目 录
第一章 矿区概述及井田地质特征 ............................................ 1
1.1矿区概述 .......................................................... 1 1.2煤层特征及媒质 .................................................... 7 第二章 井田开拓 ......................................................... 12
2.1井田境界及可采储量 ............................................... 12 第三章 矿井生产能力和服务年限 .......................................... 17
3.1矿井工作制度 ..................................................... 17 3.2矿井设计服务年限 ................................................. 17 第四章 井田开拓 ........................................................ 19
4.1井田开拓的基本问题 ............................................... 19 4.2井筒 ............................................................. 19 4.3工业广场确定 ..................................................... 20 4.4阶段参数确定 ..................................................... 20 4.5确定开拓方案 ..................................................... 21 4.6矿井基本巷道 ..................................................... 30 第五章 采煤方法及采区巷道布置 .......................................... 38
5.1煤层的地质特征 ................................................... 38 5.2采区巷道布置及生产系统 ........................................... 38 5.3采煤方法 ......................................................... 46 第六章 矿井运输与提升 .................................. 错误!未定义书签。
6.1大巷运输方式 ..................................... 错误!未定义书签。 6.2皮带选型 ......................................... 错误!未定义书签。 6.3辅助运输 ......................................... 错误!未定义书签。 6.4矿井提升 ......................................... 错误!未定义书签。
第七章 矿井通风 ........................................................ 56
7.1矿井通风系统选择 ................................................. 56 7.2采区通风 ......................................................... 59 7.3掘进通风 ......................................................... 62 7.4矿井所需风量 ..................................................... 69 7.5矿井通风阻力 ..................................................... 74 7.6矿井主要通风机选型 ............................................... 80 7.7概算矿井通风费用 ................................................. 87 7.8防止特殊灾害的安全措施 ........................................... 88 第八章 矿井排水系统 .................................... 错误!未定义书签。
8.1 概述 ............................................. 错误!未定义书签。 8.2 排水设备选型 ..................................... 错误!未定义书签。 8.3 水仓及水泵房 ..................................... 错误!未定义书签。 8.4 排水技术经济指标 ................................. 错误!未定义书签。 第九章 技术经济指标 .................................... 错误!未定义书签。 第十章 煤矿新技术 ...................................... 错误!未定义书签。 致 谢 .................................................. 错误!未定义书签。 参考文献 ................................................ 错误!未定义书签。
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第一章 矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1矿井地理地形和交通
(1)地理位置
平顶山煤田位于河南省中西南部,分布于平顶山宝丰、襄城县、叶县、郏县、鲁山县境内,平顶山煤田有平顶山矿区和韩梁矿区组成的。
平顶山矿区东起沙河、汝河交汇地带附近,南至湛河北岸、西至红石山、北至汝河,东西走向长达38公里,南北宽约10~20公里,含煤面积550平方公里。
韩梁矿区位于平顶山西部,位于宝丰、鲁山县境内,走向长约18公里,宽约4公里,含煤面积80平方公里。
(2)地形特点
平顶山煤田属华北地层区豫西分区渑池~确山小区,地处汝河以南,沙河之北的伏牛山余脉低山丘陵地带,地势西北高东南低。自西向东红石山、龙山庙、擂鼓山、落凫山、平顶山、马棚山、焦赞山绵延不断,山脉呈北西走向,组成分区的地表分水岭。海拔高度一般在400~600米之间。
(3)交通条件
矿区有专用铁路与国铁京广线、焦支线相连接,国铁京广线、焦支线分别通过矿区东部和西部,孟庙铁路线通过平顶山市与京广线、焦支线相连接;东距京广线孟庙火车站70km,西距焦支线宝丰火车站28km。矿区专用铁路线与孟宝线平顶山东站相接。公路以平顶山市为枢纽,有柏油公路通向附近各县市,东与四通八达的许南公路相连,交通便利。
平煤集团公司十矿位于河南省平顶山市区东部,程平路何庄北,西距平顶山市区中心约6km,南距平顶山东站5km,如图1-1所示 1.1.2矿区气候条件
根据平顶山历年的气象资料,本区属暖温带大陆性半干燥季风气候,四季分明,春多风干旱,夏炎热多雨,秋晴和日照足,冬寒冷少雪。年平均降雨量794.6mm,年最大降雨量为1323.6mm(1964),最小降雨量为373.9mm(1966),雨季一般集中在7~9月份。历年平均蒸发量为2269.2mm,年最大蒸发量2825mm,蒸发量大于降雨量。年平均气温为15℃,最高气温42.6℃(1968.7.18),最低气温-18.8℃(1955.1.30)。常年风向多为北西和北东,以北西风的风速最大,为24m/s;无霜期大致190-220天,最大
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积雪厚度为16cm,冻土最深22cm。
孟津郑州偃师洛阳市巩县荥阳中牟荥阳矿区新密矿区偃龙矿区登封新密新郑登封矿区白沙大安禹县矿区临汝汝阳临汝矿区禹县长葛许昌郏县韩梁矿区宝丰平顶山矿区襄城临颖平煤十矿平顶山漯河图 1-1平煤十矿交通位置图
交通位置图 图1-1-11.1.3矿区水文
本区属于淮河上游水系。矿区地表水系不发达,沙河、汝河流经矿区的南部和北部边缘,沙河距矿区最近3.2km,最大洪峰流量3300m3/s,旱季流量0.8m3/s;汝河流经煤系之上,最大流量3000m3/s,旱季流量0.28m3/s。湛河在煤田南部自西向东流过。湛河宽50m左右,流量0.08~7.8m3/S;沙河宽150~250m,流量0.8~5120m3/S。河上游为白龟山水库。
井田范围发育着冲沟和季节性小溪,多数沟宽15~20m,平时为干沟。井田东南部地势平坦,泄水条件不好,易积水形成小面积内涝洼地。比较大的月台河发源于尹充村冲沟,从井田中部流过,属间歇性小河。该河受大气降水补给,冬季河床干涸断流,雨季呈涓涓细水,大雨时山洪暴发,经冲沟汇入河中,汛期历史最高洪水位可达92m,最大洪峰流量8000m3/h。 1.2.1井田地形
十矿井田位于平顶山煤田东部,平顶山市东北部平顶山、马棚山之间的山口以南的开阔山前冲积平原上。井田的东南部为开阔的冲积~洪积平原,西北部为砂岩组成的山岭,山脊平缓,山坡陡峭,约为30°,向南逐步过渡到平原。地势是西北高,东南低。西北部有平顶山,北部为马棚山,山的相对标高为+360m~+460m,平原一般+80~
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+100m。井田最高峰马棚山海拔462.7m。
本井田地质勘探工作始于1953年9月,先后由中南地质局401勘探队、河南省地质局、中南煤炭工业管理局煤田地质125勘探队、126勘探队、河南省地质局五队、平顶山矿务局地质处勘探队、煤炭部129勘探队等七个单位,在该井田内进行了地质勘探工作,共施工钻孔142个,钻探进尺80700.6米。 1.2.2井田煤系地层
十矿井田内地层层序自下而上为:寒武纪张夏组、固山组;石炭系太原组;二叠系山西组;第三、四系。明显的从海相沉积通过海陆交互相沉积,逐渐变为陆向沉积。 地层未受区域变质和岩浆活动影响。其中石炭系太原组、二叠系山西组、石盒子组为含煤地层,含煤地层总厚度近800m。地层由老到新为:
(1) 寒武系上统崮山组(∈3g)
本组地层为煤系沉积基底。岩性为灰~深灰色厚层状白云质灰岩,具不明显的细鲵状结构。上界是本溪组铝土质泥岩底面,钻孔揭露厚度大于50m。
(2) 石炭系上统太原组(C3t)
井田缺失下石炭统,中上石炭统也发育不全。太原组下以 底部灰岩底面与本溪组分界,上以顶部灰岩顶面或己煤底板砂岩底面与山西组分界,呈整和接触。厚47~80m,平均66.28m,由煤层、灰岩、砂质泥岩及砂岩组成。含庚组煤6—7层,多以灰岩为顶板,煤层较薄,层位稳定,基本不可采。
(3) 二叠系下统山西组(P1s)
上以砂锅窑砂岩底面与下石盒子组分界,山西组与下伏太原组地层连续沉积,整和接触,厚80~119m,平均93.70m,为石炭二叠系含煤层段。由深灰到黑色粉砂岩和泥岩、砂质泥岩及细~中粗石英砂岩和煤层等组成。含煤1—4层。本井田范围内己15、己16-17煤层较稳定,为十二矿主要可采煤层;上部不含煤。 (4)二叠系下统石盒子组 (P1x)
上以丙组煤顶板砂岩底面即田家沟砂岩与上石盒子组分界,下以砂锅窑砂岩底面与山西组分界,整和接触,厚358m左右,依据岩性组合及含煤特征分为三、四、五煤段。
①三煤段(戊组):厚约121~160m,平均142.11m。本段底界为砂锅窑砂岩,一般为15m左右。
②四煤段(丁组):厚16~94m,平均75.23m,含煤3~9层,以丁6为本区主要可采煤层,丁5局部可采,划归一矿开采。 ③五煤段(丙组):厚70.5~110.5m,平均91.33m,含煤2~5层,其中丙3稳定。只能小规模开采。
(5) 二叠系上统石盒子组 (P2x)
下起田家沟砂岩底界,上至平顶山砂岩底界。该组厚246~370m,平均352m左右,由浅灰色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及薄煤组成。含煤属不可采之列。
(6) 二叠系上统石千峰组(P2sh) 本组在井田北部平顶山、马棚山一带出露于山脊,大面积遭受剥蚀,厚度360—462m,
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