大同矿区四老沟矿4#煤层的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本次设计是大同矿区四老沟矿 4#煤层。该矿位于大同煤田东北端，距大同市25口泉站 田内有公路贯穿，交通方便。 据井田地质资料：该井田煤层平均厚度为 鉴定为低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量平均为 t。煤层有爆炸危险性。煤的自燃倾向等级为易自燃。根据矿井涌水量预测，该矿井正常涌水量为 3800m3/d。 设计采用斜井煤门单水平开拓方式，共开掘有两个进风井（主斜井、副斜井）和一个回风井。井田共划分有四个盘区，开采煤层为 4 。矿井采煤方法为综合机械化开采方式，综合机械化 掘进，生产区队设置有：一个综采队和两个机掘队。 矿井达产时的首采工作面位于 401 盘区，该盘区划分为 20 个区段，工作面长度为 200m，推进长度为 2000m，回采顺序采用后退式、回采工艺中厚煤层单一走向长壁综合机械化采煤法，采用 “四 六制 ”作业制度。采空区采用全部跨落法管理顶板。 关键词 ： 矿井开拓 ； 采煤方法 ； 综合机械化采煤 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is # in 5to as on .1 t. of of of to in 800 d. a to up of of #. up a at of at , 00m, to 000m, of of in of 6 of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 矿井概述及井田地质特征 . 1 区概述 . 1 理位置 . 1 形、地貌 . 1 通条件及居民点分布 . 1 文条件 . 3 民用水情况 . 3 田地质特征 . 4 田地质构造 . 7 层 . 7 曲 . 7 落柱 . 8 浆岩 . 9 层特征 . 9 层特征 . 9 层围岩特性 . 9 的特征 . 10 2 矿井开拓 . 11 田境界及储量 . 11 田境界 . 11 量 . 11 井可采储量 . 12 井设计生产能力及服务年限 . 14 井设计生产能力计算 . 14 井及水平服务 年限的计算 . 14 时生产的水平数目的确定 . 15 井及水平服务年限的计算 . 15 田开拓 . 15 田开拓的基本问题 . 15 筒和井底车场 . 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 面的确定 . 19 算主、副井空、重车线长度 . 24 底车场 . 25 3 大巷运输及设备的选择 . 27 述 . 27 巷运输及设备选择 . 28 巷 运输方式的选择 . 28 助运输方式的选择 . 28 带输送机的选型及能力验算 . 29 要巷道断面的确定 . 32 4 采（盘）区或带区巷道布置及装备 . 40 层的地质特征 . 40 （盘）区或带区巷道布置及生产系统 . 40 交生产和达到设计能力时的采区数目、位置和工作面生产能力计算 . 40 采区尺寸及巷道布置 . 42 道掘进 . 42 道断面和支护形式 . 42 道掘进进度指标 . 43 进工作面个数及装备 . 43 井达产时采掘比例关系，矸石量预计 . 43 巷总工程量 . 43 区或带区运输设备 . 44 备 . 44 5 采煤方法 . 45 煤工艺方式 . 45 煤方法选择 . 45 作面长度的确定 . 46 煤工艺方式 . 46 煤工艺 . 46 业形式 . 48 作面支护选型及顶板管理 . 49 压支架支护强度验算： . 50 备配置 . 51 备配置 . 51 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 采巷道布置 . 55 . 55 采巷道布置尺寸 . 55 采巷道支护方式 . 57 带运输巷、轨道运料巷的超前支护 . 57 头支护及安全出口顶板管理 . 58 道掘进工艺方式及装备 . 58 道掘进工艺方式 . 58 备 . 58 作面顶板管理 . 59 常工作时期顶板管理 . 59 常工作时期特殊支护方式 . 60 工序之间的平行作业安全距离 . 60 殊时期的顶板管理 . 60 他系统 . 61 风系统 . 61 治瓦斯 . 61 合防尘系统 . 62 治煤层自燃发火措施 . 63 水、排水 . 63 电系统 . 64 讯系统 . 64 明系统 . 64 6 矿井提升 . 65 述 . 65 副井提升 . 65 井提升 . 65 井提升方式及设备 . 68 水设备 . 69 计依据 . 69 备选型计算 . 69 7 矿井通风及安全技术 . 71 况 . 71 斯、煤尘、煤的自燃性及低温 . 71 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 井通风系统选择 . 71 风方式和通风系统 . 71 井数目、位置、服务范围 . 72 进通风及硐室通风 . 72 井风量、负压及等积孔的计算 . 72 井通风阻力 . 77 风阻力的计算 . 77 井总风阻的计算 . 82 积孔的计算 . 82 井通风阻力等级分类 . 82 . 83 . 83 备选型计算 . 83 机房供电 . 85 治特殊灾害的安全措施 . 85 . 85 尘措施 . 85 防井下火灾的措施 . 86 防井下水灾措施 . 86 压显现控制措施 . 86 井安全出口 . 87 救器及安全仪表的配备 . 87 山救护 . 87 全技术措施附则 . 87 般规定 . 87 板 . 88 治水 . 88 破 . 89 通三防与安全监控 . 90 输 . 91 电 . 92 它 . 92 害应急措施及避灾路线 . 93 8 设计矿井基本技术经济指标 . 95 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 建井工期 . 97 井工期 . 97 工准备的内容与进度 . 97 井的移交标准 . 97 巷施工平均成巷进度指标 . 97 响工期的主要井巷工程 . 98 类工程施工组织的基本原则 . 98 井工期 . 98 快建井速度的措施及建议 . 98 量递增计划 . 98 参考文献 . 99 致 谢 . 100 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 矿井概 述及井田地质特征 区概述 理位置 大同矿区位于晋北，地跨大同、左云、右玉、山阴等五个县市。四老沟矿位于大同煤田东北端，大同市区西南，直线距大同市 25邻同家梁矿，东接白洞矿，西北部相邻马脊梁矿和燕子山矿，西南部相邻燕崖矿，东南以大同组底部煤层露头线为界，井田东西走向 里，南北倾向 里，井田面积 方公里。地理坐标为东经 11256361130332，北纬 395643400153。 形、地貌 井田内为低山丘陵黄土地貌景观，地形 比较复杂，黄土梁及 “V”字沟谷发育，地势大致为北西高，东南低，地表最高点高程 低点高程 井田处于十里河与口泉沟的分水岭地带。南部银塘沟三井沟珍珠沟东窑沟胡家湾沟，井沟之水汇入口泉河。 通条件及居民点分布 四老沟矿井田距大同较近，有大同 王村运煤专线，与大同火车站相连，且每日有客车通行，交通较为便利。北部有东西向的京包线，往东有大秦铁路京包线。 附图 区交通位置图 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 图 矿区交通位置图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 文条件 矿区处 于十里河与口泉河的分水岭地带，位于 42304、 42291、 41293、 41251 钻孔一线。南部银塘沟，三井沟、珍珠沟、东窑沟胡家湾沟、井沟之水汇入口泉河；北部支沟水流入十里河。各沟常年干涸，尽在雨季时洪水流经，为季节性沟谷。 口泉河横贯本井田的中南部，发源于尖口山，流经挖金湾、雁崖、四老沟、新白洞同家梁、永定庄、出口泉镇，流入大同平原后汇入桑干河，汇水面积 216流在矿区内全长 谷宽 40 70m。据局地质处 1982 年提交的四老沟井田地质报告口泉河五十年一遇最大洪水量 400m3/s。 百年一遇最大洪水量 800m3/s。据四矿近年来的的观测资料，河水在本矿区范围内流量一般为 m3/1988 年 7 月 12 日为 600 m3/s； 89 年 7 月 22 日为 59.2 m3/s。该河过去有泉水补给，随着沿途个煤层的开采，现泉水都已 干涸。 四老沟矿位于口泉河的中上游，河谷最窄处如桥东铁路下为 40m。最高洪水位：据 115 队 1950 年 7 月观测资料上游为 游为 井田内 4#、 7#、 8#、 9#煤层在口泉河北岸，露头线大致与河床平行，露头处煤层倾角与河 谷波向相反。为雨季地表干涸。除雨季外主要靠各矿排出的废水补给。 废 水渗入井下创造了条件，沿岸露头岩层未发现含水层。 四矿工业用水及居民生活用水主要由局供水站供给。管路直径 12 寸，供水至四矿加压站后分别送给各居民区和工业区。局日供水量 2000 3000 质良好。井下920 水源日出水量为 600 水质不符合饮用水标准，只能供职工洗澡和工业用水。1989 年过河石门施工的自流井，日出水量 1000 右，水质不符合饮用水标准，只能工业用水。目前该矿日缺水量 1000 2000 民用 水情况 四矿工业用水及居民生活用水主要由局供水站供给。管路直径 12 寸，供水至四矿加压站后分别送给各居民区和工业区。局日供水量 2000 3000 质良好。井下920 水源日出水量为 600 水质不符合饮用水标准，只能供职工洗澡和工业用水。1989 年过河石门施工的自流井，日出水量 1000 右，水质不符合饮用水标准，只买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 能工业用水。目前该矿日缺水量 1000 2000 田地质特征 本井田属丘陵山地，地势东南高西北低，绝对海拔高 1266 1563m，现对高差297m，区内多为黄土覆盖植 被稀少 ,地表光秃。 鉴于勘探类型为一类二型，勘探网度基本采用 750*750 求高级储量。井田范围是在原四老沟改扩建补钻及胡家湾区勘探基础上经过多次规划变动后（向西扩展刘家窑、马脊梁两个区的部分），才形成现在定型范围。因此在各勘探区的网度大同小异。 矿区内地表出露与钻孔揭露的地层自老到新有： （ 1）太古界集宁群（ 由青灰、浅灰、肉红、灰黑色花岗片麻岩、辉石浅粒岩、黑云辉石斜长片麻岩等组成，出露于井田东部七峰山一带。 （ 2）寒武系（ ） 原四矿报告中。对寒武系未单独划分描述，按玉龙洞实测剖面资料，寒武 系总厚466m，分为上、中、下三个统。 下统毛庄组（ 1 厚 53M 以砖红色页岩和紫色白云质泥灰岩为主，页岩叶里具食盐假晶，底间未含砾钙质砂岩，下部含石膏层。 中统下部徐庄组（ 2x） 厚 79m 最底部有厚 4 6m 角粒状白云质灰岩，往上是猪肝紫 上为灰色结晶灰岩夹薄层鲕状灰岩和生物碎屑灰岩。 中统上部张夏组（ 2Z） 厚 179m，以灰色中厚层鲕状灰岩为主，中上部夹薄层泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩。 上统下部崮山组（ 3g） 厚 53m，以竹叶和泥质条带状灰岩互 层为主，中夹生物碎屑灰岩、结晶岩、鲕状灰岩。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 上统中部长山组（ 3c） 厚 19m，主要由紫红色含铁竹叶状灰岩组成。 上统中部凤山组（ 3f） 厚 83m，由灰黄、紫红色生物碎屑灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、白云质灰岩组成。 寒武系与下伏太古界片麻岩为角度不整合接触，寒武系各统及各组之间为联系沉积。 （ 3）奥陶系（ O） 大同地区最大厚度约为 400m，与本矿相邻的同家梁矿厚 68m，本矿奥陶系厚度大致也在 70m 左右。岩性以灰、深灰色结核状灰岩为主，中夹豹皮状灰岩、灰绿色钙质泥岩及页岩，广泛出露于口泉山脉东 南麓。 （ 4）石炭系（ C） 中统本溪组（ 厚 6 一套海陆交互相地层，井田内保存不全。最底部为一层鸡窝状褐铁矿层，它是由于奥陶系风化壳经长期侵蚀、侵蚀残存淋滤沉积而成的。往上为杂色铝土质泥岩，再往上分别为灰褐、灰白色粉砂岩，细砂岩为主中夹薄煤层、薄层灰岩等组成的滨岸、泄湖相沉积，出露于口泉山脉一带。与下伏奥陶系呈平行不整合接触。 上统太原组（ 厚 要由灰、灰黑、少量灰白色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层等组成。是大同煤田下煤系最重要含煤地层 ，共含煤十多层，煤为主要可采煤层。与下伏本溪组连续沉积，二者整合接触。 山西组（ 厚 45 90m，一般厚约 60m 主要由灰白、灰黄色粗、中砂岩及灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、煤层等组成，含山 1 号四层煤，其中以 4 号层发育最好，局部可采，亦为大同煤田下煤系含煤地层之一。与下伏太原组整合接触。 下石盒子组（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 厚约 30 50m，为灰黄、灰黄绿色中粗砂岩、砂质泥岩等组成。该组地层地表虽无出露，但钻孔内多有揭露，这实际上就是原报告中划入山西组的部分地层，它与下伏山西组整合接触。 （ 5）侏罗系（ J） 下统永定庄组（ 厚 般厚 115m，主要由灰紫、灰黄等杂色粉砂岩、砂岩、砂砾岩等组成。底部砂砾岩 10 20m，为本组底部分界砂岩，它自北向南与下伏不同时代的老地层呈明显的角度不整合接触。十里河以北它以本溪组接触，十里河以南则与太原组接触，口泉河一带则与山西组接触，再南则分别与下石盒子组、上石合子组，乃至石千峰组相接触。这在众多的地质剖面、地层和钻孔柱状中均见到，无可争辩。 中统大同组（ 厚 190 242m，主要由灰、灰白色中细砂岩和灰黑色砂岩、 砂质泥岩、泥岩、煤层等组成，含煤 20 余层，其中 2、 3、 4、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 12、 14、 14、 15 十三层为可采煤层。这是一套内陆河湖相含煤沉积，它出露于青磁窑、煤峪口。至胡家湾及高山镇之间约 45*20广大地区内。与下伏永定庄组整合接触，二者连续沉积。但在局部范围内，有砂岩冲刷现象存在，不能与地壳大范围的整体升降运动相提并论，因此不应该山西组和太原组、永定庄组和山西组、大同组和永定庄组，以及云冈组和大同组之间的局部砂岩冲刷接触关系统统确定为平行不整合接触关系。 中统云岗组（ 厚 90 160m，一般厚 110m,分上下两段。 下段：青磁窑段（ 厚 60 100m，一般厚 黄色中粗砂岩、砂砾岩为主，砾岩磨圆度差，胶结较松散，交错层理发育。底部砂砾岩 5 18m，与下伏大同组连续沉积，但在局部范围内 砾岩常对下部地层和 2#煤层形成冲刷接触。 上段：石窑段（ 厚 30 60m 一般厚 40m，由灰紫、眦红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩组成。下部岩买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 性变化大，透镜体发育，上部砂岩含断续球状结核。 （ 6）第四系（ Q） 中、上更新统（ ） 厚 0 25m,一 般厚 7 8m，上部为马兰期风成黄土，浅黄褐色，疏松，下部以棕红色亚粘土、亚砂土为主，内含钙质结核，垂直节理发育。 全新统（ 厚 0 25m,一般厚 7 8m，上部为马兰期风成黄土，浅黄褐色，疏松，下部以棕红色亚粘土、亚砂土为主，内含钙质结核，垂直节理发育。 田地质构造 层 本井田内发现的断层有 3 条， 1 5m 的断层有 3 条。具体特征如下表： 表 断层一览表 断层标号 性质 产 状 落差 （ m） 延展长度 （ m） 控制程度 走 向 倾 向 倾 角 （ ） 断层 8 80 3 1114 可靠 断层 0 82 2 1352 可靠 断层 0 86 081 可靠 曲 本井田内的褶皱构造主要分布在矿井中、西部地区，分别同 个背斜和 个向斜相间组成，其中 S 为大同主向斜，现分述如下： (1) 斜：位于井田西北边缘，走向 15E ，向北东倾伏，中间局部地段在平面图上反映不明显， 大致沿 40325、 40311、 39312、 39301、 39291、 39297 钻孔买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 一线延伸，轴向略有弯曲，两翼地层倾角宽缓，延伸长约 5 (2) 斜：位于大同向斜 育，轴向 10E，向北倾伏，为一短轴状背斜，仅在井田中、南部发育，大致在 41291、 41294、 41285 钻孔一线，延伸长约 1500 (3) 斜：位于井田中部本矿井最狭窄部位，轴向 ，向北倾伏。该背斜两翼和北部倾伏端地层倾角皆较大，形态明显，在两张主平面图上等高线密集，局部地区地层倾角大于 30，背斜轴 大致在 42292、 42294、 42281、 43282 各孔连线附近通过，延伸长约 1200m。 (4) 同主向斜：位于矿井西部 层以东，二者在北部间距较大，向南间距较小，在矿井最南端二者相交，互相穿插。大同主向斜轴在主要平面图上，北部反映不明显，在中、南部轴向清楚、明显。向斜轴走向大致为 25E。在中、南部两翼地层倾角稍大，北部两翼地层倾角平缓。大致沿扩 孔连线通过。在井田内延伸长约 5 (5) 斜：位于井田中部偏西，在中、南部和 斜近于平行。向斜轴轴 向略呈弧形，北端为 向，中部近南北向，南部呈 向，总体看呈宽缓向北倾伏状态。该向斜在井田内自北向南分别被四条断层错位。在构造图上呈明显的不连续状态。 落柱 本井田内发现陷落柱共 6 个，现将其位置、范围及对煤层开采影响等分述如下 : 陷 1：位于 43293 孔附近，地表呈现椭圆状分布，长轴 220m，短轴 100m，周围地层均向中间倾斜，倾角达 20。 陷 2：位于陷 1 附近，长轴 60m，短轴 48m。 陷 3:位于 42296 孔附近，呈椭圆状，长轴 70m，短轴 40m，地表未见出露。 陷 4、 5：位于 43293 附近，周围地层呈环状下落，长轴 80、 55m，短轴 30m，地表未见出露。 陷 6：位于 44264 附近，周围地层呈环状下落，长轴 140m，短轴 90m，地表未买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 见出露。 陷落柱对生产的影响：因接近陷落柱的煤层沿走向、倾向变化大，顶板裂隙增多，易连通含水层，产生涌水，从而给生产带来一些困难。 浆岩 本煤层揭露一条岩浆岩墙 ,其长为 为 12m,强度较大，对工作面的布置及生产都有影响。 层特征 层特征 四老沟井田大同组地层工含煤 20 于层其中可采煤层有 2、 3、 4、 78、 9、 10、11、 12121414计 12 层。地层总厚度 217m，煤层总厚度 煤系数 煤层多，层间距小，分叉合并现象较普遍，此为本煤田的特征。目前，正在开采煤层为 2 34、 8、 9、 11、 1414煤层，其中 2、 3、 4、1114主要可采煤层。 4#煤层：位于 3#煤层下 均 层厚度 均 层多为单一结构，岩性多为中、细砂岩。 r=属较稳定 煤层 。 表 4#煤层特征表 地层 煤层厚度 (m) 间距（ m） 煤层结构 稳定性 顶板岩性 底板岩性 侏罗系 一结构 较稳定 中细砂岩粉砂岩 细砂岩 砂质泥岩互层 粗砂岩 砂岩泥岩 层围岩特性 4#煤层的顶板由基本顶、直接顶和伪顶组成，其中 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 基本顶：岩性由粗至细砂岩组成，无老顶区和老顶层位的冲刷带呈零散分布，其岩性和厚度在面上变化很大，一般为 2性