昌荣煤矿开采技术学士学位论文.docx

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昌荣煤矿开采技术学士学位论文

目录

　　第一章　矿井概况

　　第一节概况

　　第二节矿井现状

　　第二章矿井地质

　　第一节地层

　　第二节地质构造

　　第三节煤层、煤质

　　第四节开采技术条件

　　第三章采区生产能力及服务年限

　　第一节水平及采区划分

　　第二节采区储量

　　第三节生产能力及服务年限

　　第四章采区布置

　　第一节采区巷道布置

　　第二节巷道掘进

　　第三节采煤方法

　　第五章通风与安全

　　第一节概况

　　第二节通风

　　第三节通风设施及防止漏风、降低风阻措施

　　第六章主要设备

　　第一节提升设备

　　第二节排水设备

　　第三节通风设备

　　第四节压风设备

　　第七章采区供电

　　第一节供电方式

　　第二节电力负荷

　　第三节采区供电

　　第四节井下通讯

　　第八章安全监测监控系统

　　第九章　安全技术措施

　　第一节瓦斯灾害防治措施

　　第二节　综合防尘措施

　　第三节　消防火措施

　　第四节　水害防治措施

　　第五节　顶板事故防治措施

　　第六节　运输事故防治措施

　　第七节　提升事故防治措施

　　第八节　电气事故防治措施

　　第九节井下安全监控系统及自救器配备

　　第十节矿山救护

　　第十章技术经济

　　第一节建井工期

　　第二节劳动定员及劳动生产率

　　第三节建设投资估算

　　第四节采区设计主要技术经济指标

附图

1巷道断面图

　　2地质剖面图

　　3煤系地层综合柱状图

　　4开拓方式平、剖面图

　　5北一采区巷道布置及机械设备布置图

　　6北一采区巷道布置剖面图

　　7采煤方法图

8通风系统及网络图

9消防、防尘洒水管路图

10避灾路线图

11压风管网布置图

12矿井安全监控及人员定位传感器布置图

13矿井安全监控及人员定位系统图

14矿井运输系统图

15矿井通讯系统图

16井下供电系统图

第一章　矿井概况

　　第一节概况

　　一、位置及交通

　　昌荣矿业位于矿山位于大足县城东南方位（103°），直线距离23.5km，隶属大足县万古镇新石村所辖。

主井口（80）坐标为X=3336675.133，Y=35658175.788，Z=+294.42m；地理坐标：

东经106°38′32″，北纬：

30°08′20″。

矿区有简易公路2km向北至龙湖槽，与大足—兴隆公路相接，交通运输较为方便，矿区位置见图1-1-1。

二、地形地貌及河流

矿区为一低山丘陵地形，地貌受构造控制，属构造侵蚀地貌。

地势东南高，西北低。

矿区内最高处为风井北侧山头，海拔标高+474m，最低处位于矿区主井附近，海拔标高+280m，最大相对高差194m。

属构造剥蚀侵蚀低山丘陵地貌，矿区地形坡角一般15～25°左右，地形起伏较大，沟河纵坡度一般20%，切割深度一般13～24m。

矿区地貌类型单一，地形简单。

三、地表水系

矿区属嘉陵江水系，地表无常年性河流，矿区范围内地形坡度起伏较大，受大气降雨补给，矿区内无大的河流、水库、堰塘等大型水体，仅有季节性冲沟，纵向坡度7.9%～14.7%，切割深度8m～12m，最底浸蚀基准面178m。

地表水体对开采基本无影响。

　　四、气象及地震

　　1、气象

　矿区属夏季炎热多雨、冬季寒冷少雨及春、秋温暖潮湿的亚热带季风湿润气候，最高气温达43℃，最低气温-5.2℃，年平均气温15℃，多年平均降水量1132.2mm，最大年降水量1636.3mm，最小年降水量801.1mm，每年降水量主要集中在4～9月份，年平均水面蒸发量1117.2mm，全年有霜期主要集中在12月至次年2月，相对湿度年平均值为69%。

以北西风为主，最大风速2m/s。

　　2、地震

　根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《中国地震烈度区划图》（1990），矿区地震设防基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.45s（调整值）。

　　五、矿区经济

矿区经济主要以农业为主，农村劳动力充足。

矿区建材以石材为主，其它建材需在外地购买。

　　第二节矿井现状

　　一、矿井开拓

　　矿井采用平硐+暗斜井开拓，分区式通风方式，机械抽出式通风方法。

　　矿区范围内现共有4个井筒，即主平硐、副平硐与南风井、北风井。

　　主平硐位于矿井中部，主平硐井口坐标：

X=3282602.502，Y=35592881.651，Z=+290.529m;副平硐井口坐标：

X=3282568.068，Y=35592875.646，Z=+288.813m;南风井井口坐标：

X=3282518.06，Y=35592986.904，Z=304.101m，北风井井口坐标：

X=3283223.02，Y=35593395.82，Z=306.493m。

　　二、水平划分、采区划分与标高

　　矿井许可开采标高+350m～+80m，垂高270m;矿井南北走向长约3.375km，东西倾斜宽约0.55km;煤层平均倾角47°。

　　三、矿井生产能力

　　矿核定生产能力9.0万t/a。

而实际矿井现有生产能力仅为3.0万t/a左右。

矿井现开采煤层为K10煤层，开采标高+140m。

矿井共有2个采煤工作面，采煤方法为仰斜壁式采煤法，落煤方式为放炮落煤，全部垮落法管理顶板，工作面的煤为自溜，平巷为人力运输。

工作面木支柱支护，局部充填管理采空区。

最大控顶距为3.4m，最小控顶距为2.6m。

　　四、主要生产系统

（1）提升运输系统

矿井为两级提升系统，第一级安装JTPB1.2×1.0绞车，电机功率75kW，转速740r/min，电压380V，绳速1.84m/s，提升煤车2个，矸石车2个。

第二级安装JTPB1.0×0.8绞车，电机功率55kW，提升煤车2个，矸石车2个。

井下采用1.0吨U型矿车，2.5t机车运输。

（2）矿井通风系统

矿井目前通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式。

矿井总进风矿井777m3/min，总回风799m3/min。

安设FBCZ-6-№13A型通风机2台，电机功率18.5kW，风机风量范围13～30m3/s，负压范围100～550Pa。

（3）矿井排水系统

该矿井下采用两级排水方式，+185m水泵房安装D85－45×6型水泵2台，电机功率110kw，＋140m水泵房安装D85－45×3型水泵2台，电机功率55kw。

两级排水系统各敷设两趟Ф219×8mm的无缝钢管，水仓容积300mm3，基本满足矿井排水需要。

（4）瓦斯监测监控和人员定位系统

矿井目前安设KJ90NB监测监控系统一套，共设分站5个，各类传感器14个。

矿井安设KJ133人员定位系统一套，共设分站3个，基本能够覆盖主要地点。

（5）矿井供电系统

矿区目前为单回路电源供电，由大足县万古35kV/10kV降压站10kV架空线至矿地面配电所，供电线路为LGJ-3×70mm2钢芯铝绞线，长度4.5km。

设计拟从万古35kV/10kV向家大坳降压站架设10kV架空线至矿地面配电所，供电线路为LGJ-3×70mm2钢芯铝绞线，长度6.0km。

前方电源可靠，为不同降压站供给，正常情况下一回路运行，另一回路带电备用，矿井电源容量满足生产需要，符合《规程》要求。

（6）地面生产系统

井下的煤炭经矿车运到地面储煤翻煤处，经人工翻煤到地面露天煤坪，煤炭以汽车运输到各用户。

矸石经矿车运出地面，经人工翻矸到地面临时堆矸处，供附近矸砖厂利用。

由于运输条件限制，运量较小，该矿煤炭外运全部实行汽车运输。

　　第二章矿井地质

　　第一节地层

　　一、矿井出露地层

　矿区出露的地层依次有侏罗系下统珍珠冲组（J1z），分布在矿区西侧；三叠系上统须家河组煤系地层（T3xj），集中分布在矿区中部；三叠系中统雷口坡组（T2l），分布在矿区东侧。

现将矿区内出露的地层由老到新分述如下：

1、三叠系中统雷口坡组（T2l）

灰色薄层至中厚层状石灰岩，上部为白云质灰岩及含透镜状黄绿色钙质泥岩，底部有厚约3.5m的盐溶角砾岩。

与三叠系上统须家河组煤系地层（T3xj）呈假整合接触。

2、三叠系上统须家河组煤系地层（T3xj）　　　　　　　　　　　　

须家河组属于湖泊、沼泽相沉积，平均厚度为600.0m，岩性以灰白、灰黄色厚层粗粒长石石英砂岩、黄褐色厚层状粗至中粒砂岩和深灰色泥岩互层为主，夹有石英粉砂岩、黑色泥岩、薄煤层和菱铁矿透镜体。

全组按岩性和含煤性由下向上可分为6个岩性段，其中第1、3、5段为含煤层段，岩性主要为泥岩、泥质砂岩，夹长石石英砂岩、薄煤层；第2、4、6段主要由灰白、灰黄色厚层粗粒砂岩组成。

与侏罗系下统珍珠冲组（J1z）呈整合接触。

现由老到新分段叙述如下：

（1）须家河组第一段（T3xj1）

为深灰、灰黑色薄层至中厚层泥岩、砂质泥岩，局部含灰色、灰黄色薄层至中厚层层状细至中粒长石石英砂岩。

平均厚度一般约105.0m左右，称内煤组。

本段一般含薄煤线，无开采价值。

（2）须家河组第二段（T3xj2）

主要由浅灰色、灰黄色厚层状细至中粒长石石英砂岩，岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩为主，平均厚度约143.0m。

（3）须家河组第三段（T3xj3）

由深灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩，局部含薄层至中厚层细至中粒长石石英砂岩，中上部，中部，中下部分别含K10、K9、K7、K5煤层，在划定矿区范围内为可采或局部可采煤层，K10煤层为矿井占用开采煤层,K9、K7、K5为新增加开采煤层，本段厚约124.0m，称中煤组。

（4）须家河组第四段（T3xj4）

岩性为浅灰色、灰黄色厚层状中粒长石石英砂岩，岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩为主。

夹粉砂岩、泥岩，底部偶见砾岩透镜体。

平均厚度约94.7m。

（5）须家河组第五段（T3xj5）

灰色、深灰色薄层至中厚层细至中粒长石石英砂岩，泥岩、砂质泥岩，夹薄层粉砂岩、炭质泥岩,含K11、K12两层可采煤层。

平均厚度约77.0m，称外煤组。

（6）须家河组第六段（T3xj6）

主要为灰白色厚层状中粗粒砂岩，矿物成份以石英为主、次为长石，并含少量的燧石颗粒及黑色矿物，偶含白云母碎屑，中部砂岩含长石较多，风化后较疏松，顶部砂岩质地较坚硬。

本段厚度56。

　　第二节地质构造

　昌荣矿业煤矿位于渝西华蓥山帚状构造西部的西山背斜中段北西翼。

矿区为单斜构造，地层走向北东20～35°，倾向北西285～330°，倾角43～47°，平均46°，矿井开采范围内未发现较大的次级褶皱和断层，偶见小型断层，但断距一般在1.0m以下，对矿井生产有一定影响。

属于地质构造简单类型（详见图1-2-1构造纲要图）。

　　第三节煤层、煤质

　　一、煤层

　K10煤层：

位于须家河组第三段中上部，上距须家河组第四段砂岩约28m左右。

为复合煤层，含矸一层，厚0.23-0.28m，根据老窑清理和生产巷道揭露，在拟划定矿区范围内稳定性较差，为局部可采煤层。

原矿区对应区域以及深部为可采煤层，上分层厚0.21—0.24m,下分层厚0.23-0.26m，上下分层总净煤平均0.48m；根据锅厂湾北边生产井巷揭露资料、清理中厂老窑、老厂湾老窑、小湾老窑资料，K10在原矿区范围以北薄化为不可采，厚度仅0.08—0.13m。

煤层顶底板均为泥岩、砂质泥岩。

K9煤层：

位于须家河组第三段（T3xj3）中上部。

下距K7煤层约34m，上距K10煤层8～9m。

根据清理中厂老窑、老厂湾老窑、小湾老窑资料煤厚一般为0.31～0.35m，单一煤层，平均0.33m，煤层稳定性较好，原集体乡镇煤矿已开采多年，原矿区范围深部已开采至+290m水平，拟划定矿区范围以北深部已开采至+210m水平。

煤层顶底