XXXX大学2014届本科毕业设计
制的郑集—利国煤田两组构造复合部位。褶皱多表现为开阔的短轴背斜及向斜。区内断层构造发育，主要有近EW向及NE向两组（一般前者早于后者），其次为NNE向和NW向断层。这些断层都具有不同程度的继承性和复活性运动的特点。
奥陶系灰岩和闪长玢岩（或闪长斑岩）的节理裂隙最为发育，共有两组：一组走向90°～110°，倾向NNE或向南；另一组走向345°～5°，倾向SWW或向东，倾角70°左右，部分近于直立。
吴庄矿区的褶皱主要为利国到吴庄附近的EW向短轴背斜，轴部由奥陶系组成。北翼主要分布中、上石炭系和二叠系；南翼为一对应的小向斜，轴部由中、上石炭系组成，向斜两翼均为奥陶系；背斜倾伏端亦为石炭系环绕。该背斜在蔡山、义和庄之间被断层分成东西二部分，其中义和庄—吴庄部分构成吴庄矿区背斜构造的主体。
矿区内断层主要为近EW向的张扭性正断层，使地层形成阶梯状下落，旁侧岩石破碎，小错动发育。如F1、F2、F3、F5断层及NW向、NE向的构造破碎带等，这些断层带及构造带为地下水的赋存和运移提供了空间。吴庄矿区地质构造及地层分布情况见图2—1。
图2—1 吴庄矿区地质构造及地层分布情况见图
- 5
XXXX大学2014届本科毕业设计
（6）水文地质概况
本区为东西向构造和新华夏构造体系的复合地带。区内地势南高北低，南依大成山，为低山丘陵地形，标高50～200m，西临微山湖，东西两面为开阔平原。矿区为剥蚀平原，标高一般在38m，地层走向为70°～80°，倾向北西，到矿区北部走向由北北西转为北西，亲向北东。区内褶皱多表现为开阔的短轴背斜及向斜。断裂构造发育，主要有近东西向及北东向两组，其次为北北东和北西向断裂。断裂主要为近东西向张扭性正断层，使地层形成阶梯状下落。北东向构造表现为张性破碎。主要断层附近小错动和破碎现象亦常见。地表水体有微山湖，流域面积9900平方公里，库容量2.5亿立方米，常年湖水位标高31～33m，水位受人工控制，有两处排泄洪水。 （7）地温
地区恒温带为25-30m。
1.4 开拓方法
1.4.1中段、矿块的划分及其开采顺序 （1）盘区划分
1.盘区的划分原则：根据矿体走向长度以及应用的运搬设备（0.75m3电动铲运机的电缆有效长度70m）来确定盘区长度为60m；盘区宽度以矿体水平厚度为准。
2.在每个盘区内，依照矿体厚度划分回采的矿块（每个矿块包括一个矿柱采场和一个矿房采场）。应注意：中段水平上的矿体高度不足分段高度的，不划分回采矿块（此处矿石由下中段回采）。
3.两个盘区之间布置一条10m宽的盘区矿柱，矿柱内布置运输巷及溜井工程。
(2)回采顺序
1.垂直方向：由-380m中段向-430m中段顺序开采。
2.水平方向：后退式开采，如4#矿体的回采顺序为先采Ⅰ盘区、次为Ⅱ盘区、最后为Ⅲ盘区。 (3)开拓方式
吴庄铁矿工程采用三井方案的竖井开拓方式，即主井、副井和通风井。根据开拓方式及地面配置要求，主、副井布置在吴庄西南部、矿体的下盘，风井包括风机房布置在吴庄南面、矿体南端。其中，主井井口标高+39.7m，井底标高-562m，井口中心座标：X＝3826599，Y=50533679，副井井口标高+39.7m，井底标高-500m，井口中心坐标：X＝3826645，Y=50533659。风井井口标高+39.7m，井底标高-330m，井口中心坐标：X＝3826283，Y=50534048。
- 6
XXXX大学2014届本科毕业设计
1.4.2井下掘进工艺过程及机械种类
（1）井下掘进工艺过程 井下掘进工艺过程：
分段平巷掘进采用YT-27型凿岩机钻孔→装药→爆破→WJ-0.75铲运机出渣。阶段平巷掘进采用YT-27凿岩机凿岩→装药→爆破→Z-30装运机出渣。斜井掘进采用YT-27型凿岩机凿岩→装药→爆破→2DPJ-45电耙和Z-30装运机出渣。天井掘进采用YSP-45凿岩机凿岩→装药→爆破→WJ-0.76铲运机或Z-30装运出渣，另配备TD2天井吊罐等。需支护的巷道，需采用HPS-5砼喷射机，喷砼支护。
附开拓系统示意图：
（2）机械种类（主要采掘设备） 凿岩机：YT-27型凿岩机 装运机：Z-30装运机 喷射机：PS-5砼喷射机 电耙：DPJ-45电耙
1.5采矿方法
阶段充填采矿方法
（1）矿块（采场）布置
矿块垂直矿体走向布置，每个矿块分为两个采场（矿房采场和矿柱采场），采场长轴沿矿体走向布置。 （2）采场结构参数
1.采场长度：每个采场净长度为50m。
2.采场宽度：每个矿块划分为一个矿柱采场和一个矿房采场，矿柱采场宽度为8m，矿房采场为12m。
3.采场高度：即中段高度为50m，每个中段划分为5个分段，下面四个分段高度为10m，最上面分段高度6m，留4m做为顶柱。
4.底部结构：单侧进路布置，出矿进路间距9~10m，长度约为10m。 （3）采准与切割工程 1、采准工程布置
①由中段运输巷道在盘区间柱内掘进穿脉运输巷，巷道规格3m×2.8m，坡度3‰。
② 垂直穿脉运输巷在矿房正中间向采场开凿出矿进路联络巷（即矿房采场的堑沟）；巷道规格4m×2.8m，坡度0°。该联络巷与两端穿脉贯通。
③ 由各条出矿联络巷向矿柱采场掘进出矿进路，其夹角为45～50°，间距10m，巷道规格4m×2.8m。
④ 矿石溜井：矿石溜井规格φ=2.5m，每2个矿块布置1条矿石溜井，其间距约为40m。
⑤ 分段凿岩巷道有矿山原斜井开凿。
⑥ 充填巷道：本中段的充填巷道位置上中段中段。充填穿脉巷道应位于上中段采场的盘区矿柱上端，巷道规格2.2m×2m。在穿脉充填巷道向矿柱采场的上端布置1条沿脉充填巷（长度不大于25m），在巷道端部布置1条充填小井，做为充填料进入采场的通道。矿房采场充填时，可在该巷道内打充填孔即可。
- 7
XXXX大学2014届本科毕业设计
2、切割工程
① 切割井：位于采场长轴向的中部，短轴向的端部，每个分段间交叉布置，规格3m×3m，切割井应与上分段凿岩巷道贯通。
② 切割横巷：它与分段凿岩巷道呈直交布置，其长度为采场宽度，规格3m×2.8m。
（4）回采 1.采场拉槽
拉槽顺序可以从上分段向下分段逐段拉槽，或也可以从下分段向上分段拉槽（出渣方便，但爆破上分段的拉槽时，人要站在矿石爆堆上作业）。按采场高度，全部拉槽贯通后即可进行矿石回采。 2.落矿工作
在分段凿岩巷道中用YGZ-90凿岩钻机向上打扇形炮孔，炮孔排距1.2m～1.3m，由采场中部的切割槽向分段穿脉巷后退式回采，上分段工作面应超前下分段工作面3～4排炮孔距离。凿岩机效率为30m/台班，每米炮孔崩矿量约5t，3班作业，生产能力14×104t/a。爆破用乳化炸药，装药用BQ-100A装药器；用非电导爆管起爆，矿石落到堑沟内，采场通风30分钟后又即可用铲运机搬运矿石，矿石块度0～350mm。 3.采场运搬
应用吴庄矿现有的电动铲运机，每日3班，铲运机生产能力台班效率取100t，其生产能力约为10×104t/a。在进行铲装矿石前应向矿石堆上喷水降尘，该中段矿石通过溜井由-430m中段装车经井底车场。 4.采场通风
新鲜风流从中段运输巷经穿脉运输巷进入采场进路，污风从采空场经充填小井到充填巷道排到回风井。 5.采场支护
工人在巷道内进行凿岩和运搬作业，因此要做好采准巷道的安全，检撬工作，对巷道顶板岩石不稳固地段应进行喷锚支护，尤其对在胶结充填体内开挖巷道，可进行素喷混凝土保护充填体不落石。
1.6地压管理及采空区处理
在岩层较好的地段采用喷锚支护，在岩石破碎、地压大的地段采用钢筋混
凝土整体加固。随着地下开采的发展，地表陷落区出现漏斗式冒落，对陷落区采用废石充填。
采空区处理：分段矿房法（一）、（二）、房柱法，矿房采后，留下矿柱支撑上下盘岩石，不使岩石坍塌，以保护地表不移动。无底柱分段崩落法，形成覆盖岩层是回采的必要条件，根据GB16424-1996安全规程要求，覆盖岩层厚度为25m左右，为此，采场回采第一分段矿体时，应随着矿体的回采，崩落顶板的岩石，以形成福海岩层。矿房充填站建成投产后，及时对井下采空区进行充填，消除了地压灾害，既保证采矿安全又保护地表不坍塌；同时工业废渣─全尾砂得到充分有效地利用，节约了因尾砂库而挤占的大量土地资源，做到真正意义上的无废开采，符合我国“节能减排”大政方针，有着很好的经济效益与社会环境效益。
- 8
XXXX大学2014届本科毕业设计
1.7几大系统简介
（1）压风自救系统
① 指定人员负责压风自救系统的日常检查与维护工作；
② 绘制压风自救系统布置图，并根据井下实际情况的变化及时更新。布置图应标明压风自救装置、三通及阀门的位置，以及压风管道的走向等；
③ 定期对压风自救系统进行巡视和检查，发现故障及时处理； ④ 配备足够的备件，确保压风自救系统正常使用；
⑤ 根据各类事故灾害特点，将压风自救系统的使用纳入相应事故应急预案中，并对入井人员进行压风自救系统的培训，确保每位入井人员都能正确使用；
⑥ 相关图纸、技术资料归档保存； （2）紧急避险系统
① 要求下井人员必须随身携带自救器；
② 对入井人员进行紧急情况下逃生避灾及其自救器的正确使用方法的培训，确保每位入井人员均能正确使用自救器和选择正确的避灾线路逃生；
③ 图纸、技术资料归档保存； （3）供水施救系统
① 指定人员负责供水施救系统的日常检查与维护工作；
② 绘制供水施救系统布置图，并根据井下实际情况的变化及时更新。布置图标明三通及阀门的位置，以及供水管道的走向；
③ 定期对供水施救系统进行巡视和检查，发现故障及时处理； ④ 配备足够的备件，确保压风自救系统正常使用；
⑤ 根据各类事故灾害特点，将供水施救系统的使用纳入相应事故应急预案中，并对入井人员进行供水施救系统的培训，确保每位入井人员都能正确使用；
⑥ 相关图纸、技术资料归档保存； （4）人员定位系统
① 指定人员负责人员定位系统的日常检查与维护工作； ② 识别卡发放及信息变更应有专人负责管理；
③ 应定期对人员定位系统进行巡视和检查，发现故障及时处理。在故障期间，若影响到对井下人员情况的监控，采用人工监测，并做好记录；
④ 建立以下台账及报表 ⑤ ——设备、仪表台账； ⑥ ——设备故障登记表； ⑦ ——检修记录： ⑧ ——巡检记录；
⑨ 绘制人员定位系统布置图，并根据井下实际情况的变化及时更新。布置
- 9