石桥镇中山煤矿新井设计

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1、毕节学院毕业论文（设计）第I页目录摘要.VIIAbstract.VIII前言.IX第一章第一章 井田概况及建设条件井田概况及建设条件. 1第一节 井田概况. 1一、 井田位置及交通.1二、 地形地貌.2三、 气象.2四、 地表水.3五、 地震.3第二节 矿井建设的外部条件.4一、 运输条件.4二、 电源条件.4三、 水源条件.5四、 土地征用.5五、 建筑材料供应条件.5第三节 矿井建设的资源条件.6一、 区域地质（地层、构造、主要矿产）.6二、 井田地质.6三、 煤层.7四、 开采技术条件.9五、 资源量及勘探程度.12第二章第二章 井田开拓. 14第一节 井田境界及可采储量.14一、 井田

2、境界.14二、 储量储量. 14毕节学院毕业论文（设计）第II页第二节 矿井生产能力及服务年限.17一、 工作制度工作制度. 17二、 生产能力的确定生产能力的确定. 17三、 矿井服务年限的确定矿井服务年限的确定. 18第三节 井田开拓. 19一、 开拓方案的确定.19二、开拓方案综述二、开拓方案综述. 29第四节 井筒、井底车场及硐室.31一、 井筒布置及装备.31二、二、 井底车场井底车场. 36第五节 主要运输方式及设备.39一、 运输方式.39二、二、运输设备运输设备. 39第三章第三章 采煤方法. 40第一节 设计采区概况.40一、 采区位置.40二、 采区边界、范围.40三、 可

3、采煤层.40四、 采区储量.41五、 采区生产能力及服务年限.42第二节 采区巷道布置及生产系统.44一、 采区布置方案.44二、 采区巷道布置.44第三节 采煤方法及工艺设计.46一、 设计工作面概况.46二、 采煤方法及工艺选择.46三、 工作面回采工艺设计.47毕节学院毕业论文（设计）第III页四、 工作面生产能力.49五、 顶板管理.49六、 回采工艺设备选择.49第四节 巷道掘进. 51一、 初期巷道工程量.51二、 确定采区巷道掘进工艺、设备数量及掘进工作面数目.52第四章第四章 通风与安全. 58第一节 矿井通风. 58一、 通风规定.58二、 通风系统选择.58三、 风量计算与

4、分配.61四、 矿井通风阻力计算.66五、 矿井通风设施矿井通风设施. 69第二节 矿井灾害防治简述.70一、 瓦斯灾害防治.70二、 顶板灾害防治.73三、 水灾防治.73四、 粉尘防治.73五、 火灾防治.74第五章第五章 矿井主要设备选择. 76第一节 提升运输设备.76一、 提升设备选择.76二、 带式输送机运输.78三、 运输上山绞车提升.79四、 立井提升（罐笼）.81第二节 通风设备. 82一、 设计依据.82毕节学院毕业论文（设计）第IV页二、 选型计算.83三、 设备选择.83第三节 排水设备. 85一、 设计依据.85二、 选型计算.85三、 水泵选择.85第四节 压气设备

5、. 86一、 设计依据.86二、 选型计算.86三、 设备选择.87第六章第六章 电气及通讯. 89第一节 设计内容. 89第二节 设计方法顺序.90一、 供电电源.90第三节 电力负荷. 91第四节 供电方案. 94第五节 变压器选择.95一、 中山矿井下.95二、 地面 35kV 变电所.95第六节 通讯与信号.96一、 行政通信.96二、 调度通信.96三、 有线电视.96第七章第七章 采掘计划. 97第一节 “三量”及可采期.97一、 开拓储量.98毕节学院毕业论文（设计）第V页二、 准备储量.98三、 回采储量.99第二节 建井工期.100一、 施工准备工作.100二、 井巷施工平均

6、月进度指标.101三、 加快矿井建设速度的措施.102第三节 开采计划.103第四节 巷道掘进工程计划.103第八章第八章 经济. 104第一节 劳动定员及劳动生产率.104一、 矿井工作制度.104二、 劳动定员.104三、 劳动效率.105第二节 投资估算.107一、 投资范围.107二、 编制依据.107三、 井巷工程投资估算.107四、 土建工程投资估算.108五、 设备及工器具投资估算.109六、 投资估算汇总表.110第三节 生产成本估算.111一、 原煤成本计算.111二、 固定成本与可变成本计算.112第四节 技术经济评价.114一、 产品销售价格及收入.114二、 年销售及附

7、加税计算.114三、 利润.114毕节学院毕业论文（设计）第VI页四、 盈亏平衡分析.114第五节 技术经济指标.115参考文献.118致致谢谢.119附录. 120毕节学院毕业论文（设计）第VII页摘要本次设计是开采中山煤矿 7、9、13、15 号煤层，设计图纸共 3 张，说明书共 8 章。根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第二章。其他如井底车场、井下运输及提升设备仅做一般的选型计算。本矿位于盘县城 40方向，直距约 3.6km。距黔北电厂约 2km，至遵义市 96km，距贵阳市 195km，矿山有公路与（326）国道相连，交通方便（见交通位置图） 。 矿区范围地理坐标为东经1061602

8、1061713， 北纬272913273015。关键词：关键词：开拓方式联合布置皮带运输采煤方法通风方式毕节学院毕业论文 （设计）第VIII页AbstractThis design is zhongshan mining coal mine 7, 9, 13, no. 15 coal seam, designdrawings, a total of three, instructions in chapter 8. According to the needs and characteristicsof mining engineering, the key design for the se

9、cond chapter. Other such as bottom,underground transport and lifting equipment can only do the general type selection calculation.This mine is located in pan county 40 direction, straight from about 3.6 km. About 2 km,from power plants suck to zhunyi 96 km, 195 km from guiyang, mine roads are connec

10、ted tothe national highway (326), the transportation is convenient traffic location map (see). Miningarea geographical coordinates for longitude 106 16 - 106 17 02 13, north latitude 27 29 13 - 27 30 15.Keywords: development mode; combined layout; belt transport; coal mining method;ventilation毕节学院毕业

11、论文（设计）第IX页前言依靠科学进步发展，不断提高经济效益，贯彻和执行安全生产原则，是实现煤炭工业现代化的根本途径， 而采掘机械和生产集中化则是煤矿技术进步的核心体现。 今年来，我国党和政府以及世界其他重要产煤国家都高度重视采掘机械化装备和采煤新技术的发展。因此，在本次设计过程中尽可能地采用当前的新成就和新技术。最近几十年来，我国煤矿生产技术面貌有了很大的改进，取得了众多突破性的科技成果，并且积累了丰富的实际生产经验。本设计也力求体现这些变化，以求与现代化采煤技术的发展同步。本设计说明书由地质概况，开拓方式，采煤方法和矿井通风等部分组成，是符合煤矿实际生产和发展规律的。本说明书阐述了中山煤矿的

12、地质条件，井田境界、储量和服务年限，还阐述了井田的开拓方式个采煤工艺。说明书在内容力求少而精，深入浅出。以基础理论和基本知识为主，并适当阐述应用新技术，以求理论和实践相集合。毕节学院毕业论文（设计）第1页第一章第一章井田概况及建设条件井田概况及建设条件第一节第一节井田概况一、井田位置及交通本矿位于盘县城 40方向，直距约 3.6km。距黔北电厂约 2km，至遵义市 96km，距贵阳市 195km，矿山有公路与（326）国道相连，交通方便（见交通位置图） 。矿区范围地理坐标为东经 10616021061713， 北纬 272913273015。毕节学院毕业论文（设计）第2页图 1.1 交通位置图

13、二、地形地貌中山煤矿地处贵州高原中部，总体呈 NW 向多边形展布，NW 长约 13101460m，SE宽约 15201580m，面积 2.1617km2。地势 NW 部高，最高处 1099.5m（偏宝山） ，SE 部低,最低处在鼓新电站河边，标高 885m，相对高差 214.5m。属低中山岩溶地貌。三、气象气候属中亚热带湿润季风气候，年平均气温为 15.1，一月最冷平均气温 4.2，极端最低为-6.8，七月最热平均气温为 25，极端最高为 38.4。无霜期 364 天。小 山坡 煤矿毕节学院毕业论文（设计）第3页年平均降水量 1057mm，多集中于 48 月。植被属常绿林带，但植物群落遭到历年

14、的砍伐烧山的破坏以后，现以灌丛草本植物为主，仅在村寨周边发育少量树木及竹林。河流属长江水系乌江支流，地表水体由西向东流经矿区中部为雨源小溪沟。平均风速为18.4m/s，常年风向以东西为主。四、地表水在矿区西面约 500m 左右处的冲沟中有一山泉（+940，常年流水，平均流量约20m3/h） ，水量充沛，水质较好，经预测矿井正常涌水量约为 20 m/h,最大涌水量为 50m/h。矿区南部有一条河，由西向东沿矿山南部边缘流过，加之地形为斜坡向，排泄条件好。煤层距地表较深，而矿区北东处的水系为季节性的小溪，地表水主要靠大气降水补给，其补给量随季节变化而变化，雨季流量大。水位上升，旱季则流量小，水位下

15、降，地表排水畅通，含水层段之间一般无水力联系。五、地震据国家地震局、建设部 1992 年颁发的中国地震裂度区划图（1990） 及省建设厅“黔城设通发 1992（230）号”文，本井田场地地震烈度为 6 度。据建筑抗震设计规范GB500112001，本井田建设抗震设防烈度为 6 度。毕节学院毕业论文（设计）第4页第二节第二节矿井建设的外部条件一、运输条件区内有盘水公路通过，与黔滇公路于两头河相接，昆明至小云尚铁路通过井田附近，交通比较方便本矿距两头河 12km 距昆明 280km，距贵阳 600km。二、电源条件矿井一回路由中山线 10kv 引入矿区， 距矿区约 3km； 一趟引自城岩线 10k

16、v电源，距矿井约 4km；该矿井能够形成双电源供电。目前盘县地方电网基本形成，国家电网覆盖面较大，供电电源主要有乡镇变电所。因此，中山煤矿未来的电力充足。矿井具备两回路供电电源线路，当一回路发生事故停止供电时，由另一回路保证矿井安全用电。线路杆塔采用钢筋混凝土杆。地面固定供电线路和通信线路应设置在无塌陷稳定的地方；输配线至地面、建筑物或构筑物的距离应符合有关规程规定。矿井地面上的供电线路每年都进行巡查。10kv 及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设，矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。架设在同一电杆上的高低压输（配）电线路不得多于两回；上下横担的距离直线杆不得小于 800mm，转角杆不得小于

17、500mm（10kV 线路及以下），同一电杆上的高压线路，应由同一电压等级的电源供电。垂直向采场供电的配电线路，同一杆上只能架设一回。架空线下不应堆置岩石、矿石、枕木、钢轨或其他材料；特殊情况下，堆放的物料最高点至架空线距离不得小于表 22 的规定值。输配电线路最边上的导线，到建筑物或构筑物最近部分的水平距离，在有最大风偏的情况下，应符合下列要求：线路电压10kV 时，水平距离2m。定期对供电线路巡查，发现倒杆、断杆等情况，向供电公司汇报并要求供电公司及时处理。供、配电线路的导线和电缆截面选择，应符合允许载流量和允许电压降的要求，6kV 以上固定敷设且年最大负荷利用小时在 3000h 以上的线

18、路，其截面应按经济电流密度选择，电缆应进行短路热稳定校验。采取防雷措施。毕节学院毕业论文（设计）第5页单相接地电容电流不得超过 20A。三、水源条件水源充足，在矿区西面的冲沟中有一山泉（+940，常年流水，平均流量约 20m3/h） ，水量充沛，水质较好，但矿方应进一步取样化验，基本能满足矿山生产生活用水需要，生产用水不足部分由井下水处理后复用。四、土地征用在选择井筒位置时,应遵循以下原则:1.井口位置的选择应考虑到第一水平的开采,既缩短贯通的时间,又减少了工程量。2.井口位置的选择必须要保证第一水平要有足够的服务年限。3.选择井口位置一般选在井田中央,保证井下运输和通风的合理。4.要充分利用

19、地形,使工业场地少占地,从而减少了保护煤柱。5.井口标高要高于历年当地最高洪水位。6.井筒要尽量避免穿越流沙层,含水层,较厚的冲积层,有煤和瓦斯突出危险的煤层。工业场地的选择有第二章第四节可以知，工业场地的面积为 9 公顷。所以需征用最少 9 公顷的土地。另外要防止附近居民的用水因为矿井的开采而被污染，开采时坐好防污染处理。五、建筑材料供应条件区内有盘水公路通过， 与黔滇公路于两头河相接， 昆明至小云尚铁路通过井田附近，交通比较方便本矿距两头河 12km 距昆明 280km，距贵阳 600km。运输条件能满足矿井需要。毕节学院毕业论文（设计）第6页第三节第三节矿井建设的资源条件一、区域地质（地

20、层、构造、主要矿产）中山矿地质构造复杂，中小型断层极为发育煤层不稳定，全矿大多为不稳定和极不稳定煤层， 因此了解掌握中小型断层构造发育和煤层的赋存情况成为矿井地质工作的主要任务。更好地为生产服务，必须搞清中小型构造的规律以及对生产的影响程度和搞清煤层的变化规律。现在的矿井地质工作方法，仍然沿用 50 年代工作方法，为克服工作方法陈旧落后的特点，我们采取狠抓第一手资料的方法，注重地质观测和素描，凡是井下所有采掘工程，全部进行观测，所有石门和煤巷，全部素描，重要的岩石巷全部素描，把井下收集的第一手资料进行整理上图分析，做出比较切合实际的推断，利用地质说明书，地质预报来指导开拓，掘进和回采。二、井田

21、地质(一) 地层井田内及附近地层出露有二叠系中统茅口组（P2m），上统龙潭组（P3l）、长兴组（P3c）、三叠系下统夜郎组（T1y）及第四系（Q），现由老至新简述如下：1 中二叠统茅口组（P2m）：出露分布于井田 NW 部，由浅海台地相泥晶灰岩，泥晶生物碎屑灰岩、白云质灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩、硅质岩及少量粘土岩等组成。化石以蜓类为主，珊瑚和腕足类等次之。厚大于 100m。与上覆龙潭组呈假整合接触。2 上二叠统龙潭组（P3l）：分布于井田中部，主要由粘土岩、粉砂质粘土岩、粉砂岩、细砂岩、硅质岩及煤层等组成、产蜓类、腕足类化石，本组底部普遍有一层厚度不大的富含黄铁矿、菱铁矿、菱锰矿等的粘土岩或含

22、黄铁矿鲕绿泥石岩、鲕状铝土岩等为区域性分层标志。厚 50150m。与下伏茅口组呈假整合接触关系。3 上二叠统长兴组（P3c）：分布于井田的 NW 角，以海相沉积为主，由灰色中至厚层状燧石灰岩、泥灰岩、泥质粉砂岩及砂岩组成，距顶 2m 左右常夹一煤线或炭质泥岩，称 1 号煤。厚一般 1530m。产蜓科、腕足类化石。4 下三叠统夜郎组（T1y）：分布于井田 SE 大部，为滨海亚浅海台地相碳酸盐与粘土岩沉积，由灰绿色粉砂质泥岩、粉砂岩，灰、深灰色薄至中厚层泥质灰岩、泥灰岩，灰色厚层鲕状灰岩等组成。含瓣鳃、头足、腕足、腹足等及植物类化石。厚 239522m。本组与下伏长兴组为假整合接触关系。5 第四系

23、（Q）：主要分布在沟谷及山坡低洼处，为冲积砂砾。残坡积角砾亚毕节学院毕业论文（设计）第7页粘土。粘土层组成，厚 010m。与下伏地层假整合或不整合接触。(二) 构造矿区位于向斜北西翼，地层总体倾向南东，倾角 4248，平均倾角 44左右，为一单斜构造。区内断裂构造不发育，仅北东、北西及近南北向三组节理较为发育，一般规模均较小，对矿区煤层无影响。故矿区构造复杂程度属简单类型。三、煤层(一) 含煤地层井田内主要含煤地层为晚二叠世龙潭期，以一套泥岩至细粒碎屑岩为主，夹少量碳酸盐岩和煤层（煤线）组成，为浅海至滨海平原沼泽相的海陆交互相含煤沉积岩系，一般厚 50150m，本井田为 100m 左右。根据岩

24、性，岩相和含煤特征，可分为上、中、下三段：龙潭组上段（P3l3）：以粉砂岩、细砂岩、泥岩为主，夹石灰岩及煤层，含煤层位较稳定的海相灰岩标志层数层。含煤 47 层，局部见有可采煤层，其余为零星可采或不可采。生物化石以动物化石为主，少量植物化石碎片。厚 4260m，一般厚约 50m。中段（P3l2）：以粉砂岩、细砂岩及泥岩为主，夹菱铁岩及煤以及较为稳定的硅质灰岩，海相成分极少。产少量动物化石。含煤 36 层，9 号煤、13 号煤为可采煤层，其余为零星可采或不可采。生物化石以盛产保存完好的植物化石为特征。一般厚约 2942m。下段（P3l1）：主要以滨海、泻湖相的砂泥岩、硅质岩及碳酸盐岩、煤层（煤线

25、）沉积。含煤 12 层，15 号为可采煤层，其余不可采。生物化石以动物化石为主，少量植物化石碎片，一般厚约 316m。(二) 含煤性及特征龙潭组含煤 215 层，一般 14 层，自上而下编号 215 号。这些煤层较均匀地分布于龙潭组上、中、下段中。上段含煤 27 层，一般 5 层。含煤系数 6.7%，局部可采煤层为 7 号，7 号上距长兴灰岩底板 2030 米；中段含煤 36 层，一般 2 层，可采总厚约 4m，含煤系数 10.3%，可采煤层为 9 号、13 号，9 号上距 7 号煤 2030 米，下距13 号煤 1020 米；下段含煤 12 层，一般 1 层，可采总厚约 1.98m，含煤系数

26、 12.4%，15 号煤上距 13 号 2030 米，下距工茅口灰岩 610 米，局部可采煤层为 14 号。现将各煤层特征列表见表 132。毕节学院毕业论文（设计）第8页表 1.3.1煤层特征表煤层层间距（m）倾角平均厚度（m）容重(t/m3)煤层顶底板稳定煤层特征顶板底板720-3042|483.3-2.852.91.5简单|中等复杂泥质粉粉砂岩较差黑色粉状及鳞片状，结构单一，半亮型 层位稳定属薄层煤。20-3092.8-2.52.61泥质粉砂细砂岩及较稳定黑色块状亮煤为主，夹镜煤及暗煤细条带，结构中等复杂，属中厚层煤上部煤质较疏松，为半亮型煤。10-20132.8-2.502.52细砂岩及

27、粉砂岩较稳定黑色粉粒状为主，含有少量块状，单一结构，中等复杂，层位稳定。属中厚层煤。20-15152.7-2.32.48简单粉砂岩及粉砂岩及较稳定黑色块状，以亮煤为主，夹镜煤条带及少量丝炭，含透镜状黄铁矿。半亮型，结构单一，层位稳定，属中厚层煤。6-10(三) 煤质根据有关资料：镜下观察，煤岩呈不规则条带状结构。煤岩组分：凝胶化基质体：条带状，略显非均质性，含量 5590%，一般 6075%。半丝炭体：不规则豆状及断续细条带状，含量 320%，一般 1015%。丝炭体： 小透镜状及破碎成多种形状， 胞腔多裂缝， 其中往往填充方解石或黄铁矿。含量 115%，一般 510%。丝炭化基质体：碎破状，

28、含量 15%。一般 23%。木煤体：细条带状，含量 13%，仅个别样品中见到。石英：细粒状，同生矿物，含量 13%。方解石：后生矿物，充填于裂隙及丝炭胞腔中，前者易选，后者难选，含量 17%，一般 13%。黄铁矿：细脉状，同生难选矿物，含量 15%。毕节学院毕业论文（设计）第9页粘土：少量、混杂于凝胶化基质体或半丝炭体中。煤的成因类型为陆植煤，腐植煤亚类。显微类型主要为混合暗亮煤（少部分亮煤）及半丝炭暗亮煤（少部分亮暗煤），丝炭亮煤及半丝炭亮煤少见。煤的样品分析结果统计见表 1.3.3。表 1.3.2煤质主要特征表（原煤）项目煤层灰份 Ad挥发份Vdaf全硫Std发热量Qnet,ar牌号（）（

29、）（）（MJ/kg）M114.926.310.7328.7749M225.67.572.2434.43013M312.336.352.6830.48115(四) 可选性储量报告中没作煤的可选性试验及分析,建议找相关单位对煤的可选性进行试验及分析，如果可选性较好，建议对煤进行分选，提高经济效益。(五)工艺性能及用途本矿各煤层其用途作民用煤外，还可作动力用煤及发电。四、开采技术条件(一)水文地质条件矿区内井泉分布基本上都在村寨附近，水流流量受大气降水的影响，干旱季节小，雨季略大，一般仅能供应生活用水。矿区南部有一条河流，由西向东沿矿山南部边缘流过，加之地形为斜坡向，排泄条件好。在矿界南部边缘虽有一

30、条河流沿矿界边流过，但煤层距地表较深，而矿区北东处的水系为季节性的小溪，地表水主要靠大气降水补给，其补给量随季节变化而变化，雨季流量大。水位上升，旱季则流量小，水位下降，地表排水畅通。含水层段之间一般无水力联系。矿井充水的主要因素是顶板裂隙淋水，小窑水，老窑水等。水文地质类型属裂隙充水矿床，井田内水文地质条件复杂程度为中等。1.1. 井、泉、河流矿区内井泉分布基本上都在村寨附近，水流流量受大气降水的影响，干旱季节小，雨季略大，一般仅能供应生活用水。矿区南部有一条河流，由西向东沿矿山南部边缘流过，加之地形为斜坡向，排泄条件好。毕节学院毕业论文（设计）第10页2. 含煤地层含、隔水性根据岩性组合、

31、岩层富水性和可采煤层赋存空间等因素，将井田内地层划为 7 个含、隔水层段，现分述如下：(1) 第四系（Q）孔隙含水层段分布于沟谷、洼地及缓坡地带，主要为冲积砂砾，残坡积角砾亚粘土，砂质粘土及崩积物组成，厚一般 010m。含孔隙水，富水性弱。(2) 夜郎组第三段（T1y3）为粉砂质泥岩。泥岩夹粉砂岩，粉砂质灰岩、泥质灰岩及泥灰岩组成，含裂隙水，富水性弱，可视为隔水层。(3) 夜郎组第二段（T1y2）由鲕状灰岩、灰岩及少量泥灰岩组成，岩溶发育，富水性中等，为岩溶含水层。(4) 夜郎组第一段（T1y1）由泥岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成，含裂隙水，富水性弱，可视为隔水层。(5) 长兴组（P3c）由硅质灰

32、岩、燧石灰岩组成。岩溶发育，富水性较好，为主要的岩溶含水层段，距主采 915 号煤均70m 以上，故对采煤影响较小。(6) 龙潭组（P3l）由粉砂岩、泥岩夹灰岩及煤层组成，含层间裂隙水。泥岩、煤层为隔水层，层间灰岩或燧石灰岩含岩溶裂隙水， 是矿井的主要充水含水层， 但因其厚度较小， 富水性不多，对矿井充水有一定影向。(7) 茅口组（P2m）主要由生物碎屑灰岩、白云质灰岩、硅质岩等组成。岩溶发育，为岩溶裂隙水，富水性较好，是主要的含水层。综上所述，在矿界南部边缘虽有一条河流沿矿界边流过，但煤层距地表较深，而矿区北东处的水系为季节性的小溪，地表水、地下水主要靠大气降水补给，其补给量随季节变化而变化

33、，雨季流量大。水位上升，旱季则流量小，水位下降，地表排水畅通。含水层段之间一般无水力联系。 矿井充水的主要因素是顶板裂隙淋水， 小窑水， 老窑水等。水文地质类型属裂隙充水矿床，井田内水文地质条件复杂程度为中等。毕节学院毕业论文（设计）第11页(二)煤层顶底板9 号煤层顶板为泥质粉砂岩， 底板为细纱岩及泥岩； 13 号煤层顶板为细纱岩及泥岩，底板为粉砂岩 15 号煤层顶板为粉砂岩及泥岩，底板为粉纱岩及泥岩。地质报告中未采样测试煤层顶、底板物理、机械性质，仅据观察坑道、小窑并访问当地老窑民工知，区内煤层顶板多为粉砂岩，一般较稳固；底板则多为粘土岩，遇水后常易产生膨胀、底鼓现象，在开采过程中应引起注

34、意。表 1.3.3 主采煤层顶底板特性煤层顶板底板9泥质粉砂岩细纱岩及泥岩13细纱岩及泥岩粉砂岩15粉砂岩及泥岩粉纱岩及泥岩(三)瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温3.瓦斯根据煤矿地质勘察报告可知，矿井相对瓦斯涌出量为 10.73m3/t，折算成绝对瓦斯涌出量为 47.21 m3/min.4.煤尘根据贵州省煤田地质局实验室 2010 年 4 月对 9 号、13 号、15 号等煤层取样鉴定。三层煤均无煤尘爆炸性危险。 但在煤矿开采生产过程中应坚持湿式作业， 搞好防尘工作，确保安全文明生产和矿工的身体建康。矿井煤尘按无爆炸性管理和设计。5.煤的自燃根据贵州省煤田地质局实验室 2010 年 4 月对 9 号

35、、13 号、15 号等煤层取样燃点试验结果，9 号煤层为三类（不易自燃） ，13 号、15 号煤层均为一类（容易自燃） 。在开采过程中应加强通风管理工作， 防止采空区、 老巷长期漏风， 防止巷道长期处于微风状态，防止煤层自燃发火。煤炭自燃倾向等级鉴定结果见表 1.3.4。表 1.3.4 煤炭自燃倾向等级鉴定结果表项目煤层号挥发份（%）灰份（%）发热量（MJ/Kg）硫（%）全水份（%） 鉴定结果96.3114.9228.7740.733.65三类137.5725.634.4302.242.56一类毕节学院毕业论文（设计）第12页续表 1.3.4 煤炭自燃倾向等级鉴定结果表156.3512.333

36、0.4812.681.94一类该矿13号、15号煤层为一类容易自燃煤层，按照煤矿建设工程安全监察手册中的规定，该矿矿井自燃发火等级定为级，所以安全专篇按级自燃矿井设计。6.地温本矿属正常地温区。(四)地质灾害简述矿井建设和开采生产对环境的主要影响是滑坡，泥石流，矿井水，矸石，地面沉降、地裂缝和地面塌陷等地质灾害。在矿井建设、开挖平整场地时应尽量减少对植被的破坏，建好后应尽快恢复植被，植树种草，美化环境。井口外应设置三个矿井水沉淀池，矿井水经沉淀池用生石灰中和处理后排放，防止和减少对水体、土壤的污染。矿井生产时的矸石，应尽量堆放在井下的采空区，如果需要运出地表，应选择堆放在低洼处，便于填埋，防止

37、对环境造成污染。村寨范围划定了保护区， 严禁在划定的保护区下采煤， 以确保村民的生命财产安全。如果矿山需要应先搬迁后生产。矿山建成后，由于采空区的增大，煤层顶板围岩应力分布受破坏，导致煤层顶板有垮塌现象产生，矿坑涌水量加大，给开采带来一定的困难。因此，在开采过程中，应严格按开采设计要求、科学采掘，避免诱发地质灾害。五、资源量及勘探程度(一)资源量石桥镇中山煤矿属农村生活自用煤煤矿，目前未进行采煤活动。本区煤矿历年来均有民采，以季节性土法开采为主，开采 9、13、15 号煤为主。老窑以斜井方式开拓，顺煤层倾向掘进 1030m 后，再沿走向开采 3050m，均为独井，自然通风，多因水大及通风困难而

38、停采，再换一个地方从新开采。这些老窑均在历次的关井压产和安全治理整顿中被炸封关闭。估算历年小煤窑开采，已消耗煤炭资源量约 29 万吨。煤炭资料是国家的宝贵财富，是建设社会主义现代化的重要能源。结合我矿煤炭赋存的具体情况，此次修改地质报告，对我矿 7#、9#、13#、15#等几个煤层，按生产矿毕节学院毕业论文（设计）第13页井储量管理规程及其它有关地质规程的要求，进行计算，计算结果见第二章第一节。(二)勘探程度及存在问题矿方必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，严格执行中华人民共和国煤炭法 、 煤矿安全监察条例 、 煤矿安全规程 （2009） 、 防治煤与瓦斯突出规定 （200

39、9）及煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1026-2006）系列行业标准等安全法规有关规定， 建立和健全各种安全技术规章制度， 制定并严格执行各种安全责任制，采用先进的安全技术装备，将煤矿安全工作建立在科技进步的基础上， “以人为本” ，加强安全教育和技术培训，进行严格考核。以预防井下煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、火灾、突水、粉尘为重点，控制恶性事故发生，改善矿井安全施工及生产面貌。但由于煤矿安全生产的复杂性和不可预见性，生产时可结合矿井实际情况及时采取安全措施，以满足矿井安全施工及生产的需要。表 1.3.5 煤层稳定性情况表煤层名称煤层稳定性备注7较差9较稳定13较稳定15较稳定毕节学院毕业论文（设计）

40、第14页第二章第二章井田开拓第一节第一节井田境界及可采储量一、井田境界矿井境界总体呈不规则矩形， 东西走向长约 1.3081.487km， 南北宽约 1.5km，面积约 2.1645km，开采深度500940m。石桥镇中山煤矿矿区范围拐点坐标见表 211：表 2.1.1：中山煤矿拐点坐标表拐点X 坐标Y 坐标1304370035625250230442203562645033042800356272004304230035625800采矿标高-500 940m，面积约 2.1645km2二、储量储量资源量由下式可以计算，计算公式如下：niiiiiMSZ1410cos1（2.1.1）上式中：Z煤

41、层总储量， （万 t） ；S单个块段真面积， （m2）i单个块段内平均倾角， （） ；Mi块段煤层的平均厚度， （m） ；i块段内煤层的平均容重， （t/m3） 。矿井的工业储量的计算方法为：Q=(332)+K(333)（2.1.2）其中 K为可信度系数。一般取 0.7-0.9，地质构造简单，煤层赋存稳定的矿井，K 值取 0.9，地质构造复杂，煤层赋存不稳定的矿井，K 值取 0.7；本矿地质基本复杂，故 K 取 0.8。按国家规定，设计各块段回采率如下：毕节学院毕业论文（设计）第15页表 2.1.2：各块段回采率表厚度设计回采率备注3.575%1.33.580%1.385%表 2.1.3：煤层

42、储量计算表煤层编号投影面积（m2）倾角（度）1/cos实际面积（m2）煤厚（m）体积m3容重（t/m3）工业储量（t）煤层采区回采率（%）可采储量（万 t）备注72164500m2441.3930086552.98725099.51.513087649.2580%1047.0192164500m2431.3729653652.617739602.651.511609403.9880%928.75132164500m2431.3729653652.527472719.81.511209079.780%896.73152164500m2421.3529220752.4872467461.51087

43、011980%869.61毕节学院毕业论文（设计）第16页续表 2.1.3：煤层储量计算表合计46776251.933742.1毕节学院毕业论文（设计）第17页第二节第二节矿井生产能力及服务年限一、工作制度工作制度按煤矿设计规范对工作制度的有关规定，综合本矿井的实际情况，本矿设计属于中型矿井，所以确定矿井的年工作日为 330 天；每天四班作业，采用四六制(其中三班生产，一班检修)。二、生产能力的确定生产能力的确定(一)初步确定矿井的生产能力由于一个矿井的设计生产能力（井型）取决于储量、开采条件、技术装备水平和安全生产条件等因素，所以，不可能在设计之初就能确定一个矿井的合理的井型和服务年限。 然

44、而一个矿井的开拓系统和采煤方法与井型的大小及服务年限的长短又有密切的关系。所以在设计之初应用本章第一节所计算出的“工业储量”以及设计规范有关井型及服务年限的规定，初算矿井的生产能力和服务年限，初算结果作为设计的开拓系统和采煤方法的参考。根据矿井的工业储量可以初步假设矿井的生产能力为 90 万 t/a。(二)初步确定矿井的服务年限由上面所初步确定的矿井生产能力和矿井的工业储量可以按下式计算设计生产能力和服务年限：按下式初算：)/(CCGCKAZT式中：TC初算矿井的服务年限；aZG矿井的工业储量；万 tAC初算井型；万 t年KC初算储量备用系数，取 1.61.8初算本矿井的年产量及服务年限， 根

45、据本矿井的工业储量为 4677.63 万 t， 初步确定矿井为中型矿井，设计生产能力 A 为 45 万 t/a 、60 万 t/a、90 万 t/a，储量备用系数K 为 1.7。所以服务年限为T14677.63（451.7）61.12aT24677.63（601.7）45.86aT34677.63（901.7）30.57a毕节学院毕业论文（设计）第18页表 2.2.1：矿井的井型和服务年限矿井设计生产能力（万 t/a）矿井服务年限（a）矿井稳产时间（a）技改矿井服务年限（a）水平服务年限（a）大型井 240、300、400120、150、180中型井 45、60、90小型井 9、15、21、3

46、0805070403070605030504030153020152010对照上表可知：生产能力为 90 万 t/a 不符合要求，所以生产能力在 45 万 t/a 和 60万 t/a 中选。三、矿井服务年限的确定矿井服务年限的确定按下式计算矿井的设计生产能力和服务年限：)/(KAZTK（2-5）式中：ZK矿井（或水平）可采储量；万 tT矿井（或水平）服务年限；aA矿井（或水平）年生产能力；万 taK储量备用系数；一般取 1.21.5T1=3742.1/(451.4)=59.4T2=3742.1/(601.4)=44.5由上式可知，生产能力为 45 万 t/a 时服务年限为 59 年，5070

47、年为大型矿井的设计生产年限。所以本矿井的生产能力为 60 万 t/a.由此确定出矿井的设计服务年限为 44.5 年。毕节学院毕业论文（设计）第19页第三节第三节井田开拓一、开拓方案的确定根据中山矿地质条件，技术生产管理水平及设备供应等条件。为满足矿井投产快、投资少、长期、稳定、持续发展的战略目标，设计首采区为一采区。设计时从许多可行性方案中筛选出两个较优方案进行比选。(一)方案设计：根据中山矿地质条件，技术生产管理水平及设备供应等条件，可以提出以下方案：方案一：斜井开拓（两水平，底板穿层）采用斜井开拓，分为两个水平，以+300 标高为界将水平以上煤组划分为 2 个采区，水平+300 以下煤组划

48、分为 2 个采区。 主斜井井口标高为 945m， 地理坐标为：X=35625320Y=3043620，=147,=21。副斜井井口标高为 945m，地理坐标为：X=35625560Y=3043620，=147,=21。和运输大巷相接，并在主井下部设井底水仓。矿井两个水平。 第一水平为+300， 第二水平为+250 以下。 首采区布置在一水平， 采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图 2.3.1 所示：-400-250-10050200350500650800950方 案 一图 2.3.1 方案一巷道布置示意图井筒的用途

49、特征见下表：毕节学院毕业论文（设计）第20页表 2.3.1 方案一井筒用途特征表井 筒名 称井口坐标井口标高(m)方位角()倾角()井筒长度(m)断面(m2)Xy净掘主斜井356253203043620945147212076副斜井356255603043620945147212076方案二：立井两水平加暗斜井采用立井开拓，分为两个水平，以+300 标高为界将水平以上煤组划分为 2 个采区，水平+300 以下煤组划分为 2 个采区。 主井井口标高为 900m， 地理坐标为： X=35626390Y=3042850。副井井口标高为 900m，地理坐标为：X=35626510Y=3042850。和

50、井下暗斜井相接，并在主井下部设井底水仓。矿井两个水平。第一水平为+300，第二水平为+250 以下。首采区布置在一水平，采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图 2.3.2所示：-400-250-10050200350500650800950方 案 二图 2.3.2 方案二巷道布置示意图井筒的用途特征见下表：毕节学院毕业论文（设计）第21页表 232 方案二井筒用途特征表井 筒名 称井口坐标井口标高(m)井筒长度(m)断面(m2)xy净掘主井356263903042850900979副井35626510304285090

51、0979方案三：斜井开拓（三水平，顶板穿层）采用斜井开拓，分为两个水平，以+300 标高为界将水平以上煤组划分为 2 个采区，水平+300 以下煤组划分为 2 个采区。 主斜井井口标高为 920m， 地理坐标为：X=35626980Y=3043420，=303,=26。副斜井井口标高为 920m，地理坐标为：X=35626820Y=3043410，=303,=26。和主石门相接，并在主井下部设井底水仓。矿井两个水平。第一水平为+300，第二水平为+250 以下。首采区布置在一水平，采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图

52、 2.3.3 所示：-400-250-10050200350500650800950方 案 三图 2.3.3 方案三巷道布置示意图井筒的用途特征见下表：表 2.3.3 方案三井筒用途特征表井筒名 称井口坐标井口标高(m)方位角()倾 角()井筒长度(m)断面(m2)xy净掘毕节学院毕业论文（设计）第22页续表 2.3.3 方案三井筒用途特征表主斜井356269803043420920303261687副斜井356268203043410920303261687方案四：立井开拓（两水平）采用立井开拓，分为两个水平，以+300 标高为界以上煤组划分为 2 个采区，水平+300 以下煤组划分为 2

53、个采区。主井井口标高为 888m，地理坐标为： X=35626390Y=3042850。副井井口标高为 892m，地理坐标为：X=35626510Y=3042850。矿井两个水平。第一水平为+300，第二水平为+250 以下。首采区布置在一水平，采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图 2.3.4 所示：-400-250-10050200350500650800950方 案 四1350图 2.3.4 方案四巷道布置示意图井筒的用途特征见下表：表 2.3.4 方案四井筒用途特征表毕节学院毕业论文（设计）第23页井 筒名 称

54、井口坐标井口标高(m)井筒长度(m)断面(m2)Xy净掘主斜井3562639030428508881350副斜井3562652030428508921350方案五：立井开拓（三水平）采用立井开拓，分为三个水平，以+450 标高和 0 标高为界将水平分为 3 个水平。主井井口标高为 888m， 地理坐标为：X=35626390Y=3042850。 副井井口标高为 892m，地理坐标为：X=35626510Y=3042850。在主井下部设井底水仓。矿井三个水平。第一水平为+450，第二水平为 0 到+450。第三水平为 0 以下。首采区布置在一水平，采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升

55、联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图 2.3.5 所示：-400-250-10050200350500650800950方案五1350图 2.3.5 方案五巷道布置示意图井筒的用途特征见下表：表 2.3.5 方案五井筒用途特征表井 筒名 称井口坐标井口标高(m)井筒长度(m)断面(m2)xy净掘毕节学院毕业论文（设计）第24页续表 2.3.5 方案五井筒用途特征表主斜井3562639030428508881350副斜井3562652030428508921350综上所述：在所提的 5 个方案中先通过技术比较，把符合的方案选择出来，再在符合技术条件的方案中选择最终方

56、案。由于方案难以用技术条件选择出来，所以用经济比较确定最终方案。参照上述五个方案，斜井开拓井身太长，井身长，通过井筒各种管线长，生产经营费较高，维护难，串车提升能力小，对地质条件适应性差,由表 2-3-6 可知，本矿的煤层倾角在 4248，不符合斜井开拓的基本要求，所以在提出的五个方案中只有方案二，方案四和方案五符合。表 2.3.6 井筒开拓形式的使用条件和优缺点比较井筒形式立井开拓斜井开拓平硐开拓主斜副立煤层条件埋藏深表土厚为 缓倾斜煤层倾角小于 25表土层薄，无流沙层倾角较小， 地形 复杂井田范围较大优点井身短，通过井筒的各种管线长度小，提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，人员提升快

57、； 井筒断面大， 通风阻力小；生产经营费用 低，有利于井筒维护，适应性强，技术可靠，不受煤层瓦斯煤层等限制开拓部署能适应产量大、生产集中的要求，主斜井不受长度限制，井筒装备及井底车场，地面设施简单；施工简单，掘进快，初期投资少，延伸方便，安全出口好最简单的开拓方式，技术、经济最有利，主运输环节少，设备少，地面工业广场简单，水可自流，无水仓施工条件好，掘进速度快主斜胶带运输能力大，井筒不受长度限制缺点井筒施工复杂，装备复杂，建井投资大，井筒延伸困难井身长，通过井筒各种管线长，生产经营费较高，维护难， 串车提升能力小，对地质条件适应性差对井田地质构造和自然条件有一定限制综合立井和斜井的优缺点毕节学

58、院毕业论文（设计）第25页续表 2.3.6 井筒开拓形式的使用条件和优缺点比较适用条件生产能力大，煤层埋藏深，表土厚或水文条件复杂，开采煤层不受条件限制，凡不适合斜井、平硐、综合方式时均可采用立井开拓地质构造简单井田走向较短山岭、丘陵、沟谷地区煤层埋于山中矿井生产能力大(二)技术上比较两方案的技术比较见表表 2.3.7 方案三和方案四优缺点比较优点缺点方案二立井两水平加暗斜井走向长壁采煤法1、初期投资少，见效快，留设护巷煤柱少。2、地面工业简单、集中1、地面煤的运输路线较长。2、巷道维护费用高。3. 通风线路,风流方向转折变化多4.暗斜井井身过长，维护和通风困难方案四立井两水平走向长壁采煤法1

59、、井筒位置靠近铁路，地面运输方便。2、煤炭整体运输费用低1、提升工作量大、费用高2、留设煤柱较多,大巷要穿过断层，石门掘巷长度长，掘进费用高。3、下一采区岩石掘进相对困难方案井筒数目的比较:表 2.3.8 方案二井筒及上下山数目和用途开拓方案二井筒及上下山数目和用途井筒名称数目倾角（）用途主井1运煤优缺点采煤方法毕节学院毕业论文（设计）第26页续表 2.3.8 方案二井筒及上下山数目和用途副井1进风，运量，排水，行人暗斜井119运煤和矸石、下放设备器材、升降人员、通风、排水、充填主石门10运煤，运料，行人，进风，排水运输上山1运煤，行人轨道上山1进风，行人，运料，排水回风上山1回风机轨合一大巷

60、1进风，运煤，运量，排水，行人表 2.3.9 方案四井筒及上下山数目和用途开拓方案四井筒及上下山数目和用途井筒名称数目倾角（）用途主井1运煤副井1进风，行人主石门1运量，行人，运量回风上山1回风运输上山1运煤轨道上山1进风，运量，排水，行人机轨合一大巷1回风毕节学院毕业论文（设计）第27页经过以上两种开拓方案优、缺点比较，在技术上能完全确定出一个符合本矿井的开拓方案，方案四在巷道掘进和运输方面比方案二优异，通风较为容易。因此需将剩下两个方案通过经济比较，才能确定其优劣。(三)经济比较相同部分不参与经济比较。表 2.3.10掘进费用比较表深度（M）净径（M）单价(元/10M）费 用 （万元）方案

61、四主井表土段1005.63306033.06基岩段12965.636721465.99副井表土段10042265022.65基岩段1296420956271.59石门10534800084.24总计877.57方案五主井表土段1005.63306033.06基岩段12965.636721465.99副井表土段10042265022.65基岩段1296420956271.59石门3284800026.24总计819.53表 2.3.11提升费用比较表项目方案提升煤量（万 t）单 价 ( 万/t.km）距（米）费用（万元）合计（万元）毕节学院毕业论文（设计）第28页续表 2.3.11提升费用比较表

62、方案四一水平1940.351.85634133.33835.64二水平1801.751.331396334.53方案五一水平1385.961.95455115.34605.3二水平1247.371.85850162.33三水平1108.771.331396205.86表 2.3.12 上、下山运输费用比较表煤量/年运 距（m）方式单价（元/kmt）费 用（万元）方案四60 万吨2715皮带1.6260.64方案五60 万吨2674皮带1.6256.71表 2.3.13维护费用比较表项目方 案 四方 案 五服务年限（年）工程量（m）单价(元/米)总费用（万元）服务年限（年）工程量（m）单价( 元

63、/米)总 费 用（万元）主井44.513961593.1844.513961593.18副井44.513961593.1844.513961593.18石门30.114861880.5118.514861849.48总计266.87235.84表 2.3.14方案经济比较表项 目 方案掘 进 费用 （ 万元）提 升 费用 （ 万元）运 输 费用 （ 万元）维 护 费用 （ 万元）总 计（万元）毕节学院毕业论文（设计）第29页续表 2.3.14方案经济比较表方案四877.57835.64260.64266.872240.72方案五819.53605.3256.71235.841917.38比较结

64、果：由以上比较可看出， （2240.72-1917.18）/2240.72=23.36%，方案五的生产系统更为简单，后期工程量较小。而且方案一比方案二的综合费用低。综合考虑，选择方案五为最优方案，本次设计即采用三个水平分区上山开采。二、开拓方案综述二、开拓方案综述(一)井筒采用立井开拓，分为三个水平，以 450 标高和 0 标高为界将水平分为 3 个水平。主井井口标高为 888m，地理坐标为： X=35626390Y=3042850。副井井口标高为 892m，地理坐标为：X=35626510Y=3042850。在主井下部设井底水仓。矿井两个水平。第一水平为+450，第二水平为 0 到+450。

65、第三水平为 0 以下。首采区布置在一水平，采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法，巷道布置示意图如图 2.4.1 所示：(二)井田的划分本矿井首采一采区，采用上山开拓，位于 450 标高以上。首采层 7 号煤层，属急倾斜煤层，倾角为 44，采用倾斜布置，开采顺序为阶段煤层下行式。主井，副井和回风井布置 15 号煤层下部岩层中，二采区用上山开拓，运输大巷标高为 450，担负一采区和二采区的煤炭运输，因三采区的运输上山和轨道上山不通地表，所以三采区的人员和设备由 0 水平大巷来运行。 考虑到三采区的通风， 安全问题和经济问题， 当首采区采完后

66、，二采区作接替,布置工作面，这样初期投产快、见效快，通风线路短。采用集中运输、集中排水、分区通风、供电、辅助提升联合布置，矿井的采煤方法采用的是走向长壁采煤法。(三)阶段的划分本矿划分为 3 个阶段，其中，位于 450 标高以上的为第一阶段，0 到 450 标高以上的为第二阶段。0 标高以下的为第三阶段。毕节学院毕业论文（设计）第30页(四)通风方式本矿采用中央并列式的通风方式。局部通风方式采用抽出式。(五)开采顺序采区内区段间的开采顺序采用下行式；采区间逐区开采；煤层间的开采顺序也采用下行式。毕节学院毕业论文（设计）第31页第四节第四节井筒、井底车场及硐室一、井筒布置及装备(一)井筒位置的确定在井田内布置一对主副立井，在井田边界西部布置一个风井，采用分区对角抽出式通风方式。遵循设计规范213 条选择井筒的依据，应遵循以下原则：(1).本井田范围内,地势平坦,煤层埋藏深度较大,因为浅部采用立井开拓方式,为便于通风,减少漏风,早出煤， 达到设计产量时,本矿井设计三个井筒,即主井、 副井、西风井。表 2.4.1 矿井工业场地占地指标表井型大 型 井中型井小 型 井生产能力（万吨/年）120