玫瑰营矿矿井初步设计——煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)

玫瑰营矿矿井初步设计——煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

贺赵阳邑阳邑煤矿冶陶徘徊午汲伯延大社前史村南城东武仕水库磁县彭城峰峰矿区王凤煤矿武安市清化王边永年市沙河市大油村新城北康城煤矿陶一煤矿陶二煤矿邯郸市邯郸矿务局户村京北磁山邯长线南和村钢铁厂滏阳河褡西通乐马洺图例新城西光马头午线会河河洺河洺河册井广线市 县市县区界矿务局生产矿井矿井边界勘探区乡 镇铁 路公 路河 流云驾岭扩大区通乐勘探区云驾岭煤矿郭二庄煤矿河北工程大学毕业设计说明书 7 图 11 交通位置图 、自然地理条件 矿井北部以煤层风氧化带为界；南部以 550m标高水平为界；西部以井田 F1断层为界；东部以 F5 断层及玫瑰营村为界。 井田南北长 3 ㎞，东西宽 ㎞。 呈南 北向近似长条形，有效面积 ㎞ 2。 、地形条件 矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，属山间平原地貌，地形微向东倾斜。 北 洺 河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高，最高标高达 ，河床及其以南地势低缓，最低标高为 ，最大高差。 矿区范围内全为新生界近代和下更新统松散沉积物所覆盖。 除现代河谷和黄土分布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。 在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可 达 ，由红色粘土及砂充填。 、气候条件 本区为温带大陆性气候，四季分明，春旱、夏热、秋雨、冬寒，根据武安市气象站资料统计，年降雨量介于 1472mm（ 1963 年）～ 135mm（ 1966 年），平均降雨量 600mm，最大月降雨量 1026mm（ 1963 年 8 月），降雨多集中在 9三个月。 年蒸发量 20xxmm 左右。 平均气温 ℃ ,最高温度 ℃ (1968 年 6 月11 日 )，最低温度 ℃ (1967 年 1 月 15 日 )。 降雪及冻结日期自 11 月中旬至次年 3 月初，约 90 余天，最大冻结厚度 41cm。 平均风速 ，最大风速，风向北东，北北东居多。 河北工程大学毕业设计说明书 8 、地震条件 据河北省历史地震资料，历史上有记载并影响到本区的地震有： 1314 年 10月 5 日在涉县、武安（北纬 36176。 5′，东经 113176。 8′）发生 6级地震，地震烈度 8176。 ，坏官民庐舍，涉县死 326 人，武安死 14人。 1708 年 10月 26 日在永年（北纬 36176。 7′，东经 114176。 7′）发生 级地震，地震烈度 7176。 ，震倒城垛数十处，坏民舍无数，人多露宿。 沙河县同年地震。 1805 年在邢台（北纬 37176。 1′，东经 114176。 5′）发 生 5级地震，地震烈度 6176。 ，屋有坏者，沙河县亦震。 1830 年 6 月 12 日在磁县（北纬 36176。 4′，东经 114176。 2′）发生 级地震，地震烈度 10176。 ，山崩地裂，涌出黄黑沙土，井水浸溢，漳、洼两河涸，房屋倒塌十之八九，达 20 余万间，压死 5485 人。 受波及的武安县房屋倒塌无数，城垣坍塌，半成废墟。 地震波及邯郸、武安、广平、肥乡、永年、馆陶等县。 1966 年 3 月 8 日 5 时 29 分，在河北省邢台地区隆尧县东的马兰、白家寨一带，发生 级强烈地震，震源深度 10 公里，震中烈度为 9 度强。 极震区面积 300 平方公里。 继这次 地震之后， 3 月 22日在宁晋县 东汪镇 分别发生了 级和 级地震各一次，地震震源深度 9公里，震中烈度为 10 度 ，极震区面积约 137 平方公里，东汪镇一带房屋几乎全部塌平，地裂冒水，村内外宽大裂缝纵横交错，裂缝宽 以上，绵延数十米至数公里不等。 沙河县以褡裢、显德旺等地较重，倒房 394 间，严重破坏 324 间，山区有 6 处大滑坡， 3 月 26 日在老震区以北的束鹿南发生了 级地震， 3 月 29日在老震区以东的巨鹿北发生了 6级地震。 从 3月 8日至 29日在 21天的时间里，邢台地区连续发生了 5 次 6级以上地震， 此次地震一直延续到 5 月 15日， 级以上地震达 10 次之多。 这一地震群统称为邢台地震。 1972年 10月 12日 7时在沙河县西秦庄公社樊下曹一带（北纬 36176。 ′，东经 114176。 ′）发生 级地震，地震烈度 6176。 ，先听到爆破声大的巨响，随即感到地面上拱，激烈跳动，房屋个别倒塌，余震持续到 10 月 18日。 河北工程大学毕业设计说明书 9 第 节 井田地质特征 、地质特征 本区基本为一单斜构造，以断裂为主，伴随有宽缓的波曲和火成岩的侵入，地层在第 17 勘探线以北近南北走向，向西倾斜。 17 勘探线以南走向转为北东，向南东倾斜。 地层倾角 11176。 ～ 20176。 左右。 对 2和 4煤回采影响最大的是断层。 该区断层大部分为高角度的正断层，断层倾角一般为 50176。 ～ 70176。 以断层走向论，断层基本都为北西走向。 本井田共有五条大断层，其中 F1 和 F5 断层横贯整个井田，其余三条断层都在井田内歼灭。 火成岩主要入侵煤层是 9，对 2和 4煤基本没有影响。 该井田位于太行山脉与华北平原间的低山丘陵地带，武安盆地的西部，呈现山前过渡平原的地形特征，北洺河由西向东横穿井田中部。 河床两岸地形各异。 最高标高，最低标高 ，高差。 该区井田为 全掩盖区，经钻孔地面调查及井巷工程的揭露，地层自老至新有：奥陶系、石炭系、二迭系及新生界。 现由老至新分述如下： 1) 奥陶系中统 灰、深灰色石灰岩及角砾状石灰岩、致密、质较纯裂隙发育。 2）中石炭统本溪组 本组主要为黑灰色、深灰色粉砂岩，夹 56层薄层石灰岩，其中以伏青、大青、本溪三层较稳定、粉砂岩中含植物化石。 石灰岩中含海百合茎礁科等动物化石。 含煤 1014层可采及部分可采者有 9等 6层，局部夹落层细粒砂岩。 底部为一层含鲕粒铝土泥岩。 3）上石炭统太原组和山西组 主要为灰、浅灰、 灰黑色中细粒砂岩及粉砂岩、粉砂岩含鲕状结构。 含煤 23层。 1号煤及 2号煤为可采和部分可采煤层。 1号煤和 2号煤层位有火成岩侵入。 4）下石河子组 底部为深灰色中粒砂岩含云母碎片俗称骆驼脖砂岩厚度变化大，向上为灰、灰河北工程大学毕业设计说明书 10 绿色粉砂岩及铝土质泥岩富含铁质鲕粒尤以上部更为发育具标志作用。 4）上石河子组一段 以灰，灰绿及紫花斑色含植物化石粉砂岩为主。 局部铝土质间夹数层灰，灰绿色中细粒砂岩，中上部有中性火成岩侵入。 5）上石河子组二段 以灰白色浅灰色中厚层状含砾砂岩 23组，间夹暗紫色花斑色粉砂岩及灰色细粒砂岩底部砂岩一 般较厚约 40米，具磨圆度差，分选不良等特点，上部与中部火成岩侵入。 6）上石河子组三段 紫花斑色及绿灰色粉砂岩为主。 局部夹不稳定绿灰色中粒细砂岩，底部为一层中粗粒砂岩，在下部有中性火成岩侵入。 7）上石河子组四段 上部以紫红色粉砂岩为主颜色较深俗称 猪肝色 中部含 23层绿灰色中厚层状含粒砂岩，多含肉红色及石底部常为一层粗粒砂岩，底部局部地段也有中性火成岩侵入。 8) 石千峰组 以紫红色含钙质结核的粉砂岩为主。 局部为灰绿色夹紫色细粒砂岩薄层，底部常为一层含砂岩，本段上部剥蚀仅见泥灰岩以下一段。 9) 新生界 主要为灰色，肉红色石英质，石灰质卵石及粘土，亚粘土组成。 厚度变化大，50米以上以卵石为主。 以下以粘土和亚砂土为主。 、地质构造 井田为单斜构造，以断裂构造为主，伴有宽缓的褶曲及火成岩侵入。 矿井地质构造复杂，井田地质类型为三类三型。 地层走向近南北，倾向向东或向东南倾斜，倾角 10— 30186。 断层基本为高角度正断层，断层面倾角一般 50— 70186。 ，以NW 为主，断层面一般不宽，井田南部断层较多且落差大，北部构造相对简单，大中型断层一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。 小构造比较发育，走向与其邻近的大中型 断层基本一致，但延伸不远即消失。 河北工程大学毕业设计说明书 11 、水文地质 井田内含水层自下而上有奥灰强含水层，厚度大，富水性较强；大青灰岩含水层厚度 5— 6m，为较强含水层；伏青灰岩含水层厚度 左右，为较强含水层：野青灰岩含水层含水性差，一般不含水；山西组砂岩含水层厚 ，含水性弱到中等；上石盒子组细砂岩以上含水层厚度大于 100m，虽含水性不强，但静储量比较大；第四系砂砾石层最厚 94m，一般 50— 60m，富水性较强。 矿井正常涌水量 340m179。 /h，且主要集中在井底车场附近 P2S 地层。 开采 2 号煤层主要受山西组 2 号煤层 顶板砂岩水影响，因水量较小，影响不大。 矿井水文地质类型为中等。 第 节 煤层特征 、煤层 本区石炭、二迭系煤系地层总厚度 210m。 含煤 11— 16 层。 煤层总厚度约15m，可采或部分可采煤层有 9 等七层。 其中以 4 号煤层为矿井主采煤层。 9 号煤层为下组煤，因受奥灰水威胁，故暂不可采。 各煤层变质程度较高，煤种牌号为无烟煤。 、含煤性概述 本井田含煤地层主要为石炭系太原组和二迭系本溪组为主要含煤地层，总厚度为 250 米左右。 两组含煤 14－ 16 层。 厚度可达 15 米。 1） 太原组 主要为灰、浅灰、灰黑色中细粒砂岩及粉砂岩、粉砂岩含鲕状结构。 含煤 23层。 1号煤及 2号煤为可采和部分可采煤层。 1号煤和 2号煤层位有火成岩侵入。 2） 本溪组 本组主要为黑灰色、深灰色粉砂岩，夹 56层薄层石灰岩，其中以伏青、大青、本溪三层较稳定、粉砂岩中含植物化石。 石灰岩中含海百合茎礁科等动物化石。 含煤 1014层可采及部分可采者有 9等 6层，局部夹落层细粒砂河北工程大学毕业设计说明书 12 岩。 底部为一层含鲕粒铝土泥岩。 、煤层分述 1) 2 号煤层 2煤层赋存稳定 ,井田内全部可采。 巷道及钻孔揭露煤层厚度为 ，平均煤层厚度 左右，属厚煤层，煤层结构复杂，为稳定性煤层。 中下部夹— ，煤层倾角 10～ 30186。 上距 1 号煤 15— 20m，下距 4号煤层平均距离为。 2)4 号煤层 4＃ 位于野青灰岩之下，上距 2号煤层 ，煤层厚度 — ，平均厚度。 煤层不稳定，结构简单，井田内部全部可采，上距 2煤最小距离为，最大距离为 、井田煤质特征 该井田含煤 2 层 ,煤层总厚度约 ，其中以 4 号煤层为矿井 主采煤层。 2煤层，黑色，以镜煤为主，亮煤次之。 煤层厚度 ～ m，平均 m。 煤层结构复杂，中下部有一层夹矸，厚度 ～ ，平均 m，夹矸岩性为粉砂岩，局部变相为炭质泥岩。 煤层普氏硬度。 伪顶：煤层上部有一层 ，灰黑色，含炭质，泥质胶结，局部变相为炭质泥岩。 直接顶：粉砂岩，厚度 ，灰黑色，含黄铁矿及云母碎片，局部变相为细粒砂岩。 老顶：细粒砂岩，厚度 ，灰色，石英为主，长石次之，个别地段变相为中粒砂岩。 从各煤层煤质资料整理的结 果，按照煤矿储量规范方案来看，挥发分个别低于 10％，一般在 10％－ 14％左右，其粘结性多为粉状和粘着，胶质煤层厚度为零，测定曲线类型皆为平滑下降，皆为贫煤。 煤的分带现象不甚明显，亦无一定规律。 河北工程大学毕业设计说明书 13 、可采煤层的煤质指标特征 大煤层（ 2号煤）煤质的基本特征是水分较低，一般平均为 ；灰分较高，一般在 － ；挥发分的含量稍低为 左右，在井田西部较高为 ，因而大煤层属于低硫煤。 与此相反，含磷量较高为 ，固定含炭量较低，发热量在 8400－ 8500 之间。 从煤的胶结性来看，收缩度 XMM 平均为 11，而胶质层厚度为零，曲线类型为光滑下降，粘结性为粉状至粘着。 因此大煤的物理特性一般，呈金刚光泽或半金刚光泽，断口为半贝壳状。 煤岩条纹不甚明显，煤的比重为－。 野青煤胶结性来看，收缩度 XMM 平均为 13，而胶质层厚度为零，曲线类型为光滑下降，粘结性为粉状至粘着。 因此野青煤也为贫煤。 煤的物理特性呈金刚半金刚光泽，断口为半贝壳状。 煤岩条纹不甚明显，煤的比重为。 山青水分平均为 ，灰分为 挥发分为 ，固定炭为 ，硫分，磷分 ，发热量平均为 8324，煤的胶结性指数，收缩度 XMM 为 8－ 17，胶结层厚度 YMM 为 0，粘结性亦为粉状至粘着，煤的物理特性于野青相似，煤的比重为 ，按主要指标挥发分在 10－ 14 之间皆为贫煤。 河北工程大学毕业设计说明书 14 第 2 章井田境界及储量 第 节 井田境界 矿井北部以煤层风氧化带为界；南部以 550m标高水平为界；西部以井田 F1断层为界；东部以 F5 断层及玫瑰营村为界。 井田南北最大宽度为 ㎞，最小宽度为 ㎞，平均宽度为 ㎞。 东西最大长度为 ㎞，最小长度为 ㎞，平均长度为 ㎞。 呈南北向近似长 条形，有效面积 ㎞ 2。 第 节井田工业储量 本井田的储量是按块段结合等高线法计算的，其中的块段是以等高线，境界线，级别线，地质剖面线划分的。 平衡表内最小的可采厚度为 米，灰分小于 40%。 对于厚度在 米及灰分在 4050%的煤层列在平衡表外， 以下的煤层不计入工业储量。 9 号煤层为下组煤，因受奥灰水威胁，在目前的技术条件下暂不可采，故也不计入工业储量。 其储量计算方法如下： 将井田划分为三个部分计算储量： 第一部分的平均倾角和投影面积为： α ＝ 11176。 S 投 ＝ ㎜ 2 计算的实际面积为： S 除 ＝ ㎡ 第二部分的平均倾角和投影面积为： α＝ 27176。 S 投 ＝ ㎜ 2 计算的实际面积为： S 除 ＝ ㎡ 第三部分的平均倾角和投影面积为： α＝ 176。 S 投 ＝ ㎜ 2 计算的实际面积为： S 除 ＝ ㎡ 河北工程大学毕业设计说明书 15 第四部分的平均倾角和投影面积为： α＝ 17176。 S 投 ＝ ㎜ 2 计算的实际面积为： S 除 ＝ ㎡ 井田的全部实际面积为： S= ㎡ 井田的工业储量为： Q=S**= 田的可采煤层为 4煤，其工业储量为 第 节 井田可采储量 井田的可采储量为： Zk＝ (ZP)*C (Z 为工业储量， P 为煤柱损失量， C取 ) 在 本设计中 P 的损失考虑以下几方面的因素： (1) 断层煤柱损失。 由于 F2 、 F3 断层的落差都小于 50 米，所以要留设计 30米的保护煤柱。 F4 断层落差大于 50 米，要留 50 米的保护煤柱。 F2 断层煤柱损失 = *25**= F3 断层煤柱损失 = *25**= F4 断层煤柱损失 = *25**= (2) 井田边界煤柱损失。 该 井田东部以 F5 大断层及玫瑰营村庄为边界留保护煤柱 50 米，井田东部以 F1 大断层 为边界留 50 米的保护煤柱，其他边界留20 米保护煤柱。 F1 断层煤柱损失 =*25**= F5 断层煤柱损失 =*25**= 井田边界煤柱损失 =*25**= (3) 工业广场。 在本设计中，综合考虑各种因素， 将工业广场设计在井田中部。 矿井工业场地占地指标表 井 型 大 型 井 中型井 小 型 井 生产能力（万吨 /年） 1 150、 180、240 4 60、 90 1 230 占地指标（公顷 /10 万吨） — — — 河北工程大学毕业设计说明书 16 三下保安煤柱设计时 ,在峰峰矿区岩层移动角如下： 边界角δ 0=γ 0=58176。 β 0=58176。 移动角δ =γ =73176。 β =73176。 松散移动角 58176。 α 煤层真倾角（本矿井平均倾角为 11176。 ） 在井田开采初期 , 由于工业广场范围内布置主、副井、洗 煤厂和其他相关的建筑，根据下表确定工业广场面积为 600 300=180000m2（设计生产能力为 180万吨，占地指标为 ,满足要求） ,洗煤厂根据矿井生产能力，可得其占地指标（ 公顷 /100 万吨。