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中平能化集团平煤四矿采矿专项初步设计毕业论文

中平能化集团平煤四矿采矿专项初步设计毕业论文目录1 井田概况及地质特征 (1)1.1 井田概况 (1)1.1.1 矿区地理位置、围 (1)1.1.2 交通条件 (1)1.1.3 地形、地貌 (2)1.1.4 水文 (4)1.1.5 气象 (6)1.1.6 地震 (7)1.2 地质特征 (7)1.2.1 以往勘探的情况 (7)1.2.2 区域地质构造简况 (8)1.2.3 井田地质 (9)1.2.4 井田地层 (10)1.2.6 构造情况 (16)1.2.7 含煤概况 (17)1.2.8 煤质 (18)1.2.9 瓦斯、煤尘和煤的自燃 (21)2 井田开拓 (23)2.1 井田境界及储量 (23)2.1.1 井田境界 (23)2.1.2 井田储量 (23)2.1.3 储量计算围和工业指标的确定 (23)2.1.4 储量级别与计算块段的划分 (24)2.1.5 储量计算方法及参数的确定 (24)2.1.6 工业储量计算 (25)2.1.7 矿井设计储量 (25)2.2 矿井设计生产能力及服务年限 (26)2.2.1 边界煤柱 (26)2.2.2 工业广场保护煤柱 (26)2.2.3 矿井设计可采储量的计算 (27)2.2.4 矿井生产能力的确定 (28)2.2.5 矿井服务年限及校验 (28)2.2.6 核算第一水平服务年限: (29)2.3 井田开拓方案比选 (30)2.3.1 井筒形式 (30)2.3.2 井筒数目 (30)2.3.3 开采水平的确定 (30)2.3.4 延深方案 (31)2.3.5 煤层与大巷之间的联系 (31)2.3.6 采区间接替顺序 (31)2.3.7 开拓方案技术比较 (33)2.4 井筒 (36)2.4.1 主井 (36)2.4.2 副井 (37)2.4.3 风井 (38)2.5 井底车场及硐室 (39)2.5.1 井底车场形式的选择 (39)2.5.2 线路总平面布置 (40)2.5.3 确定井底车场主要巷道断面 (46)2.5.4 井底车场硐室布置 (46)3 大巷运输及设备 (50)3.1 运输方式的选择 (50)3.1.1 煤炭运输方式 (50)3.1.2 辅助运输方式 (51)3.2 矿车 (51)3.2.1 列车组成的计算 (51)3.2.2 电机车台数的计算 (55)3.3 运输设备选型 (57)3.3.1 大巷运输设备 (57)3.3.2 采区上山运输设备 (58)3.3.3 综采面运输设备 (59)4 采区布置及装备 (63)4.1 采煤方法 (63)4.1.1 采煤方法的选择 (63)4.2 采区布置 (63)4.2.1 矿井达到设计产量的回采工作面个数 (64)4.2.2 采区上山的布置 (67)4.2.3 区段平巷的布置 (68)4.2.4 采区巷道布置及生产系统 (68)4.3 采掘设备选型 (71)4.3.1 回采工艺设计 (71)4.3.2 采煤机工作方式和进刀方式 (73)4.3.3 工作面支护 (76)4.3.4 工作面循环方式和循环作业图表的编制 (82)4.4 采区车场线路设计 (83)4.4.1 采区车场 (83)4.4.2 采区下部车场线路设计 (84)5 通风和安全 (91)5.1 概况 (91)5.1.1 选择原则 (91)5.1.2 选择矿井主扇的工作方法 (92)5.1.3 选择矿井通风方式 (93)5.2 矿井风量计算 (94)5.2.1 风量计算及风量分配 (94)5.2.2 风速验算 (97)5.2.3 全矿通风阻力计算 (97)5.2.4 计算矿井的总风阻及总等积孔 (102)5.3 矿井通风设备选型 (103)5.3.1 选择主扇 (103)5.3.2 选择电动机 (105)5.3.3 防止漏风和降低风阻的措施 (106)5.3.4 矿井安全技术措施 (107)6 矿井建设工程 (110)6.1 概述 (110)6.2 关键线路 (110)6.2.1 确定关键线路的原则 (110)6.2.2 关键线路的选定 (111)6.3 井巷工程量和建井周期的各计算图表 (112)6.3.1 井巷工程量 (112)6.3.2 矿井建井工期计算 (114)致谢 (116)参考文献 (117)1 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 矿区地理位置、围矿务集团小楼煤矿位于市西北方向九里区境,距市中心13km。

现主井中心座标:X=3802653.480 Y=20508032.675 Z=37.5;地理座标为:北纬34°21′00″,东经117°05′12″,井囗标高+37.5m。

井田围:东自21煤露头起;西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻;南部王庄煤矿相邻;北以F1断层与庞庄井相邻。

井田东西长约5.9km、南北宽3.9km,面积约21km2。

1.1.2 交通条件市地处京沪、陇海两大铁路动脉的交汇点,本井田有矿区专用铁路,东与京沪铁路茅村站、西与陇海铁路夹河寨站相联接。

徐丰公路从矿门口通过,可与苏北、皖北、鲁南、豫东各县相通。

矿区东北有京杭大运河穿过,经煤港贯通南北。

因此,小楼煤矿水、陆交通运输条件极为便利。

(见交通示意图1-1)图1-1 交通示意图1.1.3 地形、地貌本井田属古黄河冲积平原,地形较平坦,且向东及北东微倾,地面坡降为1/5000,地面标高为+35.8~+44.0m,平均为+36m。

第17勘探线以西地势突然增高,为废黄河故堤南坝,平均标高为+42米。

地面植被大部分为农作物,村落为井田的主要建筑群。

地表岩性以粉砂土、亚粘土和砂质粘土为主。

由于常年开采,造成地表部分塌陷并积水成塘,其最大深度可达3m。

矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成为数不多的低山丘陵,大致呈NE60°方向延伸。

自西向东为大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。

其中以九里山最高,山顶绝对标高为+173.2m。

○1地形、地貌庞庄井田为古黄河泛滥形成的冲积平原。

冲积层东北薄,西北厚,平均厚度76.0m 。

区地势较平坦,略显西北高、东南低的趋势。

地表标高+35m~+42m,坡度约为两千分之一。

由于几十年的煤炭开采活动,使地表形成大面积塌陷并积水成塘,塌陷区水深可达到5m~6m。

矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成的为数不多的低山丘陵,大致呈NE60°方向延展。

自西向东有大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。

其中以九里山最高,山顶绝对标高为+173.2m。

○2水文井田尚有零星分布的鱼塘和纵横交错的排水沟渠。

因此,矿区地表水系较为发育。

○3气象根据气象资料,本区属南温带鲁南气候区,具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质,日照充足,年降水量充沛,冬寒干燥,夏热多雨,春、秋季短,并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。

○4降水量由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区,因此,降水有集中性高、年变化大的特点,平均年降水量841.9mm,最大1297.0mm (1958年);最小500.6mm (1988年)。

夏季平均雨量(6~8月)466.03mm,约占全年降水量的55%,其中以7、8月份雨量最多,形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转,易涝、易旱的气候特点。

○5蒸发量1440mm/年。

○6风向、风速全年多偏东风,平均风速3.2m/s,最大风速24.3m/s (1959年6月)。

○7气温年平均气温14.13℃。

1月份最低,平均气温-0.6℃;7月份最高,平均气温27.4℃。

○8冻土冻土深度平均为29cm。

○9霜期历年平均初霜期为10月下旬,终霜期4月上旬。

1.1.4 水文1、区域水文地质庞庄井田位于复背斜的西北翼、九里山向斜的中部。

总体上为一向南西倾伏的复式向斜构造,由5个次级的向、背斜构成。

复向斜两翼分别被F1、F3两逆断层切割,使该区构造体系的完整性遭到破坏。

本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘,与上升区的构造侵蚀低山丘陵区毗邻,煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。

二迭系煤系地层在区域侵蚀基准面以下,属陆相沉积,为裂隙充水矿床。

水文地质条件简单。

下部的石炭系煤系地层为海陆交互相沉积,伴有13层薄层岩溶化灰岩,水文地质条件复杂。

整个矿区含水层具有单面充水的特征。

矿区地下水补、迳、排条件分析:本区地下水既有山区天然补给的特点,又具备平原区地下水迳流较弱的特征,矿井排水为地下水的主要排泄方式。

区含水层可分为:孔隙潜水~承压含水层组、裂隙承压含水层组、岩溶~裂隙承压含水层组。

潜水接受大气降水和地表水的直接补给,一般和下伏承压含水层不发生直接水力联系。

各基岩含水层均在山区露头处接受大气降水和潜水的入渗补给。

各基岩含水层之间仅能通过导水构造发生水力联系,由于含水层属平原区倾斜岩层,承压含水层补给条件差,地下水交替运动迟缓,故在水质上反映了由山麓到平原、由矿区外缘到矿区深部地下水矿化度呈逐渐增高的趋势。

地下水赋存受构造影响明显。

二迭系砂岩含水层以静储量为主,既有局部垂直渗透、也有越流及侧向缓慢补给。

组13层灰岩中,以四灰岩溶裂隙最为发育,富水性强,在浅部接受奥灰岩溶裂隙水的越流补给。

2、矿井水文地质地表水井田地表水体主要为塌陷区积水,积水区常年水位+34.3m,雨季最高水位+36.25m (1982年7月22日);其次有拾新河及拾屯河,拾新河是1977年12月铜山县在矿区中部自西北向东南人工开挖而成,常年积水,水深5~6m,河床不连续且与塌陷区积水连成一片。

拾屯河从矿区南部露头自西向东入丁万河,全长13Km。

为季节性河流。

区另有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布。

因此,矿区地表水系较为发育。

3、矿井主要含水层组划分及特征根据含水层岩性特征、空隙性质及地下水埋藏条件,矿井主要含水层组可划分为三种类型:4、地下水动力环境各含水层水力联系a.第四系上部孔隙潜水含水层组直接接受地表水、大气降水的补给,受季节性影响潜水位变幅较大。

b.第四系中部砂层孔隙承压含水层组的下部有粘土隔水层,使其与第四系底部粘土砾石含水层水力联系微弱,其补给水源主要为上部的孔隙潜水,补给方式以垂直渗透补给为主。

c.第四系底部粘土砾石孔隙承压含水层与煤系地层各含水层组无直接水力联系,补给方式以地表水的侧向迳流及垂直缓慢入渗为主。

d.上石盒子组底部奎山砂岩承压含水层与各煤系地层含水层组无直接水力联系,其水源补给方式为第四系底部砂礓、砾石孔隙水的缓慢垂直补给、露头区的侧向缓慢补给及煤系外缘浅部高水位的太灰、奥灰溶隙水的侧向越流补给。

e.下石盒子组、组砂岩裂隙承压含水层组与其它各含水层组无直接水力联系。

其富水性受构造控制,矿井涌水量的大小取决于砂岩含水层的厚度、胶结成份、颗粒度、裂隙连通性及构造裂隙发育程度等因素。

f.组灰岩溶隙含水层富水性弱~强,以四灰富水性最好。

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