郭家河煤矿4.0Mta新井设计.pdf

1、 目目 录录 一般部分一般部分 1 矿区概述及井田地质特矿区概述及井田地质特.1 1.1 矿区概述.1 1.1.1 地理位置.1 1.1.2 地形、地貌.1 1.1.3 地表水.1 1.1.4 气候、地震.1 1.1.5 矿区煤炭生产及规划概况.2 1.1.6 电源条件.3 1.1.7 水文地质.3 1.1.8 运输条件.6 1.1.9 主要建筑材料供应条件.7 1.2 井田地质特征.7 1.2.1 区域地质.7 1.2.2 井田地质.7 1.3 煤层特征.12 1.3.1 含煤地层.12 1.3.2 煤层.12 1.3.3 煤质.13 1.3.4 煤类及工业用途.17 1.4 矿井开采技术条

2、件.17 1.4.1 岩石工程地质特征.17 1.4.2 煤层顶底板岩石的特征.17 1.4.3 煤层倾角.18 1.4.4 瓦斯.18 1.4.5 煤尘.18 1.4.6 煤的自燃倾向性.18 1.4.7 勘查程度和存在问题.19 2 井田境界与储量井田境界与储量.20 2.1 井田境界.20 2.2 矿井储量计算.20 2.2.1 开采界限.20 2.2.2 矿井工业储量.20 2.2.3 矿井可采储量.22 2.2.4 工业广场煤柱.22 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.24 3.1 矿井工作制度.24 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.2

3、4 4 井田开拓井田开拓.26 4.1 井田开拓的基本问题.26 4.1.1 开拓方式影响因素.26 4.1.2 提出方案.29 4.2 矿井基本巷道.35 4.2.1 井筒.35 4.2.2 开拓巷道.38 4.2.3 井底车场及硐室.40 5 准备方式准备方式带区巷道布置带区巷道布置.42 5.1 煤层地质特征.42 5.1.1 带区位置.42 5.1.2 带区煤层特征.42 5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况.42 5.1.4 水文地质.42 5.1.5 地质构造.42 5.1.6 地表情况.42 5.2 带区巷道布置及生产系统.42 5.2.1 带区准备方式的确定.42 5.2.2 带

4、区巷道布置.43 5.2.3 带区生产系统.44 5.2.4 带区内巷道掘进方法.45 5.2.5 带区生产能力及采出率.45 5.3 带区车场选型设计.46 6 采煤方法采煤方法.47 6.1 采煤工艺方式.47 6.1.1 采煤方法的选择.47 6.1.2 工作面的推进方向和推进度.47 6.1.3 综采工作面的设备选型及配套.47 6.1.4 各工艺过程注意事项.52 6.1.5 工作面端头支护和超前支护.53 6.1.6 循环图表、劳动组织、主要技术经济指标.54 6.1.7 综合机械化采煤过程中应注意事项.57 6.2 回采巷道布置.57 6.2.1 回采巷道布置方式.57 6.2.

5、2 回采巷道参数.58 7 井下运输井下运输.59 7.1 概述.59 7.1.1 矿井设计生产能力及工作制度.59 7.1.2 煤层及煤质.59 7.1.3 运输距离和辅助运输设计.59 7.1.4 矿井运输系统.59 7.2 带区运输设备选择.60 7.2.1 设备选型原则：.60 7.2.2 带区运输设备选型及能力验算.60 7.3 大巷运输设备选.61 7.3.1 主运输大巷设备选择.61 7.3.2 辅助运输大巷设备选择.61 8 矿井提升矿井提升.65 8.1 矿井提升概述.65 8.2 主副井提升.65 8.2.1 主井提升.65 8.2.2 副井提升设备选型.66 9 矿井通风

6、及安全矿井通风及安全.68 9.1 矿井地质、开拓、开采概况.68 9.1.1 矿井地质概况.68 9.1.2 开拓方式.68 9.1.3 开采方法.68 9.1.4 变电所、充电硐室、火药库.68 9.1.5 工作制、人数.69 9.2 矿井通风系统的确定.69 9.2.1 矿井通风系统的基本要求.69 9.2.2 矿井通风方式的选择.69 9.2.3 矿井通风方法的选择.70 9.2.4 带区通风系统的要求.70 9.2.5 带区通风方式的确定.71 9.3 矿井风量计算.71 9.3.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定.71 9.3.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量.71

7、9.3.3 风量分配.76 9.4 矿井阻力计算.76 9.4.1 计算原则.77 9.4.2 矿井最大阻力路线.77 9.4.3 计算矿井摩擦阻力和总阻力：.78 9.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔.81 9.5 选择矿井通风设备.83 9.5.1 选择主要通风机.83 9.5.2 电动机选型.86 9.6 安全灾害的预防措施.86 9.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.86 9.6.2 预防井下火灾的措施.87 9.6.3 防水措施.87 10 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.88 参考文献参考文献.89 专题部分专题部分 大倾角煤层综采工作面开采技术浅析大倾角煤

8、层综采工作面开采技术浅析.90 0 引言引言.90 1 大倾角煤层介绍大倾角煤层介绍.90 1.1 大倾角煤层开采的特点.90 1.2 大倾角煤层采煤方法.92 2 大倾角综采工作面的开采关键技术大倾角综采工作面的开采关键技术.94 2.1 工作面调斜.94 2.1.1 调伪仰斜原理.94 2.1.2 调伪仰斜方法.97 2.2 配套技术.98 2.2.1 综采液压支架使用与管理.98 2.2.2 工作面运输机.101 2.3 开采工艺及管理.102 2.3.1 工作面设备稳定的回采工艺措施.102 2.3.2 工作面回采过程中的管理措施.102 3 大倾角综合机械化采煤应用大倾角综合机械化采

9、煤应用.103 3.1 潘北矿实例.103 3.1.1 1111(3)工作面概况.103 3.1.2 防倒防滑措施.103 3.1.3 顶板管理.106 3.2 盘江矿区大倾角煤层综采应用.106 3.2.1 大倾角综采的主要问题.106 3.2.2 工作面超前距离选择.106 3.2.3 设备配套选择.106 3.2.4 支架防倒技术.107 3.2.5 预防飞矸(煤)及煤壁片帮伤人措施.108 结论结论.108 翻译部分翻译部分 英文全文英文全文.111 中文译文中文译文.126 致致 谢谢.140 1 矿区概述及井田地质特 1.1 矿区概述 1.1.1 地理位置地理位置 郭家河井田位于陕

10、西省麟游县北部，行政区划属丈八、招贤、天堂和两亭四个乡镇管辖。井田东西长约 14.8km，南北宽约 5.4km，面积约 70.2km2，呈不规则矩形。井田东南距西安 150km，其西有 S210 省道（宝鸡灵台）相通，距宝鸡二电厂 80km，距宝鸡 100km；中部丈八乡至麟游县及各乡镇有县级公路相通；东部阁头寺至崔木与 S306省道（两亭麟游永寿）、312 国道和福（州）银（川）高速公路相接。新规划的凤翔经麟游至铜川的高等级公路从矿井南部通过。陇海铁路从矿区南侧东西向通过，宝鸡中卫铁路从矿区西侧南北向通过，在宝鸡市陈仓与陇海线相接，并在凤翔县长青镇设有编组站。凤翔至井田的矿区铁路已纳入陕西省

11、“十一五”规划。总体而言，矿井交通条件尚属便利。矿井交通位置详见图 1-1。1.1.2 地形、地貌地形、地貌 本井田位于页岭以北，属陇东黄土高原南部边缘地带，总的地形特征呈南高北低态势。南部页岭平均海拔 1450m，最高海拔 1528m(高庙)，北部山岭逐渐降低，平均海拔 1300m，河谷最低，海拔 1040m(岭家沟)。相对高差一般 200m 左右。本井田属沟岭相间的残塬沟壑梁峁相间复杂的地貌类型。复杂多样的地貌形态是由新构造运动和外营力作用造成的，表现为强烈切割，山川蜿蜒曲折，延绵不断。1.1.3 地表水地表水 井田水系属泾河的三级支流，发源于页岭，自南而北汇入甘肃灵台县境内的达溪河。井田

12、内较大的河溪有长益川、小庵川、郭家河，均处于各河溪之上游位置，河谷呈“V”字型，比降 8.0%27.0%。属泾河的三级支流，发源于页岭，自南而北汇入甘肃灵台县境内的达溪河。1.1.4 气候、地震气候、地震 本井田地处西北内陆，属温带半湿湿润季风气候区，立体气候显著，热量分布不足，干湿度变化明显，温差大，致使有些地区无夏季。四季分明，夏短冬长。春季冷热交替，多寒潮、霜冻、大雾天气；夏季凉爽，降水较集中，多大暴雨、冰雹并伴有大风；秋季气温下降迅速，多连阴雨、大雾；冬季干燥寒冷，多西北风，降水稀少。据麟游县气象局 19602001 年观测资料，区内年平均气温 8.9，极端最高气温 37.5，最低气温

13、-22.1。多年平均降水量 641.6mm，最大降水量 987mm(1984 年)，最小降水量 374.5mm(1987年)。受海拔高度和植被的影响，海拔高度越高，降水量越大。每年自 4 月份开始，降水量迅速增加，10 月份明显减少，7、8、9 三个月相对多雨，历年 410 月年内降雨量 292.6889.6mm，占全年降雨量的 81.1%97.0%。第 1 页 第 2 页 图 1-1 1.1.5 矿区煤炭生产及规划概况矿区煤炭生产及规划概况 第 3 页 （1）井田勘查程度 20002002 年，陕西省煤田地质局 186 队与陕西省煤田地质局物探测量队共同在麟游北部进行找煤勘查，并提交了陕西省

14、黄陇侏罗纪煤田麟游北部找煤地质报告。20032004 年 5 月，陕西省煤田地质局 186 队与陕西省煤田地质局物探测量队共同在找煤基础上进行普查。2004 年 6 月12 月，陕西省煤田地质局 186 队与陕西省煤田地质局 物探测量队共同在普查基础上进行详查勘查，并提交了陕西省黄陇侏罗纪煤田麟游北部勘查区详查地质报告，经陕西省煤田地质局审批通过（陕煤地发（2005）23 号文）。2008 年 3 月，陕西省煤田地质局一三一队提交了陕西省黄陇侏罗纪煤田永陇矿区长益川井田详查地质资料。2008 年 6 月，陕西省煤田地质局 186 队提交了陕西省黄陇侏罗纪煤田永陇矿区郭家河井田勘探地质报告。20

15、08 年 8 月，国土资源部对勘探报告矿产资源储量评审进行了备案。（2）矿区总体规划 郭家河井田属于黄陇侏罗纪煤田永陇矿区麟游区一部分，黄陇侏罗纪煤田永陇矿区麟游区总体规划已经由国家发改委委托中国国际工程咨询公司评估，并经国家发改委批复，规划永陇矿区麟游区划分为 2 个井田，4 处勘查区，矿区规模为 11.0Mt/a。2 个井田分别为郭家河井田和丈八井田，4 个勘查区分别为 1 号、2 号、3 号和园子沟勘查区。按先建设郭家河矿井后建设丈八矿井的顺序安排建设。其中郭家河矿井规划能力 4.0 Mt/a，丈八矿井规划能力 6.0 Mt/a。（3）井田周边开发现状 目前本区域没有已生产和建设的煤炭矿

16、山和企业，属于煤炭开发的新区。区外仅东南部十余公里的城铭窑、北马坊的地方小煤窑及小煤矿，开采历史较早，城铭窑因各种原因无法生产而停采。现生产矿井只有北马坊煤矿，生产能力 0.4Mt/a 左右，服务年限仅余 23a。1.1.6 电源条件电源条件 永陇矿区位于陕西省宝鸡市北部，规划的麟游区位于麟游县境内。麟游县由于工农业发展落后，相应的电网比较单薄，但是其所属的宝鸡电网比较雄厚。宝鸡电网在岐山县雍城、扶风县段家镇分别设有 330kV 变电站。目前在在岐山县境内有岐山 110kV 变电站和祝家庄 110kV 变电站，在麟游县内有 1 座北马坊 110kV 变电站。根据宝鸡电力部门制定的永陇矿区 110kV 变电站电网规划方案，确定在麟游县郭家河煤矿工业场地新建 1 座区域性郭家河 110kV 变电站。本次矿井工业场地拟新建 1 座郭家河煤矿 110kV 变电站，矿井 110kV变电站 2 回 110kV 电源均取自宝鸡电力部门规划的郭家河 110kV 变电站。2008 年 5 月，陕西郭家河煤业有限责任公司与宝鸡供电局签署了供用电协议。1.1.7 水文地质水文地质 永陇矿区处于鄂尔多斯中生代