广西右江矿务局塘内矿矿井初步设计.doc

1、前 言采矿工程毕业设计是采矿工程本科专业全部教学进程中的最后一个环节。是一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的运用能力以及毕设实习的实践掌握情况，使学生学会自我学习、独立思考、严谨设计。在设计过程中，重视理论与实践的结合。以此培养工科学生具备工程技术人员的基本素质。本设计是以广西右江矿务局塘内矿的地质储量基础，根据毕业设计教学大纲的具体要求进行设计的，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技术政策、煤炭安全规程（2007版）、煤炭工业矿井设计规范（2006版）等国家相关的煤炭工业的方针政策进行设计的。该矿井自然地质条件简单，设计开采煤层为甲四和甲五一两层煤，甲四

2、煤平均厚度2.2m，甲五一煤层平均厚度为2.5m，属中厚煤层。开采煤层有自燃发火倾向性，煤尘有爆炸危险性，矿井瓦斯含量低，矿井涌水量较小，正常涌水量120m/h，最大涌水量200 m/h。断层对煤田整体性破坏较严重。设计中所采用的矿井开拓方式、准备方式以及回采方法经过方案比较和验算符合自然地质条件限制，满足设计要求。所选用工业设备与矿井设计生产能力及矿井自然地质条件相匹配，能够顺利达产，满足技术上最优、经济上最省的设计原则。1 矿井概况及井田地质特征1.1 矿井概况1.1.1 交通位置 本井田位于百色煤田向斜南翼中东部属田东县祥周公社所管辖。南宁百色公路在井田南侧通过，距南宁203公里，距百色

3、62公里。流经井田南缘（之右江）常年通行小轮船，距南宁298公里，百色102公里，交通较为方便。井田位置详见交通位置图：图1-1-1 交通位置图1.1.2地形地势、河流井田大部为宽广的第四纪沉积物所覆盖，地形具阶地特征，+102+107米为一级阶地，+108米+119米为二级阶地（部分被新州河所破坏）。右江由南向东流经本井田南缘，距矿井中心最小距离为2公里，是井田内地表水的主要排浅通道，该区河段宽为145550米，据资料记载，历年最低水位9.23米，最高水位105.83米。河谷深切于第四纪卵石层之中，常承受地下水的补给。新州河（里拉河）自北而南穿越井田西部江入右江，河宽535米，其水量补充来源

4、主要是大气降水，流量变化大，它与第四纪含水层的水力联系不甚明显。1.1.3气象情况矿内气候属亚热带型，冬季不太寒冷，夏季炎热，高温季节较长，全年热量充足，雨量充沛，霜期极少。矿区气象情况，自治区气象局一九七三年版的资料记载“19842007年”的田东县气象如下：（一）气温：极端最高气温42，极端最低气温-1.7。年平均气温22。（二）降雨量：年平均降雨量1142毫米，日最大降雨量122毫米（三）湿度：平均相对湿度77%，最大相对湿度在八月，为83%；最小相对湿度在四月，为6%。（四）蒸发量：年平均蒸发量1968.6毫米，月最大蒸发量在五月，为231.2毫米，最小在十二月，为100.1毫米。（五

5、）风：风向多为东南风，最高风速30米/秒（六）雷、霜、雪：雷雨天较多，每年初雷日至雷日平均占全年64%左右，年日照率为44%，最高为61%，最低为28%；霜甚少出现；雪极为罕见。1.1.4地震 根据中国地震动参数区划图，本区地震烈度为7度。1.1.5相邻生产矿井情况 据了解，本井田浅部曾有非法小煤窖进行开采，其开采地点及范围不详，在开采这些区域时应采取探水措施。1.1.6水源电源1、水源：矿区水源可在右江取水或在右江边打井取水。2、电源：第一回路取自田东至思林的35kV线路，第二回路接于平果至思林的35kV线路。1.2地质特征1.2.1 地质构造百色煤田为一不对称向斜盆地，分布于百色、田阳、田

6、东三个县，长约90公里，宽10公里, 面积约900平方公里。向斜南翼, 地层倾角平缓在315间，构造中等，北翼地层颂角一般1230间，局部较陡，断裂比较发育。本井田位于百色煤田向斜翼中东部，呈单斜形式晨布。（一）地层：百色煤田聚煤期为新生代第三纪，属内陆湖沼相含煤建造沉积厚达三千余米。本区为第四系广覆。地层从老至新分述如下：1、中三迭统平而关群深灰色，局部赤褐色砂质页岩，胶结细致，成块状，节理发育易破碎，节理中多为大量白色方解石脉所充填，具有轻微变质现象，此套岩系组成盆地的基底，厚度不详。2、第三系早始新古新统红色岩组灰绿色及暗紫红色夹黄褐色砂泥岩，局部含钙质，据12300孔揭露，厚度为21.

7、34米。3、第三系渐新始新统 田东组：灰褐、褐色巨厚泥岩，结构致密，具贝壳状断口，局部微含砂质和少量螺蚌化石及薄煤线。中部夹浅灰色细砂岩，顶部夹薄层灰绿色泥岩，灰绿、灰褐色砂质泥岩，粉砂岩，渐与新州组过渡，据12300孔揭露，厚度为322.85米。 新州组：为主要煤段以浅灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩局部细砂岩等粘土岩及碎屑岩类为主，夹薄层泥灰岩、钙质砂岩及含钙质结核。在中下部沉积了甲四煤、甲五煤-1煤层两个主要可采煤层及甲五-2煤层局部可采煤层。全层厚度由浅部向深部，由西部向东部有明显变厚趋势，一般厚度225米左右。据岩性，尤其是煤层沉积特征，可将本组分为四段： 下段：从田东

8、组泥岩顶到甲五-3煤层顶板。为绿色粉砂岩，泥质粉砂岩，砂质泥岩，泥岩组成，局部夹有细砂岩，在顶部沉积了甲五-3煤层之薄煤层或炭质页岩。厚度为25米左右。 中下段：从甲五-3煤层顶到甲四煤顶板。底部灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩，向上逐渐为砂质泥岩，泥岩，并沉积了主要可采煤层甲四煤、甲五-1煤层和局部可采煤层甲五-2煤层和白垩。厚度为40米左右。 中上段：从甲四煤层顶板至甲三-1、2煤层顶板。岩性质结核，夹薄煤层及炭质页岩数层（甲三-1、2、3、4煤层）仅个别零星可采，无工业价值。厚度约50米。 上段：从甲三-1煤层至甲一煤层顶板。以灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩互层为主，局部夹黄褐色、暗红色班点

9、的杂色砂质泥岩，含钙质结核。厚度为100米左右。 嵛圩组：灰黄、黄褐、紫红等杂色泥岩、砂质泥岩为主，夹青灰色砂质泥岩，时夹粘土岩、粉砂岩、细砂岩、含钙质结构。4、第四系：第四系地层角度不整合于第三系基岩之上，主要为一、二级阶地，局部为三级阶地，沉积厚度从南向北逐渐灾薄。 表土层：粘土、亚粘土为主。呈土黄色、黄褐、褐红等杂色。具可塑性，粘性强，厚度512米。 卵石层：普遍发育。成分主要为白色石英砾、黄褐黑色燧石组成，局部被泥岩、砂质充填。本层厚度与阶地、古河道有密切联系，一般一级阶地1.54米19.40米，平均8.06米，二级阶地011.94米，平均4.71米。（二）构造百色向斜构造盆地，轴向大

10、致北西西南东东。南翼广阔地层完整，倾角平缓，北翼较陡，次一级褶曲为沿走向和倾斜发育的倾伏背向斜，对煤岐影响不大。断层则以高度与平移断层为主，北翼规模较大，南翼中等，破坏了煤层的连续性。井田为第四系所覆盖，无基岩出露。据钻孔资料：基岩走向一般为北西西南东东，局部随断层、褶曲有异 层倾角一般在10左右，浅部为23，向深部变大可达16。组成地堑构造的高角度正断层为本区最大特点，其次是宽阔的倾伏背向斜及小型短轴背斜构造。1、 断层：见表1-1。表 1-1 断层顺序断层名走向倾向倾角落差（m）备注1祥周2号正断层北北西南东东北北东666776120在本井田走向长1.6公里2祥周3号正断层北北西南东东南南

11、西657043123在本井田走向长1.50公里3祥周号正断层北西西南东东南南西606844119在本井田走向长1.6公里4新州2号正断层近东西北60654773在本井田长2.1公里5新州3号正断层北西西南东东北北东602290在本井田长1.3公里6新州6号正断层北西西南东东北北东转为西587044160在本井田长3公里2、褶曲： 新州背斜：主体在新州勘探区，轴向为北东南西，轴部大致沿11943、12002、12046孔分布，是一向北东倾伏的背斜构造。进入本探区西部，对-100等高线略有影响。 浅部短轴背斜：轴向近东西，大致12200付，12301付，12400孔分布并向东倾没。经钻探工程揭露，

12、其轴部、南翼均被断层破坏。 由于断裂的影响，局部产生一些比较宽阔的小型褶曲。1.2.2煤层煤质（一）煤层的赋存新州组含褐煤、炭质页岩十余层，具有可采价值的仅2层，均分布在本组下部。现自下而上分述如下： 1、甲五-1煤层：是本井田主要可采煤层之一。煤层较稳定，可采厚度1.4米3米。平均厚2.5米，可采面积7.12平方公里。煤层顶底板多为粘土岩，部分为砂质泥岩。2、甲四煤层：为本井田主要可采煤层。煤层较稳定，结构较简单，可采范围纯煤厚1.4米2.8米。平均厚2.2米，可采面积7.08平方公里。顶板岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩；底板岩性为砂质泥岩、泥岩。甲四煤在甲五-1煤层之上，两层相距1.6米13.0

13、04米，平均6.2米。可采煤层特征表1-2-1表1-2-1 可采煤层特征煤层名称煤层厚度（m）倾角（）围岩性质容重t/m3煤层结构及稳定性最小最大平均顶 板底 板甲四煤1.42.82.2914粉砂岩、泥质粉砂岩 砂质泥岩、泥岩1.35煤层结构简单、层位较稳定甲五煤1.432.5914粘土岩、砂质泥岩粘土岩、砂质泥岩1.37煤层结构简单、层位较稳定（二）煤质井田内的各煤层煤质均为褐煤，可作动力、民用或供制造氮肥之用。煤质特征见表1-3。 1.3.2煤尘爆炸地质报告中没有煤尘爆炸性资料，区煤炭厅煤基字3411号文，定为有煤尘爆炸危险的矿井。1.3.3煤的自燃表1-3 煤质特征表 分析项目煤层水份M

14、ad()灰份Ad()固定炭Vdaf()全硫St,d()弹筒发热量(卡/g)容重(t/ m3)甲四煤最大20.0330.7646.352.815807最小4.6412.8627.741.114832平均14.2719.941.881.5651551.35甲五煤最大19.2432.8350.122.055190最小6.1011.3835.740.954163平均14.423.2543.261.4246301.37地质报告中没有论述，邻近生产矿井新州二号井井下曾发生煤自燃发火，区煤炭厅煤基字8411号文定为：设计按煤层自燃发火期14个月考虑。1.4 水文地质(一)、地表水地表水系主要有里拉河，有一段由北向南流经井田的西部（采区已封闭）流入右江河。里拉河与含煤地层的垂距最近为250米。里拉河宽一般只为50米左右，雨季最大深度为10 米，涸水季节季深度不到一米。(二)、地下水 1、断层水：本井田内的主要断层有祥周1、2、3、4、5号正断层及新州2、3、5、6、7号正断层十条断层，现在揭露的祥周3号正断层和新州2、3、6号正断层均无水涌出，目前证明已揭露的断层与地表水无联系。 2、与塘内矿相临的矿有州