大阳煤矿初步—.doc
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1、目录第一章 井田概况及地质特征.3第一节 井田概况.3第二节 地质特征.5第二章井田开拓.22第一节 井田境界及储量.22第二节 矿井设计生产能力和服务年限.25第三节 井田开拓.26第四节 井筒及井底车场.27第三章大巷运输及设备.27第一节大巷运输方式的选择.27第二节大巷运输设备选型.28第四章采区布置及装备.30第一节采煤方法.30第二节 采区布置.34第三节 巷道掘进.36第五章通风和安全.39第一节概况.39第二节 矿井通风.39第六章矿井主要设备.48第七章建井工期.52第一节建井工期.52第二节产量递增计划.54第八章技术经济.55第一节劳动定员及劳动生产率.55后记.56主要
2、参考文献.58第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、位置交通大阳煤矿井田位于晋城市郊区西北,属山西省沁水煤田高平矿区大阳精查区。矿井工业场地位于晋城市北偏西约35km处,地理座标东径11243451125037.5,北纬353730354500。井田东西宽约3.57km,南北长约46.5km,面积32.09km2。本矿井交通比较方便,太(原)焦(作)线从井田东侧通过,向南可与焦枝、京广及陇海线相接,向北至修文与同蒲线相接。矿井铁路专用线在太焦线上的北板桥站接轨,全长12.79km,1983年7月1日已开通营运。公路运输北可到长治、太原,南至焦作,西到候马;晋城大阳下村东沟晋城环行公路经
3、过矿区,区内交通尚属方便。二、地形、地势及河流井田位于太行山中南段西侧,沁水向斜东南翼。井田中部煤系地层及第四系组成了丘陵与河谷地带,在河谷两侧发育着三级阶地,分别高出河床12m、510m、20m左右。全区地形西高东低,相对高差一般为200300m,海拔标高一般在+880+1300m间,地形坡度为2040。区内有两大水系:一是丹河,发源于高平县境内,全长约120km;另一是沁河,发源于沁源县境内,全长300km。这些河流均向南流,切太行山,在河南省境内注入黄河。本井田位于上述两河流中段分水岭附近,井田内的支流见表1-1-1。河流大体垂直于岩层走向,逆向而流,旱季时石盒子泉水补给,雨季时河水猛涨
4、,最高洪水位高出河床3-4m,但河径不长,均消失于东部奥陶系地层中。根观测资料,这些河流的富水期往往与浅层潜水的高水位、富水期相吻合,有着一定的水利联系。为此,煤矿开采时,唐安、古周、上村一带地表水的渗透将成为矿井主要充水水源之一。井田内有大周、上游及大阳三个水库,其库容量分别为40、30、20万m3。三、气象与地震本区属大陆性气候,气候干燥,据晋城气象站19561964年的观测资料;雨季集中在79月,年降雨量为4371010mm,年蒸发量为1732mm,旱季为12月至翌年2月。68月气候较高,最高温度可达36;12月至翌年2月气温最低,最低温度为-23。最大冻土深度为42cm,结冰期与降雪期
5、从11月至翌年4月。冬季多西北风,夏季多东南风,最大风力为67级,一般为34级。根据中国地震动峰值加速度区划图,本区动峰值加速度为0.05g,相当于原地震烈度为七度。四、水源矿井永久水源取自奥陶系石灰岩岩溶含水层,含水丰富、水质良好,目前在工业场地及生活区均有一眼奥灰水源井,井下涌水处理后可供井下消防、洒水及选煤厂生产用水,现有水源可以满足改扩建的生产及生活用水要求。故矿井供水水源可靠。五、电源矿井两回35kV供电电源均以架空方式接引。现有两回电源:一回引自下村110kV变电站35kV母线,架空线路导线LGJ-120钢芯铝绞线,避雷线GJ-25钢绞线(全线架设),钢筋混凝土门型杆,送电距离5k
6、m,线路压降1.7%,作为矿井主电源;另一回电源引自马村110kV变电站35kV母线,架空线路导线LGJ-120钢芯铝绞线,避雷线GJ-35钢绞线(全线架设),钢筋混凝土门型杆,送电距离6km,线路压降3.18%,作为矿井的备用电源。当任一回路停电时,另一回路能担负矿井全部负荷。六、建筑材料建筑所需材料,当地市场可满足供应,除黄砂需由火车从外地调运外,其它材料均可在本地区购到,且材料价格合适,能够满足矿井建设的需要。第二节 地质特征一、地质特征(一)地层井田内地层包括:第四系、第三系、二迭系上统上石盒子组、二迭系下统下石盒子组及山西组、石炭系上统太原群、奥陶系中统马家沟组。地层特征自上而下分述
7、如下:(1)第四系(Q)中更新统(Q2):底部为紫红色砂质粘土;中部为灰红色砂砾层,半胶结;上部为紫红色亚粘土,含钙质结核。厚510m。上更新统(Q3):为灰黄色亚粘土,孔隙度大,局部含栎石,层理不清,厚08m。全新统(Q4):为现代冲积层及淡黄色亚砂土组成,厚030m。(2)第三系(N)本层为红色粘土,具铁锰质斑点,含砂量少,鲕状结构,有滑感,与下伏地层呈不整合接触,厚07m。(3)二迭系上统上石盒子组(P12)本层总厚约600m,分为三段。上段为黄绿色粗、细粒粉砂岩,紫红色泥岩,细、中、粗、巨粒砂岩组成,砂岩呈透镜状者较多,厚116.83138.95m,一般约100m,井田内出露不全;中段
8、为粗、中、细粒砂岩,粗、细粒粉砂岩及泥岩等组成,底部砂岩含砾石较多,厚212.65247.37m,一般228m;下段为黄绿色粗、中粒砂岩,粗、细粒粉砂及紫红、黄绿色泥岩组成,底界为一层粗粒砂岩,中夹三层不稳定的薄层锰铁矿,厚264.19281.72m,一般271m。(4)二迭系下统下石盒子组(P21)本层由浅灰、灰黑色中、细粒砂岩,粗、细粒粉砂岩,泥岩等组成。底部为一层中、粗粒砂岩,与山西组呈整合接触。顶部常为一具鲕状结构,发育稳定的桃红色铝土质泥岩,为上下石盒子组分界之主要标志。下距3号煤95105m,全组厚61.6582.28m,一般71m。(5)二迭系下统山西组(P1s)由灰黑色中、细粒
9、砂岩,粗、细粒粉砂岩、泥岩及煤组成。含煤25层,其中3号煤为可采。3号煤顶为中、细粒砂,常有15mm的黑色条事或包裹体。本层全厚48.9168.85m,一般58m。(6)石炭系上统太原组(C3t)本层为主要含煤地层,由砂岩、泥岩、煤及石灰岩组成。含煤811层,石灰岩46层,其中局部可采和可采煤层为5号、9号和15号。为海陆交替相沉积,与下伏地层呈平行不整合接触,厚度74100.61m,一般为83m。(7)石炭系中统太系组(C2b)岩性及厚度变化较大,由灰色铝土质泥岩、灰白色中细砂岩、粉砂岩组成,局部夹薄层煤线,属滨海想沉积,与下伏中奥陶统峰峰组地层,呈平行不整合接触。厚度14m。(8)奥陶系中
10、统马家沟组(Q2)本层岩性为青灰色、厚层、质母子 、性脆的石为岩。裂隙和溶洞发育,顶部常为浅黄色石灰岩,厚度400m左右。(二)地质构造井田位于太行山复式背斜西翼,沁水盆地东翼南端,晋获褶断带的西侧。区内主要表现为宽缓背斜,轴向近南北向,轴线向北倾伏,东翼地层走向为南北向,西翼地层走向为北东西南向,倾角36。井田南东部边缘有一铁厂正断层,断距50m,倾角75。综观井田地质构造应属简单类型。二、煤层特征(1)地层及构造本井田总的地层走向为北东2535,倾角312,褶曲为井田主要控制性构造,小断裂及环状陷落亦为井田之构造特点。全井田共12条褶曲、15条断层,井田内褶曲、断层特征详见表121、表12
11、2。褶曲构造对开采影响不大,大多数断层的断距都不大,大于30m的断层仅1条(北岭正断层,断距45m),其余断层的断距均小于20m。已发现的环状陷落柱13个,最大直径200m,面积0.03km2,最小直径60m,面积0.0036km2,对开采将带来一定影响。表121 主要褶曲特征表序号名 称位 置轴 向延展长度(km)两翼地层倾角()东 翼西 翼1香山向斜香山N28W1.3388142王家庄向斜王家庄及西大阳南山N6EN29W3.68116163黄花岭向斜黄花岭东N30E2.0272124沟头向斜沟头以东N31W1.481265刘家庄向斜南社刘家庄N11E2.25474196金漳背背斜金漳背西大
12、阳南山N30W7.06125197黄花岭背斜黄花岭N38E1.42124118西牛庄背斜西牛庄北N18E0.748569石板河背斜石板河水库南N57E1.0376910沟头背斜沟头以东N36E1.371991811刘家庄背斜刘家庄西北端N18W南端N52E2.041991812万里向斜万里向斜N20W1.0911818(2)地震补充勘探情况本次探测在香山探测区,面积约0.8km2。探测区内共发现3个岩溶陷落柱和2条落差均在三米左右的正断层。具体表现如下:测区东北部发育有1个岩溶陷落柱和1条断层,分别用X1、F1表示。其中X1水平剖面形态为近椭圆状,长轴近东西向,长约120m,短轴约80m,面积
13、约8800m2,为一开放型岩溶陷落柱。断层F1的产状为:倾向SE,落差3m左右,延伸长度约104m,为一正断层。探测区西南部发育有2个岩溶陷落柱和1条断层,分别用X2、X3、F2表示。其中X2水平剖面形态为近椭圆状,长轴为近东西向,长近100m,短轴约60m,面积约4800m2, 为一封闭型岩溶陷落柱。X3水平剖面形态为近椭圆状,长轴为近北走向,长近110m,短轴约60m,面积约5200m2,为一开放型岩溶陷落柱。断层F2的产状为:倾向NE28,倾角60,落差3m左右,延伸长度约200m,为一正断层。表122 主要断层特征表序号断层名称性质落差(m)断层产状走向长(km)备 注走向倾向倾角()
14、1陈家庄断层正11N3ESE750.32毕家庄断层正20北N27E南S47WSE750.73毕家庄东断层正8N8ESE700.44武家庄断层正20N23ESE700.125古寨北断层正5N14ESE500.56北岭断层正45N55ESE850.537西掘山断层正1020北N5E南S37WSW3.78上河掌断层正5N35WSW0.849上河掌北断层正14N1525W0.1隐状断裂地表未断10上村断层正15N30ENW780.211金漳北断层逆1617N30W1.5隐伏断裂12黄花岭断层逆18N38E0.5隐伏断裂13张庄断层逆19N5040W不明隐伏断裂14洼头沟断层逆5N30W不明隐伏断裂三、
15、煤层井田内共含煤1016层,总厚度15.74m。局部可采及可采煤层为4层,总厚10.97m。太原群含煤811层,含煤系数8%。其中9号与15号煤全井田可采;5号煤在勘探线以南可采;15号煤在勘探以北厚1.352.60m,以南为3.287.01m,结构复杂,含夹石45层。山西组含煤25层,煤层总厚6.71m,含煤系数11%。3号煤为主要可采煤层,在背斜轴部煤层常变薄,平均厚度6.20m,结构较复杂,含夹石23层。各可采煤层特征见表123。表123 可采煤层特征见表含煤地层煤层厚 度间距(米)结构稳定性可采情况最小一最大平均(m)山两组34.427.896.204548较复杂稳定全区可采太原组90
16、.541.751.20简单稳定大部可采3036151.354.552.97复杂稳定全区可采四、煤质本煤田各层煤可燃基挥发分Vr实出率为5.96%8.27%,为单一无烟煤种。其变质程度由北往南有逐渐增高趋势,各煤层间自上而下变质程度有所增高。太原群煤层灰分普遍较高,山西组煤层灰分较低。从实际生产资料分析,山西组煤层灰分多在14%以下。山西组煤层含硫量低,属低硫煤;太原群煤层9号煤为高硫煤(4.42%),5号和15号煤屡富硫煤(分别为2.91%和3.65%)。各煤层发热量均较高。15号煤从灰分为评价其可选性是良好的,但含硫量大,且为有机硫,故其洗选困难。其它各层煤(3号煤含硫量低,不包括在内)均未
17、作硫的可选性试验,但从煤芯样洗煤分析结果看,硫分大多在1%2.5%,这对煤的利用亦有一定影响。总之,3号煤层厚度大且稳定,挥发分低,发热量高,灰分易选,灰熔点高(在1400以上)是优质无烟煤。太原群煤也具有3号煤之优点,唯其含硫量高。各可采煤层煤质特征见表124。表124 可采煤层煤质特征表煤层号水分Wf(%)灰分Ag()挥发分 (洗煤)Vr()硫分SgQ(%)发热量Qbt(MJ/kg)30.454.771.8912.0918.6415.040.568.277.510.300.390.3335.44150.621.941.3614.5135.4420.525.967.126.482.573.5
18、02.9135.31191.013.382.2014.4127.5419.576.137.707.132.856.584.4235.282150.853.211.889.8624.3318.115.978.106.712.435.423.6535.006五、瓦斯、煤尘、煤的自燃发火及地温情况1、瓦斯根据晋城市安全生产监督管理局200574号文件转发省安监局关于晋城市国有及21万吨/年以上乡镇煤矿2004年度矿井瓦斯等级鉴定的批复的通知,该矿井瓦斯绝对涌出量为15.16m3/min,瓦斯相对涌出量为5.34m3/t,该矿为低瓦斯矿井。2、煤尘据山西省产品质量监督检验所M20021230号检验报告
19、,山西兰花集团大阳煤矿煤尘火焰长度为0,岩粉用量亦为0,无煤尘爆炸危险性。3、煤的自燃发火性据山西省产品质量监督检验所M20021230号检验报告,山西兰花集团大阳煤矿,煤层吸氧量为1.2506cm3/g,煤层自燃等级为级,属不易自燃煤层。4、地温据区域资料及多年的矿井生产证实,本地区地温和地压均未出现过异常现象,预计将来地温、地压变化不会给煤矿的正常生产带来大的影响。5、主要煤层顶底板岩性特征3号煤层顶板在井田西部为粗粒粉砂岩与细粒粉砂岩,东部为粗粒粉砂岩,中部为粗、中、细粒砂岩,平均厚8.89m,其底部常有一层0.201.00m泥岩或细粒粉砂岩为伪顶。直接底板为00.5m的粘土泥岩,其下为
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