1、山西省晋城煤业集团成庄矿90万吨矿井初步设计摘 要成庄煤矿位于山西省晋城市境内，位于沁水煤田南翼。井田地质条件简单，开采的9号煤层赋存稳定，平均倾斜角度为4。矿井的生产能力为0.9Mt/a，服务年限为42.8年。根据成庄煤矿井田的实际情况，确定矿井的开拓方式为立井单水平开拓，采用单水平上、下山开采。设计采用高档普机械化一次采全高回采工艺，倾斜长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区。矿井工作制度为“三八制”，两班采煤，一班准备。矿井采用现代化设备进行矿井的采煤、运输、提升、排水和通风，以科技进步推动矿井的现代化发展。矿区的环境保护对矿井的发展有着重要的影响，因此，本矿结合实际情况采取有效措施来保护环
2、境。 关键词：立井开拓 倾斜长壁 环境保护AbstractChengzhuang coal mine to be located within the boundaries of the Shanxi Province Jincheng, is located south the chinshui coal field the wing.The well field geological condition is simple, the mining 9 coal bed tax saves stably, the medium bank angle for 4.Mine pit produc
3、tivity is 0.90Mt/a, the service life is 42.8years.According to works the new coal mine pit field actual situation, the definite mine pit development way for the slant hole one level developments, the level uses in the single level, descends a mountain mining, The design uses the upscale pu mechaniza
4、tion one time to pick entire gao huicai the craft, inclines the long wall mining coal law, with all cross falls law processing to pick the depletion region. the mine pit work routine “38 systems” is two class of mining coal, a class prepares.The mine pit uses the sophisticated equipment to carry on
5、the mine pit mining coal, the transportation, the promotion, drains water and ventilates, by advance in technology impetus mine pit modernized development.The mining area environmental protection has the important influence to the mine pit development, therefore this ore union actual situation takes
6、 the effective action to protect the environment.Key word: The vertical shaft development inclines the long wall environmental protection目 录前 言11 矿井概况及井田地质特征21.1矿区概况21.2井田地质特征41.3地质勘探程度102矿井储量、年产量及服务年限122.1井田境界122.2 井田储量122.3 矿井年产量及服务年限153井田开拓173.1概述173.2井田开拓173.3 井筒特征233.4井底车场273.5开采顺序及采区、采煤工作面的配置4
7、03.6井巷工程量和建井工期424采煤方法454.1采煤方法的选择454.2采区巷道布置及生产系统454.3回采工艺设计515矿井运输、提升及排水555.1矿井运输555.2矿井提升605.3矿井排水696 矿井通风与安全技术措施786.1 矿井通风系统的选择786.2 风量计算及风量分配806.3 全矿通风阻力计算846.4 扇风机选型886.5矿井安全技术措施917 矿山环保947.1矿山污染源概述947.2 矿山污染的防治95结 论98致 谢99参考文献100前 言采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节，同时也是对学生成绩的最终考核，其目的是使学生在采矿工程总体上深入
8、认识矿井各个生产系统和各个生产环节之间的相互联系和制约关系，培养学生综合运用各门学科的理论知识，分析和解决采矿工程技术问题的能力；培养和锻炼学生独立地、创造性地进行工作的能力；培养学生搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力；进一步训练撰写技术文件和绘制工程图件的基本技能。进行矿井设计是一个涉及井巷工程、采煤方法、矿山机械、矿井通风与安全、矿山环保等诸多技术科学方面的系统工程，虽然本次设计题目中存在一些理想的条件，但是通过这次设计，我已经基本掌握了矿井设计的方法和步骤，培养了搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力，训练了撰写技术文件和解决实际问题的能力。这些，对于我以后的工作和学习都
9、是非常有益的。本次设计的参照矿井是晋城煤业集团公司成庄煤矿，设计之前，我在该矿进行了为期20天的毕业实习，通过地面参观、听总工及各科室负责人作报告、参加科室实习及井下生产实习，对矿井的情况有了一个较全面和深刻的认识。本次设计就是在成庄煤矿实际地质条件的基础上，根据收集到的矿井生产图纸和数据，按照指导老师的要求作了一些改动后，对矿井做的初步设计。其主要内容包括：矿区概况及井田地质特征、矿井储量年产量及服务年限、井田开拓、准备方式、矿井提升运输和排水、矿井通风与安全技术、矿山环保等方面。本设计以毕业设计论文大纲为依据，按照安全规程的要求。由于本人知识水平和知识范围的限制，设计中难免有不当和错误之处
10、，恳请审阅老师批评指正。1 矿区概况及井田地质特征1.1矿区概况1.1.1地理位置及交通成庄煤矿（以下简称井田），位于沁水煤田南翼，晋城市西北20km处，跨泽州和沁水两县。工业广场位于泽州县下村镇史村,地理坐标为北纬353411353950,东经11236061124349。成庄井田北至大阳井田南界，南至寺河井田北界，东以煤层露头及小窑为界，西与潘庄井田为邻，东西长约10.0km，南北宽约9.7km，面积74.3338km2。太（原）焦（作）铁路由井田东10余km处通过，侯（马）月（山）铁路从西南约7km处通过。矿井有铁路专用线经古书院矿与太焦铁路接轨，距古书院矿18km。207国道（太原洛阳
11、）在成庄矿东侧约20多km处通过，晋（城）长（治）、晋（城）阳（城）、晋（城）焦（作）、长（治）邯（郸）、太（原）长（治）高速公路已建成通车。交通极为便利（图1-1-1）。1.1.2地形、地势及河流本井田地形为低山丘陵区，沟谷发育。中部高，东、西部低，最高点标高为1146.5m，最低标高为691.3m，相对高差为455.2m。东部长河西岸有黄土覆盖、西部沁河东岸也有黄土覆盖，中部山区森林发育。井田内村庄位于黄土冲沟两侧或山顶低洼处有黄土覆盖的地方。河谷两侧为侵蚀堆积地形，形成河漫滩及以上的三级阶地。1.1.3水文水系属黄河流域沁河水系。井田内主要河流为长河，为沁河支流，由东北向西南从井田东缘流
12、过。史村河、河底河等为长河支流，由西北向东南注入长河，为季节性水流。图111 交通位置图1.1.4气象及地震晋城市属暖温带大陆性气候。四季分明，温暖宜人，日照充足,无霜期长。据晋城市气象站资料,年平均气温11,极端最低气温-22.8（1956年1月21日），极端最高气温38.6（1967年6月4日）。雨季为7、8、9三个月，平均年降水量622.7mm，最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm。根据中国地震烈度区划图（1990）划分：本井田属地震烈度区度区；根据中国地震参数区划图（GB18306-2001），本区所属地震动峰值加速度分区为0.
13、05g。1.1.5煤田开发情况成庄矿于1989年12月20日开工建设，于1997年9月19日正式验收移交投产，原设计生产能力400万t/a，设计服务年限94年。2005年核实生产能力为800万t，2005年原煤产量实际达到800万t。目前成庄矿开采3号煤层，因小煤窑乱采滥挖，矿井储量破坏严重，安全生产受到极大威胁。井田东部由于煤层埋藏浅，易于开采，小煤矿分布较多。目前，在井田内及周边生产的地方煤矿有15座。目前主要采取综合措施进行防范，如定期联系各级政府对井田周边小煤窑井下采掘巷道进行实测，发现越界及时举报；井下施工巷道进行拦截，采用综合物探和钻探手段来探查小煤窑采空区范围等，以此保护国家资源
14、不被破坏和消除安全隐患。1.1.6水源和电源 成庄矿目前生活及生产用水主要来自奥陶系岩溶地下水，受采煤的影响，地表潜水井基本上全部报废。已施工奥陶系岩溶水源井9口，水位标高在454.70m516.10m之间，单井供水量为22002800m3/d，水质优良，为HCO3SO4CaMg或HCO3SO4MgNa型水，目前每天抽水20个小时以上，基本能满足矿区内居民生活及工业用水。周边农村以前主要依靠第四系潜水和二叠系砂岩泉水供水，目前主要由矿区深水井供水。 供电系统：矿井电源来自集团供电公司110KV站。1.2 井田地质特征1.2.1地层本井田由东向西、岩层从老到新。现分述如下：奥陶系中统下马家沟组（
15、O2x）、奥陶系中统上马家沟组（O2s）、奥陶系中统峰峰组（O2f）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、第四系(Q) 。1.2.2主要地质构造本井田位于太行山复背斜西翼，沁水盆地东翼南端。为阳城山字形构造体系脊柱部分南端东侧及马蹄形盾地的北侧与新华夏构造体系的复合部位。北西向压扭性开阔背向斜褶曲伴有少数与褶曲轴向近似垂直的张性断裂和与褶曲轴向斜交的扭性断裂。井田内构造主要为走向北北东（北部）逐渐转折为北东向（南部），倾向北西的单斜构造。井田内地层平缓，倾角315，一般在10以内。本井田从地质勘探阶段到成庄矿建成投产8年来，所见断层落差均未超过20m，属小型断层。落差小于5m的断层和小型陷落柱较为发育。但在矿井生产过程中未发现岩浆岩活动。总的说来，本井田构造仍属简单类。1.2.3煤层及煤质井田内含煤地层主要为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）。太原组（C3t）K1石英砂岩（相当于晋祠砂岩）底或相当层位至K7砂岩底。连续沉积于本溪组之上，为主要含煤地层之一。由灰色中、细粒
