大湾煤矿中井2,11号煤层开采设计 毕业设计说明书.doc

设计题目: 大湾煤矿中井2,11号煤层开采设计专 业：本 科 生： （签名）_指导老师： （签名）_摘 要本设计所做为大湾煤矿中井2,11号煤层，井田面积10.85km2，全井田内煤层资源总量8235.5万t，设计可采储量5498.8万t，设计生产能力90万t/a，服务年限44a。 本矿井采用斜井单水平开拓。设置三个井筒，即主斜井、副斜井及回风斜井。水平标高为+1360m，盘区划分，主斜井采用胶带输送机运输，副斜井采用矿车辅助运输，工作面长度160m，工作制为“三八制”，日进5刀煤，采用一次采全高走向长壁综合机械化采煤法。本矿井田面不大，为高瓦斯矿井，采用中央并列式通风系统，抽出式通风方式。关 键 词：斜井单水平开拓 一次采全高 高瓦斯 中央并列式通风设计类型：模拟型subject: dawan coal mine mining designprofessional: mining engineeringundergraduate:yuanchun ( signature ) _teacher: zengyoufu ( signature ) _abstractthe job is to design the 2th and11th coal seam of dawan village coal mine. ida area is 10.85km2.coal geological conditions of the sixth coal seam of the mine are simple. the whole ida seam resources amount to 82.355million tons and the design of recoverable reserves is 54.988 million tons.the design production capacity is900,000 t / a and the service life is 44a. the mine uses the inclined single-level open up and sets three wellbore inclined, vice inclined and return air inclined. the level elevation is +1360m as follows disk zoning, strip mining. the main inclined well uses belt conveyor transport and the vice inclined well uses winch auxiliary transport. the face length is160m as follows the 3-8 work system into five cycles each day. the mine uses the longwall mining overall high towards mechanized mining method. the area of this high-gas coal mine is small as follows the parallel central ventilation system and the exhaust ventilation methods.key words: inclined to develop a single standard mining overall height high gas central tied for ventilation design type: simulation model目录第一章 地质概况矿（井）田11.1矿井位置及交通11.1.1、交通位置11.1.2 地形地貌11.1.3 气象及水文情况21.1.4 矿井概况21.2矿井田地层及地质构造41.2.1地层41.2.2构造61.3矿体赋存特征及开采技术条件91.3.1煤层及煤质91.3.2 瓦斯赋存状况、煤层爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况101.3.3 水文地质111.4 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价13第二章 井田开拓152.1矿井设计生产能力及服务年限152.1.1矿井工作制度152.1.2矿井设计生产能力152.1.3、矿井服务年限162.2矿井境界及储量162.2.1井田境界162.2.2资源/储量162.3井田开拓182.3.1工业场地及井口位置选择182.3.2井筒形式的确定202.3.3井筒数目确定212.3.4井田内划分及开采顺序222.3.5开采水平的划分及水平标高的确定222.3.6阶段运输大巷和回风大巷布置232.4井筒断面设计232.4.1井筒断面设计232.4.2井筒参数确定252.5井底车场 及硐室布置262.5.1、车场形式选择及硐室布置262.5.2井底车场通过能力计算272.5.3 井底车场巷道断面选择和工程量计算282.6方案比较确定开拓系统282.6.1 方案的提出282.6.2开拓方案比较30第三章 大巷运输及设备313.1大巷运输方式选择313.1.1 大巷煤炭运输方式选择313.1.2 大巷辅助运输方式选择313.2 矿 车313.2.1矿车车辆配备313.2.2 井巷辅轨323.3井下运输设备323.3.1 电机车选型323.3.2 带式输送机选型32第四章 采区布置及装备354.1 采区布置354.2采区的划分354.3 采煤方法364.3.1.采煤方法364.3.2采煤工艺选择364.3.3 工作面参数确定384.4 采区巷道布置384.5巷道掘进与掘进机械化394.5.1、盘区巷道断面及支护方式394.5.2、掘进工作面配备及掘进设备394.5.3巷道掘进进度指标404.5.4、达产时井巷工程量414.6 工作面设备确定414.6.1、工作面设备选型原则414.6.2、采煤机选型414.6.3、工作面运输机选型424.6.4、液压支架选型434.7 经济技术指标比较44第五章 矿井通风与安全475.1拟定矿井通风系统475.2 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算475.3 计算矿井总风量475.3.1、矿井风量475.3.2 矿井通风容易和困难时期的通风阻力计算515.4矿井通风设备的选型555.5计算矿井通风等级孔575.6概算矿井通风费用575.7预防瓦斯，火，矿尘，水和顶板事故的安全技术措施575.7.1 预防瓦斯575.7.2防火585.7.3防矿尘595.7.4预防水灾605.7.5防止顶板冒落事故605.8 矿井井下安全避险“六大系统”60第6章 矿井提升.运输，排水，压缩空气设备选型626.1 主运输设备选型626.1.1带式输送机选型626.1.2.刮板输送机选择636.1.3.电机车选型636.2 排水设备选型646.3 压缩空气设备67第七章 环境保护697.1环境现状及地面保护物概述697.2主要污染物及污染源697.2.1主要水污染697.2.2主要大气污染因素697.2.3主要固体废弃物697.2.4噪声697.3资源开发对生态环境影响与评价707.3.1 开采沉陷损害影响预测分析707.3.2 开采沉陷对土地损害的预计评价707.3.3 开采对建筑物的损害717.3.4 开采对水资源的破坏影响717.3.5 开采对矿区大气环境的影响717.3.6 开采可能引起的地质灾害的预测717.4资源开采环境损害的控制与生态重建717.4.1、塌陷区综合治理717.4.2、居民搬迁727.4.3、噪声控制727.4.4、矸石堆场复垦727.5矿区环境保护与生态重建投资估算737.5.1 工业场地绿化737.5.2 环境保护与水土保持投资737.6 环境影响评价73第8章 加深内容74提升设备选型计算748.1、主斜井提升（运输）设备748.1.1、选型依据748.2.2、选型计算748.1.3、主斜井胶带输送机主要参数：758.2、副斜井提升设备768.2.1选型依据768.2.2提升设备选型768.2.3提升设备主要参数778.2.4、电动机选型778.2.5、运动学计算788.2.6、提升动力学计算798.2.7、电控80致谢81参考文献82第一章 地质概况矿（井）田1.1矿井位置及交通1.1.1、交通位置水城矿区位于六盘水市水城县及毕节地区威宁、赫章、纳雍县境内。贵昆电气化铁路通过矿区中部，矿区支线水大铁路在六盘水站接轨，经大河边至大湾矿井主工业场地。贵阳至昭通公路经过矿区。大湾井田位于水城矿区西北端，钟山区大湾镇和威宁县东风镇境内，处于二塘向斜的中深部；东南距水城46km，西北距威宁县城50km。大湾矿中井开采大湾井田的中部偏西块断及原顶拉井田大部分，位于钟山区大湾镇境内。 图1-1大湾煤矿交通示意图1.1.2 地形地貌本区位于贵州高原西部，属于高原山区。大湾井田是二塘向斜的主体部分，向斜盆地所处位置地面相对较低，标高1760至1900m；四周高山连绵起伏，海拔均在2000m以上。井田河（溪）流发育，主干河流三岔河发源于西部香炉山，由阳新灰岩洞穴流出，属长江流域的乌江水系。该河自井田西部鲁章附近切割煤系进入井田，纵贯全区，大致平行向斜轴部，流经三迭系飞仙关组，在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外，水流终年不断，河宽28135m，一般宽40m，深0.8m左右，由于河曲发育，形成250300m宽的条带冲积平地。三岔河支流拱桥河、拖罗河、格书河、木冲沟河、二塘河等常年性水流均汇入三岔河，以上河(溪)流受大气降水补给，具暴涨暴落特点，动态变化大。1.1.3 气象及水文情况本区属亚热带季风气候。它具有四季明显，无霜期长，雨热同季，暖湿共节的特点，因而导致出冰雹时落，干湿不均，洪发易涝的气候现象。据水城气象站统计，水城地区的无霜期平均为220天，气温年平均为12.2，最高气温集中在七月，平均为19.6，极度高温可达29。最低气温为1月份，平均2.9，其极端值于1977年2月9日达-11.7。降雨量较邻区偏高，年平均为1234.7mm。降雨多的季节集中在59月份，约占全年总量的78%。其中6月份尤为偏高，可占全年雨量的20%，最大极端值达到75.5mm/d，而11月至翌年3月，其降雨总量占全年的11%。全年日照的时间为1541.7h，占全年总照的35%，其中8月份日照较多，见日时间可达40%，而12月份则仅达27%。但是气候的本身也给本区带来了危害。诸如：暴雨、干旱、低温、冰雹、春寒、早霜的侵袭，尽管程度有异，效果不同，然在区内却时有发生。上述情况表明，本区与六枝、威宁虽仅咫尺之隔，但气候差异则是十分明显 本区三岔河属长江流域的乌江水系。在大湾井田的出口附近观测流量为54.934m3s3.321m3/s，区内有多条支流均汇入三岔河。1.1.4 矿井概况1、交通条件本区位于贵州省六盘水市水城县西北部，该地区位于贵州高原西部。南部有国铁贵（阳）昆（明）线经过，目前，贵昆线贵阳至六盘水段复线（属株州六盘水复线）已建成通车，输送能力达到7400万t/a。供本区煤炭外运的铁路还有贵昆线贵阳端的川黔线、黔桂线、湘黔线，六盘水端的内昆线、水柏线及连接水柏铁路的南昆线、盘西支线。大湾至水城有铁路矿区支线相连。本区公路有s102及s216省道公路在本区南部通过，往西北水城至赫章段，目前已经建成二级水泥混凝土路面公路，通行能力达到7400辆/昼夜，通过s216经纳溪入长江可走水路。s102省道双水至六盘水区段已按城市主干道标准建成。水黄高等级公路已经建成。另外，区内公路网络亦比较发达，主要产煤矿井均有公路相通。交通十分方便。2、电源条件本区处于贵州西部电网，主要电源点有水城电厂与水城220kv枢纽变电所相连，经普定220kv变电所接入贵州电网，并以一回220kv线路与盘县电厂相连，通过二回110kv线路经城中110kv变电所与杉树林110kv变电所相连，另一回110kv线路与城西110kv相连。在大湾矿西井的东南方向约4 km处的六盘水市钟山区大湾镇已建有大湾35/6kv变电所一座，室内安装12500kva主变两台。大湾35/6kv变电所的一回35kv供电电源引自水城县附近的水帘降压站，输电线路长约21.5km、导线型号为lgj-120mm2钢芯铝绞线。大湾变电所的另一回35kv供电电源引自水城电厂110/35kv变电站，输电线路长约21.5km、导线型号为lgj-120mm2钢芯铝绞线。目前水城矿业集团在大湾矿中井主井西偏南方向约1.5km拟新建一座35/6kv升压站，它的三回35kv供电电源一回引自大湾35/6kv变电所, 输电线路长约2.5km、导线型号为lgj-240 mm2钢芯铝绞线；它的另两回35kv供电电源均引自大湾矿西井东边，约6km处的二塘110/35kv变电站，35kv输电线路各长约7 km、导线型号均为lgj-240 mm2钢芯铝绞线。区内电力充足可靠。3、水源条件本区三岔河属长江流域的乌江水系。在大湾井田的出口附近观测流量为54.934m3s3.321m3/s，区内有多条支流均汇入三岔河。区内多处出露有灰岩含水层。4、建材供应本区附近有水城钢铁公司、昆明钢铁公司、水城矿业集团水泥厂、六盘水水泥厂、盘江煤电集团公司水泥厂等建材企业。钢材、水泥供应充足，石子、木材、砂等可就地解决。建材资源比较丰富。5、通信条件六盘水市数字程控通信和移动通信网已基本覆盖所有乡镇，传输采用光缆信道。已开通国内国际直拨电话、因特网业务和isdn等业务。水城矿业(集团)有限责任公司已形成完善的全自动通信专用网。矿井设数字程控交换机，除原有的局微波信道，近年来结合城乡电信网的建设，已建成光纤传输信道。大湾矿井对外通信由(集团)公司统一入六盘水市电信公共网。因此，区内交通方便，电源充足可靠，水源有保证，建筑材料供应渠道畅通，劳动力充足，地面村庄较少，在贵州省具有较好的区位优势。矿井建设的外部条件十分优越。 1.2矿井田地层及地质构造1.2.1地层井田范围内出露的地层有：上二迭统的峨眉山玄武岩（p21）、上二迭统宣威组（p22）、三迭系下飞仙关组（t1）、三迭系中统嘉陵江灰岩（t2）及第四系表土层（q）。现由老至新分述如下：（1）上二迭统峨眉山玄武岩（p21）：灰黑色、墨绿色、隐晶、细晶结构，上部具气孔壮或杏仁壮构造。间夹凝灰岩、粉砂岩、泥岩。平行不整合于下二迭统茅口灰岩之上，广泛出露于井田外围。（2）上二迭统宣威组：由浅灰至深灰色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、灰子黑色砂质泥岩及煤层组成，底部为暗紫色铁质泥岩及灰绿色角砾壮凝灰岩，与其下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触关系，在井田的东侧有出露，厚180240米，平均厚234.32米，为井田内含煤地层。（3）三迭系下统飞仙关组：由紫、紫灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，以细砂岩、粉砂岩为主，与下伏宣威组呈假整合接触在井田内大面积出露。厚440550米，平均厚495米，据岩性和颜色不同分为3段，现分述如下：第一段（t11）：由灰绿色粉砂岩、泥岩及细砂岩组成，以粉砂岩为主，底部为浅灰绿色、薄层状的钙质泥岩，富产瓣鳃类、腹足类、腕足类等动物化石，厚60130米，平均厚88米。第二段（t12）：由紫、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主，上部夹透镜状石灰岩，中部产瓣鳃类等动物化石，下部以含较多的豆状、眼球状钙质结核之紫色粉砂岩或细砂岩与第一段分界，全段厚250米340米，平均厚300米。第三段（t13）：由紫色、暗灰紫色细砂岩、粉砂岩组成，以细砂岩为主，上部常夹透镜状石灰岩，一般分布在向斜轴附近。全段厚110米120米，平均厚116米。（4）中统嘉陵江灰岩（t21）：由浅灰色、青灰色薄至中厚层石灰岩组成，产瓣鳃类、腕足类等动物化石，与下伏飞仙关组呈整合接触，零星分布于向斜轴附近，残留厚约50米。（5）第四系 表土层由坡积物、冲积物和腐植土组成，与下伏各时代老地层呈不整合接触，一般分布在沟谷两侧、河漫滩及缓坡地带，厚020米，平均厚10米。宣威组系本井田含煤地层，由浅灰色至深灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、黑灰色砂质泥岩、灰色、绿灰色钙质细砂岩、深灰色细砂岩及煤层组成。以粉砂岩及泥岩为主，底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰岩。含煤地层岩相以陆相沉积为主，局部表现为海陆交互相特征，产戟贝及大羽羊齿等动、植物化石。宣威组含煤2029层，一般2325层，厚14.50米22米，平均17米。含煤地层厚180240米，平均厚234.32米，厚度总的变化趋势由南东向北西变薄，煤层由多到少。根据岩性及含煤情况不同，宣威组又可分为上、下两段。1、下段（p221）：由11号煤层底板至玄武岩顶界，岩性上部以浅灰至灰色泥岩、粉砂岩为主，在泥岩中含有鲕状、团体状的菱铁矿，下部以灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩为主，底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰色。沉积岩相以陆相少煤或无沉积为明显特征。含煤线或薄煤层715层，一般12层，均为不可采煤层，厚3.306.30米，平均厚4.95米，产大羽羊齿、细羊齿、乌毛蕨等植物化石。本段厚155.07182.10米，平均厚163.54米。2、上段（p222）：由11号煤层底板至含煤地层顶界。岩性由浅灰至灰黑色粉砂岩、砂岩、灰绿色钙质细砂岩、泥岩及煤层组成。以粉砂岩及细砂岩为主显示出陆相含煤沉积，局部有海陆交互相沉积。本段含煤1216层，一般为13层,可采2层。煤厚11.2016.20米，平均厚约12米。含似层状菱铁矿，产戟贝、舌形贝、角贝、大羽羊齿及栉羊齿等动、植物化石、本段厚60.5095.50米，平均厚70.78米。1.2.2构造大湾井田位于二塘向斜的中深部，是二塘向斜的主体部分。ne翼以2号煤+1700米等高线与木冲沟井田为零，sw翼以df2号断层与顶拉井田相毗连。在井田范围内ne翼倾角一般为810，平均宽度2.11公里；sw翼倾角一般为35。东部ne翼浅部及转折端一带倾角变陡，一般为2035。次一级褶曲不发育，局部有波状起伏但波幅一般不超过10米。井田内经补勘共发现大小断层42条。断层落差大于30米的有7条，1030米的14条，10米以下的20条。落差大于30米的有df1、df2、df18、df19、df22、df66号断层；1030米有df67、df91、df89、df52、df39、df5、df13、df23、df15、df14、df9、df20、df6、df16等断层；余下断层落差均为20米以下，一般为515米。延展长度大于1000米的断层有df1、df66、df22、df83 4条断层，余下均小于1000米。现将落差大、延展较长、对煤组有破坏的df1、df9、df22、df13、df23、df15、df67、df66等8条断层叙述如下：（1）df1号断层位于二塘向斜sw翼，是井田边界断层，延展长度约11公里，为一走向正断层。走向n2070w。平行向斜轴，倾向ne，倾角5570，在井田内落差40215米，一般为4080米，182线最大达200215米。切割t11、t12和p2地层，地表表现两盘产状不一至，孔内岩煤层亦表现缺失。（2）df9号断层位于8、2号线附近，长871米，为一正断层，走向e，倾向n，推断倾角为61，落差715米，在地表切割t12、t11地层，孔内见有地层缺失。（3）df22号断层位于山脚沟，是井田边界断层，全长约3.9公里，在井田内延伸1.8公里，为走向正断层。走向n1520w，倾向se。倾角5270，一般为61左右，落差70140米。切割t11、t12和p2地层、地表与孔内均表现为岩煤层缺失。 （4）df13号断层位于20号线附近，长571米，为一正断层，走向n6080e，倾向nsw，推断倾角为57，落差715米，在地表切割t12地层，孔内见有地层缺失。（5）df23号断层位于20、3号线，全长861米，为一斜交正断层。走向n6090e，倾向s，倾角61，落差1526米。在地表切割t12地层，孔内见有地层缺失。（6）df15号断层位于5号线附近，全长655米，为一斜交正断层。走向n3070w，倾向ne，倾角65，落差18米。在地表切割t13、t12、t11地层及向斜轴，孔内缺失地层。（7）df67号断层位于9、8线之间，全长约680米，为一斜交正断层。走e，倾向s，倾角66，落差1523米。地表切割t12、t11、t22、t21地层，孔内缺失岩煤层。（8）df66断层位于三家寨，全长约1.2公里，在井田延伸长度为1.1公里，为一斜交正断层。走向n020w，倾向ne，倾角7080，落差2037米，一般为33米。井田内地表切割t12地层，上下盘呈角度接触，并有断层破碎带；孔内切割p22地层；井下见地层被错断。孔内见有岩煤层缺失。（9）df83号断层 位于10、9线之间，延展长度约为1.1公里，为一斜交正断层。走向n4580e，倾向s，倾角65，落差1025。切割t12、t11、p2地层，见有断层破碎带，孔内见有缺失岩煤层。地表有4个实测点控制，深部有补补18-7号钻孔控制。区内大多数正断层切割煤组，对煤层开采有一定破坏作用，给建井、开发均带来不利因素。二塘向斜系赫威水弧形褶皱带之一部分，该向斜为较开阔的、不对称的短轴向斜构造，轴向西北南东、全长14公里，向斜北东翼地层平缓，倾角815度左右，南西翼因受断层影响，地层倾角变陡，倾角为45左右，且煤系出露不全，向斜盆地标高1760至1900米，四周高山连绵起伏，海拔均在2000米以上，大湾井田则位于该向斜中深部，是二塘向斜的主体部分。如表1-1所示：表1-1 断层汇总表序号名称性质断层面走向（度）断层面倾向（度）倾角（度）落差（米）1df1正断层n2070wne61752df2正断层n4550enw56643df18正断层n4060enw61374df19正断层 n25enw71975df22正断层n1520ww611206df53正断层n590wne71477df66正断层n020wne63338df67逆断层wen66219df83逆断层n4580en572310df91正断层wee631311df89正断层n4080wne611812df52正断层n3050wne702213df39正断层n3070wne651814df5正断层n45enw612315df13正断层n6070enw571316df23正断层ewsn612317df15正断层n560wne521619df14正断层n7080wsn601420df9正断层swns611421df20正断层n4050enw451222df6正断层n60enw591623df10正断层n1020enw581324df76正断层n45enw59625df71正断层n010eew63826df46正断层 n3550wne66627df43正断层n4080wne60628df33正断层n2070wne65529df16正断层n60enw61630df27正断层n3040wne57731df17正断层n4050wne71632df7正断层n2030wne56633df3正断层n3545wne58934df32正断层n3545wne68435df47正断层n40enw61436df73正断层n2540wne62437df21正断层n18enw64438df49正断层n5060enw56439df18正断层n2550ene66440df16正断层n26enw65441df41正断层n36enw61442df39正断层n38enw6841.3矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1煤层及煤质上二迭统龙潭组，系以陆相为主的海陆交互相含煤建造，主要由碎屑岩及煤组成，平均厚度234.32米，含煤2029层，一般2325层，厚14.5022.00米，平均厚17米，含煤系数为7.3%。含可采及局部可采煤层2层，即：7、11号煤层，总厚3.658.30米，平均厚5.97米, 可采含煤系数为5.1%。可采、局部可采煤层多集中在龙潭煤组上段；在平面上有由南东向北西煤层层数减少、厚度变薄的趋势。下段：含煤715层，一般为12层，煤厚3.306.30米，平均厚4.95米，含煤系数为3%，全部不可采，该段含煤层数少，厚度薄，且不稳定。上段：含煤1216层，一般为13层，煤厚11.2016.2米，平均厚约12米，含煤系数为17%。含可采煤层2层即：7、11号煤层，厚3.658.30米，平均厚5.97米，可采含煤系数为8.43%。本井田赋存可采及局部可采煤层2层，即2、11号煤层。现自上而下依次叙述如下：1）2号煤层黑色，条痕色为褐黑色、粉状或少见块状，线理状或细条带状结构玻璃光泽，半暗型煤。位于宣威组上段顶部，大湾井田煤厚1.533.5m，平均2.71m：纯煤厚1.53.2m，平均2.51m，煤层结构较简单，含夹石03层，常为1层，厚0.100.20m，岩性为棕灰色或褐灰色高岭石泥岩，顶板为灰黑色泥岩或深灰色砂质泥岩，含黄铁矿结核；底板通常为深灰色砂质泥岩或浅灰色泥岩。平均灰份为25.99%，硫份为1.56%。2） 11号煤层黑色或褐黑色，块状或粉状，线理至细条带结构，断口不平整，半亮至半暗型，以半亮型为主。煤层位于龙潭组上段底部，距7号煤层15.8033.70米，平均25米。煤厚1.986.44米，平均3.53米；纯煤厚1.945.65米，平均3.43米，结构复杂，常含夹石13层，厚0.050.20米，岩性为深灰色泥岩或黑灰色炭质泥岩。顶板大多为深灰色砂质泥岩、泥岩或粉砂岩，含菱铁质结核或菱铁矿薄层，产大羽羊齿等植物化石；底板灰色或深灰色泥岩，少见粉砂岩，含菱铁质结核或鲕粒。平均灰份18.91%，是全井田灰份最低的煤层，硫份1.90%，层位稳定、标志明显、对比可靠、煤厚变化不大，全井田可采，系本井田最主要可采煤层，为较稳定偏稳定煤层。如表1-2：表1-2 可采煤层特征表煤层号可采范围厚度（m）夹石层数夹石厚度（m）复杂程度稳定程度可采性顶板岩性顶板岩性煤层间距（m）最小最大最小最大最小最大最小最大平均一般一般平均221.503.20030.020.70较简单较稳定偏稳定可采砂质泥岩泥岩砂质泥岩0.607.402.51120.100.203.071111.675.65050.010.65复杂较稳定偏稳定可采粉砂岩砂质泥岩泥岩粉砂岩0.833.73.43030.050.2016.541.3.2 瓦斯赋存状况、煤层爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况 1、瓦斯大湾矿为高瓦斯矿井，2#煤层的相对瓦斯涌出量为15.5 m3/t，11#煤层的相对瓦斯涌出量为10.13 m3/t。2、煤尘爆炸及煤的自燃性质根据2、11号煤层的4件样进行燃点试验，结果为2号煤层属自燃煤层， 11号煤层属不自燃煤层。由于试验资料较少，根据本井田挥发分较高的特点分析，各煤层均有可能自燃。3、地温井田测温钻孔5个。其中近似稳态测温孔1个，简易测温孔4个，共获得338个测温点。以资料分析，可利用的测温钻孔4个 。井田勘探未取得井田内恒温点深度和温度。本井田平均地温梯度1.243.42100m，402、906号钻孔的地温梯度均在3l00m以上，属不正常地温梯度；其余钻孔的地温梯度在3l00m以下，属正常地温梯度。井底温度最高者402号钻孔为35.5，最低者702号钻孔为16.5。井田402号孔附近深度在620m690m之间，为一级高温区，690m以下为二级高温区，平均地温梯度为3.34100m，属不正常地温梯度下的高温区；906号孔孔深503m处地温26.1，平均地温梯度为3.42100m，属不正常地温梯度下的正常温区。大湾煤矿现井下生产系统，除无通风或通风不良的井巷内温度稍高外，其余巷道内均无高温现象。本区未出现地温异常现象。1.3.3 水文地质1、地表水井田河（溪）流发育，主干河流三岔河发源于西部香炉山，由阳新灰岩洞穴流出，属长江水系的乌江支流。该河自井田西部鲁章附近切割煤系进入井田，大致平行向斜轴部，流经三迭系飞仙关组，在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外，水流终年不断，河宽28至135m，一般宽40m，深0.8m左右，由于河曲发育，形成250至300m宽的条带冲积平地。洪峰出现在每年的69月，在进入井田的鲁章附近观测量为33.286m3/s2.645m3/s；另据威宁农水局记载50年一遇的洪流达790m3/s、沿途受溪流补给、动态变化大，水量受降水控制。洪水位调查上游洪水位标高1791.60m，下游洪水位标高1785.77m。拱桥河、拖罗河常年性水流均汇入三岔河，流量动态变化大。2、地层含水性第四系(q)：井田内主要为冲积层、洪积层、残积层、坡积层次之。分布于河谷两岸及较大水沟口，沿三岔河两岸分布的宽度在250m以上。分布面积4.64km2，占井田面积的16.7%。由亚砂土、卵石、砾石组成，一般厚67m，最厚可达l0.55m，含空隙潜水，透水性较强、具稳定的地下水面，与河水有密切联系，地下水流向与河流一致，洪水淹没范围内的冲积层、洪积层动态受其影响，可视为一完整水体。地下水埋藏深度浅，一般在2m左右，含水丰富。据浅井抽水资料：渗透系数97.5336.7m/d，单位涌水量一般都大于5l/ sm。三迭系下统飞仙关组(t1)：该层在井田内广泛分布；覆盖于宣威组之上，由紫红色、灰绿色细砂岩、粉砂岩、钙质砂岩夹薄层泥岩及砂质泥岩组成，厚440至550m，平均厚495m。分布处地形切割甚剧，起伏较大，山坡坡度角在20度以上风化裂隙发育，沟谷密布，并有水流，地面所见地下水露头以下降泉为主，多沿深切沟谷两壁或沟头裂隙流出，一般流量00.0391l/s，最大流量0.186l/s，为裂隙层间水。该层钻孔冲洗液消耗量0.012.50m3/h，一般0.1m3/h左右、并随孔深增大而减小之特点。其地下水埋深受地形影响，高地钻孔，水位较深、冲洗液消耗量较大，低地钻孔，水位则较浅，消耗亦小，甚至水位高出井口。上段单位涌水量0.00137l/sm。下段单位涌水量0.00720.00329l/sm。地下水由于受构造及地形因素控制，皆向三岔河汇集，该组含水甚微，在自然状态下起着相对隔水层作用。二迭系上统宜威组(p2s)：该组仅在大湾井田东界出露，为砂岩、泥岩、碳质泥岩、粘土岩及煤层，厚180240m，平均厚234.32m。露头处地形平缓，有较厚第四系松散堆积物覆盖，地面所见井泉多为风化裂隙潜水，而真正基岩地下水露头在井田内未见。单位涌水量0.000550.125l/s；据1968年及本次补勘11个孔的静止水位观测，除82外，水位均高出三岔河水面，含裂隙承压水。2号煤层上距三岔河床140318m。在自然条件下，三岔河水，冲积层水与宣威组水力联系差，但井田东界该组被三岔河切割，构成第四系冲积、洪积层水及三 岔河水宣威组有直接水力联系，给浅部煤层开采带来威胁。3、断层水p18-6号钻孔对横切三岔河的f5-2断层进行了抽水试验，孔深74m见断层，破碎带由紫红色角砾岩组成，厚6.3m，孔内消耗量0.25m3/h水位无变化，单位涌水量0.00219l/sm，抽水结束后，物探测井含水层无判读值，不能找到含水层位。另据152对施工的183号孔，距河床200m，孔深271.11m见该断层破碎带，厚21.52m，孔内消耗量为0.010.02m3/h，水位变化在2m以内。由于断层两盘均在粉砂岩、砂质泥岩、破碎带亦为上述岩性，故透水性、富水性均弱。4、井田水文地质类型和充水因素本井田以大气降水为主要充水水源，直接充水含水层单位涌水量小于0.1l/sm，但井田东界煤系被三岔河所切，煤系与地表水有直接水力关系，水文地质条件为简单至中等的矿床。该井用地处向斜盆地，矿床大部分位于侵蚀基准面以下，极利于地下水积聚，煤系上覆有140318m厚的隔水覆盖层，但在河下、冲积层下采煤，可能破坏和改变原来的水文地质条件，可能导致降水、河水、冲积层水渗入矿井。大湾井田东界老窑较多，开采历史久远，大部分小窑已无法查清，其破坏范围难以准确控制，开采浅部煤层时应注意老窑突水。5、老窑及小煤矿的富水性东井西翼片区周边分别是木冲沟矿、东井东翼、大湾矿西井，各矿井或采区都有采空区。由于该片区无煤层露头，基本无小窑影响。1.4 矿（井）田勘探类型及勘探程度评价1、本次补勘完成钻孔68个，钻孔总进尺29583.03米。甲乙级孔率97.1%。甲级孔率79.4%。岩芯总平均采取率80.8%，煤芯总平均采取率87.9%。抽水试验三段，全部达到甲级标准。水样61个，化验质量符合规程要求。测井68个孔，28514实测米，甲乙级孔率100%，甲级孔率79.4%，甲级煤层占98.8%，乙级煤层占1.2%。采取煤芯样396个，瓦斯样83个。化验质量达到规程要求。总之工作量较充分，工程质量可靠。2、二塘向斜为一宽缓不对称的短轴向斜，ne翼宽缓，sw翼陡狭，轴面倾向sw，两翼沿煤层倾角有由浅向深逐渐变缓的趋势。本井田位于二塘向斜的中深部，是二塘向斜的主体部分。井田内大小断层共41条，落差大于30米的有6条，即f1、f2、f10、f11、f17、f20号断层。落差为2030米的有2条，即f7、f8号断层。f1、f2、f20号断层分布在井田西南边缘；f17号断层分布在井田东北部煤组地层浅部：f7、f8、f10、f11号断层分布在井田东端。余者落差均在20米以下，一般为515米。除f2、f17、f20等边界断层为走向正断层外，余者多为高角度横向和斜交正断层。构造较简单。此次补勘对落差大，延展长度长，对煤组有破坏的f2、f5、fb4、fb20、fb25、fb21、f51、f52等断层及向斜轴均进行了较严密的控制。通过、两线控制，木冲沟二、三采区nne向一组高角度横向和斜交正断层，除fb4、fb25两条断层向深部稍有延展外，其余断层未有延展，说明这组断层向深部落差逐渐变小，以至消失。通过4、19、9三条横向勘探线深部加密工程及控制轴部的一些钻孔，进一步控制了向斜的深部构造形态，控制了向斜轴在平面上的摆动范围及枢纽起伏情况。与原报告相比向斜槽线一般抬高了30米，11号煤层底板槽线最低点在79线间向斜轴部，标高：+1345米左右，12号煤层为+1340米。同时也增加了深部高级储量。通过、18勘探线加密工程控制f52号断层，查明f52号断层落差在p181号孔附近逐渐变小以至消失。进一步查明了f2号断层落差及其沿走向变化趋势。3、通过本次补勘证实该井田含煤层数，可采煤层层数、厚度结构，煤层对比、煤质、煤种基本上与原报告相符，无大的差异2、11号煤层为较稳定偏稳定煤层，此二层煤层是井田内主要可采煤层。 4、三岔河由于天然和人工改道，改变了原来的河床面貌，故重新做了洪水位调查，区内上游洪水位标高1791.50米，下游洪水位标高1785.77米，圈定了洪水淹没范围。第四系冲积层、洪积层沿三岔河两岸分布，面积4.64平方公里，一般厚67米，由砂石组成，透水性极强，含孔隙潜水，5升/秒米，具稳定水面，埋藏深度变浅，一般在2米左右，流向与河水一致。潜水与河水有水力联系，相互补给，第四系冲积层、洪积层可视为一完整水体。经历次补勘和本次补勘抽水试验证实t11、t12、p222地层透水性，富水性较弱，f52号断层导水性差，其单位涌水量（q）均小于0.01升/秒米，井田为裂隙充水矿床。井田东界煤组浅部被三岔河所切，煤组与地表水有直接水力联系。综合上述，该井田水文地质条件应属简单至中等类型。5、瓦斯风化带的下限据计算为+1825米，全井田瓦斯梯度为2.1毫升/克可燃物/100米，据已获资料瓦斯最大含量18.5毫升/克可燃物，瓦斯含量大于15毫升/克可燃物的高瓦斯区，位于井田西南部，与低于煤层标高+1400米的范围相一致。井田东北端瓦斯含量较高，东南端受断层影响瓦斯含量较低，可能与邻近断层有关。钻孔中普遍发现有瓦斯涌出现象。开采时必须对瓦斯进行抽放。煤尘：据试验结果火焰长度平均为34.6毫米，岩粉量平均为61.3%，有爆炸危险。2号煤层属自然煤， 11号煤层属不易自然煤，由于试验资料较少，据本井田挥发份较高的特点分析，各煤层均有可能自然。地温梯度均3/100米，未发现高温区。第二章 井田开拓2.1矿井设计生产能力及服务年限2.1.1矿井工作制度按照煤炭工业设计规范规定，矿井设计年工作日300天，每天三班作业，其中两班采煤，一班准备，每班工作8小时，每天提升14-18小时。2.1.2矿井设计生产能力矿井生产能力大湾中井2、11号煤层设计生产能力为90万吨/年。 工作面装备及工作面生产能力分析本井田主要可采煤层为2、11号两层煤，分别为薄及中厚煤层和中厚及厚煤层，属较稳定偏稳定煤层，且煤质好。井田其它可采煤层为厚度0.61.1m局部可采的不稳定薄煤层。2煤层为最上一层可采煤层，11煤层距9煤层平均16.54m、距8煤层平均24.26m，9煤层含硫分3.93%，根据理论计算和其他矿井上行开采实际，11煤层开采对8煤层及其以上的煤层基本无影响，对9煤层的开采影响也不大。因此，选择11煤层为首采煤层，2煤层为瓦斯突出煤层，开采前应开采保护层，所以11煤层开采一定范围，2煤层得到解突后，即可开采2煤层。因此，原则上矿井首先开采11煤层，然后开采2煤层。2煤层为中厚煤层，煤层倾角平缓，构造比较简单，该煤层可选择综采也可选择高档普采或刨煤机等开采工艺。但结合矿井开采布置、已有工作面装备和矿井产量要求等，设计推荐采用综合机械化开采为主 11煤层厚度平均3m左右，是最适应于综合机械化开采的煤层，有利于创造高产高效；如果采用高档普采等工艺，一次采全高资源回收率低，分层开采偏薄；因此，推荐采用综合机械化开采。工作面生产能力主要取决于煤层开采条件、工作面装备水平和管理技术水平。目前本矿井综采工作面产量仅6070万t/a，偏低，其主要原因除瓦斯、设备等影响因素外，工作面推进长度过短也是主要影响因素之一。设计经过优化开拓布置，合理确定采区范围，加大工作面推进长度，减少工作面搬家次数，提高设备开机率，从而提高工作面单产。在优化开拓部署的同时，对主要设备进行合理选型，达到先进适用，经济合理，提高矿井各生产系统的技术含量和可靠性。 投资省，生产成本低，能充分发挥东井现有生产系统潜力。而中井根据规范按90万t/a进行设备选型，可以满足矿井超产（产量可以超120万t/a）的要求，无需按120万t/a生产系统能力预留。中一盘区虽然储量比较丰富，但宽度并不大，从工作面接替、矿井安全及通风和保证工作面稳产高产等方面分析，初期配备以一个综采工作面比较适宜，且有利于生产管理。一个综采工作面生产能力一般在90万t/