祁东矿1.5Mta新井设计.doc

1、目 录一般部分1 矿井概述及井田地质特征11.1矿井概述11.1.1交通位置11.1.2地形与河流11.1.3气象11.2 祁东煤矿地质水文特征11.2.1井田的勘探程度11.2.2井田地质构造21.2.3祁东煤矿的水文地质条件31.2.4祁东煤矿二叠系主要可采煤层间含隔水层31.2.5祁东煤矿石炭系太原组灰岩含水层（段）31.3煤层特质41.3.1煤层埋藏条件及围岩性质42 井田境界及储量62.1井田境界62.2矿井储量计算62.2.1矿井工业储量62.3矿井可采储量82.3.1断层和井筒保护煤柱93 矿井工作制度63.1矿井工作制度113.2矿井设计生产能力及服务年限113.2.1确定依据

2、113.2.2矿井设计生产能力113.2.3矿井服务年限113.2.4井型校核114 井田开拓134.1井田开拓的基本问题134.1.1井筒形式的确定134.1.2井筒位置的确定采（带）区划分154.1.3工业场地的位置154.1.4开采水平的确定及采区的划分164.1.5矿井开拓方案比较164.2矿井基本巷道234.2.1井筒234.2.2井底车场及硐室244.2.3主要开拓巷道305 准备方式采区巷道布置345.1煤层地质特征345.1.1采区位置345.1.2采区煤层特征345.1.3煤层顶底板岩石构造情况345.1.4水文地质345.1.5地质构造345.2采区巷道布置及生产系统345

3、.2.1采区位置及范围345.2.2采煤方法及工作面长度的确定345.2.3确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式355.2.4煤柱尺寸的确定355.2.5采区巷道的联络方式355.2.6采区接替顺序355.2.7采区生产系统355.2.8采区内巷道掘进方法365.2.9采区生产能力及采出率365.3采区车场及主要硐室375.3.1确定采区车场形式375.3.2采区主要硐室布置386 采煤方法416.1采煤工艺方式416.1.1采区煤层特征及地质条件416.1.2确定采煤工艺方式416.1.3回采工作面参数426.1.4采煤工作面破煤、装煤方式426.1.5采煤工作面支护方式446.1.6

4、端头支护及超前支护方式456.1.7各工艺过程注意事项476.1.8回采工作面正规循环作业476.2回采巷道布置496.2.1回采巷道布置方式496.2.2回采巷道支护参数497 井下运输537.1概述537.1.1 井下运输原始数据537.1.2矿井运输系统537.2采区运输设备的选择547.2.1设备选型原则：547.2.2工作面设备选型547.2.3上山皮带输送机选型567.2.4采区辅助运输567.3大巷（石门）运输设备选型567.3.1大巷（石门）运输方式567.3.2辅助运输568 矿井提升598.1概述598.2主副井提升598.2.1主井提升598.2.2副井提升设备选型609

5、 矿井通风与安全639.1矿井概况、开拓方式及开采方法639.1.1矿井地质概况639.1.2开拓方式639.1.3开采方法639.1.4变电所、充电硐室、火药库639.1.5工作制、人数639.2 矿井通风系统的确定639.2.1矿井通风系统的基本要求639.2.2矿井通风方式的选择649.2.3矿井主要通风机工作方式的选择649.2.4采区通风系统的要求659.2.5工作面通风方式的选择669.3矿井风量计算669.3.1工作面所需风量的计算669.3.2备用面需风量的计算689.3.3掘进工作面需风量689.3.4硐室需风量699.3.5其它巷道所需风量699.3.6矿井总风量计算699

6、.3.7风量分配699.4矿井通风阻力计算709.4.1容易和困难时期矿井最大阻力路线确定709.4.2 矿井通风阻力计算749.4.3矿井通风总阻力计算759.4.4矿井总风阻和等积孔计算759.5选择矿井通风设备769.5.1选择主要通风机769.5.2电动机选型789.5.3主要通风机附属装置799.6安全灾害的预防措施799.6.1预防瓦斯爆炸的措施809.6.2煤尘的防治措施809.6.3火灾的预防措施809.6.4水灾的预防措施809.6.5其他安全措施8110 设计矿井基本技术经济指标82专题部分浅谈软岩支护850 引言851软岩巷道支护理论的国外发展情况851.1早期理论851

7、. 2新奥法861. 2. 1新奥法的先进性861. 2. 2新奥法的不足872软岩巷道支护理论的国内发展情况872. 1轴变论872. 2联合支护理论882. 3锚喷-弧板支护理论882. 4松动圈理论883软岩的概念883.1地质软岩893.2工程软岩893.3软岩分类及特征894 软岩巷道围岩变形力学机制和变形规律904.1软岩巷道围岩变形力学机制904.2 软岩巷道围岩变形的影响因素904.3 软岩巷道围岩变形规律904.4软岩巷道变形破坏的原因及规律905 软岩支护原则对策915.1支护原则915.2基本支护对策915.2.1维护和保持围岩残余强度915.2.2提高围岩残余强度925

8、.2.3充分发挥围岩承载能力926 软岩巷道支护方式926.1煤巷支护926.2岩巷支护927 软岩巷道支护技术937.1 锚杆支护技术937.1.1软岩巷道支护理论937.1.2巷道锚杆支护机理及锚杆的研制957.2 锚网喷支护技术967.2.1锚网喷支护的主要原理977.3砌碹支护及喷砼技术977.3.1砌碹支护的特点977.3.2砌碹支护的适应条件987.3.3砌碹支护的一般技术要求与注意事项987.4 U型钢可缩性支架壁后充填层技术997.5离壁支护技术997.6二次耦合支护技术1007.6.1刚柔耦合二次支护技术1007.6.2刚柔耦合支护技术1007.6.3刚柔耦合支护的特点100

9、7.6.4刚柔耦合二次支护的关键1017.6.5二次支护方式及的适应条件1017.7两帮煤体注浆加固技术101参考文献102翻译部分英文原文104中文译文113致 谢120一般部分第120页1 矿井概述及井田地质特征1.1矿井概述1.1.1交通位置 祁东矿井位于安徽省宿州市东南，京沪铁路西侧，井田中心距宿州市约20km。地面标准铁路，接轨站为前邱寨集配站，全线长8.669km；宿蚌公路及206国道分别从东西两侧外围通过；还有浍河从本井田流过，为五级航道；本矿井交通极为方便。1.1.2地形与河流矿井内地势平坦，地表标高约+21m，浍河从井田南部穿过，河水自西北流向东南，属淮河支流，为季节性河流。

10、新生界松散层厚度为234.70453m，首采区一般厚度350375m，魏庙断层以南一般厚度大于400m，松散层厚度变化规律受古地形制约，在小张家潜山和阎夏潜山及其之间谷口向南形成的开阔盆地地貌和新构造断裂影响下，松散层自东北向西南逐渐增厚。1.1.3气象祁东煤矿位于安徽省东北部，淮河从其附近流过。在中国的气候区划中，安徽淮河以北属暖温带半湿润季风气候，淮河以南属亚热带湿润季风气候，季风明显。受过渡带气候的影响，干湿、冷暖的季节变化显著，四季分明、气候温和、雨量适中、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中。春季是冬季向夏季的过渡季节，常年进入春季以后雨水开始增多。平均降水量为200毫米，而冬季平

11、均降水量70毫米。春季平均气温比冬季明显升高。春季平均气温14.9摄氏度。但由于受冷暖空气活动频繁影响，春季雨水增多，春温多变且气温冷暖变幅较大1.2 祁东煤矿地质水文特征1.2.1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

12、，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

13、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）10（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

14、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60、61、62、63、71、72、81、82、9计九层。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，其中可采者为1、22、23、32四层。本组由粉砂岩、泥岩、砂岩和煤层组成，下部（3煤下）由砂岩