吴家屯矿1.8Mt年新井设计.doc

1、目录前言11 矿区概述及井田特征31.1 矿区概述31.2 井田及其附近的地质特征41.3 煤质质量及煤质特征62 井田境界及储量92.1 井田境界92.2 井田储量93 矿井的年产量、服务年限及一般工作制度123.1 矿井的年产量及服务年限123.2 矿井的一般工作制度124 井田开拓134.1 井筒形式的确定134.2开采水平的设计184.3 采区划分及开采顺序234.4 井底车场形式的选择及硐室概况244.5 开拓系统综述275 采区巷道布置305.1 设计采区的地质概况305.2 带区形式315.3 带区车场及硐室325.4 带区生产系统345.5带区开采顺序355.6 带区巷道断面尺

2、寸，支护方式，带区准备工程量355.7 带区巷道掘进率和回采率366 采煤方法386.1 采煤方法的选择386.2 主采层的煤层赋存条件、煤层结构及围岩条件386.3 工作面长度的确定396.4 采煤机械的选择和回采工艺的确定416.5 循环方式的选择及循环图表的编制447 建井工期及开采计划497.1 建井工期及施工组织497.2 开采计划528 矿井通风548.1 概述548.2 矿井通风方式及通风系统的选择548.3 总风量的计算及风流分配568.4 矿井总风压的计算618.5 通风设备的选择648.6 灾害防治综述669 矿井运输与提升689.1 概述689.2 采区运输设备的选择68

3、9.3 主要巷道运输设备的选择709.4 提升7110 矿井排水7410.1 矿井涌水7410.2 排水设备的选择计算7510.3 水泵房的设计7610.4 水仓设计7811 技术经济指标8011.1 全矿人员编制8011.2 劳动生产率8111.3 成本8112 结论85致谢86参考文献87附录A88附录B1003前言在当今科技经济发展的新形势下，煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场，立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备， 立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关，立足于煤炭工业工程实际问题的 解决，重点从事中长期研究开发和技术

4、储备，跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采 各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工

5、艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业条件，提高单产和机械化水平。开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度，加强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤

6、顶措施等的研究，提 高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。各种综采高产高效综采设备保障系统。要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架 围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改 善 “支架围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自 动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。 优化巷道布置，减少矸石排放，改进、完善现有采煤方法和开采布置， 以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质 条件开采巷道

7、布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件 的最优匹配。推广实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统大大简化，分别实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙，从井口直达工作面， 同时实现了综采与综掘同步发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点开发高产高效矿井 开拓部署与巷道布置系统的优化，简化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集 中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率 ；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有力措施，又简化 了生产系统，有利于高产高效集中化开采。1 矿区概述及井田特征

8、1.1 矿区概述1.1.1 矿区的地理位置：矿井地理坐标为：东经12319091232306，北纬413328413836。1.1.2 矿区行政隶属关系吴家屯矿隶属于沈阳市苏家屯区林盛堡和沙河两镇所辖，北起苏家屯、南经柳三家；西起四方台、林盛堡、吉祥屯；东至官屯、乱木屯、吴八家子。1.1.3 矿区地形地貌井田地处辽河平原东部，其东北高+41.40米，西南低+33.33米，地势坡度为千分之零点七二。地面平均标高+37.33米，总观全区为一平缓的地形。1.1.4矿区内有关的主要企业单位本区没有其他相关企业单位1.1.5 矿区电源、水源及建筑材料的来源矿区内的电源来源于附近的发电厂，水源来源于地下水

9、，建筑材料来源于沈阳市各建筑材料厂。1.1.6 矿区内的贸易中心、火车站及及其他主要地物的位置矿区内贸易中心在苏家屯。火车站在矿区以北，负责煤炭输出和材料输入及人员的往来。矿区主要办公建筑物在矿区中心。1.1.7 矿区的交通区内交通方便，长大铁路从本井田南北通过，矿区专用铁路在林盛堡站与国铁相连接，以林盛堡车站为中心，南距辽阳33公里，北距沈阳25公里。井田西临沈大高速公路，东有哈大公路村镇民用公路及矿区公路交织在一起，交通极为方便。1.1.8 矿区的气候、气温、风向、风速本区属寒温带大陆性气候。多风，冬季以西北风为主，最大风速为25.2米/秒，最高气温为38，最低气温为-30.6。1.1.9

10、 雨期及降雨量本区年最大降雨量为686毫米。雨量集中在七八月份，为395.4毫米，占全年降雨量的57.6。1.1.10 冻结期及冻结深度冻结期为11月至竖年4月，土冻结深度为139公分，最大积雪为200毫米。1.1.11 矿区的勘探程度及开发现状 该井田是新井田，没有开发的记载。1.1.12 矿区的地震震级本区位于华北地震区辽南地震十度带,属四类裂度区,最大震级为1975年2月4日晚7时中心在海城牛庄,波及本区为5.5级,最大震源为30公里。1.2 井田及其附近的地质特征1.2.1 井田的地层层位关系 本井田位于林盛堡向斜的北端，全区均为第四纪所覆盖，从钻孔资料和综合分析其他层从老到新分别叙述

11、如下：（1）奥陶系中统： 该统为青灰色，杂色厚层状石灰岩，质纯，含海相动物化石，并有大的溶洞与裂隙，厚度约400米左右。（2）石炭系中统本溪组：该组可分为两段，上部为灰岩段，下部为杂色泥岩段，上部共含灰岩3-5层，靠底部为G层粘土或山西式铁矿，厚度为80-110米，与奥陶系（中统）假整合接触。（3）石炭系上统太原组：其整合于本溪组之上。该组可分为四个段：上部含煤段中部沙岩段下部含煤段下部砂岩段，共含煤7层，编号为8-14，为本区主要含煤地层，底部为灰白色砂岩，其上为黑色泥岩粉砂岩为主，偶夹有薄层砂岩，8煤顶板的海相泥岩中，含有石燕海百合化石，其中12煤最为发育，为全区主要可采煤层。该组厚90-

12、110米。（4）下二迭系山西组：其整合于太原群之上，该组可分为两段：上部含煤段，由黑色泥岩、粉砂岩、砂岩及煤组成，计含煤7层，编号为1-7;下部砂岩段，为灰白色中细粒砂岩，厚层状结构。其中3、5、7煤最为发育，3、5煤全区发育局部可采；7煤为全区发育，大面积可采。4煤顶板的泥岩中含有长身贝与海百合茎化石，并有植物化石。本组厚约70-110米。（5）下二迭系下石盒子组：该组上部为紫红色、灰绿色，灰白色等杂色泥岩及粉砂岩。顶部为不稳定的A层粘土,中下部为稳定的B层粘土,其间为杂色泥岩,下部为中粗粒砂岩。厚度为220米左右，与下部的山西组（P1）系整合接触。（6）上二迭系上石盒子组：上部为杂色泥岩、

13、灰绿色泥岩；下部为巨厚层状中巨粒砂岩，具交错层理，泥岩中含有植物化石碎片，该层主要发育于井田中部，厚度约为350米左右。与下部的下盒子组P12系整合接触。（7）上二迭系石千峰组:上部为厚层紫红色,具交错层理的砂岩,下部为砾石层,凝灰质胶结,砾石多为火山岩。厚度约为400米左右，与下部的上石盒子组系整合接触。（8）侏罗系中统：角度不整合于下部的石千峰组之上。上部由紫红色凝灰质粉砂岩及细砂岩组成，底部为砾岩层，砾石成分主要为石灰岩，该层仅见于井田西北角及西南角，厚度为0500米。（9）第四系：上部为腐植土，亚砂土，亚粘土，中部为流沙层，粘土层，底部西翼为砂砾层，东翼为粘土层，厚度为70110米，含

14、水丰富。1.2.2地质构造（1）地域构造林盛煤田位于东北地台新华夏系第二沉降带中，下辽河凹陷带的东坡，与东西向的太子河凹陷带的复合部位。煤田南部温香鞍山东西向断裂和北部苏家屯浑河北东东向断裂是红阳煤田的边界大断裂，其产生时期较早，吕梁运动后既已发育成熟，至始煤田南侧营口背斜和北部沈阳隆起的元古界变质岩系抬起，控制了古生界含煤地层的展布，也是煤田南北两侧的自然境界。区内北北东向的褶皱有：1、深沟子断陷带；2、张良堡背斜；3、林盛堡向斜；4、葛汁堡背斜；5、上岗子向斜；6、岳家堡背斜；7、张台子向斜；8、唐马寨背斜；9、新台子向斜。其中以张良堡背斜和林盛堡向斜为该区的主要褶皱，轴长3050公里。与

15、之相伴生的低次序构造断裂以高角度压扭性断裂为主，走向与褶皱大致平行。主要断裂在：1、羊尔屯小北河断列；2、林盛堡刘二堡断裂；3、岳家堡木家断裂；4、张台子新台子断裂。其中以林盛堡刘二堡断裂规模最大，走向延长50公里，至使南端的奥陶系地层直接直接覆盖于石灰二迭系之上,使煤系地层局部呈直立和倒转.与北北东向大断裂相伴生的NE、NW向的低次生张性，张扭性断裂，形成了多字形的构造。（2）井田构造1）褶曲林盛井田在构造单元上位于辽东台背斜与下辽河凹陷之过渡带内，林盛堡向斜的东北端，全井为一不对称的倾伏向斜构造的一半，一般为99.7。2）断层井田内大的构造线（向斜）与区域构造线方向是一致的。井田中部有一大断层F11、F9。1.3 煤质质量及煤质特征 1.3.1煤层条件本井田含煤地层为下二迭系山