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地理位置11.1.2地形、地貌11.1.3气象、地震11.1.4水文情况21.1.5矿区经济概况21.1.6水源及电源21.2井田地质特征21.2.1井田煤系地层21.2.2井田地质构造41.2.3井田水文地质特征51.3煤层特征71.3.1可采煤层赋存特征71.3.2煤质81.3.3煤层开采技术条件92 井田境界和储量102.1井田境界102.1.1井田范围102.1.2开采界限102.1.3井田尺寸102.2矿井工业储量102.2.1储量计算基础102.2.2井田地质勘探112.2.3矿井工业储量计算112.3矿井可采储量
2、122.3.1安全煤柱留设原则122.3.2矿井保护煤柱损失量132.3.3矿井设计可采储量143 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限163.1矿井工作制度163.2矿井设计生产能力及服务年限163.2.1矿井设计生产能力163.2.2确定依据163.2.3服务年限173.2.4井型校核174 井田开拓194.1井田开拓基本问题194.1.1确定井筒（硐）形式、数目、位置及坐标194.1.2工业场地的位置204.1.3开采水平的确定及带区、采区的划分214.1.4主要开拓巷道214.1.5开拓方案比较214.2矿井基本巷道294.2.1井筒294.2.2井底车场及硐室294.2.3主要开拓巷
3、道345 准备方式带区巷道布置.385.1煤层地质特征385.1.1带区位置385.1.2带区煤层特征385.1.3煤层顶底板岩石构造情况385.1.4水文地质385.1.5地质构造385.2带区巷道布置及生产系统385.2.1带区准备方式的确定385.2.2带区位置及范围395.2.3带区巷道布置395.2.4带区生产系统395.2.5带区内巷道掘进415.2.6带区生产能力及采出率415.3带区车场选型计算435.3.1带区车场的形式435.3.2带区车场的调车方式435.3.3带区主要硐室布置446 采煤方法456.1采煤工艺方式456.1.1带区煤层特征及地质条件456.1.2确定采煤
4、工艺方式456.1.3回采工作面参数466.1.4回采工艺及工作面设备选型466.1.5采煤工作面支护方式496.1.6端头支护及超前支护方式516.1.7各工艺过程注意事项526.1.8回采工作面正规循环作业546.2回采巷道布置556.2.1回采巷道布置方式556.2.2回采巷道参数567 井下运输587.1概述587.1.1井下运输设计的原始条件与数据587.1.2运输距离和货载量587.1.3井下运输系统587.2带区运输设备选型597.2.1设备选型原则597.2.2带区运输设备的选型及能力验算597.3大巷运输设备选型627.3.1运煤设备627.3.2辅助运输设备选择638 矿井
5、提升668.1矿井提升概述668.2主副井提升668.2.1主井提升668.2.2副井提升689 矿井通风及安全719.1矿井通风系统选择719.1.1矿井概述719.1.2矿井通风系统的确定719.1.3带区通风系统的确定739.1.4矿井通风容易与困难时期的确定749.2带区及全矿所需风量759.2.1采煤工作面实际需风量759.2.2掘进工作面实际需风量789.2.3硐室需风量799.2.4其它巷道需风量809.2.5矿井所需总风量809.2.6风量分配及风速验算809.3全矿通风阻力的计算819.3.1矿井通风总阻力计算原则819.3.2矿井最大阻力路线829.3.3矿井通风阻力计算8
6、29.3.4矿井通风总阻力839.4矿井通风设备选型849.4.1主要通风机选型849.4.2电动机选型869.4.3主要通风机附属装置879.5防治特殊灾害的安全措施879.5.1预防瓦斯灾害的措施879.5.2预防煤尘灾害的措施889.5.3预防井下火灾的措施899.5.4预防井下水灾的措施8910 设计矿井基本技术经济指标90参考文献92专题部分煤矿水砂充填采煤技术分析93一、煤矿水砂充填采煤技术综述931. 煤矿水砂充填采煤技术简介932. 国内外研究概931） 国外研究现状932）国内研究现状94二、煤矿水砂充填采煤技术存在的主要问题941.煤矿水砂充填采煤技术在设计方面的问题和缺点
7、94过去我们设计水砂充填工程中，通常存在着以下主要缺点：942.煤矿水砂充填采煤技术在实际生产中出现的问题943.煤矿水砂充填采煤技术的相关理论知识943.1圆管两相流的阻力计算953.2 最小水砂比界限的确定983.3 最大流砂量的确定1013.4 管材强度及平盆长度对流砂量的限制1033.5 管路布置1034. 提高水砂充填体的支撑能力106三水砂充填采煤工艺评价及适用条件108参考文献108翻译部分英文原文109中文译文116参考文献120致谢121一般部分1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1地理位置许疃矿位于安徽省宿州市西南部，地处蒙城县板桥镇某乡境内。其地理坐标为东经1
8、164011645，北纬33213326。井田中心位置距东北方向的宿州市约37km，距西南方向的蒙城县约28km。井田东部有宿州至蒙城公路；京沪铁路、青阜铁路及京九铁路分别在井田外东、西部通过，青芦支线联接青阜铁路，井田距青芦支线上的任庄站9.3km。自京沪线宿县车站至各城市的距离为：徐州75km，北京886km，南京271km，上海574km。矿井交通位置见图1-1。图1-1 矿井交通位置图1.1.2地形、地貌井田内地势平坦，北部略高于南部，海拔标高在+24.5+26.5m之间，一般为+25.5m左右。1.1.3气象、地震本区属季风暖温带半湿润气候，春秋季多东北风，夏季多东东南风，冬季多北西
9、北风。年平均风速3m/s，最大风速可达18m/s。年平均气温14.7，一月份最低可达-23.2，7月份最热可达41。年平均降雨量为750910mm，雨量集中在7、8两个月。无霜期208220天，冻结期一般在12月上旬至次年的2月中旬。根据安徽省地震局资料，本区历史上未发生过大的地震。按照建筑抗震设计规范（GB500112001）附录A我国主要城镇抗震设防烈度设计基本地震加速度和设计地震分组划分，本区地震烈度为6度。1.1.4水文情况井田南部外围仅有一条可通木船的北淝河，自西北流向东南，至怀远县流入淮河。一般水位低于地表。在井田北部外围，有一条自西向东流的懈河；在井田内有白马河及跃进河。井田范围
10、内地面农灌沟渠较多，纵横交错，主要有：白马沟、玉亭沟、菜花沟、公益沟、双村沟、纲要沟等，组成农田排灌系统。1.1.5矿区经济概况许疃矿地处平原，土地肥沃，农作物生长良好，产量较高，农作物主要有小麦、玉米、大豆、棉花等。近几年乡镇企业发展迅速，某乡发展的乡镇企业有农机厂、木器厂、面粉加工厂、瓶盖厂等。主要建筑材料供应：钢材、水泥、木材供应充足；砖瓦主要由当地供应；石料主要由符离集供应；砂主要来源于嘉山县及山东滕州市，建筑材料供应渠道畅通。1.1.6水源及电源井田内新生界松散层第一、第三含水层上段埋藏深度浅，分布广，水量丰富，水质容易达到“饮用水卫生标准”。矿井工业场地及居住区的生活、生产、消防用
11、水取自新生界一、三含水层。井下用水水质要求低于饮用水水质标准，选择用处理后的井下排水作为井下供水水源，水源充沛。矿井电源取自南坪集变电站，工业场地内已建成一座35kv变电所，S11-10000/35主变两台，已使用9年，电源是可靠的。1.2井田地质特征1.2.1井田煤系地层本井田煤系地层属石炭系、二迭系。根据井田内钻孔揭露的地层，自老至新叙述如下：1）奥陶系中下统老虎山-马家沟组（O2l-O1m）井田内揭露最大厚度117.22m，岩性为灰色、深灰色中厚厚层豹皮状白云质灰岩及灰岩，细晶质结构，方解石自形程度高。2）石炭系上统太原组（C3t）据706孔揭露，地层厚度133.49m，岩性由石灰岩，碎
12、屑岩和薄煤层组成。共含8层灰岩，总厚6l.87m，占本组地层厚度的46.3%。上段一灰至六灰灰岩总厚40.46m，占该段厚度的65%。下段含两层灰岩，总厚21.41m，占该段厚度的49%，含薄煤层，位于灰岩下，不作为开采对象。3）二迭系下统山西组（P1s）位于骆驼脖子砂岩底板至太原组一灰顶界之间，厚度95130m，平均111m，由海陆交互相沉积的砂岩、砂泥岩互层、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含10、11两个煤层（组），其中101煤层在某断层以北厚度稳定，为可采煤层，在某断层以南出现大面积沉积缺失。112煤层较薄，为局部可采煤层。4）二迭系下统下石盒子组（P1xs）位于K3砂岩底板至骆驼脖子砂岩底板
13、之间，厚度220260m，平均245m。由过渡相砂岩、砂泥岩互层、粉砂岩、铝质泥岩、泥岩和煤层组成。是本井田主要含煤地层，含4、5、7、8四个煤层（组），可采煤层为42、51、52、71、72、82六层。其中72、82煤层为本井田主采煤层，82煤层下的铝质泥岩为本区中部地层的重要标志层。5）二迭系上统上石盒子组（P2ss）位于K3砂岩底板以上，井田内揭露最大厚度644m。由过渡相陆相砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含1、2、3三个煤层（组），32煤层为本井田主采煤层，K3砂岩为本区上部地层重要标志层。6）下第三系（E）分布在井田南部及东南部，井田内揭露最大厚度492.59m。岩性由紫红色粉砂质胶
14、结的砾岩及砖红色少量云母的粗砂和少量细砾组成。7）上第三系上新统（N2）地层厚度122315m，平均厚度245m。底部以残积坡物和洪积物为主，厚度063m，平均厚度20m，主要分布在71线以北。岩性为砾石、粘土砾石、砂砾、砂及粘土质砂，夹薄层粘土、砂质粘土及粘土夹砾石。中下部以湖相沉积的灰绿色、综红色粘土和砂质粘土为主。厚度85185m，平均140m。厚度大，可塑性好，膨胀性强，是井田内主要隔水层组。中上部多河湖相沉积的棕黄色、浅红色及灰白色细、中砂。顶部以综黄色及灰绿色粘土和砂质粘土为主，粘土可塑性强，分布稳定。8）第四系（Q）地层厚度64116m，平均厚度90m左右。更新统下部砂层与粘土或砂质粘土呈互层状，以河间阶地沉积物为主，平均厚度37m左右。更新统上部以土黄色、棕黄色粘土和砂质粘土为主，平均厚度22m左右。全新统平均厚度31m左右。下部以细粉砂、粉砂为主。中部在垂深2023m普遍含有一层厚12m的灰黑色富含腐植
