安全工程毕业设计论文-玉溪煤矿150万吨新井通风安全设计(编辑修改稿)

安全工程毕业设计论文-玉溪煤矿150万吨新井通风安全设计(编辑修改稿)内容摘要：

.................................. 58 英文原文 ........................................................... 60 中文译文 ........................................................... 69 致 谢 ................................................................. 76 一 般 部 分 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 1 页 第一章 井田概况及井田地质特征 矿区地理位置 玉溪井田位于山西省南部、樊庄普查区的东南部，行政区划隶属沁水县胡底乡所辖，其地理坐标为：东经 112176。 36′20″～ 112176。 41′00″，北纬 35176。 42′15″～ 35176。 45′00″。 曲（沃）－辉（县）公路从本井田南部通过，向西经端氏镇、沁水县城，在侯马与大运公路相通；向东在高平市与 207 国道交会；侯月铁路经过端氏镇，距本井田约 17km，向西在侯马与南同蒲线接轨，向南在月山与太焦铁路相交，交通尚称方便。 晋煤外运的两大铁路干线从本井田周边通过，西部为侯月铁路，东部为太焦铁路。 规划 建设的太焦与侯月铁路连接线（嘉峰至南陈铺）沿井田南部樊庄河通过，该连接线 线路全长 ， 设计运量近期为 ，远期 ，该项目铁道部以 ―计长函[2020]407 号 ‖文已审批通过 ，目前正在建设。 南嘉 铁路从本井田南部通过，距矿井工业场地约 3km左右设置有胡底车站，郑州铁路局以“郑铁计函〔 2020〕 16 号”文出具了《关于兰花科创玉溪煤矿新建工程煤炭铁路运输的复函》，原则同意承担玉溪煤矿煤炭的铁路运输，接轨点为新建地方铁路太焦与侯月铁路连接线南 嘉 铁路上的胡底或樊庄站，通过太焦或 侯月铁路实现煤炭外运。 矿井煤炭铁路外运通道基本落实。 地形地貌 本区位于山西高原东南部，太行山脉南端。 区内地形总体为北高南低，沟谷纵横，地形起伏较大，东北最高，最高点位于东北角山梁，标高 +；西南最低，最低点位于胡底村东樊庄河谷，标高 +，相对高差 464m。 南部为樊庄河谷，走向近东西向及NEE 向，与区内最发育的一组节理走向一致。 谷底较平缓，宽 140～ 400m，坡降 177。 ；井田中北部为樊庄支谷及山梁，呈 NNE 向羽状分布，与该方向的一组节理相吻合，沟谷呈 ―V‖字型尖谷，为侵 蚀强烈的中低山区。 居民点及周边产业分布情况 井田内 山上人口已大量迁移， m 部分村庄已废弃，人口主要于公路两侧，每村 200～中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 2 页 400 人。 区内经济以农业为主，随着经济改革的不断深入，农、林、牧、副业都有了一定程度的发展；玉溪村东南新建有一个玉溪铁厂 矿区电力供应 情况 本矿采用 35kV 供电，一回 35kV电源引自规划的端氏 220kV 变电站，输电线路为 LGJ－ 2150/8km，另一回电源引自马村 110kV变电所，输电线路为 LGJ－ 2150/8km。 马村 110kV 变电所现有 2 台主变压器，容 量分别为 和 40MVA。 该站一回电源引自东沟 220kV变电站，输电线路为 LGJ240/，另一回电源引自高平 110kV变电所，输电线路为 LGJ95/。 该站向唐安、东周、野川等 35kV变电所供电。 端氏在建 的 220kV 变电站主变容量 2 150MVA，一回 220kV 电源引自晋城 500kV 变电站，输电线路为 LGJ－ 2 300/，另一回 220kV 电源引自芹池 220kV 变电站，输电线路为 LGJ－ 2 300/。 矿区的水文情况 本区属黄河流域沁河水系，流 经本区的樊庄河为固县河支流，属季节性河流，雨季有短暂洪流，旱季长期断流，向西在东山村附近流入固县河，向南于端氏镇汇入沁河。 矿区的气候条件 本区属东亚季风区暖温带半湿润地区，大陆气候显著，四季分明。 夏季午间较热，早晚凉爽，雨水较多；冬季气候寒冷，雨雪稀少；春秋季雨少风多。 据沁水县气象局资料，当地年平均气温 ℃ ，极端最高气温达 ℃ (1991 年 7 月 12 日 )，最低 ℃ （ 1990年 2 月 4 日），无霜期 180 天，最大冻土深度 43cm，最大风力为 10 级。 降雨多在六、七、八三个月，年降水量最 大 ，最小 ，年平均蒸发量。 据县志记载，从 1140 年至今，该区共发生地震 28 次，其中破坏性地震 8 次。 根据国标 500112020《建筑抗震设计规范》，本区位于沁水县境内，抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 ，属第一组。 区 内煤矿分布及 开发现状 国家发展改革委以 ―发改能源〔 2020〕 2801 号 ‖文批复了山西省晋城矿区总体规划，矿区范围南以 15 号煤层露头线为界，北东部以晋城行政区划为界与潞安矿区相连，西部和西北部以晋城行政区划为界与霍东矿区相 邻。 矿区东西长为 39～ 117km，南北宽约 37～72km，面积约 6201km2，地质资源量 292 亿 t。 矿区共划分为 33 个井田、 7 个资源整合区、4 个勘查区和 1 个矿区后备区，生产建设规模 10610 万 t/a。 矿区内主要煤炭生产企业为晋城煤业集团，晋城煤业集团目前共有 7 对矿井，分别为长晋断裂带以东的古书院矿（ ）、王台铺矿（ ）和凤凰山矿（ ），长晋断裂带以西的成庄矿（ ）、长平矿（ ）、寺河矿（核定生产能力 ），生产能力共计。 赵庄矿井设计生产能力 ，于 2020 年 5 月通过国家验收投产。 矿区内县营国有煤矿共 48 座，其中除东部的大阳矿（ ）、唐安矿（ ）、王坡矿（ ）等规模较大外，其余规模均较小；此外东部和南部煤层埋藏较浅处还有数量众多的地方煤矿。 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 3 页 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 4 页 井田地质特征 井田的地形 本区位于山西高原东南部，太行山脉南端。 区内地形总体为北高南低，沟谷纵横，地形起伏较大，东北最高，最高点位于东北角山梁，标高 +；西南最低，最低点位于胡底村东 樊庄河谷，标高 +，相对高差。 南部为樊庄河谷，走向近东西向及NEE 向，与区内最发育的一组节理走向一致。 谷底较平缓，宽 140～ 400m，坡降 177。 ； 井田 中北部为樊庄支谷及山梁，呈 NNE 向羽状分布，与该方向的一组节理相吻合，沟谷呈“ V” 字型尖谷，为侵蚀强烈的中低山区。 本区地质工作历史悠久，系统工作始于 1991 年的樊庄普查。 玉溪井田在该普查区东南部。 井田的勘探程度 1．普查阶段 1991～ 1992 年，山西煤田地质勘探 114 队在樊庄区进行了普查勘探，并于 1993 年 5 月提交了樊 庄勘探区普查地质报告，该报告经山西煤炭工业管理局审批获得通过。 普查勘探共施工钻孔 21 个，钻探总进尺 ，测井实测米 14307m。 本井田有普查期施工孔两个 (1202 孔、 0801 孔 )，东西尚有同一时期施工的 2 个孔。 2． 详查阶段 2020 年 8 月至 2020 年 1 月，山西煤田地质勘探 114 队在玉溪井田进行了详查勘探并于2020 年 3 月提交了《山西省沁水县玉溪井田 3 号煤层详查地质报告》，同年 7 月该报告经山西省国土资源厅审批通过。 详查阶段共施工钻孔 5 个，钻探进尺。 详查阶段获得井田内 3 号煤层总 资源量 160Mt， 3. 勘探阶段 2020 年 8 月 至 2020 年 1 月 ，山西煤田地质勘探 114 队完成 玉溪井田 3号煤层勘探 的 野外施工 ， 竣工钻孔 11 个，计工程量 ，其中水文孔。 原普查和详查完工钻孔 7 个，计工程量。 总计 各 阶段钻孔 18 个，总工程量。 本次设计玉溪井田面积。 地质勘探主要成果如下： 1．本 井田构造复杂程度为简单类型，煤层稳定程度为稳定类型。 2． 查明了先期开采地段范围内 3 号煤层厚度 、煤层 结构和 底 板等高线的形 态及其变化。 3． 本井田 3 号煤层为低中灰、中磷、特低硫 － 低硫、特高热值、较高软化温度灰分之无烟煤，煤对二氧化碳反应性较低，精煤回收率属良等，为良好合成氨和动力用煤。 4． 3 号煤层的直接充水含水层含水性较弱，并与上覆、下伏含水层水力联系微弱。 奥陶系峰峰组及上马家沟组岩溶裂隙不发育，含水性较弱。 确定井田水文地质类型为二类一型，即简单型。 预算了 3 号煤层先期开采地段的涌水量 ， 指出了供水水源方向。 5． 通过对 3 号煤层顶、底板的岩组划分、岩体质量指标及构造因素等分析，对 3 号煤层顶底板稳定性进行了分区。 本井田 3 号煤层属高 瓦斯区，属不自燃煤层，煤尘无爆炸危险性， 3 号煤层地温属于正常区。 地质环境质量较好。 井田 地层 区内地层出露条件较好，为二叠系上统上石盒子组上段、石千峰组、三叠系下统刘家中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 5 页 沟组，第四系地层零星分布。 现将区内地层由老到新分述如下： ⑴ 奥陶系中统上马家沟组 (O2s)： 143 孔揭露至上马家沟组下段地层。 厚 ，其中上段厚 ，为深灰色巨厚层状石灰岩，底为白云质灰岩，中段厚 ，为灰色泥灰岩、角砾状灰岩、石灰岩夹白云质灰岩。 不规则裂隙发育，方解石充填，局部见小溶孔。 下段为灰白色 含膏灰岩。 ⑵ 奥陶系中统峰峰组 (O2f)：为煤系地层基底，平均厚度。 分上下两段。 ① 下段 (O2f1)：厚 ，主要为深灰色，中厚层状、薄层状泥灰岩、角砾状内碎屑灰岩，下部具波状层理，变形层理。 下部夹一层厚层状石灰岩。 ② 上段（ O2f2）：厚 ，主要为深灰色厚层状质纯石灰岩间夹薄层泥灰岩，具缝合线构造。 ⑶ 石炭系中统本溪组 (C2b)：与下伏峰峰组为平行不整合接触，厚度 (1202 孔 )～(0801 孔 )，平均。 为灰 － 深灰色含铝泥岩、泥岩，含鲕粒具星 散状黄铁矿，均匀层理为主。 底部 177。 透镜状铁矿层 (山西式铁矿 )。 ⑷ 石炭系上统太原组 (C3t)：为主要含煤地层，厚 (143 孔 )～ (0801 孔 )，平均厚度 ，根据岩性特征可分。 为三段 ： ① 一段 (C3t1)： K1 砂岩底 K2 灰岩底。 厚 ～ ， 平均 ， 自 下而上为： K1 为细粒砂岩，厚 ～ ，平均 ，灰白色薄层状，石英为主，硅质胶结，脉状层理，夹泥岩条带。 K1 顶 － 15 号煤底：深 － 黑灰色泥岩粉砂岩、含铝泥岩、中夹中粒砂岩。 15 号煤厚(1202 孔 )～ (143 孔 )， 平均 ，全区可采。 中条带状结构，亮煤为主暗煤次之，可见黄铁矿结核，煤质由下而上变好。 本段以含可采煤层 、 含铝质为特征。 其中 15 号煤为海退后期，在广阔平坦的废弃泻湖、潮坪上发育连续广布的盆控型泥炭沼泽，由于早期距海岸较近，偶然性风暴潮海水常侵入泥炭沼泽，导致 15 号煤下部灰分、硫分较高。 晚石炭世中期 (C3t2)华北最大的海侵 (K2)来临，终止了本次泥炭堆积，并导致煤中硫分增高。 ② 二段 (C3t2)： K2 灰岩底 － 黄水沟砂岩底，厚 ～ ，平均。 以海侵石灰岩发育为特征。 由 K K3 等深灰色石灰岩构成主体格架，与其上深 － 黑灰色泥岩，灰 － 浅灰色中细粒砂岩及 1 1 11 号煤层等薄煤层组成向上变浅的海退层序。 ③ 三段 (C3t3)：黄水沟砂岩底 － K7 砂岩底，厚 ～ ，平均。 以碎屑岩发育为特征，夹 K K6 等石灰岩、泥质灰岩及 8 82 等薄煤层。 ⑸ 二叠系下统山西组 (P1s)：为主要含煤地层。 厚 (112 孔 )—(121 孔 )m，平均。 其层序自下而上为： ① K7 砂岩厚 ～ ，平均。 主要为细粒砂岩、粉砂岩，局部为中粒砂岩，含黄铁矿结核及散晶，超薄 微层状，层面含较多植物碎屑层理发育。 ② K7 顶 － 3 号煤底，厚 ～ ，平均。 为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中、细粒砂岩。 ③ 3 号煤厚 ～ ，平均 ，层位及厚度均很稳定，其东南条带状变薄，为后期河流冲刷所致。 ④ 3 号煤顶板以深 － 黑灰色泥岩、粉砂岩为主、中厚层状，含丰富植物化石。 厚 0～中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 6 页 ，平均 ，不稳定。 ⑤ K 砂岩顶 － K8 底：为浅 灰 － 灰色中细粒砂岩夹深 － 黑灰色泥岩、粉砂岩 ， 2 号等薄煤层及炭质泥岩。 ⑹ 二叠系下统下石盒子组 (P1x)：厚 ～ ，平均。 底部为 K8 中细粒砂岩，局部为粗粒，中 － 厚层状，石英为主岩屑次之，含长石及菱铁矿鲕粒，具少量云母片，大中型楔状交错层理，波状、脉状层理，下部夹泥岩包体及条带。 下部为灰 － 深灰色，夹黑灰色泥岩，粉砂岩含较多植物化石夹灰－灰白色砂岩。 中部夹一层 5m 多的灰白色中粗粒砂岩，较稳定。 上部为灰绿色、灰色泥岩，间夹灰 － 浅灰色砂岩。 顶部为灰白色含铝泥岩，较纯，含较多菱铁质鲕 粒，俗称 ―桃花泥岩 ‖。 ⑺ 二叠系上统上石盒子组 (P2s)：厚度一般在 ～ ，平均。 岩性主要为砂岩及杂色泥岩。 根据岩性特征可分为三段： ① 下段 (P2s1)：厚度 ～ ，平均 ，为灰绿色、灰色、上部夹紫。