毕业设计 参考.doc

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1、摘 要本设计矿井的井田面积为12.2 平方千米，年产量150万吨。井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角，平均11，煤层厚度平均8.69m。井田范围内整体地质条件比较简单，断层不发育，均是小断层。矿井瓦斯含量较低，为低瓦斯矿井，矿井涌水量不大。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用双斜井单水平上下山开采，采用采区区式开拓方式。设计采用综合机械化放顶煤回采工艺，走向长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区，并对矿井运输、提升、排水和通风等各个生产系统的设备选型计算，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成了整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现

2、高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词:走向长壁 放顶煤 综合机械化 高产高效AbstractThe design of the mine shaft area of 12.2 square km and the annual output 1.5 million tons. Coal Mine in the occurrence relatively stable, and seam dip, the average 11 , the average coal seam thickness of 8.69 meters. Mine with

3、in the framework of the overall geological conditions are relatively simple, not of fault, are small faults. Mine gas content lower for low-gas coal mine, not mine discharge. According to geological information on the actual situation and develop a mine field ready to form the preliminary design, th

4、e mine decided to adopt the dual-inclined single-level mining on the mountain, a pioneering method of mining District. Design a comprehensive mechanization caving recovery process and moving toward long-wall mining, with all inter-off treatment of mined-out area and the mine transportation, upgradin

5、g, drainage and ventilation systems and other production equipment selection, as well as on mine Security technology and environmental protection measures requested by the completion of the preliminary design of the entire mine. Mine achieve full mechanization, use of advanced technology and have ac

6、hieved high yield and high efficiency from modern experience of mine, a mine to achieve a high yield and high efficiency of mine to achieve good economic returns and social benefits. Key words: towards a long wall， caving ， comprehensive mechanization high yield and high efficiency前 言本次毕业设计是据在河南省义马煤

7、业集团耿村煤矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动以后，对矿井进行的初步设计。采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节。作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。这样达到了对理论知识“温故而知新“的作用，同时也学到了一些实际生产过程中的经验。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。在本次设计过程中，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技术政策、煤炭安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及国家其它发展煤炭工业的方针政

8、策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。本设计以实践教学大纲及指导书为依据，严格按照安全规程的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、提升、排水、通风等各个生产系统进行了初步设计。由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老师给予批评指正！目录1 概况及井田地质特征11.1 矿区概况11.1.1井田位置11.1.2范 围11.1.3交通条件11.1.4地形地貌21.1.5水 文21.1.6气 候21.1.7地震31.2井田地质特征31.2.1地层31.2.2井田构造91.2.3煤层、煤质与顶底板岩石性质101.2.4水文地质1

9、11.2.5沼气、煤尘与自燃141.2.6地温地压151.2.7煤的牌号与用途151.3 井田勘探程度162 矿井储量、年产量及服务年限172.1井田位置、边界范围，井田面积172.2 井田储量172.2.1 矿井工业储量172.2.2 矿井设计储量182.2.3 矿井设计可采储量182.3 矿井年产量及服务年限203 井田开拓223.1 概述223.1.1 开拓方式选择223.1.2影响矿井开拓的主要因素分析223.2 井田开拓233.2.1 井田开拓方式233.2.2方案的提出及技术比较233.2.3方案经济比较243.3 井筒特征293.3.1主斜井293.3.2副斜井303.3.3风井

10、323.4 井底车场333.4.1设计基本参数343.4.2一些基本问题的确定343.4.3线路联接计算353.4.4井底车场通过能力计算383.4.5确定井底车场各硐室位置403.5 开采顺序及采区回采工作面的配置423.5.1开采顺序423.5.2保证年产量的回采区段数和工作面数423.6 井巷工程量和建井周期433.6.1概述433.6.2井巷工程量和建井周期的各计算图表444 采煤方法474.1 采煤方法选择474.2 采区巷道布置及生产系统494.2.1采区走向长度494.2.2确定区段斜长及数目494.2.3煤柱尺寸494.2.4采区上下山布置504.2.5回采巷道的布置（分带斜巷

11、的布置）504.2.6采区车场形式504.2.7采区硐室524.2.8采区千吨掘进率、采区掘进出煤率及采区回采率524.2.9确定采区巷道掘进方法、设备数量及掘进工作面数534.2.10采区生产系统544.3 回采工艺设计544.3.1工艺说明554.3.2综放工作面的主要设备564.3.2工作面循环方式和循环作业图表的编制585 矿井运输、提升及排水615.1 矿井运输615.1.1井下运输系统和运输方式的确定615.1.2采区运输设备的选型615.1.3大巷运输设备635.1.4列车组成概述645.2 矿井提升655.2.1矿井提升概述655.2.2矿井提升设计的主要依据和原始资料655.

12、3 矿井排水715.3.1 概述715.3.2排水设备选型计算736 矿井通风与安全技术措施816.1 矿井通风系统的选择816.1.1通风设计的基本依据816.1.2矿井通风系统要符合下列要求：816.1.3矿井通风系统的确定826.2 风量计算及风量分配826.2.1采煤工作面实际需风量836.2.2掘进工作面所需风量846.2.3硐室实际需风量846.2.4风速验算866.3 全矿通风阻力计算866.3.1计算原则866.3.2计算方法876.3.3计算矿井的总风阻及总等积孔906.4 扇风机选型906.4.1选择主扇906.4.2选择电动机936.5 矿井安全技术措施936.5.1预防

13、瓦斯爆炸的措施936.5.2防尘措施946.5.3预防井下火灾的措施946.5.4为防止井下水灾的措施957 矿山环保957.1 矿山污染源概述957.1.1大气污染957.1.2废水排放967.1.3固体废弃物排放967.1.4噪声污染967.2 矿山污染源的防治967.2.1大气污染防治977.2.2矿山水污染的防治977.2.3噪声的控制97结 论99致 谢101参考文献1021 概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1井田位置耿村矿位于义马矿区西部三门峡市渑池县境内，北距渑池县城3.2km，东北距义马市15km，西距三门峡市53km，东距洛阳市69km，地理坐标东经11144301

14、11470；北纬34423034440；1.1.2范 围矿井范围以2000年7月国土资源部批准的采矿许可证（证号：41）坐标范围为准，大致为：北以2-3煤层露头；南止于F16断层；东以41勘探线与千秋矿和跃进矿为界；西部以F5101断层与杨村矿相接。东西走向长4.5km；南北倾斜宽2.6km，面积11.503km2。1.1.3交通条件图1-1 耿村煤矿交通位置图陇海铁路、310国道及连霍高速公路从井田北缘通过，为主要交通干线，有南韩公路和渑杨公路直达矿内，并有铁路专用线与陇海铁路在渑池站接轨，交通极为便利(图1-1)。 1.1.4地形地貌本井田以侏罗系砾岩为骨架，地形起伏较大，地表多被第四系棕

15、红色亚粘土所覆盖，近南北向沟谷发育，总体南高北低，最高海拔标高位于井田中南部4505钻孔附近为+667.7m，最低海拔标高位于井田东北部4104孔附近为+532.2m，西部地势较平缓，东部沟谷发育，标高在+510+640m之间，相对高差135.5m左右，一般海拔标高600m左右。1.1.5水 文本区属黄河流域洛河水系，地表水体不发育，仅井田北缘2km处有涧河从露头外流过，该河发源于陕县观音堂、英豪山麓一带，流经渑池县、新安县至洛阳汇入洛河，一般流量为07.010m3/s，为一般季节性河流，其它有峪河、东村沟等均为季节性冲沟，平时无水，雨季时有洪水流过，但时间短暂。井田沟谷中有少量泉水出露。1.

16、1.6气 候本区属暖温带大陆性半干旱季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明。据渑池县气象站1957至2004年资料：（1）气温：年平均气温124，历年最高气温416(1966年6月20日)，历年最低气温187（1969年1月30日），月均最高气温7月份能达到 2427.8；月均最低气温为元月份0551，冬季寒冷天数平均为106天，夏季炎热天数平均为45天。（2）霜冷期：霜冷初日最早为9月3日，最晚11月25日，一般在10月中旬，霜冷终日最早在2月4日，最晚为4月24日，一般在3月中旬。冻结最大深度为0.34m，一般015m至0.21m，最大积雪深度0.30m（1963年3月9日）。全年无霜天数

17、最多279天、最少178天。 （3）降水量：年降水量最大为10136mm（1964年），最小为244.6mm（1994年），平均为700.2mm。月最大降水量为3014mm（1982年8月），历年各月平均降水量7月份最大，为164.9mm；一月份最少，平均5.05mm;7、8、9三个月降水量占全年降水量的548%。一日最大降水量为1381mm（1982年7月30日），历年最大连续降水日数12天，最长连续无降水日数79天。 （4）蒸发量：年均1951.0 mm ，最大2368.7 mm，最小1583.3 mm，月均最大蒸发量为293 mm，（6月）、最小81 mm （ 1月）。 （5）风向：由于

18、受季风影响，风向随季节呈有规律的交替，59月以东 东南风为主，10月至次年4月以西西北风为主，年平均风速3.3m /s，最大风速16m/s，西北风对本地区气候影响较大。1.1.7地震据洛阳地震办公室提供的资料:1920年1964年11月波及本区的地震共有5次，中国科学院将1920年9月和1930年发生的2次地震鉴定为5级；1947年地震震中位于渑池县，震级为5级；1964年9月和11月的两次地震性质、强度与1920年和1930年的地震相似。 1.2井田地质特征1.2.1地层 耿村井田，由于第四系黄土层广为覆盖，基岩仅在一些沟谷中有零星出露。根据钻孔揭露，本区主要分布三叠系、侏罗系地层，关于本区

19、地层时代划分问题，许多生产单位和高等院校都做过不少研究工作，随着研究的不断深入和古生物化石的大量发现，地层划分日趋详细和合理（表1-1）。现就钻探所揭露到的地层由老到新分述如下：表1-1义马地区中生代含煤地层划分沿革表中南煤田 149队1956-1958中南煤田104队1960北京地院豫西地层队1961中南煤田地质局127队1965-1966山 西区测队1972焦作矿院中生代课题组1982本报告采用2004时代划分时代划分时代划分时代划分时代划分时代划分时代划分J3上侏罗统K白垩J3上侏罗统J3上侏罗统J3J侏罗东孟村组中侏罗统J侏罗统J2义马统J1J2中 下侏罗统J1义马组J1下侏罗统义马组

20、J1下侏罗统第三组底砾岩组J2延长群第二组T3延长群T3谭庄组T3石佛组上段T3潭庄组第一组下段上三叠统潭庄组(T3) 潭庄组在义马地区东起新安县，西至陕县；南起洛宁，北至黄河。尤以义马、渑池一带出露最好，经原焦作矿业学院“中生代”课题组测量，该组厚度达1996.88m，在耿村井田内钻孔仅揭露400m左右，据其岩性可划分为上下二部分。 下部:以灰白，灰色细粗粒砂岩和粉砂岩为主，中粗粒砂岩具大型板状和楔形交错层理，细砂岩和粉砂岩具波状层理，底栖动物通道和变形构造发育。常含炭化植物碎片和完整的植物化石，以及薄层状或椭圆球菱铁矿结核。 上部:岩性以灰白、浅灰、灰黑色中细粒长石石英砂岩和粉砂岩为主，夹

21、灰绿、深灰色泥岩、砂质泥岩或粉砂岩及多层煤线，厚280m。本组植物化石丰富，主要有以下种属：卡尔西努新芦木、园环似木贼、多实拟丹尼蕨、蔡耶贝尔瑙蕨、拉氏枝脉蕨、巨大枝脉蕨、鱼网叶、尼尔桑（未定种）、芦木孢（未定种）、苏铁粉（未定种）、斑点圆形孢（未定种）、细肋粉（未定种）、单肋具肋粉等。最后两种裸子植物花粉为晚三叠世特征化石。 侏罗系(J)区内仅发育中上侏罗统，其中中侏罗统为主要含煤地层（见图1-2）。1)中侏罗统义马组（J21） 义马组为本井田的主要含煤地层，主要由碎屑岩、泥岩和煤层组成，厚25.12m127.10m，一般厚74.6m。该组地层与下伏三叠统潭庄组呈角度不整合接触。 根据该组岩

22、性组合及含煤情况可分为四段： （1）底部砂砾岩段 该段岩层厚度变化较大，039.45m，平均厚13.10m。 井田范围内43线以东，其岩性由下而上依次为砂砾岩、含砾中粗粒砂岩（或夹细砂岩、粉砂岩）、细砂岩或泥岩。43线以西，砂砾岩尖灭，仅在浅部少数钻孔中偶见砂砾岩，其岩性组合由下而上为：含砾粗、中（细）粒砂岩、含砾细（粉）砂岩或含砾泥岩。井田西南部砾岩段全部由砂质泥岩所代替。 （2）下部含煤砂岩段本段厚31.8976.66m，主要由煤层和砂岩组成。北部含有三层煤，即2-1、2-2、和2-3煤，向南先后合并，最后合并为2-3煤，所以，实质上2-1、2-2煤均为2-3 煤分叉煤层，在煤层分叉的中间

23、分别夹有Js1和Js2两层砂岩，厚度由北向南逐渐变薄消失，现分层简述如下： 下部：2-3煤层以下为砂质泥岩、炭质泥岩或煤矸互层、泥岩或粉砂岩，位于底部砂砾岩段之上，呈透镜状或似层状分布，岩性呈灰色，具缓波状或水平层理，含植物化石碎片，泥岩中见有根部植物化石。 上部：为主要含煤段，由煤层和各粒级的砂岩所组成。2-3煤，为主要可采煤层，全区发育，层位稳定，下部结构复杂，厚度变化大0.5720.66m。2-2煤，为2-3煤之分叉煤层，在耿村井田比较发育，煤层厚0.396.18m，平均厚3.29m。结构复杂，分布于井田300m水平以上。300m水平以下合并入2-3煤层。2-1煤，为2-3煤之分叉煤层，

24、厚0.16.34m，平均4.20m，分布在井田+250m水平以上。+250m水平以下合并入2-3煤层。J2砂岩，是夹于2-2煤与2-3煤之间的一层砂岩，分别为它们的底板和顶板，厚026.57m，平均厚10.44m，在平面上呈北厚南薄，东西延长的带状，在剖面上呈似层状和透镜状，一般尖灭在+300m水平之上，主要由灰色、浅灰色薄层细-中粒长石、石英砂岩和砂质泥岩组成，近尖灭处变为泥岩。 J砂岩，为2-2煤之顶板（2-2与2-3煤合并后为2-3煤之顶板）厚由047.26m，平均厚为24.67m，主要由灰白色中-细浅灰色砂岩组成，具缓波状、楔形交错层理和镜煤化树干化石，具明显的韵律性，由下而上其岩性为

25、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩（局部存在）、细砂岩、砂质泥岩，在平面上呈东西带状分布。（3）中部泥岩段 主要为灰黑色致密状泥岩，偶夹泥灰岩，具水平层理，含瘤状透镜状黄铁矿和菱铁矿结核，中含瓣鳃类Tufnells、鱼鳞片化石，并有少量植物炭化碎屑，全井田发育，为义马组主要标志层(Jk1)，厚度由4.0442.64m，平均厚为24.19m。 （4）上部含煤泥岩段 主要为黄褐色、灰黑色泥岩、1-1煤和1-2煤层所组成，有时泥岩中夹有粉砂岩薄层，泥岩和粉砂岩具水平和缓波状层理。井田内普遍受到后期剥蚀，保留不全，浅部有的剥蚀殆尽，厚010.5m不等，一般为46m。 1-2煤层，本井田较发育，除剥蚀区外大

26、部分可采，有23个孔见煤，平均煤厚1.57m。1-1煤层主要分布在井田的西南隅，有9个孔见煤，平均煤厚1.43m，赋存不稳定，属不可采煤层。2）中侏罗统马凹组（J22) 为一套由砾岩、砂岩、砂质泥岩组成的碎屑岩系，全井田发育，北部遭受剥蚀保存不全，与下伏义马组为平行不整合接触。井田内仅有22个钻孔穿过完整层，其中4504、4904两孔因断层变厚外，其余孔揭露厚度由148.50m226.43m，平均厚192.59m，井田内厚度变化不大，原焦作矿业学院“中生代”课题组在耿村井田东界实测的东孟村王圪塔实测剖面为190.88m，其岩性特征为：下部：以黄褐色砾岩及灰白色中粒砂岩为主，夹薄层紫红色、灰绿色

27、砂质泥岩，砾石成分为石英及石英砂岩碎屑，砾径310cm，磨圆度较好，钙质及泥质胶结。图1-2地层综合柱状图中部以青灰、灰白色细砂岩、中粒砂岩与紫红色砂质泥岩互层为主，间夹薄层透镜状砾岩及钙质结核。砂岩多为钙质胶结，砾岩的砾石成分以石英砂岩、石英岩岩屑为主，并含泥岩碎块，粒径一般为550cm不等，钙质及砂泥质胶结。 上部以紫红色砂质泥岩、砂砾岩及透镜状砾岩为主，砾岩砾石成分以石英岩、石英砂岩为主，含少量石灰岩及泥岩岩屑，砾径530cm，砂泥质胶结。 1980年江苏煤田四队在下部泥岩中采有孢粉样，其组合特征是:（1）以蕨类孢子为主，其中杪椤科孢子居优势，主要化石有Cyathidites minor

28、 causer alias Dectoidosporasp. 等，卷柏科的Neoraistrickia.（2）裸子植物花粉以松柏目、南洋杉科的Classopllis和苏铁目的Cycadopites为主。（3）原始松柏粉在本组含量较低仅占2%。银杏类花粉不发育。3）上侏罗统(J3 ) 该统在井田内分布普遍，但多被剥蚀而不全，钻孔揭露真实厚度较少，尤其是浅部，据统计，钻孔揭露厚度0317.13m，平均厚度168.60m。与下伏中侏罗统呈平行不整合接触。 岩性为一套巨厚的砾岩层，下部或底部偶夹砂岩或泥岩透镜体，砾石成分复杂，主要有石英岩、石英砂岩岩屑，还有少量的岩浆岩和石灰岩砾石，一般为次棱角状和次

29、圆状，分选极差，砾径从0.4095cm不等，砂泥钙质胶结，局部为硅质胶结，胶结类型多为孔隙式，砾石排列无定向，不具层理，为冲积扇的河床充填沉积和筛积物。第三系（R） 井田内分布普遍，但厚度变化较大，046.76m，平均10.28m，与下伏地层呈角度不整合接触。岩性主要为肉红色砾质灰岩、泥质灰岩和砾岩，砾石成分多为石英砂岩、石英岩和石灰岩岩屑，分选性极差，多呈棱角状，蜂窝状溶洞发育，常被红色粘土所充填，砾径一般215mm，大者可达150mm，胶结类型多为孔隙式填隙物多为泥质，胶结物为钙质。第四系（Q）厚046.76m，平均厚19.40m，井田内分布普遍，与下伏各时代地层均为角度不整合接触。主要为

30、棕黄、棕红色黄土，下部局部含砾石，底部常见有钙质结核，有时呈层分布。1.2.2井田构造 耿村井田位于义马向斜西段，由于受F16走向逆断层的影响，向斜轴部仅在45线以西有断续残存，致使南部煤系地层与三叠系呈断层接触，因而耿村井田主体在义马向斜北翼，呈现总体向南倾斜的单斜构造.该单斜构造产状平缓，地层倾角一般在1116之间，仅在F16断层附近，地层局部直立或倒转。1.2.2.1褶皱井田内褶皱不发育，在总体为单斜构造的背景下，沿走向、倾向局部均有连续宽缓的波状起伏。在42、45、46等勘探线附近，沿走向存在着轴向近南北、平缓开阔的背斜、向斜，沿倾向上的变化相对比较稳定，仅在45线以西、+350m水平

31、以上煤层浅部有轴向近东西的挠曲现象。1.2.2.2断层 （1）井田边界断层 F16断层 经井田南缘通过，为井田深部边界断层。断层总体走向呈NWW向，局部方向有所偏转，表明了断层沿走向上的舒缓波状特点，对比2-1和2-3煤层断煤交线，浅部较深部舒缓波状特点更为显著。该断层倾向总体向南,倾角一般在60左右，经4504钻孔计算，落差在500m左右，是一个上盘三叠系地层被推覆于下盘中侏罗统义马组之上的走向逆断层。该断层除5105、4804、4507等钻孔控制外，西采区12煤皮带下山已经揭露，其位置较原确定位置北移146m，断层旁测牵动现象较明显。45线以东无钻孔控制位置可能有一定摆动。F17断层精查地

32、质报告中认为，F17断层为横穿义马煤田南部的一条正断层，在耿村井田深部42线以东切割F16，该断层走向NW290、倾向NE、落差600m。 F5101断层 该断层位于50线西，为耿村与杨村井田的边界断层，断层走向NNW，自煤层露头边界至井田南部边界，全长约2km，倾向SWW、断层面平直，倾角陡峻，一般80。12081工作面切眼见该断层落差21m，属上盘下落的正断层。（2）井田内断层井田内断层较简单，经勘探、补勘及采掘生产揭露，未发现落差大于20m以上的断层存在。而落差大于5m以上的断层仅见两条。1.2.3煤层、煤质与顶底板岩石性质 1.2.3.1煤层 2-3煤位于煤系地层义马组底部砾岩段之上，

33、下距三叠系地层0.528.92m，平均8.69m。井田内见煤钻孔52个，其中可采点50个，煤层厚度0.2421.73m，一般8.69m，煤厚变异系数g=63.76%，可采性指数Km=0.96，厚度大，井田内普遍可采，属较稳定煤层。该煤层含夹矸011层，一般37层，厚0.021.30m，一般0.28m，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩，煤层底部多为煤矸互层，属复杂结构。顶板为灰色含菱铁质细砂岩(Js2砂岩)。直接底板为炭质泥岩或煤矸互层，间接底板为底砾岩。1.2.3.2煤质 1) 物理性质 据对煤的物理性质观察，各煤层有基本相似的物理性质:黑色，条痕为黑褐色，具沥青光泽。容重一般介于1.351.40之

34、间，比重在1.5左右，硬度低，易于风化，风化后颜色变浅且碎裂为小块或粒状和粉末状。块煤加热破碎严重，燃点极低，堆积时易于自燃，一般自燃发火期为1个月，最短为14天，燃点温度268270。2) 煤岩特征2-3煤层属半亮型至暗煤型，煤层结构复杂，含夹矸一般37层，厚0.28m， 夹矸成分主要为泥岩。镜煤含量30.2042.20%，一般为40.8%，丝炭，暗煤含量高达4860.70%，其中暗亮煤占11%左右，丝炭、暗煤约占42%， 在有机显微组分中镜质组46.70%，丝质组45.80%，无机显微组分粘土矿高达9.6%，黄铁矿00.30%，显微结构呈镶嵌状。（如表1-3）表1-3主要煤层显微定量分析

35、煤岩类型含量(%)主要组分(%)矿物质(%)煤层名称镜煤暗 亮 煤丝 炭暗 煤镜 质组丝 质组粘 土矿 物黄 铁矿显微结构2-3煤40.8011.0048.2046.7045.809.600-0.3镶嵌状3）工业分析煤的化学组成可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，无机质包括水分和矿物质。在研究煤的化学组成时，一般是通过工业分析和元素分析来了解煤中有机质、无机质的含量和性质，初步评定煤的工业性质和用途。2-3煤层：根据钻孔煤芯煤样原煤灰分10.1030.00%，平均17.90%，精煤4.9610.00%，平均6.90%，生产煤层煤样原煤灰分

36、18.7320.94%，平均19.56%，精煤5.986.68%，平均6.24%，属低富灰煤，以中灰为主。（如表1-4）1.2.3.3顶底板岩石性质2-3煤层顶板岩性有两种情况，在井田浅部和中部+300m以上，顶板为灰白色薄层细中粒长石石英砂岩，厚026.57m，一般8.50m，随2-1、2-2煤层与2-3煤层合并，厚度由浅部至深部变小并尖灭，至+300m水平以下，顶板为2-1煤层顶板黑色泥岩(JK1)代替。底板为砂砾岩、砂岩或砂质泥岩，伪顶多为炭质泥岩与煤线互层12m，遇水变软，对采掘有一定影响。砂岩、泥岩顶板均较坚硬，不易破碎，便于管理。1.2.4水文地质1.2.4.1地表水本区属暖温带大

37、陆性半干旱季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，年最大降雨量1013.6mm，最小244.6mm，平均700.2mm。79月份约占全年降雨量的50以上。区内沟谷纵横，地形起伏较大，地表水体相对较少。矿区西南部湖家湾水库为地表相对稳定水体；主要河流南涧河呈东西向自西向东流经矿区北部，旱季主要排泄工业、矿坑与生活废水，雨季主要排泄大气降水，暴雨时可形成洪水流。1.2.4.2地下水 区内主要含水层(组)自下而上主要有：中侏罗统底部砂、砾岩段含水组，中侏罗统2-3 煤顶板砂岩(JS2)及2-2煤顶板砂岩(JS1)含水组；中侏罗统上部砂岩、砾岩含水组；上侏罗统砾岩含水组；第三系砾质泥灰岩含水组；第四系冲积、洪积

38、砂、砾卵石层含水组。表1-2煤层发育情况预览表煤 层名 称厚度（m）两极值平均值含煤系数%层间距（m） 两极值平均值0.6126.69.36煤 层 结 构顶板岩性底板岩性煤层可采性指数km煤厚变异系数稳定性可采程度层数厚度复杂程度2-3煤0.2421.78.6912.2011440.021.300.28复杂砂岩伪顶泥岩0.9663.76较稳定普遍可采表1-4煤层工业分析结果一览表煤层水分MadAad灰分Ad空气干燥基挥发分Vad干燥基挥发分Vd干燥无灰基挥发分VdafGRCL固定碳Fcd2-3原煤6.108.267.2817.1719.6618.1418.7320.9419.5629.8630

39、.6630.3432.5532.9332.7340.0544.2740.6946.4348.7247.71精煤7.428.478.025.526.105.745.986.686.2430.0234.0833.4938.0340.0238.592 上述含水层(组)有以下几个特点： (1) 厚度变化大，区域上砾岩、泥灰岩和砂岩横向上不连续、相变显著。 (2)主要含水层除第四系砂砾卵石层和第三系含砾泥灰岩渗透系数较大，分别达1.5206.1m/d和1.227m/d外，其它各含水层渗透系数均小于0.05m/d。(3)富水性弱，据抽水试验结果，单位涌水量第三系泥灰岩最大达5.679L/sm，其它含水层单

40、位涌水量均小于0.07L/sm。(4)地下水的补给主要是大气降水。 (5)由于地形变化幅度大，地表水排泄畅通，加上地表多被第四系黄土覆盖和含水层间多有泥岩、砂质泥岩和煤层相隔，使地表水补给地下水的条件较差，含水层间的水力联系亦较弱.1.2.4.3矿井水矿井正常涌水量45m3/h，经处理后循环用于注浆、防尘。通过采掘揭露及历年来矿井涌水量资料，最大涌水量176.8m3/h， 正常涌水量1995年至2002年70 m3/h、2002年至2004年45 m3/h，预测矿井最大涌水量74.7 m3/h，未发生过大的突水事故，矿井直接充水水源主要为顶板砂岩水和老空水，属水文地质条件简单矿井。1.2.5沼

41、气、煤尘与自燃1.2.5.1沼气在建井阶段测定瓦斯浓度一般为0.20.3%之间，个别达0.5%，在构造带则大于10%，而且能听到瓦斯涌出的“嘶嘶”声，矿井生产掘进过程中，在煤岩层破碎地段有时亦听到过此现象。绝对瓦斯涌出量CH42.4734.02m3/ min、CO22.7933.15m3/ min，相对瓦斯涌出量，CH41.127.96m3/dt、CO21.489.59m3/dt，鉴定结果均属低瓦斯矿井。但随着开采深度的增加，瓦斯有增大的趋势。1993年以来，因开采2-2和2-3煤层，瓦斯绝对和相对涌出量均有所增加，随着矿井的延伸，特别是23煤层，由于煤层厚且变化较大，埋深相对增加，瓦斯含量也

42、将随之增加。因此虽为低瓦斯矿井，也应做好通风安全及瓦斯的预防预报，以杜绝事故的发生。瓦斯涌出量随风量增加而增加。根据煤矿安全规程第145条和矿井瓦斯抽放管理规范第9条规定，采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的，必须建立地面永久抽放系统或井下临时抽放系统，因此，建议采用上隅角瓦斯抽放方法解决。1.2.5.2煤尘煤层有煤尘爆炸性危险。1.2.5.3自燃 矿井投产以来各煤层均不同程度的煤层自燃现象，煤层发火原因决定于回采后浮煤量和推进速度，一般推进速度大于35m/d，不易发火;若小于35m/d，易发火。因此在开采过程中，一是应减少浮煤损失，二是提高推进速度，以避免

43、煤的自燃发生。据义马侏罗纪厚煤层综采面自然火灾规律及防治措施的研究（王正木,1997年），随着综采面由一次采全高的煤层向特厚煤层转移,自然发火将会更加频繁,成为威胁综采面安全生产的突出问题,且是推行放顶煤综采的拦路虎。对综采面煤层自燃应以防为主,采取可靠措施,形成完整工艺,消除导致煤自燃的基因,如黄泥或类似材料灌浆工艺、阻化剂防治煤层自燃工艺、注氮预防煤自燃等。1.2.6地温地压1.2.6.1地温自建井投产以来，在正常通风条件下，测定最高温度25(+250m)，温度和深度呈正相关关系，属正常地温梯度变化，对矿井生产影响不大。1.2.6.2地压矿井总体矿压较小，属简单型，自投产以来，在采掘各煤层的过程中，砂岩或泥岩顶底板稳定性均较好。但随着矿井开采向深部的延伸，矿压会逐渐增大，为有效地防治矿压对采掘生产影响，自90年代以来，加强了对矿压形成或机理和防治的研究。1.2.7煤的牌号与用途1.2.7.1煤的牌号按中国煤炭分类（GB5751-86）标准，干燥无灰基挥发份Vdaf37%、透光率PM 3050%、恒湿无灰基高位发热量24MJ/kg，则划为长焰煤。因此，本井田各煤层均属长焰煤类。（表1-5）表1-5煤的工业牌号分析一览表煤 层名 称精 度原 煤 透 光透光率镜煤平均最大反射率煤种牌号VadfYCHWQgrdaf氧化腐植酸MJ/k2-3煤37.443.439.876.478.