1、摘 要此次设计是大同大学煤炭工程学院采矿系专升本班的毕业设计，本设计结合山西煤炭范各庄矿9号煤层的井田知识和地质资料，通过各种合理的方案，最后选择了设计符合矿井的开拓方案，采煤系统和个通风运输生产系统。此次设计为范各庄9号煤层的矿井设计，9号煤层地质构造简单，平均厚度 可达5.12m左右，煤层倾角在10度以下，为近水平煤层，瓦斯浓度低，不容易发生危险，矿山工业储量为14452万t，可采储量为10155.44万 t，设计生产能力为300万t/a，总共煤层采煤使用寿命为60年。经过多种意见的比较，最终选择了主副井都是立井的开拓方式，该煤层一共分4个带区，首采区为北1带区，首采区采用的是全部垮落法处
2、理采空区，此操作简洁快速，技术简单方便，便于操作，。矿井采用中央并列式通风的方法。关键词：立井开拓；带区式；中央式ABSTRACT This design is the graduation design of the mining Department of Datong University Coal Engineering College. This design combines the knowledge and geological data of the well field of No. 9 coal seam of Shanxi Coal Fangezhuang Mine.
3、Through various reasonable schemes, the design was finally selected. In line with the development plan themine, Coal mining system and a ventilation transportation production system.The design is a mine design for the No. 9 coal seam in Fangezhuang. The geological structure of the No. 9 coal seam is
4、 simple, the average thickness can reach about 5.12 M, and the dip angle of the coal seam is below 10 degrees. It is a near-horizontal coal seam with low gas concentration and is not prone to danger. The mine industrial reserves are 115.67715 million T. The recoverable reserves are 102.24 metric ton
5、s, the design production capacity is 10,000 t/a, and the service life is 60 years. After a variety of opinions, the main and secondary wells were finally selected as the way to open up the wells. The coal seam was divided into 6 zones. The first mining area was the North 1 zone. The first mining are
6、a used the whole collapse method to deal with the empty mining area. This operation is simple and fast. The technology is simple and convenient, easy to operate. The mine adopts a central parallel ventilation method.Key words: well development; Band type; Central style目 录1矿区简述以及井田地质构造11.1矿区简述11.1.1交
7、通位置11.1.2井田的气候条件11.1.3井田的水文情况21.2井田地质特征21.2.1井田的地形21.2.2井田的地质构造21.2.3煤层埋藏条件32井田储量和服务年限72.1矿井工业储量72.2矿井可采储量92.2.1保护煤柱留设原则92.2.2矿井永久保护煤柱损失量102.2.3可采储量计算122.2.4井田储量汇总表122.3矿井设计生产能力及服务年限132.3.1检验矿井煤层的一些开采能力是否满足设计生产能力的要求132.3.2矿井的一些服务的具体年限133井田开拓143.1 井田开拓的基本问题143.1.1 确定井筒的形式、数目、配置143.1.2 确定工业广场及井口位置153.
8、1.3 确定开采水平和阶段高度163.1.4 开采水平布置163.1.5带区划分及其布置173.2 开拓方案比较183.2.1 基本情况183.2.2 开拓方案技术比较183.2.3 开拓方案经济比较223.2.4 综合比较253.3 矿井基本巷道263.3.1井筒263.3.2井底车场283.3.3 主要开拓巷道304 带区巷道布置344.1带区巷道布置344.2带区车场354.3各个系统的说明355 采煤方法365.1 总则365.2 采煤工艺方式365.2.1 采煤方法的初选365.2.2 采煤工艺选择及其依据365.2.3 落煤与装煤375.2.4 运煤395.2.5 支护405.2.
9、6 处理采空区425.3 回采巷道布置435.3.1 回采巷道布置方式简述435.3.2 回采巷道护巷方法456 矿井通风及安全技术矿井通风及安全技术466.1 矿井通风系统选择466.1.1 选择矿井主要通风机的工作方法466.1.2 选择矿井通风方式476.2风量计算有关规定476.3防止特殊灾害的安全措施486.3.1瓦斯486.3.2防治煤尘486.3.3防灭火487 矿井提升运输和排水系统487.1工作面运煤方式497.2.辅助运输设备及运输方式497.3井下排水498主要技术经济指标50参 考 文 献51致 谢5211 矿区简述以及井田地质构造1.1 矿井简述1.1.1 交通位置范
10、各庄矿业分公司位于开平向斜之东南翼，北距古冶火车站10.2 km，地理坐标为东径11328，北纬3933。井口北部及西北部与吕家坨矿业分公司相接；西及西南部与钱家营矿业分公司相邻；东部及南部以14煤层基岩露头为界。井田南北走向长48005500m，东西倾向17002500，全井田总面积为10.7平方千 m。矿井南有京唐港，东有秦皇岛港，西有塘沽港，公路、铁路、海运极为便利。开采深度标高为-320-680m。 图1-1 范各庄煤矿地理位置1.1.2 井田的气候条件矿区气候属大陆型季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，气候变化较大，春季东风和西北风交替出现，气候干燥少雨，夏秋两季东南和南风常有海面
11、带来的潮湿空气，使矿区多雨；冬季因受西伯利亚蒙古一带冷空气压的影响，多西北风，气候寒冷干燥。每年七、八、九月为雨季，雨量占全年的76，年平均降雨量645mm，降雪期由十一月到次年三月，月降雪平均厚度3040mm，最大163mm。常年最高气温37.6，最低气温-22.6，年平均气温10.8。冻结期由十一月中旬到次年三月下旬，土壤冻结深度0.50.7m【1】。1.1.3 井田的水文情况因为煤系地层上覆盖着巨厚的冲积层，大气降水后大部分从地表流走，所以矿井涌水量无季节性变化，井田西部沙河在冬春季河水近于干涸，只排泄矿井水，夏季流量显著增加，汛期有时泛滥，历史最高洪峰水位为29.572m，最高洪峰达1
12、42.8 m3/s，流速1.69 m2/s。1.2井田地质特征1.2.1 井田的地形井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，施工地面地质孔5个，进尺2737.35 m，井下地质孔201 个，进尺13237.17 m；地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14 m，井下水文孔210个，进尺22496 m。1.2.2 井田的地质构造范各庄井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，是由于开平向斜在发育过程中北部受青龙山东西构造带影响，主向斜轴在古冶以北发生偏转呈东西向而派生出的南北应力场形成的次一级构造。塔坨向斜在井田范围内已由钻探工程、井
13、巷工程严密控制，向斜轴线总体呈东西向，枢纽呈弧形向北凸出。受塔坨向斜影响，往南伴生发育了北二背斜和井口向斜。毕各庄向斜主要为钻探工程控制，向斜轴呈NW向，枢纽呈马鞍状起伏较大，沿轴线形成两个小型盆地。井田内较大的断裂构造主要分布于毕各庄向斜区域：一组是以F1大断层为主的断层带，走向呈NNE向。F5断层为正断层，落差达19 m，向北发育。F1断层为喜马拉雅运动中产生的次一级构造；另一组是以F2断层为主的断裂构造带。该断层带通过钻探、物探得到了比较好的控制。到目前为止，井田内可能出现的大型构造已基本得到了控制。总的来看，塔坨向斜区、毕各庄向斜区构造比较复杂，形成的断裂构造多与区域构造应力场有关，有
14、明显的规律性。表1-1 矿井主要断层序号名称性质断层走向断层倾向倾角落差延展长度1F1正断层北43东西5519m1.8km2F2正断层南78西西486m0.9km范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二叠系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二叠统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二叠统古冶组陆相碎屑岩，含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。表1-2为范各庄井田地层划分表。表1-2范各庄矿井田地层划分地质时代建组起止层位厚度含煤性主 要 特 征系统组 由地表至基岩面219.5主要由砂、粘土、卵石组成。二叠系上统古冶组红色砂岩底面至A层顶面120.0不含煤主要由中砂岩、粉砂岩组成下统唐家庄组A层顶面至5煤层顶面269.7含煤线4-5层主要由中砂岩、粉砂岩组成大苗庄组5煤层顶板至11煤层顶板69.4含煤6层可采2层即5、9煤由砂岩、粉砂岩、煤和泥岩组成。1.2.3 煤层埋藏条件范各庄井田内的主要可采煤层共有三层，分别是9煤层、10煤层、12煤层，沉积于二迭系下统的大苗庄组，基本上属陆相沉积，由于沉积环境的复杂多变，对煤层厚度、结构及其顶底板均产生一定的影响，并往往伴随不同程度的河流冲刷。表1-3 可采煤层特征煤层名称煤层厚度（m）倾角（）
