祁东矿240万吨年新井设计.docx

1、目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1 交通位置11.1.2 河流11.1.3 矿区气候条件11.1.4 工农业生产情况11.2 井田地质特征21.2.1 井田地形及煤系地层概述21.2.2 井田地质构造31.2.3 井田水文地质41.3 井田煤层特征81.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质81.3.2 煤层特征82 井田境界和储量102.1 井田境界102.2 矿井地质储量102.2.1 井田勘探类型102.2.2 矿井工业储量的计算及储量等级的圈定102.2.3 矿井地质资源量102.2.4 矿井工业储量112.3 矿井可采储量112.3.1 井田边界保护煤柱1

2、12.3.2 断层保护煤柱122.3.3 采区及盘区边界保护煤柱122.3.4 井筒保护煤柱122.3.5 大巷保护煤柱122.3.6 防水煤柱的留设122.3.7 工业广场保护煤柱122.3.8 矿井可采储量143 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限153.1 矿井工作制度153.2 矿井设计生产能力153.3 井型校核154 井田开拓174.1 井田开拓的基本问题174.2 井筒形式、位置、数目的确定174.2.1 井筒的形式174.2.2 井筒位置的确定184.2.3 井筒数目194.3 矿井采区划分194.4 工业场地的位置204.5 开采水平的确定204.6 矿井开拓方案比较204

3、.6.1 提出方案204.6.2 技术比较224.6.3 详细经济比较254.7 矿井基本巷道294.7.1 井筒294.7.2 开拓巷道304.7.3 井底车场及硐室305 准备方式采区巷道布置385.1 煤层地质特征385.1.1 采区位置385.1.2 采区煤层特征385.1.3 煤层顶底板岩石构造情况385.1.4 水文地质385.1.5 地质构造385.2 采区巷道布置及生产系统385.2.1 采区准备方式的确定385.2.2 采区巷道布置395.2.3 采区生产系统405.2.4 采区内巷道掘进方法415.2.5 采区生产能力及采出率415.3 采区车场选型设计425.3.1 确定

4、采区车场形式425.3.2 采区主要硐室布置446 采煤方法456.1 采煤工艺方式456.1.1 采区煤层特征及地质条件456.1.2 确定采煤工艺方式456.1.3 回采工作面参数456.1.4 综放工作面设备选型及配套456.1.5 回采工艺及工作面设备选型466.1.6 采煤工作面支护方式516.1.7 端头支护及超前支护方式536.1.8 各工艺过程注意事项546.1.9 回采工作面正规循环作业556.2 回采巷道布置586.2.1 回采巷道布置方式586.2.2 回采巷道参数587 井下运输607.1 概述607.1.1 井下运输的原始条件和数据607.1.2 矿井运输系统607.

5、2 采区运输设备的选择617.2.1 矿井运输设备选型应遵循以下原则：617.2.2 工作面及顺槽运输设备选型617.3 大巷运输设备选型647.3.1 运煤设备647.3.2 辅助运输大巷设备选择648 矿井提升678.1 概述678.2 主副井提升678.2.1 主井提升678.2.2 副井提升709 矿井通风及安全739.1 矿井通风系统选择739.1.1 矿井概述739.1.2 矿井通风系统的基本要求739.1.3 矿井通风方式的确定739.1.4 主要通风机工作方式选择749.1.5 采区通风系统的要求759.1.6 工作面通风方式的选择759.1.7 回采工作面进回风巷道的布置76

6、9.2 采区及全矿所需风量769.2.1 工作面风量计算769.2.2 备用面需风量的计算789.2.3 掘进工作面需风量789.2.4 硐室需风量789.2.5 其它巷道所需风量789.2.6 矿井总风量799.2.7 风量分配799.3 矿井阻力计算809.4 矿井通风总阻力计算819.4.1 矿井通风总阻力计算原则819.4.2 确定矿井通风容易和困难时期819.4.3 矿井通风阻力计算839.5 选择矿井通风设备869.5.1 选择主要通风机869.5.2 电动机选型899.5.3 主要通风机附属装置909.6 防止特殊灾害的安全措施909.6.1 瓦斯管理措施909.6.2 预防煤尘

7、灾害的措施919.6.3 预防井下火灾的措施929.6.4 预防井下水灾的措施9210 设计矿井基本技术经济指标94参考文献96专题部分1 国内外发展状况981.1 国外发展状况981.1.1 日本水体下采煤981.1.2 英国水体下采煤981.1.3 加拿大和西德的水体下采煤1001.2 国内发展状况1002 现有的水体下采煤类型1012.1 在河下采煤1012.2 在地表塌陷积水区及水库等水体下采煤1022.3 在第四纪松散层下采煤1032.4 在石灰岩等基岩含水层下采煤1043 水体下复岩破坏基本规律1044 水体下采煤的主要技术措施1094.1 选择合适的开采方法1104.2 疏降水体

8、1104.3 处理水体补给来源1125 工程实例1135.1 实验矿井湖区地质条件与湖下煤层实验1135.1.1 湖区地质和水文地质条件1135.1.2 湖下煤层试采情况和技术经济效果1135.2 湖下采煤试探测试实验主要成果及分析1135.2.1 湖区地形和松散层沉积特征1135.2.2 覆岩破坏移动、矿压显现规律及安全回采上限1145.2.3 湖床沉降与地表移动变形特征1155.3 湖区煤层全面开发的必要性和社会经济效益115参考文献117翻译部分英文原文119中文翻译130致谢137一般部分1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置祁东矿井位于安徽省宿州市东南，京沪铁

9、路西侧，井田中心距宿州市约20km。地理坐标： 东经1170249-1171018北纬332245-332653。图1-1 祁东矿交通位置图京沪铁路、宿固公路从本区东北通过，宿蚌公路206国道经由井田西侧，矿井专用公路6.5公里与206国道相连，青（疃）芦（岭）矿区铁路从井田北通过，矿井专用铁路线807公里连接青芦线，浍河从井田西南部穿过，流经本井田约10km，常年通航，交通十分便利（见图1-1）。1.1.2 河流矿井内地势平坦，地表标高约+21m，浍河位于井田边界南侧，河水自西北流向东南，属淮河支流，为季节性河流。1.1.3 矿区气候条件年平均温度：1415摄氏度，最高40.2摄氏度；最低2

10、0.6摄氏度。年平均降雨量：1260mm，最大降雨量1420mm。最大风速18m/s，春季多东北风，夏季多东东南风，冬季多北西北风冻结期一般自每年11月中旬至次年3月下旬。1.1.4 工农业生产情况村庄和人口稠密，浍河是区内最大地表水体，也是农业灌溉的主要水源，由于浍河沿岸的煤矿长期把未经净化的差并含有大量煤粉及其他杂质的地下水）排到河内后，造成了河废水（矿化度高、硬度大、水质水严重污染，使河水变质，无法饮用。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形及煤系地层概述井田的地形：祁东煤矿位于淮北煤田宿县矿区宿南向斜内。宿南向斜的大地构造位置属徐淮隆起的徐宿坳陷区的南部，其主体构造表现为向斜断块形态

11、，故宿南向斜为一由掀斜块段控制而东翼又为后期逆冲构造切割的不完整向斜，向斜轴向近南北，东翼受西寺坡逆冲断层由东向西推覆挤压影响，浅部地层倾角较大，并发育有一系列逆断层；西翼构造较为简单，地层倾角较平缓，断层稀少（图1-1）。宿南向斜东南部中生代岩浆岩活动较为强烈，侵入层位主要为6、7、8、9、10煤层，其中对10号煤层影响较大。从向斜东南部到西北部，从下部煤层到中部煤层，岩浆侵入有逐渐减弱的趋势。井田的勘探程度：祁东煤矿位于宿南向斜的东南端，属宿南向斜的东南翼，其构造形态基本为一走向近东西、倾向北、倾角为10-15度左右的单斜构造，并在其上发育有次一级褶曲和断层。 地质精查阶段在区内查出褶曲2

12、个、断层15条（不含龙王庙勘探区内的F16和F20）。地震补勘阶段在补勘范围内查出褶曲一个，组合断层45条，其中落差5m以下的为22条。本次在原地质精查报告的基础上，结合建井地质资料，对地震补勘所组合的断层进行了充分研究，考虑到二维数字地震的分辨能力和测线网度的限制，对地震所发现的落差小于5m的小断层一般未予组合利用，对落差较大的断层在确认存在断点的基础上进行了合理组合，全区共查出褶曲2个，断层20条。查出的褶曲为魏庙断层以南的马湾向斜及魏庙断层以北浅部的圩东背斜。在查出的20条断层中，按断层性质分：正断层13条，逆断层7条。按断层落差分：落差大于或等于50m以上的断层7条，落差在5030m之

13、间的断层3条，落差3020m之间的断层3条，落差在2010m之间的断层6条，落差在105m之间的断层1条。按断层走向分：走向北东或北北东的断层9条，走向北西的断层5条，走向近南北的断层4条，走向近东西的断层2条。井田煤系地层概述：本区含煤地层为石炭二叠系，石炭系暂未作勘探对象。二叠系含煤地层为山西组、下石盒子组、上石盒子组，其总厚大于788米，共含煤1030余层，其中可采者有14层，可采煤层平均总厚15.15米。由老到新分述如下：（1）二叠系下统山西组（P1S）本组下界为石炭系太原组一灰之顶，其间为整合接触，上界为铝质泥岩下砂岩之底。地层厚度为100135米，平均124米。含11、（不可采）1

14、0（不可采）两个煤层。其岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成，下部（11煤下）以深灰-灰黑色粉砂岩为主，局部地段夹灰色细砂岩；中部（1110煤间）以粉砂岩和砂泥岩互层为主，上部（10煤以上）由砂岩、粉砂岩和泥岩组成。（2）二叠系下统下石盒子组（P1X）本组下界为铝质泥岩下分界砂岩之底，与山西组呈整合接触，上界为K3砂岩之底。地层厚度为205245米，平均234米。含4、6、7、8、9五个煤组十余层煤，可采者为61层。岩性由泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层和铝质泥岩组成。砂岩多集中于639煤间和4煤上；该组底界“分界砂岩”位于铝质泥岩下1028米，平均13米左右，但该层砂岩在本区不稳定、不甚发育，常被泥岩和粉砂岩代替。铝质泥岩位于9煤层下321米，平均8米左右，岩性为浅乳灰白色，杂有紫色、绿色、黄色花斑，具鲕状结构，富含铝土，为本区煤岩层对比的良好标志层。（3）二叠系上统上石盒子组（P2S）本组下界为K3砂岩之底，与下伏下石盒子组为整合接触，上界不清，地层厚度大于400米。含1、2、3三个煤层组