大专毕业设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流大专毕业设计.精品文档.目 录目 录1第一章 井田地理概况与地质特征- 1 -第一节 井田地理概况- 1 -第二节 井田地质特征- 4 -第二章 矿井储量、设计能力及服务年限错误!未定义书签。第一节 矿井储量错误!未定义书签。第二节 矿井设计能力及服务年限错误!未定义书签。第三章 井田开拓、采区准备和采煤方法82第一节 井田开拓82第二节 采区准备84第三节 采煤方法86第四章 矿井通风设计91第一节 矿井通风系统的确定91第二节 矿井风量计算与分配92第三节 矿井通风阻力计算98第四节 矿井通风设备的选择100第五节 矿井通风费用概算103
2、第五章 矿井安全工程专题设计105第一节 矿井瓦斯治理105第二节 矿尘防治109第三节 矿井防灭火115第四节 矿井防治水118第五节 顶板灾害防治133第六节 提升运输与机电设备安全142第一章 井田地理概况与地质特征第一节 井田地理概况 一、位置与交通山西介休鑫峪沟左则沟煤业有限公司矿井位于介休市东南约13km的连福镇下西樊村,行政区划隶属于介休市连福镇管辖。其地理坐标为:东经11203391120521,北纬370148370333。井田位于介休市东南约13km处,井田西侧有南同蒲铁路、大运高速公路及208国道,井田至208国道约13km;距南同蒲铁路的义棠火车站约14km。交通运输条
3、件较为便利。二、地形地势井田地处太岳山北端西侧,晋中盆地南部边缘,地势总体上为南西高北东低,最高点位于井田西南部西圪塔村西的山坡上,海拔为1176.42m,最低点位于井田北部的沟谷中,海拔为855.0m,最大相对高差321.42m。井田地形特点、地面标高范围及表土覆盖情况。三、河流分布井田属黄河流域汾河水系,水流由井田东南向西北沿沟谷径流。沟谷中平时干涸,仅雨季汇流成河。井田内无大的河流水系,发育的沟谷均为季节性沟谷。河流的名称、流域、流量和最高洪水位。四、气候条件本井田属半干旱暖温带大陆性气候,冬寒夏暖,春季多风,秋季凉爽,四季分明。年平均最高气温17.1,年平均最低气温-5.5,历年平均气
4、温10.9,极端最高气温为38,极端最低气温为-21.6。年降水量平均为 571.85mm,每年以六、七、八、九四个月的降水量最大,年最大降水量 886.4mm,年最小降水量为242.3mm。年最大蒸发量2285.1mm,月最大蒸发量407.1mm,年平均湿度6.55-9.15毫巴,绝对最高湿度为22毫巴,最低1毫巴。 年主导风向为西北风,冬季多为西风、西北风,夏季多为东风、东南风,年平均风速2.1m/s,冬春季风大,夏季风较小,一般风力3-4级。 本井田冻结期一般始于十月下旬,终于次年四月上旬,最长冻结期可达170余日,最大冻土深度为80cm。年平均初霜期为十月上旬,终霜期为第二年四月中旬,
5、全年无霜期170天左右。据国家质量技术监督局2001-02-02批准,中国地震动参数区划图GB18306-2001,本区地震动加速度为0.05g,对应地震基本烈度为级,属多震区。年最高、最低和平均温度,土壤冻结深度、年降水量及最大降水量,全年主导风向及最大风速。五、水源和电源1、水源条件本矿地面生产、生活用水由村内的深水井供给,深水井水源取自奥灰水,水质优良,水量丰富,可作为地面生产,生活用水的供水水源。本矿矿井正常涌水量为50 m3/h,最大涌水量为100 m3/h,矿井水排至地面后,经净化处理,可作为矿井井下消防、防尘洒水等水源。2、电源条件矿井进行资源整合后,仍利用原左则沟矿井已有工业场
6、地。在矿井周围有绵山220kV变电站,站内现有两台220/110/35kV 120MVA主变压器,与本矿距离12km;洪山110kV变电站,站内装备2台110/35/10.5kV 40MVA变压器,与本矿距离7.6km;北辛武110kV变电站,站内装备2台110/35/10.5kV 40MVA变压器,与本矿距离11.6km左右;连福35kV变电站,有两台35/10kV主变压器,1号主变容量为8MVA,2号主变容量为5MVA,与本矿距离8km;张兰35kV变电站,有两台35/10kV主变压器,1号主变容量为4MVA,2号主变容量为3.15MVA,与本矿距离10km。原左则沟矿井有2回10kV电源
7、供电,一回引自连福35kV变电站,输电线路长度8km,架空线为LGJ-70,另一回引自张兰35kV变电站,输电线路长度10km,架空线为LGJ-70。本次矿井进行资源整合后生产能为0.9Mt/a,经统计矿井总负荷为4031.68kVA,原有10kV电源不能满足要求,设计采用35kV供电。矿井周边变电站较多,电力资源较为丰富,电源条件良好。六、井田开发简史山西介休鑫峪沟左则沟煤业有限公司煤矿为兼并重组整合矿井,南与旺源煤业有限公司煤矿相邻, (见四邻关系图)。其余方位为空白资源区,现将旺源煤业有限公司煤矿情况叙述如下:旺源煤业有限公司煤矿,为2006年资源整合工作中的整合矿井,是由原财源煤矿和原
8、樊王煤矿整合而成。整合批准开采1、2、4、5、9、10、11号煤层,井田面积4.045km2,生产能力90万吨/年,现采9号煤层。井下正常涌水量为250 m3/d,最大涌水量为300 m3/d。为低瓦斯矿井。原财源煤矿始建于1983年,为北坡村村办煤矿,现采2号煤层,生产能力90万吨/年。采煤方式为短壁式炮采,工作面采用单体液压支柱支护顶板,全部垮落法管理采空区。通风方式为中央并列机械抽出式。井下正常涌水量为280 m3/d,最大涌水量为330 m3/d。为低瓦斯矿井。据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告,5号煤层煤尘火焰长度50mm,岩粉量75%,煤尘具有爆炸性,吸氧量0.3455ml/g
9、,自燃等级级,煤层属于不易自燃煤层。据本次调查,该井田涌水量为250m3/d。四邻关系图旺源煤矿在本井田东南部9号煤层有采空区,据调查由于正在开采,无越层越界情况,积水已由开采巷道中排出,因此,在旺源煤矿生产期间积水、积气对本矿的影响不大,未发现火区。第二节 井田地质特征一、井田范围1、井田的交通位置山西介休鑫峪沟左则沟煤业有限公司矿井位于介休市东南约13km的连福镇下西樊村,行政区划隶属于介休市连福镇管辖。其地理坐标为:东经11203391120521,北纬370148370333。2、井田的境界、走向长度、倾斜长度和总面积二、煤系地层井田内煤系地层的层序、地质年代、沉积厚度和岩性特征。主要
10、含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组,现叙述如下:(一)石炭系上统太原组(C3t)厚64130m,为一套海陆交替相含煤地层。由灰灰黑色砂岩、粉砂岩、中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成。其中含煤7层,所含煤层自上而下编号为7上、7、8、9、10、11、11下号等,其中9、10、11号煤层为稳定的全区可采或大部可采煤层,其余均为零星可采或不可采煤层。含石灰岩35层,底部以K1砂岩为界与下伏地层整合接触。(二)二叠系下统山西组(P1s)本组为一套陆相含煤岩系,由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。厚20120m,主要含煤9层,自上而下编号为01、02、03、1、1下、2、2下、3、4号
11、等,其中2、4、5号煤层为稳定可采煤层,其余均为零星可采或不可采煤层。底部以K7砂岩为界与下伏太原组整合接触。与下伏太原组相比,本组内无石灰岩,多砂岩,色略浅,交错层理发育,植物化石丰富为其特点。(详见表2-1区域地层一览表)。区域地层一览表 表 2-1界系统(群)组代号厚度(m)岩性描述新生界第四系全新统亚砂土、亚粘土、粉细砂及砾石层中上更新统+0-170上部粉砂岩、亚砂土、中部细砂及砾石层;下部淡红色亚粘土、亚砂土夹钙质结核层,底部有砾石层。上第三系上新统N20-540上部深红色粘土、砂质粘土夹砾岩,含钙质结核;中部棕红色砂质粘土、亚粘土、灰白色砾岩;下部紫色砾岩、黄色粉砂互层,黄色细砂夹
12、砾岩。古生界二叠系上统石千峰组P2sh96.5-126.8灰绿、黄绿色砂岩、砂质页岩、页岩。上石盒子组P2s296.2-536.8上部黄绿、灰紫色砂岩、砂质页岩、近顶部一层燧石层;中部灰紫、灰绿色含砾砂岩、砂质页岩、页岩;下部灰绿、杏黄色砂岩、砂质页岩、页岩。下统下石盒子组P1x101.4140.1上部灰绿、黄绿色砂岩、砂质页岩、页岩、顶部一层紫色铝土质页岩;下部灰黄、黄绿色砂岩、砂质页岩、页岩及薄煤层。山西组P1s20.3-97.2灰白色砂岩、砂质页岩、页岩、煤层。石炭系上统太原组C3t63.8-140.7上部砂岩、页岩、灰岩及煤层互层;下部页岩、煤层及不稳定灰岩;底部有灰白色石英砂岩。中统
13、本溪组C2b8.559.5上部粘土质页岩、砂岩、灰岩、局部见煤线;下部山西式铁矿、铁铝岩、铝土矿、硬质粘土矿。奥陶系中统峰峰组O2f63.6126.8上部灰岩、白云质灰岩;下部角砾状白云质泥灰岩夹灰岩及石膏层。上马家沟组O2s154.2250上部白云质灰岩,灰岩夹白云质泥灰岩、泥质白云岩;中部白云质豹皮灰岩、灰岩、白云岩;下部角砾状白云质泥灰岩、白云质泥灰岩。下马家沟组O2x91.7146.8上部白云质灰岩,灰岩夹角砾状白云质泥灰岩;中部白云质灰岩、角砾状灰岩;下部角砾状白云质灰岩,白云质泥灰岩;底部见含砾砂岩。下统O1103.7137.7上部厚层状白云岩、燧石白云岩;中部薄层状泥质白云岩夹页
14、岩,中厚层状燧石白云岩;下部薄层状泥质白云岩、竹叶状白云岩。寒武系上统376.4133.2上部巨厚层状白云岩、泥质白云岩夹竹叶状白云岩;中部竹叶状白云质灰岩、竹叶状白云岩;下部泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、页岩。中统2116.5167.9上部泥质条带灰岩、页岩、白云质鲕状灰岩;下部白云质鲕状灰岩,泥质条带灰岩、紫红色页岩夹石英砂岩、海绿石长石砂岩。太古界吕梁山群中部黑云斜长片麻岩、黑云角闪岩。三、地质构造井田总的构造形态,地层的产状,断层、褶曲、陷落柱、火成岩侵入和冲刷带等的分布情况及规律。井田皱曲不发育。井田内地层总体为一单斜构造,地层走向北部近东西向,南部为北东东向,倾向北北西,FD2正断层以
15、南倾角较陡,在1430之间,井田内发现有11条断层,均由井下采掘及地震勘探所控制。总之,井田为一地层走向东西或北东东向,倾向北或北西,倾角930的单斜构造,断层较发育,未发现有陷落柱,确定井田地质构造类型为中等,即II类。四、煤层及煤质井田含煤层数和煤种,主要可采煤层的特征(厚度、层间距、稳定性、结构、倾角、容重和硬度)、顶底板岩性(岩石的种类、厚度、硬度、节理、容重及碎胀系数)和煤质(水分、灰分、挥发分、含硫量、发热量),煤层露头及风化带深度。1、井田含煤层数和煤种井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现根据井田内施工的钻孔资料,结合煤矿生产揭露情况,将太原组、山西组含煤地
16、层分述如下:(1)太原组含煤地层(C3t)本组地层由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩、石灰岩及煤层组成,为一套海陆交互相含煤沉积。本组旋回结构清楚,厚度较稳定,平均为96.50m,横向上很稳定,从沉积特征看,太原组煤层形成于海退过程中,聚煤作用发生于滨海平原上,海侵的发生为泥岩和煤层埋藏保存创造了条件。9号煤层直接顶板为L1石灰岩就是例证。本组发育有四层稳定的石灰岩,为煤层对比的重要标志层。L1石灰岩厚度为1.75-3.88m,平均3.05m,局部分为上下两层,为9号煤层的顶板。L2石灰岩厚度为3.24-8.17m,平均6.80m。L3石灰岩厚度为1.97-2.85m,平均2.15m,
17、为8号煤层的顶板。L4石灰岩厚度为2.10-3.14m,平均2.40m,为6号煤层的顶板。本组发育有7层煤或煤线,自上而下编号为6、7上、7、8、9、10、11、11下号煤层,其中9、10、11号煤层为全区稳定可采煤层,7号煤层为零星可采煤层,其余均为不可采煤层。底部以K1砂岩为界,与下覆本溪组地层呈整合接触关系。K1砂岩厚度为0.50-1.31m,平均0.70m。 本组含大量的植物茎叶化石。(2)山西组含煤地层(P1s)山西组是以陆相沉积为主的海陆交互相含煤沉积、主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤层组成,本组发育有01、02、03、1、1下、2、3、4、5号等9层煤,其中2、4、
18、5号煤层为全区稳定可采煤层,其余均为不可采煤层。本组地层厚度为41.60-105.22m,平均为59.44m,横向上稳定性较太原组稍差,从沉积特征看,山西组形成于海退过程中、聚煤作用发生于海退造成的滨海三角洲平原及湖泊、泻湖、潮坪环境中,砂岩层较太原组稍发育一些,而石灰岩则不发育。本组含有大量的植物茎叶化石。断层特征表 断层 表2-2序号断层名称断层位置产状要素断层落差(m)区内延伸长度(m)备注1F1正断层井田北部走向北东-南西,倾向北西倾角7025043102F2正断层井田中部走向北东-南西,倾向北西倾角707038803F3正断层井田东南部走向北西-南东,倾向北西倾角70, 16m100
19、04F4正断层井田东南部走向北东-南西,倾向北西倾角7015-75贯穿全井田5F5正断层井田南部走向近东西向,倾向北,倾角7085006F6正断层井田南部走向近东西向,倾向北,倾向北倾角701217007F7正断层井田北部走向北东-南西,倾向北西倾角701206002、可采煤层的特征(1)、2号煤层:位于山西组中部,上距K8砂岩底50.50米左右,下距4号煤层13.43米左右。煤层厚度0-2.00米,平均1.62米。仅在北部ZK2-4处尖灭。结构简单,一般不含夹矸。煤层顶板多为泥岩,局部为炭质泥岩、细砂岩或砂质泥岩,底板以泥岩为主,局部为炭质泥岩、粉砂岩、砂质泥岩。为厚度、层位稳定、结构简单的
20、大部可采的较稳定煤层。F4正断层南部的2号煤层已全部采空。(2)、4号煤层:位于山西组中下部,上距2号煤层13.43米左右,下距5号煤层9.47米左右。煤层厚度0-1.60米,平均1.39米。仅在北部ZK2-4处尖灭。结构简单,偶含一层0.25米左右的夹矸。煤层顶板多为泥岩,局部为粉砂岩,底板以粉砂岩为主,局部为砂质泥岩和中-细砂岩。为层位、厚度稳定、结构简单的大部可采的较稳定煤层。F4正断层南部的4号煤层已全部采空。(3)、5号煤层:位于山西组底部,上距4号煤层9.47米左右,下距9号煤层58.73米左右。煤层厚0-5.30米,平均2.42米。仅在北部ZK2-4处尖灭。结构简单,偶含1层0.
21、23米左右的夹矸。煤层顶板多为泥岩,局部为砂质泥岩或K7砂岩,底板以泥岩为主,局部为细-粉砂岩。为层位、厚度稳定、结构简单的大部可采的较稳定煤层。F4正断层南部的5号煤层已全部采空。(4)、9号煤层:位于太原组中下部,L1石灰岩为其直接顶板,下距10号煤层11.37米左右。煤层厚度0.20-2.50米,平均1.53米。结构简单,多含1层0.20-0.30米左右的夹矸。煤层顶板为L1石灰岩,底板以泥岩为主,局部为粉砂岩。为厚度、层位稳定、结构简单的大部可采的稳定煤层。9号煤层仅在F4正断层南部有少量采空区。(5)、10号煤层:位于太原组下部,9号煤层下11.37米左右,下距11号煤层2.95米左
22、右。煤层厚度0-3.80米,平均1.66米。结构简单,多含1层0.25-0.45米左右的夹矸。煤层顶板多为泥岩,局部为砂质泥岩或粗-细砂岩,底板以泥岩为主,局部为砂质泥岩或粉砂岩。为厚度、层位稳定、结构简单的大部可采的较稳定煤层。10号煤层仅在井田西南角有原东疙塔煤矿的一小块采空区。(6)、11号煤层:位于太原组底部,10号煤层下2.95米左右,下距K1砂岩顶约16米左右。煤层厚度0-5.39米,平均2.95米。结构简单,一般含1-3层0.10-0.50米左右的夹矸,多为1-2层。煤层顶板多为泥岩,局部为细-粉砂岩,底板以泥岩为主,局部为砂质泥岩。为厚度、层位稳定、结构较简单的大部可采的较稳定
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