《添添》盘江矿区八号井新井设计采区设计说明书.docx
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《添添》盘江矿区八号井新井设计采区设计说明书
本科毕业论文(设计)
论文设计题目:
盘江矿区八号井新井设计
—设计煤层:
15、18、19号
学院:
专业:
姓名:
学号:
年级:
指导教师:
2012.5.
说明
一、本设计为采区设计,本大纲参照一般实际采区设计,说明书编制章节的顺序,结合教学要求进行编制,仅供本次课程设计作为内容提要和说明书章节编制顺序参考用。
二、当煤层倾角为近水平时,“采区”名称可称为“盘区”或“分区”(倾斜长壁法)。
贵州大学本科毕业论文(设计)
诚信责任书
本人郑重声明:
本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:
日期:
贵州省盘江矿区八号矿井一采区设计
——设计煤层:
15、18、19号
摘要
贵州省盘江矿区位于贵州盘县县城(红果镇)以北30km的断江镇境内,矿井范围属盘县断江镇管辖,矿井呈南北宽、东西长不规则的五边形,东西长约3.83Km,南北长约1.94Km,面积6.82Km2。
该地区气候条件适宜,交通条件比较方便,矿井设计开采煤层为井田内的15、18、19号煤层,三层煤的平均厚度分别为3.55m、3.43m、2.51m;平均倾角为9°;煤层之间的间距较小;采区内的工业储量约为2356.22万t,可采储量为1681.99万t;采区的设计年产量为100万t/a,采区设计服务年限为18a。
采区内采用斜井开拓方式、单水平下山的开采。
采区布置方式采用联合准备的方式,即是三层煤共用一组下山,运输下山主要担负运输井下煤炭;轨道下山主要担负整个矿井的运料、排矸的任务,同时亦担负排水、运输设备及人员的通行任务;回风下山专作回风之用。
井下煤炭主要采用皮带运输机运输,材料和矸石等采用矿车运输。
矿井的采煤方法采用的是单一走向长壁后退式采煤法,回采工艺为“综采”。
采区的通风方式采用的是并列抽出式通风,选用矿用隔爆轴流式通风机,采区由主斜井和副斜井进风,回风斜井回风。
关键词:
井田开拓采区巷道布置采煤方法通风方式
ThePanjiangmineinGuizhouProvinceonthe8thMineDesign
--------ADesignofcoalseams:
15,18,19
Abstract
采区地质特征
1采区概况
一、采区位置
盘江矿区位于贵州省盘县县城(红果镇)以北30km的断江镇境内,界于老屋基矿和月亮田矿之间。
矿区内有内昆铁路(红果至水城)及盘水公路通过,煤矿办公楼距盘关火车站0.5~1.0km,交通方便(见交通位置图1)。
表1.1.1盘江矿区八号井矿区范围拐点坐标表
拐点编号
直角坐标
拐点编号
x
y
1
3010385
35600000
1
2
3011303
35600295
2
3
3012500
35601664
3
4
3011402
35604547
4
5
3008763
35600655
5
二、田境界
井田呈南北宽、东西长不规则的五边形,东西倾向最长约3.83Km,最短约3.65Km,南北走向长最长约1.94Km,最短约1.69Km,浅部到+1440m标高,井田境界内都有露头,深部到+1100m标高,井田面积约6.82Km2。
整个井田范围为矿区拐点1~7号所圈定的范围,井田边界图见图1.1.2
图1.2.1井田边界图
三、开采范围:
以标高+1450为第一水平,即第一采区底部边界,上部到煤层露头。
四、与邻近采区关系:
一采区下部到井田边界为二采区。
右翼上部以+1450水平为三采区下部边界,三采区下部到井田边界为四采区。
五、与地面关系:
煤的风化与氧化:
根据测定结果,本井田风、氧化带深度确定为20m。
2地质情况及可采煤层情况
一、采区地质构造:
盘江煤矿的区域地层,自上而下赋存有:
第四系(Q)、第三系(E)、三叠系(T)、二叠系(P)、石炭系(C)地层。
矿区勘探区出露地层由老到新有:
二叠系中统茅口组(P2m)、二叠系上统峨嵋山玄武组(P3β)、二叠系上统龙潭组(P3l)、三叠系下统飞仙关组(T1f)、三叠系下统永宁镇组(T1yn)、三叠系中统关岭组(T2g)、第四系(Q)。
地层特征见表1-2-1。
区域构造
盘县煤田位于杨子陆块黔北隆起六盘水断陷内,煤田内的构造大致有北西向、北东向两组,盘关向斜是其中北东向构造之一
1—泥堡背斜;2—青山向斜;3—老鬼山背斜;4—法泥向斜;5—碧痕营背斜;6—盘南背斜;7—水塘向斜;8—鲁番背斜;9—盘关向斜;10—小竹箐背斜;11—照子河向斜;12—白块向斜;13—土城向斜;14—晴隆向斜;15—花江背斜;16—茅口背斜;D1—黄泥河-潘家庄断裂;D2—下甘河断裂;D3—堕脚断裂
(一)褶皱
1.北西向:
北西向褶皱呈线状或带状展布,褶皱紧密强烈,并伴随有较大的走向断裂,地层倾角一般较陡。
a.土城向斜
轴向从西向东由北西55°转为东西向,轴线向南突出弧型,长50km,宽2~8km,轴部出露地层为中三叠统关岭组,向斜南西翼被一条走向断层切割,局部见含煤地层。
南西翼倾角27~68°,北东翼地层倾角平缓,一般为10~35°,西端及东南断裂比较发育。
B.照子河向斜
轴向从西向东,由北西55°转为近东西向,长约50km,宽1~5km,轴部出露地层为中三叠统关岭组,向斜紧密。
北翼地层倾角35~78°,局部倒转,南西翼地层倾角38~65°。
走向、横向断层比较发育,以逆断层为主,呈叠瓦状,一般规模较大。
c.白央坪背斜
位于上述二褶皱之间,轴向从西向东由北西50°转为东西向,长约30km,宽1~2km。
轴部地层为上二叠系龙潭组,北东翼地层倾角:
西部为50~80°,东部直立或倒转,南西翼地层倾角30~60°。
背斜两翼及西端被断层切割,成为不完整的背斜构造。
d.西龙背斜
轴向东西,长约30km,宽1~3km,轴部地层为上二叠系龙潭组,北翼地层倾角20~40°,南翼地层倾角15~30°。
2.北东向:
a.盘关向斜
轴向从南向北由南北到北东30°、北东45°,长约45km,宽5~20km,向斜轴部地层向北扬起,轴部地层为中三叠系关岭组,向斜两翼倾角变化较大,北西翼地层倾角5~75°,多数接近20°左右,局部边缘有倒转。
东南翼地层倾角20~60°,向斜横向及斜向断层较多。
b.水塘向斜
轴向北东25°,长约25km,宽2~5km,轴部地层为下三叠系永宁镇组。
北西翼地层倾角15~20°,东南翼地层倾角25~60°,向斜内走向及倾向断裂发育。
c.盘南背斜
轴向北东55°,长约60km,宽10~30km,轴部地层为中泥盆统及下石炭统地层,被断层斜切成数段。
北西翼地层倾角10~40°,南东翼地层倾角15~20°。
d.旧普安向斜
轴向从西向东由北东70°转东西向,长约35km,宽3~7km,轴部地层为中三叠统关岭组。
北西翼地层倾角30~70°,南东翼地层倾角20~35°。
e.大坪地向斜
轴向北东55°,长约30km。
宽10~20km,轴部地层为中三叠统。
北西翼地层倾角15~20°,南东翼地层倾角20~35°。
3.南北向
格所河背斜:
轴向北东15°,长约20km,宽10km,轴部地层为泥盆系,北西翼地层倾角20~65°,南东翼地层倾角30~70°,局部有直立或倒转,断裂发育,破坏了背斜的完整。
(二)断裂
盘县煤田断裂按方向可划分为北西、北东、东西、南北等四组。
有机场坪—鲁那断裂带、照子河断裂带和盘县断裂带。
现简述如下:
1.机场坪—鲁那断裂带
位于土城向斜中部,呈北东—北东东向展布,倾向南东或北西,倾角30~80°,落差50m~500m,由数条逆断层组成,以逆断层为主,对含煤地层破坏性大。
2.照子河断裂带
位于照子河向斜南西翼,呈北西—南东向展布,倾向北西,倾角60~85°,由系列逆断层组成,长25km。
上二叠统部分逆掩于中、下二叠统地层之上,断距200~600m,致使向斜南向翼含煤地层受到剧烈破坏。
3.盘县断裂带
分布于盘县城关镇至乐民,呈北东—南西向延深,走向长约40km,倾向北西,倾角50~85°,断层上盘由北西往南东推逆,切断了旧普安向斜及水塘向斜,并破坏它们的完整性,断层规模较大,落差500~2000m,对地层的破坏性显著。
3、主要矿产
就本区而言,煤矿为区内唯一的重要矿产资源,煤层主要赋存二叠系地层中,分布广,层数较多,主要煤层层位稳定,厚度较大,具有较大的工业价值,其它矿产目前尚不具工业价值。
井田构造
盘江矿区位于盘关向斜西翼北段,为一向东倾伏的背斜构造,两翼倾角较平缓
一般6~12°,区内发育有南西、北东向的断层数条,并有小型褶曲和较多的小断层分布。
(一)褶曲
井田内发育的背斜构造,位于北井中部,主要因F18、F19、F20等断层形成时的应力所致,原地质勘探未查明,矿井生产及生产补充勘探证实,区内地层产状较缓,倾角一般为5°~8°,北部地层倾角一般为6°;受F20断层的影响,断层附近地层产状相对较陡,倾角约为8°~12°。
背斜轴部位于区南部,轴向EW,轴长1350m;轴部地层产状为7°~8°,向深部逐渐变缓最小倾角仅为4°。
此褶曲为矿区唯一一条舒缓型背斜。
(二)断层
根据勘探资料和实际生产证实,矿区内有大小断层三十九条。
其中落差大于30m的断层有F18、F19、F20、F15~1、F19~15条,落差10~30m的断层有11条,落差小于10m的断层有23条,断层的发育有如下特征及变化规律:
1.以横切和斜交地层走向的高角度正断层为主,并且一个大断层往往由多条断层形成阶梯状构造形态。
2.逆断层少见,只有落差小的逆断层。
3.断层按走向大致可分为北东—南西向,多为走向断层和近走向断层;北西—南东向,倾向和近倾向断层,多切割走向断层。
4.断层落差多数向深部呈减小趋势甚至尖灭
现将落差大于30m的断层分述如下:
F18:
为“S”型正断层,走向近东西,倾向南,倾角60~80°,落差35~110m,地表控制长度为3400m,从生产实践中得知断层带宽约73m,该断层于909号钻孔附近消失。
西段由大地头北,T11绿色层之滑坡体南缘后切穿拖长江沿冲沟插入玄武岩中,东端有菜子地经文笔山T13滑坡北缘插入永宁镇灰岩中。
盘江矿区南井,3号煤层左一巷见F18号断层标高为1583m左右为一组正断层,3号与9号煤层接触,总落差40m左右。
该断层已基本查明。
F19:
为正断层,地表出露呈弓型,走向北东、西南,倾向北西,倾角60~65°,落差35~170m,地表控制长度为3500m。
南西段于807号钻孔附近被F19切开,沿山脚树滑坡北缘切拖长江,往南延伸至杨家山附近;其北东段经下岩脚插入永宁镇灰岩中。
该断层已基本查明。
F20:
为正断层,井田内最大的一条断层,地表出露清楚,有4个勘测控制点控制,走向85~90°,延展长度5000m,倾向南东~南,倾角40~50°,落差130~150m,断层带宽90~260m。
浅部西段由煤系切穿拖长江。
经小断江、坡上寨。
沿龙潭河插入茅口灰岩中,深部东段经1011、1001、1002、1004号钻孔,经东瓜山插入永宁镇灰岩中。
该断层已详细查明。
F15-1:
正断层,走向由北西,南西,倾角50°,落差约70m。
东段交F15号断层,西交F20断层。
1007号钻孔114.53m见断层,却9-16号煤层,断距70m。
该断层已详细查明。
F19-1:
近“S”型正断层,北交F19-2断层,南端交于F18走向近北东,倾向北西,倾角50~80°,落差30m~40m。
该断层已基本查明。
现将落差大于等于10的断层统计如下(见表1-2-1):
表1-3-1落差大于等于10米断层一览表
序号
断层编号
位置
性质
走向
(º)
倾向
(º)
倾角
(º)
落差
(m)
延伸长度
(m)
简要描述
01
F18
矿区中部
正
E,W
N
60~80
35~110
3400
6个露头点
02
F19
矿区中部
正
WS,NE
NW
60~65
35~170
3500
2个钻孔控制
03
F20
矿区北部
正
85~90
NEN
40~50
130~150
5000
4个露头点控制
04
F15-1
矿区北部
正
NEW
NE
50
70
2000
2个钻孔控制
05
F19-1
矿区北部
正
NE55E
NW
50~80
30~40
1100
2个钻孔控制
06
F101
矿区南部
正
10~45
NW
10~45
15~28
1500
4个钻孔控制
07
F19-4
北采区中部
正
85~90
NNW
70
10~20
700
5个钻孔控制
08
F21
火车站附件
正
50~70
SE
55
10~25
2250
2个钻孔控制
09
F305
北采区中翼
正
125
NE
50
20
400
1个钻孔控制
10
F25
北采区北翼
正
70
NW
60
20
2000
2个钻孔控制
11
F402
采区中部
正
110
SW
45
20
500
推测断层
12
F108
南采区北侧
正
50~90
SES
35
8~15
1400
巷道内见6个点控制
13
F19-2
北采区中翼
正
20~70
NW
65~70
5~15
1200
1个钻孔,巷道内3个点控制
14
F22
北采区
正
85
SE
50
10~15
1300
1个钻孔控制
15
F105
南采区北部
正
20
SE
30~35
5~10
300
巷道内1个点控制
16
F106
南采区北侧
正
50~90
SE
45~55
5~10
500
巷道内6个点控制
综上所述,盘江矿区范围内断层较多,小断层发育,构造复杂程度属中等类型。
井田构造纲要详见图1-2-2
表1-2-2井田地层特征表
年代地层
岩石地层
岩性简述
厚度(m)
界
系
统
群
组(段)
新
生
界
第
四
系
(Q)
南屯组(Q4n)
黄、灰色粘土、亚粘土、亚沙土及沙、砾石。
局部夹泥炭1~2层。
0~120
松坡组(Qs)
窑上组(Q1y)
第
三
系
(E)
上第三系(N)
高坎子组(Ng)
灰色泥岩、含砂砾质泥岩、碳质泥岩及砾岩、砾砂岩。
夹褐煤1~10层。
63~135
翁哨组(Nws)
下第三系(E)
石脑群(E3sl)
上坝组(E3s)
褐红色、灰色砾岩、含砂砾质泥岩及少量砂岩,局部夹透镜状褐煤线。
727
彭家屯组(E3p)
中
生
界
三
叠
系
(T)
上
统
(T3)
二桥组(T3e)
灰、黄绿色泥岩、砂岩、石英砂岩,中上部夹碳质泥岩及煤层(线)。
产粗菊石、云南蛤、鳞羊齿等。
2300
火把冲组(T3h)
把南组(T3b)
赖石科组(T3ls)
中统
(T2)
法郎组(T2f)
灰、黄灰色泥岩、泥灰岩、灰岩及白云岩,底层为“绿豆岩”。
产粗菊石、琴式厚保海扇等。
236
关岭组(T2g)
下统
(T1)
永宁镇组(T1yn)
紫红、灰绿及灰色泥岩、粉砂岩及灰岩、白云岩、溶塌角砾岩。
产克氏蛤、蛇菊石、提罗菊石等。
1079
飞仙关组(T1f)
晚
古
生
界
二
叠
系
(P)
上
统
(P3)
龙潭组(P3l)
灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及泥灰岩。
富含腕足类、瓣鳃类及头足类等动物化石及大羽羊齿、蕉头齿、栉头羊齿等植物化石。
185~465
峨眉山玄武岩组(P3β)
灰绿色,由集块岩、火山角砾岩、凝灰岩,玄武岩组成。
65~597
中
统
(P2)
茅口组(P2m)
灰色、深灰色灰岩,产腕足类、腹足类及蜓科化石。
310
栖霞组(P2q)
灰、灰黄色石英砂岩、泥岩、灰岩、燧石灰岩、白云岩。
底部夹碳质泥岩及煤层(线)。
产米斯蜓等。
333
梁山组(P2l)
石
炭
系
(C)
上统(C3)
马平群(C3mp)
浅灰、灰色灰岩、白云质灰岩及白云岩,偶夹泥页岩。
产麦蜓、假希瓦格蜓。
183
中统(C2)
黄龙群(C2hl)
达拉组(C2d)
灰白、深灰色岩、白云质灰岩、白云岩,局部含燧石结核或条带。
产假中塔夫蜓、纺缍蜓等。
665
滑石板组(C2h)
下统(C1)
摆佐组(C1b)
灰白~深灰色灰岩、含燧石灰岩、白云岩及砂岩、页岩,产泡沫内沟珊瑚、假乌拉珊瑚、贵州珊瑚及细线贝等。
1210
大塘组(C1d)
岩关组(C1y)
二、开采煤层特征
表1-2-3煤层特征表
煤层编号
间距(m)
全层厚度(m)
夹石层数
可采情况
倾角
(°)
结构复杂
程度
稳定
程度
顶界
74.15
15
2.48~3.91
3.55
0~4
0~2
大部可采
9
简单
较稳定
42.24~63.48
50.00
18
2.30~3.66
3.43
0~3
0~1
大部可采
9
简单
较稳定
42.79~54.30
48.00
19
2.15~2.8
2.51
0~2
0~1
大部可采
9
简单
较稳定
84.00
底界
1、顶底板岩石特征
煤层无伪顶,直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩互层,水平层理,老顶为菱铁质细砂岩,底板为粉砂岩和泥质粉砂岩,老底为菱铁质细砂岩。
15#煤层为结构简单煤层,为较稳定煤层,煤层有伪顶,为0.4m的泥岩夹煤,直接顶为粉砂岩和菱铁质粉砂岩,老顶为细砂岩,直接底为泥质粉砂岩,老底为砂岩。
18#煤层煤层结构简单,为较稳定煤层,煤层有伪顶,为0.30m左右厚的黑色炭质泥岩,直接顶为粉砂岩和菱铁质粉砂岩,老顶为砂岩,直接底为泥岩,老底为泥质粉砂岩。
19#煤层为简单结构煤层,属较稳定煤层,煤层有伪顶为0.30m的泥岩夹炭屑,直接顶为泥质粉砂岩,直接底为粉砂岩,老底为粉砂岩和菱铁质粉砂岩。
2、煤质
本井田煤类见表1-2-4。
灰分:
本矿内各可采煤层采样为9.26~45.88%,全矿平均24.36%,属中灰煤。
其中15煤层灰分平均值为36.56%,18煤层灰分平均值为24.11%,19煤层灰分平均值为23.51%,以上煤层皆属中灰煤。
硫分:
根据《煤炭质量分级第二部分:
硫分》GB/T15224.2-2004对本矿可采、局部可采煤层原煤硫分(St,d)分级:
15、、19煤层原煤硫分分别为0.10%、0.42%,属特低硫煤;18煤层原煤硫分(St,d)分别为1.03%,属中硫煤。
根据《煤炭质量分级第二部分:
硫分》GB/T15224.2-2004中表4冶炼用炼焦精煤的硫分
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