山西吕梁离石永聚煤业有限公司6号、10号煤层90万ta矿井初步设计.doc

1、目录前 言1第一章 矿井概况2第一节 井田地质特征2一 井田所属的地理位置及交通条件2二 井田的水文地质条件3三 主要地质构造分布情况5第二节 煤层的埋藏特征5一 煤层赋存状及围岩性质5二 煤层瓦斯等级及爆炸指数7三 煤的工业分析7第三节 井田境界与储量9一 井田境界9二 井田工业储量10第四节 矿井开拓12一 井筒的位置、形式及数目12二 开采水平的确定及采区划分13三 矿井通风方式13四 矿井提升及运输13第二章 采区地质特征26第一节 采区范围26第二节 采区地质情况26第三节 采区储量和生产能力27第三章 采煤方法及采区巷道布置29第一节 采煤方法的选择29第二节 采区巷道布置29第三

2、节 回采工艺与劳动组织30第四章 采区运输、防治水与供电33第一节 采区运输33第二节 采区防排水和洒水37第三节 采区供电38第五章 采区通风与安全41第一节 采区通风系统41第二节 风量配备41第三节 安全措施42第六章 采区巷道规格及支护方式72第一节 概述72第二节 采区巷道规格及支护方式72第七章 采区设备选型及计算74第一节 采煤机的选型及验算74第二节 运输机的选型及验算74第八章 采区主要经济技术指标76前 言毕业设计是完成教学计划达到培养目标的重要环节，是学生综合素质与培养效果的全面检验，是学生毕业及学位资格认证的重要依据，是学生教育质量的综合反映，是对学生所学的专业知识的总

3、结，是对学生综合运用所学理论知识与技能解决具有一定复杂程度的工具问题的综合性实际训练，搞好毕业设计（论文）工作，是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次毕业设计的主要内容是山西吕梁离石永聚煤业有限公司6号、10号煤层90万t/a矿井初步设计，是在该矿井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考煤矿开采方法、煤炭工业矿井设计规范、煤矿矿井开采设计手册、煤矿安全规程等资料，在指导老师的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿工程毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下

4、，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平也有了一定的提高。由于本人能力有限，错误难免，恳请各位教师和同学们指正。 第一章 矿井概况第一节 井田地质特征一 井田所属的地理位置及交通条件山西吕梁离石永聚煤业有限公司位于吕梁市离石区城北街道办事处沙麻沟村，行政区划属离石区管辖。井田地理坐标为：东经11108491110959，北纬 373352373446。该矿西部有209国道通过，南距王家沟村约3km，距离石区约7km，与太(原)军(渡)干线公路相连，又与孝柳铁路邻近，离石区向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市，

5、交通十分便利。详见交通位置图111。二 井田的水文地质条件北川河流经本井田西部外围，井田内无河流，但沟谷较发育，雨季时有短暂洪水泄流均汇入北川河，北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河。1、地表河流本地区常年性河流有属于黄河水系的三川河及主要支流北川河 (流量1.98 m2/s)，东川河（流量0.70 m2/s）和南川河（流量0.50m2/s）。本井田位于北川河东部。2、含水层（1）、变质岩类风化裂隙含水层组分布于区域西部的王家会背斜轴部及东部广大地区，岩性为前寒武系的混合岩化花岗岩、片麻岩等。一般泉流量小于0.5L/s，水质优良，为HC03-Ca2+型，矿化度0.20.5g/L。

6、（2）、碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组奥陶系由灰岩、豹皮灰岩、泥炭岩和白云质灰岩组成。厚度大、水位标高一般在810829m之间，单井出水量一般大于1000t/d，水质良好，为HC03-Ca.Mg型，矿化度0.20.5g/L。其中马家沟组岩溶发育，多见溶洞，富水性较好。而峰峰组较差。（3）、碎屑岩类裂隙含水层组本含水层组包括了石炭系和二叠系所有的含水层。石炭系太原组碎屑岩类及碳酸岩类裂隙含水层：岩性为石灰岩(L5、K2、L1)组成，彼此之间隔以泥岩及少量砂岩。单位出水量10500t/d，渗透系数0.002758.53m/d，水位标高8741044m。二叠系山西组砂岩裂隙含水层：岩性为砂岩、泥岩、砂质泥

7、岩，富水性弱，单位出水量一般小于10t/d，渗透系数0.004130.012m/d，水位标高8811053m。二迭系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层：岩性主要由砂岩组成，易风化，裂隙发育，富水性好，在沟谷中泉水出露较多，流量一般为0.010.5L/s，单位出水量为10500t/d，渗透系数0.00180.22m/d。水位标高8821078m。（4）、松散岩类孔隙含水层组主要是指分布于三川河及其主要支流河谷中的第四系冲洪积砂砾岩层，一般厚度35m，局部稍厚，泉流量达18.7L/s，富水地段单井出水量5001500t/d。第三系上新统底砾岩，呈半胶结状态，主要分布于沟谷中，富水性较差，泉流量一般为0.

8、20.4L/s，民井水量一般小于10t/d。3、隔水层各个含水层之间的泥岩及砂质泥岩及奥陶系泥灰岩等均是良好的隔水层。4、矿井水文地质类型综上所述，该矿煤层为（顶板）孔裂隙充水矿床，同时结合多年来煤矿开采排水情况和本井田周围矿井的排水情况分析，本井田水文地质类型属简单。5、矿井充水因素分析根据井田水文地质特征及生产矿井资料证实，古窑水和下部含水层的水均会通过裂隙涌入矿井。6、矿井涌水量当生产能力达到90万t/a时，矿井正常涌水量为75 m3/h，最大涌水量为100 m3/h。随着开采范围的扩大，致使塌陷裂隙的增多，上覆基岩风化带、含水层及大气降水等的影响，矿井涌水量也将发生变化，因此，必须在生

9、产过程中，加强水文地质工作，及时指导矿井安全生产。三 主要地质构造分布情况本井田为一单斜构造，走向北西-南东，倾向南西，倾角3左右，断层、陷落柱不发育，无岩浆岩侵入。总之，井田构造属简单类型。第二节 煤层的埋藏特征一 煤层赋存状及围岩性质（一）煤层特征井田内含煤地层为山西组、太原组，现将其含煤性自上而下叙述如下：1、山西组(P1s)本组共含煤9层，自上而下为02、03、1、2、3、4、4下、5、5下号，其中4号煤层在井田西部非冲刷带区为稳定可采煤层，4下、5号煤层局部有可采点，总体为不可采煤层，其余均为不可采的薄煤层，本组煤层平均总厚度2.66m，本组平均厚度75.93m，含煤系数3.50%。

10、可采煤层厚度1.39m，可采含煤系数1.83%。2、太原组(C3t)为井田内主要含煤地层，共含煤6层，煤层编号6、7、10、11、12、12下号煤层，其中6、10号煤层稳定可采煤层，其余煤层不稳定不可采煤层。太原组平均厚度85.33m，煤层平均厚度6.18m，含煤系数达7.24%。可采煤层厚度5.50m，可采含煤系数6.45%。井田内可采煤层共3层，分别为4、6、10号煤层，现将井田内可采煤层特征述如下：（1）4号煤层位于山西组中下部，下距L5灰岩约30.07m。在井田中东部存在冲刷带, 在井田内10-2、10-1号钻孔4号煤层全部被冲刷掉。本次根据井田内钻孔资料、井下采掘揭露情况结合相邻的永

11、德煤业井下开采情况,圈定了冲刷带边界。在井田西部非冲刷带区煤层厚度0.781.97m，平均厚度1.39m,含01层夹矸，结构简单，属稳定可采煤层。顶板为中砂岩、泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、粉砂岩。目前井田范围内已基本采空。（2）6号煤层位于太原组上部，上距4号煤层31.3043.02m，平均35.62m。根据井田内钻孔及井峒见煤点煤层厚度统计，煤层厚度0.901.53m，平均厚度1.32m，含02层夹矸，结构简单，属全井田稳定可采煤层。顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。井田周边ZL4-1厚度达最大为1.53m,在井田外41号钻孔煤层厚度0.15m。（3）10号煤层位于太原组中部，上距

12、6号煤层29.3532.49m，平均30.56m，根据井田内钻孔及井峒见煤点煤层厚度统计，煤层厚度为3.525.77m，平均4.18m，发育04层夹矸，结构复杂，属全井田稳定可采煤层，顶板为L1石灰岩,底板为泥岩、砂质泥岩。井田周边ZL4-2厚度达最大为5.77m,在井田内41号钻孔煤层厚度2.39m。各煤层赋存特征如表。 可采煤层特征表煤层号煤层厚度最小最大平均(m)间距最小最大平均(m)结构夹石(层)稳定性可采性顶板岩性底板岩性40.78-1.971.3931.30-43.0235.62简单(0-1)稳定可采中砂岩泥岩砂质泥岩泥岩粉砂岩60.90-1.531.32简单(0-2)稳定可采泥岩

13、砂质泥岩泥岩砂质泥岩29.35-32.4930.56103.52-5.774.18复杂(0-4)稳定可采石灰岩泥岩砂质泥岩（二）煤层围岩性质1、6号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。2、10号煤层顶板为L1石灰岩，厚约12-14m左右，裂隙发育。底板岩性为砂质泥岩，厚度约3.50m左右，据矿区勘探(精查)地质报告，顶板抗压强度75.2161.7MPa，比较稳定，但局部裂隙发育，加之地下水活动的影响，存在不稳定因素。二 煤层瓦斯等级及爆炸指数1、瓦斯矿井内6号煤层、10号煤层为低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性根据矿方鉴定资料，6、10号煤煤尘均有爆炸性。3、煤的自燃倾向参照煤矿鉴定资料，

14、6、10号煤自燃等级均为级，倾向性质均为自燃。三 煤的工业分析1、物理性质和煤岩特征各煤层主要为黑色、褐黑色，条带状结构，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为23，有一定韧性，不规则状，阶梯状断口，比重稍大，内生裂隙发育。宏观煤岩特征：各煤层的宏观煤岩特征基本相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤、镜煤、少量丝炭，宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。条带状结构，线理状结构，层状构造，次为均一状结构，块状构造。微观煤岩特征：6、10号煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之；其中有机组分中又以镜质组为主，丝质组次之，无机组分主要为粘土岩，少量石英及硫化物类。镜质组油浸最大反射率(RMax)：4号煤为1.36%， 10号煤为1.311.59，平均1.492、化学性质（1）6号煤层水分(Mad)： 原煤1.18%3.00%，平均2.24%；浮煤0.50%1.06%，平均0.79%。灰分(Ad)： 原煤20.19%30.60%，平均26.06%；浮煤6.78%9.26%，平均7.62%。挥发分(Vdaf)：原煤19.16%26.29%，平均22.09%；浮煤16.30%24.46%，平均18.56%。全硫(St.d)： 原煤1.31%2.99%，平均2.19%；浮煤0.98%2.39%，平均1.67%。磷(Pd)： 原煤0.00