质二2煤层属低灰分

11、，特低硫，特低磷，高发热量，易选的优质无烟煤。二2煤层中贫煤数量较少，除它的发热量量稍高于无烟煤外，其它煤质特征与无烟煤相似。主采煤层的煤质特征见下表：表1-2 各主采煤层的煤质特征下表煤层编号煤质牌号原 煤精 煤Ad(%)St.d(%)Qnet.ad(MJ/kg)Ag(%)Vr(%)Cc(%)Hr(%)二2WY8.6435.6714.41(178)0.141.050.498(8)20.732.428.5(155)2.5011.536.23(147)5.629.867.80(145)91.0395.2992.76(98)3.244.203.78(101)TR13.3215.0114.35(4)

12、0.101.000.49(8)29.630.429.9(4)3.978.966.58(4)10.0310.7210.41(5)90.5291.7091.23(3)3.944.194.05(3)1.2.4 水文地质特征新生界松散层划分为四个含水层组及四个隔水层组，由于新生界底部砂层少，富水性又弱，与基岩之间有平均厚44.29 m的粘土隔水层，对矿床一般无充水影响。煤层顶板砂岩裂隙水是矿床主要直接充水的水源，但由于井田内砂岩富水性很弱，渗透性差，径流滞缓，补给源不足，故对将来的矿床开采一般不会造成太大的威胁。太原组上段灰岩是开采二2煤层的间接充水含水层，二2煤底板下距K3（L11灰岩，平均厚1.6

13、4 m）平均距离50 m，距L8灰岩（平均厚10.49 m）平均距离80 m，L8上距L11一般平均在30m左右，其间又有泥岩，砂质泥岩相隔，基本无水力联系，因此，如不受断裂构造影响，正常情况下不会造成突水。本井田断层富水性微弱，具有一定的隔水性能，一般情况下不会发生大导水威胁。综上所述，本井田是一个与外部水力联系微弱，补给不足的较完整的独立水文地质单元，开采煤层远离地表水体，无流水影响，间接充水岩层“灰岩”虽然单位涌水量较大，局部在断层处有与煤层对接的可能性，如留好煤柱，远离断层，一般是不会突水的，本矿井水文地质，工程地质条件属中等类型。矿井正常涌水量180250 m3/h。1.2.5 其它开采地质条件（1）煤层顶底板二2煤层直接顶板，底板主要为薄层状泥岩，砂质泥岩，局部为粉砂岩，抗压强度一般小于600 kg/cm2（局部大于600 kg/cm2），稳定性差，管理有一定困难。二2煤层直接顶，底板多为细中粒砂岩，厚层状泥岩（厚度一般大于5 m），局部为砂质泥岩或落层状泥岩，抗压强度一般大于600 kg/cm2 ，岩石的完整性，稳定性较好，顶板易于管理，底板一般不易发生底鼓。