采区巷道布置及生产系统毕业设计.docx

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采区巷道布置及生产系统毕业设计

采区巷道布置及生产系统毕业设计

　　目录

　　第一章矿区概述及井田地质特征.....................................1第一节矿区概述..................................................1第二节井田地质特征..............................................2第三节煤层特征..................................................5第二章井田境界和储量............................................10第一节井田境界.................................................10第二节矿井工业储量.............................................10第三节矿井可采储量.............................................12第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限......................13第一节矿井工作制度.............................................13第二节矿井设计生产能力及服务年限...............................13第四章井田开拓..................................................14第一节井田开拓的基本问题.......................................14第二节矿井基本巷道.............................................19第五章准备方式———采区巷道布置................................29第一节煤层的地质特征............................................29第二节采区巷道布置及生产系统...................................30第三节采区车场选型设计.........................................32第六章采煤方法..................................................36第一节采煤工艺方式.............................................36第二节回采巷道布置.............................................42第七章井下运输..................................................45第一节概述.....................................................45第二节采区运输设备选择.........................................45第三节大巷运输设备选择.........................................47第八章矿井提升...................................................50

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　　第一节概述.....................................................50第二节主副井提升...............................................50第九章矿井通风及安全技术........................................56第一节矿井通风系统选择.........................................56第二节采区及全矿所需风量.......................................60第三节全矿通风阻力的计算.......................................66第四节通风机选型...............................................73第五节防止特殊灾害的安全措施...................................76第十章设计矿井基本技术经济指标..................................79

　　河北理工大学毕业设计说明书

　　平均，含一层夹矸，煤层较稳定，局部可采；L2灰岩为煤层直接顶板，呈灰黑色，细晶结构，含燧石条带和结核，富含海百合茎及腕足类动物化石，厚～，平均，层位稳定，全区发育，为确定一2煤层的直接标志层；L1灰岩极不稳定，常相变为砂岩或砂质泥岩。

中部L3～L5灰岩与砂质泥岩沉积旋回组成，夹极不稳定的薄煤两层，平均厚。

上部砂质泥岩、一5煤层和L5灰岩组成，平均厚；其中，一5煤层厚～，平均，局部可采；L5灰岩厚～，平均厚，全区不稳定，常相变为砂岩或砂质泥岩，为确定一5煤层的直接标志层。

　　②中部砂岩及砂质泥岩段：

为灰～黑色细砂岩、砂质泥岩、灰岩、泥岩和簿煤层组成，厚。

其中，L6与L7灰岩及薄煤层不稳定，区内常相变为细砂岩或粉砂岩。

　　③上部灰岩段：

主要灰～深灰与石灰岩、粉砂岩及砂质泥岩组成，夹薄层状细砂岩及泥岩，厚。

下部L8灰岩，呈灰黑色，厚层状，中夹黑色燧石条带或燧石结核，致密坚硬，垂直裂隙发育，厚～，平均，全区发育，且稳定，为石炭系上统太原组与二叠系下统山西组分界的重要标志层；上部为粉砂岩或砂质泥岩夹细砂岩、泥岩薄层，泥岩中含黄铁矿结核；顶部为L9灰岩和薄煤层或煤线，区内极不稳定，相变为泥岩或砂质泥岩。

二叠系下统山西组

　　本组下起L9灰岩顶界面，上至砂锅窑砂岩底界面，为区内主要含煤地层，砂岩、砂质泥岩及煤层组成，厚～，平均，与下伏太原组呈整合接触。

按岩性可分为三段。

　　①下段：

底部为灰黑色砂质泥岩，夹薄层石英砂岩，平均厚；中部下向上依次为炭质泥岩、二1煤层和黑色泥岩，平均厚，其中二1煤厚～，平均，全区发育，且稳定，为本区主要可采煤层。

　　②中段：

为灰色厚层状中细粒石英砂岩，该砂岩厚～，平均为，硅泥质胶结，岩石坚硬，斜层理发育，层面富含炭屑及白云母片，俗称“大占砂岩”，为本组地层主要标志层之一。

　　③上段：

为深灰色砂质泥岩与浅灰色细粒砂岩互层，上部偶夹煤线，厚～。

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　　下统下石盒子组

　　主要黄绿色、灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，偶夹紫红色团块状泥岩，厚～，平均，本组以底部砂锅窑砂岩与山西组分界。

底部砂锅窑砂岩，为灰白～浅灰色厚层状含砾粗中粒石英砂岩，厚～，平均，是本组与山西组分界的主要标志层。

下部为浅灰～灰色泥岩、铝土质泥岩及铝土岩，具紫斑，局部含鲕粒；中部为青灰色细粒长石石英砂岩，含海绿石，其间夹青灰色铝质泥岩及黑色泥岩，上部浅灰色泥岩、砂质泥岩和薄层状细砂岩及粉砂岩组成，与下伏山西组呈整合接触。

第三系

　　以红色粘土岩为主，含钙质结核和砾石，厚～，平均。

第四系

　　黄色、灰色亚砂土、亚粘土、砾石组成，厚～，平均，厚度北向南逐渐增大。

　　2.井田涌水量

　　矿井年均涌水量为～/min，最大涌水量为/min，最小涌水量为/min。

　　第三节煤层特征

　　1.煤层埋藏条件

　　地层走向自西而东近东西渐变为北东东向，为一总体向南倾斜、中部略向南凸出的弧形单斜构造。

地层倾角一般为5～15o。

　　2.煤层群的相应特征及对比

　　含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，煤系地层总厚，共含煤10～11层，煤层总厚，含煤系数%。

按煤层层位分为两个煤组，山西组为二煤组，平均厚，含煤系数为%，其中，二1煤为区内主要可采煤层；太原组为一煤组，平均厚，含煤系数%，其中，一2、一5煤层，局部达到可采厚度。

二1煤

　　位于山西组底部，距底界约，为目前井田内主要可采煤层。

煤厚～

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　　平均，煤厚变异系数%，可采性指数为1。

煤层结构简单，仅701、707、713钻孔见一层夹矸，厚～，岩性为炭质泥岩。

煤层产状与区内地层一致，倾向南西，倾角5～15°，靠近凤凰岭断层附近局部达20°以上。

煤层底板标高+80～－280m，埋深50～400m。

煤层伪顶为炭质泥岩，厚0～，直接顶板为灰黑色砂质泥岩，厚0～，老顶为灰色厚层状细中粒长石石英砂岩，厚～；煤层伪底为不稳定的炭质泥岩，底板为灰黑色砂质泥岩，平均厚，属稳定性普遍可采煤层，见表1-1、图1－3。

　　表1-1　　煤层发育情况一览表

　　煤层名称二1煤一5煤一2煤109876543210厚度两极值平均值～～～煤厚煤层结构层数0～10～10～1复杂程度简单复杂复杂顶板岩性炭质泥岩燧石灰燧石灰岩底板岩性炭质泥岩砂质可采性指数1稳定性稳定不稳定不稳定可采程度普遍可采局部可采大部可采岩泥岩泥岩17131925313743495561677379859197103煤厚点109

　　图1-3二1煤层厚度变化频率图

　　一5煤

　　位于太原组中下部，上距二1煤～，平均，煤层厚～，平均，在30个穿过其层位的正常钻孔中，其中，有26个钻孔见到该煤层，13个钻孔达到可采厚度，可采性指数为。

煤层结构复杂，局部夹矸厚～。

煤层顶板为L5生物碎屑灰岩，厚0～，平均；底板为黑色砂质泥岩。

属不稳定性局部可采煤层，见图1-4。

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　　煤厚`煤厚点

　　图1-4一5煤层厚度变化频率图

　　一2煤

　　位于太原组底部，上距二1煤～，平均，煤层厚～，平均，在30个穿过其层位的正常钻孔中，全部见到了该煤层，其中，25个钻孔达到可采厚度，可采性指数为，煤层结构复杂，局部夹矸厚～。

顶板为L2生物碎屑灰岩，厚～，平均。

属不稳定性大部可采煤层，见图1－5。

　　煤岩层对比

　　依据区内岩相、岩性组合及煤层、煤质特征，主要从以下四个方面进行对比：

　　煤厚87654321012345678910111213141516171819202122煤厚点

　　图1－5一2煤层厚度变化频率图

　　岩相岩性特征对比

　　二叠系山西组与石炭系太原组为区内主要含煤地层，其主要区别为：

山西组为陆相沉积，主要砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，泥岩中含有大量的植物根系和叶片化石，但不含石灰岩和海相动物化石；太原组为海陆交互相沉积，主要为数层石灰岩、砂岩、砂质泥岩和煤层互成，灰岩中富含蜓和腕足类等大量海相动物化石，泥

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　　岩中含有大量黄铁矿结核，可作为区分二煤组和一煤组各层煤的主要标志。

标志层对比

　　主要标志层有下石盒子组底部砂锅窑砂岩、二1煤老顶大占砂岩、太原组上部L8石灰岩、一5煤顶板L5石灰岩、一2煤顶板L2石灰岩等。

该标志层厚度大，层位与岩性稳定，可作为确定煤层、地层层位的主要标志，此外L8灰岩与L5灰岩之间的厚层石英砂岩、太原组顶部L9石灰岩或硅质砂岩、山西组顶部鲕状结构泥岩等可作为辅助标志。

层间距对比

　　煤层、砂岩、灰