安全工程毕业设计——通风系统设计.docx

1、论文题目：xxxx通风系统设计 摘要 本设计山西xx煤业xxxx通风系统的设计，在本井田范围内，地质条件简单，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危险，设计年产量0.90Mt/a，服务年限67a，开拓方式为斜井开拓，工作面采用倾斜长壁后退式开采法。在矿井一水平的通风设计中，选用中央并列式通风，计算了矿井需风量、容易时期和困难时期的通风阻力，并选择了主要通风机，计算了吨煤通风电费，绘制了通风系统图和通风网络图，以及对矿井的主要灾害提出应对的办法，本设计充分结合实际情况，采用切实可行的先进技术，为整个井田的安全生产奠定了良好的基础。关 键 字：通风系统； 通风阻力； 吨煤通风费； 风量计算； 灾害论文类型

2、：设计类Subject :The ventilation design for the yuanxiang coal mineMajor :Safety EngineeringName : (Signature) Supervisor :(Signature) (Signature) AbstractThis article is the ventilation system design for Yuanxiang coal mine of Shanxi Huarun Coal. within the scope of the Ida, the geological condition is

3、 simple, with large amount of water inflow and gas emission in prominent danger. The annual output of the mine is designed 0.90 million tons, length of service 67 years. It uses the process of opening up by inclined shafts and longwall retreat mining method of the Flayer style mining for the whole f

4、loor in the working face. It selects the central parallel ventilation in the coal mine ventilation design, calculates the required airvolume of the mine the and ventilation resistance in two periods and selected the major fan. Then it calculates the ventilation electric costs of every ton, draws ven

5、tilation systems and ventilation network diagrams and brings out the measures to prevent the main mine disasters. Combined with the actual situation fully, this design actively adopts feasible and advanced technologies, which lays a good foundation for the safety production of the entire Ida.Key wor

6、ds: Ventilation system Airflow calculation Resistance Ventilation costs DisasterThesis : Design目录1 绪论11.1选题背景11.2选题目的及意义11.3国内外研究现状21.4主要设计内容、思路及工作流程41.4.1设计内容41.4.2设计思路41.4.3工作流程52 井田概况及地质特征62.1井田概况62.1.1交通位置62.1.2地形地势62.1.3河流72.1.4气象及地震72.1.5经济概况72.1.6矿区开发史72.2地质特征72.2.1地层72.2.2地质构造92.2.3煤层及煤质112.

7、2.4瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温112.2.5水文地质133 井田开拓及采区布置153.1井田开拓153.1.1井田境界及储量153.1.2矿井设计生产能力及服务年限153.1.3矿井开拓153.2采区布置163.2.1运输方式163.2.1辅助运输方式173.2.3矿车选型173.2.3 运输设备选型173.3采煤方法183.3.1采煤方法的选择及其依据183.3.2工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型183.3.3工作面顶板管理方式及支护设备选型193.3.4回采工作面回采方向193.3.5工作面参数的确定194 矿井通风设计214.1采区通风设计214.1.1 采区通风系统要求214.1

8、.2采煤工作面上行通风与下行通风的选择214.1.3工作面通风系统的选择224.2掘进工作面通风244.2.1局部通风系统的设计原则244.2.2局部通风的方式选择244.2.3风筒和风机的选择264.2矿井所需风量计算及分配274.2.1采煤工作面需风量的计算274.2.2掘进工作面需风量的计算294.2.3硐室需风量计304.2.4矿井总风量计算304.2.5矿井风量分配304.3矿井通风阻力计算314.3.1矿井通风总阻力计算原则314.3.2通风总阻力计算314.3.3矿井等积孔354.4矿井通风设备的选择364.4.1计算矿井通风风量364.4.2计算通风风压364.4.3通风机的选

9、型374.4.4电动机的选择374.5概算矿井通风费用384.5.1电费384.5.2设备折旧费394.5.3材料消耗费404.5.4通风工作人员工资404.5.5专为通风服务的井巷工程折旧费和维修费404.5.6每吨煤的通风仪表的购置费和维修费404.6通风构筑物404.6.1风门设置要求404.6.2风门414.6.3风窗415 矿井安全技术措施425.1 防治煤与瓦斯突出425.1.1建立防突管理机构425.1.2 瓦斯检查制度445.1.3 局部通风管理制度465.1.4 瓦斯抽放管理制度475.1.5 矿井防治水制度495.2 矿山环保515.2.1 粉尘污染的防治措施515.2.2

10、 矿山噪音污染的防治516 结论52致谢53参考文献54附录561 绪论1.1选题背景 xx煤业先后在内蒙古、江苏、湖南、河南、贵州、山西等地通过新建、兼并、重组等方式获取一批煤炭资源。特别是自2009年6月份以来，xx煤业充分利用山西省煤炭资源整合的机遇，积极参与山西省煤炭资源整合工作，先后投资165.52亿元整合该省吕梁市所属兴县、中阳、石楼、临县以及太原古交等区域的煤炭资源，获取优质煤炭资源10.62亿吨，新增煤炭产能1710Mt/a。截止2011年底，xx煤业投资区域已覆盖国内6个省、自治区，所属全资及控股的项目公司9个；参股项目3个。公司保有储量33.90亿吨，全资或控股（可控口径）

11、矿井38对，产能3253Mt/a。2011年，xx煤业实现原煤产量1641万吨,原煤销售量1600万吨，销售收入约84亿元。 太原xx煤业有限公司是在xx电力控股公司整合收购山西xx煤焦化集团80%资产的基础上于2010年4月底组建而成，现隶属于xx旗下xx煤业控股有限公司，坐落于山西省太原古交市。注册资金40亿元，主要经营煤、焦、化和电力等产业。现拥有三座煤矿（xxxx、中社煤矿和红崖头煤矿），两座焦化厂（第一焦化厂、第二焦化厂）和一座热电厂、一个铁路发运站、一个汽运队。煤炭产能为255万吨/年，原煤入洗能力为600万吨/年，焦炭产能为300万吨/年，发电量为1.8亿Kwh/年，铁路发运及汽

12、运吞吐能力均为500万吨/年。xxxx位于古交市原相乡原相村以东，距古交市区约14km，行政区划隶属于古交市原相乡管辖。根据晋煤重组办发200979号文和201043号文批复，原山西xx煤焦化集团有限公司古交xxxx为单独保留矿井，兼并重组后主体企业为xx电力控股有限公司。矿井生产能力为90万吨/年，井田面积为18.2505km2。xxxx绝对瓦斯涌出量66.39m3/min。相对涌出量为30.29m3/t典型的高瓦斯矿井，因为该矿井以前属于xx集团（民营企业），存在管理不当和通风系统设计不合理，导致各种事故频发，严重危害了矿工的生命安全。1.2选题目的及意义众所周知，井下风量不足会引起瓦斯积

13、聚，工作环境温度升高，缺氧造成人员伤害等问题，而风量过剩也会导致不良的影响，如漏风量大，动力过度消耗，风流发生过度的冷却作用，巷道内矿尘飞扬，激发煤的自燃等。因此矿井通风设计合理与否对矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响7。 矿井通风设计是矿井设计的主要内容之一，是反映矿井设计质量和水平的主要因素。其目的就是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量以符合国家安全卫生标准造成良好的工作环境、防止各种伤害和爆炸事故、保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。 矿井通风是各生产环节中最基本的一环，它是依靠通风动力将定量的新鲜空气沿

14、着既定的通风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断的排出地面。对保证矿井的生产和安全，有十分重要的作用。 随着矿井的开采规模逐渐扩大，井下的温度逐渐升高瓦斯含量的不断增加以及煤的自燃特性愈益加剧，合理的解决矿井通风问题就显得特别重要了。同时矿井通风对于提高矿工的劳动效率、保证矿工的安全和健康也是极为重要的。1.3国内外研究现状 煤炭是世界工业经济发展的主要能源，很早以前就有采矿的历史，煤炭是世界上储量最多，分布最广的常规能源，也是最廉价的能源。目前世界煤炭可采储量约为9800多亿吨，按目前的全球生产能力，煤炭资源尚可开

15、采1901多年，而石油可开采约40年。矿井通风史也随之产生。约在1640年，人们开始把进风和回风分开，以利用自然通风压力进行矿井通风。为了加大通风压力，1650年在回风路线上设置火筐，1787年又在回风路线上设置火炉，使回风风流加热。 1745年俄国科学家发表了空气在矿井中流动的理论，1764年法国采矿工程发表了关于矿井自然通风的理论，成为矿井通风史上奠基的两篇论文。我国煤矿事故多发，2003年百万吨死亡率为4，是美国的100倍.虽然近几年这个数据有所下降，但相比于美国等发达国家仍有很大差距。据统计，造成重特大人员伤亡的事故，一般都与矿井通风有关.矿井通风是煤矿安全生产的基础。它借助于机械或自

16、然风压，让井下各用风点输送适量的新鲜空气，供人员呼吸,稀释各种有害气体和浮尘，降低环境温度，创造环境温度,创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据救灾需要来调节与控制风流流动的路线通，通风是保证煤矿安全生产很重要的一环，不良的通风可能导致瓦斯、粉尘和有害气体浓度超标、以及矿井高温，从而诱发瓦斯爆炸、粉尘爆炸、作业人员中毒或窒息、火灾事故。 中国煤矿通风法规标准在2006年11月2日依照国家有关煤炭安全生产法规煤矿安全规程等规定编制而成的行业标准煤矿井工开采技术条件（AQ1028-2006）发布，并于2006年12月1日起实施。同时美国煤矿通风法规标准CFR Title30-75地下煤矿强制性

17、安全标准规定设计与地下煤矿相关的各个方面，如支护、通风、防尘、防火、用电等5。表1.1 中美两国空气成分浓度标准对比名称浓度标准AQ1028-2006CFR Title30-75O22019.5CO20.5（总回风巷0.75）0.5（进回风巷和完工区为时间加权平均不超过0.5短期内不超3.0）CO0.00240.25NO20.00025SO20.0005H2S0.00050.8NH30.00066C2H20.4C3H80.4H20.8MAPP0.3由表可见，两国标准对井内空气成分要求差异较大，AQ1028-2006没有对C2H2、C3H8、H2、MAPP的浓度做出要求，且二者在CO和H2S的最

18、大浓度要求上相差1000多倍。研究发现，AQ1028-2006中有浓度规定的气体，如NO2、SO2、NH3，在规定浓度以上便能使人发生头痛咳漱、窒息等症状，严重者致人死亡，只有在达到规定浓度数千倍以上才会发生爆炸，如CO浓度在0.0024以上就有CO中毒的危险，而在2.5以上才有爆炸的危险，与此相反，没有做到要求的气体通常对人体无毒或者毒性较小，只有达到较高值时才会影响人的身体状况，而在浓度较低时便能发生爆炸，例如，C3H8的浓度在10以下时只引起轻度头晕，极高浓度时才可导致窒息，而其浓度在0.4以上就有爆炸的危险。由此推出，AQ1028-2006的规定是从井下作业人员的身体健康出发的，而CF

19、R Title30-75中则已有文字说明对气体浓度的规定旨在防止气体聚集引发爆炸。因此，标准的差异就在于各自的出发点不同。矿井的主要有离心式和轴流式两类通风机，以前全用离心式。由于轴流式通风机具有结构简单紧凑、体积小、重量轻，再者是工作效率高，尤其是大型轴流式通风机，效率可达85，三是有翼角调整装备，便于机械性能调节或进行反风这些优点，现在大部分矿井都采用轴流式通风机。 随着生产的发展，对矿井通风的要求不断提高，也更具有合理性。如矿井供风量每人不少于4m3/min，在主要进风道、回风道、修理中的井筒和提升人员、物料的井筒最大风速不能超过8m/s。回采工作面、掘进煤巷和半煤岩巷最小风速不小于0.

20、25m/s等规定，这都为矿井的安全生产打下了基础。 随着计算机的发展和广泛应用，矿井通风方面，已经可以利用电算技术确定矿井通风网络，并对其进行解算。主要是矿井通风状况的模拟与预测，通风系统改造方案的比较计算和风量分配与矿井阻力计算等方面。1.4主要设计内容、思路及工作流程1.4.1设计内容对古交xxxx通风现状分析，根据当地的气候条件、煤矿瓦斯/二氧化碳涌出量，结合该矿的实际生产能对其进行设计。（1）熟悉xxxx的井田开拓及巷道布置，对整个矿井生产系统进行分析，从整体布局出发设计xxxx通风系统。（2）xxxx的通风系统的设计，从地质环境因素和开采计划两方面考虑，合理的设计各个采区的通风系统。

21、（3）采区风量的计算与分配，根据工作面和掘进的需要设计风量。（4）通风构筑物的设置，在必要的位置设置通风构筑物，确保风流和风量的稳定性。1.4.2设计思路 根据对xxxx的初设进行系统性分析，了解有关矿区的安全概况和井田特征，利用所学专业知识参照参考资料计算矿井储量确定矿井生产能力，目前该矿只有南翼采区进行生产，根据所学的专业知识结合xxxx的实际情况，通过计算确定矿井各个巷道的用风量，从而确定矿井的总风量，并计算矿井的通风阻力。从建设本质安全型矿井出发设计合理和有效的通风方案。1.4.3工作流程（1）收集资料；（2）分析影响生产安全的因素确定矿井通风系统的类型；（3）分析矿井巷道布置；（4）

22、分析地质因素（矿井瓦斯、煤层自燃、高温影响、煤层赋存及地质构造等）和采矿计划（服务年限、巷道参数、通风设施等）的影响；（5）初步确定通风系统方案；（6）系统优化；（7）确定通风系统方案。562 井田概况及地质特征2.1井田概况2.1.1交通位置山西xx煤焦化集团有限公司古交xxxx位于山西省古交市原相村以东，距古交市区约14km，古交至太原既有太(原)古(交)一岚(县)铁路，又有太佳公路相连，铁路里程54km，公路里程49km。矿区内，自古交沿原平川至清徐、交城均有公路相通，交通方便。矿井交通位置见图2.1。图2.1 xxxx交通位置2.1.2地形地势本区位于吕梁山脉中段东翼，地势南高北低，最

23、高点在井田南部麻沿岭，标高1596.8m，最低点在井田北部原平川河谷，标高1235m，最大相对高差361.8m。井田内沟谷纵横，切割剧烈，地形复杂，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露，属剥蚀侵蚀中山地貌，间有山间宽谷地貌。2.1.3河流 本区属黄河流域汾河水系，原平南川河为井田内仅有的河流，在井田西北部流过，属季节性河流，干旱时断流，雨季流量增大，一般流量为30L/s左右。2.1.4气象及地震 井田属大陆性季风气候区域，气候冷热多变，昼夜温差较大，四季分明，年平均气温9.5，降水量主要集中在7、8、9月份，年降水量338.1632.6mm，蒸发量为771.91240.1mm，蒸发量是降水量的2倍。

24、霜冻期为10月中旬至次年的34月份，最大冻土深度为0.50.8m。风向以西北风为主。根据中国地质动峰值加速度区划图（GB18306-2001），本区动峰值加速度为0.15g。2.1.5经济概况 区内居民多数从事农业生产，少数人参加煤炭采掘或其它工业生产。矿区内多为贫脊的山地，农作物以小米、高梁为主，畜牧业也占有一定比例。区内工业较少，主要是乡村、个体办小冶炼，其它工业不发达。建材除钢材、水泥外，其它如石灰、砖瓦、砂石均可就地解决。2.1.6矿区开发史 本区煤层埋藏较深，未受到小窑开采破坏，与井田相邻的西山煤电集团公司马兰矿、屯兰矿、东曲矿已开采数年，其地质条件和开采煤层的技术条件与本矿井相差不

25、大，其建设和生产经验可作为本矿借鉴。2.2地质特征2.2.1地层原相井田位于太原西山煤田西部，井田内基岩裸露良好，出露地层多为石千峰组，仅在原平南川沟谷两侧有上石盒子组地层出露。下石盒子组及以下地层均为钻孔揭露，新生界分布于山顶上或沟谷内。现由老到新分述如下：（1）奥陶系中统(O2)厚400m左右，与下伏地层连续沉积，为煤系的底盘。煤田西部、北端广泛分布，黄褐色泥灰岩、白云质灰岩互层。奥陶系侵蚀面之下20-150m可见二个石膏带，厚度分别为30m和20m，间夹白云质灰岩。石膏带多呈灰色致密块状硬石膏。成为白色纤维石膏充填于角砾状白云质灰岩之间。井田内钻孔揭露最大厚度为89.40m(9号孔)。（

26、2）石炭系中统本溪组(C2)本组平行不整合于奥陶系中统之上。底部为山西式铁矿，呈鸡窝状分布。其上由砂质泥岩、砂岩、石灰岩夹煤线组成，属海陆交互相沉积。井田内仅9号钻孔揭露该组地层，厚45.50m。（3）石炭系上统太原组(C3)本组为井田内主要含煤地层之一，底部以灰白色-粗粒石英砂岩K1(晋祠砂岩)与下伏本溪组整合接触，海陆交互相沉积。由灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩、石灰岩及4-5层煤组成，主要可采煤层6、8、9号煤赋存其中，地层厚度80.16-97.64m，平均87.77m。本组主要标志层分述如下：（4）二叠系下统山西组(P11) 本组为井田内主要含煤地层之一。以北岔沟砂岩(K3)与下伏太原组整合

27、接触。属陆相沉积，K3砂岩全井田普遍发育，厚1.80-15.65m，平均7.37m，岩性为灰白色石英、长石砂岩、粘土质胶结，分选不好，次棱角状。斜层理发育，含粉砂质包裹体及炭质包裹体。K3以上为一套泥岩、碎屑岩夹煤层的沉积，0l-04号煤赋存于其中。其中2号煤层全井田稳定可采。全组厚39.4568.57m，平均61.05m。（5）二叠系下统下石盒子组(P21)底部以K4(骆驼脖砂岩)与下伏地层呈整合接触。K4厚度变化较大，1.40-10.30m，平均4.03m。为粗中粒石英砂岩，分选不好，次棱角状，粘土质、钙质胶结，斜层理发育，厚度及岩性变化较大，不易对比。其上为灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、砂

28、岩，顶部经常可见鲕状、豆状结构的含有紫斑的粘土泥岩(俗称桃花泥岩)，是确定上下石盒子组K6砂岩的良好辅助标志。全组厚84142.8m，平均109.81m。（6）二叠系上统上石盒子组(P21)厚400m左右，据岩性可分为上、下两段：下段(Pl-12)：以K6砂岩与下伏地层整合接触。K6为一层灰绿色中-粗粒石英、长石砂岩，底部含砾，泥质胶结，分选性差，次棱角状，斜层理发育，一般厚8m左右，稳定性差。其上为灰绿、紫色泥岩与灰绿色砂岩互层，中上部夹黄色泥岩、下部夹铝质泥岩。含铁锰质鲕粒。厚200m左右。上段(Pl-22)：以一层含有肉红色正长石较多的黄绿色砂岩(K7)为基底，K7砂岩底部含有石英、燧石

29、砾，分选、磨圆度不佳，交错层理十分发育，厚一般10m左右。其上为砂质泥岩夹有薄层砂岩，砂质泥岩黄绿色渐少，紫色也渐变为绛紫色，厚200m左右。（7）二叠系上统石千峰组(P22)：在井田内广泛出露，厚200m，底部以一层紫色厚层状含砾中-粗粒砂岩(K8)与上石盒子组分开，砾石多为肉红色石英及燧石，磨圆度较好，分选不佳。泥质胶结，疏松，风化后呈浑圆状，厚度7m左右。其上以紫色、砖红色为主的砂质泥岩与砂岩互层，间夹3-4层结核状淡水灰岩。（8)新生界第三系上新统(N2)分布于井田中部沟谷两侧，厚0-55m，平均20m，不整合覆盖于下伏基岩之上。底部为胶结或半胶结状砾岩，砾石以石灰岩、变质岩为主，磨圆

30、度较好，上部为鲜红色粘土，含粉砂质较多，夹2-3层钙质结核。(9）第四系中更新统(Q2)厚0-30m，平均15m，多与保德红土同地赋存。不整合覆盖于下伏基岩之上，为淡红色粘土、砂质粘土，中下部含大量钙质结核。(10)第四系上更新统(Q3)广泛分存于井田中部及东部山梁之上，与Q2平行不整合接触。本组为黄灰色黄土，垂直节理发育，底部有卵状钙质结核，地表多为耕地。厚0-20m，平均10m。（11)第四系全新统近代冲积层(Q4)主要分布于原平南川及其它沟谷底部，厚030m，平均15m，与下伏基岩为不整合接触，主要以砂、砾石为主，砾石成分以砂岩、石灰岩等为主，分选不好。2.2.2地质构造原相井田位于太原

31、西山煤田马兰向斜西翼，井田内主要褶曲构造为马兰向斜和深且沟背斜，受其控制，地层总体走向NNW-NWW，与褶曲轴基线平行，倾角平缓，一般10，断裂构造在井田北部较发育，均为正断层，北东向展布，井田北部以原相北断层(Fl65)为边界，与马兰井田分开，断层落差150m。井田内主要褶曲、断层、岩浆岩及陷落柱分述如下：（1）褶曲 马兰向斜：马兰向斜为太原西山煤田的一级褶曲构造，呈“S”型展布，在井田东北角穿过，走向NNW-NWW，本井田位于马兰向斜南段的向斜轴部及西翼，受其控制，井田内地层走向NNW-NWW，倾角5左右。深且沟背斜：位于井田西南部，轴向NNW，基本与马兰向斜轴平行展布，为马兰向斜的次级褶

32、曲构造，本背斜在地表不明显。在煤层底板等高线图中表现较明显，两翼平缓，倾角6-l0，向南东倾伏。受其控制在井田西部地层走向及倾向变化较大。（2）断层原相北正断层(F165)： 位于原相村北，走向北东，倾向北西，倾角7080，落差50150m，延伸约6000m，为井田北界。原相南正断层(F168)： 位于原相村，走向北东，倾向南东，倾角6075，在井田内地表出露较差，井田内5号钻孔在施工过程中钻穿该断层，山西组及太原组地层均受到破坏，煤层缺失，终孔层位为奥陶系石灰岩，通过分析钻探及测井资料认为该断层在5号孔内落差80m左右，断层破碎带宽度约60m。综合分析该断层落差1080m，井田内延伸约350

33、0m。原相北断层与原相南断层组合成地垒构造，使井田北部边界附近地层抬升，此外在F165与F168附近有FMl3、FMl4、FMl5等小型正断层，落差48m，走向基本平行于F165及F168，属F165或F168次级断裂构造。（3）岩浆岩 在井田西部距井田7km处有狐偃山火成岩，火成岩多呈岩床或岩脉，沿断层裂隙带或煤层等软弱地层侵入，为倾斜体。岩体主要为正长斑岩，斑晶较大，多呈方柱状，地表风化后呈黄灰色、白色。从区域构造来看，火成岩应属中生代燕山期的产物。据马兰矿井地质资料，该火成岩体在北社断层以东约2000m的范围内对煤层及煤质有不同程度的破坏和影响。再往东对煤层、煤质均没有影响，据此推断狐偃

34、山火成岩对本井田内煤层、煤质均没有影响。（4）陷落柱 井田在勘探过程中未发现陷落柱，据马兰矿井地质资料分析，在马兰井田西北部陷落柱较发育，这一地段煤层埋藏较浅，再往东及东南陷落柱不发育，本井田位于马兰井田西南外围，煤层埋藏深度大，故推测本井田陷落柱不发育。综合分析全井田地质构造特征，井田地质构造属简单类即一类。2.2.3煤层及煤质（1）煤层 井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤14层，自上而下编号依次为01、02、03、1、2、3、4上、4、6、7、8、9、10、11号。含煤地层总厚148.82m，煤层总厚13.2lm，含煤系数8.9。可采及局部可采煤层有02、2、4

35、、6、8、9号6层，煤层总厚11.24m，可采含煤系数7.6。山西组赋存01-4号8层煤，煤层总厚5.76m，地层厚61. 05m，含煤系数9.4。可采及局部可采煤层有02、2、4号3层，煤层总厚4.24m，可采含煤系数6.9。太原组赋存有6-11号6层煤，煤层总厚7.84m，地层厚87.77m，含煤系数8.9。可采煤层有6、8、9号3层，煤层总厚7.00m，可采含煤系数8.0。各可采煤层赋存情况详细叙述如下（2）煤质 物理性质和宏观煤岩特征 煤的颜色为黑色，玻璃光泽，偶有丝绢光泽，参差状，贝壳状，内生裂隙发育。外生裂隙较发育。以条带状结构为主，并有线理状，透镜状结构，构造以层状构造为主，也有

36、块状构造。宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，镜煤次之，丝炭少量。宏观煤岩类型以半亮型煤、半暗型煤为主，暗淡型、光亮型煤较少。 显微煤岩特征 本井田煤层有机显微组分以镜质组为主，均占75以上，其次为丝质组，一般10-15，最少为半镜质组5左右；无机显微组分一般515，其中以粘土类为主，硫化铁类少量或极少量，个别有碳酸盐类。无机组分以分散状、充填状、团块状、粒状分布于煤中。镜质组油浸最大反射率1.351.76，随煤层层位降低而变大。因井田采样点少，分布范围小，平面分布规律性不明显。本井田煤变质阶段属第阶段，即焦煤阶段。2.2.4瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温（1）瓦斯根据焦作工学院2004年5月提供的xx

37、xx瓦斯涌出量预测报告，矿井生产能力0.9Mt/a时，02、2号煤层瓦斯涌出量表2.1、2.2、2.3。表2.1 回采工作面瓦斯涌出量生产时期日产量（t/d）瓦斯涌出量（m3/t）开采层临近层合计初期30007.059.3416.39中期300010.313.6523.95后期300012.4716.5228.99表2.2 掘进工作面瓦斯涌出量生产时期巷道断面（m3）瓦斯涌出量（m3/min）煤壁落煤合计初期顺槽7.02.920.93.82大巷12.540.260.110.89中期顺槽7.02.920.713.63大巷12.540.250.110.86后期顺槽7.03.161.04.16大巷1

38、2.540.380.191.33表2.3 矿井各生产时期瓦斯涌出量生产时期日产量（t/d）瓦斯涌出量绝对（m3/ min）相对（m3/t）初期315647.0321.46中期315668.8031.39后期315683.3538.03本井田无论前期、中期和后期都属于高瓦斯矿井，且均有突出危险。（2）爆炸性地质勘探中在井田内9号钻孔中采取煤尘爆炸样5个，试验结果表明各煤层均有爆炸性。（3）煤的自燃地质勘探中在井田内9号孔采有煤的自燃样5个，试验结果表明还原样与氧化样的差值T。为16-32，本井田煤层不自燃或不易自燃。（4）地温 地质勘探中在8号钻孔中进行了井温测量，地温梯度为2.29100m，属

39、地温正常区。2.2.5水文地质（1）含水层 奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组本统岩性以石灰岩和白云岩为主，其次为白云岩、角砾状泥灰岩及石膏等，含水层由多层石灰岩、泥灰岩组成，井田内无抽水试验资料，西邻马兰井田距井田7km处的547号孔上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，单位涌出量为0.64Lsm，渗透系数为4.04md水位标高951.25m。井田奥灰埋藏深，据推测，井田奥灰水富水性弱。井田内9号钻孔揭露奥灰89.40m，经稳定水位，水位标高971.55m。 太原组石灰岩溶蚀裂隙含水层组 太原组碎屑岩中间夹有L1、K2、L4、L5等石灰岩、泥灰岩，一般单层厚度13m，赋存段距20m左右，位于煤层附近，是

40、矿床的直接充水含水层，钻孔揭露本组时，水位及耗水量无变化，说明含水层富水性弱。马兰井田距本井田6-7km处的M46、563号孔抽水试验，单位涌水量为0.00006-0.0081L/sm，渗透系数为0.44m/d，水位标高1104.60-1206.06m。 山西组砂岩裂隙含水层组 含水层主要为K3及2号煤至K4间的砂岩，K3砂岩厚约15m，为中-粗粒砂岩，2号煤至K4间砂岩不稳定，钻孔揭露山西组时，水位及耗水量基本无变化，说明含水层赋水性弱。 石盒子组及石千峰组砂岩裂隙含水层组井田内沟谷中广泛出露，含水层主要由多层砂岩组成，有少量小于0.10L/s的泉水出露，近地表风化裂隙带富水性较强。部分钻孔

41、在本组涌水，井田南侧距井田3km处的P23号孔涌水量较大，据放水试验资料，井口流量为0.383Ls，单位涌水量为0.069Lsm，据推测本组深部含水层富水性弱。 第四系砂砾石层孔隙含水层 分布于原平河河谷中的第四系砂砾石层，厚012m，含孔隙潜水。（2）隔水层 奥陶系顶界至9号煤层底板间的岩层厚70m左右，以泥质岩类为主，可视为隔水层。石炭系、二迭系含水层间为较厚的泥质岩层，可视为隔水层。（3）水文地质条件评述 井田内基岩含水层多数处于深埋区，受补给条件和岩溶、裂隙发育程度的控制，富水性弱，因此，井田水文地质条件简单。山西组煤层，其主要充水含水层为本组及其上邻近层的砂岩裂隙含水层，属裂隙充水矿

42、床；太原组煤层，其主要充水含水层为本组的石灰岩溶蚀裂隙含水层，属岩溶充水矿床。井田内无矿井和老窑分布，矿井充水水源主要为二叠系砂岩裂隙含水层和石炭系太原石灰岩溶蚀裂隙含水层，这些含水层富水性均较弱，不会对煤层开采造成威胁。井田内9号煤层底板最低标高480m，奥灰至9号煤底板间隔水层厚度约70m左右，奥灰水位标高若按970m计算，煤层底板所承的水压可达4.8MPa，根据矿井水文地质规程中突水系数计算公式计算(采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度取l0m)，得出奥灰水对9号煤矿床突水系数可达0.08Mpa/m，大于受破坏地段的临界突水系数0.06MPa/m，小于正常段的临界突水系数0.15MPa/m，考

43、虑到奥灰富水性弱，奥灰水一般不会对煤层开采造成危害。（4）矿井涌水量 地质报告提供的矿井涌水量估算值为4560m3/h，根据邻近的马兰矿井涌水量资料及井田内地质构造等情况分析，预计矿井正常涌水量120m3/h，最大涌水量250m3/h。3 井田开拓及采区布置3.1井田开拓3.1.1井田境界及储量井田四周除北界以原相北断层为天然边界外，其余均为人为边界。井田西北部与马兰井田以原相北断层为界，北邻屯兰井田，东北部与东曲井田相邻。井田形状为一较规则的梯形，东西长约4.8km，南北宽约4.8km，面积18.2504km2。参与储量计算的煤层有02、2、4、6、8、9号6层煤，计算范围以井田边界，可采边

44、界线所限定。储量计算工业指标按煤炭资源勘探规范中炼焦用煤的标准确定，能利用储量的最低可采厚度为0.7m，最高可采灰分40；暂不能利用储量的最低可采厚度为0.6m，最高可采灰分50。全井田上组煤设计可采储量46839kt，下组煤设计可采储量83846kt。全矿井设计可采储量合计为130685kt3.1.2矿井设计生产能力及服务年限矿井年工作日300d，每天两班生产，一班准备，每日净提升时间14h。井田内山西组02、2、4号三层煤可采厚度均较小，且煤层瓦斯含量较高，这些不利因素又制约着矿井生产能力不能过高。根据回采工作面年推进度的合理取值，根据煤层瓦斯含量较高，要求以风定产等综合分析，矿井设计年生

45、产能力0.9Mt/a，主要生产环节留有1.2Mt/a能力矿井设计生产能力按0.9Mt/a计算，矿井服务年限为104 (a)其中：第一水平(上组煤)服务年限37a，二水平(下组煤)服务年限67a。3.1.3矿井开拓（1）井筒位置的选择 工业场地的位置决定着井筒的位置，由地面、井下一系列因素综合考虑确定。xxxx井田内地形复杂，沟谷纵横，切割剧烈，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露，工业场地的选择比较困难，经地面地形实地踏勘，并结合井田内煤层赋存特点，设计将矿井工业场地选择在原平河川原相乡北东侧lkm的河滩地带。场地往北距公司焦化厂约8km。 古交xxxx煤层埋藏深，瓦斯含量大，井田构造为一平缓的单斜

46、构造。结合地面地形条件以一对斜井+730m单水平开发全井田上组煤，工业场地选择在原平河川原相乡北东lkm的河滩地带。主斜井井筒倾角22，斜长1356m，装备lm宽大倾角强力胶带输送机和架空乘人器，担负矿井主提升和人员升降；副斜井井筒倾角22，斜长1355m，装备1.5t矿车双钩串车作为辅助提升，在主斜井以南71m处布置专用回风立井。上组煤采用联合布置，由于4号煤层厚度太小，因此，沿2号煤层分别布置轨道运输大巷，胶带运输大巷，沿02号煤层布置两条回风大巷，采用分层开采，全井田上组煤共划分四个采区，首采区选择在一采区。矿井下组煤距第一开采水平垂深约80m，下组煤开拓主、副运输采用暗斜井延伸方式，回风立井直接延伸，下组煤8、9