1、摘 要设计矿井为四台矿五号煤层，五号煤层平均煤厚3.3m。四台煤矿坐落于大同煤田的东北部，是大同的主力生产矿井之一，井田内有公路贯穿，交通便利。四台矿位于大同市南郊区高山镇高山村西，地理位置坐标：北纬N400648.15 ，东经E113030.50。海拔大概在1177米左右。根据5号煤层底图数据计算得：煤层平均厚度为3.3m。开拓方式采用主斜井副斜井开拓方式。井田划分3个盘区（一盘去，二盘区，三盘区）首采工作面为一盘区。关键字：盘区式；大采高采煤方法；斜井ABSTRACT Pick to design theme of four with the coal group mine design
2、(no. 5 coal seam), four old ditch coal mine is located in the northwest of datong coalfield, datong is one of the main production of the mine, mine is highway running through, the transportation is convenient. According to the data of no. 5 coal seam floor map, the average thickness of coal seam is
3、3.3m. The main and auxiliary inclined Wells are adopted in the development mode. The well field is divided into 3 panel areas.Key words: disk type; High mining method; slope目 录1 井田概述及井田地质特征11.1井田概述11.1.1地理位置与交通11.2井田地质特征11.2.1 井田的地形：11.2.2 井田煤系地层概述：11.2.3其他开采地质条件41.3井田地质构造51.3.1地层形态及褶曲51.3.2断层51.4 煤
4、的工业分析62 井田储量及服务年限72.1 矿井工业储量72.1.1储量计算方法72.1.2储量主要参数的确定72.2矿井可采储量72.2.1矿井设计储量计算72.3 矿井设计生产能力及服务年限82.3.1 矿井的工作制度92.3.2矿井设计生产能力确定93 井田开拓103.1井田开拓103.2主井，副井和风井123.3主要开拓134 采（盘）区或带区巷道布置及装备164.1煤层地质特征164.2盘区生产能力及采出率175 采煤方法185.1采煤工艺方式185.2回采工艺205.2.2工作面运煤205.2.3支架215.3工作面循环方式265.4回采巷道超前支护286 大巷运输及设备的选择30
5、6.1简述306.1.1盘区运煤、辅助运输、通风及排水系统306.2 采煤机进刀方式306.3拉移支架316.4大巷运输设备选择326.5工作面循环方式336.6掘进工作面数量及设备337 矿井通风及安全技术337.1矿井通风系统选择337.2矿井通风阻力377.3通风机选型417.4通风机选型437.5防治特殊灾害的安全措施467.5.1预防瓦斯爆炸的措施467.5.2预防井下水灾措施467.5.3矿压显现控制措施467.5.4矿井安全出口468矿井设计基本技术经济指标47参考文献48致 谢491 井田概述及井田地质特征1.1井田概述1.1.1地理位置与交通四台矿位于大同市南郊区高山镇高山村
6、西，地理位置坐标：北纬N400648.15 ，东经E113030.50。海拔大概在1177米左右。四台矿紧邻铁路，公路，可通往同煤集团各个生产矿。井田内有铁路支线。从大同市沿京包线至北京全场382km，至包头450km，沿北同浦线至太原355km，沿大秦线至秦皇岛630km。井田东侧有大同至太原208国道及大同至运城高速公路。此外，井田内各条沟中均有向外运输煤炭的简易公路。井田境内居民居住分布较散，且随棚户区改造完成迁徙搬。本井田铁路、公路交通便利。1.2井田地质特征1.2.1 井田的地形煤层地势从东南到西北逐渐下降，根据地质为丘陵山区地形。在丘陵山区内绿色植物分布稀疏，土地沙漠化严重。1.2
7、.2 井田煤系地层概述井田地处大同煤田东北角，侏罗系赋煤区北端。古生界含煤岩系基底为寒武系，其上依次赋存石炭系中统本溪组，上统太原组：二叠系下统山西组；侏罗系下统永定庄组，中统大同组、云冈组；白垩系下统左云组，上统助马堡组；第四系中更新统、上更新统和全新统。大同组为主要含煤地层。5号煤层总体比较稳定，厚度平均3.3m，煤层距地表169238m，简单无夹石11号煤层：以十里河为界，主要赋存在矿井北部，平均2.08m。煤层距地表190340m，结构简单，部分含1层夹矸，偶见2层者。为大部可采的较稳定煤层。12号煤层：以十里河为界，主要赋存在矿井南部，上距11号煤层平均近12m。南部大部与12-2号
8、合并。厚013.83m，平均7.08m。煤层距地表205350m，结构一般简单，部分多含12层夹矸，有多至3、5层者。为大部可采的较稳定煤层。本设计矿井主采5号煤层。1、大同煤田区域地层由以下构成：1）太古界集宁群由青灰、浅灰、肉红、灰黑色花岗片麻岩、辉石浅粒岩、黑云辉石斜长片麻岩等组成，出露于井田东部南缘的七峰山一带。2）寒武系据玉龙洞实测剖面资料，总厚度为466m,分上、中二个统。（1）中统下部毛庄组：厚53m，以砖红、紫红色页岩和灰紫色白云质泥灰岩为主，页岩页理面具有食盐假晶，底部为含砾钙质砂岩，下部含石膏层。（2）中统中部徐庄组：厚79m，最底部有一层厚4-6cm的角砾状白云质灰岩，往
9、上是猪肝紫-紫红色夹绿色页岩及薄层泥岩，再上为灰色结晶灰岩夹薄层鲕状灰岩及生物碎屑灰岩。（3）中统上部张夏组：厚179m，以灰色中厚层鲕状灰岩为主，中上部夹薄层泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩。（4）上统下部崮山组：厚53m，以竹叶状和泥质条带状灰岩互层为主，中夹生物碎屑灰岩、结晶灰岩、鲕状灰岩。（5）上统中部长山组:：厚19m，主要由紫红色含铁质竹叶状灰岩组成。（6）上统上部凤山组：厚83m，由灰黄、紫红色生物碎屑灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩、白云质灰岩等组成。3）奥陶系大同地区最大厚度在400m。以灰、深灰色厚层状灰岩为主，中夹豹皮状灰岩，灰绿色钙质泥岩及页岩，广泛出露于口泉山脉南麓一带。4）
10、石炭系（1）中统本溪组：厚25-45m，一般厚34m。以灰白、灰褐色粉砂岩、细砂岩互层为主。底部含山西式鸡窝状铁矿和G层铝土泥岩。有时含1-2层薄层状灰岩和不稳定薄煤层或煤线。与下伏奥陶系为平行不整合接触。（2）上统太原组：一般厚80m。由灰、灰黑色或少量灰白色中、细粒砂岩、砂质泥岩、煤层等组成。本组是大同煤田主要含煤地层之一，含煤层数有十多层，其中3、5、8号煤层为主要可采煤层。与下伏本溪组整合接触，二者连续沉积。5）二叠系下统山西组：一般厚60m，两极厚度45-90m。由灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩与灰白色中粒砂岩等组成。含煤四层,即山1、山2、山3、山4，其中以山4号煤层发育最好，局部可采
11、。本组与下伏太原组整合接触。6）侏罗系（1）下统永定庄组：一般厚度111.69m，由灰紫、灰黄等杂色粉砂岩、砂岩、砂砾岩组成。底部砂砾岩（K8）厚度为0.72-18.15m，平均8.19m。与下伏地层为角度不整合接触。（2）中统大同组：厚54.0-236.78m,一般厚202.64m。由灰、灰白、深灰色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、中、细粒砂岩及煤层组成。含煤20余层，在本井田内以11-2、12-1、14-3号煤层为主要可采煤层，全井田发育，厚度稳定。其次7-3、8、9、15-1、15-2号煤层为次要可采煤层。上部2、3号煤层厚度稳定，已为大斗沟矿开采。底界灰白色砂砾岩（K11）与下伏永定庄组为平
12、行不整合接触。（3）中统云岗组：厚0-203.22m，一般厚110.72m，分上、下两段。下段：青磁窑段，一般70m。以灰白、灰黄色中粗砂岩、砂砾岩为主。砂岩磨圆度差，交错层理发育。底部砂砾岩（K21）厚0-18.64m，与下伏大同组呈平行不整合接触。上段：石窟段，一般厚50m，由灰紫、紫红色砂砾岩、砂岩、粉砂岩组成。下部岩性变化大，透镜体发育，上部砂岩常含断续球状结核。1.2.3其他开采地质条件1、地温井田内地温仅随深度的增加而增加。井田平均地温为20.67C 。2、煤层的顶底板表1-1 煤层的顶底板情况表顶底的板名称岩石的名称厚 度（m）岩 石 特 性老 顶粉细砂岩互层5.11粉细砂岩互层
13、，水平层理发育，含植物化石。直接顶中细砂岩7.7中细砂岩，东南部粒度变大，南部变为粗砂岩。直接底粉砂岩6.06深灰色粉细砂岩，水平层理发育，含少量的植物化石及黄铁矿结核。3、瓦斯、煤尘及自燃1）瓦斯：井田内瓦斯含量较高，各煤层瓦斯含量一般小于10m3/t，但8号煤层绝对瓦斯涌出量大于5 m3/min，设计按高瓦斯矿井考虑。2）煤尘：经鉴定，本井田设计开采的煤煤尘爆炸指数平均为25.3。设计按有煤尘爆炸危险考虑。1.3井田地质构造大同煤田为一开阔的、北东向的向斜构造，向北东倾伏。北西翼被白垩系覆盖。受东西向六棱山脉、恒山山脉和五台山山脉隆起构造体系的影响，煤田主干构造线（云岗-马道头-玉井向斜轴
14、和该向斜东缘的压扭性断裂，山阴-怀仁-大同断裂）呈北东向。1.3.1地层形态及褶曲四老沟井田位于大同煤田的中东缘地带，属大同向斜的中东翼。为一走向北1050 东，倾向北西的单斜构造，地层倾角一般在5 以内，井田外东部煤层露头处地层倾角较大，由南至北倾角4070 ，局部直立、倒转。由煤层露头线向北西地层变缓到15 左右，水平距离约1000m，而边缘部分超过25 以上的水平距离不超过 300m。井田内大部分地区的地层产状平缓，有缓波状的起伏，发育次级褶皱，四老沟区主要有史家沟向斜，盘道背斜和老窑沟向斜，对煤层的开采影响不大。1.3.2断层井田内断层较多，对矿井的开拓及开采有一定的影响。井田内断裂构
15、造较为发育，根据精查地质报告，全矿井共有断层60多条，绝大多数为正断层。多数断层延展长度短，落差不大，对煤层的破坏作用较小。1.4 煤的工业分析五号煤层块状一般为深黑色，条痕是黑棕色，中等到强粘结性，凝胶化基质平均占80%以上，它的变质程度比较较高。物理性质：各煤层均以弱玻璃光泽为主，少数为沥青光泽；结构均为条带状、块状构造，断口平坦状或阶梯状，容重在1.131.54之间，煤层含硫铁矿结核。宏观煤岩主要以半光亮和半暗型煤组成，光亮型和暗淡型煤一般以条带状和透镜状分布。显微煤岩组分以镜质组为主，丝质组较镜质组略低，其它组分含量较少。煤的用途：因其具有特低灰、低硫、低磷、低粘结性和高发热量、高熔灰分、富含焦油产率等特性，四台5号煤是优良的动力和气化用煤，随着科学技术的发展，将会有更多更广的用途。62
