亿隆煤矿开采技术毕业设计doc.docx
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亿隆煤矿开采技术毕业设计doc
摘要
本次设计是亿隆煤矿1#煤层,煤层厚度分别为1.48m。
据井田外围资料调查该井田为低瓦斯矿井。
煤尘均有爆炸危险性。
煤的自然倾向等级为自燃煤层。
山西亿隆井田位于山西省临汾市井田位于洪洞县西北部韩侯村村东,距洪洞县城16km,行政区划隶属万安镇。
矿区面积6.0834km2,批采1号煤层,设计生产能力为90万t/a。
该场地相对地形条件较好,位于井田中部,外运条件十分方便。
工业场地的选择即能充分利用已有工程,尽量减少新增购地,按生产区、辅助生产区,可满足矿井90万t/a设计生产能力的需要。
设置了专用回风井。
主立井(原有)、副立井(新建)、回风立井(原有)布置在井田中部,布局合理、功能齐备。
矿井设计的主要特点:
(1)经方案比较分析论证,建设工程仍利用已有的工业场地作兼并重组后矿井的主工业场地,该场地相对地形条件较好,位于井田中部,外运条件十分方便。
工业场地的选择即能充分利用已有工程,尽量减少新增购地,按生产区、辅助生产区、行政福利区合理布置,可满足矿井90万t/a设计生产能力的需要。
(2)原山西洪洞亿隆煤炭有限公司采用一对立井开拓,回风立井兼辅助提升,无专用回风井。
此次设计设置了专用回风井。
主立井(原有)、副立井(新建)、回风立井(原有)布置在井田中部,布局合理、功能齐备。
(3)生产集中化。
在上组煤1号煤层投产,以1个综采工作面,2个综掘工作面、1个普掘工作面保证生产接续,为矿井提高产量、提高效率、稳定生产创造了条件。
(4)开拓系统简捷化。
充分利用已有的井筒,依据1号煤层的开采现状及赋存特点,主水平设在1号煤层,沿煤层布置主要运输及回风大巷,主运输、辅助运输和回风系统均清晰明确,为矿井生产和安全管理创造了条件。
充分利用已有工程,大大减少了工程量,缩短了建井工期。
(5)井下煤流运输连续化,主要运输巷道及运输顺槽均装备了胶带机运输,实现煤流运输连续化,用人少,效率高,为稳产、高效、均衡生产创造了条件。
(6)通风系统畅通化,矿井设计了中央并列式通风系统,设置了完善通风系统构筑物,井下各用风地点的风量分配、风速均符合《煤矿安全规程》的要求,反风措施齐全,避灾路线明确,主扇、局扇均选用高效节能风机,并采用KJ95N型监测监控系统,实现安全生产信息化管理,为安全生产创造条件。
开拓方案一为主水平设在1号煤层,沿煤层布置主要运输及回风大巷,主运输、辅助运输和回风系统均清晰明确,为矿井生产和安全管理创造了条件。
方案二为从井田中部上方打立井至1#向东西开掘运输大巷、轨道大巷、回风大巷至井田边界。
方案一、二的工业广场都位于井田中部。
根据比较开拓工程量相差较多,在技术上两方案基本相同,所以选择开拓方案一。
开拓方案一划分为四个带区,首采区定为东南带区。
矿井达产时的首采工作面位于一号带区,1101工作面长度为170m,推进长度为900m,回采工艺采用后退式、综合机械化采煤法,采用“四六制”作业制度。
采空区采用全部跨落法管理顶板。
Abstract
Thedesignislongcoalmine1#coalseam,coalthicknesswas1.48m,respectively.Accordingtoperipheraldataminingfieldsurveyofthefieldoflowgasmines.Coaldustexplosionhazard.Thenaturalinclinationofthecoalrankforspontaneouscombustionofcoalseam.
Shanximillionlonghongtongcounty,locatedinlinfencity,ShanxiProvinceislocatedintheminingfield,miningfieldinnorthwesternHanHouvillageeast,16km,awayfromhongtongcountyadministrativedivisionswanantown.Miningareacoversanareaof6.0834km2,batchno.1coalseam,thedesignproductioncapacityof900000t/a.Thefieldrelativetotheterrainconditionisgood,islocatedinthemiddleoffield,outboundconditionisveryconvenient.Industrialsiteselectionwhichcanmakefulluseofexistingproject,trytoreducethepurchase,accordingtotheproductionarea,auxiliaryproduction,tomeettheneedsofthemineproductioncapacityof900000t/adesign.Setupadedicatedreturnairshaft.Mainshaft(original),viceshaft(new),returnairshaft(original)arrangedinthecentralfield,reasonableplanningandcompletefunctions.
Themaincharacteristicofminedesign:
(1)theplancomparisonanalysis,USEStheexistingindustrialsitesforconstructionprojectisstillmineafterannexationandreorganizationoftheindustrialfield,thefieldrelativetotheterrainconditionisgood,islocatedinthemiddleoffield,outboundconditionisveryconvenient.Industrialsiteselectionwhichcanmakefulluseofexistingproject,trytoreducethepurchase,accordingtotherationaldistributionofproductionarea,auxiliaryproductionandadministrativebenefitsareas,tomeettheneedsofthemineproductioncapacityof900000t/adesign.
(2)theoriginalhongtong,shanximillionlongcoalco.,LTD.,USESapairofverticalshaft,returnairshaftandauxiliaryascension,nospecialreturnairshaft.Thisdesignsetupadedicatedreturnairshaft.Mainshaft(original),viceshaft(new),returnairshaft(original)arrangedinthecentralfield,reasonableplanningandcompletefunctions.
(3)productioncentralization.No.1coalseamincoalproduction,inafullymechanizedcoalface,2comprehensivetunnelingworkingface,1PuJuecoalfacetoensureproductionsucceeded,formineproductionincreaseproduction,improveefficiencyandstable.
(4)thesystemissimple.Makefulluseofexistingshaft,onthebasisoftheno.1coalseamminingsituationandoccurrencecharacteristicsofprimarylevellocatedinno.1coalseam,coalmaintransportationarrangementandreturnairalleys,themaintransport,theauxiliarytransportationandreturnairsystemareclear,createconditionsforthemineproductionandsafetymanagement.Makefulluseofexistingprojects,greatlyreducingthequantities,builtwellconstructionperiodshortened.
(5)continuousflowtransportation,undergroundcoalmainhaulageroadwayandtransportsuitableslotmachinesareequippedwiththetapetransport,realizethecontinuousflowofcoaltransportation,chooseandemploypersonsislittle,highefficiency,createconditionsforsustainable,efficientandbalancedproduction.
(6)ventilationsystemunimpeded,theminedesignthecentralparatactictypeventilationsystem,setupperfectventilationsystemstructures,undergroundtheairdistribution,windspeedtousewindsitesareaccordwiththerequirementof\"coalminesafetyregulations\",thewindactioniscomplete,thedisasteravoidancerouteisclear,themainfan,fanfan,highefficiencyandenergysavingwasusedforthetypeandUSEStheKJ95Nmonitoringsystem,realizetheinformationmanagementsystemofsafeproduction,tocreateconditionsforsafeproduction.
Developmentschemebasedonlevelsetinno.1coalseam,coalmaintransportationarrangementandreturnairalleys,themaintransport,theauxiliarytransportationandreturnairsystemareclear,createconditionsforthemineproductionandsafetymanagement.Scheme2.Fromthecentralfieldaboveshaftto1#alleysspreadcuttingtransportation,railalleys,returnairofalleystofieldboundary.Scheme1,2industrialsquareislocatedinthecentralfield.Accordingtothecomparativedevelopmentofquantitiesaremore,basicallythesamewiththetwomethodsontechnology,sochooseadevelopmentscheme.Developstheschemeoneisdividedintofourzones,thefirstminingareaasthesoutheastzonearea.
Whenminereachesproducingzoneoffirstminingfaceislocatedinno.1belt,length170m,1101miningfaceadvancinglengthof900m,theextractionprocessusingregressivetype,comprehensivemechanizedcoalminingmethod,USESthe\"allocation\"operationsystem.Gobroofmanagementacrossallfallmethod.
第1章矿井概况
1.1井田地质特征
1.1.1矿区地理位置及交通条件
霍州煤电集团洪洞亿隆煤业有限责任公司(矿井)位于临汾市西北约35km。
井田位于洪洞县西北部韩侯村村东,行政区划隶属万安镇。
地理坐标为:
北纬:
36°21′06″-36°23′13″;东经:
111°33′49″-111°36′07″。
矿区距洪洞县城16km,其间为乡级公路,沥清路面,在洪洞县城附近与108国道连接,交通条件较为便利。
此外,南同蒲铁路从洪洞县城附近经过。
详见交通位置图1-1-1。
1.1.2矿区的地形与气象
井田地处吕梁山脉中段东部的黄土丘陵地区,区内地形西北高东南低,属黄土垣地貌,最高点位于矿区西北部韩侯村北,标高+705m,最低点位于区东北部冲沟内,标高+575m,相对高差130m。
本区属大陆性暖温带气候,四季分明,昼夜温差较大。
气象部门观测结果表明:
年平均气温9~12℃,最高气温可达38℃,最低气温-24℃,7月份平均气温为25~26℃,1月份平均气温为-5~-6℃,年平均降水量428.03mm,年平均蒸发量1587.03mm,蒸发量大于降水量,结冰期为11月至次年3月,无霜期约180天,最大冻土深度53cm。
最大积雪厚度为12cm。
夏秋季多东南风,冬春季多西北风,最大风速18m/s。
1.1.3井田地质概况
本区位于霍西煤田万安详查区内,根据目前板块构造研究成果,其大地构造位置处于华北板块(Ⅱ级)山西过渡块体(Ⅲ级),洪洞区块(Ⅳ级)的北部,是临汾-运城裂陷盆地的组成部分。
中生代的燕山运动在霍州矿区内形成的基本构造特征是断裂发育,并伴有开阔的波状起伏。
断裂走向多为北东-北北东及北东东向,东部多为西北盘下降大致平行的阶梯状正断层,西南部多为东南盘下降的正断层。
东、西两侧的霍山断层和罗云山断层基本为北北东向,区内断层受次级隆起的影响,由北东向折转为北东东向。
共获得1号煤层先期开采地段资源/储量538万t。
其中探明的经济基础储量(111b)387万t,占总量的72%,控制的经济基础储量(122b)77万t,“探明的”+“控制的”464万t,占总量的86%,推断的内蕴经济资源/储量74万t。
井田内主要可采的1号煤层的先期开采地段达到了勘探程度。
1.1.4井田地质概况矿井地质
区内几乎全部被新生界地层覆盖,以中更新统为主,北部沟谷有上更新统地层,在南部零星出露上、下石盒子组地层,地层发育情况以区内以往钻孔揭露的情况自下而上由老至新分述如下:
(一)地层
1、奥陶系(O)
中奥陶统峰峰组(O2f)
下段岩性为灰及深灰色泥灰岩及石膏层,夹薄层块状石灰岩,石膏层多为纤维状。
上段为深灰色厚层状石灰岩,中、下部多为角砾状灰岩,夹薄层泥灰岩,顶部有铁质浸染呈褐色。
2、石炭系(C)
中石炭统本溪组(C2b)
本组平行不整合覆盖于奥陶系地层之上。
一般厚度15.14~32.88m,平均24.80m。
由灰色及浅灰色铝质泥岩和深灰色泥岩、粉砂岩及不稳定的薄层石灰岩组成。
底部多为铝质岩。
具鲕状结构,可见有星散状和结核状黄铁矿,镜下鉴定95%由一水硬铝石组成。
中部以泥岩为主,夹薄层不稳定的石灰岩和煤层,微观鉴定石灰岩90%为泥晶方解石和9%的生物碎屑,其碎屑成分有:
腕足类碎片及刺、瓣腮类、有孔虫、三叶虫、苔藓虫、珊瑚、海百合等。
顶部多为泥岩、粉砂岩。
从岩性、岩相及生物化石组合分析,属泻湖海湾沉积。
上石炭统太原组(C3t)
整合覆盖于本溪组地层之上。
K1石英砂岩底至K7砂岩底,一般厚度74.05~98.32m,平均89.16m。
为本区主要含煤地层。
岩性主要以灰黑色泥岩、粉砂岩、煤层及石灰岩为主,夹有厚度变化较大的细-中粒砂岩。
根据本组岩性、岩相及沉积旋迴特征,分为三段,叙述如下:
a、太原组下段(C3t1)
K1石英砂岩底至K2石灰岩底。
一般厚度13.00~33.74m,平均23.63m。
底部石英砂岩(K1)呈灰白色,细-中粒、致密坚硬、质纯,镜下鉴定石英占95%左右,胶结物为方解石占5%左右,具暗色泥质线纹显示的斜层理及缓波状层理,厚度变化大。
其上为灰黑色泥岩、粉砂岩夹9+10号及11号两层稳定可采煤层,间夹1-3层细粒砂岩及不稳定石灰岩。
泥岩、粉砂岩中含大脉羊齿Neuropterosgigantea栉羊齿pecopterissp大隆脊曲颚刺streptoghathoeusoppretus,优美曲颚刺streptoghatnoluselechtuus及不完整的封印木属轮叶属、芦木属。
b、太原组中段(C3t2)
K2石灰岩底-K5砂岩底,厚度26.98~40.02m,平均33.77m。
岩性主要由两层石灰岩、泥岩、粉砂岩和薄层砂岩组成,夹1~2层局部可采的薄煤层。
K2为厚层状生物碎屑石灰岩,厚度7.72~11.35m,平均9.31m,上分层生物碎屑达80%左右,夹燧石条带,其下为含钙质的薄层泥岩,下分层含泥质较高泥晶基质达60%左右。
富含蜓科动物化石,如:
假希瓦格蜓:
pseudoschuagerirasp,长似纺锤蜓:
quaasifusulinalangissin,含不完整的有孔虫、介形虫等。
经鉴定微体生物有:
长隆脊曲颚刺、欣德刺、瓦保恩曲颚刺、纤细曲颚刺等。
K2-K3石灰岩间夹细粒砂岩、黑色泥岩及不稳定的8号煤层。
K3石灰岩厚度3.10~5.35m,平均3.94m,主要成分为泥粉晶方解石,含生物碎屑。
K3-K5砂岩间以粉砂岩为主,夹不稳定的7号薄煤层。
c、太原组上段(C3t3)
K5砂岩底-K7砂岩底,厚度25.20-45.25m,平均32.70m。
以黑色泥岩、粉砂岩为主,夹薄层砂岩及海相泥岩,含不稳定的5号、6号不可采煤层。
其岩性为钙质泥岩或泥灰岩,部分地段相变为泥岩,富含菱铁矿结核,岩性以富含粘土物质的泥晶方解石及生物碎屑组成,富含动物化石碎片。
为太原组上部良好的辅助标志层。
3、二叠系
下二叠统(P1)
a、山西组(P1s)
整合覆盖于太原组之上,K7砂岩底-K8砂岩底。
厚度27.41~50.80m,平均35.44m。
岩性以深灰色泥岩、粉砂岩和灰、灰白色细-中粒砂岩为主,夹1号主要可采煤层及两层薄煤层,为本区主要含煤地层之一。
K7砂岩为灰白色细-中粒砂岩,厚度1.20~13.85m,平均4.12m。
成分以石英为主,长石次之,石英、长石总含量占60%以上,含少量云母和锆石,胶结物以结晶方解石充填在碎屑间,次园状,分选性中等,大型斜层理。
本组下部多以黑灰色粉砂岩、泥岩为主,夹有2号煤,局部见有菱铁质结核。
中部多以灰色中-细砂岩为主,成分以石英长石为主,常见有斜波状层理,含较多的煤屑,分选性和磨园度均较差。
上部以黑色泥岩、粉砂岩为主,夹有1号煤,本组泥岩和粉砂岩中含植物化石轮生楔叶:
sphenophgLlumuertioillatum,带羊齿:
tainiopteris,织羊齿:
Emplrctopteris,华夏羊齿:
Tingincarbonica等。
b、下石盒子组(P1x)
与下伏山西组地层呈整合接触,由K8砂岩底-K10砂岩底,一般厚度70.70-118.50m,平均90.27m。
据岩性岩相的差异可区分为上、下两段。
下石盒子组下段(P1x1)
K8砂岩底-K9砂岩底,厚度31.20~51.30m,平均41.03m。
底部K8砂岩为灰、灰白色细粒砂岩,其成分以石英、长石为主,总计占70%以上,含少量云母和粘土矿矿物,孔隙式及基底式钙质胶结,次棱角状-次园状,分选中等,斜层理,厚度0.80~8.12m,平均3.63m,局部为中粒砂岩。
其上由深灰色、灰色粉砂岩、泥岩及薄层细-中粒砂岩间互成层组成,下部夹有极不稳定的薄煤层。
泥岩和粉砂岩中有栉羊齿、华夏齿叶、朝鲜羽羊齿、科达狄瓣轮叶等植物化石及残片。
下石盒子组上段(P1x2)
K9砂岩底-K10砂岩底。
厚度30.40~68.00m,平均50.89m。
底部K9砂岩为灰白色微带绿色细~中粒砂岩,由石英、长石及粘土矿物组成的杂砂岩,以杂基支撑基底式胶结,分选较好,次棱角-次园状,含有机质黑色条带,显示斜层理,厚度1.30~7.20m,平均3.64m。
其上为灰、灰绿色粉砂岩、泥岩和灰白色微带绿色的细中粒砂岩相间互层,泥岩和粉砂岩中含有不均匀的紫色斑块。
下部K9砂岩之上有一层不稳定的厚层中粒砂岩(即K9′),为K9砂岩的辅助标志。
本段顶部有一层位稳定的铝质泥岩,呈灰白色含粉红色及紫色斑块。
具鲕状结构。
俗称桃花泥岩。
是其上K10砂岩的辅助标志层。
上二叠统(P2)
a、上石盒子组(P2s)
与下石盒子组地层成整合接触。
岩性以灰绿、紫色的泥岩及粉砂岩为主,夹灰绿色中-细粒砂岩。
根据岩性及岩性组合特征将该组分为三段。
上石盒子组下段(P2s1):
K10砂岩底-K12砂岩底。
厚度159.55~162.44m,平均160.88m。
底部K10砂岩为灰白色厚层中粒砂岩,成分以石英为主,长石、云母及绿色矿物次之,钙质胶结,分选中等,呈次棱角状,直线型斜层理,厚度1.83~16.62m,平均7.56m,变化较大,其上为灰绿色、紫红色混杂的粉砂岩、泥岩,夹薄层灰绿色砂岩,中部夹灰及深灰色泥岩及粉砂岩条带。
上石盒子组中段(P2s2)
K12砂岩底-K13砂岩底。
厚度121
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