毕业设计题目：王屋山煤矿煤层开采设计姓名:系部:班级:指导教师:2011 年12 月29 日目录第一章井田概况及地质特征 (4)第一节井田概况 (4)第二节地质特征 (6)第二章井田境界及储量 (8)第一节井田境界 (8)第二节埋藏储量 (8)第三章矿井设计生产能力及服务年限 (10)第一节工作制度 (10)第二节矿井设计生产能力及服务年限 (10)第四章井田开拓 (12)第一节井田地质、老窑及水文对开采的影响 (12)第二节矿井开拓方式的确定 (12)第五章矿井基本巷道 (17)第一节井筒 (17)第二节井底车场 (20)第三节主要开拓巷道 (23)第六章采煤方法和采区巷道布置 (26)第一节煤层地质特征 (26)第二节采煤方法 (28)第三节采区巷道布置及生产系统 (30)第四节采掘计划 (32)第七章井下运输 (34)第一节概述 (34)第二节主井提升 (34)第三节副井提升 (37)第八章矿井通风与安全 (38)第一节矿井通风系统的选择 (38)第二节采区所需风量 (40)第九章矿井排水 (41)第一节概述 (41)第二节排水设备 (41)第十章动力供电及照明 (42)第一节供电 (42)第二节照明 (42)结束语 (44)第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置王屋山煤矿位于济源市王屋乡铁山河附近的煤窑沟一带，东距济源市约40km，行政区划隶属王屋乡管辖。
矿区西起铁山河，东到汗沟脑，南自汗沟河，北止封门口断层。
其地理坐标为东经112°14′26.8″—112°15′41.4″，北纬35°09′12.9″—35°09′46.9″，矿区东西长约1874m，南北宽约1011m，面积1.02km2。
矿区所在地交通较为方便，济源—侯马主干公路从王屋经过，王屋—铁山河支线公路从矿区南部通过，铁山河—矿区有简易公路相通，见图1-1-1。
图1-1-1 矿区交通位置图二、地质地形及水源情况矿区位于王屋山与太行山的接合部位，区内地势北高南低，以封门口断层为分界线，以北为中高山区，以南为低山区，区内海拔最高621.1m，最低360.0m，高差261.1m，山脉走向多为近东西向。
山间沟谷纵横，谷坡陡峭。
较大的河流为铁山河，该河上游常年流水，雨季洪水暴发，河水猛涨，向南流入黄河。
三、气象特征本区属季风型，半干旱大陆性气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，日绝对最高气温43.6℃，最低－20℃，平均14.3℃，年降水量最少300—350mm，最大降水量900mm，平均降水量641.7mm；年最大蒸发量2048mm，最小蒸发量1712mm，平均1913.7mm；年平均风速2.2m/s，风向变化受地形影响较大，盛行风多为南东及北西风；全年无霜期平均223天，最大冻结厚度250mm。
四、煤田发展历史王屋山煤矿是在旧井的基础上于1996年改建而成的，1997年投产，设计年生产能力6×104t，采用竖井开拓，巷柱式采煤方法，该矿自建矿以来，几经承包经营，并对区内的煤层进行了大规模开采。
2001—2003年由于矿山整顿该矿处于停产状态，2003年9月，该矿吸引社会资金，采用联合经营的方式进行开采。
目前，该矿已进行了主副井的修复和运输、通风凿岩巷道的掘进工作。
五、矿区基本情况1、1959—1961年，河南省地质局豫零九队在对铁山河铁矿进行初勘时，在铁山河村西部曾有7个钻孔施工在煤系地层中，其中有6个钻孔见煤，见煤厚度在0.80—1.95m之间。
2、1983年河南省地质矿产局地质二队对济源封门口—铁山河一带的煤矿资源进行过普查工作，并在济嵩煤矿范围内施工两个钻孔，见煤真厚1.76—4.67m。
3、1997年，河南省地矿厅探矿三队曾在该区施工过详查钻孔,本次工作仅收集到ZK071钻孔资料；4、1999年，河南省地矿厅第二地质队受该区煤矿业主委托编制了该区的煤矿资源储量地质报告，提交C+D级储量386×104t。
其中王屋山煤矿保有C 级储量149×104t。
5、2003年，河南省地质矿产勘查开发局第二地质队编制了《河南省济源市王屋山煤矿扩界二煤层资源储量核查报告》，查明扩界区的资源量1（122b+333）567×104t，其中控制的经济基础储量（122b）358.5×104t，推断的内蕴经济资源量（333）208.5×104t。
王屋山煤矿周边小煤矿仅有济煤四矿，该矿位于王屋山煤矿西侧，上世纪八十年代建井，1998年5月扩建投产，年生产能力6×104t，采用竖井开拓，巷柱式开采，截止目前，该矿仅上部煤层进行规模开，根据调查，累计采出量30×104t，开采动用储量40×104t。
第二节地质特征一、地层该区基岩裸露，地层界线清楚，根据本次野外填图，地质剖面研究及钻孔、矿井资料，区内主要出露的地层有下元古界、古生界奥陶系、二叠系及第四系，现由老到新简述如下：下元古界（Pt1）→奥陶系中统马家沟组（O2m）→石炭系上统太原组（C3t）→二叠系下统山西组（P1s）→二叠系下统下石盒子组（P1x）→二叠系上统上石盒子组（P2s）→第四系（Q）。
二、构造特征矿区位于铁山河拱断束与王屋向斜北翼的接触部位，区内构造复杂，褶皱断裂发育。
图1-2-1 王屋山矿区区域构造纲要图其主要褶皱为王屋向斜，主要断层为封门口断层和F1断层，现将其特征简述如下：1、王屋向斜：该向斜轴向近东西，北翼倾向南西，倾角15°—60°，南翼倾向北东，倾角4°—14°，矿区位于向斜北翼，与封门口断层的接触带部位，受其影响，地层产状变化较大。
调查资料显示，近断层部位岩层倾角42°—54°，向南渐渐变缓为25°—30°。
另外在汗沟东侧和段后沟至白虎沟之间，岩层具明显的波状弯曲。
2、封门口断层该断层位于矿区北部，呈北西西向展布,断层走向100°—125°,倾向190°—215°，倾角55°—73°，断裂带宽50—90m，带内构造角砾岩及构造透镜体发育。
区内断层长度大于2.5km，区域上该断层大于17km。
该断层地貌标志明显，带内植物茂密。
断层北盘为元古界石英岩和大理岩形成的陡壁和断层三角面，断层南盘为二叠系砂岩和泥岩，局部为奥陶系灰岩，为一北盘上升，南盘下降的正断层。
3、F1断层该断层为封门口的次级断层，区内地表仅在西部出露，并与封门口断层煤层直接接触。
断层走相交，根据原矿区资料，深部断层与二叠系底部的二1向100°—110°，倾向南南西，倾角50°—70°，断层北盘为奥陶系灰岩，南盘为二叠系地层，断层长度大于2.0km，为一南盘下降，北盘上升的正断层。
根据以往勘察资料分析，矿区内尚有一些北北西走向的小断层，断层长度150—400m不等，断距1—10m，多分布近南北向沟内，断层走向141°—176°，断层倾向北北东，倾角41°—58°，断面擦痕明显，根据擦痕方向和地层错动情况判断均为上盘上升、下盘下降的逆断层。
第二章井田境界及储量第一节井田境界该井田于2008年划归为河南煤化鹤煤公司，根据含煤岩系煤层分布情况，区内二煤层全区可采，其它煤层均不可采。
井田境界各主要边界点坐标如下：1第二节埋藏储量一、矿井地质储量该矿区东西长约1.2km, 南北宽约0.85km，煤层分布面积约为1.02km2。
其见煤点占所有煤层的82%，平均煤层厚度约为2.33m，煤层产状平缓，均小于10°，煤层容重值为1.4t/m³计算得该区煤层储量为191.46×104t。
第三章矿井设计生产能力及服务年限第一节工作制度本矿井的生产制度按设计规定为：每年工作日数为300天，矿井每昼夜分三班工作。
采煤工作面为两班生产，另一班维修设备，通风、排水则须三班工作，每日为24小时生产。
每天净提升小时数为16小时。
第二节矿井设计生产能力及服务年限矿井生产能力是度量矿井生产建设的重要指标，在一定程度上综合反映了矿井生产技术面貌，是井田开拓的一个主要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。
矿井生产能力是与井田划分紧密联系并且相互适应的。
是矿区总体设计应解决的重要原则问题。
矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应及国家煤碳开采等因素确定。
对于具体矿井，应该根据国家需要，结合该矿地质和技术条件，开拓、准备和通风方式，以及机械化水平等因素，在保证生产安技术经济合理的的条件下，综合计算开采能力和各生产环节所能保证的能力，并根据矿井储量，验算矿井和水平服务年限是否能够达到规定的要求。
矿井的基本井型及类别:大型矿井：120、150、180、240、300、400（万吨/年）及以上。
中型矿井：45、60、90（万吨/年）小型矿井：9、15、21、30（万吨/年）这些类型中，该矿井设计生产能力为0.15Mt/a，为小型矿井。
1、矿井设计能力即按矿井开采条件所能保证的原煤生产能力，主要是同时正常生产的采区生产能力的总和。
在具体条件下，根据煤层赋存情况、顶底板岩石性质、所选用的回采工艺和设备、相应的回采工作面长度和推进度，可确定回采工作面的生产能力。
以此基础上，根据采区巷道布置类型、回采工作面接替等因素，并结合采区运输、通风条件，可确定采区内同时生产的回采工作面数目，从而确定采区生产能力。
2、储量条件矿井生产能力应与其储量相适应，以保证有足够的矿井和水平服务年限，依据《煤炭工业矿井设计规范》矿井设计生产能力，该矿井宜以一个开采水平。
在划定的井田范围内，当矿井生产能力A一定时，可计算出矿井的设计服务年限T/A×K其计算公式为： T=ZK式中： A—工作面生产能力；K—煤矿储量备采系数取K=1.4。
=Zk/A×R第一水平的服务年限可依据上述公式：T1式中： T—第一水平的服务年限；1A、 K同上。
井型为15万t/a时，该井田煤层为单水平开采，工作面实现上下山开采。
根据设计规范，当为单水平开采时，设计生产能力为15万t/a时，矿井服务年限要大约8年，符合设计要求。
按年工作日为300天，可知本矿的日生产能力为：Ä=A/300 =500t所确定的结果是符合《煤炭工业设计规范》的要求。
第四章井田开拓第一节井田地质、老窑及水文对开采的影响该井田的地质特征是宽缓褶曲，伴有小型正断层，构造线方向多数为西南-西方向。
该矿井周边有一生产矿井（济煤四矿）和原矿老井，距离现在矿井较远，对开采不构成影响。