平顶山二矿1.5Mta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地形地貌11.1.3气象条件11.1.4地表水文情况21.1.5供水水源21.2井田地质特征21.2.1区域地质概况21.2.2煤系地层及其层组划分41.2.3水文地质61.2.4其它有益矿物61.2.5地质勘探程度61.3煤层特征71.3.1煤层特征71.3.2可采煤层71.3.3工艺性能91.3.4瓦斯91.3.5煤尘及煤的自然发火91.3.6地温、地压102 井田境界与储量112.1井田境界112.1.1井田范围112.1.2开采界限112.1.3井田尺寸112.2井田地质勘探122.3矿井地质储量1

2、22.3.1储量计算基础122.3.2矿井地质储量计算122.3.3矿井工业储量计算132.4 矿井可采储量142.4.1井田边界保护煤柱142.4.2工业广场保护煤柱142.4.3断层保护煤柱162.4.4风井保护煤柱162.4.5大巷保护煤柱162.4.6矿井可采储量173 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限183.1矿井工作制度183.2矿井设计生产能力及服务年限183.2.1确定依据183.2.2矿井设计生产能力183.2.3矿井服务年限183.2.4井型校核194 井田开拓204.1井田开拓的基本问题204.1.1确定井筒形式、数目、位置204.1.2阶段划分和开采水平的确定224

3、.1.3主要开拓巷道224.1.4开拓方案比较234.2矿井基本巷道324.2.1井筒324.2.2井底车场及硐室364.2.3大巷384.2.4巷道支护425 准备方式带区巷道布置435.1煤层地质特征435.1.1带区位置435.1.2带区煤层特征435.1.3煤层顶底板岩石构造情况435.1.4水文地质435.1.5地质构造435.1.6地表情况435.2煤层地质特征.435.2.1带区准备方式的确定435.2.2带区巷道布置435.2.3带区生产系统445.2.4带区生产能力及采出率455.3带区车场选型计算465.3.1带区主要硐室布置476 采煤方法496.1采煤工艺方式496.1

4、.1 带区煤层特征及地质条件496.1.2确定采煤工艺方式496.1.3回采工作面参数506.1.4回采工作面采煤机、刮板输送机选型506.1.5采煤工作面支护方式526.1.6端头支护及超前支护方式556.1.7各工艺过程注意事项566.1.8采煤工作面正规循环作业577 井下运输647.1概述647.1.1井下运输设计的原始条件和数据647.1.2运输距离和货载量647.1.3矿井运输系统647.2带区运输设备选择657.2.1设备选型原则657.2.2带区设备的选型657.2.3带区运输能力验算677.3大巷运输设备选择688 矿井提升708.1矿井提升概述708.2主井提升708.2.

5、1箕斗708.2.2提升机708.2.3钢丝绳技术特征718.2.4提升能力验算718.3副井提升739 矿井通风及安全749.1矿井通风系统的选择749.1.1矿井通风系统的基本要求749.1.2矿井通风系统的确定749.1.3带区通风系统的确定759.2矿井风量计算769.2.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定769.2.2各用风地点的用风量和矿井总用风量799.2.3风量分配及风速验算829.2.4通风构筑物839.3矿井通风阻力计算839.3.1计算原则839.3.2矿井最大阻力路线849.3.3矿井通风阻力计算849.4选择矿井通风设备889.4.1选择主要通风机的基本原则8

6、89.4.2通风机风压的确定889.4.3主要通风机工况点909.4.4 主要通风机的选择及风机性能曲线919.4.5电动机选型929.6安全灾害的预防措施929.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施929.6.2预防井下火灾的措施939.6.3防水措施9310 矿井基本技术经济指标94参考文献95专题部分矿井水防治及其处理961 前言961.1 矿井水的来源以及特征961.1.1 地表水961.1.2 大气降水961.1.3 含水层水961.1.4 断层水、地层承压水、岩溶水961.1.5 采空区老塘水971.2 矿井水害产生条件971.2.1 矿井充水水源971.2. 2 充水途径971.2.

7、3 充水强度971.2. 4 其它矿井水害产生的条件971.3 矿井水灾危害性971.3.1 影响安全生产971.3.2 影响经济效益971.3.3 影响正常采掘971.4 矿井突水征兆981.4 矿井水防治的主要问题982 矿井水防治技术992. 1 水文勘测992. 2 地球物理勘测992. 3 地球化学勘测技术992. 4 钻探技术992. 5 监测测试技术992. 6 三维地震技术992. 7 实行上行式开采疏水降压1002. 8 瞬变电磁1002. 9 超前探测1002. 10 其他技术1003 矿井水防治措施1013.1 矿井水防治遵循的原则1013.1 地表防水1013.2 井下

8、防治水1013.2.1 采空区老塘等静止水的防治1013. 2. 2 岩溶水的防治1013. 2. 3 井下截水建筑物的位置1013. 2. 4 井下防水煤柱的留设1023. 2. 5 注浆堵水1023. 2. 6 含水层的疏排1033.2.7 含水层改造与隔水层加固1033. 2. 8 煤矿酸性水的防治1033.3 矿井水防治的管理措施1044 矿井水处理技术及措施1054.1 矿井水的化学特性1054.1.1 矿井水中悬浮物特征1054.1.2 其他类型矿井水水质特征1064.2 净化处理技术现状及存在的问题1074.2.1 矿井水的净化处理技术现状1074.2.2 存在的问题1074.3

9、 高悬浮物矿井水处理新技术1084.3.1 混凝水力条件的优化1084.3.2 调节预沉池的增设1084.3.3 相互冲洗滤池的研制1094.4 矿井水井下处理就地复用关键技术1094.4.1 采空区预过滤及安全引流技术1094.4.2 井下空间特征及科学利用1104.4.3 设备的安全防爆技术1104.4.4 矿井水井下处理就地复用工程实例1104.5 矿井水处理自动控制技术1114.6 矿井水处理新型模式1115 结论1135.1 矿井水防治方法总结1135.1.1 地面水防治1135.1.2井下水的防治1135.2 矿井水治理总结113参考文献115英文原文116中文译文120致谢124

10、 81 矿区概述及井田地质特征 1.1矿区概述1.1.1交通位置平顶山二矿位于平顶山矿区中部，工业广场紧临平顶山市区北部程平路中段，行政区隶属平顶山市湛河区管辖。地理坐标东经1131630至1131930，北纬334500至334600。主井口坐标。X：3736839.31、Y：38435325.73、Z：+120。矿井工业广场，南距平顶山火车站约4 km，该站向东至孟庙火车站约70 km与京广线相接，向西至宝丰火车站约28 km与焦枝线相连。平煤集团专用铁路通过矿口，并在宝丰和市郊与国铁接轨。以平顶山市为中心，分别有高速公路、高等级公路通往许昌、郑州、南阳、洛阳与国道相连，同临近县及乡镇均有

11、公路相通，交通极为便利，见图1-1。图1-1 交通位置图1.1.2地形地貌平顶山矿区位于沙河和汝河之间的低山丘陵地带，四周均为平原，北高南低。二矿位于煤田中段南部。井田北部有平顶山，落凫山呈近东西向延伸，组成南北地表分水岭，海拔标高100490m，相对高差约390m，南部为山前缓倾斜平原，山坡平缓，坡度约35。1.1.3气象条件区内属暖温带大陆性半湿润气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，据平顶山气象站历年资料：气 温：最高气温42.6 （1966年7月19日），最低气温-18.8 （1955年1月30日），历年平均气温为14 。降雨量：年最大降雨量1461.6 mm（2000年），最小降雨量3

12、73.9 mm（1966年），年平均降雨量742.6 mm，月最大降雨量481.3 mm（2000年7月）。最大连续降雨天数9天（1964年4月13日21日）。雨季集中在7、8、9三个月。蒸发量：年最大蒸发量2825 mm（1959年），最小蒸发量1490.5 mm（1964年）。月最大蒸发量408.9 mm（1959年7月），月最小蒸发量40.7 mm（1957年1月）。蒸发量大于降雨量。湿度和风速：平均绝对湿度13.5 mm，平均相对湿度67%。冰冻期一般是11月到来年3月。最大冻土深度14 cm（1977年1月30日）。最大风速24 m/s，平均风速2.8 m/s。风向北西和北东，常年主

13、风向以北东向为主。1.1.4地表水文情况井田内无常年性地表水体，受地形的影响，近南北向冲沟发育，夏季多雨季节有少量水流汇入井田南缘湛河。南部有湛河、沙河向东流入淮河，沙河最大流量3000 m3/s，旱季流量0.8 m3/s，河床宽阔，坡降较小。地表水是地下水的主要补给来源之一，也是矿井充水的间接水源。区内常年性地表水体主要有:沙河、汝河、白龟山水库、白龟山水库北干渠（湛河）。沙河和汝河：位于矿区南部煤系地层之外，河床总体走向东西，由西向东经流，最大洪流量分别为3300 m3/s、0.28 m3/s。由于河床底部为数百米的第四系沉积物，河水与含水层无直接水力联系；湛 河：位于矿区南部，为白龟山水

14、库下游北干渠，开辟后与沙河连通，由西至东流经市区中南部，最大流量167 m2/s。该渠垂直揭露寒武系或第三系泥灰岩，河水与地下水有一定的水力联系，西部水文单元矿井受其直接影响较大。由于锅底山断层的阻隔作用，位于矿区东部水文地质单元的各矿，矿井涌水量与湛河水量大小、水位升降直接关系不显著。白龟山水库：位于矿区西南部煤系地层外围，最大蓄水量6.49亿m3，因距煤系地层较远，对矿井充水无影响。1.1.5供水水源矿井用水、主要包括井下生产用水、地面工业用水和居民生活用水，供水水源主要为本矿矿井与七矿矿井水。矿井水排到地面后，部分进入沉淀池，经净化处理后，一部分返至井下，供洒水降尘、煤壁注水及井下其它用水，一部分用于地面建筑和绿化；部分进入水厂，经处理后，供地面工业与生活用水，供需基本平衡，