平煤四矿采矿专项初步设计—采矿工程毕业设计

河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计1河南理工大学采矿工程专业毕业设计说明书姓名学号310802010221学院能源科学与工程学院班级设计题目中平能化集团平煤四矿采矿专项初步设计指导教师职称讲师二一二年六月河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计1前言毕业设计是采矿工程专业全部教学过程中的最后一个环节，同时也是对学生学业成绩及的最终考核，其目的是使本专业学生在采矿工程总体上深入认识矿井各生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约的关系，培养他们综合运用各门学科的理论知识，分析和解决采矿工程技术问题的能力。本设计是根据张小楼煤矿矿井地质资料进行编制，设计中的一些重要数据和图表都是张小楼煤矿矿井的地质资料、地质勘探图、底板等高线图、综合柱状图等为依据，严格依照毕业设计大纲要求进行编写的。设计注重科学性、针对性、启发性、实践性。1、设计过程在进行设计过程中，严格遵守煤矿安全规程和煤矿工业设计规范的有关规定，注重加强基本理论、基本方法和基本技能的学习和基本能力的培养，树立设计的政策观念、经济观念、安全观念，注重与其它课程的联系，特别是与课本及规程的衔接与配合。从矿上实习回来，便开始整理矿井地质资料，开始毕业设计的初稿，从毕业设计说明书到CAD图纸及手工图纸的绘制，都严格按照设计要求，在王成老师的悉心指导下，顺利完成了此次毕业设计的全部内容2主要开采条件本设计是针对徐州矿务集团张小楼矿7号煤层的矿井初步设计，本矿井设计产量为90万吨，矿井整体地质条件比较简单。该井田东西走向长河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计2约59KM，南北倾斜约39KM，面积约21KM2，主采煤层7号煤平均厚度为28M，平均倾角为8，为缓倾斜煤层,相对瓦斯涌出量为634M3/T,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井；矿井正常涌水量2M3MIN。煤层的自燃倾向均为二类，属有可能自燃发火的矿井煤尘无爆炸性，地温正常，无冲击地压。3、主要设计特点设计主要分为六部分井田概况及地质特征、井田开拓、大巷运输及设备、采区布置及装备、通风和安全、矿井建设工期。设计在内容上以规定的设计原理和设计方法为主线，力求在阐明基础原理的基础上，密切结合矿井及采区的实际条件，采用先进的开采方法。（1）井田开拓方式本矿井采用双水平开拓，第一水平布置在900M,第二水平布置在1200M,第一水平采用上山开采，第二水平上部采用上山开采，下部采用条带式开采。本矿井设计采用立井开拓方式，主副井均为立井，布置在工业广场，为尽早出煤，前期在第一水平上部600M处布置一回风井，供首采区通风，本设计在900水平布置两条大巷运输大巷和轨道大巷，由于服务年限较长，两条大巷均布置在同一水平的岩层中，且水平距离为20M，大巷两侧均留有保护煤柱30M后期在1200水平布置三条大巷，在工业广场开拓一专用回风井供二水平通风，大巷均布置在岩层中，运输大巷和轨道大巷布置在同一水平，回风大巷布置在上方20M处，大巷之间均留设20M保护煤柱，大巷两侧留设30M保护煤柱河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计3（2）准备方式本井田中间一条南北大断层分为两部分，第一水平断层东西两个采区均采用上山开采，两条上山均布置在煤层中，轨道上山和运输上山水平距离为20M，由于煤层走向较长，两采区均采用双翼开采，采区巷道采用单巷布置，布置一条区段运输巷，主要用于运煤，并兼作进风巷，一条区段回风巷，用于运料、排矸、运送设备。接替工作面采用沿空掘巷无煤柱护巷布置，工作面接替采用跳采方式开采。采区上部车场形式为平车场，采区中部车场形式为甩车场，结合具体条件，本采区采用顶板绕道式采区下部车场（3）采煤方法该矿井顶底板条件良好，煤层赋存稳定第一水平采用单一走向长壁采煤法，采用综合机械化的采煤工艺方式，顶板采用全部跨落法处理采空区。第二水平上部煤层采煤方法及工艺跟一水平一样。但是当开采1200水平煤层时，由于煤层在1200水平倾角很小，基本上接近水平，所以该水平下部煤层采用条带式俯斜采开采方式。采煤工作面采用液压支架支护，端头采用端头液压支架支护。采区布置一个采煤工作面和两个掘进头，采掘比为12（4）矿井通风本矿井2007年瓦斯鉴定结果瓦斯相对涌出量为634M3/T，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井，由于一水平浅部埋深较浅，且断层较多，二水平埋深较深，现采用混合式通风，一水平分区对角式，在井田走向东西采区浅部分设置一个风井，后期二水平采用中央并列式，在井田中央工业广场布置河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计4一个风井，供后期二水平上山及俯斜带区通风。矿井总进风量为3609/MIN，综采工作面所需风量为1118/MIN，3M3M通风容易时期和困难时期的总阻力分别为1796364PA和272918PA选用FBCDZ8NO22C型对旋式轴流主扇，其技术参数为配用电机型号YBFE450S28，功率2202KW，风量范围80180M3/S，风压范围10003600PA，共选用两台，其中一台工作，一台备用。4、主要问题和建议本次毕业设计是严格按照采矿工程专业实践教学大纲及指导书的要求进行的。其设计思路为先了解矿区概况及井田地质特征，根据地质资料计算矿井储量，服务年限，然后分析影响井田开拓方式，在开拓方案确定后，进行矿井运输、通风等细节问题的确定。（1）本次设计对开拓方式、准备方式、运输、通风、矿建方面做了较为详细的设计，但按照今年要求未对提升、排水等问题做详细的设计，因此有待于进一步研究设计，使设计更为完整。（2）本次设计只对一水平进行详细设计，对于后期的运输、通风等未做详细设计，因此有待于进一步研究设计。（3）本次设计由于本人设计水平及设计时间的限制，设计中的缺点、错误在所难免，恳请老师给予批评、指正。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计5目录1井田概况及地质特征111井田概况1111矿区地理位置、范围1112交通条件1113地形、地貌2114水文3115气象5116地震512地质特征6121以往勘探的情况6122区域地质构造简况7123井田地质7124井田地层8126构造情况13127含煤概况14128煤质14129瓦斯、煤尘和煤的自燃162井田开拓1821井田境界及储量18211井田境界18212井田储量18河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计6213储量计算范围和工业指标的确定18214储量级别与计算块段的划分18215储量计算方法及参数的确定19216工业储量计算19217矿井设计储量2022矿井设计生产能力及服务年限20221边界煤柱20222工业广场保护煤柱20223矿井设计可采储量的计算22224矿井生产能力的确定22225矿井服务年限及校验22226核算第一水平服务年限2323井田开拓方案比选24231井筒形式24232井筒数目24233开采水平的确定24234延深方案24235煤层与大巷之间的联系25236采区间接替顺序25237开拓方案技术比较2724井筒30241主井30河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计7242副井31243风井3225井底车场及硐室33251井底车场形式的选择33252线路总平面布置34253确定井底车场主要巷道断面38254井底车场硐室布置393大巷运输及设备4131运输方式的选择41311煤炭运输方式41312辅助运输方式4132矿车42321列车组成的计算42322电机车台数的计算4533运输设备选型47331大巷运输设备47332采区上山运输设备48333综采面运输设备484采区布置及装备5241采煤方法52411采煤方法的选择5242采区布置52河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计8421矿井达到设计产量的回采工作面个数52422采区上山的布置55423区段平巷的布置56424采区巷道布置及生产系统5643采掘设备选型58431回采工艺设计58432采煤机工作方式和进刀方式60433工作面支护62434工作面循环方式和循环作业图表的编制6744采区车场线路设计69441采区车场69442采区下部车场线路设计695通风和安全7551概况75511选择原则75512选择矿井主扇的工作方法76513选择矿井通风方式7652矿井风量计算77521风量计算及风量分配77522风速验算79523全矿通风阻力计算80524计算矿井的总风阻及总等积孔84河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计953矿井通风设备选型84531选择主扇84532选择电动机87533防止漏风和降低风阻的措施87534矿井安全技术措施886矿井建设工程9161概述9162关键线路91621确定关键线路的原则91622关键线路的选定9263井巷工程量和建井周期的各计算图表92631井巷工程量92632矿井建井工期计算95致谢96参考文献97河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计11井田概况及地质特征11井田概况111矿区地理位置、范围徐州矿务集团张小楼煤矿位于徐州市西北方向九里区境内，距市中心13KM。现主井中心座标380265348020508032675375；地理座标为北纬342100,东经1170512，井囗标高375M。井田范围东自21煤露头起；西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻；南部王庄煤矿相邻；北以F1断层与庞庄井相邻。井田东西长约59KM、南北宽39KM，面积约21KM2。112交通条件徐州市地处京沪、陇海两大铁路动脉的交汇点，本井田有矿区专用铁路，东与京沪铁路茅村站、西与陇海铁路夹河寨站相联接。徐丰公路从矿门口通过，可与苏北、皖北、鲁南、豫东各县相通。矿区东北有京杭大运河穿过，经徐州煤港贯通南北。因此，张小楼煤矿水、陆交通运输条件极为便利。见交通示意图11河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计2图11交通示意图113地形、地貌本井田属古黄河冲积平原，地形较平坦，且向东及北东微倾，地面坡降为15000，地面标高为358440M，平均为36M。第17勘探线以西地势突然增高，为废黄河故堤南坝，平均标高为42米。地面植被大部分为农作物，村落为井田内的主要建筑群。地表岩性以粉砂土、亚粘土和砂质粘土为主。由于常年开采，造成地表部分塌陷并积水成塘，其最大深度可达3M。矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成为数不多的低山丘陵，大致呈NE60方向延伸。自西向东为大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为1732M。地形、地貌1河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计3庞庄井田为古黄河泛滥形成的冲积平原。冲积层东北薄,西北厚，平均厚度760M。区内地势较平坦，略显西北高、东南低的趋势。地表标高35M42M，坡度约为两千分之一。由于几十年的煤炭开采活动，使地表形成大面积塌陷并积水成塘，塌陷区水深可达到5M6M。矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成的为数不多的低山丘陵，大致呈NE60方向延展。自西向东有大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为1732M。水文2井田内尚有零星分布的鱼塘和纵横交错的排水沟渠。因此，矿区地表水系较为发育。气象3根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。降水量4由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区，因此，降水有集中性高、年变化大的特点，平均年降水量8419MM，最大12970MM1958年；最小5006MM1988年。夏季平均雨量68月46603MM，约占全年降水量的55，其中以7、8月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。蒸发量1440MM年。5风向、风速6河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计4全年多偏东风，平均风速32MS，最大风速243MS1959年6月。气温7年平均气温1413。1月份最低，平均气温067月份最高，平均气温274。冻土冻土深度平均为29CM。8霜期历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。9114水文1、区域水文地质庞庄井田位于徐州复背斜的西北翼、九里山向斜的中部。总体上为一向南西倾伏的复式向斜构造，由5个次级的向、背斜构成。复向斜两翼分别被F1、F3两逆断层切割，使该区构造体系的完整性遭到破坏。本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘，与上升区的构造侵蚀低山丘陵区毗邻，煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。二迭系煤系地层在区域侵蚀基准面以下，属陆相沉积，为裂隙充水矿床。水文地质条件简单。下部的石炭系煤系地层为海陆交互相沉积，伴有13层薄层岩溶化灰岩，水文地质条件复杂。整个矿区内含水层具有单面充水的特征。矿区地下水补、迳、排条件分析本区地下水既有山区天然补给的特点，又具备平原区地下水迳流较弱的特征，矿井排水为地下水的主要排泄方式。区内含水层可分为孔隙潜水承压含水层组、裂隙承压含水层组、岩溶裂隙承压含水层组。潜水接受大气降水和地表水的直接补给，一般和下伏承压含水层不发河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计5生直接水力联系。各基岩含水层均在山区露头处接受大气降水和潜水的入渗补给。各基岩含水层之间仅能通过导水构造发生水力联系，由于含水层属平原区倾斜岩层，承压含水层补给条件差，地下水交替运动迟缓，故在水质上反映了由山麓到平原、由矿区外缘到矿区深部地下水矿化度呈逐渐增高的趋势。地下水赋存受构造影响明显。二迭系砂岩含水层以静储量为主，既有局部垂直渗透、也有越流及侧向缓慢补给。太原组13层灰岩中，以四灰岩溶裂隙最为发育，富水性强，在浅部接受奥灰岩溶裂隙水的越流补给。2、矿井水文地质地表水井田内地表水体主要为塌陷区积水，积水区常年水位343M，雨季最高水位3625M（1982年7月22日）；其次有拾新河及拾屯河，拾新河是1977年12月铜山县在矿区中部自西北向东南人工开挖而成，常年积水，水深56M，河床不连续且与塌陷区积水连成一片。拾屯河从矿区南部露头自西向东入丁万河，全长13KM。为季节性河流。区内另有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布。因此，矿区地表水系较为发育。3、矿井主要含水层组划分及特征根据含水层岩性特征、空隙性质及地下水埋藏条件，矿井主要含水层组可划分为三种类型4、地下水动力环境各含水层水力联系A第四系上部孔隙潜水含水层组直接接受地表水、大气降水的补给，河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计6受季节性影响潜水位变幅较大。B第四系中部砂层孔隙承压含水层组的下部有粘土隔水层，使其与第四系底部粘土砾石含水层水力联系微弱，其补给水源主要为上部的孔隙潜水，补给方式以垂直渗透补给为主。C第四系底部粘土砾石孔隙承压含水层与煤系地层各含水层组无直接水力联系，补给方式以地表水的侧向迳流及垂直缓慢入渗为主。D上石盒子组底部奎山砂岩承压含水层与各煤系地层含水层组无直接水力联系，其水源补给方式为第四系底部砂礓、砾石孔隙水的缓慢垂直补给、露头区的侧向缓慢补给及煤系外缘浅部高水位的太灰、奥灰溶隙水的侧向越流补给。E下石盒子组、山西组砂岩裂隙承压含水层组与其它各含水层组无直接水力联系。其富水性受构造控制，矿井涌水量的大小取决于砂岩含水层的厚度、胶结成份、颗粒度、裂隙连通性及构造裂隙发育程度等因素。F太原组灰岩溶隙含水层富水性弱强，以四灰富水性最好。十灰、十二灰为开采太原组煤层的直接充水含水层。该含水层组是区内煤系地层各含水层组的间接补给水源，补给方式以导水构造或侧向越流补给为主。G奥陶系灰岩岩溶含水层在本区F1断层上盘浅部区域属富水性中等强的含水层；处于F1断层下盘深部区域的属富水性较弱的含水层。F1断层上盘的奥灰富含水层对下盘煤层开采构成威胁，设计开采时应留设必要的防水煤柱。该含水层是区内煤系地层各含水层组的间接补给水源，补给方式以导水构造或侧向越流补给为主。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计7115气象根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候的过渡性，区内气候日照充足，年降雨量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。本区由于地处中纬度副热带和暧温带的过渡区，因此，降水有集中性高，年变化大的特点。平均年降水量8419MM，最大12970MM1958年；最小5006MM1988年。夏季平均雨量68月46603MM，约占全年降水量的55，其中以7、8两月雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。蒸发量1440MM年，全年以偏东风为多，年平均风速32MS，最大风速243MS1959年6月。年平均气温1413C。1月份最低，平均气温06C，7月份最高，平均气温274C。冻土深度为29CM。历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。116地震徐州地区地震烈度为7度，根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，即1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了37次。影响较大的有1502年10月17日地震，坏城垣民舍；1668年7月25日山东莒县郯城85级地震，1937年8月1日山东渮泽7级地震。本区属华北地震区，距郯庐断裂约100KM，该断裂带为一长期活动的强地震带。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计812地质特征张小楼井田位于九里山向斜的中段，总体上为一个不对称的复式向斜构造，即由二个背斜，三个向斜组成，西北翼被F1断层切割，破坏了构造的完整性，地层形状沿走向和倾向均有变化。从1956年至1999年间，由124煤田地质勘探队、169煤田地质勘探队、徐州矿务局地质勘探队、安徽煤田地质物探队、西安煤科分院在本区进行多期地质勘探及物探工作，共施工钻孔232个，工程量7875658M。完成地震测线17条，总测长2644KM。瞬变电磁法勘探线46条，施测物理点601个。121以往勘探的情况1956年原华东煤田地质勘探局124队在徐州九里山地区进行普查找矿时，施工钻孔34个，总工程量536006M。发现了九里山煤田。19571963年江苏省煤炭工业局煤田地质勘探169队在本区进行勘探工作，共施工97个钻孔，总工程量2711973M，并分别于1958年7月提交了拾屯矿区精查报告包括王庄、东城、庞庄、桃园、拾屯及邓庄六个井田，1959年10月提交了拾屯矿区深部补充勘探报告，1962年9月提交了东城庞庄煤矿地质勘探最终报告补充资料，1963年6月提交了王庄煤矿地质勘探最终补充报告，1963年7月提交了拾桃井田地质勘探最终报告精查，同时在拾桃方案设计研究时将拾桃井田的拾屯区划归庞庄煤矿，桃园区划归夹河煤矿。19781982年，徐州矿务局地质勘探队在本井田深部进行勘探，共施工钻孔99个，总工程量4555676M，于1982年提交了庞庄煤矿补充勘探报告。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计91986年，徐州矿务局地勘队在第5勘探线深部进行生产勘探，共施工钻孔2个，总工程量72002M，严密地控制了F1断层产状要素，为顶水采煤提供了可靠的地质依据。1991年安徽煤田地质物测队对庞庄井田深部进行了二维地震勘探。其范围第13勘探线至第17勘探线之间，370M水平以下至F1断层，面积231KM2，完成地震测线17条，测线总长度2644KM。并于同年10月提交了徐州矿务局庞庄煤矿深部水平地震开发勘探报告。1999年10月，委托煤炭科学研究总院西安分院对庞庄井田深部的庞4断层与F1断层之间区域进行瞬变电磁法勘探工作，查明庞4、庞41、F11、F1断层的含水层分布情况，推断、核实上述断层位置及含水破碎带宽度，并查明800以浅的太原组四灰、十灰及奥陶系灰岩水的水力联系。完成测线46条，施测了601个物理点，于2000年2月提交了庞庄煤矿庞4、庞41、及F11断层带含水性探测成果报告。122区域地质构造简况徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端，徐州复背斜的西端。若按地质力学划分是秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位，其东侧紧邻郯庐大断裂。故本区是几个大构造带的交汇地，构造复杂。区内盖层发育，属北方型。中生代印支燕山运动对本区影响甚大，使本区地层发生褶皱、断裂并伴有岩浆活动。徐州复背斜由多个相间排列的背、向斜组成。自东南向西北分别是棠张集向斜、大许家背斜、贾汪向斜、徐州背斜、闸河向斜、肖县背斜、九里山向斜等。每一个背、向斜由更次一级的背、向斜组成复式背、向斜。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计10就单一褶曲而言，一般北翼较缓，南翼较陡，局部直立甚至倒转，并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层、逆掩断层出观。区域地层沉积缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统，除震旦系与寒武系、奥陶系与石炭系呈假整合接触关系，第四系与其它各时代的地层呈不整合接触关系外，其它各地层皆呈整合接触关系。徐州地区的岩浆岩活动大致分为三期即晚元古代未的辉绿岩类侵入，燕山中晚期的中酸性中基性岩浆岩活动、燕山晚期喜山期的基性超基性岩浆岩活动。在徐州复背斜的分布大体沿桃山集徐州贾汪一线以东出露的全为基性岩；该线以西出露的主要为中性中酸性酸性火成岩，这正是利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩。本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原组地层亦见有煌斑岩、辉绿岩类的岩墙、岩脉侵入，而井田西北部的张集矿则见有大面积的中酸性火成岩。123井田地质区域地质构造概况徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端，徐州复背斜的西端。若按地质力学划分是秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位，其东侧紧邻郯庐大断裂。故本区是几个大构造带的交汇地，构造复杂。区内地层发育，属北方型。中生代印支燕山运动对本区影响甚大，使本区地层发生褶皱、断裂并伴有岩浆活动。徐州复背斜由多个相间排列的背、向斜组成。自东南向西北分别是棠张集向斜、大许家背斜、贾汪向斜、徐州背斜、闸河向斜、肖县背斜、九里山向斜等。每一个背、向斜由更次一级的背、向斜组成复式背、向斜。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计11就单一褶曲而言，一般北翼较缓，南翼较陡，局部直立甚至倒转，并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层、逆掩断层出现。区域地层沉积缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统。除震旦系与寒武系、奥陶系与石炭系呈假整合接触关系、第四系与其它各时代的地层之间呈不整合接触关系外，其它各地层皆呈整合接触关系。徐州地区的岩浆岩活动大致分为三期即晚元古代末的辉绿岩类侵入；燕山中晚期的中酸性中基性岩浆岩活动；燕山晚期喜马拉雅山时期的基性超基性岩浆岩活动。在徐州复背斜的分布大体沿桃山集徐州贾汪一线以东出露的全为基性岩；该线以西出露的主要为中性中酸性酸性火成岩，这正是徐州利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩。本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原组地层亦见有煌斑岩、辉绿岩类的岩墙、岩脉侵入，而井田西北部的张集矿则见有大面积的中酸性火成岩。表11主要地质构造特征表序号名称断层性质断层面走向断层面倾向倾角落差M延伸长度可靠程度1F1正NESWSE7886183702500可靠4F2正NESWNW808520301000较可靠124井田地层地层1河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计12井田内无基岩出露，现据区外露头及钻孔揭露资料，井田地层自下而上为A寒武系井田钻孔未见，仅在矿区外围群山有出露。主要分布于徐州复背斜的轴部，与下伏地层震旦系Z呈假整合接触。下部以砂页岩为主，夹薄层状灰岩；中、上部由中厚层状灰岩组成。B奥陶系O仅见于少数钻孔，是徐州复背斜构造的两翼地层主要组成部分。也是煤系地层的沉积基底。区内只发育有下统和中统，上统缺失。奥陶系下统O1A与下伏地层寒武系呈整合接触关系。下部由中厚层竹叶状白云岩、泥质白云岩、页片状泥质灰岩、钙质白云岩及厚层状灰岩组成。上部的马家沟组则由中厚层巨厚层的豹皮状灰岩组成，顶部夹有紫灰色薄层钙质白云岩，厚450530M，平均484M。奥陶系中统阁庄组O2GB厚652709M平均68M。由青灰黄灰灰色薄中厚层钙质白云岩、白云质灰岩、白云岩组成。C石炭系C本系地层仅发育有中统和上统，下统缺失。石炭系中统本溪组C2BA本组地层厚178427M，平均270M,假整合于奥陶系之上。是在奥河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计13陶系中统之后地壳整体长期上升、剥蚀夷平的基础上广泛海侵的浅海相沉积。其岩性自下而上为下部为紫色、灰绿色页岩相当于华北山西式铁矿层位，含铁不均匀，厚度较小，一般在6M左右，系本组与下伏奥陶系分界之标志层。中部为浅灰色铝土质页岩，厚度多小于5M。上部为浅灰色厚层状石灰岩，含黄铁矿，夹透镜状页岩，厚约16M。石炭系上统太原组C3TB本组地层厚12402082M，平均1560M。为本区主要含煤地层之一。整合于本溪组之上，为海陆交互相沉积，主要由灰白灰黑色的灰岩、页岩、砂质页岩组成，夹极不稳定稳定薄煤710层，不可采。各层石灰岩中常含有丰富的蜓科、腕足类及海百合化石。D二迭系P区内二迭系地层沉积有下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组。二迭系下统山西组P11SA本组地层厚9651454M，平均1130M。为本区主要含煤地层之一。整合于太原组地层之上，为近海河湖沼泽相沉积。主要由灰色页岩、砂质页岩、灰色粉砂岩及石英砂岩组成。中、下部以石英砂岩为主，其次为深灰灰白色页岩、砂质页岩组成。夹稳定极不稳定的薄中厚煤层46层，其中7煤为稳定可采煤层，8、9煤为不可采煤层。各煤层上、下的页岩中常含有保存较为完整的植物化石，常见有栉羊齿、楔叶木、轮木、丁氏蕨等。二迭系下统下石盒子组P12XB河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计14本组地层厚17072990M，平均2170M。为本区主要含煤地层之一，整合于山西组地层之上，为内陆湖泊沼泽相沉积。主要由灰绿深灰色砂质页岩组成，上部以灰色为主，下部以深灰色为主。自上而下夹数层杂色页岩。含煤69层，不可采。本组下部的煤层附近地层中常保存有较为完整的植物化石辨轮木、轮木、芦木、大羽羊齿、柯特木和丁氏蕨等。二迭系上统上石盒子组（P21S）C厚392692M，平均250M，整合于下石盒子组之上。为炎热气候下内陆河湖相沉积。以杂色、灰绿色、灰色砂页岩、页岩为主夹灰绿色、浅灰色细中粒砂岩，中下部时夹有煤线及炭质页岩，底部为灰灰白色石英、长石粗粒含砾砂岩，间夹灰色，杂色页岩。为本组与下统下石盒子组分界标志层。产烟叶大羽羊齿、剑形瓣轮木等化石。E第四系Q井田范围内厚度5271240M，平均760M，不整合于各系地层之上。主要由砾石、砂礓、粘土、亚粘土、粉砂土和腐植土组成。由东南向西北逐渐增厚。含煤地层2本井田含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组石炭系上统太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组。A石炭系上统太原组C3T本组沉积旋回清楚，标志层明显。沉积有薄层灰岩13层，含煤710层，自下而上为河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计15浅灰色页岩、灰色页岩、砂岩、砂页岩互层、22煤个别钻孔见灰色A砂岩、23煤，十三灰局部缺失、浅灰灰绿色铝土质页岩。本段地层厚约18M。灰色细砂岩、砂页岩、深灰色页岩、2L煤、十二灰、灰黑色页岩、B十一灰。其中十二灰含燧石结核，中、下部多含蜓科化石，为本组主要标志层之一。十一灰为薄层状泥灰岩，局部地段十一灰、十二灰合为一层。本段地层厚约15M。产SCHWAGERINASP希瓦格蜓未定种深灰色砂页岩、灰白色砂岩、20煤、十灰。十灰为灰深灰色灰岩，C含蜓科化石，本段地层厚约24M。黑灰色砂页岩，浅灰色砂岩、铝土质页岩、17煤、深灰色页岩、灰D色砂岩、15煤、九灰。本段地层厚约24M。产LEPIDENDRONOCULUSFELIS猫眼磷木灰黑色页岩、14煤、八灰、灰色砂页岩、13煤、七灰。有时七灰E和13煤均缺失，本段地层厚约8M。灰黑色砂页岩、12煤，有时夹灰色薄层灰岩、浅灰色页岩、11煤、F六灰，本段地层厚约11M。深灰色砂页岩、灰色砂岩、砂页岩、五灰、本段地层厚约12M。G灰色页岩、细砂岩、四灰、灰色页岩、砂页岩、三灰。四灰厚度较H大，含动物化石和燧石结核，为本组主要标志层之一,本段地层厚约23M灰黑色砂页岩、灰色砂岩、二灰、灰黑色页岩、一灰。一、二灰间I距平均1M左右，有时合为一层，为浅灰色泥灰岩。属陆棚浅海相沉积，河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计16既有细粒石英含生物泥晶灰岩混合岩，也有生物碎屑灰岩含大量动物化石，特征明显，是本组与上覆山西组分界标志层。本段地层厚约21M。产SINCCRINUSTIEN中国海百合茎LOPHOCARINOPHYLLUMGRADAU脊板顶柱珊瑚B二叠系下统山西组P11S本组地层厚9651454M，平均1130M。属滨海相沉积过渡为内陆沉积,沉积旋回明显，可分为3个沉积旋回，含煤45层，其中7煤为主采煤层，8、9煤为不可采煤层。第一旋回灰色砂质页岩、深灰色砂质页岩与灰白色砂页岩互层、A砂页岩、10煤、深灰色砂页岩、9煤。底部深灰色砂质页岩、9煤、10煤不太稳定且常被砂岩替代，砂岩中夹泥纹、炭纹和页岩碎块，为河床相沉积物,互层中层理清晰，水平状层理发育。本段地层厚约40M。产PECOPTERISARBORENSCOPPERT树形栉羊齿未定种GORDAITESSP柯达狄木未定种第二旋回由灰白色中厚层状、细中粒砂岩、灰色砂页岩、深B灰色页岩、砂页岩、砂页岩互层、灰色砂页岩、8煤、灰黑色页岩、7煤组成。其中，8煤为不稳定煤层，7煤为稳定煤层，局部含有夹矸厚0115M。本段地层厚约20M。产NEUROPTERISSP脉羊齿未定种产PECOPTERISSP栉羊齿未定种第三旋回灰白色细中粒砂岩、灰色砂页岩、深灰色页岩、灰色C河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计17薄层状砂岩、杂色页岩，本段底部偶含5、6两层薄煤层，其中，5煤为极不稳定煤层，6煤由于受河流冲刷而造成部分地段缺失。本段地层厚约53M。产EMPLECOPTERITIUMALATUMSP翅状准组羊齿C二叠系下统下石盒子组P12X本组地层厚17072990M，平均2170M。属内陆湖泊沼泽相沉积，含煤48层。按其沉积特征，本组地层可以分为四段，自下而上为灰绿灰白色中粗粒砂岩、灰色砂页岩、杂色铝土质页岩。底部A的中粗粒砂岩即分界砂岩有时相变为页岩，厚度为L1342M，平均为130M，钙质或泥质胶结，有时含细砾，为本组与山西组分界标志层。其上的杂色铝土页岩相对稳定，可作为层位的对比标志。本段地层厚约36M。深灰色砂页岩、页岩、灰白色薄层细中粒砂岩、灰黑色页岩、砂B页岩、灰白色中细粒砂岩、夹有薄煤多层，本段地层厚43M。产LOBTANNULARIASP辨轮木PECOTRERISSP栉羊齿未定种灰色页岩、杂色页岩、灰绿色砂页岩、灰灰白色细中粒砂岩。C顶部的中粒砂岩厚度为2873150M,平均1811M，该砂岩层位稳定。下距2煤44177620M，平均约60M，俗称“60M砂岩”，为本组标志层。该段地层约厚78M。产SPHENEPTERISSP楔羊齿未定种灰色砂页岩偶夹煤线、杂色页岩、灰绿色砂页岩夹薄层细砂岩、D河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计18杂色页岩。厚约60M。产TINGIASP丁氏蕨未定种125含煤地层本井田含煤地层为石炭、二迭系，有三个含煤组石炭系太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组,煤系地质综合柱状图见图12。126构造情况张小楼井田位于九里山向斜的中段，总体上为一不对称的复式向斜构造；即由2个背斜、3个向斜组成；大中型断裂亦较为发育,受褶曲构造的影响，地层产状沿走向和倾向上均有变化，一般为8L0；东南翼较陡，西北翼相对较缓；在12勘探线以西的浅部或煤层露头产状可达60以上，局部近乎直立。由于西北翼被F1断层切割，其构造的完整性遭到了一定程度的破坏。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计192810O2奥陶系中统阁庄组厚层白层质灰岩。下古生界中统本溪组2C5中厚层灰岩。石炭系上统太原组30煤9黑灰色页岩，主要含煤地层。上古生界二迭系12P山西组9煤7煤灰色页岩，主要含煤地层。下统下石盒子组210杂色、灰绿色页岩，浅灰、中细粒砂岩。上统上石盒子组2150P杂色、灰绿色页岩，砂页岩，下部中粒奎山砂岩。土黄、粉砂夹棕红色粘土76Q第四系新生界MM组统系界地层单位岩性描述煤层厚度地层符号地层厚度煤层名称10地层柱状图综合柱状图36127含煤概况本区含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组二迭系下统下石盒子组P1X2、山西组P1S1，石炭系上统太原组C3T。煤系地层平均总厚度486M，含煤20层，可采和局部可采仅7层，可采煤层的厚度为1165M，含煤率为240。其中下石盒子组地层平均厚度2170M,含煤69层，可采和局部可采2层，河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计20可采煤层平均厚度316M，含煤率为146。山西组地层平均厚度1130M,含煤46层，可采和局部可采3层，可采煤层平均厚度662M，含煤率为586。太原组地层平均厚度1560M,含煤710层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度187M，含煤率为120。128煤质一、含煤概况本区含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组二迭系下统下石盒子组P1X2、山西组P1S1，石炭系上统太原组C3T。煤系地层平均总厚度486M，含煤20层，可采和局部可采仅7层，可采煤层的厚度为1165M，含煤率为240。其中下石盒子组地层平均厚度2170M,含煤69层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度316M，含煤率为146。山西组地层平均厚度1130M,含煤46层，可采和局部可采3层，可采煤层平均厚度662M，含煤率为586。太原组地层平均厚度1560M,含煤710层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度187M，含煤率为120。（一）煤的工业指标本报告在煤质方面除了收集洗煤厂几个主要指标外，另在生产中采取了少数煤样进行化验分析，现将化验结果列表如下见表12、表13表12煤质工业分析成果表组煤工业分析有害成份发热量河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计21别层MADADVDAF90焦渣特征固定炭ST,DPDQADKJ/GQNET,ADKJ/G12681252362265430044000529082877下石盒子组22451234376465332045000329432904722073437336567903300023131309282261089367665508167000330042955山西组9182335243663677330000222052130从上列数表的煤质化验资料统计结果看出水份各煤层均属低水份煤，且自上而下逐渐减少。灰份下石盒子组的1煤、2煤属偏高的中灰煤。山西组的7煤、8煤、9煤属低灰煤。太原组的20煤、21煤属偏低的中灰煤。其精煤的灰份均小于10，可见易选。硫份下石盒子组煤层与山西组煤层属特低硫煤。太原组煤层属富硫河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计22煤或高硫煤。磷份下石盒子组煤层与山西组煤层属特低磷煤。太原组煤层未做磷份分析。发热量除1煤外，其余煤层分析煤样的分析基弹筒发热量QDRR都在250J/KG以上；可燃基弹筒发热量QDRR都在3344J/KG左右，且自上而下有逐步增大趋势。挥发份各煤层均大于37，且自上而下有增高趋势。元素分析化验成果中各元素组分的变化规律不甚明显。表13煤质分析成果统计表组别煤层水分MAD灰分AD硫分ST,AD117135029891480244420569下石盒子组2192400300486923016186449037042040571303872679488630161471940220480329817230624391061233015539山西组91233362306762336861559670500790664（二）煤的物理特征1煤半亮半暗型，树脂沥青光泽，条带状结构，鳞片状或块状构造，褐黑色，质地较松软，裂隙较发育，有时被方解石脉充填。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计232煤半亮半暗型，树脂沥青光泽，条带状似均一结构，鳞片状或块状构造，褐黑色，质地较松软，外生裂隙较多，多为方解石脉充填，并有少量黄铁矿星点。7煤半亮半暗型，树脂玻璃光泽，条带状结构，块状构造，色黑性脆，裂隙较发育，并有方解石脉充填。9煤半光亮半暗型，玻璃树脂状光泽，内生、外生裂隙都较发育，条带状结构，块状构造。20煤半亮至光亮型，色黑性脆，玻璃树脂光泽，条带状结构，块状构造，内生裂隙发育，含浸染状黄铁矿。21煤半亮至光亮型，玻璃树脂光泽，条带状结构，块状构造，内生裂隙发育，下部含泥砂；质硬，灰分高，俗称砂岩煤。（三）煤的工业牌号本区各煤层工业牌号系按1958年4月国家技术委员会规定的分类表划分原则确定的。先后三次地质报告确定的结果相同，见表14。表14煤层工业牌号表煤层号确定单位1煤2煤7煤8煤9煤20煤21煤拾屯报告气气气气气气肥气肥62年补勘弱粘气气气气气气肥气气肥河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计2482年补勘气气气气肥气肥矿上采用气气气气气肥肥129瓦斯、煤尘和煤的自燃瓦斯1本矿包括原东城井为低沼气矿井。虽然如此，但今后的采掘工程中，也应继续做到A加强通风管理，做到合理安排生产，布局平衡，严格执行以风定产的规定。B严格瓦斯管理制度，并做到掘进巷道按要求施工，减少盲巷，防止瓦斯积聚。C加强老空区密闭管理，对老空区要及时、保质、保量进行密封，防止向老空区漏风而引起自燃发火，同时防止老空区有害气体泄出。煤尘2通常以可燃挥发分V煤尘爆炸指数的高低作为衡量煤尘爆炸性强弱的标志，一般说V含量越高，爆炸性就强，V若小于10，基本上无爆炸危险。本矿井煤层的爆炸指数较低。煤的自燃3我矿煤层的自燃倾向均为二类，属有可能自燃发火的矿井。因此，在今后的采掘生产过程中，要切实采取有效措施，尽量减少丢煤，严格并及时加强老区的密闭工作。地温4河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计25州矿区恒温带的深度约在2025M之间，恒温带的温度约为167在本矿所测的钻孔是原东城井工人村FL2号水文观测孔，测试结果为恒温带的深度在2530M之间，恒温带的温度为166167，比徐州地区多年平均地温151略高12。此恒温值与山东枣庄的恒温带温度17和淮南九龙岗恒温带的温度168基本一致。该次测得西部矿区的地温梯度为2025/100M，东部矿区的地温梯度为1520100M。按照上表所列的154孔和156孔的测温结果计算，其百米增温率约为19。此值与东部矿区百米增温率的高温值接近，与西部矿区百米增温率的低温值接近。本矿区的增温率选用20/100M河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计262井田开拓21井田境界及储量211井田境界张小楼矿井田东与夹河矿为界，西与柳新矿为界，南部以人为边界划分，北以F1断层与庞庄矿为邻，井田东西长约59KM，南北宽约39KM，面积21KM2。212井田储量矿井储量是指矿井井田边界范围内，通过地质手段查明的符合国家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。它不仅反映了煤炭资源的埋藏量，还表示了煤炭的质量。本井田采用块段法计算的各级储量，块段法是我国目前广泛使用的储量计算方法之一。块段法是根据井田内钻孔勘探情况，由几个煤厚相近钻孔连成块段。根据此块段的面积，煤的容重，平均煤厚计算此块段的煤的储量，再把各个经过计算的块段储量取和即为全矿井的井田储量。213储量计算范围和工业指标的确定1、储量计算边界本井田储量计算上限为200M水平，下限为1300M水平，东至各煤层上限，西至张夹边界线，南以人为边界线，北至F1断层下盘交面线。2、工业指标的确定（1）煤层最低可采厚度不分倾角，均采用06M；河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计27（2）煤层最高可采灰分不大于40；（3）煤层的最低发热量不低于1454MJ/KG；214储量级别与计算块段的划分1、各级储量的基本线距根据庞庄矿井田的勘探类型，确定各级储量的基本线距如表21表21储量基本线距表勘探类型煤层A级B级C级二类一型7500100020002、储量计算块段划分原则（1）稳定或不稳定的7煤，高级储量的外围，以不超过基本线距的1/2的距离外推次一级储量；（2）工程质量低劣，打丢煤的钻孔不参与可采边界的圈定；（3）井田内可跨越已查明的落差不大于50M的地段，降为C级储量，其断层两侧各留3050M的煤柱，若断层密集，不能跨越断层划分高级储量；（4）见煤点的煤层厚度低于06M时,用插入法求出可采边界,对未见煤钻孔,用相邻的钻孔连线的中点为零点,再用插入法求出可采边界；（5）煤层夹矸的单层厚度不大于05M时，夹矸与煤层合并计算，煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，且夹矸厚度小于06M时，上下煤分层合并计算。河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计28215储量计算方法及参数的确定1、储量计算方法本井田煤层的倾角较小，为缓倾斜煤层，采用等高线法直接在井田开拓平面图上井田大致面积，再根据煤层倾角折算倾斜面积，乘以容重、煤层厚度，计算出井田工业储量。2、储量计算参数的确定（1）煤层厚度均采用煤层真厚度，按块段内或附近见煤点计算其算术平均值，作为该块段的煤层平均厚度，结果是7煤28M。（2）煤层容重均采用134T/M3。216工业储量计算计算公式ZCSMR式中ZC工业储量，T；S井田总面积，M2；M煤层平均厚度，M；R煤层容重，T/M3由此计算公式得7煤工业储量ZC7SM7R2178971022813481755万T；217矿井设计储量矿井设计储量为矿井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等永久煤河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计29柱损失量。而在该井田范围内只有煤田境界煤柱和断层煤柱。可暂时按工业储量的57计入，本设计取7，故PSZG式中Z矿井设计储量；SZ矿井工业储量；GP永久煤柱损失量，可暂按工业储量的57计入，本设计取5；由此矿井设计储量Z81755（15）S776673万T22矿井设计生产能力及服务年限221边界煤柱张小楼矿东以夹河矿为界，西以柳新矿为界，各留设30M煤柱；南以人为边界留设30M煤柱，北以F1断层与庞庄矿为界，留设30M煤柱。222工业广场保护煤柱根据煤炭工业设计规范中矿井工业广场占地指标的规定中型矿井工广占地面积为1318公顷/10万T。矿井生产能力越大，取值越小，本矿井设计生产能力为90万T/A，为中型矿井，本矿井取17公顷/10万T，因此，工广占地面积为15公顷（150000M2）。工业广场布置为300500M的矩形，另外，根据规定，长边与宽边都河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计30加15M的围护带，煤层倾角8，表土层厚度为40M；基岩移动角中，沿煤层走向移动角70，上山移动角70，下山移动角700770078644；表土层移动角50，以上数据均根据徐州矿务集团生产技术