修改采矿工程毕业设计说明书
太原理工大学
矿业工程学院2004级采矿工程
毕
业
设
计
说
明
书
采矿工程0401班学生：陈佩东
2008 年 6月
目录
第一章井田概述和井田地质特征 (4)
第一节矿区概述 (7)
第二节井田地质特征 (8)
第三节煤层的埋藏特征 (12)
第二章井田境界与储量 (17)
第一节井田境界 (17)
第二节地质储量的计算 (17)
第三章矿井工作制度及生产能力 (20)
第一节矿井工作制度 (20)
第二节矿井生产能力及服务年限 (20)
第四章井田开拓 (22)
第一节井田开拓方式的确定 (22)
第二节达到设计生产能力时工作面的配备 (26)
第五章矿井基本巷道及建井计划 (28)
第一节井筒、石门与大巷 (28)
第二节井底车场 (29)
第三节建井工作计划 (31)
第六章采煤方法 (34)
第一节采煤方法的选择 (34)
第二节确定采（盘）区巷道布置和要素 (36)
第三节回采工艺及劳动组织 (39)
第四节采（盘）区的准备与工作面接替 (41)
第七章井下运输 (44)
第一节运输系统和运输方式的确定 (44)
第二节运输设备的选择和计算 (44)
第八章矿井提升 (47)
第一节主斜井的提升 (47)
第二节副斜井的提升 (49)
第三节矿井的排水 (52)
第九章矿井通风与安全 (55)
第一节瓦斯的抽放 (55)
第二节矿井的通风 (57)
第三节矿井通风系统和风量分配 (60)
第四节计算负压及等积孔 (60)
第五节选取扇风机 (64)
第六节安全生产技术措施 (66)
第十章经济部分 (70)
第一节矿井设计概算 (70)
第二节劳动定员和劳动生产率 (71)
第三节技术经济指标表 (74)
外文资料 (78)
中文翻译 (82)
致谢 (84)
参考文献 (85)
摘要
本设计所选的题目为《山西省盂县跃进煤矿的初步设计》，根据山西省盂县跃进
煤矿提供的跃进煤矿的井田概况和地质特征资料。井田概况包括井田境界；地表的交
通位置以及自然地理和水源、电源的供应情况。地质特征资料包括地层；地质构造；
煤层及煤质；煤层顶、底板情况及煤层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性；以及矿井的水文
地质情况。
此次设计的目的是其目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。
设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向，结合本煤矿的特征以综合机械化大
采高开采为首选采煤方法。并合理的布置开拓巷道和工作面，以简化采煤生产系统提
高煤炭的利用率。
此次设计需要解决的专题是高瓦斯易自燃煤层的开采，要求我们需要在采区巷道
的布置上（尤其是通风的问题）及以后的生产管理上采取特殊的措施，以实现矿井的安全生产。该矿井的设计生产能力为120万t/a，采用两个水平分组开采，采用条带
式布置后退式开采一次采全高，采用完全垮落法管理顶板。采用综合机械化开采。
设计过程中我们对矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同时在老
师的辅导和帮助下也解决了一些接近的实际的问题。使我们在掌握专业知识的同时也
提高了自己以后在现实工作岗位上的能力。
关键词：顶板管理；地质灾害；综采
采矿0401班学生：陈佩东
2008年6月11日
Abstract
The topic that this design choose for 《the initial design
of the Yuejing coal of yuxian shanxi province 》, progress by leaps coal mine to provide according to the shan xi province Yu county of progress by leaps the well farmland general situation and geology characteristic data of coal mine.The well farmland general situation includes a well farmland state.
Thetransportation position of the earth's surface and the supply circumstance of natural geography and headwaters, power supply.The geology characteristic datainclude sgeologicstrata; The geology construct;Coal seam and coal quality;Coal seam crest, scaleboard circumstance and the gas, coal dust, coal of the coal seam of from the Ran;And the hydrology geology of the mineral
well circumstance.
This time purpose of design is its purpose is make use of university stage learn of the knowledge contact mineral well the production physically carries on mineral well to mine a design, and carry on more thorough research for some topic of this professional scope, with development and exaltation student
study analysis reach agreement definitely physically the ability of problem, is a student to walk to go up the work post headway
of once comprehensive function dint train, is also to a future mine for minerals the engineering deluxe talented person's basic training of the engineering technique.
While design should with current the coal mine mine trend
and direction of development and combine the characteristic of this coal mine with comprehensive the mechanization greatly adopts Gao to mine the leader to choose to adopt coal
https://www.wendangku.net/doc/764225193.html,bine reasonable of arrange and expand tunnel and work noodles, adopt coal production system an exaltation coal by simplification of utilization.
This time design the special subject that need to be resolve be a high gas easily from the mine of coal-fired layer and requested that we needed in adopting arrange of area tunnel(BE a particularly well ventilated problem) and later production
control up adopt special measure to carry out the safe production of mineral well.The design production ability of the mineral's well is 1,200,000 ts/as, adopt two level cents set to mine, adoption take type the decoration retreat a type to mine to adopt at a time whole Gao, adopt complete Kua to fall a method management a crest plank.The adoption comprehensive mechanization mine.
Each system which designs in the middle of the process us to the mineral well had once more overall understanding and understanding again and also work°outed some cl ose and actual problems under the teacher's guidance and help in the meantime.The ability making us in controling professional knowledge of also raising oneself to will work at the reality hereafter in the meantime post.
Keyword:The crest plank manage;Geology disaster; The Zong adopt
第一章井田概述和井田地质特征
第一节矿区概述
一、矿区地理位置及交通条件
山西省阳泉市盂县跃进煤矿位于阳泉市盂县县城东南路家村镇（原清城乡）滴水崖村，该矿地理位置为：
东经：113o26′58"— 113o28′34"
北纬： 38o00′34"— 38o02′04"。
2003年8月6日山西省国土资源厅为该矿颁发1400000320941号《采矿许可证》，批准跃进煤矿开采3、9号煤层，矿区面积7.634483435km2。周长11576.207ｍ矿区范围拐点地理坐标：
点号 X坐标 Y坐标
3、9号煤层：
1 4211539.00 19716724.00
2 4209229.56 19716663.80
3 4209229.56 19718857.66
4 4213259.56 19718968.42
5 4213259.5
6 19718185.00
3号煤层开采深度约为770-870m、9号煤层开采深度约为720-820m。3号和9号煤层井田东西长4.03km，南北宽2.28km。
矿区北距盂县城11km，南距阳泉市26km，东距盂(县)——阳(泉)公路仅2.0km，且井田内有公路与之相连，距东坪新建铁路集运站1.5km，交通十分便利（见交通位置图，缺失）。
二、矿区的工农业生产建设状况
由于其地形结构特征，矿区内基本没有大面积的农田，有小面积贫瘠的土地用于农作物的耕种，且种植作物单一。矿区四周有一些正在生产的小型矿井和部分报废的老窑。矿区内没有工厂等其他占用土地的建筑物和法律规定的用于保护建设的用地。
三、矿区电力供应基本情况
矿区用电一回引自距本矿井工业场地西北6.8km处秀水变电所35kv，另一回引自距本矿井工业场地北5.1km处温池变电所35kv。双回路电源以35kv架空线送自本矿井变电所。矿井变电所以双回路架空线送至五号井工业场地，矿井变电所距五号井工业场地约1km。变电所容量可以满足本矿用电量的要求。
四、矿区水文简况
该矿目前生产、生活用水主要采用滴水崖村深井奥陶系灰岩水，通过架设管道输送至坑口供该矿生产、生活使用。该水水质好，水量丰富，能满足该矿的生产和生活需要。
五、矿区的地形与气象
本区属中低山丘地带，井田内基岩大面积裸露，黄土覆盖面少，地形复杂。整体地势呈中部高四周低、冲沟发育，沟向为东向或西向，最高点位于井田中南部的黄峰
脑，海拔1213.7m，最低处位于井田北角的灵芝沟内，海拔970m，相对高差为
243.7m。
矿区内向东有小南河、小孩沟、西山沟、灵芝沟，向西有神峪沟、大坝渠沟等沟渠，平时干涸无水，雨季为排洪通道。
该区属大陆性气候，四季分明，冬春多风，夏秋多雨，气候比较干燥，降雨量多集中在7、8月份，年平均降雨量500—618毫米，年平均气温8.7℃，一月份最低，平均气温为-6.7℃，七月最高，平均气温为22.3℃；霜冻期为9月下旬至次年4月，无霜期约150天，最大冻土深度0.8m。
据《中国地震烈度区划图(1990)》盂县地震基本烈度为7度。因此，本设计地震设防按7度考虑。
第二节井田地质特征
一、井田所属的位置、勘探程度，地质层位的概述
1、井田所属的位置
本区位于沁水煤田的阳泉矿区北部。区域内出露地层由老至新依次有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组；下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、石干峰组及不整合于新老地层之上的第三系、第四系松散沉积物，其中太原组、山西组为本区主要含煤地层。
2、井田的勘探程度
3、井田地质层位的概述
井田内地层由老至新有中奥陶统峰峰组、中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石盒子组，上二叠统上石盒子组及第四系。根据矿井巷道揭露和井田内及附近钻孔资料，现将井田内地层自下而上分述如下：
f）
（一）奥陶系中统峰峰组（O
2
本组为煤系地层之基底。岩性主要为海相浅灰色厚层石灰岩，岩性致密、坚硬、质纯性脆。灰岩中常含有泥质及铁质而呈土黄或浅红色的斑点，故称“豹皮灰岩”。本层灰岩是良好的建筑及烧石灰材料。
b）
（二）石炭系中统本溪组（C
2
本组假整合于上马家沟组灰岩之上，岩相为海陆交互相沉积，底部为褐黄色、赤红色山西式铁矿层，矿体不规则，呈鸡窝状或扁豆状分布。铁矿层之上为浅灰白色G 层铝土页岩，中上部为灰黑色砂质泥岩、细砂岩、石灰岩层，常夹有2—3层薄煤层。本组厚度50—60m，平均53.5m。
t）
（三）石炭系上统太原组（C
3
本组与本溪组连续沉积，为一套海陆交互相含煤沉积建造。岩性主要为黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、石灰岩及煤层，其中石灰岩3—4层，与砂岩、泥岩、煤层有规律地相互交替出现，构成明显的海侵与海退岩序。本组为区内主要含煤地层，其中15号13号均为不可采煤层，9号煤层可采。该组厚度90—125m。平均厚113.5m。
s）
（四）二叠系下统山西组（P
1
与太原组地层连续沉积，以厚层状中粗粒石英砂岩(K
)为界，属陆相沉积。主要
7
为砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层交互成层产出。除3号煤层可采外，全井田内其余含
煤地层全为煤线或薄煤层，极不稳定，均不可采。该组厚度35.0—63m。平均厚51.5m。
x）
（五）二叠系下统下石盒子组（P
1
本组为陆相沉积，以黄绿色泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，由下而上分为灰绿色地层、浅黄色地层，区内零星出露，厚约0—150m，平均110m。
（六）二叠系上统上石盒子组（P
s）
2
本组为陆相沉积，以紫色、杂色泥岩、砂质泥岩及黄绿色中粗粒砂岩组成，该组厚约0—100m，平均65m。
）
（七）第四系（Q
2+3
该地层井田内不发育，主要为黄土、红土、砂砾层。黄土位于红土之上，二者之间常夹有一层砂砾层，黄土呈淡黄褐色，具有一定层理，垂直节理发育，有孔隙并保存有植物痕迹，含有钙质结核。砂砾层常位于红土之上，砾石成分较为复杂，有砂岩、灰岩、泥岩等，直径大小变化于0.50—0.80m之间，该组厚度0—25m，一般厚10m左右。
二、井田内煤质底层的主要地质构造的形式及分布、冲积层厚度及地层的
移动角
本区位于沁水煤田北端边缘，属沁水块坳缘翘起带(大地构造单元按《山西省区域地质志》1982年所划分)，区域构造以东西向褶皱带派生有北东向，近东西向断裂为基本特征。
据井下巷道揭露及地表填图，本井田主要由两组宽缓的背斜向斜构造组成，发育3个陷落柱，此外，在井田北部发育2条正断层，现分述如下：
1、向斜：位于井田东部。轴向北东一南西向，两翼基本对称，倾角7—9o，一般8o。
2、背斜：位于井田西南部，轴向近东西向，倾角平缓，一般倾角5—8o。
3、F
正断层：位于井田北部，据井下巷道揭露，落差为10m，倾角80o，断层走
1
向近东西向，倾向南，为南盘下降，北盘上升的正断层，井田内延深长度约1320m左右。
F
正断层：位于15号煤层井田北界，系该矿北界的天然矿界，走向近东西向，2
倾向北，为北盘下降，南盘上升的正断层，落差20m，倾角80o，井田内延伸750米，东西两端延伸出井田。
4、陷落柱：
：位于井田北部，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾角75—80o。
K
9
K
：位于15号煤层井田北部东界，呈椭圆形，长轴为70m，短轴为40m，陷落倾13
角75—80o。
：位于井田西南角矿界处，呈圆形，轴长约80m，陷落倾角75—80o。
K
35
综上所述，井田内没有大中型断裂，也无岩浆岩侵入，虽以褶曲构造为主，但煤层稳定，倾角平缓。发育的小断层和陷落柱对采区的合理划分也影响不大。故井田内地质构造复杂程度为一类。
三、井田的水文地质概况
（1）地表水
井田内无大的地表积水和河流，发育的冲沟多属雨季排洪通道，平时干涸无水。
（2）含水层
根据已获得的水文地质资料，奥陶系石灰岩、太原组石灰岩、二叠系砂岩以及松散冲积层为本区含水层，水文地质条件亦较复杂。
l、奥陶系石灰岩含水层
为煤系地层之基底。岩性主要为厚层状石灰岩，岩性坚硬、质纯，含有方解石脉，普遍有被水侵蚀溶解现象，风化面有小溶洞存在，钻孔揭穿该灰岩时，冲洗液漏失严重，孔内不返水，水位立即下降，甚至漏到底。根据119队精查勘探资料，该区奥陶系石灰岩卡斯特溶洞发育，水量丰富，但水位较深，水位标高在650米左右。又据滴水崖村深井调查，该奥灰水位标高约610米。上覆本溪组地层以泥岩为主，形成很好的隔水层，阻止了上部含水层与奥陶系石灰岩的水力联系。
2、太原组灰岩、砂岩含水层
本组地层发育三层含水层，即K
2石灰岩、K
3
、K
4
石灰岩及砂岩含水层，其中K
2
灰
岩含水性最强。
1)、K
2
灰岩：井田发育良好，一般分为三层，中间被黑色泥岩所分隔，其顶部为厚达5m以上的泥岩及砂质泥岩，底板有时为一层厚度小于2m的泥岩与15号不可采煤层接触，有时则为15号煤层直接顶板，纯厚度一般4—12m，溶洞较发育。该灰岩在本区埋藏较浅，钻探过程中，冲洗液漏失严重，经抽水与物探测水试验对比，该层石灰岩单位涌水量0.015—0.192L/s.m，渗透系数0.13—2.13m/d。该层补给条件良好，富水性弱到中等。
2)、K
3、K
4
灰岩：位于太原组中、上部，为13号及11号煤层之顶板。厚度2—
8M，岩性坚硬，钻孔中有被水溶蚀，或为方解石脉充填现象，有漏水现象。其厚度及含水性不及K
2
灰岩，钻探过程中，冲洗液消耗量为0.02—0.52m3/h，但埋藏浅，易接受地表降水之补给，故亦是本区含水层之一。
3)砂岩含水层：太原组砂岩以中细粒石英砂岩为主，厚度较大，裂隙发育，含水
性较强，埋藏深度不大，易接受地表降水之补给，亦是井田内主要含水层之一。
3、二叠系砂岩含水层
包括山西组和上下石盒子组，岩性以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。其中砂岩层数多，厚度大，以中细粒为主。为局部含水岩层，与大气降水有密切关系，钻探过程
中，冲洗液消耗量为0.09—0.35m3/h。井田内该层位较高，构成山峰山坡，处于当地侵蚀基准面以上，仅靠大气降水的补给，含水层厚度虽大，但泄水条件良好，为透水岩层。
4、第四系红土，黄土冲积层含水层
仅分布于井田西北部，厚度大，主要接受地表降水补给，含水性强，为当地居民饮用及农田灌溉之主要水源地。根据冠沟村前水井抽水实验结果，涌水量1.85L/s，
渗透系数为20m3/h。水量较丰富。
1.综上所述，井田内水文地质条件属简单—中等类型，3号煤层为顶板局部含水以
顶板进水为主的泄水条件良好的透水矿床属二类一型，9号煤层为顶板进水为主的裂
隙充水矿床，属二类一型。
（3）含水层补、径、排条件
区域内地下水的主要补给来源为大气降水和地表河流。奥陶系灰岩含水层的补给主要靠露头区大气降水以及流经河流的直接补给，沿溶洞、裂隙向深部迳流。其上各含水层的补给则主要靠相互间的裂隙渗透。浅部地层风化裂隙较为发育，渗透能力相对增强，又与第四系潜水联系较密，故含水性较下部略强。第四系松散层含水层主要靠大气降水以及河流的直接补给，受季节性影响明显。
（4）周围矿井对井田水文地质条件影响
该矿井田内无其他小煤矿开采，9号煤层井田四周东和南有：庄只上煤矿、固庄煤矿，西有：刘家村煤矿、兴寨煤矿、神益沟煤矿，北有：西沟煤矿；15号煤层井田四周东和南有：固庄煤矿，西南有：刘家村煤矿，正西有：神益沟和大寨沟煤矿，北有闫家沟和西沟煤矿等，上述煤矿，除固庄煤矿属省劳改局管辖外，其它均属乡镇煤矿，分别开采8、9、15号煤层，采煤方法大体相同，爆破落煤，人工装煤，矿车运输，串车提升，木质支护，井筒料石砌碹，抽出式通风，矿灯、防爆灯照明，大部属高瓦斯矿井。
据矿方调查了解，上述邻近矿井井下涌水量均不大，无采空区积水或水量很小，目前对本矿开采未有影响。
（5）充水因素分析
井田内大面积基岩裸露，出露地层以下石盒子组为主，井田内可采煤层中部埋藏较深，东部较浅。现将生产矿井充水因素分析如下：由于井田位于盂县盆地中南部低山丘陵区，距边缘基岩裸露区较远，基岩区接受大气降水及流经河流，沿裂隙溶洞向深部迳流之地下水对矿井影响不大。下伏奥陶系石灰岩裂隙岩溶水水位标高均低于可采煤层底板标高，且有本溪组泥岩隔水层相隔，对矿井无影响。地表水随季节性变化明显，雨季多以洪水形式流出区外，对矿井一般无多大影响。地表水随季节性变化明显，雨季多以洪水形式流出区外，对矿井一般无多大影响。井田内大面积基岩裸露，接受大气降水含水性较强，且潜水条件良好。9号煤层矿井相邻井田有大面积的采空区，加之发育断层的裂隙带、破碎带存在，均存在水害发生的隐患。富水性较强的K
2灰岩是15号煤层的直接顶板。
综上所述，水害对可采煤层矿井都存在一定的危害性，在煤层开采过程中，应引起足够得重视，应随时监测，以防水患发生。
（6）矿井涌水量
该矿现开采3号和9号煤层，井下水量不大，日涌水量约60—100m3，水源主要来自井筒淋水和地表渗透水，工作面一般无水。
采用富水系数法预算其涌水量：现实际产量为 120万吨／年，一年按330个工作日计算，日产原煤3636.36吨，其富水系数为0.07—0.1lm3/t，但考虑到随着生产的不断进行。采空面积的加大等综合因素，其富水系数采用0.13—0.22m3/t，其涌水量预计为260—440m3/d，其中正常涌水量为250m3/d，最大涌水量为500m3/d。
（7）供水水源
该矿目前生产、生活用水主要采用滴水崖村深井奥陶系灰岩水，通过架设管道输送至坑口供该矿生产、生活使用。该水水质好，水量丰富，能满足该矿的生产和生活需要。
（8）矿井主要水害及防治措施
该矿自开采以来，尚未发生过水灾事故，地下水对采掘工作影响不大，水害隐患主要是采空区透水、断层的导水、向斜核部集水及汛期洪水。日常生产中不能放松对水害的观察和防治工作，应具体做到：
l、每年汛期前必须将井筒周围的导水沟渠挖好疏通，并由专人负责。
2、必须认真检查井田内地表存在的导水裂隙或导水通道，并将其回填密实。
3、必须研究井田内及邻矿的水文地质，随时观察井下各种涌水现象，做好常规矿井水文地质工作。继续了解井田内及邻矿的采空区和古空区的开采时间、开采深度、开采范围、分布情况和积水情况。
4、密切注意遇断层或陷落柱的导水性，以及向斜核部的富水情况。
5、严格坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，在探水前必须先清好退路，并加强支护。
第三节煤层的埋藏特征
一、煤层的赋存特征（见插图1）
1．含煤地层
井田含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组。太原组为一套海陆交互相沉积建造，煤层稳定，标志层明显，易与全区对比，含煤6层，分别为3、9、11、12、13和15号煤层。山西组含煤2层，分别为7号和3号煤层。其中3号煤层和9号号煤层为全区稳定可采煤层，12号煤层为零星可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。含3层石灰岩，为良好的标志层。太原组与本溪组连续沉积，为一套海陆交互相含煤沉积建造，其中的9号煤层为稳定可采煤层。山西组与太原组地层连续沉积，以厚层状中粗粒石英砂（K
7
）为界，属陆相沉积，其中的3号煤层为稳定可采煤层。其余地
层含煤但均不稳定不可采或零星可采，不再赘述。下面就太原组(C
3t )及山西组(P
1s
)岩
性由下而上分述如下：
1)K
1
细砂岩，灰白色，石英为主，硅质胶结。致密坚硬。厚3.0—8.0m，平均5.0m；
2)砂质泥岩，深灰色，含植物化石。厚1.0—2.0m，平均1.49m。
3)15号煤层，黑色，半光亮型为主，少量半亮型和暗淡型，全区结构复杂，煤层较薄，为全区均不可采。厚0.00—0.86m。
4)泥岩，灰黑色，厚约0.30—1.90m，平均0.80m。
5)碳质泥岩，灰黑色，厚约5.80 m —8.6 m，平均厚度6.65 m
6)K
2
石灰岩，深灰色，质较纯，层位稳定，含丰富的化石，为地层对比的良好标志，常夹有3层泥岩而将石灰岩四分，俗称“四节石灰岩”。厚4.10—12.75m，平均9.20m；
7)砂质泥岩，灰黑色，含植物化石碎屑。厚6.00—10.70m，平均9.50m；
8)细砂岩，灰白色，石英为主，长石次之，分选均匀，磨圆度较低。厚4.40—11.70m，平均9.24m；
9)砂质泥岩，灰黑色，断口平坦状，含植物化石。厚0—4.50m，平均2.30m；
10)13号煤，黑色，半光亮型，厚0.30—0.85m，平均0.64m。为不可采煤层。
11)K
3
石灰岩，深灰色，质纯致密，含方解石脉，由于灰岩中富含海百合茎化石，其断面貌似古钱而俗称“钱石灰岩”。厚：0.65—5.63m，平均1.33m；
12)砂质泥岩，灰黑色，胶结致密，质较硬。厚5.00—12.05m，平均9.50m；
13)12号煤层，厚度0.30—1.55m，平均0.75m；
14)泥岩，灰黑色，含植物化石，厚度1.25—7.00m，平均6.00m；
15)1l号煤，黑色，不可采。厚度0.30—0.50m，平均0.41m；
16)K
4
石灰岩，深灰色，含泥质，易风化，又称“猴石灰岩”。厚度0.80—
4.05m，平均2.50m；
17)砂质泥岩，灰黑色，炭化程度高，含植物化石。厚度5.00—18.00m，平均13.00m；
18)砂岩，灰白色，中粗粒，厚层状，底部含砾。厚度5.30—7.20m，平均
6.50m：
19)砂质泥岩，深灰色，含植物化石。厚度3.50—9.70m，平均5.73m；
20)9
下
号煤，黑色，半光亮型为主，少量半亮型和暗淡型。全区稳定可采，主要可采煤层之一。厚度4.55—6.10m，平均5.19m；
21) 9
上
号煤，黑色，半光亮型为主，全区稳定可采，厚度1.10—1.60m，平均1.43m。
22)9号煤，黑色，半光亮型为主，全区稳定可采，平均6.62m。
23砂质泥岩，灰黑色。含植物化石，厚度1.70—7.95m，平均4.40m；
24)中砂岩，灰色，不稳定，常相变为砂质泥岩，厚约3.5m。
25)8号煤，黑色，半光亮型为主，少量半亮型和暗淡型，不稳定，不可采。厚度0—0.50m，平均0.30m。
26)砂质泥岩，灰黑色，不稳定，有时相变为泥岩。厚4.20—8.40m，平均
5.50m。
27)K
7
细砂岩，灰白色，稳定，厚约3.6 m。
28)中砂岩，灰白色，顶部不稳定，有时相变为砂质泥岩，厚约6.1m。
29)砂质泥岩，灰黑色或黑色，厚约5.8 m。
30)泥岩煤，黑色呈层状，厚约3.6 mm
31)5号煤，黑色，半光亮型为主，厚度0.27 m ---0.55 m，平均0.41m
32)砂质泥岩，灰黑色，厚度5.6m——10.8 m，平均8.2m
33) 3号煤，黑色，半光亮型为主，全区稳定可采，厚度3.8 m——4.6 m，平均厚4.4 m。
34)中砂岩，灰白色，厚10.16 m——10.58 m，平均厚10.37 m
35)页岩，灰黑色，厚度8.62 m——10.62 m，平均9.52 m
综上所述，太原组地层主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层、石灰岩等交互组
成，为一套有着明显的垂直韵律特征的海陆交互相含煤建造，其中底界细砂岩K
1
、15
号煤层、K
2、K
3
、K
4
三层石灰岩全区稳定，是对比的良好标志。本组地层厚90—
125m，平均113.5m。
山西组地层主要由沙质泥岩、泥岩煤、沙岩、泥岩、煤层等交互组成，为一套有着明显的垂直韵律特征的陆相沉积的含煤建造，其中的底部的灰白色中砂岩K
7
、3号煤层全区稳定，是对比的良好标志。本组后35.0 m——63. m 0，平均厚52.0 m。
2．含煤性
井田内含煤地层主要为太原组、山西组，太原组含煤7层，即8号、9
上号、9
下
号、11号、12号、13号和15号煤层，其中9
上、9
下
煤层属稳定可采，12号煤层为零
星可采煤层，其它煤层均为不稳定不可采煤层，太原组地层平均总厚113.50m，煤层平均总厚16.65m，含煤系数14.67％。
山西组含煤5层，即1、2、3、4和5号煤层，其中仅3号煤层为稳定可采煤层，其它均为不稳定不可采煤层，山西组地层平均厚度51.5m，煤层平均总厚度1.65m，含煤系数3.20％。
二、可采煤层
井田内可采煤层共2层，分别为3号和9号煤层，分述如下：
3号煤层：位于山西组中部，上部没有可采煤层，下距9号煤层36.21 m——56.38 m，平均41.41 m 。煤层厚 3.8——4.6，平均厚4.4，结构简单为稳定可采煤层，其顶板为中砂岩，底板为砂质泥岩。
9号煤层：9
上(俗称四尺煤，原勘探报告中代号为S
1上
)位于太原组顶部，上距8
号煤层1.70—7.95m，平均4.40m左右，下距9
下
号煤层约1.55—3.80m，平均
2.71m，煤层厚1.10—1.60m，平均1.43m，结构简单，为稳定可采煤层，其顶板为砂
质泥岩9号煤层：(俗称丈二煤或九尺煤，原勘探报告中代号为S
1下
)位于太原组上
部，上距9
上
号煤层1.55—3.80m，平均2.71m，下距11号煤层约13.80—36.50m，平均25.12m。煤层厚4.55—6.10m，平均5.19m，其间夹一层厚达0.55—1.55m的泥岩夹矸，为稳定全区可采煤层。顶板为泥岩，底板为砂质泥岩。
三、煤层围岩性质
根据地质报告资料，本矿采取了3号、9号煤层顶底板力学试验样，并送往山西省煤田地质研究所进行了测试。其结果为3号煤层：底板砂质泥岩自然抗压强度
1.5MPa，抗拉强度0.70MPa，普氏硬度系数0.15；顶板中砂岩自然抗压强度
20.3MPa，抗剪切强度 7.25MPa，抗拉强度4.12MPa，普氏硬度系数1.85。9号煤层：底板砂质泥岩自然抗压强度1.5MPa，抗拉强度0.70MPa，普氏硬度系数0.15；顶板砂质泥岩自然抗压强度7.6MPa，抗剪切强度3.11MPa，抗拉强度1.40 MPa，普氏硬度系数0.75。
3号煤层：顶板为中砂岩，厚10.16——10.58，品均10.37底板为砂质泥岩，厚5.6——10.8，平均8.6，其顶底平整板较坚硬，裂隙不发育，开采地质条件属于
Ⅱe。
9号煤层：顶板为砂质泥岩，厚1.70—7.95m，平均4.40m，底板为砂质泥岩和泥岩3.50—9.70m，平均5.73m，其顶底板平整较坚硬，裂隙不发育，开采地质条件属Ⅱe。
表1-2-2 煤质特征表
3、瓦斯、煤尘及煤的自燃
1）．瓦斯
根据盂县煤炭工业局盂煤（2004）10号文件，瓦斯相对涌出量为16.13m3／t.d，
瓦斯绝对涌出量为4.83m3／min；CO
2相对涌出量为3.57m3／t.d，CO
2
绝对涌出量为
1.07m3／min。矿井为高瓦斯矿井。
随着井田煤层的开采，开采深度之增加，开采面积的增大，开采规模的增大，矿井瓦斯含量会逐渐增加，有可能出现瓦斯局部富集现象，因此在建设和生产中应加强对瓦斯的防治工作。
2）．煤尘
根据山西省煤炭工业局综合测试中心2003年10月14日提供测试结果，15号煤层煤尘有爆炸危险性
3）．煤的自燃
根据山西省煤炭工业局综合测试中心2003年10月14日提供测试结果，3号煤层吸氧量为1.1779cm3／g，自燃等级为I级，为容易自燃煤层。
据生产矿井调查，该矿区地温无异常现象。
第二章井田境界与储量
第一节井田境界
山西省国土资源厅为该矿颁发1400000320941号《采矿许可证》，批准的连线圈定的井田范围为依据。跃进煤矿开采3、9号煤层，矿区面积7.634483435km2。周长11576.207ｍ。矿区范围拐点地理坐标：
点号 X坐标 Y坐标
1 4211539.00 19716724.00
2 4209229.56 19716663.80
3 4209229.56 19718857.66
4 4213259.56 19718968.42
5 4213259.5
6 19718185.00
该井田边界以人为划分为依据，四周有刘家村煤矿、兴寨煤矿、上塔煤矿、西沟煤矿、固庄煤矿。在跃进煤矿四周已经形成生产工作面以及部分采空区，所以该井田已没有扩区的可能性。
井田走向长度：4.3 km
井田倾向长度：2.3 km
井田面积：7.63km2
第二节地质储量的计算
一、工业储量（见插图）
本矿井负责开采该井田范围内的3号和9号煤层，依据地质普查报告、及对3号和9号煤的各项指标的测定，块段内德地质储量由公式
Z=s×r×h×cosα
Z：工业储量（Kt）
s ：井田水平投影面积(k2
)
m
r：煤的容重( t/m3)
h：煤层厚度( m)
α：煤层倾角( o)
矿井工业资源为井田内各块段的储量和依据勘探地质报告为基础，矿井可行性研究和初步设计资源/储量类型为依据，矿井工业资源应满足下式
矿井工业资源/储量=111b+122b+2M11+2M22+333k
该矿井范围内3号和9号煤层各划分为11个块段。根据中国国土资源部2002年颁发的《煤、泥炭地质勘查规范》，采用2000×2000m工程网度并外推实际工程点距的1/2控制稳定煤层的控制的经济基础储量（122b）。
该矿井内资源储量类型均为122b
矿井工业储量=k001+k002+k003+k004+k005+k006+k007+k008
+k009+k010+k011
3号煤层工业储量
=4922.219+8263.280+4351.607+2298.259+4164.070+5558.895+4277.388 +7540.831+1828.985+1585.927+2089.100=46880.561
9号煤层工业储量
=8081.094+12987.765+7110.215+3679.298+6743.234+9014.080+6380.857+11745.95 3+2738.883+2436.115+3143.146=74060.636
矿井工业储量=46800.561+74060.636=120861.197
二、采储量的计算
矿井可采储量：
Z = （ Zc – P ）× C
式中 Z ——表示矿井可采储量
Zc ——表示矿井工业储量
P ——表示保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量。
C——表示采区采出率，3号属于中厚煤层取 C = 0.8；4上、9号属于厚煤层，取 C = 0.75。
依据煤炭工业设计规范矿井工业广场的面积定为1公顷/10万吨，则工业广场的面积为S=1.0×12=12公顷
依据地勘探时所钻取的钻孔，3号煤层的埋藏深度为179--196米。9号煤层的埋藏深度为229--246米。该井田内没有村庄及其他所需要设置永久煤柱的建筑设施。
工业广场的保护煤柱的计算
井田内表土层厚度约为10米移动角为45O，岩石移动角为73O
3号煤层的工业广场保护煤柱面积为 384685.765 m2
9号煤层的工业广场保护煤柱面积为 431934.67 m2
3号煤层井田境界保护煤柱面积为343827.9750 m2占有资源储量为2117980.326t，保护工业场地占用煤柱面积为249083.89 m2资源量为
1482049.1455t，保护井筒煤柱面积为135601.875 m2占有资源储量为
806831.15625t。
9号煤层井田境界保护煤柱面积为343827.9750 m2占有资源储量为3186597.6723t，保护工业场地占用煤柱面积为275673.5825 m2资源量为
2446878.71827t，保护井筒煤柱面积为156261.0875 m2，占有煤炭资源储量为
1386973.41265t。
Z3=（46880.561-2118.0-1482.049-806.831）×0.8=33978.9448kt
Z9=（74060.636-3186.598-2446.879-1386.973）×0.75=50280.1395kt
Z=33978.9448＋50280.1395=84259.0843kt
矿井的可采储量约为84259.0843kt
初步设计该矿井为年产120万吨的大型矿井。
第三章矿井工作制度及生产能力
第一节矿井工作制度
矿井正常工作的制度对其管理及生产的正常、高效运转都是非常重要的。
依据《煤炭工业矿井设计规范规范》矿井设计生产制度宜按年工作日为330天计算，采用三八制的工作制度，即两班出煤一班检修。每天净提升时间为16小时。
关于工作制度，为了各个工序之间更好的衔接，施工管理的方便，便于实现正规循环。作业按每班完成的循环进刀次数应为整数，即每一个循环进刀作业不要跨班完成。
第二节矿井生产能力及服务年限
一、矿井生产能力
根据本井田实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭市场的供求关系及矿井各主要系统的具体条件和矿井生产管理水平，结合业主委托，确定本矿井生产能力为120万t/a。
二、矿井服务年限的计算
依据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井的服务年限与生产能力的关系式为：P = Z/（A*K）
式中：P ——矿井服务年限，a
Z ——矿井可采储量，万t
A ——矿井设计生产能力，万t/年
K ——储量备用系数，一般取K=1.4
矿井服务年限：
P =84259.0843/1200*1.4
=50.2（a）＞50
第一水平服务年限：（3号煤层的服务年限）
=33978.9448/1200*1.4
P
1
=20.2（a）＞20a
符合《煤炭工业矿井设计规范》对大型矿井的有关规定，见表3-2-1 。