采矿学课程设计林西矿带区

1、开滦集团林西矿1.8M/a带区设计.课程设计阐明书课程设计阐明书姓名: 权太元学号：202110014519 班级：采矿B125班标题： 开滦集团林西煤矿1.8Mt/a带区课程设计 评语： 指点教师：赵启峰讲师、石建军副教授、王波副教授 2021年 07月17日设计感受及赞赏采矿课程设计是采矿工程专业学习的重要一环， 它是继我们学过、等课程，以及经过消费实习过后进展的，其目的是稳定和扩展我们所学实际知识并使之系统化，培育我们运用所学实际知识处理实践问题的才干，提高我们计算，绘图，查阅资料的根本技艺，为毕业设计奠定根底。按照教师精心设计的标题，按照大纲的要求进展，要求我们在规定的时间内独立完成计

2、算，绘图及编写阐明书等全部任务。设计必需按照国家规定的煤矿平安规程进展要求，力争做到分析论证清楚，使设计到达较高规范。在设计过程当中，认识到了本身知识的欠缺，对完成一个好的设计产生了宏大的妨碍，所以必需一边设计一边查阅资料，渐渐完善本人的知识面，对本人来说很有充实感。经过这次透图，我深深领会到团队协作的重要性，假设是本人画，又枯燥又浪费时间，但是经过团体协作效率很高，而且可以取长补短，提升本人的才干，发现本人的问题。非常赞赏学校安排的本次设计，同事必需赞赏指点教师和我的同窗，赞赏他们对我的协助 和包容，以及对我错误的指正。最后，由于本身的缺乏，在设计当中一定存在错误和疏漏之处，敬请教师体谅！目

3、录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc424418599 1 矿区概述及井田地质特征 PAGEREF _Toc424418599 h 1 HYPERLINK l _Toc424418600 1.1矿区概述 PAGEREF _Toc424418600 h 1 HYPERLINK l _Toc424418601 1.1.1 交通位置 PAGEREF _Toc424418601 h 1 HYPERLINK l _Toc424418602 1.1.2 地形、地貌 PAGEREF _Toc424418602 h 1 HYPERLINK l _Toc424418603 1.1

4、.2 气候特征 PAGEREF _Toc424418603 h 1 HYPERLINK l _Toc424418604 1.1.3 矿区经济情况 PAGEREF _Toc424418604 h 1 HYPERLINK l _Toc424418605 1.1.4 水源及电源 PAGEREF _Toc424418605 h 2 HYPERLINK l _Toc424418606 1.2井田地质特征 PAGEREF _Toc424418606 h 2 HYPERLINK l _Toc424418607 1.2.1井田地质构造 PAGEREF _Toc424418607 h 2 HYPERLINK l

5、 _Toc424418610 1.2.2 煤系地层划分及其特征 PAGEREF _Toc424418610 h 3 HYPERLINK l _Toc424418617 1.2.3 井田水文地质 PAGEREF _Toc424418617 h 7 HYPERLINK l _Toc424418618 1.3 煤层特征 PAGEREF _Toc424418618 h 8 HYPERLINK l _Toc424418619 1.3.1 可采煤层情况 PAGEREF _Toc424418619 h 8 HYPERLINK l _Toc424418620 1.3.2 煤的物理性质 PAGEREF _Toc

6、424418620 h 8 HYPERLINK l _Toc424418621 1.3.3 煤的围岩特性 PAGEREF _Toc424418621 h 9 HYPERLINK l _Toc424418622 1.3.4 煤的特征 PAGEREF _Toc424418622 h 9 HYPERLINK l _Toc424418624 1.3.5 瓦斯和煤尘 PAGEREF _Toc424418624 h 10 HYPERLINK l _Toc424418626 2 带区境界及储量 PAGEREF _Toc424418626 h 12 HYPERLINK l _Toc424418627 2.1

7、井田境界 PAGEREF _Toc424418627 h 12 HYPERLINK l _Toc424418628 2.1.1 井田划分的根据 PAGEREF _Toc424418628 h 12 HYPERLINK l _Toc424418629 2.1.2 井田划分结果 PAGEREF _Toc424418629 h 12 HYPERLINK l _Toc424418630 2.2 矿井工业储量 PAGEREF _Toc424418630 h 13 HYPERLINK l _Toc424418631 2.2.1井田勘探类型 PAGEREF _Toc424418631 h 13 HYPERL

8、INK l _Toc424418632 2.2.2 工业储量计算 PAGEREF _Toc424418632 h 13 HYPERLINK l _Toc424418633 2.3 矿井可采储量 PAGEREF _Toc424418633 h 13 HYPERLINK l _Toc424418634 2.3.1永久煤柱留设 PAGEREF _Toc424418634 h 13 HYPERLINK l _Toc424418635 2.3.2 矿井可采储量 PAGEREF _Toc424418635 h 14 HYPERLINK l _Toc424418636 3 带区参数 PAGEREF _Toc

9、424418636 h 15 HYPERLINK l _Toc424418637 3.1 倾斜长度 PAGEREF _Toc424418637 h 15 HYPERLINK l _Toc424418639 3.2 走向长度 PAGEREF _Toc424418639 h 15 HYPERLINK l _Toc424418640 3.3 消费才干 PAGEREF _Toc424418640 h 16 HYPERLINK l _Toc424418642 3.4 采出率 PAGEREF _Toc424418642 h 16 HYPERLINK l _Toc424418643 3.5 煤柱尺寸 PAG

10、EREF _Toc424418643 h 17 HYPERLINK l _Toc424418644 3.6 煤仓容量 PAGEREF _Toc424418644 h 17 HYPERLINK l _Toc424418645 4 带区巷道布置 PAGEREF _Toc424418645 h 18 HYPERLINK l _Toc424418646 4.1 带区巷道布置 PAGEREF _Toc424418646 h 18 HYPERLINK l _Toc424418647 4.1.1 带区预备方式确实定 PAGEREF _Toc424418647 h 18 HYPERLINK l _Toc424

11、418648 4.1.2 任务面推进方向确实定 PAGEREF _Toc424418648 h 18 HYPERLINK l _Toc424418649 4.1.3 带区开采顺序 PAGEREF _Toc424418649 h 19 HYPERLINK l _Toc424418650 4.2 消费系统 PAGEREF _Toc424418650 h 19 HYPERLINK l _Toc424418651 4.2.1 运煤系统 PAGEREF _Toc424418651 h 19 HYPERLINK l _Toc424418652 4.2.2 辅助运输系统 PAGEREF _Toc424418

12、652 h 19 HYPERLINK l _Toc424418653 4.2.3 通风系统 PAGEREF _Toc424418653 h 19 HYPERLINK l _Toc424418654 4.2.4 排矸系统 PAGEREF _Toc424418654 h 19 HYPERLINK l _Toc424418655 4.2.5 供电系统 PAGEREF _Toc424418655 h 19 HYPERLINK l _Toc424418656 4.2.6 供水系统 PAGEREF _Toc424418656 h 19 HYPERLINK l _Toc424418657 4.2.7 排水系

13、统 PAGEREF _Toc424418657 h 19 HYPERLINK l _Toc424418658 4.2.8 巷道掘进 PAGEREF _Toc424418658 h 20 HYPERLINK l _Toc424418659 4.3 车场选型设计 PAGEREF _Toc424418659 h 20 HYPERLINK l _Toc424418660 5 采煤方法 PAGEREF _Toc424418660 h 21 HYPERLINK l _Toc424418661 5.1采煤方法和回采工艺 PAGEREF _Toc424418661 h 21 HYPERLINK l _Toc4

14、24418662 5.1.1地质概略及煤层赋存 PAGEREF _Toc424418662 h 21 HYPERLINK l _Toc424418663 5.1.2 采煤方法确实定 PAGEREF _Toc424418663 h 21 HYPERLINK l _Toc424418664 5.1.3 采高及截深 PAGEREF _Toc424418664 h 22 HYPERLINK l _Toc424418665 5.1.4综采任务面的设备选型及配套 PAGEREF _Toc424418665 h 22 HYPERLINK l _Toc424418666 5.2回采工艺 PAGEREF _To

15、c424418666 h 29 HYPERLINK l _Toc424418667 5.2.1 回采工艺方式 PAGEREF _Toc424418667 h 29 HYPERLINK l _Toc424418668 5.2.2 采煤工艺 PAGEREF _Toc424418668 h 30 HYPERLINK l _Toc424418669 5.3 消费组织方式 PAGEREF _Toc424418669 h 32 HYPERLINK l _Toc424418670 5.3.2 主要技术经济目的 PAGEREF _Toc424418670 h 33 HYPERLINK l _Toc424418

16、671 5.4 回采巷道布置 PAGEREF _Toc424418671 h 35 HYPERLINK l _Toc424418672 5.4.1 回采巷道布置方式 PAGEREF _Toc424418672 h 35 HYPERLINK l _Toc424418673 5.4.2 回采巷道断面及支护 PAGEREF _Toc424418673 h 37 HYPERLINK l _Toc424418674 5.4.3 掘进任务面主要设备 PAGEREF _Toc424418674 h 39 HYPERLINK l _Toc424418675 5.5 顶板与煤壁管理措施 PAGEREF _Toc

17、424418675 h 39 HYPERLINK l _Toc424418676 5.5.1 顶板管理措施 PAGEREF _Toc424418676 h 39 HYPERLINK l _Toc424418677 5.5.2 煤壁管理措施 PAGEREF _Toc424418677 h 42 HYPERLINK l _Toc424418678 6 主要技术经济目的 PAGEREF _Toc424418678 h 43 HYPERLINK l _Toc424418679 6.1 主要结论 PAGEREF _Toc424418679 h 43 HYPERLINK l _Toc424418680 6

18、.2 要技术经济目的 PAGEREF _Toc424418680 h 43 HYPERLINK l _Toc424418681 参 考 文 献 PAGEREF _Toc424418681 h 461 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 交通位置开滦林西矿位于蓟玉煤田林南仓井田范围内，地理座标为东经117.37，北纬39.50。东北距玉田县12公里，井田范围内交通四通兴隆，电力充足，北邻京哈公路，京秦铁路，紧邻唐玉宝公路旁边，京沈高速公路穿境而过，井田内有通往下仓的铁路矿区公用。西距北京120公里，南距天津新港120公里，东距秦皇岛港190公里，地理位置优越。林南仓矿业公司交通位置表

19、示图(见图1-1-1)。图1-1地理交通位置图1.1.2 地形、地貌本区北枕燕山余脉，距螺山峰山只需十余公里，南为华北大平原，全区被新生界地层覆盖，区内地形平坦，地势由北向南逐渐低下，地表标高介于+1.00米至+6.00米之间，区内无河流，仅井田北部有一较大积水洼地后湖，盛产芦苇，呈沼泽1.1.2 气候特征本区属大陆性风气候，降水多集中在6、7、8月份，最大年降水量898.1毫米，最小年降水量452.4毫米。年最大蒸发量2186.8毫米，年最小蒸发量1670.4毫米。最高气温40.3C，最低气温-22.9C，最大冻土深度780毫米。1.1.3 矿区经济情况林南仓井田位于河北省玉田县林南仓镇附近

20、，地处京津唐秦中心地带，林南仓镇位于玉田县西南部，总面积40平方公里，耕地25600亩，镇辖21个行政村，总人口20492，现有私营企业48家，个体企业303家，构成了以建筑、冶金、造纸、机械化工、运输、建材、皮革、酿酒为主的九大骨干行业。1.1.4 水源及电源林西矿的地面供水可划分为三个部分，即以东六家属区生活运用水为主体的东六供水系统，以消费和生活供水为主的工业广场供水系统以及风井消费用水为主的风井供水系统，它们各自称为独立的系统，互不影响，不相关涉，从而构成了林西矿的三大供水系统。前两个系统供水量大，对水质的要求也较高。东六供水系统效力对象主要是居民的日常生活，日平均耗水量150m/h，

21、供水水源井位于东六生活区内，间隔 工业广场中心3公里。供电网位于林南仓镇东5公里，供电条件能满足消费和生活的需求。1.2井田地质特征1.2.1井田地质构造林南仓煤田位于开平煤田东南翼。开平煤田位于燕山南麓，煤系地层为石炭二迭系。开平主向斜是煤田主要构造，呈复式向斜构造。向斜的总体轴向为NE向。自古治以北主向斜轴逐渐转为东西向，向斜两翼不对称，西北翼地层倾角比较平缓，向北往南发育两组轴向与主向斜轴斜角或直交的短轴倾伏褶皱构造，东南翼断层不很发育，规模亦较小。多见于褶皱构造的轴部，正断层较多，逆断层较少。林南仓井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜式，由于开平向斜在发育过程

22、中北部受青龙山东南构造带影响。主向斜轴在古治以北发生偏移，呈东南向派生的南北应力场，构成次一级构造。 主要褶曲构造褶皱为本煤田的骨干构造。 主要构造线：各向斜、背斜彼此平行相间陈列，其褶皱轴线普通均作北西方向延展。向斜均有煤系地层维护，并闭合成盆地形构造，而背斜部分煤系地层那么被剥蚀。 褶皱均显不对称性，轴面向受力剧烈的方向倾斜。本煤田之中部即林西背斜至黄土坎背斜为受力较剧烈的上升部位，因此，轴面均有内倾之趋势，如煤田东部林南仓、李庄子向斜之西翼地层产装较陡达5060，而煤田西部的下仓向斜西翼地层产状平缓，普通为1020，东翼及东北边缘地带地层倾角那么较陡，达4560。 林南仓向斜因地处马兰裕

23、山字型构造弧顶前缘部位，东北端受北部压力，西和西南端受于李庄子向斜方向的侧压力之力偶作用，使向斜轴线呈“U字型。 断层本煤田断层多发育在受力较剧烈的中部地带，即下仓向斜之东翼，李庄子向斜及林南仓向斜西部。根据受力关系本区主要断层分以下几种： 压扭性断层：断层构造线普通呈北西方向，与褶皱轴线相平行，多构成与较剧烈褶曲部位。断层面倾角普通较小。约4555。走向延伸较远。 张扭兼重力性质大断层。本类断层有两组。 断层构造线普通呈北西方向与褶皱轴线相平行，断层面倾角较陡，普通在60左右，断距百米至数百米，如李庄子向斜中A、B、D、E等正断层均属此类，使李庄子向斜构成地堑式构造。 断层构造线普通呈北东方

24、向与褶皱轴斜交，断层面倾角6075断距数十至数百米，并具有承继性，第四纪仍有活动。区内共发现大小断层4条，其中断距大于30米者有3条，以F1断层斜切井田中央粘距15-50米，延伸长度2000米，对井田影响到大，其他断层断距较小，延展长度也较短，对井田开辟也较有影响。主要断层(见附表表1-1 林南仓井田主要断层表带别编号性质断层产状断距米延展长度米走向倾向倾角1F正断层N10ESE75-8015-11020002F正断层N70-80ESE75-8035-4218003F逆断层N50-60ESE70-753520004F正断层N40-50ESE75201500 岩浆岩蓟玉煤田所属三个含煤向斜均有不

25、同程度的岩浆岩侵入。下仓向斜、李庄子向斜火成岩普及全区，林南仓向斜之西部有火成岩侵入，东部未曾发现有岩浆岩侵入之景象。所见岩浆岩经磨片鉴定有以下几种：主要有辉绿岩，少量安山岩，煌斑岩和玻基橄榄玄武岩等。呈岩墙、岩枝和岩床侵入。岩墙多呈北西或北东方向，岩床多沿煤层侵入。位于下仓向斜之北部，有一较大的火成岩体侵入玉石炭系二叠系地层中，其岩性为安山岩，能够以岩盘方式产出。岩浆岩的侵入时期属燕山运动晚期1.2.2 煤系地层划分及其特征林南仓井田煤系地层主要由石炭系、二叠系地层组成，其中包括中石炭统唐山组、上石炭统开平组、赵各庄组、下二叠统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层

26、为上二叠统古冶组陆相碎屑岩。含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。煤系地层综合柱状图(见图1-2)图1-2-1 煤系地层综合柱状图煤系地层各组厚度变化、岩性特征及所含标志层分述如下： 奥陶系中统马家沟组02本区钻孔揭露最多者15.89米，岩性为浅灰灰白色石灰岩，质纯性脆，时夹薄层 石炭系C上限为煤11顶板细粉砂岩之顶界，与上复二迭系地层呈整合接触。下限为奥陶系石灰岩顶面，两者呈平行不整合接触。地层厚度约200米，分中上两统，下统缺失 石炭系中统唐山组C2本统直接覆盖于奥陶系石灰岩之上，上限至第三海浸线K3石灰岩顶面，地层厚度介于46.0861.77米，平均为52岩性特征是：岩层颜色较浅，多

27、为浅灰灰色，并夹有少量紫色在K2灰岩以下，以粘土岩和粉砂岩类为主。岩石大致百分比为中粗粒砂岩占10.74，细砂岩占3.56，粉砂岩占19.71，粘土岩占56.62，煤层占0.59，石灰岩占8.78。层理不明显，粘土岩普通呈团块状构造，植物化石保管较少，在石灰岩及其顶板细粉砂岩中，富含海相动物化石，菱铁质鲕粒及结核发育，并含有黄铁矿结核和散晶。除部分粘土岩外，在普通岩层中皆含不同程度的钙质。本统岩相组合特征是:下部厚约25米为滨海湖泊大相的碎屑岩堆积，向上逐渐转为浅海薄层灰岩相和过渡相的交替堆积，构成三个完好的小旋回。每个旋回普通由浅海堆积第I1旋回为滨海湖泊标志性岩层：K3 至K4之间有：深灰

28、色浅海相粉沙岩或粘土岩，细腻质纯性脆，含腕足类珊瑚等动物化石，为石K3灰岩直接顶板。普通厚度9米K4 至K5之间有：浅灰色细中粒沙岩：成分以石英为主，次为少量岩屑等，分选及滚圆度中等，拟质孔隙式胶结，夹碳质层纹，显程度层理和缓波层理状，岩石成分比较单纯，易于煤系地层中的沙岩相区别。位于井筒西北部常相变为粗砂岩，厚度达20米左右至煤17以上，风井以东见薄，井相变为细砂岩，普通厚度5灰深灰色粘土岩：有时稍发褐色，质软，含铝土质和凌铁质结核，富含植物根化石，成团块状构造为煤14直接底板，普通厚度在3米K5 至K6之间有深灰色细粉砂岩：致密而细腻，性脆质地均一。富含黄铁矿石结核，底部见有少量海百合等动

29、物化石，为K5灰岩之直接顶板。普通厚度7.5米深灰色粉砂岩和灰色细砂岩互层带：以前者为主，显条带状，具程度层理及缓波状层理，含植物化石碎片和较完好的假蛋形翅羊齿等植物化石。灰色细砂岩，致密巩固，泥至孔隙基底式胶结，具程度层理和缓波状层理，时为煤12下直接底板，以巩固为特征，易与其他砂岩相区别，普通厚度4米 赵各庄组地层厚度74.4179.41米，平均55岩性特征是：浅灰深灰色。以粉砂岩为主，但比开平组为少，而厚层状中粒砂岩相对增多。岩石大至百分比为，中粗粒砂岩占12.9，细砂岩占12.4，粉砂岩占44.14粘土岩占9.9，煤层占19.73，其它站0.93。植物化石以翅羊齿类居多，普通赋存在煤1

30、1顶板粉砂岩和煤11煤12之间粉砂岩两个化石带内。岩相组合特征是以滨海湖泊相为主，并有泻湖海湾相，湖滨波浪带相、湖泊三角洲相等堆积。本组地层可划分为三个完好的小旋回。海退相序地层厚度为36米，海进相序地层厚度为19.13米阐明地壳处于缓慢的波浪式上升。 且升降幅度较小，比下部唐山组和开平组地层更接近于大陆性趁机环境亦相对比较稳定，有利于煤层的构成。所以在每个小旋回的中上部均有泥炭沼泽堆积相，赋存有主要可采煤层煤11煤12及不稳定的不可采煤层煤标志性岩石及化石带有：煤12下顶板下粉砂岩：深灰黑灰色，细腻含炭质及黄铁矿散晶，棕褐色条痕，贝壳状断口，富含腕足类，瓣鳃类和海百合等动物化石，普通厚度在一

31、米左右。煤11至煤12之间的粉砂岩：近煤12处为深灰色细粉砂岩频繁交替出现，显条状带外观，其下岩性渐细，底部为细粉砂岩或粘土岩，致密而细腻，质地均一纯真，细程度层理明显，井田西北部为浅灰银灰色，而东南部那么渐变为深灰色，岩性标志，易于对比，厚度16米煤12顶板粉砂岩：深灰色，岩性致密，质地均一，具程度层理及缓波层理。采集有假蛋翅羊齿、开平翅羊齿、直脉翅羊齿类、星轮木、纤细轮木、长方楔叶、芦木苛达树等化石，为本组植物化石富集层之一,厚度普通在5米煤11煤12之间粗砂岩：浅灰色，成分以石英、岩屑、燧石为主以含较多燧砾为特征，易与其他煤层间砂岩相区别。分选较差，滚圆度为半园状。泥质孔隙基底式胶结，部

32、分含钙质。具程度层理、斜层理、交错层理等。全区沉淀稳定特别是井田西部，仅部分地段相变为细砂岩。普通厚度约12米煤11顶板细粉砂岩：呈灰深灰色，致密，显程度层理及缓波状层理，含菱铁质结核，采集有星轮木、楔叶木、细羊齿、苛达树等化石，亦为本组植物化石富集层之一，普通在4米 二叠系P板湖泊相细粉砂岩之顶界，与下伏地层呈整合接触。上限为第四系松散堆积物，呈不整合接触。在井田内保管地层最大厚度约560米 二叠系下统P1上限为A层铝土直粘土岩顶界，于上统呈整合接触。本统地层厚度约为278米，分上、下两组。上组称为唐家庄组，下组称为大苗庄组，其中大苗庄组标志性岩层及化石带：煤9顶板细粉砂岩：呈灰深灰色，致密

33、，具细程度层理及层庄菱铁质结核。采集有星形轮木、细羊齿、芦木。苛达树，东方尼式苏铁等植物化石，为本组化石富集层之一。普通厚度在3米煤8底板砾状粉砂岩：呈浅灰色，部分含钙质。具有大量灰绿、灰白色粘土岩块。该层随82尖灭而消逝。在井筒附近厚度增大，常为煤9直接顶板。凡是为煤9直接顶板时，煤9那么变薄或不可采。该层普通厚度4米煤7顶板细粉砂岩粘土岩：为灰黑色，岩性细腻。性脆，呈菱角状及贝壳状断口，富含菱铁质结核及黄铁矿细晶。采集有腹足类、斧足类、腕足类、海百合等动物化石，为本区最上一次海侵。该层能够相当于开平煤田煤6顶板。普通厚度3米煤6顶板粉砂岩：呈深灰色，欠均匀，有堆砾景象，加灰色细砂岩薄层，部

34、分显程度层理及缓波状层理。采集有假蛋形翅羊齿、带羊齿、楔叶木、轮木、苛达树、细羊齿等化石，为本组植物化石富集层之一，普通厚度6米煤5至煤6之间中粒砾岩：呈浅灰绿色，成分为石英、岩屑、长石、燧石等。分选较差。滚圆度中等，泥质孔隙基底式胶结，夹炭层纹 及煤化物质，以颜色易与下部砾岩相区别，普通厚度4米煤5顶板粉砂岩：呈灰绿色，岩性较均一。采集有星轮木、长方楔叶、芦木、带羊齿、苛达树等植物化石，亦为本组植物化石富集层之一。普通厚度3米 二叠系上统P2保管有古冶组P12地层，最大厚度约300米。本组属陆相堆积，河床相粗碎屑砂质岩居多。岩石大致百分比为，中粗粒砂岩占46.06，细砂岩占0.388，粉砂岩

35、占45.69，粘土岩占7.87本组地层大致可分为六段即六个中粗粒砾岩带和六个粉砂岩粘土岩带。每一岩段皆有河床相中、粗粒砾岩起，至湖泊相或湖沼相细碎屑岩粉砂岩或粘土岩止。反映了六次河流活动的巨周期详见地层综合柱状图。岩性特征，中粗粒砾岩皆为灰白灰紫色。成分为石英、燧石、岩屑、长石等。分选及滚圆度均不好，夹炭质层纹及紫色条带，显大型直线形斜层理。粉砂岩普通以灰紫色为主，褐铁矿结核发育，显花斑状构造，呈团块状构造。植物化石少，普通多赋存在上部铝土质粘土岩以下30米至A层以上40米之间的粉砂岩中。采集有细羊齿、楔叶木、标志性岩层有：A0层铁质粘土岩：紫红色，岩性致密，性脆质地均一，呈角状断口，含豆状铁

36、质结核及鲕粒，平均厚度5米，该层底板紫灰或灰白色粗砾岩极为标志，易于对比上部铝土质粘土岩：灰紫色，致密、细腻，有滑感，含铁质结核及鲕粒，显花斑状构造，平均厚度4.53米。本层顶板至上部铁质粘土岩间均为紫灰紫色粗砾岩或含砾粗砾岩，于A层至A0层之间砂岩类似上部铁质粘土岩：岩性与A0层铁质粘土岩颇为类似，但该层更为细腻据仓补17化验结果SiO2为37.28Ae203为24.87。Fe2O3为13.50，烧失量为13.56，平均厚度为5.69米 第四系松散堆积物主要由粘土曾、砂层、砾石层极少量卵石层所组成。普通70米以浅砂层或砾石层较多，深部那么以粘土层为主。冲击层底部之卵石层在北部及东北部较发育，

37、厚达30米以上。在较稳定的两层粘土层之中埋藏深度70110米和120220米富含淡水动物介壳，为良好的对比标志及隔水层。第四系厚度变化较大，由井田北部的1.2.3 井田水文地质矿区年降水量在350mm-800mm之间，由于冲积层的存在，阻隔了大气降水与矿坑涌水之间的联络，矿井用水量根本不受季节的影响。矿区地表水系主要包括后湖。矿井采动塌陷坑积水量随开采面积的扩展而添加。一切地表水均直接补给潜水层。矿井直接充水含水层包括：第三含水层煤12底至煤4顶砂岩裂隙含水层、第四含水层煤5 至煤12顶砂岩裂隙含水层、第五含水层煤5顶板砂岩裂隙含水层。矿井间接含水层包括第一含水层、第二含水层、第五含水层、第六

38、含水层。其特征见表1-2-2。表1-2-2 含水层划分表含水层编号含水层称号含水层富存情况单位流水量浸透系数水质类型1第一含水层含水丰富2.146升/秒*182.714米/重碳酸钙镁型2第二含水层含水性弱0.0455升/秒*0.261米/硫酸钙镁型3第三含水层含水性中等，部分较强0.01970.0566升/秒*0.15010.77米/重碳酸钠型4第四含水层含水性弱0.0160.0584升/秒*0.1541.742米/重碳酸钠型5第五含水层含水性中等，部分较强0.06030.228升/秒*4.526米/重碳酸钠型6第六含水层含水性弱0.040.0196升/秒*0.02480.211米/重碳酸钠型

39、1.3 煤层特征1.3.1 可采煤层情况井田内可采和部分可采煤层共四层，即煤8、煤9、煤11、煤12、。其中主要可采煤层共有2层。即：主采12煤层，配采11煤层。1.3.2 煤的物理性质8煤层为复杂构造煤层，含有1-2层泥浆，粉砂岩夹石。煤岩类型以亮型为主，界限明显，内生节理发育，玻璃光泽。平均厚度0.8米9煤层为复杂构造煤层，有夹石1-2层，层位稳定，全井田可采，部分相变为炭质泥岩，平均厚度为3.94。采性指数为0.95，煤厚变异指数为0.8，该煤层为稳定煤层。11层为复杂构造煤层，有夹石1-2层，厚度、岩性均变化较大，该煤层只在F1断层西北及北侧和井田东南角可采，其他部位变尖或尖灭，平均厚

40、度为1.8米，可采性指数为0.73，煤厚变异指数为0.81212层为构造简单厚煤层，煤层部分有夹石1-2层，层位较稳定，平均煤厚为3m，采性指数为0.98，煤厚变异系数为0.431，该煤层为稳定煤层。他们的构造、厚度及特征见表1-3-1。表1-3-1 可采煤层特征表序号煤层称号煤层厚度/m层间距/m倾角/()硬度容重稳定性最小最大平均18煤0.61.20.8252060180.4-0.71.47不稳定29煤3.04.23.9200.3-1.11.4稳定311煤0.71.10.9160.4-0.71.48不稳定412煤2.53.53200.4-0.91.4较稳定1.3.3 煤的围岩特性林南仓矿煤

41、层顶底板岩性变化大，围岩岩石力学性质差别明显。 煤9顶板：灰浅灰色泥质粉砂岩，致密、细腻、性脆、易碎，有滑腻感，断口和裂隙面发育，具程度层理，部分含菱铁质结核含芦木、星轮木、苛达树等化石。层厚3.0米，直接顶垮落步距3.6米，老顶来压步距16.8米，顶板数 煤9底板：深灰色粘土岩，细腻、光滑，有贝壳状断口，并含有大量根化石，岩石软、易风化，层厚2.0米 煤11顶板：条带状灰色粉砂岩，致密，显程度层理及缓波状层理，并含有大量的菱铁质结核，薄层，岩石大部分为碎块状，层面含有方解石膜，该层含有星轮木、楔叶木、细羊齿、芦木、柯达木苛达木等植物化石，层厚04米，经过回采过的任务面观测，直接顶初次垮落步距

42、46米，老顶初次来压步距3米，老顶周期来压步距1012米，顶板属 煤12顶板：灰色粉砂岩，厚5.0米，致密、巩固、呈条带状，灰、灰白、褐色相间，有时附着绿色物质，层理呈程度或缓波状，泥质胶结，含有丰富的植物叶化石，初次垮落步距1416米，老顶初次来压步距为32米，老顶周期来压步距1012米，顶板属 煤12底板：灰深灰色细砂岩，厚度2.0米，层状产出，岩石较硬，为钙质或菱铁质1.3.4 煤的特征 煤的物理特征林南仓井田内各煤层均属腐植煤，煤层颜色普通为深黑色，条痕黑褐色或黑色带有褐色。呈较亮的似玻璃光泽，硬度和韧性较大，脆性较小，煤岩组分以亮煤和暗煤为主，次为镜煤，丝炭少见。各煤层物理特征见表1

43、-3-2。表1-3-2 煤层物理特性特征煤层颜色光泽煤岩组分煤岩类型煤的构造和构造块度黄铁矿结核煤8深黑色玻璃状光泽镜煤亮煤和暗煤半亮型条带状，层状构造粉-碎块状含煤9深黑色较亮的似玻璃状光泽镜煤亮煤和暗煤半亮型条带状，透镜状构造，层状构造粉-碎块状含煤11深黑色较亮的似玻璃状光泽以亮煤和暗煤为主少量镜煤半暗型条带状，层状构造粉-碎块状少量煤12深黑色光亮的似玻璃状光泽镜煤亮煤和暗煤半亮型条带状，透镜状构造，层状构造粉-碎块状含 煤化学分析：原煤工业分析见表1-3-3。工程煤层灰分Ag(%)硫分S(%)挥发分Vr(%)发热量(卡/克)煤质牌号811.38-35.5215.771.53-3.38

44、2.1329.75-33.8332.165200-757272号肥煤为主，部分肥焦煤924.17-31.7028.801.05-2.441.6330.63-38.7135.104600-763060161、2号肥煤1111.38-35.5215.771.53-3.382.1329.75-33.8332.165200-757272号肥煤为主，部分气肥煤1226.72-38.2931.090.43-0.580.4727.73-36.8029.865520-765260601-2号肥煤为主，部分肥焦煤和气肥煤1.3.5 瓦斯和煤尘 瓦斯瓦斯的相对涌出量在0.050.56米3/吨天，二氧化碳的相对涌出

45、量3.1812.18米3/吨天，属于低级瓦斯矿井。瓦斯涌出量见表表1-3-4 矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯等级绝对涌出量(m3/min)相对涌出量(m3/td)瓦斯(CH4)CO2瓦斯(CH4)CO2低0.7333.730.125.45 煤的自燃发火情况本矿#8.#9煤层具有自燃倾向，主采煤层12不具有自燃发火景象。2 带区境界及储量2.1 井田境界2.1.1 井田划分的根据1)在井田划分时，它保证各井田合理的尺寸和境界，使煤的各部分得到合理性开发。井田划分的范围、储量、煤层赋存及开采条件与矿井消费才干相顺应。对于现代化大型矿井，要求井田有足够储量和合理效力年限，消费才干小的矿井可小些。同时思索到矿

46、井开展余地，井田范围应适当的划的大些。本设计消费才干为400万t/a，属于特大型矿井。因此在划分井田范围时，应与该消费才干相顺应。2)保证井田有合理的尺寸。通常情况下，为合理安排井下消费，井田走向长度应大于倾斜长度。如井田长度过短，那么难以保证矿井各个开采程度有足够的储量和合理的效力年限。呵斥矿井接替紧张。井田走向长度过长，又会给矿井通风，井下运输带来不便。根据实践地质情况，并参照我国煤矿的实际阅历，选择一个合理的尺寸。3)合理划分矿井开采范围，处置相邻矿井关系。划分矿井边境时，通常把煤层倾角不大，沿倾斜延展很宽的煤田，分成浅部和深部两部分。普通应先浅后深，先易后难，分别开发建井，以节约初期投

47、资。4)选择好井口与工业广场位置。划分应思索井筒与工业广场位置的选择，使有利于井田开辟和采区布置，有利于矿井建立施工和工业场地布置。2.1.2 井田划分结果根据埋深、井田构造情况以及上述各项要求，本矿井井田境界确定如下：井田的走向最大长度为6.5km，最小长度为5.5km，平均长度为6km。井田的倾斜长度最大为3.5km，最小长度为2.5km，平均长度为3km。煤层的倾角最大为30，最小为6，平均为18，井田平均程度宽度2.853km。井田的程度面积按下式计算：S=HL (2-1)式中：S井田的程度面积，m；H井田的平均程度宽度，m；L-井田的平均走向长度，m。那么井田的程度面积为：S=62.

48、853=17.118km井田赋存情况表示图如图2-1所示。图2-1采区井田2.2 矿井工业储量2.2.1井田勘探类型精查地质报告查明了本井田的煤层赋存情况、构造形状、煤质及水文地质条件。井田勘探类型为中等。2.2.2 工业储量计算由AutoCAD软件测得井田面积约为625559mm2 。煤容重为1.4t/m3，煤层倾角平均10，煤厚平均为3.8m。 井田范围内的煤炭储量是矿井设计的根本根据7煤炭工业储量由煤层面积、厚度及容重相乘所得，其计算公式普通为：Q=100SM/cos 式中： Q为井田工业储量，万t；S井田面积，km2；M煤层平均厚度，3.3m；煤的容重，t/m3，1.4t/m3煤层平均

49、倾角， 10；2.3 矿井可采储量2.3.1永久煤柱留设1边境煤柱可按以下公式计算 ZLbMr 式中：Z边境煤柱损失量，t； L边境长度，m； b边境宽度，人为边境50 m。那么，Z=2100502+12005021.43=万t2.3.2 矿井可采储量井田的可采储量Z按下式计算：Z=(QP) C 式中：Q矿井工业储量， P各种永久煤柱的储量之和， C采区回采率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.80；薄煤层不低于0.85；设计开采的三3煤层属中厚煤层，采区回采率取为0.80。3 带区参数3.1 倾斜长度分带任务面的倾斜长度就是任务面的延续推进的间隔 ，约为上山或下山阶段斜长。我国2005

50、年发布的的相关规定为分带倾斜长度不宜少于任务面一年的延续推进长度。普通上山部分的倾斜长度宜为10001500 m或者更长，下山部分的倾斜长度宜为7001200 m。本矿井带区倾斜长度为1128m图3-1 倾斜长度3.2 走向长度带区任务面的走向长度同走向长壁任务面的走向长度。由于煤层倾角相对较小，有利于先进的采煤配备发扬优势，因此，在煤层厚度和采煤工艺方式一样时，倾斜长壁任务面相对较长。任务面长度普通在150 m左右，甚至可达250 m以上。我国神东矿区任务面长度已到达240300m。本矿井带区的走向长度为223m。如图3-2图3-2 走向长度3.3 消费才干消费才干是带区内同时消费的采煤任务

51、面和掘进任务面产煤及带区消费系统可以保证的才干，普通以万t/a表示。采煤任务面的产量是带区消费才干的根底，其单产取决于煤层厚度，任务面长度及年推进度。采煤任务面的单产由下式计算：Am = LvMCL采煤任务面长度，m;V任务面年推进长度，m;M煤层采高或放顶煤任务面的采放高度；煤的密度；t/m3;Cm任务面采出率，薄煤层取0.93,中厚煤层取0.95，厚煤层0.97。3.4 采出率带区内留设的煤柱，有一部分可以回收，有的煤柱往往不能完全回收，致使煤炭资源有一定损失。因此采取实践采出的煤量低于实践储量。带区内采出的煤量与带区内工业储量之比的百分数称为带区采出率，计算公式如下：带区采出率=带区实践

52、采出煤量 / 带区工业储量100%带区开采损失主要有：任务面落煤损失，约占3%；带区内区段煤柱不可回收部分损失等。根据规定：采(带)区采出率厚煤层不低于0.75，中厚煤层不低于0.8，薄煤层不低于0.85。设计首采带区采出率为86%，符合。3.5 煤柱尺寸带区内的煤柱普通有上下山煤柱，区段煤柱，大巷煤柱。在本带区内上下山煤柱定为20m，区段煤柱定为20m，大巷煤柱定为40m。此外还有隔离煤柱，其中断层煤柱为大断层取大于30m，中型断层取1015m，小断层取10m左右。带区边境煤柱取10m。3.6 煤仓容量带区煤仓容量的计算方法如下：Q=Q0 + LMBC0 KT nQ带区煤仓容量，t; Q0防

53、煤仓漏风煤量，t;L任务面长度，m;M采高，m;B采煤机滚筒截深，0.6m;煤的密度，m;C0任务面采出率;KT同时消费任务面系数,取1；n 带区内同采的任务面数。4 带区巷道布置4.1 带区巷道布置4.1.1 带区预备方式确实定根据该带区的地质条件和煤层赋存条件，及思索到倾角小于12时优先选用倾斜长壁采煤法的原那么，确定本矿井设计首采带区采用倾斜长壁俯斜后退式上山条带巷道布置方案。该种设计的优点有：1)巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低、投产快。倾斜长壁采煤法回采任务面两端的巷道直接与运输大巷和回风大巷相连，取消了采区上山等巷道的掘进，可以节省巷道1520的掘进。2)运输系统简单，占用设备少

54、，运输效率高，运输费用低。任务面出煤经分带斜巷直达运输大巷，运输环节少。3)可以使采煤任务面坚持等长，减少了因任务面长度变化给消费带来的不利影响，对综采非常有利。4)通风线路短，风流方向转机变化少，同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物也相应减少，本钱低。根据煤层特点和选用的采煤工艺方式采用任务面双巷布置，有两条运输斜巷，其中一条皮带斜巷，一条辅助运输斜巷，均沿煤层倾向布置。前一个带区辅助运输斜巷和下一皮带运输斜巷之间还设有联络巷道，之间留20m4.1.2 任务面推进方向确实定1按中线掘进与腰线掘进带区平巷总的延伸方向是煤层走向方向，坡度相对较小，除在巷道设计、施工时要加以注明外，普通都以平巷对待

55、，实践上区段平巷并不是程度的，在部分地方能够与每层走向斜交，为便于排水和有利于矿车运输，可按照0.3%1%坡度布置和掘进；有些情况下为满足采煤工艺和合理的巷道布置要求，坡度能够变化更大。区段平巷掘进时用中线控制巷道延伸方向，用腰线控制巷道的坡度和高低。2按中线掘进和腰线掘进的特点按腰线掘进，坚持有利于排水和轨道、矿车运输的巷道坡度，但任务面不等长；按中线掘进，或分段按中线掘进，与运输平巷平行布置，使任务面等长；对于铺设有胶带保送机和刮板运输机的运输平巷，必需按中线掘进或分段按中线掘进，并应有较长的分段长度。因运输大巷和任务面运输斜巷中都采用胶带保送机运煤，辅助运输巷中采用无轨胶轮车运料，故两条

56、大巷都采用按中线布置，尽量沿煤层布置。4.1.3 带区开采顺序当倾斜长壁任务面从运输大巷附近向上部或下部边境方向推进时，称任务面采用了前进式回采顺序；反之，任务面从上部边境向大巷方向推进时那么称采用了后退式回采顺序。两者相结合时，那么称为任务面采用了往复式回采顺序。目前我国大多采用后退式回采顺序，所以本带区采用后退式回采顺序。4.2 消费系统4.2.1 运煤系统采煤任务面带区运输斜巷带区煤仓运输大巷井底煤仓皮带主井。4.2.2 辅助运输系统倾斜长壁的回采巷道均为斜巷，其特点是间隔 较长，坡度较缓，变化不大。运送资料和设备用无轨胶轮车，这样运送效率较高，并且省去轨道的布置。4.2.3 通风系统

57、新风由副斜井井底车场石门资料运输大巷资料运输进风斜巷任务面运输回风斜巷回风大巷主斜井4.2.4 排矸系统巷道沿煤层掘进，矿井投产后，根本不产生矸石，在部分掘进穿越岩层和施工风桥、顺槽运输机机头硐时产生的少量矸石，将矸石充填到顺槽之间的联络巷中以构成密闭功能，减少漏风的同时也可以减少矸石的运输费用，或采用无轨胶轮车搬运排弃在井下废旧巷道中，矸石不出井，因此在地面不设排矸系统。4.2.5 供电系统高压电缆由井底中央变电所经运输大巷至带区变电所，降压后由低压电缆分别送到回采和掘进任务面附近的配电站，胶带运输机以及掘进机等用电地点。4.2.6 供水系统采掘任务面，运输机巷及运输机转载点所需求的防尘喷雾

58、用水，由副井的供水管下井，然后送至各个用水地点。4.2.7 排水系统任务面辅助运输巷铺设一趟4寸管路，在任务面的低洼处各建立水窝，水由任务面排到水窝，再由水窝经过排水管排出，后集中到水仓排出地面即：分带斜巷运输大巷井底车场井底水仓副井。4.2.8 巷道掘进采用双巷掘进的巷道掘进方式，这样的掘进方式可以有效的处理独头巷道掘进的通风问题。双巷掘进时，每隔100m开掘一个联络巷道，用作通风和行人。4.3 车场选型设计本带区采用倾斜长壁采煤法，采用的是皮带运煤，没有装车站线路，煤直接由带区煤仓经大巷运至井底煤仓，无轨胶轮车作辅助运输配备，只需辅助车场，无普通意义上的上、中、下车场，这也正是带区式预备的

59、一大优势运输线路简单，运费低。由于资料运输大巷布置在岩层中，所以带区下部车场采用石门底绕的方法连通资料运输进风斜巷的。对于整个矿井而言，由于采用斜井布置，主斜井用皮带运煤，所以井底车场同样只需资料车场。由于采用无轨胶轮车作辅助运输配备，所以车场采用绕道方法进入资料运输大巷。5 采煤方法5.1采煤方法和回采工艺5.1.1地质概略及煤层赋存本井田含煤地层为侏罗系中统延安组，主要可采煤层3层，不可采煤层4层。6上、6、7煤层全井田可采；其他4层煤层因面积小或无可采点为不可采煤层。煤层平缓，倾角平均为3度。煤层伪顶零星分布，面积约占5%，直接顶分布广泛，面积约占70%；根本顶分布于井田两侧及中部，面积

60、约占25%。直接顶：泥岩、粉砂岩及其互层、天然抗压强度28.4 MPa，饱和抗压强度15.6MPa，初次垮落步距11m，属类中等稳定顶板。根本顶：节理裂隙及层理不甚发育的较为均质的砂岩，粉沙岩组成；初次来压当量9901000KN,压力显现剧烈，属级根本顶。伪顶：位于煤层之上，厚度小于0.5 m，极易垮落的泥岩、炭质泥岩组成。底板：主要由粉砂岩、细砂岩组成，单向抗压强度29.4 MPa，允许单向抗压强度22.1 MPa，属中硬类底板。仅S3钻孔附近，底板有一层0.4m厚的膨润土，遇水泥化。煤层瓦斯含量甚微，每克可燃质gr含氮气N20.368.86mm3，二氧化碳CO200.068mm3,甲烷CH