安山煤矿开采设计采矿专业设计精品文档88页.docx
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安山煤矿开采设计采矿专业设计精品文档88页
设计题目：
安山煤矿42、52煤开采设计
这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。
要求学生抽空抄录并且阅读成诵。
其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。
如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。
如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?
专业：
采矿工程
死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。
但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。
其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。
相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。
本科生：
（签名）
唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。
而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。
“教授”和“助教”均原为学官称谓。
前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。
“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。
唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。
至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。
至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。
指导老师：
（签名）
摘要
本设计为安山煤矿开采设计。
该井田地质条件简单，可采煤层有2层，地质资源储量为145.55Mt，设计可采储量为84.35Mt，设计生产能力1.2Mt/a,服务年限50.2a。
本矿井采用平硐开拓方式，共布置2个开采水平，首采第一水平。
设置四个井筒，即主平硐、副平硐、回风斜井及回风平硐。
采区划分，条带式开采，采用一次采全高走向长壁综合机械化采煤法，后退式回采。
工作面长度200m，工作制为“四六制”，日进9刀煤。
主平硐采用胶带输送机运输，副平硐采用无轨胶轮车运输。
瓦斯涌出量低，为低瓦斯矿井，采用中央并列式通风系统，抽出式通风。
关键词：
安山煤矿平硐开拓矿井通风无轨胶轮车
设计类型：
模拟型
Subject：
AnShang42、52coalmineminingdesign
Specialty：
MiningEngineering
Undergraduate：
（Signature）
Instructor：
（Signature）
Abstract
ThisdesignisdonefortheAnShanmine.Thegeologicalconditionofcoalmineissimple，thereare2layersofcoalwhicharerecoverableandtheretaingeologicalreservesis145.55Mtandtherecoverablereservesofdesignis84.35Mtandthedesignedminecapabilityis1.2Mt/a;themimeservicelifeis50.2years.
Thismineusethemannerofaditmulti-levelopenup,thereare2levelsbesettedandthefirstmininglevelislevel1.Thereare4shafts,themainadit,theviceadit,returnairaditandthebacktothewindshaft.MiningareadividedandstripmininganduseoffullheightonceminingLongwallcomprehensivemechanizedminingmethod.Thefacelengthis200masfollowsthe"4-6"worksysteminto9cycleseachday.Themainaditusebeltconveyortransportandviceaditusetracklessvehicletransport.Theminegasemissionislower,soitisidentifiedgassyminewell.Usingbreakdownventilationsystemandexhaustventilation.
Keywords：
AnshancoalmineadittoopenupMineventilationTracklesstirevehicle
Designtype:
simulationmodel
第一章矿（井）田地质概况
1.1矿（井）田位置及交通
1.1.1交通位置
安山井田地处陕西省庙哈孤矿区东南部，位于府谷县城西北方向约38km。
井田西北与沙梁井田、秦晋煤矿相邻，南为小煤矿开采区和庙哈孤矿区南部预留区，西南与三道沟井田相邻，东为哈镇～孤山勘查区。
井田东西走向长10～12km，南北倾斜宽4～6km，范围为东经110°45′15″～110°54′30″，北纬39°11′30″～39°21′30″，面积54km2。
行政区划隶属府谷县庙沟门镇管辖。
国铁神（木）～朔（州）线和榆（林）～府（谷）公路从井田南部通过，府（谷）～东（胜）公路途经井田西部边界，府（谷）～包（头）公路穿越井田北东部；府谷县城东部有府谷～保德黄河大桥通往山西省保德县；南距距神朔铁路新城川集运站约30km，距榆林市约200km。
本区各厂矿、村镇之间均有不同等级的道路相通，运输条件便利。
矿井交通位置见下图1.1-1。
图1.1-1矿井交通位置图
图1.1-1矿井交通位置图
1.1.2地形地貌
本区为典型的黄土梁峁地貌，地形复杂、沟壑纵横。
地势中部高，东西部低。
中部许家梁～砖场梁一线像一条低平山脊（分水岭）将其西侧的沙梁川与东侧的清水川水系分开。
区内最低海拔标高为+1075.9m，最高海拔标高为+1364.5m。
井田范围内没有河流及水库等地表水体。
井田范围内分布有位于安山沟、菜沟、乱菜沟、小南川沟等沟谷内的小溪，但这些小溪及其汇水范围基本位于煤层可采范围以外。
井田内没有铁路、干线公路和110kV及以上输电线路。
井田内无军事设施。
井田内未发现文物古迹。
1.1.3气象及水文情况
本区地处我国西部内陆，属典型的中温带半干旱大陆性季风气候，气候特点为：
冬季寒冷，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，降雨多集中在七、八、九三个月。
全年无霜期短，十月初上冻，次年四月解冻。
年平均气温9.1℃，极端最低气温为-24℃，极端最高气温为38.9℃；最热为7月份，平均23.9℃，最冷为1月份，平均-8.4℃。
区内年平均降水量433.1mm，年最大降水量849.6mm（1967年），年最小降水量227.7mm（1972年）。
年蒸发量1192.2mm，相当降水量的2.5倍。
降水主要集中在7～9月份，占总量的69%，尤以8月份最多，平均为132.5mm，约占总量的25%，并多以暴雨形式出现，易形成洪水、同时诱发各类地质灾害。
平均风速1.76m/s（1991～2019年），极端最大风速15.7m/s（1993年1月）。
最大冻土深度146cm（1968年）。
本区属黄河流域，水系较发育，较大的河流除流经井田西部境外的沙梁川外，东北部还发育清水川、小南川沟、东南部木瓜川等黄河支流，这些河流大多为季节性河流，流量随地表降水变化极大。
沙梁川下游孤山川年径流总量1.097×109m3，流量0～10300m3/s；清水川下游年径流总量0.52×109m3，流量0～1980m3/s。
1.1.4矿区概况
（一）矿区开发情况
井田地处庙哈孤矿区。
庙哈孤矿区位于陕北侏罗纪煤田新民区东侧，神府矿区东部边缘地带。
由于地理位置、冲刷剥蚀以及火烧残留等原因，过去没有被列入国家及省级煤炭规划开发范围之内。
本区煤层埋藏浅，地表各煤层均有出露，以往小煤窑众多，主要分布在李贵家、虎毒沟、二道沟、红峁沟、张家梁、买卖沟、屹针塔和火烧峁等沟谷内，数目众多。
经过近年来的整顿关闭，目前区内仅保留8个合法开采的小煤矿，其中矿区南部7个、中部1个。
（2）矿区经济情况
井田位于府谷县境内。
府谷县位于陕西省最北端，地处陕、晋、蒙三省（区）交界处。
地理坐标为东经110°22'～111°14'，北纬38°42'～39°35'。
全县南北长96.6km，东西宽74.4km，总面积3229km2（480万亩）。
全县辖20个乡镇（13个乡、7个镇），344个行政村，1370个自然村。
全县现有总户数66678户，216815人。
在总人口中，男114532人，女102283人；农业人口173651人，非农业人口43164人。
全县现有耕地面积70万亩，农业人口平均3.9亩。
基本农田39.39万亩，占总耕地面积的56.35％。
造林保存面积达120万亩，种草保存面积70万亩，水土流失面积3000km2，累计水土流失治理面积1693.7km2。
府谷县粮食作物主要有谷子、高粱、玉米、洋芋、糜子及黑豆等。
2019年全年粮播面积48.59万亩，较上年增加0.38万亩；粮食总产量73456吨，增长3.59%。
经济林以红枣、海红及海棠为主。
畜牧以牛、驴及羊为主。
矿产资源主要有煤炭、铝土矿、菱铁矿、石灰岩、粘土矿及高岭土等。
其中煤炭为主要资源，全县含煤面积960km2，探明储量200亿t，2019年原煤产量6008万吨，增长29.93%；兰炭406万吨，增长38.71%；水泥93.6万吨，增长10.12%；电石24.19万吨，增长28.67%；硅铁10.2万吨，增长21.57%；金属镁14.84万吨，增长18.25%；发电量124.09亿度，增长35.5%。
2019年府谷县全年完成地区生产总值266亿元，同比增长22.6%，其中：
第一产业增加值3.75亿元，增长9.2%；第二产业增加值226.85亿元，增长26.5%；第三产业增加值35.37亿元，增长16.8%。
地区生产总值中三次产业的结构比为1.41：
85.29：
13.30。
人均地区生产总值达到108338元（折合16358美元）。
在经济总量中，非公有制经济比重达到67.39%。
；完成固定资产投资214亿元，增长39.8%；完成财政总收入63.6亿元，增长51.3%，其中地方一般预算收入17.6亿元，增长66.7%；城镇居民人均可支配收入21415元，增长16.7%；农民人均纯收入7786元，增长20%，超额完成了年度目标任务。
2019年末全县各类专业技术人员7260人，其中：
高级技术人员237人，占总数的3.3%；中级技术人员1724人，占总数的23.7%；初级技术人员5299人，占总数的73%。
全县共有医院、卫生院46个，住院床位数783张，卫生技术人员1229人。
1.2矿（井）田地层及地质条件
1.2.1地层
区内地形切割强烈、呈沟壑梁峁地势，山梁、缓坡大部分被第四系黄土及新近系红土覆盖，沟谷、陡坡均为基岩出露区。
根据钻孔揭露、地表填图观测，区内分布的地层由老至新有：
三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J2y）、新近系（N2）及第四系（Q），分述如下：
1、三叠系上统永坪组（T3y）
井田西南部沙梁川沟谷中零星出露顶部地层，可见厚度一般1～10m。
该套地层在本区未控制，据区域资料全层厚度一般80～200m。
岩性为一套灰绿色巨厚层状中、细粒长石石英砂岩，含大量云母及绿泥石，局部含石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核，发育大型板状交错层理，楔形层理，个别块状层理及波状层理。
因该组地层上部受剥蚀风化，故顶面起伏不平，局部地段的砂岩因风化呈浅灰白色，向下逐渐过渡到灰绿色。
2、侏罗系下统富县组（J1f）
富县组是在起伏不平的永坪组基底上开始沉积的，因此其厚度变化较大，区内未进行全层控制，零星出露于井田西南部安山沟、采沟等沟谷中，一般厚度10～30m，局部厚度达50m以上，与下伏永坪组地层呈假整合接触。
本组为河流相、湖泊相沉积建造，根据沉积特征、岩性组合大致将富县组划分为两个亚旋回。
下亚旋回：
下部岩性主要为粗粒石英砂岩、含砾粗粒石英砂岩，夹有石英细砾岩。
其次为中粒、细粒长石石英砂岩。
局部地段底部发育有砾岩，砾石成分有脉石英、燧石及硅质岩组成，砾石直径几至150mm不等，磨圆度中等，分选性差，填隙物为中细砂及粉砂。
上部为灰绿色、灰褐色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩，局部为灰黑色、深灰色砂质泥岩。
上亚旋回：
下部及中部为巨厚层状灰白色粗粒长石石英砂岩、含砾粗粒砂岩，夹中粒细粒长石石英砂岩。
顶部为灰绿色、紫杂色粉砂岩、砂质泥岩。
局部地段在顶部夹黑色泥岩及煤线。
块状层理，含植物化石及叶肢介化石。
3、侏罗系中统延安组（J2y）
鄂尔多斯盆地侏罗纪地层一般分为三个地层层序，多个地层小层序。
层序一：
中、下侏罗系地层（富县组、延安组）属相对稳定背景下的内陆拗陷碎屑沉积；层序二：
直罗组为一套假整合于延安组之上的潮湿～半干旱气候条件下的河流～湖泊相碎屑岩沉积，从下到上构成二个沉积旋回；层序三：
安定组为一套湖相沉积，在区内多为一套紫红色泥岩。
层序之间均为不整合或假整合接触。
延安组为本区含煤地层，区内大部分被剥蚀，受断裂构造的影响，以中部F2断层为界，南部仅保留下部第一段残存厚度，一般厚度30.30～254.72m，平均厚度89.78m，井田北部分布面积较小的上部地层。
该组总体为一套河流～湖泊～湖泊三角洲相碎屑岩沉积建造，岩性组合为灰、灰白色砂岩，灰黑、黑色粉砂岩、泥岩夹煤层、炭质泥岩及油页岩，偶夹透镜状泥灰岩、或球状菱铁矿及菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩，在宏观上有如下特征：
砂岩以细～中粒砂岩居多，少量粗粒或含砾砂岩，且多集中在52煤层的上部与该组底部；细碎屑岩以粉砂岩占优势，泥岩多局限于个别层位，厚度较薄，一般为煤层顶底板；常见泥灰岩透镜体、菱铁质砂泥岩，砂岩多钙质交结，沉积上反映弱碱性水介质环境。
4、新近系上新统静乐组（N2j）
分布于各支沟沟脑，主要由红色粘土构成。
上部红色粘土层中含有稀少的钙质结核，以鲜艳的棕红色区别于第四系古土壤层。
下部钙质结核增多，似有连续层状钙质结核层，出露地段可见10～30多个钙质结核层（单层厚10～30cm不等），含有三趾马化石碎块。
底部为杂色巨厚层状粗砾岩层，其成分为砂岩、石英等。
局部见砂岩漂石，厚一般在1～1.5m，最厚可达3.10m。
其上见有厚约1.2m的浅紫红色含砾粗砂岩，以石英组成为主，分选性、磨圆度差，主要为砂质胶结，次为钙质胶结，具有冲洪积相特征，但在区内出露不普遍。
钻孔揭露厚度0-82.60m，平均厚度28.71m。
本组地层因含三趾马及其它动物骨骼化石而称之为“三趾马红土”。
与下伏侏罗系中统延安组呈不整合接触。
5、第四系（Q）
中更新统离石组（Q2L）：
广泛分布于区内大部分坡面，岩性在坡面主要为风成黄土。
据钻孔揭露及填图资料，厚度0～78.82m，平均厚度24.15m。
最大厚度在东南部梁峁一带，厚度变化大且不稳定。
西部及南部局部地段形成无土区，西北部呈零星片状分布，厚度10m左右。
岩性以灰黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土为主，其中夹多层古土壤层，含分散状钙质结核，砾径一般3～5cm，最大为20cm，具垂直裂隙，古冲沟发育。
与下伏地层呈不整合接触。
全新统冲积层（Q4al）：
主要分布在沙梁川、木瓜川及大的沟谷中，主要为全新统冲积、洪积砂、粉砂、粘土及砾石等松散堆积物。
砾石直径3～4cm，分选性、滚园度均差，其厚度0～13m，一般2～6m。
区域地层特征见表1.2-1。
表1.2-1区域地层特征表
地层
分布范围
厚度（m）
岩性特征
系
统
组
第
四
系
全新统
Q4eol
Q4al
基本全区分布，冲积层分布于沟谷中。
0～60
以现代风积沙为主，冲积层次之。
中更新统
离石组（Q2l）
东部及南部
0～109.49
浅棕黄、褐黄色亚粘土及亚沙土，夹粉土质沙层，薄层褐色古土壤层及钙质结核层，底部具有砾石层。
新
近
系
上
新
统
静乐组（N2j）
出露于神府广大地区的沟脑梁峁一带
0～175
棕红色粘土及亚粘土，夹钙质结核层，底部局部有浅红色灰黄色砾岩。
含三趾马化石及其它动物骨骼化石。
侏罗系
中
统
直罗组（J2z）
青草界-黑龙沟-古庙梁一带以西
0～190.05
上旋迥：
其上部以紫杂色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿、灰白色中厚层状长石石英砂岩，下部灰绿、灰黄绿色细中粒砂岩与粉砂岩互层。
下旋迥：
上部灰绿、兰灰色粉砂岩与细砂岩互层，下部为灰白色中~粗粒长石砂岩，夹灰绿色砂质泥岩，底部局部有砂砾岩。
延安组（J2y）
西部啊拉保-大保当-古庙梁一带保存较全，神府一带大部分为一至二段残存厚度部分
20～311
以灰白色、浅灰色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主，次为灰至灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层、炭质泥岩，局部地段夹有透镜状泥灰岩，枕状或球状菱铁矿结核及菱铁质砂岩、蒙脱质粘土岩。
含可采煤层7~8层，主要可采煤层4层。
总厚最大达24.72米，单层最大厚度12米，一般为中厚煤层。
动物化石常见的有双壳纲，以费尔干蚌~延安蚌为主的动物组合。
下
统
富县组（J1f）
秃尾河以东广大地区
0～142
上亚旋迥：
下部及中部为巨厚层状灰白色粗粒长石石英砂岩，含砾粗粒砂岩。
顶部为灰绿色、紫色粉砂岩、砂质泥岩，含植物化石及叶肢介化石。
下亚旋迥：
下部主要为粗粒石英砂岩，含砾粗粒石英砂岩，上部为绿灰色、褐灰色、紫杂色粉砂岩，砂质泥岩。
三叠系
上
统
永坪组（T3y）
西沟、高家堡、大河塔以东
80～200
灰白、灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩，含大量绿泥石，局部含石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核。
1.2.2构造
井田位于华北地台鄂尔多斯盆地东缘河东断褶带西侧，伊陕单斜区东北角与乌拉山～呼和浩特断陷的接合带部位，其特殊的大地构造位置既具备了鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡的主体构造形态，又具有河东断褶带与乌拉山～呼和浩特断陷的断裂构造发育的特点。
根据具体构造形态及断裂构造的分布特征将井田划分为南北两个不同的构造单元，南区主体为向西南倾斜的单斜构造，倾向SW，倾角1～3°，局部发育宽缓的波状起伏；北区近东西向，宽度4～5km的狭长阶梯式断陷带，该断陷带内次级小断裂构造较发育。
1、南区单斜构造
井田以F2断裂南北分界，形成南区宽缓的单斜构造形态，总体抬升幅度较大，52煤层底板标高一般在+1160～+1175m之间，最低+1155m，最高靠近F2断层附近煤层底板标高在+1185m左右，近于水平地层，起伏较小，井田东南部边缘地段煤层逐渐变薄，甚至局部尖灭，幅高降低20m左右，西南部地势较低，沿沟谷煤层出露较多，剥蚀范围较大。
井田先期开采地段位于南部构造简单区。
通过地表地质填图及深部钻探揭露，结合煤层底板等高线及前期二维地震，未发现先期开采地段落差大于30m的断层及小断层，北部F2断层已达查明程度。
2、北区断陷带
井田中部及北部边缘发育二条较大的正断层（F1、F2），近东西向分布，形成东西走向、南北宽约4～5km的狭长断陷带，东西延伸至井田外围。
F1断层为正断层，倾向南西，一般倾角65°～70°，局部75°～80°，近直立。
地表控制点3个，如石塔则小南川沟断点，断层痕迹明显，断层出露点上下盘地层岩性截然不同，上盘为灰色、灰白色粉砂岩、细粒砂岩夹煤层、薄层炭质泥岩，属延安组含煤地层，薄煤层判断为52上及51下部煤层；下盘岩性为杂色泥岩及粉砂岩，为富县组标志性地层，根据层位及层间距判断该断层落差60～70m。
F2断层位于先期开采地段北部边界，勘探报告对该断层进行了重点控制，根据地表、钻孔验证及二维地震等手段进行控制，查明了该断层的性质、规模及平面摆动位置。
F2断层为正断层，倾向北东，倾角65°～70°，自西向东断层规模变小，西端最大落差120m，东端逐渐减小至30～50m。
井田内该断层地表控制点5个，且断层上下盘通过钻孔验证，其平面摆动范围控制在100m以内。
ZK16-13钻孔底部发现断层破碎带痕迹。
先期开采地段与F2断层之间推断存在规模较小的次级断层（F5），勘探报告依据钻孔煤层底板等高线进行推断，属隐伏断层，地表覆盖未出露。
F4断层分布于秦晋煤矿的西南部，为一走向北北西～南南东、倾向北东、倾角83°～87°的张性正断层，断层两侧各有1～10m宽的拖曳和牵引带，受其影响局部地层倾角可达8°，距断层破碎带稍远处，地层复趋平缓。
秦晋煤矿22号煤层被该断层分为东西两部，东部为其上盘，地表出露为风化后的直罗组地层；西部为其下盘，出露地层为延安组第四段，含22号煤层。
由于该区未进行地质工作，无法确定该断层的落差，依地表实地踏勘和井下观测，推测该断层落差在70～80m；秦晋煤矿在井下开采时也发现了该断层的深部特征。
主要断层特征见表1.2-2。
表1.2-2主要断层特征表
序
号
断层
编号
断层
性质
断层产状
区内
走向
长度（Km）
控制
程度
备注
走向
倾向
倾角
（°）
落差
（m）
1
F1
正
西段近东西、东段北西～
南东向
180°～220°
65°～75°
70～140
大于10
查明适当控制
2
F2
正
N60°～
N70°W
近东西向
S20°W～S30°W
60°～70°
80～100
大于12
详细查明严密控制
3
F4
次级
正断层
N40°～
N50°W
北西南东向
S40°W～S50°W
65°～70°
0～60
2～3
详细查明严密控制
4
F5
次级
正断层
N75°W
近东西向
S10°W～S20°W
55°～65°
0～40
4～5
查明适当控制
根据地质报告提供的资料，井田地层平缓，南部（F2断层以南）倾角1～3°，地质构造属简单类0型；井田北部（F1和F2断层之间的断陷带）倾角最大8°，次级小断裂构造较发育，构造较南部相对复杂。
总体分析，井田地质构造较为简单。
1.3矿体赋存特征及开采技术条件
1.3.1煤层及煤质
1.煤层
井田内可采煤层为42、52煤。
由于冲刷剥蚀等原因，F2断层以南仅保存部分延安组第一段，含稳定的可采煤层52煤。
北区断陷带中，延安组含煤地层相对保存较全，但分布范围较小，含稳定的可采煤层52煤，较稳定的可采煤层42煤。
各可采煤层分述如下：
42煤
位于延安组第二段顶部，赋存区大部可采，区内大面积被剥蚀，分布面积12.33km2，可采面积8.62km2。
全区钻孔见煤点8个，可采点7个，煤厚1.92～2.80m，平均厚度2.34m，煤厚变化较小，标准差0.51，变异系数0.4291。
煤层结构较简单，一般均有一层夹矸，厚度0.10～0.54m，岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩。
顶板为细粒砂岩夹薄层中粒砂岩，厚度13～18m；底
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