1、 1 目录 前言 -(4) 第 1章 采区地质概况 -(6) 1.2 采区境界及储量 -(9) 1.2.1 采区境界 1.2.2 储量 1.2.3安全煤柱 1.3 采区地层及地质构造 -(12) 1.4 采区赋存特征及开采技术条件 -(15) 1.4.1 煤层及煤质 1.4.2 瓦斯赋存状况及其涌出数，煤尘爆炸危险性，煤的自然性，地温情况 1.4.3 水文地质 1.5 采区勘探类型及勘探程度评价 -（ 18） 第 2章 采区开拓 -(19) 2.2 开采水平的划分及布置 -(23) 2.2.1 采区内划分及开采顺序 2.2.2 开采水平的划分及水平标高确定 2.2.3 阶段运输大巷和回风大巷的
2、布置 2.3 采区车场 -(25) 2.3.1 采区车场形式选择 2.3.2 采区车场通过能力计算 2.3.3 采区车场硐室和断面选择及工程计算 2.4 方案比较，确定开拓系统 -(27) 2.4.1 开拓方案技术比较 2.4.2 开拓方案经济比较 第 3章 采矿方法 -(33) 3.1 采区地质概况 -(33) 2 3.2 采（盘）区的划分 -(34) 3.3 采区巷道布置 -(36) 3.4 采矿（煤）方法 -(41) 3.5 工作面设备确定 -(43) 3.6 劳动组织 -(44) 3.7 技术经济指标分析 -(45) 第 4章 采区通分与安全 -(47) 4.1 影响采区通分安全的因素
3、分析 -(47) 4.2 拟定采区通分系统 -(47) 4.3 采区通分容易与困难时期的风阻力计算 -(47) 4.4 采区通风设备的选型 -(52) 4.5 反风措施 -（ 54） 4.6 预防瓦斯，火，矿尘，水和顶板等事故的安全技术措施 -(54) 第 5章 采区技术经济 -(72) 5.1 劳动定员及劳动生产率 -(72) 5.1.1 劳动定 员 5.1.2 劳动生产率 5.2 采区主要技术经济指标 -(73) 参考文献 -(74) 专题部分 -（ 76） 3 前 言 经过三个多月的努力，在各位老师，同学的关心和帮助 下，我圆满地完成了毕业设计，毕业设计是采矿工程专业培养计划中的最后一个
4、，也是最关键、最重要的一个教学环节，是教学时间最长，占用教师最多，学生独立学习量最大，教育任务最重的一个教学环节，在专业教育中有着十分重要的地位。本设计的地质资料来源于韩城矿务局下峪口煤矿，通过在下峪口煤矿的毕业实习，使我对现场的实际情况及工作方法有了初步的了解，并作出了本设计。 本次设计是在毕业实习收集的资料 ,图纸基础上 ,根据煤炭工业设计规范及采矿工程设计大纲的要求完成的，基本上符合了有关煤炭工业设计规范的规定，通过做本次设计，使我们全面复习巩固和加深所学的专业基础知识，最终达到以下目标： 1.熟悉采区建设、生产及安全的各个环节和系统，掌握有关知识，为从事采区建设，生产及安全技术工作、技
5、术管理工作做好准备。 2.培养并掌握采区开采规划和设计的基本知识及能力。 3.培养采区开采、采区安全等知识的全面、系统应用能力。 4.培养综合分析和解决生产实际问题的能力。 5.培养采区规划与设计的基本技能包括绘图能力、文字表达能力与计算机处理能力。 6.了解采区开采中有关的技术政策和法规，熟悉并能正确应用有关规定。培养科学研究和科技论文写作的基本 技能。 在设计过程中，参考了大量手册和文献，从中吸收了不少有价值的结果和知识，！毕业设计的过程中受到张恩强老师的精心指导，结合我三年来所学的知识，立足于实际，对下峪口煤矿一号井田进行了开拓方案的比较，采区巷道布置，采煤方法的选择等工作，最终完成了对
6、下峪口煤矿一号井田的开采设计。 在设计中，我系各位老师及领导给予了我大力的支持，特别是指导老师张恩强老师，更是给了我精心的指导与关怀，并提出了许多宝贵的建议。在此一并向各位表示衷心的感谢。 4 由于时间紧迫内容多，本人水平有限设计中存在的不足之处恳请各位老师及同学批评 指正。 设计人：刘建伟 摘要：本文根据在下峪口煤矿收集的各种资料结合专业知识，对本矿的开拓提出两个方案进行比较，最后得出采用平硐 -暗斜井加石门联合开拓最为合理，采用倾斜长壁条带式工作面一次采全高综合机械化采煤方法，辅助运输用矿车，实现从地面到井下的连续运输，从而实现系统简单化。 第一章 采区地质概况 1.2采区境界及储量 1.
7、2.1采区境界 根据原中国统配煤矿总公司审查批准的采区方案设计和扩建地质报告，本扩建设计的采区范围为：东北部与桑树坪矿井毗邻；西南部以象山煤矿 和马沟渠煤矿为界；前部以 11号煤层露头构成自然边界；深部以坐标点连线为界，与卓立井田相邻。井田走向长 5.676km，倾斜宽 4.5km,面积约 25.54 km2. 1.2.2储量 1.2.2.1地质储量 1989年批准的 共获得地质储量 15216.35万 t，其中能利用储量 9627.51万 t，暂不利用储量 5687.36万 t。 根据下峪口矿提供的资料，截止 1996年底矿井保有地质储量 14813.15万 t，其中能利用储量 12058.
8、37万 t，暂不利用储量 2754.78万 t。 1.2.2.2设计范围内工业储量 5 各级储量用底版等高线块段法公式： Q（储量） =S（平面积） SecH(平均纯煤真厚 ) R（容重） 求得储量 A级： 3682.69万 t B级： 3780.81万 t C级： 4594.87万 t 计 A+B+C级 12058.37万 t 采区工业储量汇总表详见 （表 1-1） 表 1-1 采区工业储量汇总表 煤 层 号 能利用储量 A A+B+C （ %） A+B A+B+C（ %） A B A+B C A+B+C 3 1935.57 2388.49 4324.06 3852.12 8176.18 2
9、3.67 52.89 11 1747.12 1392.32 3139.44 742.75 3882.19 45.00 80.87 合计 3682.69 3780.81 7463.5 4594.87 12058.37 30.7 61.9 单位： Mt 1.2.2.3采区设计储量及矿井设计 可采储量 采区的工业储量减去设计计算的断层煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，构筑物需要留设的保护煤柱损失量的储量即为矿井设计 储量。 采区设计储量减去工业场地保护煤柱，矿井井下主要巷道及下山保护煤柱后乘以采取回采率的储量即是矿井设计可采储量。 确定 3#煤层回采率为 75%。（根据采区煤层厚度）
10、采区工业储量，设计储量，设计可采储量详细计算见表 1-2 6 煤 层 号 工业储量 永久煤柱损失煤量（万吨） 开 采 损 失 可采 储量 （万吨） 断层煤柱 防水煤柱 井田境界煤柱 地面建筑煤柱 小计 3 8176.18 1.1922 1.2511 2.4433 826.43 7347.31 11 3882.19 0.2000 0.2000 374.79 3507.2 合计 12058.37 1.3922 1.2511 2.6433 1201.22 10854.51 1.2.3安全煤柱 1.2.3.1村庄 采区内村庄较多，但多系住户较少，且分散居于沟崖畔，若留煤柱压煤较多，给生产增加料很大的困
11、难，暂不留安全煤柱。在生产过程中根据需要搬迁。 1.2.3.2河流于地面水体 采区内沟壑纵横，但多系季节性冲沟，平时干旱无水，仅雨季才有流水，盘龙河，白矾河与毛子沟随常年有水，但流量甚小，且与煤层间有 200米以上 的岩柱。故本设计不留河沟煤柱，井田西北边界处的盘龙水库因其库容小，且系井田后期开采时涉及，亦暂不留煤柱，待开采后期再作处理。 1.2.3.3排矸井筒及排矸井广场 本矿井排矸利用副平硐，装备一对矿车利用电机车运出，井筒长度 1200米，根据建筑物，水体，铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第 67， 68条规定，其保护煤柱以边界角圈定。风井与工业场地保护煤柱以移动角圈定。 地质报告中
12、未提及岩层移动角的资料，下峪口矿井也无岩层塌陷实测资料，本设计按中硬岩层暂取以下数据： 7 松散层移动角： 45 岩层移动角 ： 70 岩层边界角： 55 1.2.3.4大巷煤柱 矿井皮带运输大巷和轨道运输大巷均布置在 3#煤层底板中，大巷两侧共留设 30m的保护煤柱，一 、 二水平总回风巷布置在 3#煤层顶板岩层中。根据下峪口矿现生产采区在 3#煤层上下山两侧各留 50米煤柱的情况，设计在总回风巷两侧不留设煤柱， +310水平石门在 3#煤层底板岩层中，故不留设煤柱，车场及二水平轨道暗斜井和输送机暗斜井煤柱，按巷道两侧各留30米保护范围，以移动角（ 70 ）向下留设保护煤柱。 1.2.3.5
13、井田境界煤柱 浅部为煤层露头，以风化带为界，不留 煤柱，东北，西南及深部在井田边界两侧各留 20米煤柱。 1.3采区地层及地质构造 1.3.1地质年代及地层 本采区出露完好。煤系属石炭二叠系。其基底为奥陶系石灰岩，出露于井田东南边缘并构成井田东南缘山岭。含煤系地层出露于沟谷。新生代地层多分布于深部山区，第四系多分布于山顶。各地层由老至新层序如下： 1寒武系上上寒武统（ e3） :灰色竹叶状石灰岩，厚约 120m。 2奥陶系下，中奥陶统（ o1-2） :下奥陶统（ o1）为浅灰色中厚层状硅质灰岩，含白色燧石结核，厚约 0-57m，整合于寒武系地层之上。中奥陶统（ o2）由 灰色及深灰色中厚层状石
14、灰岩夹薄层状泥灰岩、白云质灰岩组成，平均厚约 365m。 3石炭系 （ 1）本溪群（ c26） :与下伏岩层成假整和接触。岩性主要为灰色团状，扁状结构之粘土岩，砂质泥岩及灰色石英砂岩组成，厚越 0-9m。大部分地区无沉积，主要分布于井田东北部。 8 （ 2）太原群（ C3t）：为海陆交相沉积，共含煤八层，其中以 11号煤为主要可采煤层， 5号煤为局部可采煤层，其余各层均不可采。该地层厚约 35-103m，与二叠系整合接触，岩性为石英砂岩，粉砂岩、石灰岩及粘土岩。 4二叠系下二叠统（ p1） （ 1）山 西组（ p1）：出纯陆相沉积，与下伏岩层整合接触，该层内以碎屑岩和砂质泥岩为主，石英砂岩及泥
15、岩次之。本组含煤共 5层，其中 2、 3号煤层为主要可采煤层和局部可采煤层，其余均不可。该地层厚约 34-97m。 （ 2）下石河子组（ p2） :本组厚度为 28-70m。以各级粒度碎屑岩为主，砂质泥岩，泥岩，粘土岩次之。 5上二叠统 （ 1）上石河子组（ p2） :岩层主要由砂岩及砂质泥岩三层组成。底部为一层厚约 15m的厚层状中粒结构、灰白色、含砾石和泥岩、气体之砂岩，其上为一层含铁质粉砂岩，可与下伏岩层相区别。本组厚为 275-366m。 （ 2）石千峰组（ p26s） :岩层主要为灰白色或灰绿色；中一厚层状，中一粗粒砂岩与紫红色或红色泥岩；粉砂岩，砂质泥岩至层组成。厚为 170-24
16、0m。 6三叠系（ T） 与下伏岩层整合接触，在本井田内仅有部分地区出露，其岩性主要为紫红色或红色砂岩，粉砂岩，砂质泥岩及泥岩至层组成。厚为 150-220m。 8第四系（ Q） 不整合于一切古老岩系之上，广泛发育于低凹地带和山梁以及冲沟等地，厚度 0-56m不等。 1.3.2地质构造 下峪口井田大、中型构造较少，多分布在边浅部。受大中型构造的控 制和影响，使边浅部地层倾角变大，直至发生微倒转现象。自煤层露头向深部倾角由大变小，整个矿井形成为9 一宽缓的单斜构造。 采区内地层呈走向北东东 南西西，倾向北西的宽缓单斜构造形态。由于受后期祁吕贺山字形构造及而出现 F1韩城大断层和 F2上裕口逆断层
17、及 F2龙王寺逆断层，井田浅部煤层倾角变陡，甚至直立倒转，中深部很快变缓。煤层倾角在井田南部位 10 15；在井田北部为 3 6。 1.3.2.1断层 韩城大断层（ F1）：为一区域性深大断裂，在韩城矿区走向北东 南西，倾向南东。倾角 60 70，断层在 600m以上。在本井田外东南侧通过。由于受韩城大断层的影响，井田浅部急倾斜带内还有一些伴生的 中小断层。 上 峪 口逆断层（ F2）：位于本井田浅部上 峪 口 扬山庄以南一带，长约 10km，断层走向与地层走向基本一致，在东岭村以北为北东东 南西西，东岭村以南为北北东 南南西，断层面倾向为南东，呈波状起伏，倾角 35 70，断层各处不一。 龙
18、王寺逆断层（ F2）：位于本井田边部东岭村至龙王寺沟一带，断层走向北东东 南西西，延展至龙王寺沟 129号小窑附近与上裕口逆断层相交，长约 2km，断层面倾向南东，呈波状起伏，倾角 60 上述三条断层均发育寒武、奥陶系地层之中，位于本井田边缘，对含煤地层的影响甚小，对矿井开采无影响。 本采区在扩建勘探中未发现断层，在一水平的生产实践中也未发现大的断层，但断距小于 10m的小断层还是常有所见，迄今已揭露小断层共 92条。以正断层为主，逆断层甚少，其走向与大致构造相一致，断距在 2m左右占绝大多数，对矿井生产有一定影响应引起重视。 1.3.2.2褶曲 扬山庄扇形背斜位于本井田东南部上裕口至扬山庄一
19、带斜轴延展方向与地层走向基本一致，浅部边缘岩层倾角甚陡，近于直立甚至倒转，但沿 2号煤层倾斜方向约 100m左右。地层倾角迅速变缓（ 15 ） 北山子向斜：位于上 峪 口之泗洲庙一带，轴向为北东 南西，倾角 5 左右。 10 南岔沟背斜：位于南岔沟，轴向为北西 南东，丁家坡附近消失，两翼岩层倾角为 5 15 。 上述褶曲均为宽缓褶皱，对煤层开采工作影响不大。 1.4煤层赋存特征及开采技术条件 1.4.1煤层及煤质 1.4.1.1煤层 本采区含煤层数共 13层，其中 3、 11号煤层为全区可采， 2、 5号煤层为不稳定的局部可采煤层，其余均为不可采煤层，各主要煤层分述如下； 3号煤：系矿井主采煤
20、层。上距 2号煤层 4-28m；一般 10米左右。煤层 0.36-9.24m，井田北部煤厚在 4m以上，井田南部一般在 1.0m以上，靠近桑树坪井田的 p20号钻孔煤厚达 9m以上。煤层结构简单，含夹矸 0-3层。煤层顶板多为湖泊相的粉砂岩，砂质泥岩老顶为河床相富含白云母的细粒砂岩。底板为湖滨相的细粒砂岩或沼泽相的粉砂岩、砂质泥岩。 11号煤：系矿井主采煤层。在下峪口区，上距 3号煤层 25-115m，在燎原区上距 5号煤27-66m。煤厚 0-17.42，井田北部一般为 2m左右，南部约为 4.5m，含夹矸 0-3层，煤层结构简单，赋存稳定。下 距奥陶系石灰岩顶面 8-43m。 可采煤层特征表 煤层编号 煤层厚度 (m) 煤层结构 顶底板岩性 煤层稳定性 倾角 容重 （ t/ m） 煤层间距 （ 最小最大 ） /平均 （ m） 层 数 厚 度 （ m） 顶 板 底 板 （ 最小最大 ） /平均 （ m） 3 (0.369.24)/ 4.0 03 0 1.32 湖泊相的粉砂岩，砂质泥岩 湖滨相的细粒砂岩或沼泽相的粉砂岩，砂质泥岩 全区可采 3 15 1.38 11 (017.92)/ 2.0 03 局部 0.2 0.93 粉砂岩 、砂质泥岩 粘土泥岩 全区可采 3 15 1.38 （ 25 115）/55
