煤矿开采技术设计说明书

云南能源职业技术学院毕业设计说明书专业：煤矿开采技术班级：采矿101姓名：刘永伟指导教师：李鸿维完成时间：2012年12月10日目录前言................................................1第一章矿井概况及地质特征............................3第一节矿井概况...................................3第二节水文、地质特征.............................4第三节采区储量与生产能力.........................9第二章采区准备参数及方式...........................11第一节采区准备方式的确定........................11第二节采区参数..................................12第三节采区巷道布置..............................13第四节巷道掘进..................................15第三章采煤方法.....................................17第一节概述......................................17第二节生产系统..................................18第三节采煤工艺..................................20第四节回采工艺..................................21第四章顶板管理.....................................23第一节支护设计..................................23第二节顶板管理..................................24第五章采区通风设计.................................25第一节采区瓦斯涌出量预测........................25第二节采区通风..................................27第三节灾害预防及安全设备........................34第六章采区主要生产设备......................39第一节提升设备..................................39第二节防尘设备..................................41第三节通风设备..................................44第四节排水设备..................................46第七章劳动组织及安全经济指标..................48第一节劳动定员及劳动生产率......................48第二节矿井设计主要技术经济指标..................49心得体会.............................................55参考文献.............................................57云南能源职业技术学院·毕业设计说明1前言富源以丰富的煤炭资源知名省内。全县已探明的煤炭储量60多亿吨，远景储量200多亿吨，占云南省总储量的三分之一以上，全县储量面积800多平方公里，占县域总面积的四分之一强。而分布在该矿区井田范围内的探明储量达1.28亿吨。一、项目建设的必要性及可能性近年来我省工农业发展较快，煤炭工业也得到长足发展，但由于多年的煤炭市场不景气，基本建设投入不足，导致煤炭行业的发展严重滞后，煤炭市场出现供不应求的局面，供求关系的矛盾日益突出。特别是2003年，全省经济出现恢复性增长，全省出现各个行业用煤短缺，电力用煤一直紧张、冶金用煤告急、化工用煤告急，严重影响了全省经济的发展。因此，大力发展煤炭工业，充分发挥煤炭工业的基础地位，不拖全省经济发展的后腿已经刻不容缓。由于全省各个行业的用煤需求不能得到较好的满足，作为我省发展“两烟”、云药、电力、磷化工、旅游等五大支柱产业和绿色经济强省的战略构想不能得到很好的落实，煤炭工业的落后已经对上述产业的发展形成严重制约。有鉴于此，必须大力发展煤炭产业，有力支持全省经济发展，该煤矿的改扩建对地方经济的发展和缓解全省的用煤需求，支持上述产业的发展具有一定的意义。二、编制本设计的依据1、云南省一四三煤田地质队一九六七年九月提交的《富源县云南能源职业技术学院·毕业设计说明2某矿区一井田精查地质勘探报告》，一九七六年三月提交的《富源县该矿区一井田精查补充地质勘探报告》。2、该煤矿生产技术部一九九九年所作的《某煤矿二号矿井地质报告》。3、云南省该煤矿二号矿井C17，C18煤层底板等高线图。云南能源职业技术学院·毕业设计说明3第一章矿井概况及地质特征第一节矿井概况一、矿区地理位置矿井位于富源县城之北约7km处，隶属富源县。矿井地理位置坐标：东经：100°15′17″~104°16′36″北纬：25°43′11″~25°44′57″矿井至富源县约7km，在富源与滇黔公路相接（滇黔公路为高速公路），西至昆明200km，东到贵阳421km。矿区专用铁路支线与滇黔二线的富源车站相接，仅6km，交通十分便捷（详见图1-1）。图1-1该煤矿交通位置图二、开发史及范围该煤矿矿井于1987年12月20日开始建设，于1994年12月25日施工投产，1995年12月1日正式移交。开采的是该矿区一井田的云南能源职业技术学院·毕业设计说明4深部煤层，井田位于富源县城之北约7公里，属某矿区的南段，井田呈一菱形断块，南起到刘家湾F1断层，北之打磨沟F16断层与二井田分界。三、地形、地貌井田地形为高山地形，水沟纵横分布，北高南底，一般标高在1900米左右，最高标高2076.6米，最低标高1758米，高差320米。四、气候、地震气候条件为亚热带季风气候气候，无地震。五、交通情况矿区内有富源-宣威。洋场公路纵置井田南北，南与滇黔公路相连，西至昆明237公里，东到贵阳421公里，至庆云矿区22公里，交通方便。第二节水文、地质特征一、水文特征1、气候地形及地表水特征该矿二号井地表地形为低中山地形、西高东低，北高南低，最高处为Ｙ口头山，高程1979米，最低处为外山口村，高程为1756米，高差223米，井口向东300米有煤炭湾小河，由北向南流入块择河，是一条在矿区内发源的季节性河流，雨季最大流量为4.184m3/秒，旱季断流，属南盘江水系。云南能源职业技术学院·毕业设计说明5本区属温带季风型山区气候，历史记载的最低气温为－11℃，一月平均气温最低0.9℃，夏季最高气温34.9℃，七月平均最高气温25℃，年平均气温13.8℃。每年5至10月为雨季，11月至次年的4月为旱季，年平均降雨量1100毫米，年蒸发量1900毫米。最大风速24米/秒，夏季平均2.6米/秒，冬季平均4.0米/秒。该矿二号井的行政区属云南省富源县中安镇迤山口办事处的管辖区内，所开采的资源也在该辖区内。2、地层含、隔水性本井的水文地质条件属简单偏中等，含水层有上复的卡以头组(Pk2)，主要岩性为灰绿色中厚层状的粉砂岩、细砂岩，含孔隙水及裂隙水，单位涌水量为0.135-0.000165公升/秒.米。煤系地层中的灰色薄至中厚层状的粉砂岩，细砂岩含孔隙水及风化裂隙水，但由于煤系地质中的隔水层较多，所以含水性较弱。涌水方式一般是从巷道中，采空区中渗出，大者沿裂隙发育地段呈线状流出。威胁矿井安全生产的水文因素主要是上部的小窑水，因为在二号井的上部为已报废的该矿一号井，两井之间有许多巷道及采空区相连通，在一号井的上部为乡镇煤矿及许多目前已停采的小窑，这些煤窑在不同的煤层，不同的部位与该矿一号井相通，虽经多次封闭，但小窑为了自身的利益，想方设法与该矿一号井沟通，便于其通风排水，因此在雨季，地表水部分流入小窑，小窑又流入一号井，一号井的水部分又流入二号井，客观上造成水文情况复杂。云南能源职业技术学院·毕业设计说明6二、地质特征（一）、井田地质情况1、井田地质情况在矿井范围内地层呈单斜构造，走向北东40°，倾向南东，倾角10°－17°。在井田边界断层F1附近，倾角最大达35°。矿井内中小型构造发育，属构造复杂型的井田。2、地层该矿二号井接揭露的地层由新到老为：卡以头组（P2K）：位于煤系地层上部，厚约120m，以灰绿色粉砂岩、细砂岩为主，夹粉砂质泥岩及泥岩，局部夹紫红色泥岩及粉砂质泥岩。龙潭煤组(P2L)：又称宣威组。地层总厚度223m。岩性为灰色中厚层状细砂岩，薄至中厚层状粉砂岩，菱铁质粉砂岩，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩等。3、含煤地层含煤地层为二迭系龙潭组，煤系地层厚222m，含煤55～58层，含煤总厚25m，含煤率为11.3%，其中可采C1、C6、C9、C17、C18共5层，可采煤层总厚度一般为6.15m，含煤率为2.8%。4、构造经该矿一号井开采和该矿二号井一水平揭露，在二号井内的大中型断层，部分已控制清楚，深部由于钻探工程较少，控制程度较低。5、井田范围内可采煤层云南能源职业技术学院·毕业设计说明7井田内可采煤层为C17、C18，现分述如下：C17煤层，厚度0.84－1.79m；距C9煤层90m，一般含2－3层夹矸，局部为单一结构，夹矸为灰色泥岩。伪顶为厚0.2m的灰色泥质粉砂岩。直接顶为厚2m的灰色中厚层状泥质粉砂岩。伪顶弧形裂隙发育，易垮落。C18煤层，厚度0.79－1.72m，距C17煤层11m，为复杂结构煤层，含1－5层夹矸，大部分含4层夹矸，上部的二层夹矸为灰色泥岩，下部为黑棕色隐晶质高岭石泥岩。伪顶为厚0.2m的灰色泥岩，直接顶为厚3m的中厚层状粉砂岩。6、开采技术条件煤层顶底板多为砂岩、粘土岩、页岩、粉砂岩等。由于多数煤层间距较小，一般无老顶，直接顶厚为10m左右，煤层顶部一般有0.03~0.05m伪顶，随采随落，直接顶初次垮落步距为8m左右，随工作面推进直接顶随采随落。（二）、邻区地质及水文地质情况该采区位于二号井深部，在采区的最南边，由于F1断层的影响，伴生了一个较小的向斜构造，地层走向一般北东350左右，倾向南东，倾角140—200，在F1断层附近最大达360左右。水文地质：该采区属于是深部开采，采区主要涌水量来源有：一是上部采空区积水向下渗透，二是上部的小煤窑在不同的部位与二号井相通，因此在雨季，地表水流入小窑，小窑水又向下渗透。造成在雨季时涌水量增大。云南能源职业技术学院·毕业设计说明8（三）、采区地层201、202采区的煤系地层属二迭系上统龙潭煤组的C17、C18、C9、C6煤层，C17煤层与C18煤层层间距约为12米至16米，C17煤层与C9煤层层间距约为90米至100米，C9煤层与C6煤层层间距约15米至17米。龙潭煤组地层下起上二迭世娥眉山玄武岩顶界，上至三迭世卡以头组底界，地层总厚180米至223米。（四）、煤层特征本采区开采的煤层属于上二迭统龙潭煤组第三段的C17、C18煤层，其特征如下：C17煤层：煤层厚度约1.56米，井田浅部、中部较厚，向深部有变薄趋势，大部分为单一结构，有时下部有泥岩夹矸一层，煤层结构呈1.10（0.12）0.34米，井田中部夹矸增厚，煤层出现分叉，其下分层多不可采。C18煤层：煤层厚度约1.50米，煤层结构比较复杂，为0.14（0.09）0.41（0.06）0.25（0.57）0.46（0.07）0.09（0.10）0.13米，按其结构可划分为上下两个层段，上段一般厚约0.94米；顶、底部各有泥岩夹矸一层，上下段之间为泥岩，一般厚0.57米，最大为2.67米。下段一般厚约0.82米，下部常有泥岩夹矸两层。一般说来下分层厚度变化大、稳定性差，结构复杂。（五）、煤层顶底板岩性及层间距1、煤层顶底板岩性云南能