1、目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿井概况11.1.1 地理位置与交通11.1.2 自然地理11.1.3 交通运输条件11.1.4 水源条件21.1.5 电源与通信条件21.1.6 主要建材供应条件21.2 井田地质特征21.2.1 地层及构造21.2.2 水文地质51.3 煤 层 特 征51.3.1 煤层条件51.3.2 开采技术条件62 井田境界与储量82.1 井田境界82.1.1 井田境界及划分82.1.2 井田面积82.2 矿井工业储量92.2.1 储量计算基础92.2.2 矿井地质储量计算92.2.3 矿井工业储量计算92.3 矿井可采储量102.3.1 井田边界保护
2、煤柱102.3.2 工业广场煤柱102.3.3 风井保护煤柱122.3.4 大巷保护煤柱122.3.5矿井可采储量123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限133.1 矿井工作制度133.2 矿井设计生产能力及服务年限133.2.1 确定依据133.2.2 矿井设计生产能力133.2.3 矿井服务年限133.2.4 井型校核144 井田开拓164.1 井田开拓的基本问题164.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标164.1.2 工业场地的位置174.1.3 开采水平的确定及盘区划分174.1.4 主要开拓巷道184.1.5 开拓方案比较184.2 矿井基本巷道244.2.1 井筒244.2
3、.2 井底车场及硐室274.2.3 主要开拓巷道285 准备方式盘区巷道布置295.1 煤层地质特征295.1.1 煤层埋藏条件295.1.2 煤质特征295.1.3 煤层顶、底板条件295.1.4 煤层的含瓦斯特征295.1.5 水文地地质特征305.1.6 地质构造305.1.7 煤尘的爆炸性和自然发火危险性305.2 盘区巷道布置及生产系统305.2.1 首采盘区的概况305.2.2 采煤方法及工作面长度的确定315.2.3 巷道的布置315.2.4 生产系统315.2.5 盘区生产能力及采出率325.3 盘区车场及主要硐室345.3.1 盘区下部车场设计345.3.2 盘区主要硐室34
4、6 采煤方法356.1 采煤工艺方式356.1.1 盘区煤层特征及地质条件356.1.2 确定采煤工艺方式356.1.3 回采工作面参数的确定366.1.4 回采工作面破煤、装煤方式366.1.5 回采工作面支护方式406.1.6 端头支护及超前支护方式416.1.7 工作面快速搬家技术426.1.8 各工艺过程注意事项426.1.9 回采工作面正规循环作业436.2 回采巷道布置446.2.1 回采巷道布置方式446.2.2 回采巷道支护参数446.2.3 巷道掘进断面与支护方式466.2.3 掘进工作面个数及掘进设备467 井下运输487.1 概述487.1.1 井下运输的原始数据487.
5、1.2 井下运输系统487.2 煤炭运输方式和设备选择497.2.1 煤炭运输方式选择497.2.2 盘区煤炭运输设备选型及验算497.2.3 煤炭运输大巷设备选型及验算507.3 辅助运输方式和设备选择507.3.1 选择无轨胶轮车507.3.2 设备选择518 矿井提升548.1 矿井提升的原始数据和条件548.2 主副斜硐提升548.2.1 主斜井提升548.2.2 副斜硐提升559 矿井通风及安全569.1 矿井通风系统选择569.1.1 矿井概况569.1.2 矿井通风系统的基本要求569.1.3 矿井通风方式的确定569.1.4 主要通风机工作方式选择579.1.5 盘区通风系统的
6、要求589.1.6 工作面通风方式的选择599.1.7 回采工作面进回风巷道的布置599.2 盘区及全矿所需风量609.2.1 采煤工作面实际需要风量609.2.2 备用面需风量的计算619.2.3 掘进工作面需风量619.2.4硐室需风量629.2.5其它巷道所需风量629.2.6矿井总风量计算629.2.7 风量分配629.3 矿井通风总阻力计算639.3.1 矿井通风总阻力计算原则639.3.2 确定矿井通风容易和困难时期639.3.3矿井最大阻力路线639.3.4 矿井通风阻力计算669.3.5 矿井通风总阻力669.3.6两个时期的矿井总风阻和总等积孔679.4 选择矿井通风设备67
7、9.4.1 选择主要通风机679.4.2电动机选型709.5 防止特殊灾害的安全措施719.5.1 瓦斯管理措施719.5.2煤尘的防治719.5.3预防井下火灾的措施719.5.4防水措施7210 设计矿井基本技术经济指标73参考文献75专题部分浅析大采高综采面矿压显现特征与控制76翻译部分英文原文100中文译文110致 谢11861 矿区概述及井田地质特征1.1 矿井概况1.1.1 地理位置与交通南梁井田位于神府矿区新民开采区内，地处陕西省神木、府谷两县交界处的黄羊城沟北侧，行政区划隶属府谷县老高川乡管辖。南梁煤矿的交通位置见图1.1。图1. 1 南梁煤矿交通位置图1.1.2 自然地理本井
8、田位于毛乌素沙漠东南缘与陕北黄土高原北端的接壤地带，区内为典型的黄土地陵沟壑区，地形复杂，沟壑纵横，坎陡沟深，地表侵蚀强烈。井田地势总体呈中部高而南北低，最高处位于神树梁，海拔高程为+1321.2 m，最低处位于井田西北界的白火盘，海拔高程+1083.38 m。本区属中温带半干旱大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，夏季较短且炎热，春季风沙频繁，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊。本区干旱少雨，蒸发强烈，全年降水多集中在七、八、九三个月，无霜期短，每年十月初上冻，次年三月解冻。秋冬多西北风，春夏多东南风。1.1.3 交通运输条件西（安）-包（头）铁路、210国道西（安）包（头）公路从本井田西侧通过，
9、神（木北）朔（州）铁路以及府店一级公路均从井田南缘黄羊城沟内通过，紧邻矿井工业场地。区内各县乡之间均有公路相通，并与省内“米”字型公路网络相通，向省外辐射，与蒙西、晋北以及宁北地区形成四通八达的公路网。神朔铁路线上的新城川车站、黄羊城车站分别距离矿井工业场地15 km和9 km。而直达我国东部各省及出海港口的朔（州）黄（骅）铁路、黄骅港煤码头均已投入使用，矿井交通运输状况良好。1.1.4 水源条件南梁矿业公司委托地矿部地质工程勘察院重点在矿井周围的黄羊城沟内进行水文勘探，打管井5眼，大口井1眼，提供总水量846 m3/d，可作为矿井供水水源。另外，南梁煤矿的井下正常涌水量为40 m3/h，最大
10、涌水量为60 m3/h。井下排水经过处理后，复用于井下消防洒水。1.1.5 电源与通信条件南梁工业场地北侧约500 m处建有一座35/10 kV变电站，作为矿井目前的主供电源。矿井通信可利用神木县店塔镇或利用府谷县老高川乡在该地区的电话通信网对外联系。另外，中国移动、中国联通的通信网络已覆盖本矿，对外联系十分方便。1.1.6 主要建材供应条件矿井建设所需主要材料如钢筋、木材等均须由外地运入，砖、瓦、砂石以及石灰、水泥等大宗建材可就地取材，但多数质量不高，矿井建设时应严格把关。1.2 井田地质特征1.2.1 地层及构造 1) 地层年代及地层特征本区属神府矿区，是陕北侏罗纪煤田的一部分，地层区域属
11、鄂尔多斯盆地的东北部。中生代后期，受燕山运动影响，陕北区域东部抬升，地层遭受强烈剥蚀，从而使地层自东而西由老到新出露，大致呈北北东向带状分布。区域地层由老到新依次为：三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。本井田除南部沿各支沟有基岩零星出露外，大部被第四系覆盖。井田地层由老到新依次有：三叠系上统永坪组（T3y）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J1-2y）、第三系上新统三趾马组（N2）及第四系松散层（Q）。1. 三叠系上统永坪组（T3y）为含煤地层沉积基底，井田内无出露，仅有少数钻孔揭露至该组顶部，岩性为一套灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩。发育大型板状交错层理、槽状、契形交错层
12、理。本组地层厚度一般厚80200 m。2. 侏罗系下统富县组（J1f）该组地层一般厚度20 m左右，岩性以浅灰、灰白色中粗粒长石石英砂岩为主，夹紫杂色、灰灰绿色粉砂岩及泥岩。与下伏地层假整合接触。3. 侏罗系中统延安组（J1-2y）为井田含煤地层，假整合于三叠系上统永坪组或连续沉积于侏罗系下统富县组之上。因遭受后期剥蚀，残存厚度变化较大。一般厚152.45 m293.36 m，平均厚236.03 m。宏观上有如下特征：(1) 砂岩以细中砂岩居多,少量粗粒或含砾砂岩,多集中在含煤地层的上下部位(2) 细碎屑以粉砂岩占优势,泥岩仅局限于几个层位(3) 含煤地层中上部含较多菱铁矿结核或透镜体,中下部
13、含少量泥灰岩透镜体，砂岩多为泥质胶结，局部钙质胶结。4. 第三系上新统三趾马组（N2）三趾马红土广布全区，以阴梁神树梁一带厚度最大，厚度069.80 m，平均为39.95 m。与下伏地层不整合接触。岩性为砖红色粘土，夹数层钙板层或钙质结核层。5. 第四系松散层（Q）全区分布，不整合于基岩或第三系红土之上，在河谷地段为冲积层，岩性为沙、泥及河砾石；在梁峁为黄土耕作层，下部为土黄色亚粘土。全层厚度057.71 m，一般30 m左右。 2) 构造陕北侏罗纪煤田位于华北地台鄂尔多斯台地向斜东部陕北斜坡上，属单斜构造。井田属新民区向斜构造南翼（即黄羊城向斜）的一部分，总体受其格架控制，地层走向NE，倾向
14、NW，倾角平缓，一般12度。无岩浆活动，未发现较大的断裂和褶曲，构造堪属简单。目前，井田未发现较大的断裂构造。 如下是南梁煤矿地质综合柱状图，见图1.2。图1.2 南梁煤矿地质综合柱状图1.2.2 水文地质本井田为片沙覆盖的黄土梁峁丘陵区，地表属窟野河流域。在井田中部以折家梁为分水岭，其南北两侧是沟谷深切的黄土梁峁丘陵地貌。其流量受季节性影响，变化较大。1) 主要含、隔水层1. 第四系冲积层孔隙潜水主要分布于黄羊城等河谷地段，厚度一般1.5 m左右，岩性为卵砾石、细粉沙及黄土状亚砂土，富水性中等，并受季节变化影响。2. 第四系上更新统黄土裂隙孔隙潜水广布全区，岩性为灰黄色亚沙土，结构疏松具大孔隙，厚6.1553.71 m，平均29.21 m。含水微弱，但透水性强。3. 第三系红土隔水层在井田内广泛分布，多沿冲沟两侧陡壁出露，层厚10.069.8 m，平均39.95 m。岩性为浅棕红色粘土、亚粘土，夹多层钙质结构，且呈不等厚互
