1、河河 南南 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 本本 科科 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)（論文）計(jì)（論文） 0 摘摘 要要 本設(shè)計(jì)是針對(duì)河南省永煤集團(tuán)城郊礦二 2 煤層的礦井初步設(shè)計(jì)。城 郊礦自然地質(zhì)條件中等，二 2 煤層屬中厚煤層，礦井涌水量一般。設(shè)計(jì) 采用立井二水平開拓，采用帶區(qū)和采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合機(jī)械化開采。主要 對(duì)礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn) 有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，盡可能采用先進(jìn)的開采技術(shù)和設(shè)備，并對(duì)礦井設(shè)計(jì)提 出一些自己的看法。 關(guān)鍵詞：煤礦 立井開拓 礦井初步設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 0 - abstract the desig

2、n is the first step design that henan province chengjiao coal industry colliery.it is mainly according to 二 2 colliery,sactual nature term and the geology term now.二 2 colliery belong to the thick coal seam,whose average thickness is 2.95m and the colliery water is middle in cacity.this design adopt

3、s the erected sheft, one levels climb and down mountain to mine of expand the way,and the adoption adopt the area type to prepare the way,and synthesize the mechanization to put a crest the coal adopt a time all and high adopt the coal method,and primarily expand the way to colliery,preparation way,

4、adopted the coal method to proceeds the first step design, transport of colliery ,well ventiated,drain etc. production system with of the relation proceeds relevant elucidation in the design process,as far as possible adopting forerunner with equipments,increasing colliery material level with produc

5、e the efficiency. keywords： mine colliery shaft well fiest step design fully mechannized sublevel caving mining 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 0 - 目 錄 前言 .1 1 井田概況及井田地質(zhì)特征 .2 1.1 井田概況.2 1.2.1 地層 .4 1.2 井田情況.6 1.2.1 煤層及煤質(zhì)特征 .6 1.2.2 其他開采條件 .11 1.2.3 井田水文地質(zhì)特征 .12 1.3 井田勘探程度.14 1.3.1 勘探程度 .14 1.3.2

6、地質(zhì)勘探程度及精查勘探地質(zhì)報(bào)告的評(píng)價(jià) .15 2 礦井儲(chǔ)量年產(chǎn)量及服務(wù)年限 .16 2.1 井田境界.16 2.2 井田儲(chǔ)量.17 2.2.1 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 .17 2.2.2 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 .18 2.2.3 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 .19 2.3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限.21 2.3.1 計(jì)算依據(jù) .21 3 井 田 開 拓 .23 3.1 概 述.24 3.1.1、礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井的開拓方式概述及評(píng)價(jià) .24 3.2 井田開拓.25 3.2.1 對(duì)井田開拓中問(wèn)題分析 .25 3.3.2 井壁的支護(hù)材料及井壁厚度 .40 3.3.3 井筒深度 .40 3.4 井底車場(chǎng).42 3.4.1 概述 .42

7、 3.4.2 線路總平面布置設(shè)計(jì) .42 3 4.3 井底車場(chǎng)各存車線長(zhǎng)度的確定 .44 3.4.4 井底車場(chǎng)線路總平面布置 .50 3.4.5 井底車場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算 .51 3.5 開采順序及帶區(qū)、采煤工作面的配置.58 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 1 - 3.5.1 開采順序 .58 3.5.2 保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù) .58 3.6 井巷工程和建井工期.60 4 準(zhǔn)備方式 .63 4.1 準(zhǔn)備方式的選擇.63 4.1.1 選擇原則 .63 4.1.2 準(zhǔn)備方式的確定 .63 4.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng).64 4.2.1 帶區(qū)準(zhǔn)備參數(shù)

8、的確定 .64 4.2.2 帶區(qū)巷道布置 .65 4.2.3 帶區(qū)硐室 .65 4.2.4 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) .67 4.3 回采工藝設(shè)計(jì).67 5 礦井運(yùn)輸、提升及排水 .71 5.1 礦井運(yùn)輸.71 5.1.1 井下運(yùn)輸系統(tǒng) .71 5.1.2 井下運(yùn)輸方式 .71 5.1.3 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選型 .71 5.1.4 大巷運(yùn)輸及設(shè)備選型計(jì)算 .72 5.1.5 電機(jī)車臺(tái)數(shù)的計(jì)算 .74 5.2 礦井提升.75 5.2.1 主井提升設(shè)備選型計(jì)算 .75 5.2.2 立井提升設(shè)備選型計(jì)算 .76 5.3 礦井排水.84 5.3.1 概述 .84 5.3.2 排水設(shè)備選型計(jì)算 .84 6 通風(fēng)和安全

9、 .92 6.1 礦井瓦斯情況.92 6.1.1 選擇原則 .92 6.1.2 通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng) .94 6.1.3 礦井通風(fēng)示意圖 .95 6.2 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配.96 6.2.1 確定總風(fēng)量 .96 6.2.2 風(fēng)量分配 .98 6.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算.99 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 2 - 6.3.1 計(jì)算原則 .100 6.2.2 計(jì)算方法 .100 6.4 扇風(fēng)機(jī)選型.104 6.4.1 選擇主扇 .105 6.4.2 電動(dòng)機(jī)選擇 .107 6.5 防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施.108 6.5.1 防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施 .108 6

10、.6 礦井安全技術(shù)措施.109 6.6.1 概述 .109 6.6.2 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 .109 6.6.3 粉塵的綜合防治 .110 6.6.4 預(yù)防井下水災(zāi)的措施 .110 7 礦山環(huán)保 .111 7.1 礦山污染源概述.112 7.2 礦山污染的防治.112 7.2.1 礦井水處理 .112 7.2.2 固體廢棄物處置 .112 7.2.3 噪聲治理 .113 7.2.4 綠化措施 .113 7.3 地表塌陷及生態(tài)保護(hù)措施.113 7.3.1 地表塌陷的預(yù)防措施 .113 7.3.2 地表塌陷整治覆土 .114 7.3.3 矸石回填塌陷區(qū) .114 致 謝 .114 參 考 文 獻(xiàn).

11、115 附錄 a 文翻譯（原文） .116 附錄 b 英文翻譯（譯文）.121 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 0 - 前前 言言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)。它是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后的一個(gè)環(huán)節(jié)。它是學(xué)生 在完成本科教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，綜合運(yùn)用各門學(xué)科的理論知在完成本科教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，綜合運(yùn)用各門學(xué)科的理論知 識(shí)，分析和解決采礦工程中遇到的技術(shù)問(wèn)題，所以它也是本科采礦專業(yè)識(shí)，分析和解決采礦工程中遇到的技術(shù)問(wèn)題，所以它也是本科采礦專業(yè) 的核心和學(xué)生的綜合考察。的核心和學(xué)生的綜合考察。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是

12、在學(xué)生搜集、整理和運(yùn)用資料的基礎(chǔ)上，按照畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)生搜集、整理和運(yùn)用資料的基礎(chǔ)上，按照礦產(chǎn)資礦產(chǎn)資 源法源法 、 煤炭法煤炭法 、 煤炭工業(yè)技術(shù)政策煤炭工業(yè)技術(shù)政策 、 煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程和和煤炭工煤炭工 業(yè)礦業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范業(yè)礦業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，完成井田開拓及準(zhǔn)備方式、采煤方法的選擇、礦山運(yùn)，完成井田開拓及準(zhǔn)備方式、采煤方法的選擇、礦山運(yùn) 輸、提升、排水、通風(fēng)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行畢業(yè)答辯，完成本科學(xué)業(yè)。通輸、提升、排水、通風(fēng)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行畢業(yè)答辯，完成本科學(xué)業(yè)。通 過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力、撰寫過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力、撰寫 技術(shù)

13、文件和工程制圖的基本技能。技術(shù)文件和工程制圖的基本技能。 衷心感謝院領(lǐng)導(dǎo)的支持和幫助，以及采礦教研室老師的辛勤輔導(dǎo)，衷心感謝院領(lǐng)導(dǎo)的支持和幫助，以及采礦教研室老師的辛勤輔導(dǎo)， 尤其是李化敏老師的認(rèn)真、耐心、詳細(xì)的輔導(dǎo)，使我能按質(zhì)、按量的完尤其是李化敏老師的認(rèn)真、耐心、詳細(xì)的輔導(dǎo)，使我能按質(zhì)、按量的完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)。成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 由于本人知識(shí)水平和知識(shí)范圍的限制，設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之由于本人知識(shí)水平和知識(shí)范圍的限制，設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之 處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 1 - 1 井田概況及井田地質(zhì)特征井田概況及井

14、田地質(zhì)特征 1.1 井田概況井田概況 1、交通位置、交通位置 城郊礦井位于河南省永城煤田中部，永城縣城位于井田中心部位。城郊礦井位于河南省永城煤田中部，永城縣城位于井田中心部位。 西北距隴海、京九鐵路商丘車站西北距隴海、京九鐵路商丘車站 95km，東北至京瀘鐵路徐州站，東北至京瀘鐵路徐州站 97km。 東南至宿州車站東南至宿州車站 76km，西南至京九鐵路亳州車站，西南至京九鐵路亳州車站 55km，310 國(guó)道和商國(guó)道和商 宿省道從井田內(nèi)穿過(guò)。井田北鄰陳四樓井田，地理坐標(biāo)為宿省道從井田內(nèi)穿過(guò)。井田北鄰陳四樓井田，地理坐標(biāo)為:東經(jīng)東經(jīng) 162 17 30-16225 21,北緯北緯 3353 5

15、2-3400 35。區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，。區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)， 交通方便。交通位置見圖交通方便。交通位置見圖 1-1。 2、地形地勢(shì)、地形地勢(shì) 礦區(qū)位于淮海沖積平原北部，地勢(shì)平坦。地形西北高，東南低，略礦區(qū)位于淮海沖積平原北部，地勢(shì)平坦。地形西北高，東南低，略 向東南傾斜。地面標(biāo)高最高向東南傾斜。地面標(biāo)高最高 34.58m，最低，最低 31.03m，一般高程，一般高程 3234m。全為第四系全新統(tǒng)亞砂土及粘土覆蓋，其厚度為。全為第四系全新統(tǒng)亞砂土及粘土覆蓋，其厚度為 219.75441.26m，平均，平均 364.91m。地表水系不發(fā)育，地下水位埋藏較淺，。地表水系不發(fā)育，地下水位埋藏較淺， 其靜

16、水位標(biāo)高為其靜水位標(biāo)高為 31.7028.72m，平均埋深為，平均埋深為 2m。 3、氣象及地震、氣象及地震 本區(qū)地處中緯度（本區(qū)地處中緯度（34） ，屬半干旱、半濕潤(rùn)氣候，蒸發(fā)量大于降雨，屬半干旱、半濕潤(rùn)氣候，蒸發(fā)量大于降雨 量，干濕差達(dá)，四季分明。年平均氣溫量，干濕差達(dá)，四季分明。年平均氣溫 14.3，月平均氣溫最高為，月平均氣溫最高為 26.7，最低為，最低為-0.97。降雪期和凍結(jié)期為每年。降雪期和凍結(jié)期為每年 12 月至翌年月至翌年 3 月。最大月。最大 凍土深度為凍土深度為 19cm，一般，一般 10cm 左右。年平均降雨量左右。年平均降雨量 862.9mm，降雨量多，降雨量多 集

17、中在集中在 78 月份，占全年的月份，占全年的 50%以上。影響到本區(qū)地震烈度為以上。影響到本區(qū)地震烈度為 6 度。度。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 2 - 蘇 江 省 線 徐州市 滬 海 濉溪 城郊井田 安 淮北市 蕭 縣 青龍山 山東省 夏邑 虞城 南河 商丘市 隴 省 碭山 永城市 宿州市 青町 蒙城 徽 懷遠(yuǎn) 蚌埠市 鐵路 公路 城市 省界 圖例省 鹿邑 阜陽(yáng)市 渦陽(yáng) 亳州市 百善 符離 集 縣城 集鎮(zhèn) 永城 礦區(qū) 京 線 4、煤礦發(fā)展簡(jiǎn)史 永城礦區(qū)永城礦區(qū) 19581958 年開始開發(fā)建設(shè)，礦區(qū)位于河南省永城縣境內(nèi)，礦區(qū)年開始開發(fā)建設(shè)，礦區(qū)位

18、于河南省永城縣境內(nèi)，礦區(qū) 內(nèi)煤炭資源豐富，煤質(zhì)較好，為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的礦井主要內(nèi)煤炭資源豐富，煤質(zhì)較好，為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的礦井主要 為：葛店礦、車集礦、陳四樓礦、新莊礦。基建礦井為劉河礦。為：葛店礦、車集礦、陳四樓礦、新莊礦。基建礦井為劉河礦。 礦區(qū)農(nóng)礦區(qū)農(nóng) 業(yè)主要以小麥，玉米為主，礦區(qū)水源主要來(lái)自地下水，電源來(lái)自永城電業(yè)主要以小麥，玉米為主，礦區(qū)水源主要來(lái)自地下水，電源來(lái)自永城電 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 3 - 廠，勞動(dòng)力以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為主，建筑材料基本來(lái)自當(dāng)?shù)亍S，勞動(dòng)力以當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為主，建筑材料基本來(lái)自當(dāng)?shù)亍?5、水源和電源、水

19、源和電源 礦井供水水源取用于地下水和利用礦井排水。取用于地下水為工業(yè)礦井供水水源取用于地下水和利用礦井排水。取用于地下水為工業(yè) 場(chǎng)地生產(chǎn)、生活用水；利用礦井排水凈化后作為井下消防灑水、斷面防場(chǎng)地生產(chǎn)、生活用水；利用礦井排水凈化后作為井下消防灑水、斷面防 塵及洗煤廠生產(chǎn)補(bǔ)給用水。塵及洗煤廠生產(chǎn)補(bǔ)給用水。 礦井地面建有礦井地面建有 110kv 變電站，兩回變電站，兩回 110kv 供電線路來(lái)自礦區(qū)供電線路來(lái)自礦區(qū) 110kv 開關(guān)站。礦井開關(guān)站。礦井 110kv 變電站安裝有三臺(tái)變電站安裝有三臺(tái) sf7- 1000/110，10000kva、110/6kv 變壓器。變壓器。 1.2 井田地質(zhì)特征井

20、田地質(zhì)特征 1.2.1 地層地層 本區(qū)屬華北上古生界聚煤區(qū)，井田地層基本和區(qū)域地層相一致，區(qū)本區(qū)屬華北上古生界聚煤區(qū)，井田地層基本和區(qū)域地層相一致，區(qū) 內(nèi)僅有奧陶系零星出露。井田含煤層由上至下由太原群、山西組、下石內(nèi)僅有奧陶系零星出露。井田含煤層由上至下由太原群、山西組、下石 盒子組、上石盒子組。根據(jù)鉆孔揭露的地質(zhì)特征自下而上為中奧陶統(tǒng)盒子組、上石盒子組。根據(jù)鉆孔揭露的地質(zhì)特征自下而上為中奧陶統(tǒng) （o2）中上石炭統(tǒng)（）中上石炭統(tǒng)（c2c3）二疊系（）二疊系（p）和新生界（）和新生界（k2） ，由老至新敘述，由老至新敘述 如下：如下： 1）中奧陶統(tǒng)（）中奧陶統(tǒng)（o2） ，中石炭統(tǒng)本溪組（，中石炭

21、統(tǒng)本溪組（c2b） 中奧陶統(tǒng)（中奧陶統(tǒng)（o2）最大厚度）最大厚度 490.42m，中石炭統(tǒng)本溪組（，中石炭統(tǒng)本溪組（c2b）主要有）主要有 鋁土泥巖和魚狀鋁土泥巖組成，厚度鋁土泥巖和魚狀鋁土泥巖組成，厚度 4.5411.42 平均厚度為平均厚度為 8.21m。 2）上石炭統(tǒng)太原駔（）上石炭統(tǒng)太原駔（c3t） ，下二疊統(tǒng)山西組（，下二疊統(tǒng)山西組（p1s） 上石炭統(tǒng)太原駔（上石炭統(tǒng)太原駔（c3t）含煤最多達(dá)）含煤最多達(dá) 10 層，單煤層厚度層，單煤層厚度 0.180.75m，下二疊統(tǒng)山西組（，下二疊統(tǒng)山西組（p1s）厚度）厚度 72.4130.10m 平均厚度為平均厚度為 102.54m,含煤含煤

22、 3 層。層。 3） 下二壘組統(tǒng)下石盒子組（下二壘組統(tǒng)下石盒子組（p2s） ，上二疊統(tǒng)上石盒子組（上二疊統(tǒng)上石盒子組（p2s） 下二壘組統(tǒng)下石盒子組（下二壘組統(tǒng)下石盒子組（p2s）厚度）厚度 45.03405.01m，平均厚度為，平均厚度為 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 4 - 69.63m，含煤，含煤 57 層，其中三層，其中三1、三、三 22、三 、三4煤為可采煤層。煤為可采煤層。 上二疊統(tǒng)下石干峰組（上二疊統(tǒng)下石干峰組（p2sh）第三系（）第三系（r） 1.2.2 構(gòu) 造 本區(qū)位于華北臺(tái)塊東南隅，山東臺(tái)背斜徐蚌凹折帶中；秦嶺昆侖本區(qū)位于華北臺(tái)塊東南

23、隅，山東臺(tái)背斜徐蚌凹折帶中；秦嶺昆侖 緯向構(gòu)造帶東段北支的南側(cè)，新華夏系第二沉降帶的東側(cè)。緯向構(gòu)造帶東段北支的南側(cè)，新華夏系第二沉降帶的東側(cè)。 本井田位于北北東向的永城隱伏背斜西翼中段。井田內(nèi)地層走向多本井田位于北北東向的永城隱伏背斜西翼中段。井田內(nèi)地層走向多 變；東南部為北北東向，南部由于兩組不同方向的構(gòu)造符合而成馬鞍狀，變；東南部為北北東向，南部由于兩組不同方向的構(gòu)造符合而成馬鞍狀， 中部、北部受斷層影響，呈波狀起伏，走向多變。地層傾角中部、北部受斷層影響，呈波狀起伏，走向多變。地層傾角 20-30。本。本 井田總體構(gòu)造特征以寬緩褶曲為主，影響本井田的斷層有井田總體構(gòu)造特征以寬緩褶曲為主，

24、影響本井田的斷層有 5 條，褶曲條，褶曲 5 個(gè)。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。褶曲及斷層特征詳見褶曲特征表個(gè)。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。褶曲及斷層特征詳見褶曲特征表 1-1 和斷層特征表和斷層特征表 1-2。 表 1-1 主要褶曲特征表 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 5 - 序號(hào)褶曲名稱描述 1四里禪堂向斜位于井田中部，走向近南北，長(zhǎng)約 9km。 2城郊向斜 位于永城縣東關(guān)及城廂鄉(xiāng)之東，馬崗背斜 之西，總體走向近南北。東西寬約 1km， 南北長(zhǎng)約 2km，呈構(gòu)造盆地狀。 3陳四樓向斜 位于井田北部，被 f16 切割。走向近南北， 長(zhǎng)約 6km。 4馬崗

25、背斜 位于蔣閣向斜西側(cè)，軸向近南北。全長(zhǎng)約 3.0km，寬約 0.5km。 5蔣閣向斜 位于井田東南角，軸向近南北，延伸長(zhǎng)約 5.5km，寬約 1.8km，為短軸向斜。 1.2 井田情況井田情況 1.2.1 煤層及煤質(zhì)特征煤層及煤質(zhì)特征 1、煤層、煤層 上石炭統(tǒng)太原組合下二疊系統(tǒng)山西組為含煤地層。見礦井綜合柱狀上石炭統(tǒng)太原組合下二疊系統(tǒng)山西組為含煤地層。見礦井綜合柱狀 圖圖 1-2。可采煤層有兩層，主要可采煤層為二。可采煤層有兩層，主要可采煤層為二 2 煤，大部分可采煤層為三煤，大部分可采煤層為三 2 煤。詳見可采煤層特征表煤。詳見可采煤層特征表 1-3。煤層頂?shù)装逄卣饕娋C合柱狀圖。煤層頂?shù)装?/p>

26、特征見綜合柱狀圖 1-2。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 6 - 表 1-2 斷層特征表 產(chǎn)狀序 號(hào) 名稱性 質(zhì) 傾向走向傾角 (度) 最大落差 (m) 交 切 情 況 可靠程度備注 1f48正esne708-32可靠 2f53正nsew7014-42較可靠 3f4正seewe5910-15可靠 4f5正seew 74 70 8-12可靠 頂?shù)装鍘r性 序 號(hào) 煤層 名稱 煤層厚度 （m） 最小最 大 平均 平 均 可 采 厚 度 煤層 傾角 間距 （m ） 硬度 （f） 容 重 （t/ m3） 煤層 穩(wěn)定 程度 頂板底板 1234567891011 2二

27、 2 0.807.6 2.95 2.9 5 415中硬1.47穩(wěn)定 泥巖、 粉砂巖 泥巖、 粉砂 巖 3三 2 0.852.8 1.56 1.5 6 815 85 中硬1.40 較穩(wěn) 定 泥巖 泥巖、 砂巖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 7 - 煤層頂?shù)装逄卣饕娋C合柱狀圖煤層頂?shù)装逄卣饕娋C合柱狀圖 1-2 頂?shù)装鍘r性 序 號(hào) 煤層 名稱 煤層厚度 （m） 最小最 大 平均 平 均 可 采 厚 度 煤層 傾角 間距 （m ） 硬度 （f） 容 重 （t/ m3） 煤層 穩(wěn)定 程度 頂板底板 1234567891011 2二 2 0.807.6 2.95 2

28、.9 5 415中硬1.47穩(wěn)定 泥巖、 粉砂巖 泥巖、 粉砂 巖 3三 2 0.852.8 1.56 1.5 6 815 85 中硬1.40 較穩(wěn) 定 泥巖 泥巖、 砂巖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 8 - 2、煤質(zhì) 二二 2 煤層以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，絲炭少量。灰分煤層以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，絲炭少量。灰分 8.6035.67%，平均，平均 14.14%，發(fā)熱量，發(fā)熱量 29.49mj/kg。為低、中灰、特低。為低、中灰、特低 硫、特低磷、高發(fā)熱量、易選的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。硫、特低磷、高發(fā)熱量、易選的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。 三三 2 煤灰分煤灰分 13.

29、6834.04%，平均，平均 20.10%，發(fā)熱量，發(fā)熱量 27.48mj/kg。為。為 累計(jì) 巖石名稱 中粒 砂巖 泥巖 柱狀 組統(tǒng) 層厚 厚度 巖性描述 灰色石英長(zhǎng)石為主 灰色-灰綠色植物化石 地層系統(tǒng) 系 中粒 砂巖 二2煤 直 接 頂 細(xì)粒 砂巖 灰?guī)r 上 統(tǒng) 直 接 底 淺灰色石英為主局部 為砂質(zhì)泥巖或薄泥巖 黑色塊狀 黑灰色植物化石 深灰色方解石 二 疊 系 石 灰 系 下 統(tǒng) 老 頂 砂質(zhì) 泥巖 深灰色云母碎片 砂巖條帶 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 9 - 中灰，特低硫、特低磷、中發(fā)熱量、中等可選的無(wú)煙煤。中灰，特低硫、特低磷、中發(fā)熱量、

30、中等可選的無(wú)煙煤。 各無(wú)煙煤均為黑灰各無(wú)煙煤均為黑灰灰黑色，少量呈鉛灰色；似金光澤（或金剛光灰黑色，少量呈鉛灰色；似金光澤（或金剛光 澤）條痕為灰黑色澤）條痕為灰黑色黑色；脆度大，內(nèi)生裂隙中等發(fā)育，少數(shù)裂隙被次黑色；脆度大，內(nèi)生裂隙中等發(fā)育，少數(shù)裂隙被次 生碳酸巖礦物所充填。煤質(zhì)情況詳見煤的工業(yè)分析表生碳酸巖礦物所充填。煤質(zhì)情況詳見煤的工業(yè)分析表 1-4。 表 1-4 煤的工業(yè)分析表 序 號(hào) 煤 層 名 稱 牌 號(hào) 水分 （%） w 灰分 （%） a 揮發(fā)份 （%） v 含磷量 （%） p 含硫量 （%） s 發(fā)熱量 （mj/kg） q 備 注 1二 2a1.2514.417.70.0040.

31、49829.49 2三 2a1.5620.108.30.0050.6227.48 1.2.2 其他開采條件其他開采條件 1、瓦斯、瓦斯 在勘探過(guò)程中共采瓦斯樣在勘探過(guò)程中共采瓦斯樣 15 個(gè)，其中合格個(gè)，其中合格 3 個(gè)可作為參考，分析結(jié)個(gè)可作為參考，分析結(jié) 果二果二2煤煤-300m 以上為以上為 n2及及 n2co2帶，帶，ch4含量達(dá)含量達(dá) 0.44cm3/g，-300 以下多為以下多為 n2ch4,ch4含量為含量為 3.1cm3/g，根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探范圍的，根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探范圍的 規(guī)定，城郊煤礦規(guī)定，城郊煤礦井田中二井田中二2煤層中的沼氣含量一般小于煤層中的沼氣含量一般小于 3

32、.3cm3/g。根據(jù)煤根據(jù)煤 炭資源地質(zhì)勘探范圍的規(guī)定，城郊煤礦炭資源地質(zhì)勘探范圍的規(guī)定，城郊煤礦屬于低沼井，但應(yīng)注意瓦斯含量屬于低沼井，但應(yīng)注意瓦斯含量 由淺向深部增加的趨勢(shì)。由淺向深部增加的趨勢(shì)。 2、煤塵與自燃、煤塵與自燃 煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，煤塵不易自燃，無(wú)爆炸性。煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，煤塵不易自燃，無(wú)爆炸性。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 10 - 3、地溫、地溫 井田內(nèi)恒溫帶深度約為井田內(nèi)恒溫帶深度約為 23m23m，溫度為，溫度為 16.516.5，井田內(nèi)地溫隨深度的，井田內(nèi)地溫隨深度的 增加而增加，平均地溫梯度增加而增加，平均地溫梯度 2.

33、67/100m2.67/100m，淺部地溫梯度較深部高。地，淺部地溫梯度較深部高。地 溫局部地方偏高。溫局部地方偏高。 4 4、煤層頂?shù)装逄匦浴⒚簩禹數(shù)装逄匦?二二2 2煤層直接頂?shù)装宥酁橹辛Ｉ皫r，局部為沙質(zhì)泥巖或薄層狀泥巖，煤層直接頂?shù)装宥酁橹辛Ｉ皫r，局部為沙質(zhì)泥巖或薄層狀泥巖， 抗壓強(qiáng)度一般大于抗壓強(qiáng)度一般大于 600kg/cm600kg/cm2 2巖石的完整性穩(wěn)定性較好，頂板易于管理，巖石的完整性穩(wěn)定性較好，頂板易于管理， 底板一般不易發(fā)生底鼓。底板一般不易發(fā)生底鼓。 1.2.3 井田水文地質(zhì)特征井田水文地質(zhì)特征 據(jù)含、隔水層巖性組合特征，埋藏條件等自上而下分為四個(gè)含水組，據(jù)含、隔水層巖

34、性組合特征，埋藏條件等自上而下分為四個(gè)含水組， 即新生界孔隙含水組、二疊系裂隙含水組、石炭系太原組巖溶裂隙含水即新生界孔隙含水組、二疊系裂隙含水組、石炭系太原組巖溶裂隙含水 組、奧陶系巖溶裂隙含水組。現(xiàn)分述如下：組、奧陶系巖溶裂隙含水組。現(xiàn)分述如下： （一）（一） 、新生界孔隙含水組（、新生界孔隙含水組（i） 區(qū)域?yàn)樾碌谌怠⒌谒南禌_、湖積松散地層，可細(xì)分上、中、下、區(qū)域?yàn)樾碌谌怠⒌谒南禌_、湖積松散地層，可細(xì)分上、中、下、 底四個(gè)含水段。上段以粉、細(xì)砂為主；中下段以細(xì)、中砂為主，夾粗砂底四個(gè)含水段。上段以粉、細(xì)砂為主；中下段以細(xì)、中砂為主，夾粗砂 層，與黏土、亞粘土或亞砂土，交替沉積，厚度變

35、化大；底段以粘性土層，與黏土、亞粘土或亞砂土，交替沉積，厚度變化大；底段以粘性土 為主，砂層變薄，層數(shù)減少，或?yàn)橥哥R狀體。下底段向南逐漸趨于尖滅，為主，砂層變薄，層數(shù)減少，或?yàn)橥哥R狀體。下底段向南逐漸趨于尖滅， 如至南部大王莊一帶沉積有上、中段，而下底段缺失。如至南部大王莊一帶沉積有上、中段，而下底段缺失。 區(qū)域內(nèi)各段地下水的賦存條件、富水性、水質(zhì)水量、水位均具明顯區(qū)域內(nèi)各段地下水的賦存條件、富水性、水質(zhì)水量、水位均具明顯 差異性，砂層為差異性，砂層為 1121 層，總厚層，總厚 80.13159.04 米，平均米，平均 119.67 米。米。 上段（潛水型）直接受大氣降水補(bǔ)給，循環(huán)條件好，交

36、替強(qiáng)烈，與上段（潛水型）直接受大氣降水補(bǔ)給，循環(huán)條件好，交替強(qiáng)烈，與 地表水有互補(bǔ)關(guān)系。具典型的強(qiáng)烈蒸發(fā)特點(diǎn)，近幾年偏干旱，地下水區(qū)地表水有互補(bǔ)關(guān)系。具典型的強(qiáng)烈蒸發(fā)特點(diǎn)，近幾年偏干旱，地下水區(qū) 域性補(bǔ)給不足，水位處于明顯的下降趨勢(shì)，下降幅度為域性補(bǔ)給不足，水位處于明顯的下降趨勢(shì)，下降幅度為 0.321.0 米，為米，為 徑流消耗區(qū)。徑流消耗區(qū)。 單位涌水量單位涌水量 0.876.71 升升/秒秒.米，滲透系數(shù)米，滲透系數(shù) 54198 米米/日，水化學(xué)日，水化學(xué) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 11 - 類型為類型為 hco3-camg 型水，礦化度型水，

37、礦化度 0.121.2 克克/升，水溫升，水溫 1418。 底段粘土層是隔離下部基巖風(fēng)氧化帶的穩(wěn)定隔水層，厚度由幾米到底段粘土層是隔離下部基巖風(fēng)氧化帶的穩(wěn)定隔水層，厚度由幾米到 上百米。雖然局部有砂層透鏡體與風(fēng)氧化帶直接接觸，具封閉性水，微上百米。雖然局部有砂層透鏡體與風(fēng)氧化帶直接接觸，具封閉性水，微 滲透。滲透。 地下水流向大致為北西流向南東。地下水流向大致為北西流向南東。 （二）（二） 、二疊系裂隙含水組（、二疊系裂隙含水組（ii） 由上石盒子組、下石盒子組、山西組砂巖含水層段組成，具弱承壓由上石盒子組、下石盒子組、山西組砂巖含水層段組成，具弱承壓 性，頂部為風(fēng)氧化帶，深度在基巖面上，垂深

38、性，頂部為風(fēng)氧化帶，深度在基巖面上，垂深 18 米左右，其上有新生界米左右，其上有新生界 底部粘性土隔水層，補(bǔ)給微弱。含水層段之間又有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水，底部粘性土隔水層，補(bǔ)給微弱。含水層段之間又有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水， 基本無(wú)水力聯(lián)系。地下水均以本層水平側(cè)向遠(yuǎn)方運(yùn)移補(bǔ)給為主。補(bǔ)給源基本無(wú)水力聯(lián)系。地下水均以本層水平側(cè)向遠(yuǎn)方運(yùn)移補(bǔ)給為主。補(bǔ)給源 不足，徑流滯緩，以消耗靜儲(chǔ)量為主。不足，徑流滯緩，以消耗靜儲(chǔ)量為主。 本組巖相變化大，裂隙發(fā)育又不均，多被方解石脈充填，富水性強(qiáng)本組巖相變化大，裂隙發(fā)育又不均，多被方解石脈充填，富水性強(qiáng) 弱也各段不一，上石盒子組比下石盒子組、山西組相對(duì)富水性較強(qiáng)。弱也各

39、段不一，上石盒子組比下石盒子組、山西組相對(duì)富水性較強(qiáng)。 單位涌水量單位涌水量 0.0014.5 克克/秒秒.米，滲透系數(shù)米，滲透系數(shù) 0.0020.80 米米/日，水化日，水化 學(xué)類型為學(xué)類型為 so4-na 型水，礦化度為型水，礦化度為 24.5 克克/升，水溫升，水溫 20270。 該含水組是三煤組、二煤組的直接充水巖層，據(jù)永城（葛店）煤礦該含水組是三煤組、二煤組的直接充水巖層，據(jù)永城（葛店）煤礦 多年礦山排水量變化情況證實(shí)，隨著開采排水，充水巖層逐年趨于疏干多年礦山排水量變化情況證實(shí)，隨著開采排水，充水巖層逐年趨于疏干 狀態(tài)，地下水位大幅度下降，并影響到礦區(qū)之外。說(shuō)明地下水排泄以轉(zhuǎn)狀態(tài)，

40、地下水位大幅度下降，并影響到礦區(qū)之外。說(shuō)明地下水排泄以轉(zhuǎn) 入礦山排水為主要途徑。入礦山排水為主要途徑。 （三）（三） 、石炭系太原組巖溶裂隙含水組（、石炭系太原組巖溶裂隙含水組（iii） 含水巖層主要為灰?guī)r（含水巖層主要為灰?guī)r（11 層，局部層，局部 13 層）次為砂巖。灰?guī)r總厚度層）次為砂巖。灰?guī)r總厚度 70 多米，以多米，以 l10、l8、l4、l2 四層灰?guī)r沉積穩(wěn)定，厚度大。據(jù)鉆孔揭四層灰?guī)r沉積穩(wěn)定，厚度大。據(jù)鉆孔揭 露露 l10 及以下各層灰?guī)r都有不同程度的漏水現(xiàn)象。巖溶裂隙發(fā)育不均，及以下各層灰?guī)r都有不同程度的漏水現(xiàn)象。巖溶裂隙發(fā)育不均， 又多被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填，富水性強(qiáng)弱不同，以本層

41、遠(yuǎn)方水平側(cè)向運(yùn)動(dòng)為又多被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填，富水性強(qiáng)弱不同，以本層遠(yuǎn)方水平側(cè)向運(yùn)動(dòng)為 主。封閉條件較好，靜水壓力傳遞快，補(bǔ)給區(qū)、分布區(qū)、排泄區(qū)不一致。主。封閉條件較好，靜水壓力傳遞快，補(bǔ)給區(qū)、分布區(qū)、排泄區(qū)不一致。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 12 - 單位涌水量單位涌水量 0.0012.87 升升/秒秒.米，滲透系數(shù)米，滲透系數(shù) 0.0057.47 米米/日，水日，水 化學(xué)類型為化學(xué)類型為 so4-cana 型水，礦化度型水，礦化度 23.3 克克/升，水溫升，水溫 30350。 l11 灰?guī)r（灰?guī)r（k3）沉積穩(wěn)定，上距二）沉積穩(wěn)定，上距二 2 煤底板為

42、煤底板為 4065 米，平均米，平均 50 米，上部有隔水性能強(qiáng)的泥巖、砂質(zhì)泥巖以及抗壓強(qiáng)度大的厚層砂巖，米，上部有隔水性能強(qiáng)的泥巖、砂質(zhì)泥巖以及抗壓強(qiáng)度大的厚層砂巖， 正常狀態(tài)下，灰?guī)r水不會(huì)潰入巷道或發(fā)生底鼓現(xiàn)象，隨著開采水平的延正常狀態(tài)下，灰?guī)r水不會(huì)潰入巷道或發(fā)生底鼓現(xiàn)象，隨著開采水平的延 伸，若遇到落差大于伸，若遇到落差大于 50 米的斷層或破碎帶，出現(xiàn)煤層與灰?guī)r對(duì)接，則有米的斷層或破碎帶，出現(xiàn)煤層與灰?guī)r對(duì)接，則有 可能造成灰?guī)r水潰入巷道，開采中應(yīng)引起重視。可能造成灰?guī)r水潰入巷道，開采中應(yīng)引起重視。 （四）（四） 、奧陶系巖溶裂隙含水組、奧陶系巖溶裂隙含水組 奧陶系灰?guī)r在安徽閘河煤田東西

43、兩側(cè)廣泛出露，永城境內(nèi)在芒山一奧陶系灰?guī)r在安徽閘河煤田東西兩側(cè)廣泛出露，永城境內(nèi)在芒山一 帶有零星剝蝕殘丘，井田東永城隱伏背斜軸部奧陶系灰?guī)r大面積隆起，帶有零星剝蝕殘丘，井田東永城隱伏背斜軸部奧陶系灰?guī)r大面積隆起， 直接被新生界地層覆蓋，走向與背斜軸一致，巖溶裂隙沿垂深減弱，部直接被新生界地層覆蓋，走向與背斜軸一致，巖溶裂隙沿垂深減弱，部 分被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填，加之受構(gòu)造斷裂控制，灰?guī)r富水性很不均一，大分被泥質(zhì)、鈣質(zhì)充填，加之受構(gòu)造斷裂控制，灰?guī)r富水性很不均一，大 理巖、大理巖化灰?guī)r富水性較強(qiáng)，而結(jié)晶灰?guī)r相對(duì)比較弱。理巖、大理巖化灰?guī)r富水性較強(qiáng)，而結(jié)晶灰?guī)r相對(duì)比較弱。 地下水補(bǔ)給源除露頭處受大氣

44、降水補(bǔ)給外，廣泛隱伏區(qū)主要為水平地下水補(bǔ)給源除露頭處受大氣降水補(bǔ)給外，廣泛隱伏區(qū)主要為水平 側(cè)向運(yùn)移，補(bǔ)給量較大，以潛流形式向遠(yuǎn)方排泄。側(cè)向運(yùn)移，補(bǔ)給量較大，以潛流形式向遠(yuǎn)方排泄。 單位涌水量單位涌水量 0.0023.56 升升/秒秒.米，滲透系數(shù)米，滲透系數(shù) 0.0096022 米米/日，水日，水 化學(xué)類型為化學(xué)類型為 so4hco3-na 型水，礦化度型水，礦化度 1.053.7 克克/升，水溫升，水溫 10320。 奧陶系灰?guī)r上距二奧陶系灰?guī)r上距二 2 煤底板為煤底板為 210 米左右，正常情況下對(duì)巷道無(wú)充米左右，正常情況下對(duì)巷道無(wú)充 水影響。當(dāng)有斷層溝通，使奧陶系灰?guī)r水與太原組灰?guī)r上段

45、水發(fā)生水力水影響。當(dāng)有斷層溝通，使奧陶系灰?guī)r水與太原組灰?guī)r上段水發(fā)生水力 聯(lián)系時(shí)，間接對(duì)礦坑充水也是可能的。詳見水文地質(zhì)綜合柱狀圖聯(lián)系時(shí)，間接對(duì)礦坑充水也是可能的。詳見水文地質(zhì)綜合柱狀圖 1-3。 綜上所述，本井田是一個(gè)與外部水力聯(lián)系微弱、補(bǔ)給不足的較完整綜上所述，本井田是一個(gè)與外部水力聯(lián)系微弱、補(bǔ)給不足的較完整 的水文地質(zhì)單元。水文地質(zhì)屬于中等類型。預(yù)計(jì)正常用水量為的水文地質(zhì)單元。水文地質(zhì)屬于中等類型。預(yù)計(jì)正常用水量為 390m3/h。最大涌水量為。最大涌水量為 480m3/h。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 13 - 1.3 井田勘探程度井田勘探程度

46、 1.3.1 勘探程度勘探程度 地質(zhì)勘探是省勘探隊(duì)對(duì)永夏煤田進(jìn)行鉆探工作，研究整個(gè)永夏煤田，地質(zhì)勘探是省勘探隊(duì)對(duì)永夏煤田進(jìn)行鉆探工作，研究整個(gè)永夏煤田， 地質(zhì)報(bào)告對(duì)煤層對(duì)比清楚，結(jié)果可靠，煤層結(jié)構(gòu)、厚度、煤質(zhì)牌號(hào)已查地質(zhì)報(bào)告對(duì)煤層對(duì)比清楚，結(jié)果可靠，煤層結(jié)構(gòu)、厚度、煤質(zhì)牌號(hào)已查 明，主要構(gòu)造基本控制。明，主要構(gòu)造基本控制。 1.3.2 地質(zhì)勘探程度及精查勘探地質(zhì)報(bào)告的評(píng)價(jià)地質(zhì)勘探程度及精查勘探地質(zhì)報(bào)告的評(píng)價(jià) 本區(qū)勘探工作是在文革時(shí)期完成的，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及地質(zhì)資料的分本區(qū)勘探工作是在文革時(shí)期完成的，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及地質(zhì)資料的分 析：析： a) 地質(zhì)勘探線垂直煤層走向布置，勘探線間距及鉆孔間距合理。

47、地質(zhì)勘探線垂直煤層走向布置，勘探線間距及鉆孔間距合理。 b) 城郊礦田內(nèi)高級(jí)儲(chǔ)量比例合理，但深部鉆孔稀疏，儲(chǔ)量可靠程度城郊礦田內(nèi)高級(jí)儲(chǔ)量比例合理，但深部鉆孔稀疏，儲(chǔ)量可靠程度 較差。較差。 c) 水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量受季節(jié)性氣候影響，應(yīng)長(zhǎng)期作好水文水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量受季節(jié)性氣候影響，應(yīng)長(zhǎng)期作好水文 地質(zhì)工作。地質(zhì)工作。 d) 瓦斯及風(fēng)化帶分布范圍等資料的精確高，構(gòu)造的控制程度好。瓦斯及風(fēng)化帶分布范圍等資料的精確高，構(gòu)造的控制程度好。 e) 沿長(zhǎng)深部鉆孔密度，從整體看未見有大的地質(zhì)構(gòu)造變化，煤層較沿長(zhǎng)深部鉆孔密度，從整體看未見有大的地質(zhì)構(gòu)造變化，煤層較 穩(wěn)定，厚度變化不大。穩(wěn)定，厚度變

48、化不大。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 14 - 2 2 礦井儲(chǔ)量年產(chǎn)量及服務(wù)年限礦井儲(chǔ)量年產(chǎn)量及服務(wù)年限 2.1 井田境界井田境界 井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，儲(chǔ)量，水文，煤層賦存情況，開采技術(shù)井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，儲(chǔ)量，水文，煤層賦存情況，開采技術(shù) 條件，開拓方式及地貌，地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般井田條件，開拓方式及地貌，地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般井田 劃分的原則有以下幾條：劃分的原則有以下幾條： 1，以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；，以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界； 2，以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的

49、保護(hù)煤柱為界；，以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界； 3，以相鄰礦井井田境界煤柱為界；，以相鄰礦井井田境界煤柱為界； 4，人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直，人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 15 - 面來(lái)劃分井田邊界；在面來(lái)劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤 層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。 根據(jù)以上原則及井田的實(shí)際情況，確定井田的四周范圍，北以沱河根據(jù)以上原則及井田

50、的實(shí)際情況，確定井田的四周范圍，北以沱河 為界；南至煤層隱伏露頭為界；東至為界；南至煤層隱伏露頭為界；東至 f4 斷層為界；西至斷層為界；西至 f5 斷層為界。斷層為界。 即井田面積為即井田面積為 21.42k。走向長(zhǎng)約。走向長(zhǎng)約 5.25.2 km，傾向約傾向約 4.12 km。 由于本井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受斷層和褶曲的影響，煤層起伏變化較由于本井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受斷層和褶曲的影響，煤層起伏變化較 大，煤層走向多變，大，煤層走向多變，f48 和和 f53 將井田切割成三個(gè)塊段，分別記為將井田切割成三個(gè)塊段，分別記為 a 塊、塊、 b 塊和塊和 c 塊，各塊的特征見塊段特征表塊，各塊的特征見塊段

51、特征表 2-1。 表 2-1 塊段特征表 塊段名稱 煤層傾角（） 最大最小 平均 走向長(zhǎng)度 （km） 最大最小 平均 傾斜長(zhǎng)度 （km） 最大最小 平均 塊段面積 （km2） 164 10 4.722.12 3.42 3.851.83 2.84 5 173 10 3.351.02 2.18 3.421.60 2.51 6 3113 22 0.940.81 0.87 4.722.12 3.42 11 井田面積總面積為井田面積總面積為 a 塊段、塊段、b 塊段和塊段和 c 塊段三個(gè)塊段之和，故塊段三個(gè)塊段之和，故 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 16 - s=

52、sa+sb+sc=11.16+8.36+3.23 s=22.75km2。 （注：計(jì)算面積使用的是（注：計(jì)算面積使用的是 autocad2004autocad2004 的面積計(jì)算程序。所計(jì)算得的面積計(jì)算程序。所計(jì)算得 的面積為投影水平面積，除以煤層傾角的余弦值，換算成井田的面積。的面積為投影水平面積，除以煤層傾角的余弦值，換算成井田的面積。 ） 2.2 井田儲(chǔ)量井田儲(chǔ)量 2.2.1 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的“年利用儲(chǔ)量年利用儲(chǔ)量”中的中的 a、b、c、三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量、三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量 a、b 級(jí)之和所占比

53、例應(yīng)符合級(jí)之和所占比例應(yīng)符合 規(guī)定。對(duì)于中型礦井，井田內(nèi)規(guī)定。對(duì)于中型礦井，井田內(nèi) a+b 級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例為級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例為 40%；第；第 一水平內(nèi)一水平內(nèi) a+b 級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例為級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例為 50%;第一水平內(nèi)第一水平內(nèi) a 級(jí)儲(chǔ)量級(jí)儲(chǔ)量 占本水平儲(chǔ)量的比例為占本水平儲(chǔ)量的比例為 20%。 利用地質(zhì)塊段法和算術(shù)平均法計(jì)算本設(shè)利用地質(zhì)塊段法和算術(shù)平均法計(jì)算本設(shè) 計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量。計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量。 計(jì)算說(shuō)明：計(jì)算說(shuō)明： 參與計(jì)算的煤層為二參與計(jì)算的煤層為二 2 煤層。煤層。 井田內(nèi)鉆探工程基本線距，對(duì)井田內(nèi)鉆探工程基本線距，對(duì) a 級(jí)儲(chǔ)量，要求線距為級(jí)儲(chǔ)量，

54、要求線距為 7501000 m b 級(jí)儲(chǔ)量要求為級(jí)儲(chǔ)量要求為 15002000 m，c 級(jí)為級(jí)為 30004000 m。在井田主要。在井田主要 是是 a 級(jí)和級(jí)和 b 級(jí)儲(chǔ)量，也有少量得級(jí)儲(chǔ)量，也有少量得 c 級(jí)儲(chǔ)量。具體劃分，把塊段級(jí)儲(chǔ)量。具體劃分，把塊段和和所所 圈定的儲(chǔ)量化為圈定的儲(chǔ)量化為 a 級(jí)。塊段級(jí)。塊段所圈定的儲(chǔ)量化為所圈定的儲(chǔ)量化為 b 級(jí)。計(jì)算如下表級(jí)。計(jì)算如下表 2-1 所示：所示： 表 2-1 地質(zhì)塊段法計(jì)算儲(chǔ)量表 煤層名 稱 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）備注 儲(chǔ)級(jí)aba+bca+b+c 二 23446.873020.86467.671604.338072.03 2.2.2 礦井設(shè)計(jì)

55、儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 17 - 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤 柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量 后的儲(chǔ)量；后的儲(chǔ)量； 計(jì)算公式如下：計(jì)算公式如下： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失 永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱；永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱； 永久煤柱的留設(shè)永久煤柱的留設(shè) 根據(jù)地質(zhì)報(bào)

56、告根據(jù)地質(zhì)報(bào)告“斷層帶含水性極弱，導(dǎo)水性也差，可視為相對(duì)的隔斷層帶含水性極弱，導(dǎo)水性也差，可視為相對(duì)的隔 水層水層” 。但是由于有斷層的存在，破壞了上、下含水層的天然隔水性能，。但是由于有斷層的存在，破壞了上、下含水層的天然隔水性能， 因此，在計(jì)算斷層煤柱時(shí)，根據(jù)斷層落差大小分別計(jì)算，當(dāng)斷層落差較因此，在計(jì)算斷層煤柱時(shí)，根據(jù)斷層落差大小分別計(jì)算，當(dāng)斷層落差較 大，斷層下盤煤層直接和含水層對(duì)接和接近時(shí)，按大，斷層下盤煤層直接和含水層對(duì)接和接近時(shí)，按礦井水文地質(zhì)規(guī)程礦井水文地質(zhì)規(guī)程 有關(guān)規(guī)定計(jì)算。正常情況下，當(dāng)落差大于有關(guān)規(guī)定計(jì)算。正常情況下，當(dāng)落差大于 50m50m 時(shí)，斷層兩側(cè)各留時(shí)，斷層兩側(cè)

57、各留 40m40m， 煤柱，小于煤柱，小于 50m50m 時(shí)各留時(shí)各留 30m30m。 斷層煤柱斷層煤柱83.2683.26 萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、 井田境界煤柱井田境界煤柱241.976241.976 萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。 井田境界和煤層露頭防水煤柱的留設(shè)井田境界和煤層露頭防水煤柱的留設(shè) 井田境界和煤層露頭防水煤柱均留設(shè)井田境界和煤層露頭防水煤柱均留設(shè) 3030 m m。 井田境界煤柱井田境界煤柱241.976241.976 萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。 故、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量故、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量= =工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失 =8072.03=8072.0383.2683.26241.976241.976 7746.

58、7677746.767 萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。 2.2.3 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)出了減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保礦井設(shè)計(jì)出了減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保 護(hù)煤柱儲(chǔ)量后后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算公式如護(hù)煤柱儲(chǔ)量后后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算公式如 下：下： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 18 - 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量保護(hù)煤柱損失）（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率采區(qū)回采率 保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井

59、場(chǎng)地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。 因工業(yè)場(chǎng)地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤因工業(yè)場(chǎng)地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤 方法有關(guān)，其煤柱損失量待第三章井田開拓、第四章采煤方法確定后才方法有關(guān)，其煤柱損失量待第三章井田開拓、第四章采煤方法確定后才 能夠確定。為了便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤能夠確定。為了便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤 柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的 5-7%計(jì)計(jì) 入。入。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量保護(hù)煤柱

60、損失）（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率采區(qū)回采率 =（7746.767-8072.036%）85% =61.73mt 經(jīng)第三章的設(shè)計(jì)得出工業(yè)廣場(chǎng)、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上下山的保經(jīng)第三章的設(shè)計(jì)得出工業(yè)廣場(chǎng)、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上下山的保 護(hù)煤柱：護(hù)煤柱： 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱374.67 萬(wàn)噸萬(wàn)噸 主要巷道及上下山煤柱主要巷道及上下山煤柱272.096 萬(wàn)噸萬(wàn)噸 即即 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（7746.767374.67272.0936）80 56.80mt 3、井田及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算：、井田及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn)按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬(wàn)萬(wàn) t