采矿工程专业课程设计---矿井采区设计

采矿工程专业课程设计-一矿井采区设计

课程设计

设计说明书

目：宣二矿矿井采区设计

专业：采矿工程班级：**采

矿3班学号：**** 姓名：

***

指导老师：****

2013年1月

第一章采区概况

第二章采区地质

2.1 采区地质及水文地质

2.2采区煤层特征

2.3煤尘与瓦斯

第三章采区生产能力及服务年限

3.1采区储量

3.2采区生产能力及采区服务年限

3.3采区工作制度

第四章采煤方法

4.1采煤方法的选择

4.2回采工艺的确定

4.3采煤机械的选用

4.4工作面参数及开采顺序

第五章采区巷道布置

第六章采区生产系统

第七章巷道断面选择

第八章采区下部车场

第九章采区主要经济技术指标

第一章采区概况

宣二矿井田大部分地区隶属宣化县顾家营镇所辖，部分位于张家口市下花园区辛庄子乡。宣东井田交通方便，京包铁路由井田西南部通过，京张公路、宣大高速公路从井田中部通过，井田北部距东西向的宣（化）庞（家堡）铁路约3.5kmo其地理坐标为东径115°07z 18〃16〃，北纬40°31‘ 20〃〜40

。34, 52" o其范围：西南以小煤矿（局部以9#煤层露头）和K。断层为界,西北及东北分别止于玮及孔断层，东以L、F”、电断层为界，东南止于L断层南北长约8 Km,东西宽约5 Km,面积24. 90Km\上图为采区交通图。

其开采范围为：西北以F2断层为界，南部以F5断层为界，东部以F14为界, 东北以

F18为界，南北长约4公里，东西宽约5公里，面积约为20. 30平方公里。

第二章采区地质

2.1采区地质及水文地质

本井田位于太行山拱断束东翼边缘的断阶上，西侧为上升的太行背斜主体，东侧紧靠下降的华北断拗带的边缘，正处在构造上升与下降间的过渡地带，所以区内构造以剪切断裂构造为主，褶皱表现轻微。井田基本构造形态为一短轴向斜盆地和被断层复杂化了的平缓单斜层，地层产状总的趋势是：走向 N20〜50° E,倾向东南，倾角一般为5〜25° ,局部达40°。

井田范围内所揭露的断层均属高角度正断层，断层倾角一般为65〜70°。根据断层的延展方向，可将其分为三组，即南北向组、北东向组和东西向组（以北东向断层为主)，纵横交错。由于断层发育，严重地破坏了煤系地层的连续性, 并形成了一系列阶梯状的地垒和地堑及小型褶皱和小型盆地等复杂构造，致使采区和工作面都难以正常布置，经有关部门批准，本矿井地质条件类别属于m 类。

宣二矿井田内地势平坦，西北高东南低，地面标高在80m〜125m之间，其坡度西部为千分之七，东部为千分之四，地表径流良好，井田中部有瞎马河，西南部有白马河流过，两河均发源于变质岩山区，为季节性河流，属海河流域子牙河水系。

根据1963年资料，白马河北岸最高洪水位线设有5个洪水位点，记载最高洪水位为+111. 48m〜+102. 54m；瞎马河最高洪水位线两岸设有21个洪水位点，记载最高洪水位为+120. 61m〜+87. 24m。

白马河在东青山村以东河床下伏寒武、奥陶系碳酸岩地层，地表水在此可渗入河床补给岩溶地下水。

本井田内含水层自上而下的水文地质特征为：

(1)中奥陶统碳酸盐岩岩溶裂隙承压含水层

为本区主要含水层，巨厚，高水头，一般具有来势凶猛、涌水量大、持续时间长和造成损失严重等特点，是本矿区开采9#煤的主要危害。

(2)大青灰岩岩溶裂隙含水层

大青灰岩为8#煤的直接顶板，层位和厚度较稳定，是开采8、9#顶板进水的主要含水层。岩性为灰色、深灰色石灰岩，质较纯，厚度为1.20m〜8. 23m, 平均厚度为4. 46m左右。西南部为隐伏露头，东北部为埋藏区，埋藏深度100m- lOOOmo由于厚度比较薄，被构造切割后，成为若干个不连续的短块。在自然状态下，大青灰岩与奥灰只在短裂带附近有较弱的水循环交替。本层层位稳定，涌水量不大，但含水性不一，为局部富水性强的溶洞裂隙承压含水层，是开采下组煤时正常涌水的主要充水水源。

(3)5〜7"煤间砂岩、伏青灰岩裂隙岩溶含水层

本层厚度变化大，常呈2〜3层复合结构的含水层组，总厚度由1.5m- 91. 28m, 一般厚度10m〜30%砂岩多为细砂岩，局部为粗砂岩，多为泥质胶结, 伏青灰岩一般厚Im〜2m。

砂岩中含小砾石，裂隙发育，水多集中在此层。本层含水性极弱，属富水性极弱的裂隙岩

溶承压含水层。野青灰岩、砂岩岩溶裂隙含水层层位稳定，厚度0. 70m〜21. 03m, 一般

厚6. 8m〜13. 2m,野青灰岩靠近露头处有溶洞和溶蚀现象，溶洞、裂隙多被新生界黄泥充填，深部溶洞逐渐消失。砂岩以中细砂岩为主，多为泥质胶结，富水性极不均一，从上到

下逐渐减弱。本含水层为含水性弱的饿岩溶裂隙承压含水层。

(4)2筑煤顶板砂岩裂隙含水层

该含水层层为稳定，但厚度变化大，为。〜28.10m, 一般厚度5m〜15m岩性一中细砂

岩为主，局部为粗砂岩，泥质胶结，本区裂隙不发育，该含水层为含水性弱，但局部可达

中等的承压裂隙含水层。

(5)下石盒子底部砂岩裂隙含水

层位稳定，厚度0-19. 90m, 一般厚度5m〜8. 6m,以中细砂岩为主，局部为粗砂岩，泥质胶结，为含水性弱的裂隙承压含水层。X。含水层：第四系底部砂卵砾石孔隙含水层

卵石层厚度变化较大，井田西北部较厚，向东南变薄，南端的西侧有尖灭现象, 最大厚度为89.65m, 一般厚度为10-30%北风井厚度为7. 9m ,卵石滚圆度好, 分选性较差，充填物为砂和粘土，本含水层由于充填物为砂和粘土，渗透性较差，上覆为厚度100余米的亚粘土，亚沙土层，隔断了与地表水的联系，该含水层为含水性较弱的孔隙承压含水层。

6. X含水层：第四系顶部卵砾石孔隙含水层

层位稳定，底面一般距地表20〜40m,最小厚度为2. 60m,最大厚度30. 64m；一般厚度为5〜15皿卵石以紫红色及白色石英岩为主，有时也见片麻岩，闪长岩，直径一般为30〜100米之间，最大者大于1000m,分选性差，孔隙间有不同粒径的砂充填，多为单层，有时呈两层以上的复合结构。该含水层为本区主要含水层，含水丰富，渗透性好，直接接受大气降水补给，补给通道一是地表水下渗，二是西部山区补给，该含水层为富水性强的孔隙无压含水层。

2.2采区煤层特征

2. 2.1煤层地质含煤性

宜二矿煤层含煤地层为石炭二叠系，自上而下分别属于二叠系下统山西组(PD石炭系上统太原组及石炭系中统本溪组，总含煤18层，从厚度上讲有两个厚煤层，其余为薄煤层；从稳定性上讲，有两个稳定煤层，一个较稳定煤层, 两个不稳定煤层，其余12个为极不稳定煤层，从可采性上讲，两个可采煤层，四个局部可采煤层，其余为不可采煤层。

山西组(PQ地层厚度49. 6-82. 56m,平均67. 56m,以灰色、深灰色粉砂岩，砂质泥岩与浅灰色、灰白色细粒至中粒砂岩为主。含煤3—7层，可采一层, 平均煤层总厚5.43m,含煤系数8. 04%o其中2#煤为稳定的厚煤层，是宜三矿的主采煤层，其他均为极不稳定的薄煤层，没有开采价值。

太原组(G')地层平均厚度148. 35m,含煤5-11层，平均煤层总厚度9. 26m, 含煤系数6. 2%,其中9#煤为宣三煤矿稳定的厚煤层，是主采煤层，平均厚度 6.19m, 7#为较稳定的局部可采煤层，6#、8#煤为不较稳定的局部可采薄煤层，3#煤为不稳定的局部可采的薄煤层，其他均为极不稳定的、不具开采价值的薄煤层。