开滦吕家坨2.4Mt／a课程设计说明书最终稿_-_副本

开滦吕家坨2.4Mt／a课程设计说明书最终稿_-_副本

《采矿学》

课程设计说明书

姓名：张志伟学号：201010014219班级：采矿B10-2 题目：开滦吕家坨2.4Mt／a课程设计

评语：

指导教师：赵启峰职称：讲师

2013年 07月 11日

设计感受

在三个星期的课程设计过程中，让我不仅从中学到了很多新的知识，更让我对所学的专业知识做了系统的复习和总结，并且能够运用已经学过的知识来解决设计中出现的问题。通过指导教师的指导，让我掌握了矿井设计的基本步骤，也能够熟练的使用工具书来解决设计中出现的问题，更能使自己对设计进行比较周全的考虑。

本设计矿区的煤层平均倾角在5.4°左右，煤层厚度大，煤层及地质赋存条件好，于是我采用了带区综合机械化开采，通过具体的技术比较和经济比较，选择了单斜井的开拓方式，并根据煤层赋存特点及经济条件，选择了胶带运煤、无轨胶轮车辅助运输系统。本设计的任务重，需要进行大量的计算和绘制大量的CAD工程图，并且对一些内容需要进行反复的修改。在短短的三个星期时间内，可能有很多地方做得不够细致。尽管如此，却能使我更加细心的进行设计。

在本设计的制作中，我一直都细心的编写说明书的每一部分，严格按照设计要求来进行设计，对于计算就更加严格计算每一个数据，对于每一部分设计自己都亲手完成。经过两个星期的努力，我顺利完成了城郊井工矿的设计。

最后，再次向我尊敬的老师和亲爱的同学们表示深深的谢意，他们给予我的教育、理解、关心和支持使我不断进步。祝愿大家身体健康，万事如意。

目录

1 矿区概述及井田地质特征-------------------------------------------- 3

1.1 矿区概况 ------------------------------------------------- 3

1.1.1 井田位置、范围、地形特点和交通位置--------------- 3

1.1.2 工农业生产和原料及电力供应----------------------- 4

1.1.3 矿区气候条件------------------------------------- 4

1.1.4 矿区水文情况------------------------------------- 4

1.2 井田地质特征 --------------------------------------------- 4

1.2.1 煤系地层概述、勘探程度--------------------------- 4

1.2.2 井田地质构造和地质变动--------------------------- 5

1.2.3 井田水文地质特征--------------------------------- 5

1.2.4 地温--------------------------------------------- 7

1.3 煤层特征 ------------------------------------------------- 7

1.3.1 煤层埋藏条件------------------------------------- 7

1.3.2 煤层群特征--------------------------------------- 8

表1-3 煤层肉眼鉴别特征和结构特征一览表----------------- 8

1.3.3 煤层的围岩性质----------------------------------- 9

1.3.4 煤的特征---------------------------------------- 12

2.1 境界----------------------------------------------------- 1

2.2 工业储量 ------------------------------------------------- 1

2.2.1井田勘探类型 ------------------------------------- 1

2.2.2 矿井地质资源量----------------------------------- 1

2.2.3矿井工业储量 ------------------------------------- 1

2.3 可采储量 ------------------------------------------------- 2

2.3.1矿井设计资源/储量 -------------------------------- 2

2.3.2 矿井设计可采储量-------------------------------- 2

3.工作制度和设计生产能力及服务年限---------------------------------- 1

3.1矿井工作制度---------------------------------------------- 1

3.2矿井设计生产能力及服务年限-------------------------------- 1

参照大型矿井服务年限的下限（大于50a）要求，T取60a，储量备用系数取1.4，则矿井设计生产能力A为：---------------------- 1 4.矿井开拓方式------------------------------------------------------ 1

4.1确定工业广场位置------------------------------------------ 1

4.2确定井田开拓方式------------------------------------------ 1

4.3确定开采水平位置、标高及水平垂高-------------------------- 2

4.4确定运输大巷布置及位置------------------------------------ 2 5准备方式——带区巷道布置------------------------------------------- 1

5.1煤层的地质特征 -------------------------------------------------- 1

5.1.1可采煤层的基本概况 ------------------------------- 1

5.1.2煤层顶底板地质条件 ------------------------------- 2

5.2带区巷道布置及生产系统------------------------------------ 2

5.2.1带区斜长的确定 ----------------------------------- 2

5.2.2带区上山位置及布置方式 --------------------------- 2

5.2.3带区内工作面的接替顺序 --------------------------- 2

5.2.4带区内各种巷道的掘进方法 ------------------------- 2

5.2.5带区生产能力及采出率 ----------------------------- 2

5.3带区下部车场选型设计-------------------------------------- 3

5.4带区主要硐室的布置---------------------------------------- 3

5.4.1带区煤仓----------------------------------------- 4

5.4.2带区运料系统 ------------------------------------- 4

5.4.3带区变电所 --------------------------------------- 5 6采煤方法 ---------------------------------------------------------- 1

6.1采煤工艺方式的确定---------------------------------------- 1

6.1.1带区地质条件和煤层赋存条件------------------------ 1

6.1.2采煤工艺的确定 ----------------------------------- 1

6.1.3回采工作面长度和推进度以及推进方向---------------- 2

6.1.4回采工作面的破装运煤方式 ------------------------- 3

6.1.5劳动组织表 --------------------------------------- 3

6.2回采巷道布置---------------------------------------------- 4

6.2.1确定回采巷道布置形式 ----------------------------- 4

6.2.2回采巷道支护 ------------------------------------- 6

6.2.3煤壁管理措施 ------------------------------------- 8

6.2.4确定回采巷道断面及其具体施工技术要求-------------- 9 7设计矿井基本的技术经济指标----------------------------------------- 1表7-1 各项技术经济指标--------------------------------------------- 1参考文献--------------------------------------------------------- 3

1 矿区概述及井田地质特征

1.1 矿区概况

1.1.1 井田位置、范围、地形特点和交通位置

开滦吕家坨矿业公司位于河北省唐山市古冶区境内，西距唐山18 km ，北距古冶9 km 。地理坐标为东经118°24'，北纬39°40'。

矿区交通便利。古吕钱公路南接唐港公路，北通205国道，与津唐、唐港、京沈高速公路相接；矿区铁路专线吕古铁路和吕陡铁路与京山线接轨；水路运输东有秦皇岛港，西有天津新港，南有唐山港和正在建设中的曹妃甸港；水、陆交通发达，煤炭外销十分方便。

矿区地表为第四纪冲积平原，地面标高介于+22～+31m 之间。地形总趋势北高南低，沙河由井田东部自东北流向西南。沙河属季节性河流，旱季有时断流，雨季流量较大，最高洪水位+30 m 。境内有村庄18个。主要农作物有小麦、玉米和水稻。 图1-1 吕家坨矿交通位置图

北京市三河

玉田

丰润古冶唐山市吕家坨矿秦皇岛市

秦皇岛港乐亭

京唐港

南堡北塘塘沽天津新港宝坻

天津市02550km

1 23

4京秦线京沈高速

公路

京山线津唐高速公路京津高速公路京

津线唐港高速公路坨港

铁路渤海

1.林西矿

2.范各庄矿

3.钱家营矿

4.陡河电厂

1.1.2 工农业生产和原料及电力供应

矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、水稻，间杂有果园、菜园和苗圃等。

本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥、石材需由国家计划供应外，其它砖、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。

矿区已建有110 kV区域变电所，可向本矿井供电的两回35 kV输电线路。

1.1.3 矿区气候条件

本区属温带季风区的海洋——大陆性气候。根据唐山市气象局1959—1999年气象资料，历年平均气温17.9℃，最高气温40.3℃，最低气温-18.3 ℃。历年平均降水量为708.14 mm，年最大降水量为1263.8 mm。区内冬季多北风，夏季多南风，最大风速16 m/s。冰冻期为十一月至次年三月，最大冻土深度0.27 m。

1.1.4 矿区水文情况

矿区采用自备水源井供水，目前能够使用的供水井共有9眼，其中黑鸭子4眼，工业广场3眼，南小区2眼。这些井形成两套供水系统，一是黑鸭子至矿区的集中管路供水系统，包括黑鸭子及工业广场的水井，最大供水能力1100 m3/h，供矿生产和东工房、小楼生活区及黑鸭子、北安各庄、南安各庄、大安各庄、吕家坨村生活用水。二是南小区独立供水系统，最大供水能力100 m3/h，供小区内居民生活用水。

1.2 井田地质特征

1.2.1 煤系地层概述、勘探程度

矿区煤系地层属于典型的华北区石炭二叠纪含煤岩系，其上界为唐家庄组A层铁铝质粘土岩顶面，下界为唐山组G层铁铝质粘土岩底面。根据两个钻孔实际控制，煤系地层厚度分别为480.35 m和486.26 m，按分组段厚度累计，煤系地层厚度为489 m。由此可见，沉积补偿作用明显，煤系地层厚度变化不大。

煤系基底为奥陶系中统马家沟组灰岩，本矿钻孔揭露最大厚度为160 m，邻区资料证实，该组厚度400 m左右，与煤系地层呈假整合接触。矿井浅部奥灰岩溶发育，深部逐渐减弱。其风化形成的G层铁铝质粘土岩构成煤系第一个标志层。

煤系地层之上为的古冶组和洼里组，从少数取芯钻孔揭露情况看，古冶组以杂色粉、细砂岩和浅灰－灰绿色粗砂岩为主，向上部紫色粉－细砂岩逐渐增多。洼里组则以浅紫、

暗紫和紫红色泥岩－中、粗砂岩为主，偶见浅灰色砂岩层。洼里组以河床相底砾岩底面作为与古冶组的分界面。

矿区地表被第四系冲积层所覆盖，盖层厚度由东北向西南逐渐增厚，与基岩呈角度不整合接触。

1988－1998年，共施工井上下各类钻孔78个，累计进尺10246.54 m。其中地面勘探工程有18、20、21、39、40、45、46和49号共8个补充勘探钻孔，工程量7461.23 m。

1.2.2 井田地质构造和地质变动

吕家坨井田位于开平向斜东南翼中段，其主体构造是吕家坨背斜。开平向斜是一赋煤向斜构造，煤系地层为石炭二迭系。向斜轴的总体方向约NE40°，北部受青龙山背斜等北西－南东向构造的影响，自古冶至唐家庄逐渐变为东西向，形成一弧形构造。向斜的两翼不对称：西北翼岩层倾角陡，甚至局部倒转，并伴随出现了一组与向斜轴大致平行的断层和短轴褶皱构造。东南翼岩层倾角相对平缓，向斜边缘出现两组短轴边幕状褶皱，轴向与开平向斜轴直交或斜交，并沿倾伏方向逐渐消失。其中一组由杜军庄背斜、黑鸭子向斜、吕家坨背斜、范各庄向斜、毕各庄向斜及南阳庄－岭上背斜组成；另外一组在宋家营以南，规模不如前一组。吕家坨井田以褶皱构造为主。井田内自北而南依次发育有黑鸭子向斜、吕家坨背斜、范各庄向斜、毕各庄向斜、南阳庄－岭上背斜、小张各庄向斜等五个主要褶曲构造。黑鸭子向斜轴作为吕、林井田技术边界。吕家坨背斜为矿井的主体构造，约占井田面积的70%，其中深部还发育有次一级的褶曲构造。在井田南部，吕家坨背斜、毕各庄向斜、南阳庄－岭上背斜、小张各庄向斜等褶曲构造复合，形成了董各庄盆地构造区和王各庄马鞍形构造区。

1.2.3 井田水文地质特征

根据开滦集团公司统一的含水层划分标准，将区内的地层划分为七个含水层（见表1-1）。其中，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水层对矿井涌水量影响较大，为直接充水含水层，其它为间接充水含水层。各含水层抽放水试验资料，其主要特征如下：

表1-1 含水层划分表

含水层

所处

层位

含

水

层

厚

含水

层

岩性

含水

性

水质特征

编号

名称