. .采 矿 学课程设计说明书：wyy_2012xxxxxxxx_ 采矿B125 题目：荆各庄矿1.5Mt/a采区设计评语：指导启峰 职 称： 讲师 2015 年 7 月 10 日 / 目录1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1交通位置11.1.2 地形、地貌11.1.3 河流及水体21.1.4 气象及地震21.1.5 矿区经济概况21.1.6 矿区水文水源及电源21.2 井田地质特征31.2.1 井田地质构造31.2.2 煤系地层41.2.3 水文地质81.2.4 其他有益矿物91.2.5 地质勘探程度91.3 煤层特征101.3.1 煤层101.3.2 煤层顶、底板101.3.3 煤质111.3.4 瓦斯111.3.5 煤尘及煤的自燃132 井田境界与储量142.1 井田境界142.2矿井储量计算142.2.1矿井工业储量143采区参数173.1 倾斜长度173.2 走向长度173.4 采出率173.5 煤柱尺寸183.6 煤仓容量184 采区巷道布置204.1 采区巷道布置204.1.1 采区准备方式的确定204.2 生产系统204.2.1 运煤系统204.3 车场选型设计214.3.1 采区上部车场形式的选择214.3.2 采取中部车场形式的选择224.3.3 采区下部车场的选择及设计225 采煤方法245.1采煤方法和回采工艺245.1.1地质概况及煤层赋存245.1.2 采煤方法的确定245.1.4综采工作面的设备选型及配套255.2回采工艺285.2.1 回采工艺方式285.2.2 采煤工艺295.3 生产组织方式305.3.1 劳动组织及循环图表+305.4 回采巷道布置325.4.1 回采巷道布置方式325.2.2 回采巷道断面及支护325.2.3 掘进工作面主要设备325.5 顶板与煤壁管理措施326 主要技术经济指标346.1 主要结论34参 考 文 献361 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1交通位置荆各庄矿位于省市北偏东约13公里处,南距马家沟矿6公里,东距陡河发电厂4.5公里。行政区域属市开平区管辖。交通十分方便,铁路：一条通往陡河电厂的专用线,并与吕陡线在井田交汇；另一条经马家沟矿业公司与京山线的开平站相联。公路：北10与京高速公路、102国道相联,南7经开平与205国道、津高速公路相联,形成了比较完整的交通网。交通位置如图1-1。图1-1 荆各庄井田交通位置1.1.2 地形、地貌本区为一平坦的冲积平原,东南面沿陡河东岸是由奥纪石灰岩构成的东北西南方向起伏伸展的低山丘陵。从东往西有巍山290m、凤山180m、小梁山100m和菀豆山38m,由菀豆山向西南倾没于平原之下。由巍山向东北低山丘陵接连绵延,地势逐渐增高,直到青龙山标高达493.01m。在井田北约7公里为由震旦纪灰岩构成的低山丘陵,东西方向横伏,这两条低山丘陵在井田东面的青龙山一带相汇合。低山丘陵的伸展方向与地层走向方向一致。井田地势平坦,但北部稍高,向南低下,北部地面标高为+38.8m湾孔,南端标高为23.85m湾补孔,倾向陡河。1.1.3 河流及水体流经本区东南边的陡河,发源于北部山区,上游由二支汇成,东支称管河,发源于丰润县福山寺管泉,西支称泉水河,发源于丰润县庄上水路。二支水流在双桥村北侧汇合,向南流经市区,下游汇集石榴河,向南流入渤海。省水利厅于1965年在双桥村一带修建了陡河水库,水库大坝距井田东端的最近距离为2200m。陡河及陡河水库虽然距井田区较近,但是因其底下均赋存有百余米的第四纪松散沉积物,而且存在有隔水作用的粘土层,对本矿充水没有直接的影响。1.1.4 气象及地震地区气候属半大陆性,夏季炎热多雨,冬季严寒凛烈,气温变化较大,属于典型的温带大陆性气候。自十五世纪有记载以来,滦县一带共发生有感地震100余次,震级大于4.7级的10次,其中6级以上2次。1976年发生7.8级震后,国家地震局测定本矿区地震烈度为八度。1.1.5 矿区经济概况矿区工业以煤炭为主,农业主要种植小麦、玉米、水稻,间杂有果园、菜园等。本矿井建设期间,所需要建设材料,除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外,其它砖、石、砂等土产材料,均由当地供应,满足建设需要。矿区已建有110KV中央变电所,向本矿井供电的四回35KV输电线路已建成送电。1.1.6 矿区水文水源及电源矿井建矿初期涌水量为24.4565.66m/min,平均为32.76 m/min,目前矿井涌水量15.65 m/min。19831986年分别在南翼1331及东翼1148建立两个疏水中心,1331初期涌水量最大到9.5 m/min,1148初期最大涌水量达到4.80 m/min。至1998年底1331及1148总涌水量分别为0.93 m/min、1.48 m/min。从1995年4月始又在井田向斜轴部建立2080疏水中心,1997年底主体工程完工,最大涌水量为5.20 m/min,一般涌水量为3.73m/min,至1998年底测得其涌水量为5.12 m/min。疏水中心排放的清水通过管路抽到地面供生活用水,其它涌水排到-375m或-475m水仓通过排水系统排至地面灌溉农田或经东翼塌陷坑沉淀,环游后经后屯大渠流入陡河。地面水源荆各庄矿地面水源共有三处：即东水源井、西水源井小学校院和矸子山水源井。荆各庄矿部分生活用水及工业用水取自地面水源。井下水源本矿原井下清水源有两个即1331及1148疏放水中心,在1988年完成对其钻孔水的收集,水量共计5.0 m3/min,全部用于生产及生活用水。这两个水源均取自第V含水层即5煤以上砂岩裂隙承压水,该水源由于涌水量逐年减小,到20XX基本放弃使用。现在井下清水源有2080疏水中心,出水水源为第V含水层,该疏水中心于1998年施工完毕,共打钻孔32个,初期涌水量为3.50 m3/min,其后由于受到下伏煤层开采波及钻孔等因素的影响,水量逐渐衰减,现已下降至1.0 m3/ min。由于今后将受到3090柱开采的波及,预计其水量仍将减小。目前矿生活及工业用水总计为3.04 m3/ min,矿井水利用量仅为1.0 m3/ min,不能满足需求量,其余只能靠地面水源井供给。矿区已建有110KV中央变电所,向本矿井供电的四回35KV输电线路已建成送电。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造井田位于开平向斜的西北侧,中隔凤山-缸窑背斜自成一盆状向斜。南北长约3.5 km,东西宽约3.4 km,北端闭合,南端开放,其轮廓恰似一直径3.5 km的亚圆形,面积约9 km2。断裂构造和褶曲是井田的主要构造形式,并由此造成含煤地层的产状起伏变化、节理裂隙纵横发育。根据井田各区段构造特征的差异,可将井田划分为三个构造块段。西翼块段：本块段西部和北部至基岩露头线,东部至F5 断层及荆各庄向斜轴线位置,南部至F3断层。南北长3500 m,东西宽500900 m,包括西一采区、西二采区和二水平轴西采区。块段地层由东向西逐渐变陡,倾角1555,断裂构造极为发育,且多数为冲断层,断层面倾角一般为大于45,正断层少见。断层走向主要为NNE向,为井田构造最复杂地段。东翼块段：其围西至井田向斜轴线,北至F16 断层及7号剖面线,南至F3断层,包括东翼采区及二水平轴东采区。东西长2500 m,南北宽1500 m。区地层产状一般较为平坦,倾角多在15以下,以断裂构造为主,且多为正断层,断层面倾角多在60以上,逆断层以逆掩断层形式多见,断层面倾角常常小于65,断层走向呈NW向或NNW向。中南块段：其围西至西翼块段,北至基岩风化带,东南至东翼块段。东西长1500 m,南北宽1000 m。区地层产状平缓,倾角015,以NW向的正断层较为发育,构造复杂程度介于西翼块段和东翼块段之间。主要褶曲构造荆各庄井田自身即为一个盆状向斜,向斜轴线偏居西侧,近南北延伸,中部略向西呈弧形弯曲,并向南偏东倾伏,倾伏角约56。向斜轴线西侧地层产状急陡,而东侧则较为舒缓,同时向斜边缘较之中部地层产状陡。这种构造特征直接影响了井田不同区域断裂构造的性质和发育程度。在井田东部有一舒缓横向褶皱,轴线方向N43E,长700 m,宽300 m,两翼倾角510。在井田中南部有一小型背斜,轴线方向N40E,长600 m以上,背斜西部一翼产状较陡,倾角2560,东部则地层较舒缓,倾角1525。背斜脊部性断裂非常发育,同时煤岩层均有拉伸变薄现象,2095、2097、2099、2020S泄水巷等工程对其均有控制。主要断层构造井田主要断层有：FF断层组：这是三条密集平行排列的逆断层,位于井田南部,构成了井田的天然边界,三者均为逆掩断层,走向60,倾角南东,断层面倾角60,累计落差70145m,延伸长度3500m。这组断层在地质及水文地质方面对井田起着十分重要的作用。F正断层：位于井田中部,是井田极为重要的断层。断层走向近东西,倾角60,最大落差35m,延伸长度达1100余米,该断层不仅落差大,而且断层破碎带宽,局部达0.11.1m,因此曾一度具有很强的充水性,给延深工程的施工带来许多困难。通过延深工程2020S泄水巷、2090探巷、2095、1320、1119等井巷工程控制,该断层的展布延伸与落差变化已基本搞清。F断层是轴东采区与南翼采区、东翼采区与南翼采区的天然界线。F正断层：位于井田中部,F断层南侧,走向近东西向,断层面倾角60,落差830m。由于其走向与F基本一致而倾向相反,因此在两断层间形成了较大的地堑构造。F断层延伸长度500m,主要控制工程有2020E、2049、2020W、2020S泄水巷、2090及钻孔荆放3。FE正断层：位于井田东翼的西南端并向轴东采区延伸,走向近东西,倾角60,最大落差10m,延伸长度950m。断层面平直,断层上盘或下盘有煤层拉薄现象。由于该断层落差大,使回采工作面无法跨越,给东翼采区及轴东采区采面正常布置带来很大的困难。控制工程主要有2097、2095、1391、1392、1393、荆孔。F逆断层：位于井田西一采区,走向呈NNE向,倾角60,最大落差28m,延伸长度500m以上,断层带宽0.30.5m,为泥质充填,断层面擦痕明显,两盘牵引现象明显,使煤岩层倾角变化较大,最大可达60以上。断层落差向深部有增大趋势。控制工程有1294、1292、1210、1214。节理或裂隙节理或裂隙是井田发育最广泛的地质构造,按其走向大致可以分为三组,即:NNE向、NEE向、NNW向,由此形成了纵横交错的节理发育系统。1.2.2 煤系地层荆各庄井田隶属开平煤田,位于开平向斜的西北侧。开平煤田地层属华北型沉积。煤田古生代地层广泛分布,石炭-二叠系为含煤岩系,各系、统间多以整合或假整合接触表1-1。含煤地层大多为第四系黄土覆盖,但也有零星出露。表1-1 区域地层界系统年代组厚度m新生界第四系Q不整合