c107安全工程畢業(yè)設計（論文）-陽煤集團寺家莊礦400萬噸井型設計（含全套cad圖紙）

1、<p>　　中 國 礦 業(yè) 大 學</p><p><b>　　本科生畢業(yè)設計</b></p><p>　　姓 名： 學 號： </p><p>　　學 院： 應 用 技 術 學 院 </p>&

2、lt;p>　　專 業(yè)： 安 全 工 程 專 業(yè) 　 </p><p>　　設計題目： 陽煤集團寺家莊礦400萬噸井型設計 </p><p>　　專 題： 高瓦斯掘進面瓦斯動力現(xiàn)象理論與研究

3、 </p><p>　　指導教師： 職 稱： 講 師 </p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　2009 年 6 月 徐州</p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計任務書</p><p&g

4、t;　　學院 應用技術 專業(yè)年級 安全工程 學生姓名 曹 勇 </p><p>　　任務下達日期：09 年 03 月 14 日</p><p>　　畢業(yè)設計日期：09 年 03 月 14 日至 09 年 06 月 10 日</p><p>　　畢業(yè)設計題目：陽煤集團寺家莊400萬噸井型設計</p><p>　　畢業(yè)設計專題題

5、目：瓦斯掘進面瓦斯動力現(xiàn)象理論與研究</p><p>　　畢業(yè)設計主要內(nèi)容和要求：</p><p>　　該生畢業(yè)設計由一般設計和專題兩部分組成。</p><p>　　一般設計部分題目為陽煤集團寺家莊400萬噸井型設計。主要內(nèi)容包括礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征、井田開拓、采煤方法及采區(qū)巷道布置、礦井通風、礦井安全技術措施。</p><p>　　專題部

6、分：瓦斯掘進面瓦斯動力現(xiàn)象理論與研究。其主要內(nèi)容有：論述綜采工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律及其特點，分析采區(qū)瓦斯涌出規(guī)律等，介紹瓦斯抽放系統(tǒng)，并將其應用到實踐中去解決煤礦安全生產(chǎn)的實際問題，取得一定的效果。</p><p>　　設計要求：獨立完成上述設計內(nèi)容，方案論證、計算、分析要正確，專題要有自己的見解，結論要合理。說明書條理要清楚，論述充分，文字通順，符合專業(yè)技術要求，圖紙完備、正確。</p><

7、;p>　　院長簽字： 指導教師簽字：</p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計指導教師評閱書</p><p>　　指導教師評語（①基礎理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：</p><p&

8、gt;　　成 績： 指導教師簽字：</p><p>　　年 月 日</p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書</p><p>　　評閱教師評語（①選題的意義；②基礎理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學知識解決實際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總

9、體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：</p><p>　　成 績： 評閱教師簽字：</p><p>　　年 月 日</p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書</p><p>　　評閱教師評語（①選題的意義；②基礎理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學知

10、識解決實際問題的能力；③工作量的大?。虎苋〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：</p><p>　　成 績： 評閱教師簽字：</p><p>　　年 月 日</p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計答辯及綜合成績</p><

11、p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計包括三個部分，即礦井新井設計部分，專題部分和翻譯部分。</p><p>　　一般部分是陽煤集團寺家莊400萬噸井型設計。其內(nèi)容主要有：</p><p>　　1．礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征：寺家莊礦位于昔陽縣境內(nèi)，地理位置優(yōu)越，交通便利，本井田基本呈一單斜構造，構造復雜程度中等。井田走

12、向為西北，向西南傾斜，地層比較平緩，傾角一般為5°～10°。本井田內(nèi)共含煤18層，自上而下可采及局部可采煤層有6、81、84、9及15號煤層，總厚度達9.9m。其中15號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，為主要可采煤層，也是首采煤層，最大厚度7.65m，平均厚度5.8m，本次設計主要考慮15號煤層。</p><p>　　2．井田開拓：全井田南北走向長17.3～16.5km，東西傾斜寬6～9km，井田面積約123

13、km2。全礦井設計可采儲量為 572.78Mt，其中15號煤不經(jīng)濟可采儲量為173.33Mt，15號煤設計可采儲量為408.27Mt，為首采煤層。本設計的礦井為大型礦井，開拓方式為主斜副立開拓，按4.0Mt/a的設計生產(chǎn)能力計算，15號煤服務年限為73a。</p><p>　　3．采煤方法及采區(qū)巷道布置設計：采用采區(qū)開采，設計工作面采用走向長壁采煤法，采用放頂煤綜采工藝?；夭上锏赖牟贾梅绞綖橐贿M兩回一高抽四條巷道

14、（一條進風巷，一條回風巷，一條內(nèi)錯尾巷，一條高抽巷）。采煤工作面長200米，采煤機每班割4刀，完成4個循環(huán)，每天則完成8個循環(huán)，每個循環(huán)進尺0.6m，則日推進度為4.8m，年推進度1440m，設計工作面采用三八制工作。</p><p>　　4. 礦井通風設計：根據(jù)礦井的開拓開采的條件，礦井開采中央、南一和北一采區(qū)時采用中央并列式抽出式通風，礦井開采其余六個采區(qū)時，隨著通風線路加長，中央并列式通風系統(tǒng)不能滿足要求，

15、采取分區(qū)式通風系統(tǒng)。礦井的風量分配由內(nèi)向外計算，工作面采用“U+L”型通風，掘進工作面采用局扇進行壓入式通風，根據(jù)礦井通風容易和困難時期的阻力選擇主扇，礦井利用反風道反風。</p><p>　　5．礦井安全技術措施：關于火災事故預防及處理計劃的編制。</p><p>　　專題部分：題目為工作面的瓦斯防治技術現(xiàn)狀及存在問題分析。其主要內(nèi)容有：論述了綜采工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律及其特點，分析了

16、采區(qū)瓦斯涌出規(guī)律等，介紹了瓦斯抽放系統(tǒng)，并將其應用到實踐中去解決煤礦安全生產(chǎn)的實際問題，取得了一定的效果。</p><p>　　翻譯部分：綜采放頂煤瓦斯涌出的特點及防治</p><p>　　摘要：通過對綜放工作面瓦斯涌出特點的分析，提出了綜合治理瓦斯的方法，以確保安全生產(chǎn)。</p><p>　　關鍵詞：瓦斯涌出；綜放開采；煤礦安全</p><p&

17、gt;<b>　　Abstract</b></p><p>　　This design including three parts, namely mine pit new well design part (common part), special part and translated part.</p><p>　　The common part is the

18、 positive coal group temple village 4,000,000 ton well new well design.Its content mainly has: </p><p>　　1.Mining area outlines and well field geological feature: The temple village ore is located within the

19、 boundaries of Xiyang County, the geographical position is superior, the transportation is convenient, this well field assumes a monoclinal structure basically, the structure complex degree medium.The well field moves to

20、wards for the northwest, inclines to the southwest, the stratum quite is gentle, inclination angle generally for 5°~10°.In this well field altogether contains coal 18, from the t</p><p>　　2. Well f

21、ield development: The entire well field north and south move towards long 17.3~16.5km, the thing incline extend 6~9km, well field area approximately 123km2.Uneconomical recoverable resources total 282.13Mt, 15 coal uneco

22、nomical recoverable resources are 173.33Mt.The entire mine pit design recoverable resources are 572.78Mt, 15 coal design recoverable resources are 408.27Mt.The mine pit uses sets up the synthesis development plan slantin

23、g, according to the 4.0Mt/a design productivity com</p><p>　　3. Mining coal methods and pick the area tunnel arrangement: Uses panel mining, designs the working surface to use moves towards the long wall min

24、ing coal law, uses puts goes against the coal synthesis to pick the craft.As soon as returns to picks the tunnel the arrangement way for to enter two Gao Chou (to enter wind lane, returns to wind lane, an in wrong tail l

25、ane, Gao Chouxiang).The mine pit reassignment produces and achieved when design productivity altogether arranges two to put goes again</p><p>　　4. Mine ventilation: This mine pit for the large-scale moderniz

26、ed mine pit, the well field scope is big, the gas gushes out the quantity to be big, from the entire mine pit development arrangement looked should use the district to ventilate.But in order to save the initial period we

27、ll lane resilience, reduces the investment, the production panel centralism arrangement in the air shaft north and south two wings, ventilates the line to be short, can ventilate the request satisfiedly, the initial p<

28、;/p><p>　　5. Mine safety technology measure: About fire accident prevention and processing plan establishment.</p><p>　　Special part: High gas tunneling surface gas power phenomenon theory and rese

29、arch.Its main content includes:</p><p>　　This topic has first enumerated each kind of gas power phenomenonwhich the tunneling surface frequently appears, and guarded againstthe suddenly each kind of measure

30、fit and unfit quality to thetunneling surface to carry on the comparison, finally above villagecoal mine was the example, the utilization "a four body" the ideapulled out using the gas puts and hits the release

31、 of pressure drillhole the measure to carry on the comprehensive program of public orderto the high gas mine pit tunneling w</p><p>　　Translated part: The synthesis picks puts goes against the characteristic

32、 and preventing and controlling which the coal gas gushes out.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一般設計部分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1</p><p>&l

33、t;b>　　1．1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1．1．1礦區(qū)地理位置及地形特點1</p><p>　　1．1．2礦區(qū)交通條件1</p><p>　　1．1．3礦區(qū)居民點及工、農(nóng)業(yè)情況1</p><p>　　1．1．4礦區(qū)內(nèi)煤礦分布2</p><p>　　1．1．5礦區(qū)建設及生產(chǎn)原

34、料和建筑材料供應情況2</p><p>　　1．1．6礦區(qū)電力供應及水源供應2</p><p>　　1．1．7礦區(qū)內(nèi)煤的自燃及地溫3</p><p>　　1．1．8礦區(qū)氣候條件3</p><p>　　1．1．9礦區(qū)水文情況3</p><p>　　1．2井田地質(zhì)特征4</p><p>

35、<b>　　1．3煤層特征7</b></p><p><b>　　2 井田開拓8</b></p><p>　　2．1井田境界及可采儲量8</p><p>　　2．1．1井田境界8</p><p>　　2．1．2可采儲量8</p><p>　　2．1．3礦井設計生產(chǎn)

36、能力及服務年限11</p><p>　　2．2井田開拓12</p><p>　　2．2．1井田開拓的基本問題12</p><p>　　2．2．2礦井基本巷道18</p><p>　　2．2．3大巷運輸設備選擇38</p><p>　　2．2．4礦井提升38</p><p>　　3

37、采煤方法及采區(qū)巷道布置39</p><p>　　3．1煤層的地質(zhì)特征39</p><p>　　3. 1. 1 煤層39</p><p>　　3. 1. 2 煤質(zhì)39</p><p>　　3. 1. 3頂?shù)装鍘r層39</p><p>　　3. 1. 4鄰近礦井及本井田煤的自燃性40</p>&l

38、t;p>　　3．2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)40</p><p>　　3．2．1采區(qū)劃分40</p><p>　　3．2．2采區(qū)主要硐室及工作面布置40</p><p>　　3．2．3采區(qū)通風系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)41</p><p>　　3．3采煤方法42</p><p>　　3．3．1采煤工藝方式42<

39、/p><p>　　3．3．2回采巷道布置46</p><p>　　4 礦井通風49</p><p>　　4．1礦區(qū)通風系統(tǒng)選擇49</p><p>　　4．2采區(qū)通風52</p><p>　　4．2．1采區(qū)通風總體要求53</p><p>　　4．2．2采區(qū)通風構筑物53</p&

40、gt;<p>　　4．2．3工作面通風53</p><p>　　4．2．4回采工作面所需風量的計算54</p><p>　　4．3掘進通風57</p><p>　　4．3．1掘進通風的基本要求58</p><p>　　4．3．2掘進通風方法的選擇58</p><p>　　4．3．3掘進通風方式的

41、選擇58</p><p>　　4．3．4掘進面的設計條件60</p><p>　　4．3．5掘進通風設備61</p><p>　　4．3．6掘進通風安全技術措施62</p><p>　　4．4礦井所需風量62</p><p>　　4．4．1礦井風量計算原則62</p><p>　　4

42、．4．2礦井需風量的計算63</p><p>　　4．4．3采煤工作面需風量63</p><p>　　4．4．4備用工作面需風量64</p><p>　　4．4．5掘進工作面需風量64</p><p>　　4．4．6硐室需風量65</p><p>　　4．4．7其它需風量65</p><

43、p>　　4．4．8礦井總風量計算65</p><p>　　4．4．9礦井風量分配66</p><p>　　4．5礦井通風阻力67</p><p>　　4．5．1礦井通風總阻力計算原則67</p><p>　　4．5．2礦井通風容易、困難時期的確定67</p><p>　　4．5．3礦井總風阻、等積孔計算

44、67</p><p>　　4．5．4礦井最大阻力路線73</p><p>　　4．6礦井主要通風機選型79</p><p>　　4．6．1主要風機選型原則79</p><p>　　4．6．2礦井自然風壓80</p><p>　　4．6．3主要通風機風壓、風量計算81</p><p>

45、　　4．6．4主扇的選擇83</p><p>　　4．6．5對礦井主要通風設備的要求86</p><p>　　4．7 礦井反風措施及裝置87</p><p>　　4．7．1礦井反風的目的及意義87</p><p>　　4．7．2對反風、風硐的基本要求88</p><p>　　4．7．3礦井反風的方法及反風裝置

46、88</p><p>　　4．7．4區(qū)域性反風和局部反風89</p><p>　　4．8礦井通風費用概算89</p><p>　　4．9防止特殊災害的安全措施90</p><p>　　4．9．1瓦斯災害防治90</p><p>　　4．9．2粉塵防治91</p><p>　　4．9．

47、3預防井下火災及煤層自然發(fā)火的措施91</p><p>　　4．9．4水災防治措施92</p><p>　　4．9．5頂板事故防治措施93</p><p>　　4．9．6運輸提升事故的防治93</p><p>　　4．9．7其它94</p><p>　　5 礦井安全技術措施94</p>&l

48、t;p>　　5．1火災事故預防及處理計劃的編制94</p><p>　　5．1．1事故時期人員撤退路線及搶險人員的措施94</p><p>　　5．1．2事故告急方法95</p><p>　　5．1．3事故期間通風方法96</p><p>　　5．1．4處理事故的措施97</p><p>　　5．1．5

49、參加處理人員的職責劃分98</p><p><b>　　專題設計部分</b></p><p><b>　　1 緒論102</b></p><p>　　1．1工作面瓦斯的危害性102</p><p>　　1．2目前采空區(qū)瓦斯治理現(xiàn)狀及存在的問題103</p><p>　

50、　2 礦井概況104</p><p>　　2．1礦井概況104</p><p>　　2．2工作面通風104</p><p>　　3 工作面瓦斯涌出及分布規(guī)律105</p><p>　　3．1工作面的瓦斯情況105</p><p>　　3．1．1工作面瓦斯概況105</p><p>　

51、　3．1．2采面瓦斯?jié)舛鹊姆植?05</p><p>　　3．1．3采面瓦斯涌出的不穩(wěn)定性105</p><p>　　3．2采空區(qū)瓦斯涌出106</p><p>　　3．2．1采空區(qū)瓦斯來源106</p><p>　　3．2．2采空區(qū)的漏風狀況107</p><p>　　3．2．3采空區(qū)瓦斯分布特征及涌出規(guī)律

52、107</p><p>　　3．2．4采空區(qū)瓦斯涌出有效深度108</p><p>　　4 工作面瓦斯涌出的計算109</p><p>　　4．1 影響采面瓦斯涌出的因素概述109</p><p>　　4．1．1采煤工作面瓦斯涌出量預測109</p><p>　　4．2配風與采空區(qū)(采面)瓦斯涌出之間的關系

53、110</p><p>　　4．3不同通風系統(tǒng)對采空區(qū)瓦斯涌出的影響111</p><p>　　4．4采空區(qū)內(nèi)部與采面間的壓差對采空區(qū)瓦斯涌出的的影響111</p><p>　　4．5地質(zhì)因素與瓦斯涌出量的關系111</p><p>　　5瓦斯抽放現(xiàn)狀分析112</p><p>　　5．1 采空區(qū)瓦斯的來源及危

54、害113</p><p>　　5．2 影響瓦斯抽放效果的因素113</p><p>　　5．2．1 國內(nèi)礦井瓦斯抽放率低原因分析113</p><p>　　5．2．2 合理選擇抽放方法115</p><p>　　5．2．3選擇合理的抽放參數(shù)116</p><p>　　5．2．4 選擇合理的鉆孔布置方式118

55、</p><p>　　5．2．5 選擇合理有效的鉆孔封孔方式及材料118</p><p>　　5．2．6 其它途徑119</p><p>　　6 抽放方法與抽放系統(tǒng)選擇120</p><p><b>　　6．1概述120</b></p><p>　　6．2 瓦斯抽放系統(tǒng)120</p

56、><p>　　6．2．1瓦斯抽放120</p><p>　　6．2．2礦井年抽放量及抽放年限123</p><p>　　6．2．3抽放瓦斯的必要性和可能性126</p><p>　　6．2．4抽放瓦斯方法127</p><p><b>　　7 結論129</b></p><

57、;p><b>　　參考文獻140</b></p><p><b>　　致 謝142</b></p><p><b>　　一</b></p><p><b>　　般</b></p><p><b>　　部</b></p&

58、gt;<p><b>　　分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1．1．1礦區(qū)地理位置及地形特點</p><p>　　寺家莊礦井隸屬陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司，位于昔陽縣境內(nèi)，礦井工業(yè)場地

59、在縣城西南約7km處，昔陽縣城距陽泉市約30km。</p><p>　　本井田位于太行山北段西側，從外圍地形來看，西部石千峰地層的地形較高，組成太岳山，東部則為奧陶、寒武系地層組成的太行山脈，昔陽縣境內(nèi)的白羊山、沾嶺山、菜嶺山均系太行山支脈。沾嶺山東部為松溪河流域，一般河窄谷深，溝谷縱橫發(fā)育，切割甚深。井田內(nèi)地形為西高東低，最高處為龍王廟山，海拔+1613.3m，最低點在巴洲鄉(xiāng)附近，標高+863m，高低相差750

60、m左右，一般相對高差100～200m，屬構造剝蝕成因，河谷、高山相間的低中心地形。</p><p>　　1．1．2礦區(qū)交通條件</p><p>　　本區(qū)鐵路交通條件優(yōu)越，石太鐵路沿桃河經(jīng)過陽泉礦區(qū)，石太線為陽泉礦區(qū)煤炭外運的主要干線，經(jīng)電氣化改造和完善自動閉塞后，年運輸能力可達70Mt。石太線上白羊墅站為機械化駝峰編組站，最大日解體能力3000車。另外，陽涉鐵路通過本區(qū)，該線已全部建成通車

61、，采用內(nèi)燃機車牽引，并預留電力牽引條件，該線最大年輸送能力為17Mt，為陽煤集團部分煤炭分流創(chuàng)造了有利條件，可直接為該礦的建設和煤炭的外運服務，本礦井鐵路專用線在陽涉鐵路昔陽站接軌，目前就接軌事宜已達成初步協(xié)議。本區(qū)公路交通便利，陽泉至黎城的二級公路通過本區(qū)，公路以昔陽縣城區(qū)為樞紐，呈放射狀伸向四方，除陽泉至黎城公路外，昔陽至左權、贊皇、壽陽、邢臺、長治等均有公路相通，區(qū)內(nèi)公路遍布，97%以上的村莊可通汽車。</p>&l

62、t;p>　　井田交通位置見圖1-1。</p><p>　　1．1．3礦區(qū)居民點及工、農(nóng)業(yè)情況</p><p>　　山西省昔陽縣經(jīng)過2001年行政區(qū)劃調(diào)整為5鎮(zhèn)7鄉(xiāng)共12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，約423個行政村，全縣總戶數(shù)70117戶，總人口24萬人，其中農(nóng)業(yè)人口22萬人，占91.6%。農(nóng)作物總播種面積為410685畝，其中糧食作物以小麥、玉米、谷子、高梁、大豆、薯類及雜糧為主，播種面積389049畝

63、；經(jīng)濟作物以棉花、油料作物為主，播種面積10512畝；除此之外還有蔬菜及瓜果類播種面積10963畝。全縣果園面積19666畝，以蘋果、梨、柿子、紅棗、葡萄為主。全縣的工業(yè)發(fā)展速度較快，縣企業(yè)中以燃料、食品、化工、機械、建材工業(yè)比重較大。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1．1．4礦區(qū)內(nèi)煤礦分布</p><p>

64、　　礦井鄰近的地方煤礦有：黃巖匯、坪上、運裕、張莊鎮(zhèn)聯(lián)營、麻匯、白楊嶺、白村、毛家溝、陽勝等煤礦。黃巖匯煤礦為地方國有，運裕、坪上煤礦為有限責任公司，其它為鄉(xiāng)、鎮(zhèn)辦及鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)營煤礦。其中毛家溝及白村煤礦在礦井井田的北部邊界內(nèi)。</p><p>　　1．1．5礦區(qū)建設及生產(chǎn)原料和建筑材料供應情況</p><p>　　本區(qū)內(nèi)獅腦峰礦巖出露面積廣，而且厚度大，可作為井上、下建筑石料，礦井東部大面積

65、奧陶系灰?guī)r出露，可作為井上建筑石料及水泥原料。磚、矸石磚、料石、石子、白灰、水泥等大宗土產(chǎn)材料可由當?shù)毓V務局企業(yè)處所屬廠（場）現(xiàn)有建材供應外，也可選用鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)的建材產(chǎn)品。外部供應材料主要有：鋼材、木材、黃砂、玻璃、高標號水泥、五金材料等。</p><p>　　1．1．6礦區(qū)電力供應及水源供應</p><p>　　礦井的供電電源初步設計暫按礦井電源分別取自昔陽110kV變電站和和順

66、220kV變電站，供電電壓等級110kV進行。由于電源變電站距本礦較遠，且變電站施工周期比較長，必須考慮礦井建設期間的施工電源引接方式。本礦附近有地方小煤礦多處，礦井建設初期的施工電源可就近由地方小煤礦引來，但礦井井下全面施工后，所需電力負荷將大幅度增加，此時應投入礦井變電站作為施工電源。</p><p>　　根據(jù)精查地質(zhì)報告及相關資料，本區(qū)奧灰?guī)r溶水，其水量豐富、可靠，水質(zhì)好，本礦井取奧灰?guī)r溶水作為主供水水源，

67、設計在工業(yè)場地內(nèi)打深井三眼。另外，地面設井下水處理站，井下水排至地面處理后，一部分作為井下消防灑水，一部分用于選煤廠。</p><p>　　1．1．7礦區(qū)內(nèi)煤的自燃及地溫</p><p>　　地質(zhì)報告中無煤層發(fā)火資料，根據(jù)臨近貴石溝礦井鑒定結果，15號煤屬Ⅲ級不易自燃煤層，但曾發(fā)生過煤層自燃發(fā)火現(xiàn)象，故本生產(chǎn)中應引起高度重視，本次設計15號煤暫按自燃進行設防。建議本礦井增補這方面的工作，以

68、便指導下一步設計及生產(chǎn)。</p><p>　　井田內(nèi)地溫資料較少，根據(jù)精查勘探資料，煤系地層平均地溫梯度值為每百米溫升1.6～2.0℃，井田范圍內(nèi)無地溫異常區(qū)。</p><p>　　1．1．8礦區(qū)氣候條件</p><p>　　昔陽縣屬暖溫帶大陸性氣候，一年四季氣候變化明顯，冬季寒冷，風大少雪；春季日照充足，干旱多風；夏季雨量集中，多冰雹和風災；秋季時間較短，晴朗涼爽

69、。根據(jù)1958～1983年的氣象資料，最高氣溫37.9℃，最低氣溫-23.9℃，年平均氣溫9.3℃。最大年降雨量為885.7mm（1963年），最小年降雨量242.3mm（1972年），年平均降雨量為601mm，降雨量年內(nèi)差異較大，主要集中在7、8、9三個月，約占全年降雨量的67%。年平均蒸發(fā)量1887.9mm，蒸發(fā)量大于降雨量3倍多。主導風向為西風，歷年平均風速2.1m/s，最大風速20m/s。區(qū)內(nèi)凍結期一般始于每年10月下旬，終于次

70、年4月，凍土最大深度為75cm，全年日照數(shù)平均為106.6d。</p><p>　　1．1．9礦區(qū)水文情況</p><p>　　昔陽縣大部面積屬海河流域子牙河水系，松溪河及其流經(jīng)本井田的支流安坪河，巴洲河、洪水河均為該水系。現(xiàn)分述如下：</p><p><b>　　松溪河：</b></p><p>　　發(fā)源于和順縣窯上村

71、附近，經(jīng)昔陽縣的楊家坡村南入境，向北經(jīng)縣城東側，東流至水磨頭村，再經(jīng)井陘、平山縣匯入滹沱河，干流在昔陽縣境內(nèi)長73.25km，流域面積1473.2km2，該河受水面積大，河床寬，杜莊至縣城一帶寬達500～800m。一般流量為1～3m3/s，最大洪峰流量達1200m3/s（1963年8月流經(jīng)昔陽縣城一段），年平均徑流量3.68m3/s。</p><p><b>　　安坪河（城北河）：</b>&

72、lt;/p><p>　　該河為松溪河支流，發(fā)源于崇家?guī)X奶頭山，自西向東在縣城東匯入干流，全長14.5km，流域面積77.2km2，年平均徑流量0.26m3/s。</p><p><b>　　巴洲河（城西河）：</b></p><p>　　發(fā)源于鬧嶺莊附近，自西向東在縣城北關處匯入安坪河，全長20.5km，流域面積96.3km2，年平均徑流量0.35

73、2m3/s。</p><p><b>　　洪水河（城南河）：</b></p><p>　　發(fā)源于閏家溝，自西南流向東北，在洪水村東匯入松溪河，全長14km，流域面積56.2km2，年平均徑流量0.298m3/s。</p><p>　　在河流上游建有多座水庫，其中以下秦山水庫、郭莊水庫較大，秦山水庫位于井田中部，現(xiàn)為昔陽縣城居民生活用水水源。&l

74、t;/p><p>　　全縣大部分河流均為季節(jié)性河流。</p><p><b>　　1．2井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　1980年至1983年山西一四八煤田地質(zhì)勘探隊，對馬郡頭勘探區(qū)及李家溝勘探區(qū)進行了精查地質(zhì)勘探工作，分別于1981年12月及1983年12月提出兩個勘探區(qū)的精查地質(zhì)報告并已審查批準，兩勘探區(qū)共完成鉆孔579個，進尺約22

75、7841.66m，勘探類型二類一型～二型，勘探程度基本滿足規(guī)范要求，可以作為礦井設計的依據(jù)。2005年4月中國煤炭地質(zhì)總局一一九隊在前兩個精查地質(zhì)報告的基礎上合并匯編后提出了《寺家莊煤礦井田地質(zhì)報告》，該報告對地質(zhì)構造、水文地質(zhì)條件重新進行了分析，對儲量重新進行了計算。</p><p><b>　　存在問題及建議：</b></p><p>　　1）對瓦斯、煤塵及自然發(fā)

76、火等開采條件方面的工作尚有欠缺，應提前進行瓦斯、煤塵爆炸危險性及煤層自然發(fā)火的鑒定工作。</p><p>　　2）進一步查明奧灰水位標高，進行水文地質(zhì)補勘。</p><p>　　3）根據(jù)地質(zhì)報告，一般情況下斷層及陷落柱不導水，但也要引起足夠的重視，在其附近開采時要注意探測。</p><p>　　4）對首采區(qū)進行三維地震補勘，進一步探明陷落柱及其它構造，為下一步設計提

77、供可靠的依據(jù)。</p><p>　　5）井田深部（即西部）鉆孔少、儲量級別低，要提前進行鉆探補勘。</p><p>　　井田地質(zhì)綜合柱狀見圖1-2。</p><p>　　本井田含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，其中主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二迭系下統(tǒng)山西組（平均厚約60m），含煤地層總厚168.24m，共含煤18層，煤層總厚13

78、.46m，含煤系數(shù)約8%左右。石炭系上統(tǒng)太原組厚90.3～143.80m，平均厚約111.33m，主要巖性為深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r及灰色砂巖組成。含煤12層，其中可采煤層4層，為本區(qū)中演含煤地層。按其巖性、巖相特征分為上、下兩段，其中下段自K1砂巖底至K4灰?guī)r頂，厚80m左右，含11、12、13、14、14下、15、16號共7層煤，15號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，其它煤層無開采價值；上段自K4頂至K7底，厚約35m左右，由灰、深灰、灰

79、黑色泥巖、砂巖及淺灰色細砂巖、中～粗砂巖組成，含8、9兩個煤組共6層煤，81、84、9號煤具有開采價值。</p><p>　　區(qū)內(nèi)褶曲發(fā)育，軸向主要為近南北向及北東向兩組，其次有北西向及東西向。南北向的一組褶曲主要分布于中、東部，構成本區(qū)的基本構造形態(tài)。主要特征為排列緊密，間距約1000m，兩翼不對稱，向斜東翼較陡，傾角可達23°,西翼較緩，傾角一般為10°左右；背斜軸部開闊，產(chǎn)狀平緩。北東向

80、的一組褶曲，主要分布于勘探區(qū)的西北及東南，主要特征為排列較疏，間距約1500m，兩翼多不對稱，南東翼較陡，北西翼較緩。</p><p>　　區(qū)內(nèi)斷層較少，落差不大，多為走向北東及北杯東，傾向北西之正斷層。集中分布在勘探區(qū)的東部及東南邊界附近。</p><p>　　主要含水層有奧陶系灰?guī)r、太原組灰?guī)r和第四系沖積層。由上而下簡述如下：</p><p>　　第四系沖積層：

81、主要分布于洪水河、巴洲河和安坪河的河谷中，河谷最寬約300m，一般100～200m，厚度10～20m，砂礫中含較豐富的潛水，且水質(zhì)良好，單位涌水量1.30～5.00L/s.m。民用井水量每小時可達100m3以上。</p><p>　　上二迭統(tǒng)石盒子組：主要含水層屬裂隙性的砂巖層（K7、K8、K9、K10），區(qū)內(nèi)砂巖出露廣泛，裂隙也較發(fā)育，這類砂巖一般膠結致密，故其富水性較差，單位涌水量0.00079L/s.m。&

82、lt;/p><p>　　下二迭統(tǒng)山西組：屬孔隙性砂巖層（K5、K6），膠結性良好，富水性差，單位涌水量在1L/s.m以下，淺部鉆孔單位涌水量0.0161L/s.m以下，滲透系數(shù)0.212m/d。</p><p>　　上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r：主要含水層為海相沉積之三層灰?guī)r（K2、K3、K4），其中K2灰?guī)r含水性較強，為主要含水層，水位標高為+690.57～+695.63m。進入80年代后期由于井田開

83、采使主要含水層破壞，如城關、李家莊、大寨的機井已近干涸，大量的地下水被疏干。</p><p>　　奧陶系灰?guī)r：井田東部有廣泛基巖出露，L86號孔揭露灰?guī)r295.75m，巴洲村48號孔和上郭莊51號孔分別揭露206.39m和514.55m，水量比較豐富，桃河資料提供單位涌水量為0.5～2.5L/s.m，滲透系數(shù)為0.9～2.4m/d。根據(jù)已有資料分析，勘探區(qū)東緣奧灰水位標高，北部為525m(井田邊界外48號孔)，南

84、部為565m(井田邊界外51號孔)；往西奧灰水位標高降低，接近中部為446.76m(L86號孔)，北部為423.77m(M56號孔)，中、東部15號煤底板標高大于420m，在南部基本高于565m，故中、東部奧灰水位在15號煤以下。西部奧灰水位標高大約可采用420m，西緣局部奧灰水超越15號煤的范圍約12km2，即井田面積的十分之一，此范圍15號煤將存在帶壓開采問題。15號煤與奧灰間巖層厚度為23.49～71.04m，平均49.66m，巖

85、性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、薄層砂巖為主，間夾基層灰?guī)r，可以起到一定的隔水作用。</p><p>　　太原組15號煤層為本區(qū)主要可采煤層，其直接充水含水層以石灰?guī)r為主，屬巖溶充水礦床；太原組上部煤層和山西組煤層直接充水含水層以砂巖為主，屬裂隙充水礦床。</p><p>　　各基巖含水層雖然在區(qū)外或區(qū)內(nèi)有不同程度的補給條件，但地下水的運移都受裂隙或巖溶的發(fā)育程度的制約。本區(qū)巖層大致自東向西加深，裂隙

86、和巖溶的發(fā)育程度隨之減弱，富水性也相應由強變?nèi)?，在水平方向上垂向上都有明顯的分帶性?？傮w來看，本井田基本屬水文地質(zhì)條件簡單型，水文地質(zhì)勘探類型以三類一型為主，二類一型為副。</p><p>　　根據(jù)陽泉礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井統(tǒng)計資料，參照精查地質(zhì)報告對礦井涌水量預測，確定礦井正常涌水量按噸煤涌水系數(shù)0.4m3/t考慮，即日產(chǎn)1萬t煤，預計涌水量為4000m3；最大涌水量按噸煤涌水系數(shù)0.63m3/t考慮。</p&

87、gt;<p>　　經(jīng)計算,礦井生產(chǎn)初期（4.0Mt/a時）正常涌水量為240m3/h，最大涌水量為350m3/h；礦井生產(chǎn)后期（6.0Mt/a時）正常涌水量為340m3/h，最大涌水量為530m3/h；</p><p><b>　　1．3煤層特征</b></p><p>　　本井田基本呈一單斜構造，構造復雜程度中等。井田走向為西北，向西南傾斜，地層比較平

88、緩，傾角一般為5°～10°，局部褶曲地段傾角12°～20°，區(qū)內(nèi)以背、向斜交替出現(xiàn)的褶曲構造為主；斷層較少，一般落差多在20m以內(nèi)；井田北部陷落柱較發(fā)育，對煤層破壞較為嚴重。從整個井田來看，構造復雜程度中等。</p><p>　　本井田內(nèi)共含煤18層，自上而下可采及局部可采煤層有6、81、84、9及15號煤層，總厚度達9.9m。其中15號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，為主要可采煤層，也是

89、首采煤層，最大厚度7.65m，平均厚度5.8m，本次設計只考慮15號煤層。</p><p>　　各可采煤層頂?shù)装鍘r性大同小異，一般為泥巖、砂質(zhì)泥巖，太原組個別煤層直接頂為石灰?guī)r，山西組有的煤層頂?shù)装鍨樯皫r。</p><p>　　主要標志層特征：由下至上分為15號煤以下至K1層段，巖層中多含鋁質(zhì)，并有1～2層鋁土泥巖作為煤系終止；K2（四節(jié)石）灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定；K3（錢石）灰?guī)r全區(qū)分布廣泛；K4

90、（猴石）灰?guī)r厚度受S1砂體控制變化較大。三層灰?guī)r均含海百合莖、蜓、層孔蟲及腕足類動物化石碎片，并以K3灰?guī)r最多，81號煤層頂板常為深灰色或黑色海相泥巖，含戟貝、海百合、舌形貝動物化石。K7砂巖為山西組含煤地層基底，為淺灰、灰白色中－粗粒砂巖，分選、磨圓較差，泥質(zhì)膠結，含少量植物碎片化石及泥質(zhì)包體，含大量菱鐵質(zhì)鮞粒。</p><p>　　區(qū)內(nèi)各煤層均為單一的無煙煤種，同一煤層自南向北變質(zhì)程度有所增高，就埋藏深度而言

91、由上而下變質(zhì)程度也有所增高。煤質(zhì)有發(fā)熱量大，洗后灰份低，硫、磷有害物質(zhì)含量少等特點。</p><p>　　關于煤塵爆炸性資料測定，除84煤層可能有爆炸危險外，其它主要可采煤層一般無煤塵爆炸危險。</p><p>　　地質(zhì)報告中無煤層發(fā)火資料，根據(jù)臨近貴石溝礦井鑒定結果，15號煤屬Ⅲ級不易自燃煤層，但曾發(fā)生過煤層自燃發(fā)火現(xiàn)象，故本生產(chǎn)中應引起高度重視，本次設計15號煤暫按自燃進行設防。<

92、;/p><p>　　本井田15號煤屬中灰分、中硫、低揮發(fā)分、高發(fā)熱量、高強度、高灰溶點的優(yōu)質(zhì)無煙煤，經(jīng)洗選加工后，洗塊煤、洗末煤可作為化工用煤，末原煤是優(yōu)質(zhì)的動力用煤。</p><p>　　本礦井屬水文地質(zhì)條件簡單的礦井，絕大部分煤層位于奧灰水位以上，僅深部局部區(qū)域受奧灰水影響。本礦井開采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，對將來開采有一定影響。</p><p&g

93、t;　　綜合上述分析，本礦井具有良好的開采技術條件。</p><p><b>　　2 井田開拓</b></p><p>　　2．1井田境界及可采儲量</p><p><b>　　2．1．1井田境界</b></p><p>　　全井田南北走向長17.3～16.5km，東西傾斜寬6～9km，井田面積約

94、123km2。</p><p>　　工業(yè)儲量包括能利用儲量中的A、B、C三級儲量。</p><p><b>　　工業(yè)儲量: </b></p><p>　?。?.1） </p><p>　　式中：——礦井工業(yè)儲量，萬噸</p><p&g

95、t;　　s ——煤層水平面積，萬m2 </p><p>　　r ——煤炭容重，m3 /t</p><p>　　h ——煤層厚度，m</p><p><b>　　α——煤層傾角，度</b></p><p>　　在設計中首采的煤層傾角平均為5°～10°，煤的容重按1.42t/m3計算。</p>

96、<p>　　代入上式。經(jīng)計算首采煤層15號煤（本次設計主要考慮15號煤層）的工業(yè)儲量1020.61Mt。</p><p><b>　　2．1．2可采儲量</b></p><p>　　礦井設計儲量等于工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等永久性保護煤柱損失量后的儲量。</p>&l

97、t;p><b>　　1）各種永久煤柱</b></p><p><b>　?。?） 斷層煤柱</b></p><p>　　井田范圍內(nèi)共有大小斷層44條，大部分斷層落差較小，最大落差30m左右，其中落差10m以上的斷層有19條。根據(jù)精查地質(zhì)報告，斷層一般不含水，但在斷層附近的裂隙發(fā)育帶，當補給條件好時，富水性有可能增強，因此，設計按留設斷層煤柱

98、考慮。落差小于10m的斷層，兩側各留20m煤柱；落差10～20m的斷層，兩側各留25m煤柱；落差大于20m的斷層，兩側各留30m煤柱。經(jīng)計算斷層煤柱為6.78Mt，其中15號煤斷層煤柱為5.79Mt。</p><p>　　（2） 井田境界煤柱</p><p>　　井田境界煤柱在本井田一側按20m留設。經(jīng)計算井田境界煤柱為12.43Mt，其中15號煤井田境界煤柱為6.25Mt。</p&

99、gt;<p>　　（3） 村莊保護煤柱</p><p>　　井田范圍內(nèi)有60個村莊，地面村莊雖然不大，但比較分散，給正規(guī)工作面布置帶來一定的影響。設計對較大村莊或位于構造復雜區(qū)的村莊留設保護煤柱，其余村莊按搬遷考慮。村莊保護煤柱采用剖面法留設，表土層及巖層移動角參數(shù)確定如下：α＝45°，δ＝γ＝70°，β＝70°－0.6α。經(jīng)計算，村莊保護煤柱為20.67Mt，其中15

100、號煤煤柱為14.52Mt。</p><p><b>　　（4）水庫保護煤柱</b></p><p>　　地面有大小水庫7個，其中下秦山水庫較大，其它6個水庫較小。設計將7個水庫均留設保護煤柱，留設煤柱參數(shù)同村莊保護煤柱。</p><p>　　經(jīng)計算，水庫保護煤柱為43.56Mt，其中15號煤水庫保護煤柱為30.34Mt。以上各類煤柱共計為83.

101、53Mt，其中15號煤各類煤柱為56.90Mt。</p><p>　　2）不經(jīng)濟可采儲量分析</p><p>　　不經(jīng)濟可采儲量根據(jù)不同地區(qū)、不同地質(zhì)條件、開采技術條件等因素確定。結合本礦井具體條件，從下述方面考慮：</p><p>　　（1）本礦井局部可采薄煤層，按0.8m可采界線計算，其工業(yè)儲量約為344.28Mt，通過比較，開采1.2m以下的薄煤層，萬噸掘進率

102、要增加85m。故1.2m以下的薄煤層列為不經(jīng)濟可采儲量。</p><p>　　（2）井田東北部原預留的梁莊工業(yè)場地位置，其范圍形狀不規(guī)則，且遠離開拓開采巷道，不能布置正規(guī)回采工作面，設計也將此部分儲量列為不經(jīng)濟可采儲量。</p><p>　　15號煤不經(jīng)濟可采儲量為173.33Mt。</p><p><b>　　各類煤柱留設如下：</b><

103、;/p><p>　　1）工業(yè)場地保護煤柱</p><p>　　煤柱留設參數(shù)同村莊保護煤柱。共有四個工業(yè)場地需要留設保護煤柱，分別為聯(lián)合工業(yè)場地、初期風井場地及兩個后期風井場地。經(jīng)計算，工業(yè)場地保護煤柱為18.63Mt，其中15號煤為16.46Mt。</p><p><b>　　2）大巷煤柱</b></p><p>　　根據(jù)鄰

104、近貴石溝礦井生產(chǎn)經(jīng)驗，大巷兩側各留80m的保護煤柱煤柱。經(jīng)計算，大巷煤柱為9.34Mt，其中15號煤為8.90Mt。</p><p><b>　　3）采區(qū)巷道煤柱</b></p><p>　　采區(qū)巷道兩側各留60m的保護煤柱煤柱。經(jīng)計算，采區(qū)巷道煤柱為43.31Mt，其中15號煤為40.61Mt。</p><p>　　以上各類15號煤保護煤柱合

105、計為65.97Mt。</p><p>　　全礦井設計儲量見表2.2</p><p>　　礦井設計可采儲量等于礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱后，乘以采區(qū)回采率的儲量（厚煤層75%，中厚煤層80%，薄煤層85%，本設計取75%）。</p><p>　　15號煤采區(qū)回采率取75%。</p><p>　　扣除各類保護

106、煤柱后，經(jīng)計算，15號煤設計可采儲量為408.27Mt。</p><p>　　全礦井設計可采儲量見表2.3</p><p>　　表2.2 全礦井設計儲量匯總表 單位：Mt</p><p>　　表2.3 全礦井設計可采儲量匯總表 單位：Mt</p><p>

107、;　　2．1．3礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限</p><p>　　礦井工作制度是計算生產(chǎn)能力和選擇設備的基礎，也就是研究勞動配備，考核工效以及解決產(chǎn)銷平衡，適應市場變化的重要問題.既要考慮不同工種的實際勞動強度，充分利用工時增加煤炭產(chǎn)量，實現(xiàn)高產(chǎn)高效，又要考慮機器設備維護檢修要求。礦井工作制度與礦井生產(chǎn)能力，設備技術特征，企業(yè)管理水平，工人勞動素質(zhì)等有關，同時受國家有關法律法規(guī)的制約。</p><

108、;p>　　按照《煤礦設計規(guī)范》的規(guī)定，參考《關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改決定的說明》，礦井工作制度采用年工作日300d，三班作業(yè)，每天凈提升時間為14h。礦井連續(xù)生產(chǎn)，分類分段檢修，員工輪換休假。</p><p>　　礦井設計生產(chǎn)能力，主要根據(jù)礦井儲量及合理的服務年限、地質(zhì)及開采技術條件、經(jīng)濟效益等因素確定。</p><p>　　就本礦井而言，其具體特點如下：</p>

109、<p>　　1）首采15號煤可采儲量543.44Mt。</p><p>　　2）15號煤賦存穩(wěn)定，厚度大，平均5.8m，適合于放頂煤開采。</p><p>　　3）大部分區(qū)域煤層傾角比較平緩，但遇褶曲構造時煤層傾角變大，局部達到20°左右。</p><p>　　4）褶曲構造多，開采過程中易出現(xiàn)應力集中區(qū)。</p><p>

110、;　　4）斷層多，但大部分落差較小，對開采有一定影響，但影響不大。</p><p>　　5）本礦井為高瓦斯礦井，盡管采取瓦斯抽放等措施，需要的風量及巷道斷面仍較大，一個采區(qū)的生產(chǎn)能力不能過大。</p><p>　　6）煤層頂?shù)装鍡l件較差，巷道維護困難。</p><p>　　礦井服務年限用下列公式計算：</p><p><b>　　Z

111、采</b></p><p>　　T= ———— （2.2）</p><p><b>　　A·K</b></p><p>　　式中 T——礦井服務年限，a；</p><p>　　Z采——礦井設計可采儲量，Mt；</p><p>　　A——礦井設計生產(chǎn)能力，Mt/a；&

112、lt;/p><p>　　K——儲量備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　按4.0Mt/a的設計生產(chǎn)能力計算， 15號煤服務年限為97a。</p><p><b>　　井型校核：</b></p><p>　　通過對實際每層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件等因素對井型加以校核。</p><p&g

113、t;<b>　　(1)煤層開采能力</b></p><p>　　井田15號煤層是賦存穩(wěn)定的中厚煤層，地質(zhì)結構簡單，易采用大采高開采。15煤層厚度變化不大，首采區(qū)較厚，可采用機械化開采。</p><p>　　(2)輔助生產(chǎn)系統(tǒng)能力校核</p><p>　　本設計的礦井為大型礦井，開拓方式為主斜副立開拓。大巷和石門采用強力膠帶輸送機運煤，運輸能力也

114、能達到要求，機械化程度較高。輔助運輸采用礦車運輸，運輸能力也很大。調(diào)車和通過能力均能滿足要求，輔助運輸能力能滿足生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。</p><p>　　所以，各項條件也均可保證礦井達到的設計產(chǎn)量。</p><p><b>　　(3)儲量條件校核</b></p><p>　　《煤礦設計規(guī)范》規(guī)定，礦井的設計能力應與礦井的儲量相適應，以保證足夠的服務