下石节煤矿4-2、3煤开采设计毕业论文

下石节煤矿4-2、3煤开采设计毕业论文目录第一章井田地质概况 (1)1.1 井田位置及交通 (5)1.2 井田境界及储量 (7)1.3 井田地层及地质构造 (14)1.4 煤层赋存特征及开采技术条件 (19)1.5 井田勘探类型及勘探程度评价 (28)第二章矿井工作制度、生产能力及服务年限 (29)2.1 矿井工作制度 (29)2.2 矿井生产能力及服务年限 (30)第三章井田开拓 (31)3.1 井筒形式、数量及位置确定 (31)3.2 开采水平的划分及布置 (37)3.3 井底车场 (40)3.4 方案比较、确定开拓系统 (42)第四章采矿方法 (47)4.1 采区概况及地质特征 (47)4.2 采区的划分 (48)4.3 采区巷道布置 (49)4.4 采区生产安排 (49)4.5 巷道掘进 (50)4.6 采矿方法 (54)4.7 工作面设备确定 (57)4.8 劳动组织 (58)4.9 技术经济指标分析 (59)第五章矿井通风与安全 (60)5.1 影响矿井通风安全的因素 (60)5.2 矿井通风系统 (61)5.3 灾害防治及安全设备 (68)第六章矿井主要设备 (71)6.1 辅助提升设备 (71)6.2 主运输设备选型 (73)6.3 矿井通风设备 (76)6.4 矿井排水设备 (77)6.5 矿井供电设备 (78)第七章环境保护 (80)7.1 环境现状及地面保护物概况 (81)7.2 主要污染源及污染物 (82)7.3 资源开发对生态环境影响与评价 (84)7.4 资源开发环境损害控制与生态重建 (85)7.5 矿区环境保护与生态重建投资估算 (87)7.6 主要结论 (88)附图1、煤矿开拓平面图2、煤矿开拓剖面图3、采煤方法图4、采区配置及机械配置图5、采区巷道布置剖面图第一章井田地质概况1.1井田位置及交通1.1.1交通位置下石节井田地处黄~陇侏罗纪煤田焦坪矿区西南部，鄂尔多斯台向斜的南缘，行政区划分隶属于省市耀县瑶曲乡，位于市耀县北部，距市区约54km，井田中心的地理坐标为东经108°51ˊ，北纬35°13ˊ。

围东止荒草湾~上石节一线煤层露头，西到断头川北侧的4-2#煤层露点边界线，南与家山井田接壤，北与崔家沟井田隔七十桥背斜相望，其走向长度约为4.0km，倾斜宽度约为3.3km，面积约为13.2km2。

下石节煤矿交通方便，咸铜铁路梅七支线<梅家坪至前河镇>经过附近瑶曲镇，矿专用铁路线长2.5km，接轨于瑶曲车站，铜瑶公路直达矿区与210国道相接，矿区公路在金锁关与西<安>包<头>公路相接1.1.2地形地貌下石节井田位于石川河上游源头地带，其河流主要为断头川河和草滩河。

地表沟谷纵横，山峦叠嶂，最高处为三棱山，海拔1654米，最低处为瓦窑河下游，海拔1300米，相对高差为354米。

第四纪黄土覆盖面积较小，一般仅见于山顶和沟谷的底部，且多为农业垦殖区，山坡地带岩石裸露，大多为森林覆盖，苍松翠柏，郁郁葱葱。

总之，地形复杂，地表高差悬殊，特别是巨厚的砾岩层常形成悬崖峭壁，更有潺潺流水和小瀑布，形成绮丽壮观的自然景观。

1.1.3气象及水文情况本区属于温带大陆性半干旱气候，四季分明，多季候风，雨雪不够充沛，蒸发量大。

雨季多集中于7、8、9三个月。

依据宜君县气象站观测资料，可知本区降雨量年最大748.6mm，日最大87.1mm，最大冻土深度33cm最多风向NW，最大风速19.0m/s 平均相对湿度58.0%，气压854.0—868.3 Mb，极端气温最高31.6度，最低-19.6度。

本区地震烈度7°。

交通位置图图1-11.1.4矿区概况井田围煤炭的开采历史悠久，明清时期已有小煤窑露头开采，报废老窑23个，开采围大小不等，大者数万平方米，小者只有数百平方米，开采深度一般不超过100m，多因煤层自燃、水大和瓦斯事故停产关闭。

目前矿井浅部尚有15个小煤窑生产，其中规模最大的是耀县荒草湾煤矿，开采围约0.8 km2，生产能力约5万t/a，还有下石节煤矿和石窑沟煤矿。

根据调查情况，小煤窑开采方式均为峒式穿采。

采高一般为4~8m，资源回收率在10%~20%之间。

由于小煤窑均处于井田的浅部，一般有以下特点：一、地质构造简单，未见较大的断裂和褶皱，煤层倾角较大，一般在10°~15°，大者可达20°以上，煤层厚度3~15m，但多有风化现象。

二、大多数发生不同程度的煤层自燃发火。

三、在生产过程中遇到过旧老窑采空区，一般无大量积水，现生产小煤窑的涌水量一般为10~15 m3/d。

四、小煤窑的瓦斯涌出量与开采深度有关，开采深度大于百米者，可达2~3m3/min，小于百米者多在1m3/min左右。

小煤窑生产的最大危害是引起煤层自燃发火和老窑有害气体聚积，小煤窑的开采给大矿的安全生产带来一定的影响，对煤炭资源的利用，采掘工程布置，通风以及下分层开采均造成不少困难。

下石节井田地面，在草滩川和断头川分布有草滩村、新民村、等小村落，除此之外，未发现有文物古迹和其他重要建筑物和构筑物。

1.2 井田境界及储量1.2.1 井田境界下石节煤矿矿井西部与家山平峒为界，其余皆以煤层露头和无煤区为自然境界。

审批中指出：炭科湾斜井位于家山平硐开采的上部，因下石节煤矿过去开采工程量比较大，故划归家山平硐开采比较合理，因此下石节煤矿井田走向长度变为4.0km，倾斜长度为3.3km，面积为13.2 km2。

在下石节井田+950m水平的上部有石尧沟煤矿和耀县煤矿正在生产，生产情况不明，其中石尧沟煤矿越界开采。

井田南部与家山煤矿相邻，家山煤矿于1979年建成投产，生产能力150万t/a，目前，正在向二水平延伸。

北部与崔家沟煤矿相邻，崔家沟煤矿于1958年开工建设，设计生产能力150万t/a，2002年实际生产原煤110万t，井田关系相邻矿井位置见图1.2.2 储量矿井设计储量：工业储量6869.29万t，其中A+B级为3670.06万t，C级为3199.23万t； 4-2#煤层工业储量4183.63万t，可采储量3462.04万t；4-1#煤层工业储量123.08万t ；3-2#煤层工业储量2562.57万t ，可采储量为2197.89万t 。

附：储量计算表 表1-1 永久煤柱储量计算结果表 表1-2井田工业储量汇总表 表1-3 矿井可采储量汇总表 表1-4相邻矿井位置图 图1-2陈家山井田下石节井田崔家沟井田焦 坪 井田瑶曲煤矿 石尧沟煤矿相邻矿井关系示意图储 量 计 算 表 表1-1永久煤柱储量计算结果表表1-2井田工业储量汇总表表1-3矿井可采储量汇总表表1-41.3 井田地层及地质构造1.3.1 井田地层井田地层由老到新分别是上三叠统延长群(J3y),下侏罗统富县组（J1f），中下侏罗统组（J1-2y），中侏罗统直罗组（J2z），下白垩统志丹群（K1z），及第四系（Q）。

一、上三叠统延长群(J3y)：为本区含煤地层的基底，钻孔揭露其表部10~30m，岩性为灰~深灰色粉、细砂岩互层，夹煤线及泥岩薄层，含植物化石及黄铁矿结核。

二、侏罗系（J）假整合沉积于三叠系之上，由底部花斑泥岩，中部煤系和上部砂岩组成，厚度90~180m，一般在140m左右。

1、下侏罗统富县组（J1f）：假整合沉积于延长群之上，岩性为紫杂色花斑泥岩，局部相交为灰绿色粉砂岩及砂质泥岩，团块状具滑面。

常见鲕状结构，厚0~37.20m，一般4~15m，厚度变化较大，分布较普遍,2、中下侏罗统组（J1-2y）：连续沉积于富县组之上。

为本区含煤地层。

由深灰~灰黑色粉砂岩、砂岩、泥岩、煤层所组成，含植物化石及黄铁矿结核和1#、2#、3#、4#四个煤层。

含煤总厚度一般3-10m，最厚可达15余m。

其中，4-2#煤层为主要可采煤层，3-2#为局部可采煤层。

1#、2#煤层不可采，本组厚度43.75~172.06m，一般为60~110m。

3、中侏罗纪直罗组（J2z）：连续沉积于组之上。

由紫杂色粉砂岩和中粗粒砂岩所组成。

粒度自下而上由粗变细，底部为含砾粗砂岩，胶结松散。

局部含油，厚度在21.98~106.89m之间，一般60~80m，具有背斜薄、向斜厚的规律。

三、下白垩统志丹群（K1z）仅保存有宜君组、洛河组和环河华池组，厚度一般200~300m，最厚者519.05m，最薄者仅为60.18m。

1、宜君组（K1z）：为紫杂色砾岩，夹含砾粗砂岩，砾石成分多为石灰岩，次为石英岩及其他岩块，粒径一般10~50mm，泥钙质胶结，厚度2.09~25.88m，一般厚10~20m。

2、洛河组（K1z2）：由紫杂色砾岩和砖红色砂岩所组成，上部以巨厚层状的砾岩为主，夹厚层状含砾砂岩，砾岩成分多为石灰岩，次为石英岩及其他岩块，粒径一般30~100mm，下部以中粗砂岩为主，夹厚层砾岩。

砂岩是大型斜层理，泥质胶结，一般厚度200m左右。

3、环河华池组(K1z3)：仅在山梁地段局部残存，岩性主要为灰紫色，杂色的粉砂岩及细砂岩，最大残存厚度211.65m。

四、第四系（Q）：不整合的覆盖在其他时代的岩层之上，在山坡主要为腐殖土，厚度0~2m，山顶多为黄土，厚度较大，河谷多为卵石层，一般厚度3~5m，最大11.30m。

附综合地质柱状图图1-3图1-3综 合 柱 状 图1.3.2 构造一、区域构造特征黄陇侏罗纪煤田焦坪矿区位于鄂尔多斯台向斜的东南缘，综观其构造形态为一向北西倾斜的波状单斜构造，其上发育了一系列北东向的褶皱构造，二者相互交织，长期发育，对该区煤层的形成、赋存起着重要的控制作用。

北东向褶皱主要有三关庙背斜、走马湾背斜、骆驼巷向斜等。

北东向褶皱的排列顺序的斜列式说明了其逆时针方向的扭动性质。

北西向褶皱主要有背塔向斜、阳沟背斜、南塔背斜、崔家沟向斜、土谷梁向斜、杏树坪向斜、七木桥背斜、杜树峁背斜、衣食村向斜等。

北西向褶皱排列的斜列形式，以及其由东而西，褶皱深部愈益不甚明显的特征，说明了其顺时针方向的扭动性质，同时也由于受到区域应力场的逆时针扭动作用的影响，多偏转北西西向。

从沉积特征分析，本区北东向和北西向褶皱构造的形是长期性发育的特点，在成煤之前已存在。

成煤期间同沉积褶皱的性质又十分的明显，成煤期后仍继续发展，只是晚期燕山运动使北东向褶皱相对强化，因而在褶皱表现形式上显示了居主导地位。

二、井田构造特征下石节井田受区域地质构造的控制，总体构造为一向北西倾斜的单斜构造，深部以新民村向斜为主体，呈一向斜构造。

断裂构造不甚发育，但在主体构造上发育了次级褶皱构造，并伴随小型断裂构造和起伏变化现象，总观，本井田构造较为简单。

1、单斜构造井田浅部为一向北西倾斜的单斜构造，煤层倾角一般为5-19°，局部有起伏变化，沿煤层走向发育一煤层变化带，倾角一般在20°以上，最大可达30°以上，裂隙发育，并伴有小型断裂构造。