兴隆庄矿毕业设计

山东科技大学学士学位论文摘要- 1 -摘要本论文通过对兴隆庄煤矿井田地质及煤层特征的分析，依据现行井田开采方法及煤层顶低底板地质条件，根据矿井西翼 3 煤的开采范围，计算出煤的储量、生产能力和服务年限，并对 3 煤层的井田开拓提出方案。根据矿井东翼的实际情况，本论文西翼 3 煤层进行设计，分析采区地质条件，对提出合理的巷道布置方案，并对其进行工作面布置，涉及到采掘设备的选用、劳动定员等方面知识。此外，根据通风条件，提出切实可行的技术安全措施，并对主要生产系统进行选型计算。关键词：井田开拓、生产能力、采区设计、设备选型、通风运输山东科技大学学士学位论文摘要2ABSTRACTThis papers through constructs the coal mine field geology and the coal bed characteristic analysis of Xing Long, the basis present well field method of exploitation and the coal bed goes against the low ledger wall geological condition, according to the east of the mining scope, calculates under the third level reserves, productivity and the service life.And proposes the plan to the third level well field development.According to the Coal Group of the actual situation in this paper for the next group of coal mining area west wing of the design, geological conditions of mining area, on the roadway layout reasonable programme, and its face layout, involving the selection of mining equipment, Labor quota and other subjects. In addition, under the ventilation conditions, the technical and practical safety measures, and the main production system Selection calculation.Key words: mine development, production, mining area design, equipment selection,ventilated transport山东科技大学学士学位论文目录I目录第一部分兴隆庄矿西翼十采区下部区域设计1 矿井概况 .11.1 矿区概况 .11.2 井田地质及煤层特征 .31.3 井田开拓方式 .71.4 矿井延深的必要性 .82 开采范围与生产能力 .92.1 开采范围及储量 .92.2 生产能力与服务年限 .103 开拓准备 .133.1 开拓延深方案 .133.2 井筒形式及井底车场 .203.3 上下水平接续时的技术措施 .254 采区设计 .264.1 采区地质特征 .264.2 采区生产能力及服务年限 .294.3 采煤方法及采区参数 .304.4 采区巷道布置 .334.5 采区车场及硐室 .374.6 采煤工作面配备和生产能力验算 .454.7 采掘工作 .53山东科技大学学士学位论文目录II5 矿井通风与安全 .645.1 矿井通风 .645.2 矿井压风 .695.3 井下灾害预防 .716 提升运输、通风、排水和压缩空气设备 .866.1 提升设备 .866.2 通风设备 .876.3 排水设备 .876.4 供电设备选型 .906.5 压缩空气设备 .1027 劳 动 定 员 与 主 要 技 术 经 济 指 标 .1037.1 劳动定员 .1037.2 主要经济技术指标 .104第二部分急倾斜煤层围岩机制及支护研究1 围岩力学性质测试 .1101.1 试验仪器 .1111.2 测试结果 .1112 围岩松动圈测试 .1132.1 测试仪器 .1132.2 探测成果分析 .1143 数值模拟分析 .1153.1 围岩应力分析 .115山东科技大学学士学位论文目录III3.2 变形破坏分析 .1163.3 巷道围岩位移分析 .1164 工程实践 .1174.1 巷道的变形破坏情况 .1174.2 支护形式与参数 .1174.3 支护效果分析 .1185 结论 .122参考文献124致谢 126附录：译文127山东科技大学学士学位论文矿井概况第一部分兴隆庄矿第二水平延深设计山东科技大学学士学位论文矿井概况11 矿井概况1.1 矿区概况1.1.1 交通位置兴隆庄矿井位于山东省兖州市境内，井田横跨兖州、曲阜两市。津浦铁路干线纵贯井田东北部，兖济铁路从井田北侧向西延伸，兖石铁路自井田南侧向东延伸，西接京九线，东至石臼所新港。公路四通八达，104 国道沿井田东部通过，兖济公路沿井田西部通过，兖邹公路贯穿井田范围，区内地势平坦，交通十分方便。见图 1.1 矿井交通位置图。1.1.2 地形地貌矿区内为第四系冲积平原，地形平坦，由东北向西南逐渐降低，坡度极为平缓。地面标高变化于+52m+44m 之间，井口附近地势较高，工业广场标高为+49.20m 。兖州市的地震烈度为 7 度。1.1.3 气象及水文情况本区为温带半湿润季风区，属大陆与海洋间过渡性气候，四季分明。据济宁、兖州、邹城气象站 19592001 年的观测资料，年平均气温 14.1，气温最低月为元月，平均气温-2。最高气温为 7 月份，平均气温 29，最高可达 40以上。年平均降雨量 712.7mm，年最小降雨量 347.90mm，最大降雨量 1179.3mm。雨季多集中在 78 月，有时延至 9 月，其降雨量约占全年降雨量的 65%。年平均蒸发量 1884.8mm，最大蒸发量多在 47 月，约占全年蒸发量的 45%。风向频率多为南及东南风，年平均风速2.73m/s，极端最大风速 24m/s，最大风速的风向多为偏北风。结冰期由 11月至翌年 3 月，最大冻土深度 0.45m，最大积雪厚度 0.19m。山东科技大学学士学位论文矿井概况21.1.4 矿区概况整个矿井建设，从 1975 年 2 月 20 日到 1981 年 7 月建成试生产，总工期为 78 个月，比建井定额工期 104.28 个月，提前 26.28 个月。矿井供电系统共有两个电源，分别来自济宁电业局的马青变电站和兴隆庄煤泥自备热电厂。矿井水源来自程家庄水源井。 南 屯 煤 矿 田 庄 井 田 太 平 煤 矿 鲍 家 店 煤 矿 新 集 井 田 落 陵 煤 矿 东 滩 煤 矿 里 彦 煤 田 唐 村 煤 矿 曲 阜 区 兴 隆 庄 煤 矿 北 宿 煤 矿 杨 村 煤 矿 杨 庄 煤 矿本 矿 井 其 它 生 产 矿 及 曲 阜 区北兖 州 市 邹 城 市里 程 表到 站 公 里济 南青 岛徐 州上 海石 臼 所156649162818298徐 州 连 云 港石 臼 所 港兖 州 煤 田 临 沂陶 枣 青 岛新 汶 淄 博肥 城济 南 烟 台渤 海峄 山断层津 浦铁路兖新铁路黄河 黄海滋 阳 断 层图 1.1 矿井交通位置图山东科技大学学士学位论文矿井概况31.2 井田地质及煤层特征兴隆庄井田属全隐蔽井田，位于兖州煤田东北隅，北部以滋阳断层为界，南邻鲍店井田，东接东滩井田，西靠杨村井田，西北以兖州城安全煤柱接上组煤层露头为界。井田走向长 10.6km，倾斜宽 4.7km，面积 54km2,其中主采第三层煤分布面积为 47km2。全矿井地质总储量为 78983 万吨，可采储量为 38170 万吨，其中，主采煤层煤的地质储量为 56950 万吨，可采煤量为 25402 万吨，占矿井可采储量的 66.55。1.2.1 地质特征含煤地层为石炭二叠系，平均厚度 310m，全部为第四系冲积层所覆盖， 井田地层综合柱状图见图 1.2。其中：第四系厚 111.46226.34m ，一般厚般厚 180.71m，由粘土、砂质粘土和含粘土砂（砾）或砂（砾）等相间组成；上侏罗系最大残厚 125.95m，仅保留于东南部边缘地段，由细砂岩、泥岩细砂岩互层所组成，底部偶见一层砾岩；上二叠系石合子组最大残厚 132.41m，一般厚 42.75m 左右，以粘土岩为主间夹中细砂岩，其底部全区普遍发育着一层粗砂岩或含砾砂岩，孔隙度大，硅质接触式胶结，岩性稳定；下二叠系山西组厚 125.69m150.51m，一般厚为 136.66m，为本区主要含煤地段，含煤两层，其中的第 3 层煤是井田主采的厚煤层，煤层底部常为细砂岩、粉砂岩互层，有时相变为中砂岩；上石炭系太原群厚136.53m178.61m，一般厚 154.55m，以粉砂岩和泥质岩为主，间夹中砂岩、粘土岩、薄层灰岩及煤层组成，含煤 24 层，其中第 16、17 层煤是全井田可采的薄煤层；主要标志层为第三层灰岩和第十层灰岩，全区稳定；在东部大苑庄附近有一南北向狭长条带的河床相砂岩冲刷，代替了第14、15 层煤的层位；中石炭系本溪群厚 19.79m 24.9m，一般厚 20.5m，以灰岩为主；奥陶系马家沟统厚 450m750m，顶部为灰岩，间夹薄层粘土岩，有裂隙和洞穴。山东科技大学学士学位论文矿井概况41.2.2 构造特征井田位于兖州向斜北翼。为一倾向南东至北东,倾角 214 ，一般为48，走向北东至北北西的单斜构造，并发育着次一级小型的宽缓波状起伏。区内北东向逆断层不发育，而北西向的高角度正断层较发育，并具有断层走向的弯曲、分叉、合并、落差时大时小、呈“ 入” 字型构造形态等特点。地质构造整体比较简单，但有的采区比较复杂，局部不能开采。1.2.3 煤层特征含煤地层共含煤 26 层，总厚 18.46m。其中稳定可采 3 层。局部可采4 层，可采煤层总厚度 13.74m,约占煤层总厚的 74%。而第 3 层煤全区稳定，平均厚 8.65m，占可采煤层总厚的 63%。1.2.4 煤质特征太原群煤层（第 616、17 层煤）属中灰富硫至高硫的易选煤，不宜单独作炼煤层有古河床冲刷切割。地质构造整体比较简单，但有的采区比较复杂，局部不能开采。主要断层特征见表 1.1。表 1