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XX大学20XX届本科生毕业设计第2页XXXXXXX学院毕业设计题目姓名学号专业班级分院指导教师20XX年XX月XX日XX大学20XX届本科生毕业设计第3页目录1矿区概述及井田地质特征…………………………………………………31.1矿区概述…………………………………………………………………31.2井田地质特征……………………………………………………………61.3煤层特征………………………………………………………………102井田境界和储量……………………………………………………………122.1井田境界…………………………………………………………………122.2矿井工业储量……………………………………………………………122.3矿井可采储量……………………………………………………………143矿井工作制度及设计生产能力、服务年限………………………………153.1矿井工作制度……………………………………………………………153.2矿井设计能力及服务年限………………………………………………154井田开拓……………………………………………………………………244.1井田开拓的基本问题……………………………………………………244.2矿井基本巷道…………………………………………………………355准备方式……………………………………………………………………455.1煤层的地质特征…………………………………………………………455.2带区巷道布置及生产系统……………………………………………475.3带区车场选型设计……………………………………………………486采煤方法……………………………………………………………………516.1采煤工艺方式……………………………………………………………516.2回采巷道布置…………………………………………………………637井下运输……………………………………………………………………697.1概述………………………………………………………………………697.2大巷、采区运输设备选择…………………………………………………708矿井提升…………………………………………………………………738.1概述……………………………………………………………………738.2主副井提升……………………………………………………………739矿井通风与安全……………………………………………………………909.1矿井通风方式选择……………………………………………………909.2矿井风量计算…………………………………………………………919.3矿井通风阻力计算……………………………………………………919.4矿井通风设备选择……………………………………………………949.5矿井灾害的防治措施…………………………………………………9410矿井基本技术经济指标…………………………………………………96XX大学20XX届本科生毕业设计第4页1矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述一、位置与交通刘店井田位于安徽省涡阳县境内，西南距涡阳县城约15km，行政区划隶属马店镇、龙山镇和新兴乡管辖。井田的勘查范围由以下11个拐点圈定，面积为110.15km2。勘查范围拐点坐标见表1-1-1。勘查范围拐点坐标表表1-1-1拐点号坐标北纬东经XY133.4054116.1545372866239431611233.4148116.1827373029739435795333.4051116.2307372849539442996433.3802116.2052372331039439488533.3857116.1954372501439438002633.3733116.1658372245639433449733.3624116.1652372033139433279833.3540116.1439371899939429840933.3506116.11313717989394249841033.3716116.11303721994394249901133.3854116.1247372499939426998濉阜铁路从井田外东侧经过；井田周围尚有以涡阳县城为中心的公路网直达淮北、永城、亳州、阜阳、蒙城和宿州等地。交通十分方便。见图1-1-1。XX大学20XX届本科生毕业设计第5页二、地形与河流本井田地处淮北平原西南部，地形平坦，地面标高介于+30.16～+31.47m之间，总体趋势为北高南低。井田内主要河流为涡新河，其支流胜利河、岭孜河、大寨沟、五道沟、白洋沟、洪沟和青龙河等均流入涡新河。上述沟、河流量均受大气降水的影响而随季节性变化。三、气候与气象本井田所在地属大陆与海洋过渡性气候，四季分明，冬冷夏热。该地区每年夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速14.0m/s；年均气温14.0℃左右，最高气温40.0℃，最低气温-17.2℃；年均降雨800mm左右，且雨量在每年的7、8月份最高；全年无霜期在212天左右。四、地震基本烈度根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》的有关规定，本井田所在地的抗震设防烈度为7度。XX大学20XX届本科生毕业设计第6页1.2井田地质特征一、地层本井田为全隐蔽含煤区，钻探所及地层由老到新依次有石炭系、二叠系和新生界。二、构造本井田位于淮北煤田涡阳向斜的东翼，总体构造形态为一走向北东、倾向北西、倾角一般为5°～30°且发育有一系列次级褶曲和断层的单斜。井田内共查出李庄向斜、庚庄背斜、武大寨向斜和石塚背斜等次级褶曲4个。全井田共发现断层109条，其中正断层95条，逆断层14条。若按断层的最大落差大小来分，则有大于等于100m的8条，小于100m而大于等于50m的4条，小于50m而大于等于20m的27条，小于20m的70条。断层的展布方向主要为近东西向和北北西向，其它方向较少。断层主要特征见表1-2-1。本井田的东部岩浆侵入较为严重，一般呈岩脉状和似层状侵入煤系，其中0线以南主要入侵7煤组及其上下层位，且多集中在东部和西南部；0线以北则多入侵7至10煤组，岩体西厚东薄。岩浆所及，往往破坏煤层的结构，使煤的变质程度增高直至质变为天然焦，或使煤层厚度变薄乃至被吞蚀。本井田尚未发现岩溶陷落柱。总体来看，本井田的构造复杂程度为中等。三、煤质本井田可采煤层以中灰、低硫～低中硫、低磷、低挥发份、高熔灰分、中～高热值的贫煤和瘦煤为主，伴有少量焦煤和无烟煤。其中焦煤和瘦煤可作炼焦用煤，贫煤可作动力用煤和民用煤，无烟煤可作民用煤。本井田基岩的风氧化带深度为自新生界底界向下垂深25m。XX大学20XX届本科生毕业设计第7页四、水文地质（一）主要水文地质特征1．地表水体井田内无大的地表水体，流经其中的河流主要有王道沟、白洋沟、涡新河与淝河。涡新河为人工渠，在井田西部经过，流向自北向南，河床宽20m左右，深4～5m；淝河流经井田中部，流向自北向南，河床宽20～40m，深3～4m。上述河流均属淮河水系，为雨源型的间歇性河流，流量受大气降水影响，雨期暴涨，流量猛增，枯水期流量很小，甚至断流。当地最高洪水位为31.05m。2．新生界本井田新生界松散层厚度在290.00～390.00m左右，总体趋势为西厚东薄。按照沉积物的组合特征和含、隔水情况，可将新生界松散层自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含和三隔计3个孔隙含水层（组）和3个隔水层（组）。其中三隔主要由粘土和亚粘土组成，局部夹薄层细、中砂和1～2层部分固结成岩的钙质粘土或亚粘土，底部含较多砾石。该层（组）厚度大，介于10.00～110.00m之间，分布较稳定，隔水性能好，可以阻隔上覆一、二、三含及地表水与下伏基岩含水层（组）间的水力联系，系井田内重要的隔水层之一。3．二叠系本井田二叠纪煤系主要由泥岩、粉砂岩、砂岩和煤层组成。根据地层顺序及其与煤层间的相互关系，自上而下大致可分为上石盒子组砂岩裂隙含水层、下石盒子组7煤顶（底）板砂岩裂隙含水层和山西组10煤顶（底）板砂岩裂隙含水层。尽管上石盒子组砂岩裂隙含水层含水较丰富，但因其下距7煤层约150m左右，故与矿坑联系不密切，系矿井开采的间接充水水源；7、10二煤层顶（底）板砂岩裂隙含水层均位于可采煤层与泥岩之间，岩性、厚度变化较大，且砂岩裂隙发育不均，一般富水性较弱，补给条件较差，以消耗储存量为主，是矿井开采的直接充水含水层。XX大学20XX届本科生毕业设计第8页4．石炭系本井田石炭系太灰岩溶裂隙含水组主要由灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和细砂岩组成，其中含灰岩13层，累厚40m左右。灰岩中充填裂隙较发育，局部具溶蚀现象，钻进过程中多数钻孔在该含水组顶部冲洗液明显消耗，总体富水性弱，是10煤层底板直接充水含水层。但淮北地区太灰岩溶裂隙发育不均，富水性差异较大，部分矿井其富水性可达中等～强。鉴于该组上距10煤层在正常地段为16.11～58.98m，受构造影响处仅为6.17～24.50m，如果直接开采10煤层，绝大部分地段很可能因太灰水压过高而引发底板突水事故。5.另据区域地层资料，本井田的东南部和东北部外围尚有奥陶系（厚度347～377m）和寒武系（厚度大于600m）二富含岩溶裂隙水的含水组存在。6.断层带本井田共发现断层109条，其中正断层95条，逆断层14条。断层落差不等，延展长度不一。从钻孔揭露的情况来看，断层带多见以泥质胶结为主的角砾岩，且在断层带及其附近，闭合状裂隙较为发育，岩芯较破碎，局部泥化强烈，绝大部分钻孔在穿过断层地段的冲洗液消耗不明显，表明其导水性较差。但是，若受采动影响，部分断层有可能被活化而成为导水的重要通道。综上所述，本井田新生界松散层孔隙水对井下开采基本没有影响，但二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水则系矿井开采的主要充水因素。因此，本井田的煤矿床属于水文地质条件中等的裂隙充水矿床。（二）矿井涌水量《安徽省涡阳县刘店煤矿勘探地质报告》采用比拟法预计的一水平（-650m）矿井正常涌水量和最大涌水量分别为450m3/h和610m3/h；采用地下水动力学法预计的一水平（-650m）太灰岩溶裂隙含水组的可能突水量为109m3/h。XX大学20XX届本科生毕业设计第9页目前，本矿井的一水平已调整为-641m，但与-650m相差不大。因此，按照《安徽省涡阳县刘店煤矿勘探地质报告》采用的比拟法和地下水动力学法及其相关参数分别预计的一水平（-641m）矿井涌水量和太灰岩溶裂隙含水组的可能突水量均比原一水平（-650m）的小，但小得不多。为更趋安全，本次设计仍然采用《安徽省涡阳县刘店煤矿勘探地质报告》提供的一水平（-650m）矿井涌水量和太灰岩溶裂隙含水组的可能突水量。然而，考虑到在建设和生产过程中可能受井筒淋水、井下洒水和防火灌浆等因素的影响，矿井的正常排水量和最大排水量分别取500m3/h和660m3/h。五、其它开采技术条件（一）煤层顶（底）板岩石工程地质特征本井田可采煤层顶（底）板主要为泥岩、粉砂岩、砂岩和岩浆岩，局部为炭质泥岩。岩石的单向抗压强度为：泥岩、粉砂岩介于20.0～56.6Mpa之间，细、中砂岩介于60.3～128.4Mpa之间。一般情况下，相同岩石的物理力学性质差异不大，但不同岩石的的力学强度则有所不同，其中砂岩较高，粉砂岩次之，泥岩较低。然而，若受构造或风化作用，各类岩石的力学强度均明显降低。因此，本井田可采煤层顶（底）板主要为坚硬～半坚硬岩类，软岩类次之。按照煤炭科学研究院煤层顶（底）板岩性指标分类：本井田的砂岩属中等稳定型，粉砂岩属中等～不稳定型，泥岩属不稳定型。本矿井的工程地质类型属以坚硬～半坚硬岩类为主的层状矿床，工程地质条件中等。但考虑到淮北矿区各生产矿井煤层顶（底）板中泥岩多遇水软化，强度明显降低，故建议在矿井生产过程中，对这一问题引起足够的重视，认真总结邻近矿井的成功经验，加强对顶（底）板的管理工作，确保安全生产。（二）瓦斯本井田共采集瓦斯样品31个。从瓦斯煤样测试成果来看，可采煤层的瓦斯含量虽有随煤层埋深的增加而增高的趋势，但普遍较低。可XX大学20XX届本科生毕业设计第10页采煤层实