毕业设计论文煤矿矿井初步设计

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1、内蒙古科技大学毕业设计任务书（毕业论文） 目 录摘要51 井田概况及地质特征 61.1 矿区概述61.2 井田地质特征.71.3 煤层的埋藏特征.172 井田境界与储量.212.1 井田境界.212.2 地质储量的计算.222.3 可采储量的计算.233 矿井工作制度及生产能力243.1 矿井工作制度243.2 矿井生产能力及服务年限244 井田开拓.254.1 井田开拓方式的确定.254.2 达到设计生产能力时工作面的配备.255 矿井基本巷道及建井计划265.1 井筒、石门与大巷.265.2 井底车场.275.3 建井工作计划.276 采煤方法.286.1 采煤方法.296.2 确定采（盘

2、）区巷道布置和要素.296.3 回采工艺与劳动组织.297 井下运输317.1 运输系统和运输方式的确定317.2 运输设备的选择318 矿井提升.328.1 主井提升328.2 副井提升设备验算338.3 运料暗斜井提升设备359 矿井通风与安全.379.1 风量的计算379.2 矿井通风系统和风量分配399.3 计算负压及等积孔399.4 选取扇风机409.5安全生产技术措施.4010 环境保护4310.1 矿井建设对环境的影响.4310.2 各种污染的防治措施.43参考文献45 摘 要本设计矿井的井田面积为10.748平方千米，年产量60万吨。井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角，平均2，煤

3、层厚度平均1.30m。井田范围内整体地质条件比较简单，断层较发育，但均是小断层。矿井瓦斯含量较低，为低瓦斯矿井，矿井涌水量不大。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用斜井单水平开采，采用带区式开拓方式。设计采用综合机械化回采工艺，倾斜长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区，并对矿井运输、提升、排水和通风等各个生产系统的设备选型计算，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成了整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词:倾斜长壁 综合机械化 高产高效 矿

4、井初步设计 斜井开拓第1章 井田概况及地质特征1.1 矿区概述1.1.1地理位置及交通条件敖家沟西梁煤矿位于内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区24勘探线之间，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。在其地理坐标为：东经：11016001102151；北纬： 393812 394127。内蒙古自治区国土资源厅于2006年2月12日以“内国土资采划字20060046号”文为准格尔旗神山煤炭有限责任公司进行了“划定矿区范围批复”，矿山名称为准格尔旗神山煤炭有限责任公司敖家沟西梁煤矿(其范围含原敖家沟煤矿与原熬家沟详查区)，并扩大了井田范围，面积10.7480km2，开采标高13041284m。 矿区北距主要交

5、通干线109国道约20km，有砂石公路相连，西距东胜区约15km；西距213省道向北约26km至东胜市。东胜区是鄂尔多斯市重要的交通枢纽，东西向有109国道，南北向有210国道，并有包府公路及包神铁路通过，交通干线四通八达，交通便利。1.1.2地形、地势及河流 矿区位于鄂尔多斯高原北部，矿区地势总体呈西高东低，最高点位于矿区西部，海拔标高1433.7m，最低点位于矿区东部，海拔标高1307.1m，相对高差126.6m，一般标高在14001350m之间,一般高差50m左右。受新生界地质营力影响，矿区内地形切割剧烈，树枝状沟谷纵横发育，基岩在沟谷两侧出露，覆土贫瘠，植被稀少，生态环境极为脆弱；属于

6、典型的高原侵蚀性丘陵地貌。 矿区域属勃牛川流域，其北为乌兰哈达沟，东为其乌家沟，均属季节性流水，只在雨季有短暂的洪流，由西向东汇入勃牛川后向南流经陕西省境内的窟野河，最终注入黄河。1.1.3矿区电力供应基本情况 本矿电源电压确定为35kV为宜,设计确定双回35kV电源以架空方式一回引自黄天棉图35kV变电站35kV母线段，线路长度12km；一回引自四道柳35kV变电站35kV母线段，线路长度6km。35kV电源线路导线：LGJ120。1.1.4矿区的水文简况本矿供水水源采用大口井形式在就近沟谷中截取第四系潜水，经消毒后作为矿井永久供水水源可满足要求，希加强水源勘探工作，并与有关部门取得取水协议

7、，以便于开采使用。 本矿井井下排水量较小，正常为10m3/d，最大为30m3/d，经地面净化处理后，可作为井下消防洒水用水，不足部分由生活供水系统供给。1.1.5矿区的地形与气象 本区属干燥半沙漠高原大陆性气候，其特点是春季干旱多风，季炎热，夜间温凉，日温差大。秋季多雨，冬季严寒。最高气温38.3，最低气温-30.9；年降水量277.7544.1mm，平均401.6mm，多集中在79月三个月，年蒸发量1749.72436.2mm，平均2108.2mm。区内多风，主要集中在45月及1011月，平均风速2.3m/s,最大风速20m/s，在春季极易形成沙尘暴。无霜期平均165天，霜冻、冰冻期平均19

8、5天，每年11月至次年34月为结冰期，最大冻土深度1.50m。1.2 井田地质特征1.2.1地质构造及煤层（一）区域地层：东胜煤田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区，具体位置处于高头窑小区、乌审旗小区和准格尔旗临县小区的交界地带。四道柳找煤区处于准格尔旗临县小区西缘(图1-2-1)。对于东胜煤田以至于整个鄂尔多斯盆地，无论是从盆地成因还是盆地现在保存状态来说，三叠系上统延长组(T3y)都是侏罗系聚煤盆图1-2-l 核实区地层区划位置示意图地和含煤地层的基底。除此以外，区域地层系统构成还包括侏罗系、白垩系下统、第三系上新统和第四系更新统、全新统(详见表1-2-1)。表1-2-1 东胜煤田区域地层

9、简表系统组厚度(m)最小最大岩 性 描 述第四系全新统（Q4）025为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。上更新统马兰组（Q3m）040浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。不整合于一切地层之上。第三系上新统（N2）0100上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂岩。下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩，砾岩、夹有砂岩透镜体。不整合于一切老地层之上。白垩系下白垩统志丹群东胜组（K1zh2）40230浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂粒岩。泥岩、砂常互层，夹薄层泥质灰层。交错层理教发育。顶部常见一层黄色中粗沙砾岩，含砾，呈厚层状。伊金霍洛组（K1zh1）3080浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩

10、，粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗沙岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型斜层理。与下伏地层呈不整合接触。侏罗系中统安定组（J2a）1080浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。直罗组（J2z）1278灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩。下部夹薄煤层或油页岩含1号煤组。与下伏地层呈平行不整合。中下统延安组（J1-2y）78247灰灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。含2、3、4、5、6、7号煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。下统富县组（J1f）110上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥

11、岩互层，底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合。三叠系上统延长组（T3y）35312黄、灰绿、紫、灰黑色块状中粗砂岩，夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线。与下伏地层呈平行不整合接触。中统二马营组（T2er）87367以灰绿色含砂砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。东胜煤田大地构造单元为华北地台鄂尔多斯台向斜的东胜隆起区中东部(级构造单元)，四道柳找煤区处于东胜隆起区东部华北地台(见图2-3-2)经历了基底形成阶段和盖层稳定发展阶段之后，在晚三叠世末期开始进入地台活动阶段。在华北地台西部出现了大型的内陆拗陷盆地鄂尔多斯盆地。其构造形式总体为一宽缓的大向斜(台向斜)，核部偏西，中部、东部广大地区基本为水平岩

12、层。从大地构造发展来看，燕山运动初期(早侏罗世)东胜隆起区处于相对的隆起状态，沉积间断，普遍缺失这一时期的富县组(J1f)沉积，形成延安组与下伏地层延长组之间的假整合接触关系。燕山运动早期(早侏罗世)中期(晚侏罗世)盆地稳定发展，沉积了延安组(J1y)、直罗组(J2z)和安定组(J2a)。至燕山期末(白垩纪)盆地整体开始抬升、萎缩，喜山期(白垩纪末)盆地最终消失，由接受沉积转而遭受剥蚀，形成了第三系上新统(N2)与下伏地层延安组(J1-2y)的不整合接触关系。东胜煤田的基本构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾角一般15。四道柳找煤区与东胜煤田总体构造形态一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤

13、层倾角一般25，无断裂和较大的褶曲构造，但发育有宽缓的波状起伏。构造复杂程度为简单类型。图1-2-2 核实区大地构造位置示意图（二）矿区地层1、核实区地层核实区位于东胜煤田东缘，新生代地质营力的作用在这一带表现的较为强烈。含煤地层侏罗系中下统延安组上部被剥蚀，下部残存部分亦被枝状沟谷切割破坏。根据地表出露及钻孔揭露，井田地层主要有：三叠系上统延长组(T3y)，侏罗系中下统延安组(J1-2y)，第四系上更新统全新统(Q3-4)。现由老至新分述如下：1）三叠系上统延长组(T3y)：为核实区含煤地层的沉积基底，核实区内无出露，钻孔仅揭露该组地层上部，最大揭露厚度36.80m，据区域地层资料该组厚度大

14、于300m，岩性为灰绿色中、粗粒砂岩，局部地段为含砾砂岩，夹灰绿色、深灰色薄层状砂质泥岩或粉砂岩，发育大型板状、槽状交错层理。2）侏罗系中下统延安组(J1-2y)：为核实区主要含煤地层，在沟谷两侧大面积出露，按其岩性组合及沉积旋回特征，可划分为三个岩段。由于后期的剥蚀作用，第三岩段大部分被剥蚀，据钻孔统计为81.00184.50 m，平均125.45m，延安组残存厚度，其岩性组合为一套浅灰灰白色细、中粒砂岩、灰色深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，含少量钙质砂岩，与下伏延长组呈平行不整合接触。核实区内化石多为不完整植物茎叶化石，未见完整植物化石，难以准确确定属种。3）第四系(Q)：第四系按成因

15、可分为残、坡积砂土及黄土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q4al+pl)、风积砂(Q4eol)；厚度015.94m，平均9.91m，与下伏延安组呈不整合接触。2、核实区含煤地层核实区含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)，沉积基底为三叠系上统延长组(T3y)。延安组底界基本为一向南西倾斜的单斜构造，起伏不大。依据钻孔揭露，延安组地层在全区现存厚度106.24150.46m，平均132.41m。延安组(J1-2y)二岩段因受后期剥蚀而厚度不全。现将延安组(J1-2y)一、二岩段划分依据、岩性组合特征及含煤性分述如下：1）一岩段(J1-2y1)：从延安组底界至5煤组顶板砂岩底界止。下部岩性一般以灰

16、白色中细粒砂岩为主，具斜层理。上部岩性一般以灰色深灰色粉砂岩、砂质泥岩为主，发育水平纹理。该岩段含煤5、6两个煤组，含可采煤层4层，即5-1上、5-1、6-1、6-2煤层。根据钻孔揭露厚度为49.4482.08m，平均62.31m。与下伏三叠系上统延长组(T3y)地层呈平行不整合接触。2）二岩段(J1-2y2)：从5煤组顶板砂岩底界至3煤组顶板砂岩底界。岩性组合以深灰色砂质泥岩、泥岩，灰色细砂岩、粉砂岩为主，具水平纹理及脉状层理。该岩段3煤组因受后期剥蚀，个别地段火烧，只含有4煤组，含可采煤层两层，编号为4-1、4-2煤层。地表有出露，该岩段钻孔揭露厚度为33.3891.04m，平均63.10

17、m。（三）构造核实区位于东胜煤田东北部，其构造形态与东胜煤田总体构造形态基本一致，总体构造形态为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层走向220左右，倾角13，未见大的褶皱与断层，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。区内未见岩浆岩体。构造复杂程度确定为简单类型，即类型。1.2.2井田水文地质条件一）核实区地形地貌、水文气象特征简述核实区地处鄂尔多斯高原东北部，总体地形四周低，中部较高。海拔标高13901420m，具剥蚀、侵蚀性高原丘陵地貌特征。敖家沟西梁煤矿位于东胜煤田东北部的四道柳找煤区的北西部是区域性单斜储水构造单元的组成部分。核实区地处鄂尔多斯高原东北部，总体地形北高南低，海拔标高1436.30m(

18、北部)1327.30m(东界)，地形起伏较大，切割强烈，沟谷纵横，具侵蚀性高原丘陵地貌特征。区内地表水系较为发育，熬包圪旦石家梁为详查区南北的天然地表分水岭，分水岭西部的熬包沟、娘娘庙沟向西南流出区外，汇入束会川；分水岭东部的公沟、忽吉尔图沟向东南流出区外，汇入四道柳川，束会川与四道柳川又向南注入勃牛川。区内所有沟谷均无常年地表迳流，只有在雨季大雨过后会形成短暂的洪水。核实区气候干燥，冬寒夏热，昼夜温差较大，多风少雨，沙尘暴时有发生。属于干旱区半干旱的大陆性高原气候区。二）地下水的补给、迳流、排泄条件核实区地下水的补给、迳流、排泄条件受地形地貌、水文气象、地质及水文地质条件等综合因素控制，不同

19、含水层各有异同。1、潜水：核实区潜水主要赋存于第四系冲洪积(Q4al+pl)砂砾石层中，潜水主要接受大气降水的垂直渗入补给，其次接受基岩承压水的迳流补给与缓慢的越流补给。由于本区降水量小，所以潜水的补给量也较小。潜水一般沿河流流向迳流。潜水的排泄方式有沿河流流向的迳流排泄，人工挖井开采排泄，蒸发排泄等。2、承压水：核实区承压水主要赋存于侏罗系中下统延安组(J1-2y)砂岩中，J1-2y地层在区内沟谷两侧广泛出露，因此，承压水在出露处直接受大气降水的垂直渗入补给。承压水一般沿地层走向即东南方向迳流。承压水仍以侧向迳流排泄为主，也有人工挖井开采排泄及向潜水含水层排泄。矿床最低侵蚀基准面标高1327

20、.30m，矿井最低排泄面标高1269.47m。三）核实区水文地质条件1、含隔水层水文地质特征1）第四系(Q)松散层潜水含水层：岩性以灰黄色残坡积砂土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q4al+pl)为主，据S8号钻孔揭露，厚度8.50m，一般小于5m，在全区分布广泛。残坡积砂土(Q3-4)主要分布在梁峁及山坡之上，地形不利于储存地下水，为透水不含水层。冲洪积砂砾石(Q4al+pl)分布在各大沟谷中，构成松散层潜水的主要含水层。据地质及水文地质填图调查资料：含水层厚度一般在3m之内，地下水位埋深11.5m，涌水量Q=0.0612L/s，原详查区比照据邻区准格尔召新庙矿区资料：涌水量Q=0.033L/s

21、，渗透系数k=0.0737m/d，地下水化学类型为HCO3Ca型水。水质一般较好，含水层富水性弱，因大气降水量较小，补给条件较差，补给量也不大。潜水含水层与承压水含水层的水力联系较小，与地表短暂的洪水的水力联系密切。2）第三系上新统(N2)半胶结岩层隔水层：岩性为暗红色、紫红色砂质泥岩和泥岩，呈半胶结状态，含丰富层状分布的钙质结核，据钻孔揭露地层厚度4.0019.30m，平均9.62m，在全区分布较广，主要分布在梁峁及山坡之上。该地层透水性能差，富水性极其微弱，可视为相对隔水层。由于被沟谷切割的支离破碎，连续性差，所以只能起局部隔水的作用。3）侏罗系中下统延安组(J1-2y)碎屑岩类承压水含水

22、层：岩性为灰白色中粗粒砂岩、深灰色砂质泥岩与泥岩，夹粉砂岩、细粒砂岩及煤层。据7个钻孔揭露，地层厚度106.00150.50m，平均132.28m，全区赋存，分布广泛，地表主要出露在沟谷两侧。含水层厚度28.2847.60m，平均39.31m。厚度变化不大，南北部较厚，中部相对较薄。根据区外A06号钻孔抽水试验资料，地下水位标高1332.06m，涌水量Q=0.0513L/s，单位涌水量q=0.00386L/sm，渗透系数k=0.00561m/d。根据邻区淖尔壕矿区资料：涌水量Q=0.209L/s，单位涌水量q=0.00398L/sm，渗透系数k=0.0246m/d，水温10，溶解性总固体212

23、mg/L，PH值7.4，地下水类型为CaHCO3型水。因此含水层的富水性弱，导水性能差，由于大气降水的补给量小，地下水迳流条件差，所以含水层的补给条件差。含水层与上覆潜水含水层的水力联系较小，而与大气降水有一定的水力联系。该含水层为详查区的直接充水含水层。4）侏罗系中下统延安组（J1-2y）6煤组底部相对隔水层：岩性主要为深灰色砂质泥岩、泥岩及粉砂岩，厚度2.9010.50m，平均6.26m，隔水层的厚度较稳定，分布连续，隔水性能较好。5）6煤组底三叠系上统延长组（T3y）碎屑岩类承压水含水层：岩性主要为灰绿色中、细粒砂岩，夹粗粒砂岩，地表没有出露，钻孔揭露含水层厚度22.8034.16m，平

24、均27.11m，未揭穿，厚度较为稳定。据邻区资料：涌水量Q=0.08L/s，单位涌水量q=0.0007L/sm，渗透系数k=0.0238m/d，含水层的富水性弱，透水性能差。2、地表水、老窑水对矿床充水的影响核实区地表水系较发育，沟谷纵横。这些沟谷均无常年地表迳流，只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪水。地表洪水一般通过井口，风口等通道直接向未来矿井充水，因此，必须做好井口、风口等人工通道的防洪堵水工作，以防地表水对矿井的充水。区内目前没有老窑及生产小窑，但近年来，随着东胜煤田的大规模开发建设，核实区周围的生产矿井在未来几年中会逐年增加，采空区的面积与积水量也在不断增大。因此，未来煤矿开采，

25、在边界附近要密切注视周围矿井的采掘情况，以防勾通邻近采空区，防止涌水事故的发生。四）矿坑涌水量预测1、矿床充水因素及其水文地质边界确定核实区第四系冲洪积(Q4al+pl)潜水含水层的富水性弱，涌水量一般较小，与煤系地层承压水含水层水力联系较小，是矿床的次要充水因素，就全区来看，矿床的主要充水因素还是煤系地层承压水，本次主要预测煤系地层承压水对矿坑的涌水量。确定的水文地质计算边界即为详查区边界。2、计算方法及水文地质参数选择根据核实区水文地质条件，分析矿床充水因素，敖家沟西梁煤矿涌水量来计算本区矿坑涌水量。选择计算公式为：式中：F0-已知矿区面积（km2）；F-本详查区面积（km2）；Q0-已知

26、矿区矿坑涌水量（m3/d）；Q-本核实区预测的矿坑涌水量（m3/d）；已知核实区的水文地质参数为：F0=0.889km2；Q0=32m3/d；F=4.30km2。则：Q=154.78 m3/d3、计算结果及其可靠性评述在矿坑涌水量预测中，所确定矿床的充水因素及其水文地质边界正确，选择的计算方法及水文地质参数合理，因此，预测的矿坑涌水量可靠性较高，推荐作为矿山开采设计的矿坑涌水量。这次预测的是全矿区开采的矿坑最低开拓水平的涌水量，未来煤矿初期局部开采时，矿坑涌水量可能会减少；由于主要充水含水层与大气降水有一定的水力联系，与河床潜水含水层的水力联系一般较小，因此，在雨季开采或勾通河床潜水时，矿坑涌

27、水量则会明显增大。通过对周围生产矿井实际涌水量观测，涌水量一般1030m3/d，涌水量均较小。五）核实区供水水源评价经过以上论证可知。预测的矿坑涌水量不大，但水质较好，所以可以考虑矿坑水的排供结合与综合利用，可作为矿区供水水源的一部分。核实区内没有可作为供水水源的地表水体，基岩承压水含水层的富水性弱，水量小，也没有较大的供水意义。而核实区西部和东部的束会川与四道柳川第四系潜水含水层的富水性较强，地下水量较为丰富，水质良好，采用大口井或地下截伏流法取水，可以获得较为丰富的地下水量，是未来矿区的主要供水水源。五）核实区水文地质勘查类型核实区直接充水含水层以孔隙含水层为主，直接充水含水层的富水性微弱

28、，补给条件较差，迳流条件差，以大气降水为主要充水水源之一；直接充水含水层单位涌水量q0.1L/sm，区内地形有利于自然排水，无地表水体，水文地质边界简单。因此，矿区水文地质勘查类型划分为第一类第一型孔隙充水的水文地质条件简单的矿床。1.2.3其它开采技术条件1、瓦斯：钻孔煤层瓦斯成分测定：CH4在0.0012.10%，CO2 4.8011.69%，N2 76.2192.72%，属二氧化碳氮气带、氮气沼气带，即瓦斯风化带均为低沼气煤层。据小窑调查亦未发生过瓦斯爆炸事故，故本区一般无破坏性瓦斯危害。2、煤尘：本次工作未做爆炸鉴定，但据邻区（勃牛川普查区）鉴定结果：火焰长度均大于400mm，抑制煤尘

29、爆炸最低岩粉量为80%，有爆炸性。煤层挥发份是煤尘爆炸的重要影响因素，区内煤层挥发分均在30%以上，煤层均有煤尘爆炸危险性。3、煤的自燃：据相邻勘查区勃牛川详查对6煤层自燃倾向等级测定结果，为易自燃煤，着火温度小于305。4、地温据钻孔简易地温测量成果，最大地温梯度1.6/100M，平均1.2/100M，小于3/100M，无地温异常，故本区属正常地温区。核实区地质环境类型为：第一二类矿区地质环境质量良好中等。5、煤层顶底板岩性1）煤层顶底板岩石的工程地质特征：核实区煤层顶底板岩石主要为深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩，次为浅灰色粉砂岩、灰白色细粒砂岩及灰黑色炭质泥岩。岩石抗压强度8.926.18M

30、Pa，为软弱岩石，生产中留0.50m顶煤防止顶板冒落。根据邻区淖尔壕详查区H03号钻孔岩石物理、力学性质试验成果：岩石的孔隙率10.8018.23%，含水率1.163.12%，吸水率3.828.12%，弹性模量1.21044.35104Et，泊松比0.160.31，吸水状态抗压强度0.6324.0MPa，自然状态抗压强度8.221.6MPa，普氏系数0.842.20，软化系数0.440.87，抗拉强度0.53.8MPa。2）岩石与岩体质量评述：根据敖家沟煤矿井下实际开采资料以及详查地质成果，自然状态下岩石的节理裂隙不太发育，岩芯较完整，岩石质量指标(RQD)值为2089%，平均63%，岩体质量

31、指标(M)值为0.0060.06。因此，自然状态下岩石质量等级为级，即岩石质量中等，岩体中等完整；岩体质量等级为级，岩体质量差坏。但是岩石暴露或遇水后，质量差异较大。砂岩类一般耐风化，遇水后质量变化也不明显。而泥岩类易风化破碎，遇水后易崩解破坏，岩石强度明显降低，岩体质量也会变差。因此区内岩石与岩体的质量均较差。3）风化带、不良自然现象及工程地质问题论述：核实区第四系松散岩层与第三系半胶结岩层虽然分布广泛，但因流水侵蚀作用强烈，沟谷发育，切割较深，基岩大面积出露，风化作用强烈。根据钻孔揭露及地质填图成果：沟谷底部基岩风化带较浅，一般小于5m，而沟谷两侧特别是孤立山头周围的基岩风化带较深，一般3

32、050m，不同岩石风化带深度的差异也较大，钙质填隙的坚硬砂岩类风化带较浅，易风化的软弱泥岩类风化带较深。综上所述：核实区岩石质量指标(RQD)值平均为63%，岩体质量指标(M)平均值为0.033，岩石质量中等，岩体中等完整，整体稳固性也较好。但煤层顶底板岩石的力学强度低，岩石均为软弱岩石，遇水软化变形，甚至崩解破坏。因此煤层顶底板岩石的稳固性较差。在今后生产中应加强探测工作，取得准确结论，然后采取对应防治措施，确保安全生产。1.3 煤层的埋藏特征核实区含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)，厚度106.24150.46m，平均132.41m，含有4、5、6三个煤组。根据9个见煤钻孔(熬家沟

33、详查区施工6个与四道柳找煤施工3个钻孔)资料统计，共含煤411层，平均7层，厚度5.5610.25m，平均7.93m。含煤系数5.99%。煤层倾向西南，倾角一般13。全区各煤层特征见表1-2-2根据四道柳找煤报告及熬家沟煤矿煤炭详查报告的岩煤层对比结果，核实区煤组及主要煤层稳定程度为局部稳定较稳定类型，全区主要可采煤层有4层，编号为5-1上、5-1、6-1及6-2煤层。据9个见煤钻孔资料统计，全区含可采煤层总厚度4.738.50m，平均6.65m，可采煤层含煤系数为5.02%。共见可采煤层6层，编号为4-1、4-2中、5-1上、5-1、6-1及6-2号煤层。其中4-1、4-2中号煤层均为零星可

34、采的不稳定煤层；5-1上、6-2号煤层为大部可采的较稳定煤层；5-1、6-1号煤层为全区可采的稳定较稳定煤层；5-1上、5-1、6-1及6-2号煤层也是本区的主要可采煤层。全区各煤层特征见表1-2-2。编号煤层厚度(m)可采厚度(m)层间距(m)稳定性可采程度对比可靠程度煤组层号44-1较稳定不稳定零星可采较可靠4-2中较稳定零星可采较可靠55-1上较稳定大部可采较可靠5-1稳定较稳定全区可采可靠66-1稳定较稳定全区可采可靠6-2较稳定大部可采较可靠4-1煤层：位于延安组二岩段中部，地表有出露，除A02号孔施工在露头外，A06号孔尖灭，其它钻孔均有见煤点分布，除区外S8号孔见可采点外，全区见

35、煤点均不可采。厚度02.05m，平均0.74m。煤层结构简单，不含夹矸，顶底板岩性均为砂质泥岩。与4-2中煤层间距平均17.07m，属零星可采的较稳定不稳定煤层。核实区内不可采。4-2中煤层：位于延安组二岩段下部，地表有出露，除A02号孔尖灭外，其它各钻孔均有见煤点分布，只有A05及A06号钻孔可采，其它见煤点均不可采。厚度01.68m，平均0.89m。煤层结构简单，不含夹矸，顶底板岩性为砂质泥岩及泥岩。与5-1上煤层间距平均为23.12m。属零星可采的较稳定煤层。核实区内不可采。5-1上煤层：位于延安组一岩段顶部，南部A05、A06号孔尖灭，其它钻孔均有见煤点分布。除A04号孔不可采外，该煤

36、层在本区东北部均可采。厚度01.68m，平均0.89m；可采厚度0.801.68m，平均1.38m。该煤层无夹矸，厚度变化不大。直接顶板岩性为砂质泥岩，底板为泥岩、细砂岩。与5-1煤层间距平均为4.93m。属大部可采的较稳定煤层。5-1煤层：位于延安组一岩段上部，为区内主要可采煤层。厚度1.503.25m，平均2.59m。该煤层无夹矸，煤层厚度大，层位稳定，全区可采。顶底板岩性均为泥岩、砂质泥岩。与6-1煤层间距平均为13.38m。属全区可采的稳定较稳定煤层。6-1煤层：位于延安组一岩段中部，全区可采，可采厚度0.831.70m，平均1.30m。该煤层无夹矸，虽煤层厚度小但稳定。该煤层向东部有

37、增厚的趋势。顶板岩性为砂质泥岩、粉砂岩，底板岩性为泥岩。与6-2煤层间距平均为13.28m。属全区可采的稳定较稳定煤层。6-2煤层：位于延安组一岩段下部，除A05号钻孔尖灭，A06号钻孔不可采外，其它钻孔均可采，厚度稳定，变化不大。为单一煤层，大部可采。煤层厚度01.30m，平均0.93m。可采厚度1.051.30m，平均1.20m。顶底板岩性均为砂质泥岩、泥岩。属大部可采的较稳定煤层。核实区内除上述可采煤层之外，尚发育其它不可采煤层, 3-1煤层只在核实区外的S09号钻孔中可见，厚度2.05m，与其它钻孔不相连，故无法估算资源储量。A04、S08钻孔在4-1煤层上部4.1910.95m处发育

38、有12层0.250.35m的薄煤线；4-2中煤层上部3.756.70m处发育1层0.350.45m的薄煤线，上述各薄煤线仅在区内个别钻孔零星发育，无法对比。另外区内除A05号钻孔外，其它钻孔均在6-2煤层上部发育一层0.300.50m薄煤线。与6-2中煤层间距0.804.50m。由于其在区内无可采点，原详查区未进行编号及估算资源储量，故本次核实也不估算资源储量。总体评价核实区煤层稳定程度属较稳定类型表1-2-4 敖家沟西梁各煤矿资源储量估算煤层利用容重一览表 单位 t/m3煤 煤层编号矿区名称4-15-1上5-16-16-2中原熬家沟详查区/1.301.291.281.29原敖家沟煤矿/1.3

39、51.351.391.39原魏家塔煤矿1.331.351.351.351.39第2章 井田境界与储量2.1井田境界敖家沟西梁煤矿位于内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区24勘探线之间，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。在其地理坐标为：东经：11016001102151；北纬： 393812 394127。内蒙古自治区国土资源厅于2005年6月8日为原敖家沟煤矿颁发的采矿许可证，证号1500000220443，矿区面积0.968km2，开采标高13041284m，有效期至2005年12月，矿区范围由4个拐点圈定。内蒙古自治区国土资源厅于2002年12月21日为原魏家塔煤矿颁发的采矿许可证，证号1500

40、000220445，有效期至2005年12月，面积0.1598km2，开采标高13041284m，井田范围由4个拐点圈定。 内蒙古自治区国土资源厅于2003年8月7日为原准格尔旗神山煤炭有限责任公司授予探矿权，勘查许可证证号1500000310418，勘查项目名称为内蒙古东胜煤田熬家沟区煤(炭)地质勘探。勘查面积3.69km2，其范围由12个拐点圈定。内蒙古自治区国土资源厅于2006年2月12日以“内国土资采划字20060046号”文为准格尔旗神山煤炭有限责任公司进行了“划定矿区范围批复”，矿山名称为准格尔旗神山煤炭有限责任公司敖家沟西梁煤矿(其范围含原敖家沟煤矿与原熬家沟详查区)，并扩大了井

41、田范围，面积10.7480km2，开采标高13041284m，划定矿区范围由21个拐点圈定。详见表2-2-1。 表2-2-1 敖家沟西梁煤矿及原煤矿范围各拐点直角坐标一览表拐点编号XY拐点编号XY原敖家沟煤矿新划定敖家沟西梁煤矿14393190.0037440200.0014395120.0037442450.0024393190.0037441000.0024395130.0037444470.0034391960.0037441000.0034394230.0037445040.0044392000.0037440200.0044393230.0037442890.00原熬家沟详查区543

42、92850.0037442350.0014392838.8037438860.7064392850.0037441560.0024392830.4037439933.3074392180.0037441000.0034393293.0037439936.9084391950.003741000.0044393287.5037440652.0094390960.0037440650.0054393225.8037440651.50104390050.0037440650.0064393228.5037440174.80114390055.0037439550.0074391965.0037440

43、165.00124390920.0037439612.0084391961.3037440641.80134390870.0037438250.0094390049.1037440627.00144391450.0037438360.00104390057.4037439554.90154392590.0037438820.00114391445.3037439564.90164392838.0037438860.00124391450.9037438849.70174392850.0037439950.00原魏家塔煤矿184393300.0037439950.0014392945.00374

44、41000.00194393300.0037441670.0024392945.0037441450.00204393650.0037442160.0034392650.0037441420.00214394050.0037442390.0044392500.0037441000.00标高13041248m本次核实煤层实际赋存标高为13901260m。注:(122b)为控制的经济基础储量；(333)为推断的内蕴经济资源量；(334)?为预测的资源量 经计算，矿井设计储量为49050kt，详见2-2-3。2.2 地质储量的计算表2-2-3 矿井设计储量汇总表 煤层编号工业储量（万吨）永久煤柱损失

45、（万吨）设计储量（万吨）井田境界5-1上11125810545-1207210819646-11031549776-296050910合计517527049052.3可采储量的计算矿井留设的开采保护煤柱有：矿井工业场地、井筒及开拓大巷保护煤柱，主要巷道间煤柱及巷道两侧煤柱均按30m宽留设。矿井工业场地及井筒保护煤柱是在其边线外留出保护等级围护带宽度，然后按照表土移动角45，岩层移动角72计算出各岩层的水平移动长度，所有岩层水平移动长度之和即为围护带外煤柱的宽度。矿井设计可采储量按下式计算：ZK=(Zs-P)C式中：ZK矿井设计可采储量，kt；Zs矿井设计储量，kt；P开采煤柱损失，kt；C采区

46、回采率。矿井设计可采储量汇总表见2-2-4表2-2-4 矿井设计可采储量汇总表 （万吨）煤层编号设计储量（万吨）开采保护煤柱损失开采损失合计设计可采储量5-1上10542958879225-119645310816119206-19772754818556-2 910245074797合计49051332704034494第3章 矿井工作制度及生产能力3.1 矿井工作制度矿井设计年工作日300d，每天三班工作（两班半生产，半班准备），日净提升时间14h。3.2 矿井生产能力及服务年限3.2.1矿井生产能力根据煤炭市场供求关系及该矿生产环节能力情况，确定矿井技术改造后生产能力为600kt/a。3

47、.2.2矿井服务年限 矿井设计服务年限计算公式：T=ZK/KA式中：T矿井设计服务年限，a；ZK矿井可采储量，kt；A矿井设计生产能力，kt/a；K储量备用系数，取K=1.4；T=53 a应留有建井时间和准备时间，则时间大约为：T=55 a第4章 井田开拓4.1 井田开拓方式的确定4.1.1开拓方案本矿井可采煤层为5-1上煤层5-1煤层6-1煤层6-2煤层，四层煤，矿区面积为6.2 km2煤层倾角为1-2是进水平煤层方案一：立井开拓一般储量丰富，煤层埋藏较深，走向和倾斜长度比较大，各种厚度和各种倾角的煤层或煤层群，尤其是急斜煤层或煤层群，一般多采用立井开拓。方案二:斜井开拓表土不厚、地质和水文

48、地质比较简单，埋藏不深的缓斜煤层或煤层群，一般多采用斜 井开拓。根据以上比较本矿井使用方案二，斜井开拓。 4.1.2井筒位置、形式、数目及通风方式（一）、井筒位置、形式及数目1、主斜井：半圆拱形断面，净宽3.40m，净断面积8.62，倾角5，斜长422.72m，锚喷支护，安装胶带输送机担负运煤任务。担负矿井煤炭提升、进风兼作安全出口。2、副斜井：半圆拱形断面，净宽3.0m，净断面积8.03，倾角6，斜长182.00m，锚喷支护，担负辅助提升任务。担负矿井辅助提升、进风兼作安全出口。3、回风斜井：半圆拱形断面，担负全矿井的回风任务兼安全出口（二）、通风方式根据开拓布署，矿井采用主、副斜井进风，回

49、风斜井回风的通风方式。主扇的工作方式采用抽出式。4.1.3开采水平的划分 单水平开采，为1290水平4.2 达到设计生产能力时工作面的配备4.2.1回采工作面长度回采工作面长度为160m，主要结合本矿煤层赋存条件，考虑工作面刮板输送机铺设长度、工作面支护难易程度、工作面产量等因素确定。4.2.2工作面的个数、产量及装备矿井达到设计生产能力时，在5煤层中布置一个回采工作面。工作面年推进度为1260m，采煤工作面生产能力按下式计算：A=MILrC式中：A回采工作面年生产能力，t/a；M回采工作面采高，m；I回采工作面长度，m；L回采工作面年推进度，m；r煤的容重，1.38t/m3；C工作面回采率，

50、95%。A=528595.2 t/a符合第5章 矿井基本巷道及建井计划5.1 井筒、石门与大巷5.1.1井筒特征表2-5-1 井筒特征表 井筒名称项 目主斜井副斜井回风斜井井口坐标(m)纬 距(X)4393096.6214392968.9154392848.67经 距(Y)37440339.38037440314.37437439866.19标 高(m)井 口(Z口)+1331.000+1337.77+1347.000方位角 (度)4500003150000倾 角 (度)36622斜长 (m)422.72182.0064净宽 (m) 3.403.03.0平硐支护支护形式表土段砌碹砌碹砌碹基 岩

51、锚喷锚喷锚喷支护厚度(m)表土段300300300基 岩100100100断面积(m2)净8.628.038.03掘进表土段11.6311.2011.20基 岩9.569.339.33平 硐 装 备装备一台带宽800mm的带式输送机无轨胶带轮车。5.1.2井底车场各硐室主要硐室均采用半圆拱断面，荒料石砌碹。在副暗斜井井底车场设有：中央变电所、中央水泵房、管子道、水仓、等候室、调度室及消防材料库，在轨道运输大巷南侧设有爆破材料发放硐室。井底车场巷道及硐室支护形式采用砼碹支护5.1.3巷道断面和支护形式巷道断面尺寸根据运输、通风、行人、管线敷设等要求而定，各类巷道视围岩条件、服务年限、用途等不同，

52、采用不同的断面及支护形式。矿井技改掘进巷道主要为暗斜井、大巷及顺槽，采用炮掘方式，根据岩土特征、煤层顶底板特征及支护技术的发展，设计暗斜井、大巷及上山采用锚喷支护，顺槽采用裸锚杆支护，其中暗斜井为半圆拱形断面、大巷为半圆拱形，上山和顺槽为矩形断面。5.2 井底车场采用胶带输送机代替矿车运煤，煤炭经输送机直接送入煤仓，井底车场只担负辅助运输任务，故车场形式和线路结构可简化。 5.3 建井工作计划5.3.1巷道掘进进度指标巷道掘进进度以满足回采工作面正常接替为原则，根据煤炭工业矿井设计规范,巷道掘进进度指标采用如下数值：立井井筒： 表土50m/月；基岩80m/月；斜 井：90 m/月；半煤岩巷：2

53、00250 m/月；煤 巷：250280 m/月；硐 室：岩500m3/月，煤600 m3/月第6章 采煤方法6.1 采煤方法根据5号煤层赋存情况，煤层厚度0.801.68m，平均1.38m，赋存稳定，直接顶板岩性为砂质泥岩，底板为泥岩或细砂岩。考虑矿井生产能力及管理水平，提出两种采煤方案。方案一：布置一个综合机械化工作面方案二：布置两个高档普采工作面方案一布置一个综合机械化工作面，机械化作业，工人劳动强度低，产量稳定，但要求勘探程度、技术管理水平较高，矿井生产受地质条件影响较大，工作面装备投资高。方案二布置两个高档普采工作面，机动灵活，矿井生产受地质变化影响较小，投资较省。缺点是工人劳动强度

54、大，不安全因素较多。从上述比较可以看出，方案二装备投资比方案一多约500万元，但从目前国内地方煤矿开采现状及煤炭市场需求，设计推荐方案一是比较积极稳妥的。根据该矿煤层赋存和开采技术条件以及管理水平，本着投资少、见效快、安全性好和回采率高的原则，结合该矿目前的开采技术及管理水平，确定采用倾向长壁采煤方法。采空区采用(强制放顶)全部垮落法管理顶板。6.2 确定采（盘）区巷道布置和要素6.2.1巷道布置单一倾斜长壁采煤法巷道布置简单十分简单，本采区为俯斜长壁综采工作面。自运输大巷开掘带区下部车场和进风行人斜巷，掘进分带运输巷至上部边界。倾斜长壁采煤法取消了采区上山，分带斜巷通过联络巷直接与运输大巷相

55、连。运输系统少了一个环节，但分带斜巷一般都很长，辅助运输比较困难。6.2.2 回采工艺与劳动组织（1） 概述 工作面采用倾斜长壁采煤法，采用全部跨落法处理采空区，对于中型矿井，采用综合机械化采煤回采工艺。（2） 确定回采工作面长度及工作面推进长度 综采工作面的长度一般为150-220m,根据矿井的实际情况，开采第一水平时将工作面确定为200m 影响综采工作面连续推进度的主要经济因素时搬家费和巷道掘进费。再我国当前设备条件下，工作面连续推进方向长度以不小于10001200m为宜。本矿井工作面长度为1000m.（3） 确定开采方向 沿煤层仰斜开采顺序，采用后退式开采，U型通风，风流系统简单、漏风小便于管理。第7章 井下运输7.1 运输系统和运输方式的确定7.1.1运输方式： 在运输斜巷中铺设胶带输送机，在工作面附近设一台刮板输送机，运料斜巷铺设轨道。 7.1.2运输系统运煤系统：综采工作面（可弯曲刮板输送机）工作面运输斜巷（可伸缩胶带输送机）带区煤仓运输大巷主斜井（箕斗）地面。通风系统：地面副斜井进风行人斜巷运输斜巷采煤工作面回风运料斜巷回风大巷回风井地面。掘进工作面通风采用局扇压入式通风，局扇型号为JBT52-2、功率为52Kw。从回采工作面到井底车场运输系统的叙述，并计算各运输环节的长度和货载量。运输系统应配合井田开拓和采煤方法设计予以确