毕业设计（论文）-竹林山煤矿新井设计

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1、1引言煤是我国最主要的能源。目前，煤炭在我国能源一次消费构成中约占70%。而我国是世界上煤与瓦斯突出事故最为严重的国家，截至2004年，我国已有20个省区的矿井发生了突出，仅国有煤矿就有突出矿井250多处，共发生突出近两万次，强度超过千吨的特大型突出就有100多次，超过世界上其它国家煤与瓦斯突出次数的总和。近年来，随着煤矿开采深度的增加，一些低瓦斯矿井或高瓦斯矿井逐步成为突出矿井，突出次数日渐增多，造成的灾害也日益严重。从2000年1月至2004年9月，共发生造成人员伤亡的突出事故184起，死亡598人，占瓦斯事故起数的32.68%，死亡人数的21.18

2、%。瓦斯突出还容易灾变成群死群伤的恶性事故，2004年10月20日，河南省郑州大平煤矿由于瓦斯突出引起的瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，40多人受伤。可以看出，煤与瓦斯突出事故是影响煤矿安全的重大隐患.煤层突出危险性预测是保证突出危险煤层安全高效生产的决定性环节。我国对区域预测工作十分重视，从20世纪70年代开始就全面研究突出煤层基本特征。由于缺乏比较成熟的突出危险区域预测技术和装备，绝大多数突出矿井对突出煤层的突出危险区、突出威胁区和非突出危险区，通常都执行统一的防突管理办法，在非突出危险区也投入了大量的人力、物力和财力，使得突出矿井防突措施工程量大、

3、经济负担重、管理复杂，导致生产、管理效益低下，并影响了防突技术管理和防突措施施工质量，降低了防突措施的可靠程度，严重影响了矿井的安全生产。为此，有必要加强研究突出区域预测技术和装备，使突出矿井能直接应用先进的技术在有突出危险煤层中划分出突出危险区。-39-2矿井概况2.1交通位置竹林山煤炭有限责任公司（以下简称竹林山煤矿）矿井位于山西省阳城县西北25km处，地理坐标为：东经112°15′00″～112°17′32″，北纬35°35′52″～35°37′52″。井田南北长约4.8km，东西宽约2.73km，面积14.22km2。井田南部约1km处芹（池）―

4、―张（村）县级公路通过，矿井东距晋（城）――韩（城）公路约4km，经芹张、晋候公路可直通阳城，再经晋――阳高速公路可达晋城市，交通较为便利。交通位置见图2－1。竹林山煤矿图2－1矿井交通位置图2.2井田地质构造本井田区域构造背景为山西中隆起和沁水台向斜的南端。区域地层总体走向为东西和北西向，倾向北，倾角一般小于10°-39-；区域构造总体形态为单斜构造，并发育一系列走向北西、近南北或北北东向次级宽缓褶曲构造；主要断裂构造多为走向北东―南西的正断层，这些断层两侧常派生一些次级褶曲或断裂构造（图2－2）。图2－2竹林山井田区域地质构造纲要图(1)褶曲白庄箕形

5、向斜和北坡沟背斜是竹林山井田内的两条主要褶曲。①白庄箕形向斜此向斜为井田主体构造形态，分布范围涉及井田绝大部分面积，对煤系地层的产状影响较大。西部，地层走向由北西转向近南北，倾向北东，倾角5～10°；南部，地层走向变为近东南向，倾向北，倾角5～8°；东部，地层转为北东向，倾向西北，倾角5～10°。②北坡沟背斜分布于井田南部边界（城后腰断层）的北侧，是城后腰断层形成过程中挤压和牵引形成的派生构造，和城后腰断层近于平行，地层产状北翼倾角5～10°，南翼倾角8～31°。(2)断裂-39-城后腰正断层是唯一已知的构成井田南部边界的较大断裂构造。断层走向近东西，倾

6、向南，倾角74～75°。断距西段269m，东段364m。该断层附近“构造岩”不发育，厚度为0～2.60m，但由于强烈的积压和拖拉作用，实际上形成平行断层分布宽约20余米的构造破碎带。城后腰断层的旁侧次生有张门南隐伏断层，该断层走向近东西，倾向北，与正断层斜交，倾角65°，断距约10m左右，断层延伸长度90～100m。2.3煤层赋存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，含煤地层总厚134.11m，含煤11～16层，煤层总厚度11.25m,含煤系数8.39％。山西组含煤3～4层，煤层总厚度5.62m，其中3#煤为稳定可采煤层；太原组含煤7～

7、11层，煤层总厚度5.63m，其中15#煤层为稳定可采煤层。除3#、15#煤层稳定可采外，其余均为局部可采或不可采的不稳定煤层。3#、15#煤层的煤层赋存特征简述如下：3#煤层煤层厚度3.04～6.48m，平均4.75m，含夹矸0～3层，煤层上部夹矸少而薄，下部含夹矸多而厚，厚度0.02～0.56m，总含矸率为7.03％；煤层顶板为泥岩粉砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩。原煤灰分（Ad）13.38～26.63％，平均18.52％；原煤水分（Mad）0.85～2.70％，平均1.64％；原煤挥发分（Vdaf）7.71～13.05％，平均9.51％。煤质稳定，属高

8、变质程度的无烟煤。15#煤层煤层厚度2.56～6.08m，平均3.86m。顶板为