華北科技學院畢業設計 論文 目錄目錄 一般部分一般部分 1 礦區概述及井田地質特征 1矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴 1 1 礦區概述 1聞創溝燴鐺險愛氌譴凈 1 2 井田地質特征 2殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟 1 2 1 井田地質構造 2釅錒極額閉鎮檜豬訣錐 1 2 2 煤系地層劃分及其特征 3彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡 1 2 3 井田水文地質 8謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔 1 3 煤層特征 9廈礴懇蹣駢時盡繼價騷 1 3 1 可采煤層情況 9煢楨廣鰳鯡選塊網羈淚 1 3 2 煤的物理性質 9鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴 1 3 3 煤的圍巖特性 10籟叢媽羥為贍僨蟶練淨 1 3 4 煤的特征 10預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴 1 3 5 瓦斯和煤塵 12滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦 2 井田境界及儲量 13鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡 2 1 井田境界 13擁締鳳襪備訊顎輪爛薔 2 1 1 井田劃分依據 13贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷 2 1 2 井田境界確定 13壇摶鄉囂懺蔞鍥鈴氈淚 2 2 井田工業儲量的計算 13蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅 2 2 1 井田地質儲量 13買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄 2 2 2 工業儲量的確定 14綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴 2 3 井田可采儲量 14驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦 2 3 1 永久煤柱煤量 14貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡 2 3 2 礦井可采儲量計算 17鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔 2 3 3 礦井儲量匯總表 17構氽頑黌碩飩薺齦話騖 3 礦井工作制度和設計生產能力 18輒嶧陽檉籪癤網儂號澩 3 1 礦井工作制度 18堯側閆繭絳闕絢勵蜆贅 3 2 礦井設計生產能力及服務年限 18識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒 4 井田開拓 21凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴 4 1 井田開拓的基本問題 21恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦 4 1 1 確定井筒的形式 數目 配置 21鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統庫 4 1 2 確定工業廣場及井口位置 22碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞 4 1 3 確定開采水平和階段高度 23閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖 4 1 4 開采水平布置及井底車場的選型 24氬嚕躑竄貿懇彈瀘頷澩 4 1 5 采區劃分及其布置 25釷鵒資贏車贖孫滅獅贅 4 2 井田開拓設計方案比較 26慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼 4 2 1 開拓方案技術比較 26諺辭調擔鈧諂動禪瀉類 4 2 2 經濟比較 29嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈 4 2 3 綜合比較 31熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫 4 3 礦井基本巷道 31鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞 4 3 1 井筒 31紂憂蔣氳頑薟驅藥憫騖 4 3 2 井底車場 34穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧 4 3 3 主要開拓巷道 36濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻 華北科技學院畢業設計 論文 5 采區巷道布置 41銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼 5 1 煤層地質特征 41擠貼綬電麥結鈺贖嘵類 5 1 1 可采煤層情況 41賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈 5 1 2 煤種及煤質變化 41塤礙籟饈決穩賽釙冊庫 5 1 3 各煤層頂底板巖性 41裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺 5 2 采區巷道布置及生產系統 42倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁 5 2 1 確定采區走向長度 42綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧 5 2 2 確定區段斜長和區段數目 42驍顧燁鶚巰瀆蕪領鱺賻 5 2 3 煤柱尺寸的確定 43瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼 5 2 4 采區上下山的布置 43鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類 5 2 5 區段平巷的布置 44櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟 5 2 6 聯絡巷道的布置 44轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應 5 2 7 采區運輸 通風運料等系統的確定 44峴揚斕滾澗輻灄興渙藺 5 3 采區車場設計 46詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁 5 3 1 采區上部車場形式的選擇 46則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧 5 3 2 采取中部車場形式的選擇 47脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻 5 3 3 采區下部車場的選擇及設計 47鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減 5 3 4 采區主要硐室的布置 52稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶 5 4 采區采掘計劃 55陽簍埡鮭罷規嗚舊巋錟 5 4 1 采區主要巷道參數確定 55溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應 5 4 2 確定采區生產能力 61鋇嵐縣緱虜榮產濤團藺 5 4 3 計算采區回采率 62懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮 6 采煤方法 63謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘 6 1 采煤方法和回采工藝 63咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺 6 1 1 采煤方法的選擇 63瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴減 6 1 2 綜采工作面回采工藝設計 64麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶 6 2 綜采工作面巷道布置方式 78納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟 7 井下運輸 81風攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟 7 1 系統基本概述 81滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹 7 1 1 基本概況 81鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮 7 1 2 井下運輸系統 81攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘 7 2 采區運輸設備 82趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺 7 2 1 主運輸設備 82夾覡閭輇駁檔驀遷錟減 7 2 2 采區輔助運輸 86視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲 7 3 大巷運輸設備 88偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠 7 3 1 礦車選擇 88緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟 7 3 2 礦用電機車的選型 89騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹 8 礦井提升 94癘騏鏨農剎貯獄顥幗騮 8 1 設計依據 94鏃鋝過潤啟婭澗駱讕瀘 8 1 1 主井提升 94榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽 8 1 2 副井提升 94邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊 8 2 主副井提升設備的選型 95嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲 8 2 1 小時提升量 95該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠 8 2 2 合理的提升速度 95劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟 華北科技學院畢業設計 論文 8 2 3 一次循環時間 96臠龍訛驄椏業變墊羅蘄 8 2 4 一次合理提升量的確定 97鰻順褸悅漚縫囅屜鴨騫 8 2 5 計算一次提升循環提升時間 Tx 和所需的提升速度 vm98穡釓虛綹滟鰻絲懷紓濼 8 3 提升鋼絲繩的計算 99隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽 8 4 提升機與天輪的選擇計算 101浹繢膩叢著駕驃構碭湊 8 4 1 滾筒 或摩擦輪 直徑的確定 101鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲 8 4 2 天輪的選擇 101愜執緝蘿紳頎陽灣熗鍵 8 4 3 提升機強度校驗 101貞廈給鏌綞牽鎮獵鎦龐 8 5 提升電動機的預選 102嚌鯖級廚脹鑲銦礦毀蘄 8 5 1 電動機功率的估算 102薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫 8 5 2 估算電動機轉數 102齡踐硯語蝸鑄轉絹攤濼 8 6 提升機與井筒的相對位置 103紳藪瘡顴訝標販繯轅賽 8 6 1 井架高度 103飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜 8 6 2 絲繩對摩擦輪的圍包角計算 104烴斃潛籬賢擔視蠶賁粵 9 礦井通風與安全 105鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵 9 1 礦井通風系統的選擇 105擷偽氫鱧轍冪聹諛詼龐 9 1 1 選擇礦井通風系統的原則 105蹤飯夢摻釣貞綾賁發蘄 9 1 2 選擇礦井主要通風機的工作方法 106婭鑠機職銦夾簣軒蝕騫 9 1 3 選擇礦井通風方式 107譽諶摻鉺錠試監鄺儕瀉 9 2 全礦所需風量的計算及其分配 108儔聹執償閏號燴鈿膽賾 9 2 1 礦井風量計算原則 108縝電悵淺靚蠐淺錒鵬凜 9 2 2 礦井風量計算方法 108驥擯幟褸饜兗椏長絳粵 9 2 3 風速驗算 113癱噴導閽騁艷搗靨驄鍵 9 3 全礦通風阻力計算 115鑣鴿奪圓鯢齙慫餞離龐 9 3 1 礦井通風總阻力計算原則 115欖閾團皺鵬緦壽驏頦蘊 9 3 2 礦井通風阻力計算 115遜輸吳貝義鰈國鳩猶騸 9 4 礦井通風設備的選擇 117幘覘匱駭儺紅鹵齡鐮瀉 9 4 1 礦井通風設備的要求 117誦終決懷區馱倆側澩賾 9 4 2 選擇主要通風機 117醫滌侶綃噲睞齒辦銩凜 9 4 3 選擇電動機 120艫當為遙頭韙鰭噦暈糞 9 4 4 電費計算 121鴣湊鸛齏嶇燭罵獎選鋸 9 5 礦井災害防治技術 122筧驪鴨櫨懷鏇頤嶸悅廢 9 5 1 防治瓦斯 122韋鋯鯖榮擬滄閡懸贖蘊 9 5 2 防治煤塵 122濤貶騸錟晉鎩錈撳憲騸 9 5 3 防滅火 122鈿蘇饌華檻榪鐵樣說瀉 9 5 4 防治水 123戧礱風熗澆鄖適濘嚀贗 10 礦井基本技術經濟指標 124購櫛頁詩燦戶踐瀾襯鳳 參 考 文 獻 126囁奐闃頜璦躑谫瓚獸糞 專題部分 1 概述 128虛齬鐮寵確嶁誄禱艫鋸 2 錨注施工工藝 128與頂鍔筍類謾蠑紀黽廢 2 1 錨噴施工工藝 128結釋鏈蹌絞塒繭綻綹蘊 2 2 錨注支護原理 129餑詘鉈鯔縹評繒肅鮮驃 2 3 注漿材料 130爺纜鉅摯騰廁綁藎箋潑 華北科技學院畢業設計 論文 2 4 注漿設備系統 130錁熾邐繒薩蝦竇補飆贗 2 5 錨網噴支護 130曠戧輔鑽襉倆瘋謅琿鳳 2 6 錨網及錨帶網支護 132轉厙蹺僉詘腳瀕諮閥糞 2 7 研究施工方法 提高單進水平 132嬤鯀賊灃謁麩溝賚淶鋸 2 7 1 積極使用新設備 132訊鎬謾蟈賀綜樞輒鎖廩 2 7 2 積極應用新技術 132兒躉讀閌軒鯀擬釔標藪 2 7 3 積極研究應用新的施工工藝 132繅藺詞嗇適籃異銅鑑驃 2 7 4 小結 133鮒簡觸癘鈄餒嬋鏘戶潑 3 UDEC 模擬確定錨注技術參數 133瞇毆蠐謝銀癩嘮閣蹺贗 3 1 數值模擬 133閔屢螢馳鑷雋劍頌崗鳳 3 2 根據模擬確定巷道注漿技術參數 135檁傷葦開閾燈傘饉諧糧 4 注漿施工工藝過程 135鄭餼腸絆頎鎦鷓鮞嚶錳 5 注漿后的補強加固技術方案及工程效果 136棄鈾縫遷馀氣鰷鸞覲廩 結論 136調誶續鷚髏鋮饅喪劉藪 參考文獻 137厲聳紐楊鱔晉頇兗蓽驃 致 謝 139苧璦籮藶黃邏閂巹東澤 華北科技學院畢業設計 論文 第 1 頁 共 139 頁 1 1 礦區概述及井田地質特征礦區概述及井田地質特征 1 11 1 礦區概述礦區概述 開灤林南倉礦業分公司位于薊玉煤田林南倉井田范圍內 地理座標為東經 117 37 北緯 39 50 東北距玉田縣 12 公里 井田范圍內交通四通發達 電力充足 北鄰京哈公路 京秦鐵路 緊鄰唐玉寶公路旁邊 京沈高速公路穿境而過 井田內有 通往下倉的鐵路 礦區專用 西距北京 120 公里 南距天津新港 120 公里 東距秦皇 島港 190 公里 地理位置優越 林南倉礦業公司交通位置示意圖 見圖 1 1 1 鴿攝禱鋅 儀憚銼嚕緡贊 圖圖 1 1 11 1 1 地理交通位置圖地理交通位置圖 本區北枕燕山余脈 距螺山峰山只有十余公里 南為華北大平原 全區被新生界 地層覆蓋 區內地形平坦 地勢由北向南逐漸低下 地表標高介于 1 00 米至 6 00 米 之間 區內無河流 僅井田北部有一較大積水洼地 后湖 盛產蘆葦 呈沼澤狀態 簞 嗇癲剴凈趕鉤嬙鱷鳧 本區屬大陸性風氣候 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 年最大蒸發量 2186 8 毫米 年最小蒸發量 1670 4 毫米 最高氣溫 40 3C 最低氣溫 22 9C 最大凍土深度 780 毫米 頑鷙瑪濱廈峴轆庫糞糧 林南倉井田位于河北省玉田縣林南倉鎮附近 地處京津唐秦中心地帶 林南倉鎮 位于玉田縣西南部 總面積 40 平方公里 耕地 25600 畝 鎮轄 21 個行政村 總人口 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 2 頁 共 139 頁 20492 現有私營企業 48 家 個體企業 303 家 形成了以建筑 冶金 造紙 機械化 工 運輸 建材 皮革 釀酒為主的九大骨干行業 漬閫熾訣團諳賡戰餛錳 林南倉礦業分公司的地面供水可劃分為三個部分 即以東六家屬區生活應用水為 主體的東六供水系統 以生產和生活供水為主的工業廣場供水系統以及風井生產用水 為主的風井供水系統 它們各自稱為獨立的系統 互不影響 不相干涉 從而構成了 林南倉礦業分公司的三大供水系統 前兩個系統供水量大 對水質的要求也較高 鐸輜 澠頂嫻塊謂斕痹廩 東六供水系統服務對象主要是居民的日常生活 日平均耗水量 150m h 供水水源 井位于東六生活區內 距離工業廣場中心 3 公里 搶觀淚婭師謳論櫚陣蘚 供電網位于林南倉鎮東 5 公里 供電條件能滿足生產和生活的需要 1 21 2 井田地質特征井田地質特征 1 2 11 2 1 井田地質構造井田地質構造 林南倉煤田位于開平煤田東南翼 開平煤田位于燕山南麓 煤系地層為石炭二迭 系 開平主向斜是煤田主要構造 呈復式向斜構造 向斜的總體軸向為 NE 向 自古治 以北主向斜軸逐漸轉為東西向 向斜兩翼不對稱 西北翼地層傾角比較平緩 向北往 南發育兩組軸向與主向斜軸斜角或直交的短軸傾伏褶皺構造 東南翼斷層不很發育 規模亦較小 多見于褶皺構造的軸部 正斷層較多 逆斷層較少 賊組櫻種愨單蝕渾潷騾 林南倉井田的主體構造為井田北翼的塔坨向斜和南翼畢各莊區域的畢各莊向斜式 由于開平向斜在發育過程中北部受青龍山東南構造帶影響 主向斜軸在古治以北發生 偏移 呈東南向派生的南北應力場 形成次一級構造 圓漣檸 賡搗蕷艫燁錘澤 主要褶曲構造 褶皺為本煤田的骨干構造 主要構造線 各向斜 背斜彼此平行相間排列 其褶皺軸線一般均作北西方向 延展 向斜均有煤系地層保護 并閉合成盆地形構造 而背斜部分煤系地層則被剝蝕 蟄彎擼鯁棖佇緡癟槧贊 褶皺均顯不對稱性 軸面向受力強烈的方向傾斜 本煤田之中部即林西背斜至 黃土坎背斜為受力較強烈的上升部位 因此 軸面均有內傾之趨勢 如煤田東部林南 倉 李莊子向斜之西翼地層產裝較陡達 50 60 而煤田西部的下倉向斜西翼地層產 華北科技學院畢業設計 論文 第 3 頁 共 139 頁 狀平緩 一般為 10 20 東翼及東北邊緣地帶地層傾角則較陡 達 45 60 義淨擁 捫毆脅紙窺鈑鳧 林南倉向斜因地處馬蘭裕山字型構造弧頂前緣部位 東北端受北部壓力 西和 西南端受來自于李莊子向斜方向的側壓力之力偶作用 使向斜軸線呈 U 字型 綏驊懸 縉澀鷂禍紳撻糧 斷層 本煤田斷層多發育在受力較強烈的中部地帶 即下倉向斜之東翼 李莊子向斜及 林南倉向斜西部 依據受力關系本區主要斷層分以下幾種 饅鎖開鑰燜緒玨編軻錙 壓扭性斷層 斷層構造線一般呈北西方向 與褶皺軸線相平行 多形成與較強 烈褶曲部位 斷層面傾角一般較小 約 45 55 走向延長較遠 獄質嶇僅痺鮚潰脫幀開 張扭兼重力性質大斷層 本類斷層有兩組 斷層構造線一般呈北西方向與褶皺軸線相平行 斷層面傾角較陡 一般在 60 左右 斷距百米至數百米 如李莊子向斜中 A B D E 等正斷層均屬此類 使李莊 子向斜形成地塹式構造 鍥莧娛殫穢籩殤蕢謬蘚 斷層構造線一般呈北東方向與褶皺軸斜交 斷層面傾角 60 75 斷距數十至數 百米 并具有繼承性 第四紀仍有活動 雜磚墳雖紜飯曇覡墾騾 區內共發現大小斷層 4 條 其中斷距大于 30 米者有 3 條 以 F1 斷層斜切井田中 央粘距 15 50 米 延伸長度 2000 米 對井田影響到大 其余斷層斷距較小 延展長度 也較短 對井田開拓也較有影響 主要斷層 見附表 1 2 1 軾梔嗶鑊繃瘍懔諍訝澤 表表 1 2 11 2 1 林南倉井田主要斷層表林南倉井田主要斷層表 斷層產狀 帶別編號性質 走向傾向傾角 斷距 米 延展長度 米 1F 正斷層N10 ESE75 8015 1102000 2F 正斷層N70 80 ESE75 8035 421800 3F 逆斷層N50 60 ESE70 75352000 4F 正斷層N40 50 ESE75201500 巖漿巖 薊玉煤田所屬三個含煤向斜均有不同程度的巖漿巖侵入 下倉向斜 李莊子向斜 火成巖遍及全區 林南倉向斜之西部有火成巖侵入 東部未曾發現有巖漿巖侵入之現 象 所見巖漿巖經磨片鑒定有以下幾種 尋頭厭嗆羈陰帥讕匭贊 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 4 頁 共 139 頁 主要有輝綠巖 少量安山巖 煌斑巖和玻基橄欖玄武巖等 呈巖墻 巖枝和巖床 侵入 巖墻多呈北西或北東方向 巖床多沿煤層侵入 位于下倉向斜之北部 有一較 大的火成巖體侵入玉石炭系二疊系地層中 其巖性為安山巖 可能以巖盤形式產出 訪 齙剛璽蘇濫夾趕螢憑 巖漿巖的侵入時期屬燕山運動晚期 1 2 21 2 2 煤系地層劃分及其特征煤系地層劃分及其特征 林南倉井田煤系地層主要由石炭系 二疊系地層組成 其中包括中石炭統唐山組 上石炭統開平組 趙各莊組 下二疊統的大苗莊組 唐家莊組 基底為經過長期剝蝕 夷平的中奧陶統 上覆地層為上二疊統古冶組陸相碎屑巖 含煤建造由一套海相 過 度相 陸相地層組成 煤系地層綜合柱狀圖 見圖 1 2 1 寫韞僂諶虛鍤囈辮褻糝 地 層 系 統 界 系 統 組 層 間 距 柱 狀 名 稱 厚 度 古 生 界 粉 細 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 粉 砂 巖 煤 8 煤 9 粉 細 砂 巖 煤 11 細 砂 巖 炭 質 泥 巖 煤 12 0 51 22 95 6 28 20 51 5 26 21 02 8 51 30 49 0 23 2 64 0 41 3 35 0 23 2 06 1 05 8 32 2 98 9 28 14 34 13 36 1 55 1 86 0 90 二 疊 系 上 統 上 統 2 大 苗 莊 組 趙 各 莊 組 3 00 圖圖 1 2 11 2 1 煤系地層綜合柱狀圖煤系地層綜合柱狀圖 煤系地層各組厚度變化 巖性特征及所含標志層分述如下 奧陶系中統馬家溝組 02 本區鉆孔揭露最多者 15 89 米 巖性為淺灰 灰白色石灰巖 質純性脆 時夾 薄層狀灰質粘土巖及白云質石灰巖或豹皮狀灰巖 頂部有古風化殼跡象 含黃鐵礦結 華北科技學院畢業設計 論文 第 5 頁 共 139 頁 核 裂隙溶洞較發育 有時被鋁土質充填 羆醬畝餅謄歿湊鈑繳錙 石炭系 C 上限為煤 11 頂板細粉砂巖之頂界 與上復二迭系地層呈整合接觸 下限為奧陶系 石灰巖頂面 兩者呈平行不整合接觸 地層厚度約 200 米 分中上兩統 下統缺失 鰱 診齡師該鈴書銨鴇開 石炭系中統 唐山組 C2 本統直接覆蓋于奧陶系石灰巖之上 上限至第三海浸線 K3石灰巖頂面 地層 厚度介于 46 08 61 77 米 平均為 52 米 磚緙鵝綱謾擻鴻鑌紙蘚 巖性特征是 巖層顏色較淺 多為淺灰 灰色 并夾有少量紫色 在 K2灰巖以 下 以粘土巖和粉砂巖類為主 巖石大致百分比為中 粗粒砂巖占 10 74 細砂 巖占 3 56 粉砂巖占 19 71 粘土巖占 56 62 煤層占 0 59 石灰巖占 8 78 層理不明顯 粘土巖一般呈團塊狀構造 植物化石保存較少 在石灰巖及其 頂板細粉砂巖中 富含海相動物化石 菱鐵質鮞粒及結核發育 并含有黃鐵礦結核和 散晶 除部分粘土巖外 在一般巖層中皆含不同程度的鈣質 鬮煒鰭輥賠還魴隊駝騾 本統巖相組合特征是 下部厚約 25 米為濱海湖泊大相的碎屑巖沉積 向上逐漸轉 為淺海薄層灰巖相和過渡相的交替沉積 構成三個完整的小旋回 每個旋回一般由淺 海沉積 第 I1旋回為濱海湖泊 起 經過渡相 終止于淺海灰巖相 畢懍鲅鵑較惻飾顳矯涇 標志性巖層 K3 至 K4之間有 深灰色淺海相粉沙巖或粘土巖 細膩質純性脆 含腕足類珊瑚等 動物化石 為石 K3灰巖直接頂板 一般厚度 9 米左右 釓歷駕無醬賠雋驍韉贈 K4 至 K5之間有 淺灰色細 中粒沙巖 成分以石英為主 次為少量巖屑等 分 選及滾圓度中等 擬質孔隙式膠結 夾碳質層紋 顯水平層理和緩波層理狀 巖石成 分比較單純 易于煤系地層中的沙巖相區別 位于井筒西北部常相變為粗砂巖 厚度 達 20 米左右 至煤 17 以上 風井以東見薄 井相變為細砂巖 一般厚度 5 米左右 徠鰹飲臉鑠嘗鏍鯢煬憑 灰 深灰色粘土巖 有時稍發褐色 質軟 含鋁土質和凌鐵質結核 富含植物根 化石 成團塊狀構造 為煤 14 直接底板 一般厚度在 3 米左右 謂鑷頗銨鋃誼鉸鸚鎘糝 K5 至 K6之間有深灰色細粉砂巖 致密而細膩 性脆質地均一 富含黃鐵礦石結核 底部見有少量海百合等動物化石 為 K5灰巖之直接頂板 一般厚度 7 5 米左右 變趙隉 涼鐓囑釧億殮錙 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 6 頁 共 139 頁 深灰色粉砂巖和灰色細砂巖互層帶 以前者為主 顯條帶狀 具水平層理及緩波 狀層理 含植物化石碎片和較完整的假蛋形翅羊齒等植物化石 薈鎣閌漸陸訃輊減鈿異 灰色細砂巖 致密堅硬 泥至孔隙 基底式膠結 具水平層理和緩波狀層理 時為煤 12 下直接底板 以堅硬為特征 易與其他砂巖相區別 一般厚度 4 米左右 鵬 篩鎬討顓辦費嘆攝虜 趙各莊組 地層厚度 74 41 79 41 米 平均 55 米 巖性特征是 淺灰 深灰色 以粉砂巖為主 但比開平組為少 而厚層狀中粒 砂巖相對增多 巖石大至百分比為 中粗粒砂巖占 12 9 細砂巖占 12 4 粉砂巖 占 44 14 粘土巖占 9 9 煤層占 19 73 其它站 0 93 植物化石以翅羊齒類居 多 一般賦存在煤 11 頂板粉砂巖和煤 11 煤 12 之間粉砂巖兩個化石帶內 糝殞鋦雋駛鶯 諑壚輻驄 巖相組合特征是以濱海湖泊相為主 并有瀉湖海灣相 湖濱波浪帶相 湖泊三角 洲相等沉積 本組地層可劃分為三個完整的小旋回 海退相序地層厚度為 36 米 海進 相序地層厚度為 19 13 米說明地殼處于緩慢的波浪式上升 且升降幅度較小 比下部 唐山組和開平組地層更接近于大陸性趁機環境亦相對比較穩定 有利于煤層的形成 所以在每個小旋回的中上部均有泥炭沼澤沉積相 賦存有主要可采煤層 煤 11 煤 12 及不穩定的不可采煤層 煤 14 頜層銖壺鮮儀計堯當涇 標志性巖石及化石帶有 煤 12 下頂板下粉砂巖 深灰 黑灰色 細膩含炭質及黃鐵礦散晶 棕褐色條 痕 貝殼狀斷口 富含腕足類 瓣鰓類和海百合等動物化石 一般厚度在一米左右 滾 傴鈕碩鷙聳蔣憶貯贈 煤 11 至煤 12 之間的粉砂巖 近煤 12 處為深灰色細粉砂巖頻繁交替出現 顯條 狀帶外觀 其下巖性漸細 底部為細粉砂巖或粘土巖 致密而細膩 質地均一純凈 細水平層理明顯 井田西北部為淺灰 銀灰色 而東南部則漸變為深灰色 巖性標 志 易于對比 厚度 16 米左右 銑饜醞貽龍鵠臚擰奧憑 煤 12 頂板粉砂巖 深灰色 巖性致密 質地均一 具水平層理及緩波層理 采 集有假蛋翅羊齒 開平翅羊齒 直脈翅羊齒類 星輪木 纖細輪木 長方楔葉 蘆木 苛達樹等化石 為本組植物化石富集層之一 厚度一般在 5 米左右 撾鉬轍魘僑絢綰來誄緊 煤 11 煤 12 之間粗砂巖 淺灰色 成分以石英 巖屑 燧石為主 以含較多 華北科技學院畢業設計 論文 第 7 頁 共 139 頁 燧礫為特征 易與其他煤層間砂巖相區別 分選較差 滾圓度為半園狀 泥質孔隙 基底式膠結 局部含鈣質 具水平層理 斜層理 交錯層理等 全區沉淀穩定 特 別是井田西部 僅局部地段相變為細砂巖 一般厚度約 12 米 賒調軋憊劌髖糾殯縣鍥 煤 11 頂板細粉砂巖 呈灰 深灰色 致密 顯水平層理及緩波狀層理 含菱 鐵質結核 采集有星輪木 楔葉木 細羊齒 苛達樹等化石 亦為本組植物化石富集 層之一 一般在 4 米左右 壘羥贖緙嘸竅碭瀋虯異 二疊系 P 板湖泊相細粉砂巖之頂界 與下伏地層呈整合接觸 上限為第四系松散沉積物 呈不整合接觸 在井田內保留地層最大厚度約 560 米 釁璉貢釙壘颯狽猙偵虜 二疊系下統 P1 上限為 A 層鋁土直粘土巖頂界 于上統呈整合接觸 本統地層厚度約為 278 米 分上 下兩組 上組稱為唐家莊組 下組稱為大苗莊組 其中大苗莊組是主要含煤地 層之一 畝擱謊為尋瓊淶矚腎驄 標志性巖層及化石帶 煤 9 頂板細粉砂巖 呈灰 深灰色 致密 具細水平層理及層莊菱鐵質結核 采集有星形輪木 細羊齒 蘆木 苛達樹 東方尼式蘇鐵等植物化石 為本組化石富 集層之一 一般厚度在 3 米左右 綿嘮詮櫸異閿欏簫鵡涇 煤 8 底板礫狀粉砂巖 呈淺灰色 局部含鈣質 具有大量灰綠 灰白色粘土巖 塊 該層隨 8 2尖滅而消失 在井筒附近厚度增大 常為煤 9 直接頂板 但凡為煤 9 直接頂板時 煤 9 則變薄或不可采 該層一般厚度 4 米左右 騶鴝記蕢戧滲擺絞絎贍 煤 7 頂板細粉砂巖 粘土巖 為灰黑色 巖性細膩 性脆 呈菱角狀及貝殼 狀斷口 富含菱鐵質結核及黃鐵礦細晶 采集有腹足類 斧足類 腕足類 海百合等 動物化石 為本區最上一次海侵 該層可能相當于開平煤田煤 6 頂板 一般厚度 3 米 左右 現閭襪鎰攆錘惻繕騫凱 煤 6 頂板粉砂巖 呈深灰色 欠均勻 有堆礫現象 加灰色細砂巖薄層 局部 顯水平層理及緩波狀層理 采集有假蛋形翅羊齒 帶羊齒 楔葉木 輪木 苛達樹 細羊齒等化石 為本組植物化石富集層之一 一般厚度 6 米左右 鐨輝藺敘檔檻豈藶禍緊 煤 5 至煤 6 之間中粒礫巖 呈淺灰綠色 成分為石英 巖屑 長石 燧石等 分選較差 滾圓度中等 泥質孔隙 基底式膠結 夾炭層紋 及煤化物質 以顏色易 與下部礫巖相區別 一般厚度 4 米左右 梟裥蕎獰淪鉦壚蝕頸鍥 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 8 頁 共 139 頁 煤 5 頂板粉砂巖 呈灰綠色 巖性較均一 采集有星輪木 長方楔葉 蘆木 帶羊齒 苛達樹等植物化石 亦為本組植物化石富集層之一 一般厚度 3 米左右 輟紺 腦誒瀅摟廚議犧異 二疊系上統 P2 保存有古冶組 P12 地層 最大厚度約 300 米 本組屬陸相沉積 河床相粗碎屑 砂質巖居多 巖石大致百分比為 中粗粒砂巖占 46 06 細砂巖占 0 388 粉砂巖 占 45 69 粘土巖占 7 87 屢潯繾飛獼轄黨諑鐙虜 本組地層大致可分為六段 即六個中粗粒礫巖帶和六個粉砂巖 粘土巖帶 每 一巖段皆有河床相中 粗粒礫巖起 至湖泊相或湖沼相細碎屑巖 粉砂巖或粘土巖 止 反映了六次河流活動的巨周期 詳見地層綜合柱狀圖 詔弒緇峴瞼慫龜貯溈驏 巖性特征 中粗粒礫巖皆為灰白 灰紫色 成分為石英 燧石 巖屑 長石等 分選及滾圓度均不好 夾炭質層紋及紫色條帶 顯大型直線形斜層理 粉砂巖一般以 灰紫色為主 褐鐵礦結核發育 顯花斑狀結構 呈團塊狀構造 植物化石少 一般多 賦存在上部鋁土質粘土巖以下 30 米至 A 層以上 40 米之間的粉砂巖中 采集有細羊齒 楔葉木 輪木等植物化石 鳧沖經糧籩賂雞軀鎧潔 標志性巖層有 A0層鐵質粘土巖 紫紅色 巖性致密 性脆質地均一 呈角狀斷口 含豆狀鐵 質結核及鮞粒 平均厚度 5 米 該層底板紫灰或灰白色粗礫巖極為標志 易于對比 聰 駘縶轤終實騭邏顯贍 上部鋁土質粘土巖 灰紫色 致密 細膩 有滑感 含鐵質結核及鮞粒 顯花 斑狀結構 平均厚度 4 53 米 本層頂板至上部鐵質粘土巖間均為紫 灰紫色粗礫巖 或含礫粗礫巖 于 A 層至 A0層之間砂巖相似 但該層顏色較紫 鯧鋱竊鴇緶諏顫鉆邇凱 上部鐵質粘土巖 巖性與 A0層鐵質粘土巖頗為相似 但該層更為細膩據倉補 17 化驗結果 SiO2為 37 28 Ae203為 24 87 Fe2O3為 13 50 燒失量為 13 56 平 均厚度為 5 69 米 堿賢矯攝膽嘮闊銻愷緊 第四系松散沉積物 主要由粘土曾 砂層 礫石層極少量卵石層所組成 一般 70 米以淺砂層或礫石層 較多 深部則以粘土層為主 沖擊層底部之卵石層在北部及東北部較發育 厚達 30 米 以上 在較穩定的兩層粘土層之中 埋藏深度 70 110 米和 120 220 米 富含淡 水動物介殼 為良好的對比標志及隔水層 第四系厚度變化較大 由井田北部的 華北科技學院畢業設計 論文 第 9 頁 共 139 頁 143 78 米至東南部達 434 米以上 闋蘆畫腎藎覺鎪鐿賚鍥 1 2 31 2 3 井田水文地質井田水文地質 礦區年降水量在 350mm 800mm 之間 由于沖積層的存在 阻隔了大氣降水與礦坑 涌水之間的聯系 礦井用水量基本不受季節的影響 溝礬爺銦蟈剛銪霽寧棄 礦區地表水系主要包括后湖 礦井采動塌陷坑積水量隨開采面積的擴大而增加 所有地表水均直接補給潛水層 礦井直接充水含水層包括 第三含水層 煤 12 底至煤 4 頂砂巖裂隙含水層 第 四含水層 煤 5 至煤 12 頂砂巖裂隙含水層 第五含水層 煤 5 頂板砂巖裂隙含水層 鈣槍濾黨許蕁鄶飫誥慮 礦井間接含水層包括第一含水層 第二含水層 第五含水層 第六含水層 其特 征見表 1 2 2 表表 1 2 21 2 2 含水層劃分表含水層劃分表 含水層編號含水層名稱 含水層富存 情況 單位流水量滲透系數水質類型 1第一含水層含水豐富 2 146 升 秒 米 182 714 米 晝夜 重碳酸鈣鎂 型 2第二含水層含水性弱0 0455 升 秒 米 0 261 米 晝 夜 硫酸鈣鎂型 3第三含水層 含水性中等 局部較強 0 0197 0 056 6 升 秒 米 0 150 10 77 米 晝夜 重碳酸鈉型 4第四含水層含水性弱 0 016 0 0584 升 秒 米 0 154 1 742 米 晝夜 重碳酸鈉型 5第五含水層 含水性中等 局部較強 0 0603 0 228 升 秒 米 4 526 米 晝 夜 重碳酸鈉型 6第六含水層含水性弱 0 04 0 0196 升 秒 米 0 0248 0 211 米 晝夜 重碳酸鈉型 1 31 3 煤層特征煤層特征 1 3 11 3 1 可采煤層情況可采煤層情況 井田內可采和局部可采煤層共四層 即煤 8 煤 9 煤 11 煤 12 其中主要可采 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 10 頁 共 139 頁 煤層共有 1 層 即 煤 9 其余絕大部分不可采 懌處濁渾誹買躦騸嗆驏 1 3 21 3 2 煤的物理性質煤的物理性質 8 煤層為復雜結構煤層 含有 1 2 層泥漿 粉砂巖夾石 煤巖類型以亮型為主 界 限明顯 內生節理發育 玻璃光澤 平均厚度 0 8 米 該煤層為不穩定煤層 謝齒毀覽賬 繰財鱗蠼潔 9 煤層為復雜結構煤層 有夾石 1 2 層 層位穩定 全井田可采 局部相變為炭質 泥巖 平均厚度為 3 94 采性指數為 0 95 煤厚變異指數為 0 8 該煤層為穩定煤層 吶韋楨闔踐鴟諍齏蘭贍 11 層為復雜結構煤層 有夾石 1 2 層 厚度 巖性均變化較大 該煤層只在 F1 斷 層西北及北側和井田東南角可采 其他部位變尖或尖滅 平均厚度為 0 9 米 可采性 指數為 0 73 煤厚變異指數為 0 812 該煤層為極不穩定煤層 萊酈晉壩辭終裥俠輿擊 12 層為結構簡單厚煤層 煤層局部有夾石 1 2 層 層位較穩定 平均煤厚為 2 08 采性指數為 0 68 煤厚變異系數為 0 431 該煤層為不穩定煤層 鷲詛撿瞇釵騭蓀剝黃縶 他們的結構 厚度及特征見表 1 3 1 表表 1 3 11 3 1 可采煤層特征表可采煤層特征表 煤層厚度 m 序 號 煤層名稱 最小最大平均 層間距 m 傾角 硬度容重 穩定 性 18 煤0 61 20 8180 4 0 71 47 不穩 定 29 煤3 04 23 9200 3 1 11 4穩定 311 煤0 71 10 9160 4 0 71 48 不穩 定 412 煤2 03 52 21 25 20 22 200 4 0 91 4 較穩 定 華北科技學院畢業設計 論文 第 11 頁 共 139 頁 1 3 31 3 3 煤的圍巖特性煤的圍巖特性 林南倉礦煤層頂底板巖性變化大 圍巖巖石力學性質差異明顯 煤 9 頂板 灰 淺灰色泥質粉砂巖 致密 細膩 性脆 易碎 有滑膩感 斷 口和裂隙面發育 具水平層理 局部含菱鐵質結核含蘆木 星輪木 苛達樹等化石 層厚 3 0 米 直接頂垮落步距 3 6 米 老頂來壓步距 16 8 米 頂板數 類 級 紉綰懔 賬鍘禪耬啞綿鍇 煤 9 底板 深灰色粘土巖 細膩 光滑 有貝殼狀斷口 并含有大量根化石 巖石軟 易風化 層厚 2 0 米 顢燦懺騅錳顆繡奪鮪棄 煤 11 頂板 條帶狀灰色粉砂巖 致密 顯水平層理及緩波狀層理 并含有 大量的菱鐵質結核 薄層 巖石大部分為碎塊狀 層面含有方解石膜 該層含有星輪 木 楔葉木 細羊齒 蘆木 柯達木苛達木等植物化石 層厚 0 4 米 通過回采過 的工作面觀測 直接頂初次垮落步距 4 6 米 老頂初次來壓步距 3 米 老頂周期來壓 步距 10 12 米 頂板屬 1 類 1 級 潛憒巔懟閑貓簡巒競慮 煤 12 頂板 灰色粉砂巖 厚 5 0 米 致密 堅硬 呈條帶狀 灰 灰白 褐 色相間 有時附著綠色物質 層理呈水平或緩波狀 泥質膠結 含有豐富的植物葉化 石 初次垮落步距 14 16 米 老頂初次來壓步距為 32 米 老頂周期來壓步距 10 12 米 頂板屬 類 級 鏟卻審緒韃聞癬惱颯驏 煤 12 底板 灰 深灰色細砂巖 厚度 2 0 米 層狀產出 巖石較硬 為鈣質 或菱鐵質膠結 全井田發育較好 擄鱘殼郟餳渦爛摻璽灑 1 3 41 3 4 煤的特征煤的特征 煤的物理特征 林南倉井田內各煤層均屬腐植煤 煤層顏色一般為深黑色 條痕黑褐色或黑色帶 有褐色 呈較亮的似玻璃光澤 硬度和韌性較大 脆性較小 煤巖組分以亮煤和暗煤 為主 次為鏡煤 絲炭少見 各煤層物理特征見表 1 3 2 贗鐨嚳齬騏銻潑櫟聞贏 表表 1 3 21 3 2 煤層物理特性煤層物理特性 特征 煤層 顏色光澤煤巖組分煤巖類型 煤的結構和 構造 塊度 黃鐵礦結 核 煤 8深黑色 玻璃狀光 澤 鏡煤亮煤 和暗煤 半亮型 條帶狀 層 狀結構 粉 碎塊 狀 含 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 12 頁 共 139 頁 煤 9深黑色 較亮的似 玻璃狀光 澤 鏡煤亮煤 和暗煤 半亮型 條帶狀 透 鏡狀結構 層狀結構 粉 碎塊 狀 含 煤 11深黑色 較亮的似 玻璃狀光 澤 以亮煤和 暗煤為主 少量鏡煤 半暗型 條帶狀 層 狀結構 粉 碎塊 狀 少量 煤 12深黑色 光亮的似 玻璃狀光 澤 鏡煤亮煤 和暗煤 半亮型 條帶狀 透 鏡狀結構 層狀結構 粉 碎塊 狀 含 煤化學分析 原煤工業分析見表 1 3 3 表表 1 3 31 3 3 可采煤層原煤工業分析綜合表可采煤層原煤工業分析綜合表 項 目 煤 層 灰分 Ag 硫分 S 揮發分 Vr 發熱量 卡 克 煤質牌號 8 11 38 35 52 15 77 1 53 3 38 2 13 29 75 33 83 32 16 5200 7572 7137 2 號肥煤為主 局部肥焦煤 9 24 17 31 70 28 80 1 05 2 44 1 63 30 63 38 71 35 10 4600 7630 6016 1 2 號肥煤 11 11 38 35 52 15 77 1 53 3 38 2 13 29 75 33 83 32 16 5200 7572 7137 2 號肥煤為主 局部氣肥煤 12 26 72 38 29 31 09 0 43 0 58 0 47 27 73 36 80 29 86 5520 7652 6060 1 2 號肥煤為主 局部肥焦煤和 氣肥煤 1 3 51 3 5 瓦斯和煤塵瓦斯和煤塵 瓦斯 瓦斯的相對涌出量在 0 05 0 56 米 3 噸 天 二氧化碳的相對涌出量 3 18 12 18 米 3 噸 天 屬于低級瓦斯礦井 瓦斯涌出量見表 1 3 4 殼贈嘆橈鯛槳櫨滄滸擊 華北科技學院畢業設計 論文 第 13 頁 共 139 頁 表表 1 3 41 3 4 礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量 絕對涌出量 m3 min 相對涌出量 m3 t d 礦井瓦斯等級 瓦斯 CH4 CO2瓦斯 CH4 CO2 低0 7333 730 125 45 煤的自燃發火情況 本礦各煤層均有自燃傾向 其中 9 煤層發火期最短為 11 個月 最長為 25 個月 礦 井發火等級定為四級 2 2 井田境界及儲量井田境界及儲量 2 12 1 井田境界井田境界 2 1 12 1 1 井田劃分依據井田劃分依據 在井田劃分時 保證各井田合理的尺寸和境界 使煤的各部分得到合理性開發 井田劃分的范圍 儲量 煤層賦存及開采條件應與礦井生產能力相適應 對于現代化 大型礦井 要求井田有足夠儲量和合理服務年限 生產能力小的礦井可小些 同時考 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 14 頁 共 139 頁 慮到礦井發展余地 井田范圍應適當的劃的大些 本設計生產能力為 120 萬 t a 屬于 大型礦井 因此在劃分井田范圍時 應與該生產能力相適應 襉藍動蔭鶚鈑掙濰鋱縶 保證井田有合理的尺寸 通常情況下 為合理安排井下生產 井田走向長度應 大于傾斜長度 如井田長度過短 則難以保證礦井各個開采水平有足夠的儲量和合理 的服務年限 造成礦井接替緊張 井田走向長度過長 又會給礦井通風 井下運輸帶 來不便 根據實際地質情況 并參照我國煤礦的實踐經驗 選擇一個合理的尺寸 傘箋 內鍶樂撈憶瓊檸鍇 合理劃分礦井開采范圍 處理相鄰礦井關系 劃分礦井邊界時 通常把煤層傾 角不大 沿傾斜延展很寬的煤田 分成淺部和深部兩部分 一般應先淺后深 先易后 難 分別開發建井 以節約初期投資 緬殲傷卻兗輔宮礡釅棄 選擇好井口與工業廣場位置 劃分應考慮井筒與工業廣場位置的選擇 使有利 于井田開拓和采區布置 有利于礦井建設施工和工業場地布置 驪嘗叢煙協彈嚕約戲虛 2 1 22 1 2 井田境界確定井田境界確定 根據埋深及井田構造情況 本礦井井田境界確定如下 根據以上確定的井田境界 林南倉井田均為自然露頭 該礦地處平原 地面標高 6 米左右 井田走向長 7 千米 傾向寬 3 5 千米 面積 S 為 19 25 平方千米 畫價鸚詮喲 貰區綢躉驟 2 22 2 井田工業儲量的計算井田工業儲量的計算 2 2 12 2 1 井田地質儲量井田地質儲量 井田儲量的計算公式 Z SM cos 2 2 1 式中 煤層傾角 煤容重 t m3 M 煤層的總厚度 m S 井田面積 所以 Z 1 925 107 9 07 1 4 cos20 鏜飄鳶顆奩娛僑聹嶼灑 2 23 108噸 2 2 22 2 2 工業儲量的確定工業儲量的確定 本井田內考慮到煤 8 煤 10 煤 11 絕大部分不可采 目前情況下 暫定煤 9 煤 華北科技學院畢業設計 論文 第 15 頁 共 139 頁 12 為可采煤層 而這兩層煤的厚度分別為 3 94m 和 2 21m 棲鈽鰹尋嵐詡黲滎諶贏 所以工業儲量為 Zc 1 925 107 3 94 1 40 cos20 1 13 108噸 2 32 3 井田可采儲量井田可采儲量 2 3 12 3 1 永久煤柱煤量永久煤柱煤量 要計算井田可采儲量 首先要確定各種永久煤柱損失 永久煤柱一般是指保護工 業廣場和井筒的工業廣場煤柱 井田境界和大斷層兩側的井田境界煤柱和斷層煤柱 以及保護地面建筑物 河流 鐵路等而留設的保護煤柱等 辯諉驂籌憮詠鰈蠷嚳擊 工業廣場保護煤柱 受保護面積邊界是由受保護建筑物和主要井筒的邊界向外加上一部分備用量即維 護帶確定的 受保護建筑物邊界一般不是直接以被保護建筑物的外邊界為準 而是取 平行于煤層走向或傾斜方向的與受保護建筑物外緣相連的直線所圍成的面積 作為受 保護建筑物的邊界 崢罰饋蹤擁襲駐詐覬縶 地面建筑物和主要井筒的保護煤柱是從受保護的邊界起 按基巖移動角 和 及表土層移動角 所做的保護平面與煤層的交線來確定 煤層群開采時 應采用重 復采動條件下的移動角值 誕玨顳鰭暈凈頗諤凱鏘 基巖移動角和表土層移動角如圖 2 3 1 所示 圖圖 2 3 12 3 1 巖層移動角示意圖巖層移動角示意圖 安全煤柱的留設與計算一般用垂直斷面法求得 煤柱的留設的計算方法與步驟如下 a 確定受保護面積 如圖所示 在開拓平面圖上通過建筑物四個角分別做平行與煤層走向和傾斜的四 條直線 得矩形 abcd 在矩形的外緣加上 15m 寬的維護帶 得受保護面積 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 16 頁 共 139 頁 a b c d 劊摻韉掙櫧煢閨賅繭弒 斷面 斷面 建筑物的長軸方向 煤層 圍護帶 圖圖 2 3 22 3 2 用垂直斷面法確定建筑物下安全煤柱用垂直斷面法確定建筑物下安全煤柱 b 確定受保護煤柱 通過受保護面積中心作一沿煤層傾斜剖面 1 在這個剖面上 由維護帶的邊緣點 m1 n1起在表土層以 45 劃兩條保護線 即 m1m2 n121n2 然后在基巖中在下山和上 山方向按上山移動角 75 和下山移動角 59 作保護線 與煤層相交得 n 和 k 則通過 n 和 k 的走向線分別為保護煤柱的上部和下部邊界 以同樣的方法在 平行煤層走向的剖面 2 按走向移動角 75 作保護線 得沿走向的煤柱邊界 A B 和 C D 將 n k 和 A B C D 均繪制在平面圖上 即得保護煤柱邊界 ABCD 煤柱是一個梯形 膠嚌閶罰測丟錕轎與虛 c 煤柱煤量計算 工業場地煤柱煤量 梯形面積 煤層平均厚度 煤層平均密度 工業廣場面積的取值 依據設計井型大小按 煤礦設計規范 中 煤礦工業廣場占地 指標 所列數值的規定選取 華北科技學院畢業設計 論文 第 17 頁 共 139 頁 表表 2 3 12 3 1 工業廣場占地指標表工業廣場占地指標表 井型 萬噸 年 指標 公頃 10 萬噸 400 6000 45 0 6 240 3000 7 0 8 120 1800 9 1 0 45 901 2 1 3 注 指標中小井取大值 大井取小值 本礦井井型為 120 萬噸 年 工業廣場占地面積為 90 10 1 0 10000 1 2 1 2 105 m2 設計工業廣場形狀為正方形 長為 400 m 寬為 300m 礦井的表土層厚度為 90 米 煤層平均傾角 20 75 則 59 20 沖擊層移動角 45 圍護帶寬 度為 20m 鰥鸕鐓鈴爐縊鉞鑑緩驟 經計算得 梯形高度 h 550m 梯形上底 AB 630m 梯形下底 CD 720m 得 S底 1 2 630 720 550 37 125 萬 m2 工業廣場保護煤柱煤量 梯形面積 煤層平均厚度 煤層平均密度 所以 工業場地煤柱量 3 7125 105 3 94 1 4 2 05 106t 斷層保護煤柱 根據 采礦工程設計手冊 為保護礦井的安全生產 本井田無特大的斷層 只有 一些較小斷層 所有斷層長度總為 2000m 斷層兩側各留設 30m 的保護煤柱 祕閨鍵儕甌鱧 遠鋮鯛灑 斷層保護煤柱煤量 斷層長度 煤柱寬度 煤層厚度 煤的平均密度 故 斷層保護煤柱煤量 2000 30 2 3 94 1 40 6 62 105t 邊界保護煤柱 根據井田邊界的地質情況 井田邊界防水安全煤柱為 25m 防水煤柱約長為 10750m 則留設井田邊界防水安全煤柱的儲量為 陘輔銨澩礙紛趕錙類贏 邊界保護煤柱煤量 10750 25 3 94 1 40 1 48 106t 林南倉四礦 0 9Mt a 新井設計 第 18 頁 共 139 頁 2 3 22 3 2 礦井可采儲量計算礦井可采儲量計算 礦井可采儲量的計算公式為 Z Zc P C 2 3 1 式中 Z 礦井可采儲量 Zc 礦井工業儲量 P 各種永久煤柱煤量損失之和 C 采區回采率 厚煤層不低于 0 75 中厚煤層不低于 0 80 薄煤層不低于 0 85 Z 1 76 108 0 0854 108 80 1 33 108 t 所以設計礦井可采儲量為 0 87 108 t 2 3 32 3 3 礦井儲量匯總表礦井儲量匯總表 礦井各種儲量以及分煤層 分水平的儲量編入礦井儲量匯總表 見表 2 3 2 表表 2 3 22 3 2 礦井儲量匯總表礦井儲量匯總表 永久煤柱損失 104 t 煤層 名稱 水平