上桥煤矿180万吨开拓方案设计

一、指导思想毕业设计师安全专业学生一项实践性的教学环节，通过开拓方案设计将所学的理论知识，尤其是将矿井设计原理设计程序和设计方法等知识点融会贯通于实践的综合性的学习过程，为学生进行本科毕业设计以及毕业后从事矿井设计矿井建设和生产工作打下一定的基础。

二、目的通过开拓方案设计要求达到下列目的1系统地运用所学的理论知识2掌握矿井开拓方案设计的步骤和方法3熟练掌握方案比较法在开拓设计中的应用4提高和培养学生分析问题解决问题的能力5提高和培养学生文字编写计算和应用CAD绘图的能力。

三、设计任务1编写开拓方案设计说明书一份（40～50页左右，每页不少于400字）2设计图纸部分：开拓平面布置图剖面图（平面图1：2000 剖面图1：2000）上桥煤矿180万吨开拓方案设计目录第一章矿区概述及井田地质特征 (3)第一节矿区概述 (3)1.1.1矿井位置，范围 (3)1.1.2交通条件 (3)1.1.3 地形地貌 (4)1.1.4 矿区交通位置图 (4)1.1.5 工农业生产情况 (4)1.1.6 矿区气候 (4)第二节井田地质特征 (4)1.2.1井田地质构造 (5)1.2.2 井田煤系地层概述 (6)1．二叠系下统山西组（P1S） (6)2．二叠系下统下石盒子组（P1X） (7)3．二叠系上统上石盒子组（P2S） (7)1.2.3 岩浆侵入活动和岩溶塌陷现象 (7)1.2.4井田的水文地质特征 (8)2．含隔水层特征 (8)（一）新生界松散层含、隔水层（组） (8)（二）二迭系主要可采煤层（组）间含、隔水层（段） (11)（三）太原组石灰岩岩溶裂隙含水层（段） (12)（四）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段） (13)第三节煤层特征 (15)1.3.1煤层埋藏条件 (15)1.3.2煤层群的层数 (15)1.3.3 煤层的围岩性质 (18)1.3.4煤的特征 (18)第二章井田境界和储量 (19)第一节井田境界 (19)2.1.1井田四周境界 (19)2.1.2 开采上限的确定: (19)2.1.3 井田长度: (21)第二节矿井工业储量 (21)2.2.1 井田勘探类型,钻孔及勘探线分布情况,储量等级的圈定 (21)2. 地质储量和工业储量 (22)第三章矿井工作制度设计生产能力及服务年限 (26)第一节矿井工作制度 (26)第二节矿井设计生产能力及服务年限 (26)3.2.1 确定矿井的年生产能力 (26)3.2.2 矿井服务年限 (27)第四章井田开拓 (29)第一节矿井开拓的基本问题 (29)4.1.1井田开拓方式 (29)4.1.2井口位置和数量 (29)4.1.3开拓水平及采区划分和开采方式 (30)4.1.4主要巷道布置 (31)4.1.5 主要巷道设计 (32)4.1.6工业广场压煤量计算 (35)第二节巷道布置 (35)4.2.1井田开拓方案比较 (35)4.2.2 技术分析 (37)4.2.3 经济分析 (38)第三节井底车场设计 (40)4.3.1 设计原始条件 (40)4.3.3 (46)4.3.4 井底车场调室设计. (49)4.3.5井底车场巷道断面设计: (52)4.3.6井底煤仓设计 (54)第四节井筒设计 (55)4.4.1 井筒设计一般问题 (55)4.4.2 井筒及井筒特征、用途和装备 (56)第五节大巷运输及设备 (61)4.5.1煤炭运输方式的选择 (61)4.5.2 运输设备的设计与选型 (63)4.5.3 辅助运输方式及设备 (63)4.5.4大巷运输设备的确定 (63)4.5.5 辅助运输设备的选型 (64)第一章矿区概述及井田地质特征第一节矿区概述1.1.1矿井位置，范围上桥煤矿位于安徽省宿州市埇桥区祁县镇，西寺坡镇和固镇县湖沟区境内，东以33勘探线与龙王庙勘探区毗邻；西以F22断层与淮北矿业集团祁南煤矿分界；南起二叠系山西组10煤层露头；北至32煤层—800米水平地面投影线为界，东西长约9km，南北宽约3.5—5km，矿井面积35.427平方米。

地理坐标：东经117°02′49″-117°10′18″北纬33°22′45″-33°26′53″主井坐标：X=3700390.000 Y=39508540.000副井坐标:X=3700420.000 Y=39508455.000回风井坐标:X=3697737.000 Y=39508870.001.1.2交通条件：京沪铁路、宿—固公路从本区东北通过，宿—蚌公路206国道经由井田西侧，矿井专用公路6.5公里与206国道相连，青（疃）—芦（岭）矿区铁路从井田北通过，矿井专用铁路线807公里连接青芦线，浍河从井田西南部穿过，流经本井田约10km，常年通航，交通十分便利。

1.1.3 地形地貌：本井田地处淮北平原中部，地势平坦，地面标高+17.02—+22.89m 左右，一般在+21.00m，井田西北、东北地势略比东南高。

1.1.4 矿区交通位置图：本矿井交通极为便利，京沪铁路从本区东北通过，北距宿州站约20公里，东距芦岭站1.5公里；206国道宿（州）蚌（埠）段从本区西侧通过，公路通徐州、阜阳、淮北、蚌埠等地；矿井内有淮河支流浍河通过，乘船可进入淮河和洪泽湖。

1.1.5 工农业生产情况：村庄和人口稠密，浍河是区内最大地表水体，也是农业灌溉的主要水源，由于浍河沿岸的煤矿长期把未经净化的差并含有大量煤粉及其他杂质的地下水）排到河内后，造成了河废水（矿化度高、硬度大、水质水严重污染，使河水变质，无法饮用。

1.1.6 矿区气候：年平均温度：14—15摄氏度，最高40.2摄氏度；最低—20.6摄氏度年平均降雨量：1260mm，最大降雨量1420mm，最大风速18m/s，春季多东北风，夏季多东—东南风，冬季多北—西北风冻结期一般自每年11月中旬至次年3月下旬。

第二节井田地质特征图1-1 宿县矿区构造纲要示意图1.2.1井田地质构造：1.2.1.1井田的地形：上桥煤矿位于淮北煤田宿县矿区宿南向斜内。

宿南向斜的大地构造位置属徐淮隆起的徐宿坳陷区的南部，其主体构造表现为向斜断块形态，故宿南向斜为一由掀斜块段控制而东翼又为后期逆冲构造切割的不完整向斜，向斜轴向近南北，东翼受西寺坡逆冲断层由东向西推覆挤压影响，浅部地层倾角较大，并发育有一系列逆断层；西翼构造较为简单，地层倾角较平缓，断层稀少（图1-1）。

宿南向斜东南部中生代岩浆岩活动较为强烈，侵入层位主要为6、7、8、9、10煤层，其中对10号煤层影响较大。

从向斜东南部到西北部，从下部煤层到中部煤层，岩浆侵入有逐渐减弱的趋势。

1.2.1.2井田的勘探程度：上桥煤矿位于宿南向斜的东南端，属宿南向斜的东南翼，其构造形态基本为一走向近东西、倾向北、倾角为10-15度左右的单斜构造，并在其上发育有次一级褶曲和断层。

地质精查阶段在区内查出褶曲2个、断层15条（不含龙王庙勘探区内的F16和F20）。

地震补勘阶段在补勘范围内查出褶曲一个，组合断层45条，其中落差5m以下的为22条。

本次在原地质精查报告的基础上，结合建井地质资料，对地震补勘所组合的断层进行了充分研究，考虑到二维数字地震的分辨能力和测线网度的限制，对地震所发现的落差小于5m的小断层一般未予组合利用，对落差较大的断层在确认存在断点的基础上进行了合理组合，全区共查出褶曲2个，断层20条。

查出的褶曲为魏庙断层以南的马湾向斜及魏庙断层以北浅部的圩东背斜。

在查出的20条断层中，按断层性质分：正断层13条，逆断层7条。

按断层落差分：落差大于或等于50m以上的断层7条，落差在50～30m之间的断层3条，落差30～20m之间的断层3条，落差在20～10m 之间的断层6条，落差在10～5m之间的断层1条。

按断层走向分：走向北东或北北东的断层9条，走向北西的断层5条，走向近南北的断层4条，走向近东西的断层2条。

1.2.2 井田煤系地层概述：本区含煤地层为石炭二叠系，石炭系暂未作勘探对象。

二叠系含煤地层为山西组、下石盒子组、上石盒子组，其总厚大于788米，共含煤10～30余层，其中可采者有14层，可采煤层平均总厚15.15米。

由老到新分述如下：1．二叠系下统山西组（P1S）本组下界为石炭系太原组一灰之顶，其间为整合接触，上界为铝质泥岩下砂岩之底。

地层厚度为100～135米，平均124米。

含11、（不可采）10（可采）两个煤层。

其岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成，下部（11煤下）以深灰-灰黑色粉砂岩为主，局部地段夹灰色细砂岩；中部（11～10煤间）以粉砂岩和砂泥岩互层为主，上部（10煤以上）由砂岩、粉砂岩和泥岩组成。

2．二叠系下统下石盒子组（P1X）本组下界为铝质泥岩下分界砂岩之底，与山西组呈整合接触，上界为K3砂岩之底。

地层厚度为205～245米，平均234米。

含4、6、7、8、9五个煤组十余层煤，可采者为60、61、62、63、71、72、81、82、9计九层。

岩性由泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层和铝质泥岩组成。

砂岩多集中于63～9煤间和4煤上；该组底界“分界砂岩”位于铝质泥岩下10～28米，平均13米左右，但该层砂岩在本区不稳定、不甚发育，常被泥岩和粉砂岩代替。

铝质泥岩位于9煤层下3～21米，平均8米左右，岩性为浅乳灰白色，杂有紫色、绿色、黄色花斑，具鲕状结构，富含铝土，为本区煤岩层对比的良好标志层。

3．二叠系上统上石盒子组（P2S）本组下界为K3砂岩之底，与下伏下石盒子组为整合接触，上界不清，地层厚度大于400米。

含1、2、3三个煤层组，其中可采者为1、22、23、32四层。

本组由粉砂岩、泥岩、砂岩和煤层组成，下部（3煤下）由砂岩、杂色泥岩、煤层组成，砂岩为白色-灰白色，细～中颗粒，底部砂岩成份单一，石英含量可高达90%以上；泥岩为灰色杂有大量紫色花斑，含分布不均的菱铁鲕粒和铝土质。

中下部（3～2煤间）以紫色和灰色泥岩为主，砂岩层较少，常在3煤层顶板附近发育有厚层中细砂岩。

中上部（2～1煤间）以粉砂岩和泥岩为主，间夹砂岩。

上部（1煤上）以粉砂岩和砂岩为主，夹泥岩。

1.2.3 岩浆侵入活动和岩溶塌陷现象：1.2.3.1 岩浆岩的侵入层位及侵入范围中生代岩浆活动在本区较为强烈，呈似层状侵入煤层中，主要侵入层位为山西组10煤层，其次为下石盒子组9、8煤层，7、6煤层仅见个别岩浆岩侵入点。

从下部的10煤层到上部的6煤层，岩浆侵入活动有逐渐减弱趋势。

岩浆岩的岩性较单一，以基性云煌岩为主，少数为正长斑岩和辉石正长岩。

1.2.3.2 岩浆岩对煤层与煤质的影响岩浆岩的侵入，破坏了煤层的原生状态，对煤层与煤质的影响较大，主要表现为以下几个方面：（1）由于岩浆岩的侵入，破坏了煤层的结构和稳定性，甚至完全被吞蚀，降低了煤层的稳定性。