畢業設計說明書
專業：煤礦開採技術
姓名：陳致遠
指導老師：於顯生
設計日期：2013-05-15
審核日期：2013-05-26
前言畢業設計是煤礦開採技術專業最後乙個教學環節，其目的是使本專業學生運用大學階段所學的知識聯絡礦井生產實際進行礦井開採設計，是學生走上工作崗位前進行的一次綜合性能力訓練，
本次設計的內容是西山煤電馬蘭礦礦井初步設計。是在馬蘭礦井田概況和地質特徵的基礎上，結合蒐集到的其它相關原始資料、運用所學知識、參考《採礦學》、《煤炭工業礦井設計規範》、《採礦工程設計手冊在輔導老師深入淺出的精心指導下獨立完成。在設計的過程中我受益非淺。
本次設計的指導老師為於顯生老師，同時還得到了王斌、劉喜軍等老師的悉心指導，他們在許多方面給予了寶貴意見，為了幫助我們順利、正確地完成畢業設計，經常加班加點，犧牲了大量的工作時間和業餘時間，在此表示衷心的感謝和深深的敬意！
由於我們水平有限，設計中難免存在錯誤和不足，懇請各位老師指正。
設計人：陳致遠
2023年5月25日
第一章採區地質概況4
第一節採區概況4
第二節採區煤層及其頂底板特徵5
第二章採區儲量與生產能力8
第一節採區儲量8
第二節採區生產能力及服務年限9
第三章採區巷道布置10
第一節確定採掘工作面個數10
第二節採區巷道布置方案比較與確定10
第三節大巷布置15
第四節採取運輸15
第五節採取巷道斷面與支護形式15
第六節採區硐室16
第四章採煤工藝17
第一節採煤方法的確定17
第二節工作面引數及機械裝置技術特徵17
第三節落煤20
第四節工作面支護與頂板管理20
第五節採空區處理22
第五章採區巷道掘進29
第六章採區供電30
第一節動力負荷30
第二節供電31
第三節訊號、通訊和照明41
第七章安全技術措施42
第一節工作面主要裝置的安全技術措施42
第二節通風42
第三節災害預防45
第八章採區車場線路設計48
附錄57
致謝58
參考文獻59
第一節採區概況
一、採區範圍
北三下組煤採區位於馬蘭礦910水平北翼，開採範圍為北三採區及北三採區以北的部分面積。東面為馬蘭礦下銜接水平，南面為北一採區邊界；西面為地方小礦，分別是遼源礦和寺坪礦，北面為馬蘭二礦。採區南北長2.
15公里，東西寬約1.59公里，總面積3.42平方公里。
(附採區範圍平面圖1:15000)
採區邊界座標如下：
⑴x=4193828.35 y=37590371.15；⑵x=4195270 y=37590948；
⑶x=4195308 y=37590840； ⑷x=4195780 y=37590980；
⑸x=4196222 y=37589807； ⑹x=4195340 y=37589135；
⑺x=4194720 y=37588960； ⑻x=4194600 y=37588780；
⑼x=4194040 y=37588787； ⑽x=4194040 y=37590020；
二、地形地勢
採區範圍地勢北西高，南東低。區內地形複雜，溝谷縱橫，山脊較多。最高點在區內的西部，海拔1394.
4公尺；最低點為七佛溝附近，海拔1160公尺。區內較大的山脊有康家梁、石階村、全窯街峁、南家山梁、王大峁、杏樹峁等，地表大部分為黃土覆蓋，一些溝谷的兩側可見上石盒子組地層。
三、地表水文情況
區內主要溝谷有寺坪溝、七佛溝，除此之外還有一些小的泉井，水流方向均由北西流向南東匯集到屯蘭河。平時流量較小，雨季山洪暴發後流量可達每秒數十立方公尺以上。
四、煤層
採區範圍煤層平均埋藏深度為426.70公尺。最深部為東部m4號鑽孔，地面標高1282.
09公尺，8#煤層頂板標高為773公尺，距地表509.09公尺；淺部為採區的西面m3號鑽孔，地面標高1212.19公尺，8#煤層頂板標高為874.
14公尺，距地表338.05公尺。
五、四鄰採掘情況
採區內有小煤礦2個，分別時遼源礦、寺坪礦，開採上組煤（2＃、4＃煤層），遼源礦在北翼採區西部，與該採區交界，在03-05年間，遼源礦在北翼採區邊界2＃煤層已回採。寺坪礦在北翼採區的北西角，該礦的主、副井位置在北翼採區範圍內座標：
主井x=4195527.03y＝37589479.25
副井x=4195601.49y=37589699.4
01-02年間寺坪礦在北翼採區西北角開採2＃煤層。
馬蘭二礦風井位置位於北翼採區內座標：
x=4195663.93y=37590431.157
2023年開始，馬蘭二礦在北翼採區北部設計並掘進2＃煤層工作面。
2＃煤層在該範圍與8＃煤層平均層間距為83公尺。區內有小煤礦2個，分布在西部，分別是遼源礦、寺坪礦，開採煤層為上組煤。北三2＃煤採區22304、22305、22306、22308、22307工作面2＃煤層已回採，22310工作面正在回採，22312工作面已形成。
六、地面建築情況
地面建築有康家梁、武家梁村和馬蘭二礦風井等建築物。
第二節採區煤層及其頂底板特徵
一、地質構造
本區位於馬蘭向斜西翼，地形西高東低，北高南低，地層傾角西陡東緩，最大傾角17°左右，平均8°左右。角度較陡在東南地段，較緩在北西地段。受馬蘭向斜影響地層走向總的為南北向，中部地區小褶皺較多，形成波形褶曲構造。
岩層受到擠壓，節理發育，斷層密集，且成帶分布，產狀變化大，特別是走向變化更明顯，斷層主要表現為北東走向一組最多，落差較大；次為北西向一組，落差較小，走向延伸較短。區內主要斷層、陷落柱簡述如下：
1、斷層：
區內斷層大多為高角度的正斷層，區域性出現逆斷層，逆斷層走向延伸不長。現有的資料落差兩公尺以上的斷層有30餘條，斷層落差大於5公尺以上有13條，最大落差為30公尺對採掘布置有一定影響。影響最大的斷層有：
fn3-04斷層，走向北東，傾向南東，在該區影響長度1300餘公尺；fn3-01斷層，走向北西，傾向西，影響長度650餘公尺；fn3-05斷層，走向北北東，傾向南東，在區內影響長度900餘公尺；其它6-8公尺的斷層分布也較密，甚至形成斷裂帶，羽狀裂隙發育，造成煤岩層破碎、產狀有突變現象，詳細資料見圖所示。
2、陷落柱：
區內已揭露的陷落柱有(包括910大巷)7個，最大的直徑(長軸－短軸)70－70公尺，最小的20－30公尺，以30－40公尺的為主。形狀近圓形及橢圓形，反漏斗狀。陷落柱邊界角度一般在 80°左右。
陷落柱中岩塊大小不一，擠壓緊密，也有形成小的空洞。大多不導水，少數陷落柱、斷層溝通水體後導水。從陷落柱分布來看，主要賦存在採區的西部，中東部數量較少。
二、煤層與煤質瓦斯、煤塵、自燃發火期
1、勘探情況：區內共有勘探鑽孔8個，分別在採區的北部和南部形成2條勘探線，結合採區的外圍的鑽孔，平均3個/km2鑽孔，基本能控制採區煤層厚度變化，見下表:
2、煤層
8#煤層產於太原組(稱下組煤)。煤層總厚度3.08～4.
66公尺，平均可採厚度3.89公尺。煤層最大傾角17°，平均8°。
煤層中常含2～3層夾矸，矸石厚度一般為0.05～0.20公尺，厚者可達0.
38公尺。屬穩定型全區可採厚煤層。
3、煤質
煤種以焦煤為主、肥煤次之。煤質為低中灰、中高硫，易選的肥煤、焦煤，煤質變化大。煤巖型別為半亮型煤。
工業指標:
4、煤層頂、底板情況、層間距
8#煤直接頂多為泥灰巖(區域性相變為中細砂岩)，平均厚度1.82公尺（區域性地段相變為3-5公尺細砂岩），其上為砂岩或砂質泥岩，與上部2#煤層層間距最大89公尺，最小74公尺，平均為79.2公尺。
底板岩石多為粉砂質泥岩，少數為細砂岩，其下為8下煤層。
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