1、 采采矿矿学学设设计计 姓 名：学 号：学 院：专 业：设计题目：阳泉二矿阳泉二矿 4.0 Mt/a 新井设计新井设计 指导教师：职 称：20 xx 年 7 月 1目录1 矿井概况与地质特征矿井概况与地质特征.31.1 矿区概述.31.1.1 矿区地理位置.31.1.2 地形地貌.31.1.3 气象及地震.31.2 井田地质特征.41.2.1 井田地质构造.41.2.2 水文地质.61.3 煤层特征.81.3.1 煤层.81.3.2 瓦斯.92 井田境界和储量井田境界和储量.122.1 井田境界.122.1.1 井田范围.122.1.2 井田尺寸.122.2 矿井工业储量.132.2.1 井田
2、地质勘探.132.2.2 储量计算基础.132.2.3 矿井工业储量计算.132.3 矿井可采储量.152.3.1 工业广场煤柱.152.3.2 边境煤柱.162.3.3 断层煤柱.162.3.4 矿井可采储量.173 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.173.1 矿井工作制度.173.2 矿井设计生产能力及服务年限.183.2.1 矿井设计生产能力.183.2.2 井型校核.184 井田开拓井田开拓.194.1 井田开拓的基本问题.194.1.1 井筒形式的确定.204.1.2 井筒位置的确定带区划分.224.1.3 阶段划分和开采水平的确定.224.
3、1.4 井田划分.2324.1.5 主要开拓巷道.234.1.6 确定矿井开拓延深方案.244.1.7 确定带区间的接替顺序.244.1.8 开拓方案比较.24参考文献参考文献.3011 矿井概况与地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置矿区地理位置阳泉二矿东距阳泉市约 5 km，其地理坐标为东经 11325171133307，北纬 374644375219。井田东部为大阳泉井田，西部为西上庄井田，南部与五矿井田相邻，北部以石太铁路为界，隔桃河与三矿、四矿相望。井田走向长约 8 km，倾向长约 7.8 km，面 62.4186 km2，由 94 个坐标点圈定。二矿原有东四尺、小南坑、西
4、四尺三对生产井。东四尺井于 1980 年经煤炭部（80）煤计生字 1300 文批准报废，小南坑井于 1986 年采尽自然报废。现有一对生产井口西四尺井，分为 470 和 560 两个生产水平，矿区坐标系井口坐标如下：西斜井 X=99967.135，Y=96710.090，Z=733.0东斜井 X=10030.427，Y=96748.240，Z=718.9二矿的交通条件极为便利。石太线为复线电气化铁路，东西贯穿本矿，成为煤炭运销的大动脉。太石高速公路南北横穿井田，307 国道由西向东，在阳泉市区与阳左公路和阳盂公路十字相交，构成网络，连通全国各地，见图 1-1。距有关主要城市、城镇里程见表 1-
5、1。表表 1-1 矿区距有关主要城市、城镇里程矿区距有关主要城市、城镇里程城市名称北京太原石家庄天津郑州大同铁路里程(km)393124107526527777城镇名称寿阳昔阳和顺盂县平定娘子关公路里程(km)30451022812401.1.2 地形地貌地形地貌井田区内地势平坦。1.1.3 气象及地震气象及地震阳泉矿区气候干燥，属温带大陆性气候。全年平均最高气温 17.1，最低气温 5.5，历年平均 10.9，历史上最高气温达 40.2，最低气温-19.1。年最大降水量为 866.4 mm，年最小降水量为 240.4 mm，年平均降水量为 609.8 mm，多集中与 7、8、9 三个月，这三
6、个月的降水量一般约占全年总降水量的 70以上，如 1966 年 8 月 23 日，一天内降水量达 261.5 mm。年蒸发量最大 2381.9 mm，最小蒸发量 1319.1mm,历年平均 1885.9mm。全年风向多变，以西北风为主，雨季多偏东风，冬季盛行偏西风，历史上的最大风速为 1989 年 8 月 24 日 20 时10 分至 20 时 25 分，阳泉市遭受到一次罕见的飓风暴雨、冰雹的袭击，最大风2力 12 级，最大风速为 35 m/s，历年平均 1.7 m/s。阳泉市最早初霜期 1980 年 9月 23 日,最晚终霜期 1963 年 4 月 29 日,历年平均初霜期在 10 月中旬，
7、终霜期在4 月上旬，年无霜期平均 184 天，最大冻土深度 0.68m。相对湿度历年月最大34.1 mm,最小 0.4 mm,历年平均 8.9 mm。井田无详细地震记载。据国家地震局 1976 年 9 月中国地震基本烈度区划资料(比例尺三百万分之一)及山西省地震局晋震发业字(1984)第 110 号文，阳泉矿区基本烈度除昔阳县境内为 7 度区外，其余地区均为 6 度区。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造井田地质构造阳泉矿区赋存的地层有太古界阜平群和龙华河群，下元古界滹沱群和上元古界震旦亚界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界的三叠系及新生界的第三系、第四系。在地层对比
8、中通过岩相分析和相旋回研究，结合煤系地层标准剖面，根据岩层及组合特征，采用古生物法、标志层法、测井曲线等相互补充、验证、确定。地层对比准确、可靠。从古生界奥陶系开始由下而上依次叙述如下：1、奥陶系；与下伏地层寒武系为连续沉积，广泛出露于矿区东北部的弧形区域内，即昔阳白羊峪、东寨平定郭家山、石门口阳泉白羊墅、张家井盂县仙人村、长池、峰岭村一带。下统：地层总厚度 120200 m、主要由含燧石结核的亮晶白云岩及白云质灰岩组成。底部为黄绿色白云质页岩或钙质页岩，下部以含燧石条带或燧石结核的白云岩为主，中、上部为白云岩及少量白云质灰岩，含网格笔石、小栉虫、蛇卷螺等化石。中统：地层总厚度 415810m
9、。(1)、下马家沟组：地层总厚度 125225m，岩性横向变化小。第一段：地层总厚度 1140m，主要由黄灰色薄层状泥晶白云岩、泥灰质白云岩、泥灰岩和石膏夹层组成，地表及浅部多为膏溶角砾岩，部分地区有底砾岩存在。第二段:地层总厚度 3580m，主要由灰色及黑灰色中厚层状泥晶灰岩，含白云质灰岩及花斑状灰岩组成。第三段：地层总厚度 5075m，主要为灰黑色中厚层泥晶灰岩、白云质灰岩与薄层白云岩互层组成。(2)、上马家沟组：地层总厚度 180275m，底部岩性稳定，顶部岩性变化较大。第一段：地层总厚度 2079m，主要由灰至土黄色薄层泥晶白云岩、灰质白云岩组成，夹较多石膏层,石膏为青灰色或白色，致密
10、块状，角砾状，地表多见膏溶角砾岩。第二段：地层总厚度 84108m，主要由灰色及黑灰色中厚层泥晶灰岩，花斑状灰岩、生物碎屑灰岩及薄层白云质灰岩组成。第三段:地层总厚度 2062m，主要为灰色及黑灰色中厚层泥晶灰岩与薄至中层状灰质白云岩互层，部分地区夹石膏层或膏溶角砾岩。(3)、峰峰组：地层总厚度 130270m。第一段：地层总厚度 40160m，上3部和下部为土黄色或黄灰色薄层泥晶白云岩，泥灰质白云岩、白云质灰岩、泥质灰岩、泥灰岩，下部角砾状泥灰岩中夹青灰色或白色块状或条带状石膏层，中部为厚 2030m 的青灰色中厚层花斑灰岩和生物碎屑灰岩。第二段:地层总厚度70150m，主要为灰色及黑灰色中
11、至厚层生物碎屑灰岩，花斑状灰岩及泥晶灰岩，夹薄层白云岩及泥质灰岩。2、石炭系：平行不整合于奥陶系中统灰岩之上，主要由铝铁岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤层及石灰岩组成的海陆交互相含煤建造，主要出露于阳盂、阳左公路两侧及盂县土塔、牛村和平定巨城、移稂等地。(1)、中统本溪组：地层总厚度 4060m，下部为灰白色铝土岩、铝土泥岩、杂色泥岩夹结核状或团块状铁矿组成的铁铝岩，为山西式铁矿、黄铁矿、铝土矿富集之层位，上部为砂质泥岩、砂岩、夹 13 层灰岩及不稳定的煤线，含假史塔夫、莫斯科唱贝、大脉羊齿等动、植物化石。(2)、上统太原组：地层总厚度 100140m，主要为灰白色砂岩、黑灰色砂质泥岩、泥岩、石灰
12、岩夹炭质泥岩和煤层组成的一套海陆交互相含煤建造，是本区主要含煤地层。含希瓦格、太原网格长身贝、假卵脉羊齿、栉羊齿、星轮叶等动、植物化石。3.二叠系；与下伏地层石炭系为连续沉积，是一套砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤组成的陆相沉积。为矿区范围内地表出露最广泛的地层，主要出露于阳左、阳盂公路以西，和顺紫罗、三奇掌昔阳杨家坡、桑园、冀家庄、马道岭平定寨平村、磐道岩、岳家沟、柳渠、南沟掌、晓庄、高垴、北水草一线以东的广大区域内。(1)、下统：山西组：地层总厚度 5070m，主要由砂岩、砂质泥岩及煤组成，含煤 26 层，亦为本区主要含煤地层，含多脉带羊齿、畸楔叶、三角织羊齿等植物化石。下石盒子组：地层总厚度 9
13、6165m，下部为黄绿色砂质泥岩为主的绿色岩层段，中部为褐黄色砂质泥岩及细砂岩为主的黄色岩层段，上部为黄绿色中、粗粒砂岩为主的砂岩段。产大羽羊齿、栉羊齿、枝脉蕨、瓣轮叶等植物化石。(2)、上统：上石盒子组：地层总厚度 225395m，由黄绿、杏黄、灰白、紫红色的砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，以中间砂岩和狮脑峰砂岩为界分为红黄色岩层下段、红黄色岩层上段、褐色岩层段，含厚脉栉羊齿，中朝楔叶、多形准脉羊齿、肾掌蕨等植物化石。石千峰组：地层总厚度 88136m，为一套砖红色的陆相长石砂岩和泥岩沉积，顶部夹 23 层较稳定的钙质结核和透镜状淡水灰岩。4、三迭系：与下伏地层二叠系为连续沉积，出露在阳泉矿区西南
14、边缘至和顺、榆社、太谷、榆次交界地区，含芦木、脐根座等植物化石。(1)、下统：刘家沟组：地层总厚度 585633m，由灰褐色、红褐色厚至微层状细粒长石4砂岩夹薄板状页岩及砂质页岩组成。和尚沟组：地层总厚度 167229m，由棕红色钙质泥岩、页岩夹细粒长石砂岩组成，上部以砂岩为主。(2)、中统：二马营组：地层总厚度 480m 左右，下部主要为灰绿、黄绿色细粒长石砂岩，夹不稳定棕红色砂质泥岩，上部为灰绿色、黄绿色及浅肉红色厚层中粒长石砂岩与棕红色钙质、砂质泥岩互层。(3)、上统：延长群：地层总厚度 100 余 m，由灰紫色、灰绿色、肉红色厚层中细粒长石砂岩及灰绿色砂质泥岩和钙质泥岩组成，含山西枝脉
15、蕨、似丹尼蕨等植物化石。5、上第三系：与下伏地层三叠系呈不整合接触。上新统：地层总厚度 425m，岩性为红色粘土夹砂砾石、钙质结核，主要分布于平定西回及盂县西潘等地。6、第四系：主要分布于河流两岸、山间洼地及山坡上，与下伏地层第三系呈不整合接触。(1)、下更新统：地层总厚度 1080m，由淡红色、酱紫色亚粘土、粘土、灰白色砂砾石组成、在芹泉、寿阳、上湖、景尚、松塔一带有零星出露。(2)、中更新统：即离石黄土。地层总厚度一般 515m，最厚可达 40m，为黄土状亚粘土及粘土，富含钙质结核，夹古土壤及砾砂透镜体。(3)、上更新统：即马兰黄土。地层总厚度一般 310m，最厚可达 30m，为浅黄色黄土
16、、黄土状亚粘土、夹砂、砾石层。(4)、全新统：地层厚度一般几 m，最厚可达 43m，与下伏地层呈不整合接触，为现代冲积、洪积、坡积物。1.2.2 水文地质水文地质阳泉矿区为中低山地形，海拔 6001600m，相对切割深度 200400m。总的地势是西高东低，南北高中间低。刁乌楞七千寨为矿区南部最高分水岭，海拔 14951529.9m，北部最高为水渠洼顶，海拔为 1386.5m，桃河谷地海拔 600750m。桃河为区内主要河流，属于海河流域滹沱河水系。桃河发源于寿阳县境内，由西向东从矿区中部穿过，至娘子关磨河滩村与温河相汇，流经长度 80 多公里，流域面积 1324km2；其中矿区及上游段长度 44Km，流域面积 503km2。桃河属季节性河流，水量随季节变化明显，19591979 年洪水期（69 月）流量一般为38m3/s，平均为 4.146m3/s，清水期（105 月）平均流量为 0.521m3/s 以下。1959年 8 月最大流量 2200m3/s。根据岩层充水空间的性质及地下水埋藏条件，矿区含水层主要为三种类型。1、孔隙水含水层主要分布于桃河及其支流的河床以及其它低洼河谷中的冲积
