当前位置:文档之家› 毕业设计(矿井通风设计)

毕业设计(矿井通风设计)

第1章矿井概况1.1井田地理概况1.1.1矿井位置、范围**煤矿位于山东省莱芜市区东南5.5km,行政隶属莱芜市莱城区高庄街道办事处管辖,地理坐标东径117°40′06″~117°45′30″,北纬36°09′11″~36°12′29″。

东与西港煤矿(已关闭)、潘西煤矿为邻,西与鄂庄煤矿相接,矿区座落于高庄街道办事处南冶村附近,井田面积24.5km2。

井田东以413号钻孔和-180水平东大巷经16号联线与西港矿分界,西以18号勘探线和S33和169号钻孔与卾庄矿为界,上部至煤层露头,深部至F22号断层。

1.1.2交通位置**煤矿位于莱芜市南部郊区,地理位置优越(见图1-1),交通方便,磁莱铁路从矿区东北侧绕矿而过,矿区至颜庄火车站6.5km,矿井运输铁路在颜庄车站与磁莱线相接,莱芜市至淄博市高速公路从矿区深部通过,博(淄博)孙(孙村)公路从矿门前通过,加上市郊乡镇公路网,可谓四通八达,交通十分方便。

1.1.3气候条件莱芜市地处泰沂山区腹地,属大陆性气候,历年最高气温42.5℃(1955年8月11日),最低气温-22.5℃(1957年2月11),月平均气温13℃~36.8℃。

年总降雨量550.0~810.0mm,年平均降雨713.5mm,雨季为7、8、9三个月份,日最大降雨量306.0mm(1996年7月24日),最高洪水位+180.96m(1966年7月19日)。

年蒸发量1664~1927mm,平均1795.5mm。

结冰期为头年的11月初至来年3月,地温地下3m 处(4月)最低温度12.3℃,最高温度(9月)19.2℃。

总之,莱芜市气候温和,冬无严寒,夏无酷热,呈半湿润的北温带气候特色。

1.1.4地势地形井田位于泰山背斜的南翼,莲花山背斜的北翼,汶河两岸的低山丘岭地带,地面标高+180~210m。

1.1.5河流分布情况牟汶河(即大汶河)、新甫河、莲花河是构成井田地面的主要水系,牟汶河是大汶河上游三大源流的主流,流向北西,流经港里、南冶、安仙流至大汶口,最大流量1920m3/s;莲花河,又称安仙东河,源于莲花山,北流经安仙村东汇入汶河,全长15km,河宽150m,流量为0.58~0.72m3/s;新甫河又称安仙西河,源于新甫山麓,北流经安仙村西入汶河,全长15km,流量0.34~0.75m3/s。

1.2矿井地质特征1.2.1地质构造莱芜煤田划属华北地层区鲁中地层分区莱芜地层小区大汶河向斜(泰莱向斜)之南翼,**煤矿位于莱芜煤田中东部,地表仅出露侏罗纪、第三纪和第四纪地层,在其以南自南至北依次出露上述太古界到新生界地层。

矿井主要含煤地层为上石炭统太原组和下二迭统山西组。

经过历次勘探,矿井生产揭露,评价井田地质构造条件为中等偏复杂。

总体构造形态为一单斜,南部及西南部为各煤层第四系下的隐伏露头,地层走向一般为290°~300°,倾角一般为10°~27°,倾向NE。

1.2.2水文地质情况本井田的水文地质类型应属补给条件不畅、富水性中等至弱、水文地质条件浅部较复杂、中深部简单至中等的岩溶裂隙充水矿床类型。

矿井生产水平为-400水平,±0水平、-180水平已结束,矿井涌水主要为山西组砂岩裂隙水,随着煤层开采,以淋水形式泄入井下。

近两年矿井涌水量增加,主要是矿井东翼西港矿关井停止排水后,导致水位上升,涌水通过各种裂隙通道及含水层进入本矿。

矿井主要开采二层、七层和十五层煤,所揭露的含水层,主要是山西组砂岩,孔隙含水、富水性弱,多以淋水的形式进入矿井,水量小,对生产和安全无威胁。

安仙井田地表有莲花河、新甫河两条河流自南向北流经井田并注入汶河,井田以南建有沟里水库。

在采动裂隙、含水层、断层破碎带的影响下,水库和河流等地表水体通过地方小煤矿和老窑采空区与安仙井具有不同程度的水力联系,成为安仙井的主要充水因素。

深部扩大区矿井充水的主要水源仍以岩溶裂隙水为主,主要为煤系地层砂岩裂隙水、五、六灰水和奥灰水。

充水方式分别为:开采上组煤时,以煤系地层砂岩裂隙水为主,并以顶板淋水形式随煤层开采而泄入矿井。

开采下组煤时,充水含水层除薄层灰岩外,还不同程度地受到五、六灰甚至奥灰底鼓出水的影响。

另外深部扩大区有几条较大的断层,使煤系地层与五、六灰、奥灰直接接触,一旦揭露可能造成五、六灰甚至奥灰水泄入矿井。

1.2.3地温根据《**煤矿井田地质勘探报告》,恒温带深度为40~60m,温度在16℃左右。

根据《矿井延深扩大报告》和《深部补充勘探报告》测温资料,煤层地层地温梯度为1.6~2.5℃/百米,平均2.1℃/百米;非煤系地层地温梯度1.1~1.5℃/百米,平均1.4℃/百米。

从地温及其变化梯度看,本井田属于地温正常区,但从绝对温度看,本井田东翼-505m以上和西翼温度低于31℃,属无热害区,东翼-505m以下温度高于西翼,在31℃以上。

1.3煤层特征1.3.1煤层情况二叠系山西组和石炭系太原组为井田内主要含煤地层,平均总厚度281.86m,共含煤20层,平均总厚度10.14m,含煤系数为3.6%;其中主要可采煤层6层(二、四、七、九、十五、十九煤层),平均总厚6.80m,可采系数2.41%,二、十五煤层为全区稳定可采煤层,四、七、九、十九煤层为局部可采煤层。

十五层煤整体构造形态为单斜,走向75°左右。

倾向345°。

煤层厚0.96~1.25米,平均1.06米,结构较复杂,下部含粉砂岩夹矸,厚度0.06~0.1米。

平均倾角12°,容重1.37t/m3。

该煤层为油脂光泽,宏观煤岩类型为半亮型煤,可采指数为1,变异系数11.36%,直接顶为粉砂岩,厚度5-9.0米,老顶岩石为中砂岩,厚度10-15米。

属赋存稳定、结构复杂的薄煤层。

二层煤整体构造形态为单斜,自西向东走向变化不大,西部为90°左右,东部为105°,倾向为0至15°左右,倾角总体上呈东缓西陡之势,东部最小倾角19°,西部最大倾角22°,平均20°。

煤层为油脂光泽,宏观煤岩类型为半暗型煤,可采指数为1,变异系数20.27%,容重1.35t/m3。

煤层厚度为1.35米,直接顶为砂质泥岩,厚度0-8.0米,老顶岩石为中砂岩,厚度15.0米,属赋存稳定、结构简单的薄煤层。

七层煤属石炭系太原组,西部最厚1.3m,北部厚度0.6m,平均煤厚1.0m。

煤厚较稳定,七层煤为黑色、条带式结构,油脂光泽,宏观煤岩类型为半亮型煤,硬度f=2,容重1.35t/m3。

可采指数为0.93,变异系数15.7%。

直接顶为粉砂岩,厚度0-3.0米,老顶岩石为中细砂岩,厚度8.0米,属赋存较稳定、结构简单的薄煤层。

1.3.2瓦斯煤尘煤的自燃性1.3.2.1 瓦斯情况**煤矿地质条件虽较为复杂,但历年瓦斯鉴定结果均为低瓦斯矿井,2009年鉴定结果为瓦斯相对涌出量1.48m3/t,绝对涌出量1.32m3/min,二氧化碳相对涌出量为6.35m3/t,绝对涌出量5.66m3/min。

由于受采动的影响,煤岩层中瓦斯存在的正常压力平衡状态遭到破坏,使游离态的瓦斯不断地涌向低压的采掘空间,与此同时,吸着状态的瓦斯不断“解吸”也以不同的形式涌现出来,顶板岩层越疏松、颗粒及孔隙度越大,越利于瓦斯运移逸散。

现开采的各煤层顶板为粉砂岩或细砂岩,对煤层瓦斯赋存状况影响不明显,因此无瓦斯异常地质带。

虽然矿井为低瓦斯矿井,但在一些煤巷、半煤岩巷掘进工作面及采煤工作面上隅角、沿空送巷或留巷开采的工作面、煤柱开采和独头盲巷等地点,如果通风不良,没有足够的风量来稀释围岩涌出的瓦斯,有可能出现瓦斯窒息、瓦斯燃烧、瓦斯爆炸事故。

1.3.2.2 煤尘情况矿井开采-400水平二、七、十五层煤,根据重庆煤研所对煤层的鉴定,二层、七层、十五层煤尘具有强烈的爆炸性.各煤层的爆炸指数为:二层37.54%、七层36.08%、十五层36.50%。

因此矿井煤尘灾害的主要类型是煤尘爆炸。

1.3.2.3 煤的自燃性7层煤0.79 28.28 36.08 353 363 36512 72 三类,不易自燃15层煤0.78 28.18 36.50 338 346 35214 76 三类,不易自燃1.3.3煤质情况本井田范围内主要是肥煤,灰分值在30%-40%之间,属于富灰煤,矿井产出的煤炭以供民用、冶金、和电厂使用。

煤质主要指标(表1-2)煤层W A V Q S Y 工业牌号肥煤二层 1.1%19.1%37.54 2.76×107J/kg 0.8%21.7mm肥煤七层 1.38%21.38%36.08 3.76×107J/kg 1.77%22.4m矿井分三个水平开采,沿煤层倾向,先开采上部水平,后开采下部水平;沿走向,先开采西部,后开采东北部;根据所采煤层,先采上部煤层,后采后组煤。

±0水平、-180水平、-400水平采用皮带斜井、矸石斜井、管子斜井、主石门、集中大巷开拓,采区采用集中石门煤层群联合开采的方式,实现集中化生产,减少巷道掘进量。

生产主要集中在-400水平,矿井为两翼开采,-400西翼和-400北区,西区集中大巷和北区集中大巷作为两翼运输和通风巷道,两翼有集中回风巷与风井连通。

矿井开采方法为走向长壁后退式采煤法,冒落法管理顶板。

1.5.2矿井基本巷道根据井田范围内的地形地势、煤层赋存情况、地质构造等自然因素,该矿井采用三水平、三斜井开拓,上下山开采,矿井共有井筒8个。

其中为-400水平服务的井筒分别为:副井、皮带井、管子井;-180皮带井、-180矸石井、-180管子井、北区风井、西风井(见附表1-2);西区、北区集中大巷和采区集中回风巷为生产服务。

副井、皮带井、管子井主要井筒采用砌碹支护,局部地点为锚喷,-180皮带井、-180矸石井、-180管子井二水平井筒长度1532.4 1285.6 1221.074 278.2 854.0 653.0 655.0 1600.0 (米)11.3 8.1 7.1 15.9 9.08 9.6 6.91 10.85井筒断面(m2)矿井生产布置:北风井系统1个采煤工作面,4个掘进工作面,7个独立通风硐室;西风井系统2个采工作面,3个掘进工作面,7个独立通风硐室。

1.5.3采区划分情况目前,矿井±0、-180水平已生产完毕,生产主要集中在-400水平。

矿井生产为两翼开采,西翼共有2个生产采区,1个准备采区,即3515采区、317采区,327采区为准备采区;北区有1个生产采区,1个准备采区。

各采区集中运输石门布置在-400水平,根据采区服务年限和所采煤层情况,集中运输巷和回风巷布置在岩层中,采区根据所采煤层,轨道和运输下山布置在煤层中,位于采区中央。

相关主题