1、采采矿矿学学设设计计姓 名：学 号：学 院：专 业：设计题目：石台矿石台矿 1.5 Mt/a 新井设计新井设计 指导教师：20 年 7 月 目 录1 井田概述及井田地质特征井田概述及井田地质特征.11.1 矿区概况.11.1.1 井田位置及范围.11.1.2 地形地貌.11.1.3 交通条件.11.1.4 自然地理.11.1.5 水文地质.21.1.6 其它.31.2 井田地质特征.31.2.1 井田的地形.31.2.2 井田地层特征.41.2.3 水文地质.61.3 煤层特征.81.3.1 地层的含煤性概述.81.3.2 主要煤层特征.81.3.3 煤层顶底板.91.3.4 煤质.101.3
2、.5 瓦斯赋存.111.3.6 煤的自燃和煤尘爆炸性.112 井田境界与储量井田境界与储量.122.1 井田境界.122.2 矿井储量计算.132.2.1 构造类型.132.2.2 矿井地质储量.132.2.3 矿井工业资源/储量.152.2.4 矿井设计资源/储量估算.162.2.5 矿井设计可采资源/储量估算.162.2.6 矿井生产能力和服务年限估算.162.3 矿井设计储量.172.3.1 井田边界保护煤柱.172.3.2 断层保护煤柱.172.3.3 防水煤柱的留设.182.3.4 矿井设计储量计算.182.4 矿井可采储量.182.4.1 工业广场保护煤柱煤量.182.4.2 井筒
3、保护煤柱.202.4.3 矿井可采储量计算.203 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.213.1 矿井工作制度.213.2 矿井设计生产能力及服务年限.223.2.1 确定依据.223.2.2 矿井设计生产能力.223.2.3 矿井服务年限.223.2.4 井型校核.234 井田开拓井田开拓.234.1 井田开拓的基本问题.234.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标.244.1.2 工业场地的位置.254.1.3 开采水平的确定及采采区划分.254.1.4 主要开拓巷道.264.1.5 矿井开拓延伸及深部开拓方案.264.1.6 开采顺序.264.1
4、.7 方案比较.264.2 矿井基本巷道.344.2.1 井筒.344.2.2 井底车场及硐室.374.2.3 主要开拓巷道.394.2.4 巷道支护.40参考文献参考文献.4311井田概述及井田地质特征1.1矿区概况本部分将主要介绍石台矿区井田地质特征，包括矿井地层特征、可采煤层特征、主要断层、综合地质柱状图等内容。1.1.1井田位置及范围井田位置及范围闸河煤田位于安徽省北部，北起徐州市以南 6 km，南至濉溪县城。南北长约 45 km，东西宽约 48 km，面积约 250 km2。石台煤矿位于闸河煤田中部偏东，西南距安徽省淮北市约 15 km，东北距江苏省徐州市约 40 km。石台井田地理
5、坐标：X=3762770 至 3770193，Y=39489294 至 39495239。南北长 3.3 至 7.5 km，东西宽 2.0 至 4.9 km。设计面积约 21.39 km2。1.1.2地形地貌地形地貌石台矿区地势平坦，由于山系影响，呈东北偏高，西南偏低的平原地形。矿区海拔标高：+32.0 至+36.5 m。石台矿区内东有闸河、拦碱河，西有龙河，河流受季节影响。闸河、龙河均由北向南流经该井田，拦碱河位于闸河西侧，为静水河。矿区东西两侧有凤凰山、关山、萝卜山、程蒋山、方房山、香山。1.1.3交通条件交通条件石台矿区内有矿区专用铁路线，向南经符夹线至符离集站，北接龙海南连津浦可通往华
6、东各工业城市。公路可直通徐州、宿州、阜阳等地区，在矿区北侧 8 km 可进入连霍高速公路，东临合徐高速公路，与全国构成交通网路，对外交通颇为便利，交通位置如下图 1.1 所示。1.1.4自然地理自然地理石台煤矿位于淮北平原中部，属季风暖温带，半湿润气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷多风，春秋两季气候暖和，年平均温度 14.5 度，一年之中 7、8 月份天气最热，最高温度一般为 35-40 度。12 月至次年 2 月天气最冷，最低温度一般为零下 12 至 18 度。土壤冻结深 0.3 m。石台矿年平均降水量 862.29 mm，降雨多集中在 6 至 8 月份的雨季。月最大降水量 1500 mm。石台矿
7、区春夏季以东南、东风为主，冬季多北风。年平均风速为 3.1 m/s，其中月平均最大风速为 3.7 m/s。9 月份平均风速最小，为 2.4 m/s。21.1.5水文地质水文地质影响该井田的地表水系主要有东侧闸河、西侧龙河、闸河由北向南流经该井田，洪水位一般为+35.90 m，历年（1982 年 7 月 22 日）的最高洪水位为 36.586 m。拦碱河位于闸河西侧，为静水河，水位变化不大。龙河自北向南流经该井田，洪水位一般为+31.36 m，历年（1982 年 7 月 22 日）的最高洪水位为 32.26 m，3另在龙河东侧有人工河道和塌陷积水。河流及塌陷积水均受季节控制。图 1.1 石台煤矿
8、交通示意图1.1.6其它其它1、供电：由马庄区域性变电所架 35 KV线路两回路通至本矿工业广场内东侧 35 KV变电所，线路总长 15 Km，导线型号：LGJ-70，线路电压 35 KV，双回路，供全矿用电；2、供水：石台矿区所用水由塑里镇张庄村所建 4 口水源井，用 4 台300RJC185-1210 型水泵，通过管路向已建成的几座蓄水池集水，供应井口及生活用水；3、通讯：机关通讯室安装 1 台供电式电话总机 JGL8，通过 120 门分机电话对石台地区，对井上下通讯联系；4、地震：淮北地区位于苏鲁豫皖交界地区，东有庐大断裂，西有阜阳麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河至利辛断
9、裂）。根据全国地震烈度区划分和淮北地震局资料，石台矿区在 7 度范围内，以 8 级烈度考虑其工程建筑。1.2井田地质特征1.2.1井田的地形井田的地形石台矿区地势平坦，由于山系影响，呈东北偏高、西南偏低的平原地形。矿区海拔标高：+32.0 至+36.5 m。矿区范围内，因煤层地下开采，造成地表塌陷水，塌陷最深可达 3.2 m，一般 2.3 m。塌陷区范围约 12 万 km2。1）井田的勘探程度：矿井投产前，井田内共施工钻孔 135 个，工程量 43610 m，网度为 6.8 个/km2，投产后共施工钻孔 126 个，工程量 46835.95 m。见表 1-1。2）普查：石台井田原属 22 井田
10、的一部分，于 1958 至 1962 年由安徽省地质局 325 队进行普查找煤，共施工钻孔 87 个，工程量 26577.72 m，并对其中 61 个钻孔进行了测井，并编制了 22 井田普查地质报告。3）精查：1965 至 1966 年由原华东煤炭工业公司基本建设公司第三勘探队在闸河煤田后石台孜勘探区进行精查勘探，其中有 48 个钻孔 17032.31 m 的工程量落在现石4台井田范围内，并对此 48 个钻孔全部进行了测井，1966 年由第三勘探队提交了闸河煤田后石台孜勘探区精查地质勘探报告。表 1-1 历年钻探施工情况表4、井田煤系地层概述：石台井田位于闸河煤田的中部，所处大地构造位置为华北
11、淮地台鲁西隆起徐州褶断带的西侧，本区地层自上而下有第四系，二叠系，石炭系等。第四系厚32.0764.59 m，主要为松散砂和粘性土，下部全部为粘土和砂质粘土。含煤地层下二叠统下石盒子组，厚度 180210 m，含 7、8、9 号煤层。下二叠统山西组，厚度 120145 m，含 10 号煤组，石炭系太原群厚 125140 m，夹多层薄煤，没有开采价值。地质柱状图见图 1.2。1.2.2井田地层特征井田地层特征由钻孔揭露本井田地层由老至新为石炭系、二叠系、第四系，其中石炭系、二叠系为本区含煤地质，以下分述之：1、中石炭统本溪组 C2b施工日期/年钻孔数/个工程量/个施工单位备注1958196287
12、26577.72325 队61个测井资料196519664817032.31皖煤三勘全部测井资料197719815713697.34局勘全部测井资料19823818084.66局勘全部测井资料19841994197315.13局勘全部测井资料1994178.09本矿全部测井资料1997117660.73局勘全部测井资料5假整合于中奥陶统老虎山组石灰岩之上，厚 2238 m，一般 30 m。上部以浅灰灰白色隐晶质石灰岩为主、夹紫色泥岩；下部为灰白棕色，紫色铝质泥岩。底部铁质结核较多。2、上石炭统太原组 C3t与本溪组整合接触，为一套海陆交互相沉积，厚 120145 m，平均 137.5 m。一般
13、由十二层灰岩及薄层海相灰色细砂岩、粉砂岩组成，含不可采薄煤 7 层。煤层总厚 3.74 m。顶部为一层厚 812 m 的黑色海相泥岩，上部第一层灰岩为浅灰色结晶质，厚度稳定，一般 2 m 左右，是本区主要标志层（K1）之一。3、下二叠统山西组与下伏地层整合接触。为一套以砂岩、粉砂岩为主夹泥岩、煤层的过渡相沉积，厚 110182 m，一般为 135 m，含 6、7 两个煤组，煤层总厚 0.79 m，6煤层局部可采，7 煤不可采。7 煤组以下主要为灰色粉砂岩，76 煤组间主要为灰白色细中粒砂岩。水平层里发育，呈片状，系 6 煤层底部良好标志之一。6煤组以上为灰白色细中砂岩，夹粉砂岩，上部 1015
14、 cm，多为灰绿色，紫红色泥岩、粉砂岩，无层理。4、下二叠统下石盒子组（P2/1xs）与山西组整合接触，厚 170230 m，一般 195 m，大致可分为上下段;下段为主要含煤层，厚 80110 m，一般 90 m，底部为浅灰灰白色铝质泥岩，无层理，层位及厚度稳定，系良好标志层（k2）之一。中部以深灰色泥岩及含菱铁质细砂岩为主，含主采煤层 4 煤层和局部可采煤层 2、3、5 煤层，煤层总厚 5.37 m。上段厚 80120 m，主要由灰、紫色泥岩、粉砂岩组成，局部为中细粒砂岩。底部常发育一厚度为 815 m 的灰白色中粒砂岩。5、上二叠统上石盒子组（P1/2ss）与下伏地层整合接触，总厚度大于
15、 663.5 m，为一陆相沉积。底部为一厚 1263 m，一般 40 m 的灰白色中粗粒砂岩。硅钙质胶结，坚硬，为区内主要标志层（K3)之一。下段厚 230280 m，以灰绿色碎屑为主，夹杂色泥岩，含薄煤 23 层，煤层总厚度 0.65 m，仅 1 煤层局部达可采厚度，无开采价值。上段厚度大于390.3 m，上部为灰白暗紫色粗巨粒砂岩，含砾石，成分复杂；下部以细碎屑岩为主，稍具鲕状结构，夹杂色斑块等。6）第四系（Q）与下伏地层不整合接触，厚 2373 m，一般 40 m，由北向南、由东向西渐厚。上部为棕红色、灰色粘土及砂质粘土；中部由粘土和粉砂组成，夹细、粉砂34 层，厚 48 m；下部为棕黄
16、色、桔红色粘土夹砾石，厚 637 m，一般 23 m，岩性均一，塑性较好，分布稳定，并含大量砾石和钙质、铁锰质结核。61.2.2.1地质构造地质构造石台井田位于闸河复式向斜的中部，张庄向斜西翼，主体构造为张庄向斜。以 Fj2 断层为界，南部以褶曲为主，北部以断裂为主。区内岩浆侵蚀范围广泛，主要侵蚀 Fj2 断层以东的大部分地区。1.2.2.2褶曲褶曲井田只有一条张庄向斜，位于井田东部，轴向 N326E，轴向 SE 倾斜，枢纽起伏，东陡西缓，东翼地层倾角 4575，西翼地层倾角 525，其核部地层为上石盒子组，北部因 F3 断层轴向呈弧形弯曲，为一不对称向斜盆地，此褶曲贯穿全井田。1.2.2.3断层断层井田有 1、2 两条大断层。1 断层是正断层，倾角在 3050，落差 1535 m；2 号断层是正断层，倾角为 4060，落差为 2045 m。另有两条小断层，落差都在 715 m。1.2.2.4岩浆侵入活动和岩溶塌陷岩浆侵入活动和岩溶塌陷井田内岩浆岩分布范围广泛，岩石种类以辉绿玢岩为主，次为花岗斑岩。各类岩石分布规律是：辉绿玢岩主要分布于井田东部及中部 13 线以东地区，花岗斑岩分布于井
