毕业论文恒益煤矿五盘区采区设计说明书

1、榆林职业技术学院神木校区毕业设计论文说明书题 目 恒益煤矿五盘区采区设计专业班级 12级采矿班学生姓名 学 号 指 导 教 师 填表时间：2021 年 11 月 12 日前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的根本训练。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，

2、运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了一定的提高。本次设计的指导老师为苏建军教授，他在许多方面给予了珍贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和缺乏，恳请各位老师不吝指正。 2021 年11 月12日目 录前 言2摘 要5Abstract6第一章 井田概况及地质特征8第一节 矿井概况8一、地理概况8第二节 矿井建设外部条件11一、交通运输条件11二、电源条件12三、水源条件12四、其他建设条件12第三节

3、 矿产资源条件12一、构 造12二、煤 层13三、水文地质条件16四、其他开采技术条件23第四节 矿井资源/储量25第五节 矿井设计生产能力与效劳年限28一、建设规模28二、 矿井设计效劳年限29第六节 井田开拓29一、井田特征29二、设计资源整合实施方案的主要原那么30四、水平划分34五、主要巷道的布置34六、井田开拓和主要生产系统35第二章 设计五盘区地质概况38第一节 盘区自然状况38一、盘区情况38第二节 盘区地质概况38一、地质构造38二、 煤层及顶底板情况39三、瓦斯及煤尘40四、矿井水对盘区开采的影响41第三章 五盘区储量、生产能力与效劳年限42第一节 盘区储量42一、盘区工业储

4、量及可采储量42第二节 盘区生产能力42一、 采煤工作面长度及推进度42二、 采煤工作面生产能力43三、 盘区内同时生产的工作面数43四、 盘区生产能力和验算43五、盘区效劳年限44第四章 五盘区方案设计45第一节 采煤方法的选择45一、 采煤方法45第二节 盘区巷道布置45一、 盘区设计方案的选择45二、 盘区参数确实定47三、 盘区巷道掘进47第三节 盘区开采顺序和盘区硐室48一、 盘区开采顺序48二、 盘区硐室位置、尺寸、支护形式48第五章 采煤工艺49第一节 采煤工艺方式和工艺过程49一、 采煤工艺方式49二、 落煤49三、 装煤和运煤及支护49四、 采空区处理50第二节 采煤工作面生

5、产技术管理50一、 循环方式、作业形式50二、 劳动组织和和工人出勤表和技术经济50三、主要平安技术措施51第六章 盘区生产系统53第一节 盘区运输系统53一、 运输系统和运输方式53二、运输设备和运输能力53第二节 盘区通风和排水系统54一、 矿井通风概况54二、 盘区排水系统55第七章 盘区平安技术和经济技术56第一节 盘区平安技术措施56一、 危险有害因素56二、 平安措施56第二节 盘区技术经济57第八章 盘区设计附图58参考文献59致 谢60摘 要本次设计是恒益煤矿五盘区设计，井田位于陕西省府谷县西北约68Km处，煤矿交通兴旺，有铁路，公路。根据资料调查井田为低瓦斯矿井，煤层有爆炸性

6、；资料显示矿井设计采用的矿井涌水量为：正常涌水量20m3/h, 最大涌水量30m3/h。五盘区位于二水平标高为+1167m。五盘区，可采储量为3.79Mt。效劳年限3.0年。与四盘区、六盘区、七盘区相邻，先采四盘区、五盘区，再采六盘区最后采七盘区。本次设计只考虑五盘区。煤层倾角小于1，采用走向或倾向长长壁式采煤法采煤，通风方式为中央并列式，井筒为两进一回，主要巷道也为两进一回。五盘区巷道主要以系统简单合理、工程量省、少掘岩巷、多掘煤巷、有利通风为原那么进行布置，布置三条主要大巷主运输大巷、辅助运输大巷、回风大巷。5盘区设计方案为两个，经过经济、技术比拟，方案I的优点明显多于方案II选方案I，三

7、条大巷开拓。回采工艺用后退式，综合机械化倾向长壁采煤法。采用“四六制作业。采空区采用全部垮落法和液压支架管理顶板。矿井通风方法为压入式，方式为中央并列式。本矿最大特色辅助运输系统采用无轨胶轮车，选用防爆低污染柴油机无轨胶轮车直达运输方式，无中转环节，辅助人员少，快捷方便效率高。【关键词】矿井资料、盘区设计、综合机械化倾向长壁采煤法AbstractThisdesignishengyifivepaneldesignofcoalmineislocatedatabout68kmnorthwestofshaanxifugucounty,trafficdevelopedcoalmine,railway,h

8、ighway.Accordingtodataresearchfieldforlowgasmines,coalseamhaveexplosive;Accordingtotheminewaterinflowforminedesign:normalwaterinflow20m3/h,maximumyield30m3/h.Fiveplateareaislocatedinthesecondlevelelevationfor+1167m.Fiveareacoversanareaof8.28km2,recoverablereservesof3.79Mt.Theservicelifeof3.0years.An

9、dthefourpanel,apanelofsixorsevenplatearea,adjacenttopickfourpanel,apaneloffive,thenpickbyapanelofsixlastsevenpanel.Thisdesignonlyconsiderfivepanel.CoalseamdipAngleisless than 1,adopttowardsorinclinedlongwallminingmethod ofcoalmining,ventilationwayasthecentralside-by-side,wellborefortwointoone,themai

10、nroadwayfortwointoone.Fiveareamainlybysimpleandreasonablesystemofroadway,thequantitiesoftheprovinces,littledigrock,muchdiggingcoalroadway,goodventilationfortheprincipleoflayout,arrangementofthreemainalleys(maintransportationalleys,auxiliarytransportationalleys,returnairalleys).5paneldesignschemefort

11、hetwo,througheconomicandtechnicalcomparison,theadvantagesoftheschemeIsignificantlymorethantheplanI,IIchoosethreeadit.Extractionprocesswithregressivetype,comprehensivemechanizedlongwallcoalminingmethod.Use38operations.Mined-outareawithalltheroofcavingmethodandhydraulicsupportmanagement.Mineventilatio

12、nmethodispressedintothetype,forthecentralside-by-side.Themostdistinctivefeatureofthemineauxiliarytransportationsystemadoptsrubber_tyredcar,useexplosion-proofdieselrubber_tyredcarlowpollutiondirecttransportationmode,notransitlink,supportpersonnel,lessconvenientandhighefficiency.【 key words 】 mine dat

13、a, the panel design, comprehensive mechanization of oblique longwall coal mining method第一章 井田概况及地质特征第一节 矿井概况一、地理概况1、井田位置及交通恒益煤矿位于陕西省府谷县西北约68Km处，行政区划隶属府谷县老高川乡管辖。地理坐标在北纬391213391501，东经11032301103440之间。煤矿向西北直距内蒙新街镇，东胜市，包头市，向东直距府谷县，山西阳方口，向南直距神木县城，神木北站，向西南直距榆林市，西安市567.7 km。榆林机场已开通榆林至西安、榆林至北京航线，即将开通太原、银川等

14、大城市航班。榆林新机场已投入运营，可起降大型客机。鄂尔多斯机场已开通鄂尔多斯至西安、鄂尔多斯至北京等大城市航班。交通可谓四通八达，公路、铁路和航空运输快捷方便。本区交通条件较为便利。野大公路沿煤矿的西部、南部边界附近通过，建成通车的西安包头铁路和神木黄骅铁路，南与陇海线相接，北与京包线相连，向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接陇，形成了四周与全国运输网络的相互衔接，将为本区煤炭资源开发注入了新的运输活力位置及交通情况详见图1-1。 2、地形地貌及气象条件煤矿位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，地貌单元属黄土梁峁区，地表根本被第四系黄土所覆盖，基岩在西部、北部沟谷中恒益煤矿图

15、1-1 位置及交通情况示意图沿大板兔川、东南部沿板凳沟及其支沟出露，北部高南部低，最高处位于整合区北部的黄梁，标高，最低处位于煤矿的东南部板凳沟，标高，最大相对高差156m。据府谷县气象观测资料，年平均温度，极端最高气温38.9，极端最低气温-24，年平均降雨量mm，年最大降雨量819.1mm1967年，最小降雨量108.6mm1965年，雨季多集中在七、八、九月份；年平均蒸发量1907.2，是降雨量的45倍。年平均相对湿度 56，年平均绝对湿度7.61毫巴，属湿度过低或微湿度带。3、地表水特征煤矿属于黄河一级支流窟野河次级支流大板兔川的流域范围，虽然沟谷发育，但因气候枯燥，降雨微弱、地形破碎

16、、植被稀少、水土流失等因素，以致地表水流量有限，且多属季节性河流，较大的河流为西部的大板兔川，虽常年流水，但水量甚微，受降雨影响十分显著。煤矿地处大板兔川的上游，东南部板凳沟及其支沟沙峁沟均为季节性沟流。4、人文经济状况本区地处塞外，地域广、人烟稀、风沙大、土地贫。居民以汉族为主，人口密度510人km2，民风淳朴，热情好客，社会风气良好。以前主要为农业区，土地贫瘠，农作物有谷子、玉米、大豆、糜子等，经济作物有葵花籽、花生等，畜牧业以羊、牛为主，农业根底设施差，生产技术条件落后，属自给自足型经济，副业、牧业也不兴旺，且无大型工矿企业，工业根底较为薄弱，属贫困地区。改革开放以来，随着神府矿区的开发

17、和交通、信息网的建成及完善，社会各项建设事业蓬勃开展，人民生活水平大幅度提高，小城镇建设步伐日新月异，原有面貌大有改观。近年来，榆林能源重化工基地建设步伐明显加大，煤炭开发已成为府谷县国民经济的第一大支柱产业，也是陕北能源化工基地建设的核心产业。5、地震烈度本区位于鄂尔多斯台向斜宽缓的东翼陕北斜坡上，地壳活动相对微弱。据历史记载仅公元1448年在榆林发生过级地震，烈度为6度；1621年5月在府谷孤山一带发生过6.7级地震，烈度为6度，此后再未发生过4级以上地震。邻省区曾发生过其它一些较大地震，本区仅为有感区，如1996年5月30日，距本区约350公里的内蒙古包头市发生级地震，本区仅有震感。近百

18、年来本区从未发生过大的地震，虽有几次小的地震，但烈度仅在度 ，属无震区。根据?陕西省工程抗震设防烈度图?1993年10月的烈度划分，本区地震动峰值加速度Pg，地震烈度小于度。第二节 矿井建设外部条件一、交通运输条件本区交通条件较为便利。野大公路沿煤矿的西部、南部边界附近通过，建成通车的西安包头铁路和神木黄骅铁路，南与陇海线相接，北与京包线相连，向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接陇，形成了四周与全国运输网络的相互衔接，将为本区煤炭资源开发注入了新的运输活力位置及交通情况详见图。二、电源条件本矿的10kV电源一回路引自秦家沟35K变电站，另一回路引自秦家沟10K开闭所，电源可靠。

19、三、水源条件地表水和第四系松散层潜水,水源充足。四、其他建设条件区内砖瓦、石灰等建筑材料生产单位较为普遍，石材及井下支护用料石均可就地取材。锚杆、钢材可就地购置。第三节 矿产资源条件一、构 造恒益煤矿地质构造简单，为一走向北北东、倾向北西西、倾角小于 1的单斜构造，无大的断裂及褶皱发育，无岩浆活动痕迹。根据三道沟井田勘探二维地震勘探成果：解释推断区内小断层点4个，均为高角度正断层，倾角7075，落差69m，断层点由于落差小，对地层煤层的展布形态影响不大，但对未来矿山建设设计与开采有一定影响。本区含煤地层由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤组成，由于细碎屑岩和煤具有较强的塑性，砂岩具有较强的脆性和较高的强度

20、，砂岩作为整个煤系岩层变形的骨架，在砂体之间有泥岩和粉砂岩分布，而这些不同岩石的交接处及软弱岩层本身，易引起局部应力集中并发生相对位移形成断层的部位。总之，煤矿地层沿走向、倾向的产状变化不大，没有大的断裂，没有岩浆活动，属简单构造。二、煤 层1、煤层数煤系地层自下而上分为段，每段各含一个煤组，自上而下编为13号煤组。延安组层段划分及煤层编号示意图恒益煤矿范围内有比照意义的煤层是1-2、22、31、32，其中主要可采煤层是3-1、 3-2，次要可采煤层是2-2。1-2煤层只有2个钻孔揭露，为不可采煤层。2、煤层赋存的平面特征本区可采煤层总厚度为m，平均m，其厚度变化趋势为北部较厚，向南部逐渐变薄

21、。含煤系数为%，平均6.25%，可采含煤系数%，平均5.96%，其变化趋势与厚度变化趋势根本相符。在南部因2-2煤层遭受剥蚀，而造成可采煤层总厚度减少左右。煤层特征如下表1-3-1：表1-3-1 煤层特征一览表岩段煤层号煤层厚度结构层间距可采类型稳定类型两极值平均值点数标准差变异系数面积可采率%极 值平 均2-22.38(18)0.1544一般不含夹矸，结构简单。18.21.2622.24.88局部可采不稳定3-102.401.67230.4457一般含1夹矸0.64m，多粉砂岩，少量泥岩，结构较简单。大部可采稳定3-202.331.88(20)89一般含1夹矸0.49m，多粉砂，少量泥岩、细

22、粒砂岩，结构较简单。大部可采稳定3、可采煤层特征区内共有可采煤层3层，分别为2-2、3-1、3-2煤层。五盘区位于3-1煤层13-1煤层位于第岩段顶部，煤矿西部大板兔川及东南部板凳沟遭受剥蚀，煤层为大部可采煤层，可采面积6.10 km2。根据钻孔及煤层露头实测见煤点资料：煤矿内见煤点23个，不可采点1个，其余均为可采点，可采的22个点中，中厚煤点18个，厚薄煤点4个。3-1煤层厚度02.40m，可采煤层厚度0.812.40m，平均厚度1.67m；属中厚煤层，可采区煤层中东部厚而西南部薄，至大板兔川、板凳沟及其支沟遭受剥蚀。煤层含1层夹矸，局部2层夹矸，岩性以粉砂岩为主，其次为泥岩，厚度，煤层结

23、构较简单。埋深，平均，北部3-1煤层埋藏较深，西南部沟谷两侧埋藏较浅，本次施工的Z15-1钻孔最薄，仅为，底板标高12051185m。该煤层为中厚煤层，大部可采，煤层厚度变化较大，但规律性明显，结构较简单；煤类为不粘煤31号BN31煤类单一，煤的灰分、硫分变化小，属稳定型煤层。2煤类、煤质与煤的用途2-2、3-1、3-2煤层属特低灰分、硫分变化小的特低硫分不粘煤31号BN31。原煤煤质指标一般分析统计表如下表1-3-4：表1-3-4 原煤煤质指标一般分析统计表煤层Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St,d(%)Qgr,d(MJ/kg)焦渣特征ARD2-210.39(4)(4)(4)(4)(4

24、)2(4)(4)3-1(8)(5)35.53(8)(8)(5)2(8)(5)3-2(7)(7)(7)(7)(7)2(7)(7)本区煤的水分(Mad%，煤层灰分Ad平均值6%左右，全硫平均在%以下。发热量Qgr,d为，化学反响性强，热稳定性好。煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量特低，是良好的动力用煤，气化用煤，低温干馏用煤。三、水文地质条件一含隔水层水文地质特征1、第四系全新统冲洪积Q4al孔隙潜水含水层主要分布于大板兔川、板凳沟及其支沟沙峁沟的沟谷中。岩性以灰黄色、褐黄色细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土为主，底部多含有砂岩、粉砂岩角砾。厚度08m，一般3m，沟头附近厚度较小，沟掌附近厚度较大。富水性弱中

25、等。2、中更新统黄土孔隙裂隙潜水含水层主要分布于煤矿梁峁之上。据钻孔揭露及填图资料，区内厚度，平均。东城梁附近厚，向沟谷方向逐渐变薄，至沟谷及其两侧红土及基岩出露。分水岭附近厚，向沟谷方向逐渐变薄，至沟谷及其两侧红土及基岩出露。岩性上部为灰黄色亚砂土，大孔隙，半固结，含星散钙质结核，亦具纵深垂直节理，分布于梁峁之上。下部为浅棕黄色亚粘土，其中夹多层古土壤层，含大小不等形态各异的分散状钙质结核，偶含动物骨骼化石及碎片。地下水以孔隙水为主，但多呈疏干状态，属季节性出露。3、新近系上新统保德组红土隔水层主要出露于煤矿西南部的板凳沟支沟沟谷西侧及大板兔川支沟东侧。钻孔揭露厚度0，平均厚度，南峁梁附近厚

26、，向沟谷方向逐渐变薄，至沟谷及其两侧基岩出露。岩性为棕红色粉质粘土及亚粘土，密实，硬塑，夹似层状钙质结核层，底部局部发育一层厚度13m的楔状砾石层，不稳定，砾石成分为砂岩、烧变岩等岩块，砂质充填，泥质胶结。本组中前人曾发现三趾马及其它动物骨骼化石，因而又称之为“三趾马红土。单泉流量。该层红土致密坚硬，且厚度较厚，孔隙裂隙均不发育，为区内较好的隔水层。4、侏罗系中统延安组裂隙含水层煤矿范围内本次勘探的对象为延安组第、段，在填图及钻孔揭露、区域地层比照的根底上，依据岩性组合、沉积旋回结构、含煤性进一步将其划分为三个段，自下而上分别为延安组第、段，这三段在煤矿西部的大板兔川不同程度遭受剥蚀，其中第段

27、完全被剥蚀。5、烧变岩空洞裂隙潜水煤矿范围内烧变岩主要分布于煤矿南部各大沟谷的边坡地段，2-2煤层自燃后顶板塌落及后期风化作用，裂隙孔洞发育的烧变岩带，因其均在侵蚀基准面以上，处于临空状态。一般水平延伸较浅，且连片性小，故地下水多被疏干或水量很小。故含水层含水也很微弱。二地下水的补给、迳流、排泄条件1、地下水动态变化特征地下水、地表水动态变化受气象等因素影响，每年6、7、8三个月为雨季，降水量相对集中，同时气温最高，蒸发量最大。此期间大板兔川、板凳沟及沙峁沟小溪流量最大。9、10、11三个月降水量相对减少，致使地表水及泉的流量也相应减少，从12月开始到翌年1、2月为流量相对稳定的冰冻时期。3、

28、4、5月因解冻，地表水、地下水水量均有增大现象。因此，煤矿内地下水动态以气象型为主。2、地下水补给、迳流及排泄条件前述地下水动态特征，显示了地下水的主要补给来源是大气降水。其次为局部地段地表水就地补给基岩风化带潜水。基岩风化带以下潜水及承压水，那么主要通过透水“天窗接受上覆风化带潜水补给，同时，也存在煤矿外围侧向迳流的补给。基岩风化带潜水含水层，由于露头处风化裂隙及烧变岩裂隙孔洞较发育，易于接受大气降水的直接渗入补给；一般情况下，河床中的冲洪积层水补给河水，雨季及洪水发生时，那么河流补给冲洪积层潜水；在第四系黄土层覆盖区，大气降水直接渗入黄土层中，同时黄土层潜水与其下伏的基岩风化带潜水构成一体

29、，成为双层结构的潜水含水层。局部地段，因黄土层与新近系保德红土接触，可形成上层滞水。煤矿内潜水含水层的富水性变化较大，当地形、地貌有利于降水的大面积会聚和渗入补给时，往往形成地下水的相对富集地段。煤矿内潜水含水层水位具多层性，地下水流动有多向性。地下水流一般由地形较高的分水岭地带，河间地块，洼地的边缘流向河谷区及洼地开口处排泄。从总体上看，基岩风化带以下的承压含水层，位于基准面以下的，因埋藏较深，地下水迳流缓慢乃至滞流状态。三水文地质勘探类型煤矿地质构造简单，矿床直接充水含水层的单位涌水量小于m。地表水水量稀少，大气降水为地下水的主要补给来源，煤矿主要可采煤层及含水层均位于当地侵蚀基准面以上，

30、地形有利于地表水及地下水的天然排泄。因此，根据?矿区水文地质工程地质勘探标准?GB12719-9及?煤、泥炭地质勘查标准?中有关规定，本煤矿属于以裂隙含水层为主的水文地质条件简单类型二类一型。四矿床充水因素分析1、充水因素分析依据本区水文地质条件及煤层上覆基岩结构类型，矿井充水方式可分为直接充水和间接充水两种，它们均具有一定的充水水源和充水途径。1充水水源大气降水大气降水是地下水及地表水的补给来源。因此，矿床充水都直接或间接与大气降水有关。区内多年平均降水mm，且多集中在79月份，占全年降水量的55.5%，最大日降水量mm。据小窑调查，矿井涌水量随季节有不同的变化，其一般滞后半天至一天时间，故

31、大气降水为矿井充水的间接水源。地表水区内地表水体主要是大板兔川河水，局部地段煤层开采后形成的冒落带及导水裂隙带将沟通地表水体，使其成为直接充水水源，局部地段导水裂隙带与风化裂隙带勾通，地表水通过风化裂隙带进入矿坑，成为间接充水水源。地下水本区地下水极不丰富。煤系地层含水层是煤层的直接充水含水层，侵蚀基准面以上煤层顶板砂岩含水层，水量小，富水性弱，平硐开采易于排水。当煤层开采过程中，冒落带及导水裂隙带与风化裂隙潜水沟通时，使其成为直接或间接充水水源。2充水通道区内充水通道主要是人为因素引起的，即煤层开采后形成的冒落带和导水裂隙带，它是矿坑充水的人工通道。对3-1、3-2号煤层开采后形成的导水裂隙

32、带进行分析。依据?矿区水文地质工程地质勘探标准?及本区煤层顶板岩层的工程地质特征，其冒落带、导水裂隙带最大高度按中硬类岩石的公式计算，即：Hc=34M，本次采用Hc=4MHt=100M /3.3n +式中：Hc冒落带最大高度mHt导水裂隙带最大高度mM累计采厚m ；n煤分层层数当M时，n1；当M时，n2；当M时，n3计算结果为：3-1煤层冒落带高度为，平均；导水裂隙带最大高度，平均。在开采3-1煤时，区内大部地段均出现导水裂隙带与风化裂隙沟通或与2-2煤老窑沟通，使老窑水与下部基岩水贯穿加剧矿井的威胁。3-2煤层冒落带高度为，平均；导水裂隙带最大高度，平均。在开采3-2煤层时，应注意3-1煤层

33、采空后的小窑积水由于导水裂隙带的贯穿，且在局部地段Z15-3钻孔附近，直接与风化裂隙沟通。总之，在开采3-1、3-2煤层时都应注意导水裂隙带的发育情况，严防生产矿井的淹井事故发生。3充水强度分析区内各煤层顶部含水层含水微弱，富水性极差。虽然煤层大部地段导水裂隙带均与风化裂隙沟通，但大部煤层均处于侵蚀基准面之上，矿井采煤时，水量很小，不会对矿坑造成威胁。但局部地段，如河流阶地区及沟谷煤层开采后的导水裂隙带与基岩风化裂隙水或第四系孔隙潜水勾通后，矿坑充水量将会明显增加，尤其是丰水季节，沟溪水较大时其矿坑充水量会成倍增加。 五矿井涌水量1、大井法将采区的整个坑道系统视作一大的集水井，采用承压转无压公

34、式即：(2H-M)M-(H-S)2/(1gRO-Lgr0)式中：Q矿井涌水量m3/dK渗透系数m/dH水柱高度mM含水层厚度mS水位降深mRO引用影响半径mr0引用半径mR影响半径m引用参数及计算结果见表1-3-2，因采区面积近似于不规那么多边形面积，故引用半径r0=P/2P为水平轮廓的周长，计算得值较为准确。 表1-3-2 采区涌水量预算参数表 孔 号参 数1104孔资料渗透系数Km/d水柱高度H(m)含水层厚度M(m)水位降深S(m)影响半径R(m)引用半径r0(m)引用影响半径R0 R0=r0+R(m)涌水量Q(m3/d)2、集水廊道法将整个勘探区视为一狭长廊道，形状为三角形，计算公式如

35、下：Q=KMCH-HW/ L L=R=10S式中： Q涌水量m3/d K渗透系数m/dM含水层厚度m C勘探区周长mH水柱高度m L水位影响宽度mHW疏降后的承压水柱高度mR影响半径m S水位降深m引用参数及计算结果见下表1-3-3。 表1-3-3 采区涌水量预算参数表集水廊道法 参数MmCmKm/dHSmHWmLmQm3/d数值200600根据以上预测，矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为30m3/h。四、其他开采技术条件、煤层顶底板1煤层顶板结构22煤层：该煤层顶板类型以直接顶为主，厚度一般，为粉砂岩夹薄煤层。31煤层：该煤层顶板类型以直接顶为主，厚度一般，最大厚度为，为中巨厚层粉砂

36、岩夹薄煤层。3-2煤层：其顶板类型以根本顶、直接顶为主，岩性以薄-中厚层粉砂岩、细粒砂岩为主，直接顶厚度一般2m，最大厚度，根本顶直接发育至土层；根本顶以厚层节理不发育的整体均质的粉砂岩为主，局部中粒砂岩。根据1981年煤炭工业部颁发的?缓倾斜煤层工作面顶板分类?方案，本区强度指数值在3170MPa范围内，所以本区属于类中等稳定顶板。 2煤层底板 依?缓倾斜煤层采煤工作面底板分类?MT5531996标准，对未开采的新建矿井，工作面底板分类以煤层底板允许单向抗压强度这一参考指标进行分类，本区煤层底板主要由粉砂岩、细粒砂岩和砂质泥岩组成。允许底板单向抗压强度计算公式：RPC式中: RP允许底板单向

37、抗压强度Mpa；RC岩石饱和抗压强度Mpa。经计算22、3-1、32煤层RP值分别为12Mpa、，煤层底板分别属较软类底板。、瓦斯：地质报告认为：煤的变质程度低，虽有少量瓦斯溢出，但大多沿岩石裂隙逸散于大气中，因此测试结果气体总量很小。参照邻近矿井，预测该矿瓦斯绝对涌出量为m3/min, 相对涌出量为m3/t，在矿井施工见到煤层时，及时做瓦斯样品检测，对矿井初期开采的2-2煤以及下部3-1和3-2煤瓦斯含量做出可靠的鉴定，以保证矿井平安生产。、煤尘：根据?陕北侏罗纪煤田三道沟井田勘探地质报告?煤尘爆炸性试验结论：22、3-1、3-2煤层火焰长度均大于400mm，岩粉用量在5570之间。煤的枯燥

38、无灰基挥发分Vadf与固定碳FCdaf之比远大于有爆炸性危险10%的界线。说明22、3-1、3-2煤层有爆炸性。、煤的自燃倾向性22、3-1、3-2煤层8个样品的自燃倾向性试验成果说明：原煤样与氧化样燃点之差在1428之间，属易自燃煤层。本区煤枯燥无灰基挥发分Vdaf18，测试煤的吸氧量Vd3/g，属类容易自燃煤层。、地温该区地温梯度为/100m，地温梯度小于3/100m。本区属于地温正常区段，无地温危害。、地压本矿井为地压正常区，无冲击地压。第四节 矿井资源/储量 1、井田面积煤矿呈不规那么形状，南北长2.0km，东西宽1.50km，面积约2。 根据陕西省国土资源厅对?府谷县高老川乡恒益煤矿

39、整合区勘探地质报告储量评审备案证明?。估算整合区范围内资源/储量如下表2-1-1。表2-1-1 估算整合区范围内资源/储量汇总表 单位：Mt 五盘区位于3-1煤层煤层编号煤 类视 密 度吨/米3采空区可供利用资源量 万 吨村 庄保安煤柱万吨合计采动量(万吨)面 积万米2331332333小计面 积万米2331332333小 计2-2BN311443441286071079467011613393-1BN312592403898881833491009883-2BN31896430445177110654582181989合 计1441499798144137381708717743443162

40、、 3-1煤层资源储量总量根据陕国土资储藏202135号文?府谷县高老川乡恒益煤矿整合区勘探地质报告储量评审备案证明?。估算整合区范围内3-1煤层。 3-1煤层工业资源/储量331级+332级+333K=9.44Mt。3-1煤层设计可采储量a、3-1煤层设计资源/储量工业资源/储量减去各种永久性煤柱损失后井田边界煤柱，平硐煤柱0.25Mt, 煤层露头线边界煤柱0.18Mt,村庄及地面建筑物煤柱为：。b、盘区回采率根据煤层厚度、开拓部署及采煤方法，依据?煤炭工业矿井设计标准?确定盘区回采率为80%，工作面回采率为95%。c、3-1煤层设计可采储量设计资源/储量减去工业场地煤柱0.15Mt工业场地

41、原设煤柱0.25Mt，考虑工业场地煤柱回采率为40%及主要巷道保护煤柱0.24Mt大巷原设煤柱0.48Mt，考虑大巷煤柱回采率为50%后乘以盘区回采率为：6.34Mt。表2-1-3 3-1煤层设计资源/储量汇总表 单位：Mt工业资源/储量设计资源/储量保护煤柱设计可采储量开采损失永久保护煤柱其他保护煤柱合计平硐村庄及地面建筑物井田边界煤层露头线边界工业场地大巷3、矿井保有资源/储量、矿井工业资源/储量、矿井设计可采储量矿井设计可采储量： 7.30Mt+6.34Mt+13.68Mt=27.32Mt 4、平安煤柱设计留有平安煤柱的地面建筑物、构筑物及计算参数确定如下：1工业场地、井筒及地面建筑物、

42、构筑物等保护煤柱采用垂线法计算。2计算保护煤柱时，表土层移动角=45，基岩走向移动角=70，基岩下山移动角=70，基岩暗斜井移动角=71。3井田边界为20m，主要巷道间为35m。 4地面建筑物围护带宽度为10米，3-1煤层地面建筑物保安煤柱为32-48米。第五节 矿井设计生产能力与效劳年限一、建设规模生产能力是一个与井田地质构造、水文地质条件、煤炭资源量及煤质、煤层赋存条件及建井条件、采煤机械化装备水平等诸多因素有关的综合问题。该矿煤层储量较丰富，煤质优良，煤层赋存较稳定，倾角平缓，构造简单，开采条件优越，宜整合为t/a或/a的矿井。设计从以下几个方面对设计生产能力进行论述：1、资源/储量 煤

43、炭储量是决定矿井生产能力的主要因素之一。本盘区位于3-1煤层采储量为3.79Mt。如设计生产能力0.60Mt/a，那么效劳年限4.5a，如设计生产能力为0.90Mt/a，那么效劳年限3.0a，均满足?煤炭工业矿井设计标准?的要求。那么由于开发强度较低，且不符合矿井开拓能大那么大的原那么，因此，从资源/储量分析，矿井合理的生产能力应为0.90Mt/a。2、煤层赋存条件 3-1煤层为中厚煤层。因此，从煤层的厚度，以及我国目前的生产状况来分析，盘区0.90Mt/a的生产能力是可行的。 3、煤层赋存情况及开采技术条件本井田内煤层赋存稳定，水文地质条件及地质构造简单，瓦斯含量低，各煤层顶底板岩性稳定，开

44、采技术条件相对优越。4、矿井开采的外部条件目前矿井交通条件良好，水、电、路均满足矿井需求。综上所述，确定盘区设计生产能力为t/a。2、 矿井设计效劳年限1、矿井工作制度盘区设计年工作日为330天，按四、六制作业，三班生产、一班检修，每班净工作6小时，矿井净运输时间为16小时。 2、盘区效劳年限经计算，该3-1煤层保有资源储量总量MtMt，那么矿井效劳年限为：T= = = 3.0(a)AK 0.91.4 式中： T计算效劳年限，a；ZK可采储量，Mt；A矿井年产量，Mt；K该矿地质构造简单，煤层赋存较稳定，K取。 第六节 井田开拓一、井田特征1、本盘区地质构造简单。2、煤层埋藏较浅，3-1煤层埋

45、深为0米到117米。3、煤层厚度变化不大，3-1煤层为02.40米，平均1.67米。4、煤层倾角小于1。5、盘区为低瓦斯矿井，煤层为易自燃煤层，煤尘具有爆炸性。二、设计资源整合实施方案的主要原那么1. 力求开拓方式简单，井巷工程量少，便于施工，建井工期短。2. 利于井下总体开拓布局，提升、运输、通风、排水等主要系统简单合理，环节少、效率高，便于实现自动化控制、集中管理。3. 利于首采区选择在构造简单、储量丰富、控制程度高的区域，利于快速施工和移交后便于矿井生产能力按期达产、稳产。4. 主、副平硐和回风平硐尽可能集中布置或相距较近，利于集中管理，尽可能的节省初期投资，降低生产本钱，为矿井获得较好

46、效益奠定根底。5.井口坐标采用1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，井口位置为： 主平硐： X=4344748.0 Y=3三、资源整合实施方案经对该整合矿井的地质资料做认真研究，屡次踏勘该矿地貌，并参考邻近矿井的开拓布局、矿井提升、运输、通风、排水等主要生产环节，提出以下两个技术上可行的方案作以比拟。1、方案I：三条平峒开拓，见图ZF1086-109-1、ZF1086-109-2及插图和。 2、方案II：主斜井、副平硐、回风斜井，见图ZF1086-109-4、ZF1086-109-5及插图和。3、方案比拟：方案I：优点：A、初期投产井巷工程量较少，可早日投产。B、地面工业场地好布置，平整

47、场地工程量较小，投资较少。C、三条平峒全为煤巷，开拓平峒不需投资。D、工业场地较集中，便于管理。缺点：通风线路较长，通风机能耗大，通风本钱较高。方案II：优点：通风线路较短，通风本钱较低。2-102-102-112-10缺点：A、初期投产井巷工程量较大，投产较迟，初期投资较多。B、主斜井有218米的岩巷、回风斜井有176米的岩巷，井巷工程量较大。C、地面工业场地不好布置，平整场地工程量较大，投资较多。D、工业场地较分散，不便于管理。经济比拟表2-3-1 方案经济比拟表 工程方案井巷工程量主运输设备数量主运输设备能耗通风设备能耗场地平整方案I00000方案II+197万元0+20万元4、资源整合

48、实施方案确实定：经过以上经济、技术比拟，方案I的优点明显多于方案II，采用方案I。即：三条平峒开拓。四、水平划分 本井田含三层煤，煤层间距较小。因此，全矿共设两个水平，2-2煤层为一个水平，3-1煤层和3-2煤层合为一个水平，水平设在3-2煤层，即二水平。一水平标高为+1217.3m ，二水平标高为+1167m。五、主要巷道的布置1、主要巷道条数的选择该煤层为易燃煤层，矿井主要巷道为三条，即：主运输大巷、辅助运输大巷、回风大巷。 2、主要巷道的布置为兼顾上层煤的开采和下层煤的开拓准备，3-1煤层的主暗斜井在距主平硐口488米处开口，北错20米按-16度掘进73米见煤形成3-1煤层的主暗斜井，3

49、-1煤层的主暗斜井见煤后，北错20米沿煤层掘进3-1煤层进风平巷直至和煤仓上口贯穿；为兼顾上层煤的开采和下层煤的开拓准备，3-1煤层的副暗斜井在距副平硐口622米处开口，北错20米按-6度掘进205米见煤形成3-1煤层的副暗斜井；为兼顾上层煤的开采和下层煤的开拓准备，3-1煤层的回风暗斜井在距回风平硐口564米处开口，北错20米按-25度掘进45米见煤形成3-1煤层的回风暗斜井，3-1煤层的回风暗斜井见3-1煤层后，沿煤层掘进3-1煤层回风平巷直至和3-1煤层回风大巷贯穿；而3-2煤层的回风暗斜井是在3-1煤层回风暗斜井的末端开口南错20米和回风平硐在平面投影上重合按-25度掘进60米见3-2

50、煤，形成3-2煤层的回风暗斜井。六、井田开拓和主要生产系统 本井田煤层埋藏较浅、赋存稳定、开采技术条件优越、水文地质条件简单，无露天开采和平硐开拓的自然条件；多水平立井开拓井筒延深困难，井筒装备复杂、维修难度大、投资高、管理经验要求高；斜井开拓井下主运输采用胶带连续运输方式，辅助运采用无轨胶轮车连续运输方式，系统简单，产出量大，在神府矿区广泛使用，故设计采用该矿使用三个平硐可满足矿井平安生产的需要。2.井田的划分、开采水平数目和位置2。平硐内敷设排水、供水、压风管路及动力、监测和信号电缆。担负运输煤炭及进风的任务。平硐断面见图2.4-1。2。平硐地板做硬化处理，铺设300毫米的混凝土，平硐内敷设供水管路及信号电缆。担负运输矸石、材料、设备及进风的任务。平硐断面见图2