畢業(yè)設(shè)計(jì)--礦井開采設(shè)計(jì)

1、<p>　　題 目：山西槐安煤業(yè)有限公司礦井</p><p><b>　　開采設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)院(函授站） 山西 </p><p>　　年級(jí)專業(yè)： </p><p>　　層 次： 專升本

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起止時(shí)間：2014年7月15日～9月5日</p><

3、p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)對山西槐安煤業(yè)有限公司的地質(zhì)資料和實(shí)際情況調(diào)查研究，結(jié)合在校期間學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，對其礦井進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的井田面積為5.2平方公里，礦井年產(chǎn)45萬噸，井田內(nèi)賦存穩(wěn)定可采煤層為15#煤層，傾角8-12度，平均煤層厚度4.7m，礦井瓦斯涌出量相對較小，鑒定為瓦斯礦井，地質(zhì)構(gòu)造簡單，礦井水文地質(zhì)類型為中等。 </

4、p><p>　　設(shè)計(jì)采用主斜井-副斜井-回風(fēng)立井開拓方式，采用走向長壁采煤方法，綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝，全部跨落法處理采空區(qū)，主要對礦井開拓布置、采煤方法，礦井排水系統(tǒng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)以及安全技術(shù)措施進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，對礦井運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)備選型計(jì)算，對礦井各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)過程進(jìn)行了描述，并對礦井各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系和制約關(guān)系進(jìn)行了有關(guān)說明。在設(shè)計(jì)過程中，盡量利用原有設(shè)備和采用先進(jìn)

5、的技術(shù)裝備，礦井全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和借鑒已實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一礦一井一面一策高產(chǎn)高效礦井，從而達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：斜井-立井開拓，走向長壁采煤，放頂煤，全部跨落法</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b&g

6、t;</p><p>　　第一章 礦井概況及地質(zhì)特征- 1 -</p><p>　　1.1 井田概況- 1 -</p><p>　　1.1.1 交通位置：- 1 -</p><p>　　1.1.2 地形地貌- 1 -</p><p>　　1.1.3 河流- 2 -</p><p>　

7、　1.1.4 氣象及地震情況- 2 -</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征- 2 -</p><p>　　1.2.1 地層- 2 -</p><p>　　1.2.2 井田構(gòu)造- 7 -</p><p>　　1.3 煤層的埋藏特征- 7 -</p><p>　　1.4 井田境界與儲(chǔ)量- 10 -<

8、;/p><p>　　1.4.1井田境界- 10 -</p><p>　　1.4.2 資源/儲(chǔ)量- 11 -</p><p>　　1.4 礦井開拓- 14 -</p><p>　　1.4.1 礦井開拓部署- 14 -</p><p>　　第二章 采區(qū)地質(zhì)特征- 16 -</p><p>

9、;　　2.1 采區(qū)范圍- 16 -</p><p>　　2.1.1 采區(qū)位置- 16 -</p><p>　　2.1.2 采區(qū)鄰近情況- 16 -</p><p>　　2.2 采區(qū)地質(zhì)情況- 16 -</p><p>　　2.2.1 采區(qū)地形地勢- 16 -</p><p>　　2.2.2 采區(qū)內(nèi)

10、煤層賦存特征- 16 -</p><p>　　2.2.3 頂板巖石性質(zhì)- 16 -</p><p>　　2.2.4 水文地質(zhì)條件和其它開采技術(shù)條件- 17 -</p><p>　　2.3 采區(qū)儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力- 17 -</p><p>　　2.3.1 采區(qū)煤柱尺寸- 17 -</p><p>　　

11、2.3.2 儲(chǔ)量情況- 17 -</p><p>　　2.3.3 生產(chǎn)能力與服務(wù)年限- 17 -</p><p>　　第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置- 19 -</p><p>　　3.1 采煤方法的選擇- 19 -</p><p>　　3.2 礦壓觀測情況- 20 -</p><p>　　3.2

12、.1 礦井現(xiàn)有的礦壓觀測情況：- 20 -</p><p>　　3.2.2 礦壓觀測內(nèi)容- 20 -</p><p>　　3.2.3 數(shù)據(jù)處理- 21 -</p><p>　　3.2.4 組織措施- 21 -</p><p>　　3.3 采區(qū)巷道布置- 21 -</p><p>　　3.4 回

13、采工藝與勞動(dòng)組織- 22 -</p><p>　　3.4.1 工作面布置- 22 -</p><p>　　3.4.2 工作面生產(chǎn)能力- 22 -</p><p>　　3.4.3 回采工藝- 23 -</p><p>　　3. 割煤- 23 -</p><p>　　3.4.4 工作面頂板控制- 24

14、-</p><p>　　3.4.5 勞動(dòng)組織和循環(huán)作業(yè)圖表- 25 -</p><p>　　3.5 采區(qū)準(zhǔn)備- 26 -</p><p>　　3.5.1 采區(qū)巷道斷面和支護(hù)形式- 26 -</p><p>　　3.5.2 巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)- 26 -</p><p>　　3.5.3 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)、

15、組數(shù)、掘進(jìn)的機(jī)械設(shè)備- 26 -</p><p>　　3.5.4 采區(qū)生產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系- 27 -</p><p>　　3.5.5 采區(qū)井巷工程量、掘進(jìn)率及采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間- 27 -</p><p>　　第四章 采區(qū)運(yùn)輸、防排水與供電- 29 -</p><p>　　4.1 采區(qū)運(yùn)輸- 29 -</p>&l

16、t;p>　　4.1.1 煤炭運(yùn)輸- 29 -</p><p>　　4.1.2 輔助運(yùn)輸- 29 -</p><p>　　4.1.3 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)- 29 -</p><p>　　4.2 采區(qū)防排水和灑水- 30 -</p><p>　　4.2.1 排水系統(tǒng)- 30 -</p><p>　　4.

17、2.2 采區(qū)灑水防塵- 30 -</p><p>　　4.3 采區(qū)供電- 30 -</p><p>　　第五章 采區(qū)通風(fēng)與安全- 32 -</p><p>　　5.1 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)- 32 -</p><p>　　5.1.1 礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)- 32 -</p><p>　　5.1.2 采

18、區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)- 32 -</p><p>　　5.1.3 采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)及硐室通風(fēng)- 32 -</p><p>　　5.2 風(fēng)量配備- 33 -</p><p>　　5.2.1 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算- 33 -</p><p>　　5.2.2 風(fēng)量分配- 36 -</p><p>　　5.3 通風(fēng)構(gòu)筑物通風(fēng)設(shè)施

19、：- 37 -</p><p>　　5.4 安全措施- 37 -</p><p>　　5.4.1 瓦斯災(zāi)害預(yù)防- 37 -</p><p>　　5.4.2 預(yù)防瓦斯爆炸的措施- 37 -</p><p>　　5.4.3 防爆措施- 38 -</p><p>　　5.4.4 隔爆措施- 40 -&l

20、t;/p><p>　　5.4.5 防止煤塵爆炸的措施- 40 -</p><p>　　5.4.6 水災(zāi)預(yù)防- 52 -</p><p>　　5.4.7 頂板管理- 53 -</p><p>　　5.4.8 其它- 53 -</p><p>　　5.4.9 避災(zāi)路線- 53 -</p>&l

21、t;p>　　第六章 采區(qū)巷道規(guī)格與支護(hù)方式- 55 -</p><p>　　6.1 概述- 55 -</p><p>　　6.2 采區(qū)巷道規(guī)格及支護(hù)方式- 55 -</p><p>　　第七章 采區(qū)設(shè)備選型及計(jì)算- 56 -</p><p>　　7.1 采煤機(jī)的選型及預(yù)算- 56 -</p>&l

22、t;p>　　7.1.1 采煤機(jī)選型- 56 -</p><p>　　7.2 運(yùn)輸機(jī)的選型及驗(yàn)算- 58 -</p><p>　　7.2.1 工作面可彎曲刮板輸送機(jī)- 58 -</p><p>　　7.3 順槽設(shè)備的選型- 59 -</p><p>　　7.4 支架的計(jì)算與選型- 59 -</p>&l

23、t;p>　　7.5 其他設(shè)備的選型- 60 -</p><p>　　附件 1. 工作面正規(guī)循環(huán)圖表</p><p>　　2. 采區(qū)巷道斷面圖</p><p>　　第一章 礦井概況及地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1 井田概況</b></p><p>　　1.1.1 交通位

24、置：</p><p>　　山西槐安煤業(yè)有限公司位于山西省武鄉(xiāng)縣東北部的洪水鎮(zhèn)東南部的洪水村、北反頭村、寨坪村一帶，行政區(qū)劃屬洪水鎮(zhèn)管轄。其地理坐標(biāo)為： </p><p>　　北緯：36°50′51″─36°52′38″，</p><p>　　東經(jīng)：113°12′48″─113°14′58″。</p><p&

25、gt;　　山西槐安煤業(yè)有限公司南西距長治市78km，西南距武鄉(xiāng)縣45km，武（鄉(xiāng)）墨（鐙）鐵路從太（原）——焦（作）鐵路主線武鄉(xiāng)站開始，途經(jīng)武鄉(xiāng)縣古縣鎮(zhèn)、監(jiān)漳鎮(zhèn)、蟠龍鎮(zhèn)、洪水鎮(zhèn)，至于墨鐙鄉(xiāng)煤炭集運(yùn)站，為武鄉(xiāng)東部煤炭外運(yùn)的主要鐵路樞紐，從井田西北邊界外0.5 km處通過。此外，二（連）廣（州）高速公路太（原）——長（治）段和長（治）——太（原）S102公路分別從武鄉(xiāng)縣城東、西部南北向縱橫而過，該路東距該礦29 km左右；在武鄉(xiāng)縣鏡內(nèi)與武（

26、鄉(xiāng)）墨（鐙）鐵路蜿蜒并行的沁（源）——武（鄉(xiāng)）——溫（城）S302公路從距該礦西北1 km處通過，向西于武鄉(xiāng)縣城西部S102公路相接；向東于左權(quán)縣溫城鎮(zhèn)與南北向通過的207國道相連，向北直通左權(quán)縣、太原；往南可達(dá)長治市黎城縣接長（治）——邯（鄲）高速公路，井田內(nèi)現(xiàn)有瀝青公路，與沁（源）——武（鄉(xiāng)）——溫（城）S302公路相接，山西槐安煤業(yè)有限公司西北部緊鄰沁（源）——武（鄉(xiāng)）——溫（城）S302公路，其生產(chǎn)的煤炭通過上述鐵路、公路通往全

27、國各地，交通便利。</p><p>　　1.1.2 地形地貌</p><p>　　該井田位于太行山大背斜的西翼、沁水盆地的東部，地貌形態(tài)屬低山丘陵區(qū)地貌，地勢開闊，區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，總體東高西低，最高點(diǎn)位于井田東部山包上，海拔1271m左右,最低點(diǎn)位于井田西南部溝谷中，海拔1104m左右,相對高差為167m。</p><p><b>　　1.1.3 河流<

28、;/b></p><p>　　井田河流水系不發(fā)育，無常年性河流及大的地表水體。另外，濁漳河北源支流洪水河流從井田西部邊界外由南向北流過，屬季節(jié)性河流，雨季流量較大，冬季流量甚微，其最大流量為150m3/s，最小為0.2m3/s，平均為1.67m3/s。其最高洪水位線標(biāo)高為1145m，而井田內(nèi)現(xiàn)各井口最低標(biāo)高為1163.53m，故洪水不能灌入井筒。</p><p>　　井田河流水系不發(fā)

29、育，無常年性河流及大的地表水體。井田內(nèi)溝谷多為“V”字型黃土沖溝，一般無水，雨季溝谷可有溪水，向西注入洪水河，該河平時(shí)流量較小，旱季干凅,雨季流量較大，可有洪水，屬季節(jié)性河流，洪水河最終向西南匯入漳河。區(qū)內(nèi)地下水以大氣降水及地表逕流水補(bǔ)給為主，由于沖溝發(fā)育切割較深，地表水排泄條件較好，各含水層之間又有泥巖組成的隔水層相隔，相互間組成為平行復(fù)合關(guān)系，水力聯(lián)系較差。</p><p>　　1.1.4 氣象及地震情況&l

30、t;/p><p>　　本區(qū)處于高原山地，屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差較大，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱，秋季多雨，冬季寒冷。據(jù)武鄉(xiāng)縣2007-2009年近三年氣象觀測統(tǒng)計(jì)資料，平均氣溫9℃，1月份最冷，氣溫－6.4℃，極端最低氣溫-26℃；7月份最熱，氣溫23.2℃，極端最高氣溫37.7℃，年平均降水量為626.2㎜，最大降水量691㎜，最小降水量526.7㎜，且降水量多集中在7、8、9月，年平均蒸發(fā)量1711㎜

31、，最大蒸發(fā)量1823.7㎜，最小蒸發(fā)量981.1㎜，年平均蒸發(fā)量為年平均降水量的2倍。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)和東南風(fēng)，冬季常見西北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)，最大風(fēng)速17m/s，平均風(fēng)速1.90m/s，冰凍期為每年10月上旬至翌年4月中旬，最大凍土深度1m，年平均無霜期155天。</p><p>　　據(jù)歷史記載，本地區(qū)先后發(fā)生過28次地震，其中破壞性地震8次。</p><p>　　據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)

32、準(zhǔn)（GB50011—2001），本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.2.1 地層</b></p><p>　　山西槐安煤業(yè)有限公司位于沁水盆地的東部，處于潞安煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)武鄉(xiāng)區(qū)東北部，該區(qū)大部被黃土覆蓋，在山坡及山梁處偶有二疊系上、下石盒子組地

33、層、山西組及石炭系太原組地層零星出露。根據(jù)地表出露情況，利用武鄉(xiāng)一、二勘探區(qū)精查勘探時(shí)在井田內(nèi)及附近施工的10個(gè)鉆孔地質(zhì)資料，結(jié)合該礦井筒揭露地層資料，對該區(qū)地層從老至新分述如下：</p><p>　?。?）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）</p><p>　　為煤系基底，與下伏地層上馬家溝組為整合接觸。上部巖性為深灰色、蘭灰色厚層狀石灰?guī)r，致密，堅(jiān)硬，頂部受山西式鐵礦浸染，局部裂隙發(fā)育，間夾有

34、白云巖及角礫狀灰，方解石脈貫穿其中。中部為灰色角礫狀石灰?guī)r，泥灰?guī)r和石灰?guī)r，灰色白云巖和泥質(zhì)白云巖，局部溶洞發(fā)育，裂隙內(nèi)充填有方解石脈。下部灰色石灰?guī)r，淺灰色中厚層狀白云巖，含泥石灰?guī)r，局部有小溶洞。泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r中見變形層理。厚度一般大于100m。</p><p>　?。?）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）</p><p>　　與下伏峰峰組呈平行不整合接觸，為一套海陸交互相沉積建造，主要由

35、淺灰色含鋁泥巖、鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖組成，局部夾粗粒砂巖、薄煤層（線）及石灰?guī)r，底部常具一薄層鐵質(zhì)泥巖，含黃鐵礦，菱鐵礦結(jié)核或透鏡體，不穩(wěn)定，即“山西式”鐵礦。據(jù)武鄉(xiāng)一、二勘探區(qū)施工的鉆孔揭露，本組厚度22.41—46.36m，平均34.39m。</p><p>　?。?）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）</p><p>　　本組厚88.88—138.31m，平均厚128.35m。巖性主要由灰黑

36、色泥巖、砂質(zhì)泥巖、深灰—灰黑色粉砂巖、灰白—深灰色砂巖、深灰色石灰?guī)r及煤層組等成。含煤6—9層，自上而下為6、7、8、9、11、12、13、14及15號(hào)煤層，其中8、9、12、14、15號(hào)煤層為主要可采煤層，含石灰?guī)r3—4層，其中以K2、K3、K4石灰?guī)r發(fā)育穩(wěn)定，具各種層理類型，下部泥巖中富含黃鐵礦結(jié)核，動(dòng)植物化石豐富。依沉積物特征及組合可分為6個(gè)旋回，各旋回均以充填層序?yàn)橹鳎穸炔淮?，該組據(jù)巖性、化石組合及區(qū)域?qū)Ρ?，自下而上可分三段?/p>

37、分述如下：</p><p>　　第一段（K1底—K2底）</p><p>　　一般厚49.75m左右，主要由深灰—灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤及灰—深灰色中粗粒砂巖組成，局部夾薄層石灰?guī)r及鋁土泥巖，泥巖中含黃鐵礦結(jié)核，具水平紋理。該段頂部含局部可采的14號(hào)煤層，中部含全區(qū)穩(wěn)定可采的15號(hào)煤層。由障壁—瀉湖體系的障壁島、潮坪、沼澤和泥炭沼澤環(huán)境組成。</p><p>&l

38、t;b>　　K1砂巖</b></p><p>　　一般厚1.58-15.89m，平均6.69m,全區(qū)較穩(wěn)定，由深灰色粗粒砂巖組成，成分以石英為主，長石次之，致密堅(jiān)硬，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。</p><p>　　K1砂巖頂—15號(hào)煤層底</p><p>　　一般厚24.64m,由灰色粗粒砂巖、深灰—黑灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土巖及薄層石灰?guī)r和鋁土泥巖組成

39、，為瀉湖沉積。</p><p><b>　　15號(hào)煤層</b></p><p>　　黑色，以亮煤為主，煤層厚度3.96—5.85m，平均4.74m，含夾矸0—5層，屬障壁島充填發(fā)起的濱岸泥炭沼澤環(huán)境。</p><p>　　15號(hào)煤層頂—K2灰?guī)r底</p><p>　　一般厚13.95m。巖性由深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖

40、及灰色粗砂巖組成，頂部為局部可采的14號(hào)煤層。含黃鐵礦結(jié)核，見不完整植物化石，砂巖中波狀層理發(fā)育。為瀉湖、砂壩沉積。</p><p>　　總的來說，該區(qū)自奧陶紀(jì)發(fā)生大規(guī)模海侵，沉積了大量碳酸鹽巖以后，地殼下降速度變緩，遭受風(fēng)化剝蝕，在凹凸不平的奧陶系侵蝕之上，本溪期沉積起了填平補(bǔ)齊的作用，為太原期的沉積提供了廣闊平坦的濱海平原環(huán)境，當(dāng)河流攜帶泥、沙堆積于海濱地帶，海浪沖洗、海水的再作用重新分布，煤層則發(fā)育于主障壁

41、島后靠陸一方，潮汐通道的淺水地帶在障壁島地帶，為閉流瀉湖，其水體相對較為平靜，沉積了含大量黃鐵礦結(jié)核的泥巖、鋁土泥巖。隨障壁、瀉湖被充填、淤淺，在廣闊平坦的海濱平原上發(fā)育森林沼澤，繼爾沼澤化形成全區(qū)穩(wěn)定可采的15號(hào)煤層，由于處于濱海地帶受海水潮汐作用影響，故含硫較高。</p><p>　　第二段（K2底—K4頂）</p><p>　　一般厚29.64m左右，主要由灰—灰白色砂巖、灰黑色砂質(zhì)

42、泥巖、黑色泥巖、薄煤層及3層石灰?guī)r組成。K2、K3、K4石灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定，可劃為K1—-K2、K3—-K4兩個(gè)較大旋回。</p><p><b>　　K2石灰?guī)r</b></p><p>　　厚4.68—7.11m，平均厚5.90m，全區(qū)穩(wěn)定。含介形類有孔蟲、腕足類等動(dòng)物化石，含燧石結(jié)核。K2代表一次大規(guī)模的海侵碳酸鹽巖沉積。</p><p>&l

43、t;b>　　K2頂—-K3頂</b></p><p>　　一般厚11.93m，由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗粒砂巖、深灰色石灰?guī)r及13號(hào)煤層組成，為典型的淺水三角洲沉積，由前三角洲、三角洲前緣的分流間灣及河口砂壩組成，13號(hào)煤層形成于覆水淺，地勢較高的河口砂壩之上。</p><p>　　K3石灰?guī)r厚1.39—17.42m，平均厚5.66m，全區(qū)穩(wěn)定，為深灰色石灰?guī)r，局部變相為

44、粗粒砂巖，含苔癬蟲等動(dòng)物化石，屬水動(dòng)力能量較低的碳酸鹽臺(tái)地沉積。</p><p><b>　　K3頂—-K4底</b></p><p>　　一般厚9.43m。由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗砂巖及煤層組成， 11號(hào)、12號(hào)煤均發(fā)育于河口砂壩之上，但由于后期大規(guī)模河流的強(qiáng)烈沖刷作用，致使旋回結(jié)構(gòu)不清，煤層極不穩(wěn)定。</p><p><b>　　K4

45、石灰?guī)r</b></p><p>　　厚0.68—3.35m，一般厚2.65m。受后期河流嚴(yán)重沖刷沉積厚度不大。系潮間帶的碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。</p><p>　　該段是在以K2為代表大規(guī)模海侵基礎(chǔ)上發(fā)生海退，形成K2--K3、K3—K4間兩個(gè)較大的三角洲旋回，其中以K2--K3間旋回完整典型。K4形成之后，發(fā)生大規(guī)模河流沖刷、切割下部地層，持續(xù)較長時(shí)間，致使K3—K4間正常的三角

46、洲逆粒序沉積被河流正粒序沉積所取代，旋回結(jié)構(gòu)極不完整。由于該區(qū)為三角洲前緣地帶，覆水深，泥炭沼澤僅在河口砂壩、間灣較高處短暫發(fā)育，再加上后期河流的強(qiáng)烈沖刷，煤層薄而不穩(wěn)定，無開采價(jià)值。</p><p>　　第三段（K4頂—K7底）</p><p>　　厚40.64-56.64m，平均厚48.69m。本段巖性主要以灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和深灰色-灰色粗-細(xì)粒砂巖及黑色的煤層組成，局部夾薄層石灰

47、巖。含煤2-4層（自下而上編號(hào)的有9、8、7、6號(hào)煤層），其中8、9號(hào)煤層為全井田大部可采煤層，其余為不可采煤層。本段上部泥巖、砂質(zhì)泥巖中含菱鐵質(zhì)結(jié)核，下部含黃鐵礦結(jié)核，見不完整植物化石，砂巖中含波狀層理。本段主要標(biāo)志層9號(hào)煤層，其厚度較大，位于下部。而7、8號(hào)煤層因其間距相距較小，且層位較穩(wěn)定，也可作為輔助標(biāo)志層。該段為分流河道沉積。</p><p>　　綜合全區(qū)及區(qū)域?qū)Ρ纫?guī)律，該區(qū)中石炭期早期仍處于上升剝蝕狀

48、態(tài)，晚期才開始下降，海水由東南方向侵入，逐漸瀉湖化，在奧陶系凹凸不平的風(fēng)化面上，鐵鋁物質(zhì)得以聚集，沉積形成底部“山西式”鐵礦，隨之來自西北方向碎屑物的堆積，經(jīng)海水再作用重新分布，形成K1障壁島砂體，使瀉湖成為閉塞強(qiáng)還原環(huán)境，沉積物含豐富的黃鐵礦、菱鐵礦結(jié)核。之后，瀉湖被充填淤淺發(fā)育大面濱岸沼澤，形成含硫較高的15號(hào)煤層。</p><p>　　K2灰?guī)r大海侵覆蓋全區(qū)，海水進(jìn)退頻繁形成多次的三角洲旋回沉積，以K2—K

49、3間最為典型，值得注意的是，在9號(hào)煤層形成后，該區(qū)河流活動(dòng)強(qiáng)烈，大部分地帶正常沉積被河流沉積物取代，致使9號(hào)煤層至K4之間沉積厚度、巖性變化很大。海退發(fā)生后，上部沉積與山西組（P1s）沉積構(gòu)成一個(gè)完整進(jìn)積型三角洲旋回。</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）</p><p>　　本組厚74.11—86.52m，一般厚80.33m，主要由深灰—淺灰色砂巖、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及

50、煤層組成，本組含2、3、4、4下號(hào)煤層，其中2、3號(hào)煤層因剝蝕其在井田內(nèi)的分布范圍很小，僅局限于井田西部邊界附近，且風(fēng)氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，無可采價(jià)值，故2、3號(hào)煤層為不可采煤層，其余4、4下號(hào)煤層厚度小也為不可采煤層。本組與太原組上部沉積構(gòu)成由前三角洲—前緣—平原的完整三角洲旋回，3號(hào)煤層之上以河流作用環(huán)境為主體，2、3號(hào)煤層屬岸后泥炭沼澤環(huán)境，4、4下號(hào)煤層屬三角洲分流間灣沉積。</p><p>　　K7砂體厚3.0

51、2-14.62m，一般厚8.03m，主要由石英、巖屑和菱鐵礦鮞粒組成，具波狀、脈狀、小型交錯(cuò)層理，泥質(zhì)膠結(jié)，偶含植物化石碎片。砂體呈寬帶狀，系三角洲前緣河口砂壩沉積。</p><p>　　綜上所述，本組是在較閉塞水域基礎(chǔ)上，形成的一套進(jìn)積型完整三角洲旋回。海退發(fā)生后，由于前緣三角洲的多次旋回，充填淤平，至此旋回，前緣坡度趨向平緩，故前三角洲—前緣間沉積厚度不大，K7為代表的砂壩較低，受潮汐影響較大。</p&

52、gt;<p>　?。?）二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）</p><p>　　連續(xù)沉積于下伏山西組之上，由灰綠、黃綠色砂巖，間夾灰、黃綠、局部為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，該組厚168.74m，本組以K9砂巖為界可分為上下兩段，分述如下：</p><p>　　下段（P1x1）:下部為黃綠色厚層狀粗粒石英硬砂巖及灰綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖，含大量錳質(zhì)結(jié)核；上部為黃色、黃綠色泥巖，厚75.

53、98m。</p><p>　　上段（P1x2）:下部為黃綠、灰綠色粗粒石英砂巖；上部為杏黃色、黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖夾砂巖、粉砂巖及紫色泥巖，厚85.26m。</p><p>　　（6）二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）</p><p>　　連續(xù)沉積于下伏下石盒子組之上，井田內(nèi)有出露，由黃綠色砂巖，灰、黃綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。本組厚度320余m，一般分為三段

54、。</p><p>　　下段(P2sl)：厚112.07m。巖性以灰紫紅色、灰綠色一灰黃色泥巖，砂質(zhì)泥巖為主，夾灰白色、灰黃色粗粒砂巖。泥巖中含團(tuán)塊狀菱鐵礦，致密，局部含鋁質(zhì)。底部砂巖（K10）為淺灰一灰白色，大型板狀交錯(cuò)層理，底部含礫，局部層面含鐵質(zhì)，呈球狀風(fēng)化。主要出露于井田西部為半干旱湖泊沉積。</p><p>　　中段(P2s2)：本段最大殘留厚度23.31m。巖性以灰白色、灰黃色

55、、粗粒砂巖為主，夾灰綠色、灰黃色一紫紅色泥巖，泥巖中見均勻?qū)永?，砂巖中見大型板狀交錯(cuò)層理，局部層面含鐵質(zhì)，呈球狀風(fēng)化。底部砂巖(K11)含礫。主要出露井田西部。為半干旱湖泊沉積。</p><p>　?。?）第四系中上更新統(tǒng)（Q2+3）</p><p>　　井田內(nèi)廣泛出露。巖性為淺黃色、土黃色砂土、粘土，紅色亞粘土等組成，底部多為砂礫石層，含鈣質(zhì)結(jié)核，厚度0～70m。與下伏地層呈角度不整合接

56、觸。</p><p>　　1.2.2 井田構(gòu)造</p><p>　　受區(qū)域構(gòu)造影響，井田總體構(gòu)造為一走向NE、傾向NW的單斜構(gòu)造，地層傾角平緩，一般4°～8°，僅井田南部局部較陡達(dá)12°，井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)7條斷層，其中落差大于5m的1條，即F7（洪水正斷層），其落差為130m，發(fā)現(xiàn)陷落柱1個(gè)?，F(xiàn)將井田內(nèi)的斷層和陷落柱分別敘述如下 ：</p><

57、p><b>　?。?）斷層</b></p><p>　　井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)7條正斷層，其中落差大于5m的僅1條，即 F7（洪水正斷層）正斷層，位于井田西南部邊界附近，107、113號(hào)鉆孔之間，是114隊(duì)在武鄉(xiāng)一、二勘探區(qū)填圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，走向NE，傾向NW，傾角70°，落差130m，區(qū)內(nèi)延伸長度約780m。</p><p>　　其余斷層均由井下巷道揭露，落差均較小

58、，介于2-4m之間，為層間小斷層，對礦井開采影響不大。</p><p><b>　?。?）陷落柱</b></p><p>　　井田范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)陷落柱1個(gè)，其由114隊(duì)在武鄉(xiāng)一、二勘探區(qū)填圖及井下巷道共同揭露，其形態(tài)在地表和井下均為近圓型，在15號(hào)煤層中直徑125m左右，陷壁角80°左右，陷落柱內(nèi)巖石雜亂無章，但膠結(jié)致密，目前未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)水現(xiàn)象。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖

59、。</p><p>　　綜上所述，井田地質(zhì)構(gòu)造尚屬簡單，為一類。</p><p>　　1.3 煤層的埋藏特征</p><p>　　井田內(nèi)含煤地層為太原組和山西組，不同的聚煤環(huán)境，形成了不同的巖性組合、巖相特征，含煤性也存在有較大的差異性。</p><p>　　太原組為一套海陸交互相含煤地層，含海相灰?guī)r3層、含煤6-9層，編號(hào)自上而下為6、7

60、、8、9、11、12、13、14及15號(hào)，其中15號(hào)煤層為全井田穩(wěn)定可采煤層，8、9號(hào)煤層為較穩(wěn)定大部可采煤層，12、14號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層，其余煤層均為不穩(wěn)定、不可采，地層平均總厚度128.35m，煤層平均總厚度9.21m，含煤系數(shù)7.18%，其中8、9、12、14、15號(hào)可采煤層平均總厚7.79m，含煤系數(shù)為6.07%，含煤地層含煤性較好。</p><p>　　山西組為一套陸相含煤地層，共含煤4層，編

61、號(hào)自上而下為2、3、4、4下號(hào)，其中2、3號(hào)煤層因剝蝕其在井田內(nèi)的分布范圍很小，僅局限于井田西部邊界附近，且風(fēng)氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，無可采價(jià)值，故2、3號(hào)煤層為不可采煤層，其余4、4下號(hào)煤層因厚度小也為不可采煤層。地層平均總厚度80.33m，煤層平均總厚度2.70m，含煤系數(shù)3.36%，含煤地層含煤性差。</p><p>　　區(qū)內(nèi)山西組、太原組含煤地層平均總厚208.68m，煤層平均總厚11.91m，含煤系數(shù)5.71%，

62、其中8、9、12、14、15號(hào)可采煤層平均總厚7.79m，可采含煤系數(shù)3.73%。</p><p><b>　　可采煤層：</b></p><p>　　可采煤層為太原組的8、9、12、14、15號(hào)煤層（其特征詳見可采煤層特征表），分述如下表1-3-1：</p><p>　　表1-3-1 可采煤層特征表<

63、/p><p>　　8號(hào)煤層：位于太原組上部，上距K7砂巖11.85m左右。煤層厚度0—1.11m，平均0.76m，該煤層除在57和60號(hào)鉆孔剝蝕外，僅在218號(hào)鉆孔處尖滅，其余鉆孔均可采，中西部賦煤區(qū)內(nèi)可采性指數(shù)0.89，為較穩(wěn)定大部可采煤層，屬二型，含0-1層泥巖及炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖、粗砂巖。該煤層已基本采空，剩余資源僅為村莊、井筒等附近及采空區(qū)間留設(shè)的保安煤柱。<

64、;/p><p>　　9號(hào)煤層：位于太原組中上部，上距8號(hào)煤層19.18-26.88m，平均23.72m，煤層厚度0—1.38m，平均0.96m，該煤層除在57號(hào)鉆孔剝蝕外，僅在60號(hào)鉆孔處未達(dá)可采厚度，其余鉆孔均可采，中西部賦煤區(qū)內(nèi)可采性指數(shù)0.89，為較穩(wěn)定大部可采煤層，屬二型，局部含1層泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤層頂板為泥巖，底板為粗砂巖、砂質(zhì)泥巖。該煤層已基本采空，剩余資源僅為村莊、井筒等附近及采空區(qū)間留

65、設(shè)的保安煤柱。</p><p>　　12號(hào)煤層：位于太原組中部，上距9號(hào)煤層11.64-18.63m，平均16.68m，煤層厚度0.34—1.67m，平均0.83m，該煤層在113、148、14、60號(hào)鉆孔處未達(dá)可采厚度，中西部賦煤區(qū)內(nèi)可采性指數(shù)0.60，為不穩(wěn)定局部可采煤層，屬三型，局部含1層泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤層頂板為泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗砂巖。該煤層已基本采空，剩余資源僅為村莊、井筒等附

66、近及采空區(qū)間留設(shè)的保安煤柱。</p><p>　　14號(hào)煤層：位于太原組中下部，上距12號(hào)煤層17.69-30.84m，平均23.83m，煤層厚度0—1.21m，平均0.56m，該煤層僅在130、148、153、14號(hào)鉆孔處可采，中西部賦煤區(qū)內(nèi)可采性指數(shù)0.40，為不穩(wěn)定局部可采煤層，屬三型，局部含1層泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤層頂板為石灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗砂巖。該煤層已基本采空，剩余資源僅為村莊

67、、井筒等附近及采空區(qū)間留設(shè)的保安煤柱。</p><p>　　15號(hào)煤層：位于太原組下部，上距14號(hào)煤層11.05-16.39m，平均13.36m，煤層厚度3.96—5.85m，平均4.74m，全部鉆孔及見煤點(diǎn)均可采，可采性指數(shù)1，為全井田穩(wěn)定可采煤層，屬一型，一般含0—5層泥巖及炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗、細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粗砂巖。該煤層僅在井田西南部尚未開采，其余地段均已形

68、成大面積采空。</p><p>　　1.4 井田境界與儲(chǔ)量</p><p><b>　　1.4.1井田境界</b></p><p>　　山西槐安煤業(yè)有限公司礦井井田范圍其拐點(diǎn)坐標(biāo)如下（1980西安坐標(biāo)系）：</p><p>　　1． X=4085251.65 　 Y=19699231.31</p><

69、;p>　　2． X=4084821.65 　Y=19700341.32</p><p>　　3． X=4084646.65　　 Y=19700531.32</p><p>　　4． X=40802616.63　　 Y=19699641.33</p><p>　　5． X=4081951.63 　　Y=19699081.33</p><p

70、>　　6． X=4082518.63 　　Y=19698571.32</p><p>　　7． X=4082801.63 　　Y=19698480.32</p><p>　　8． X=4082711.62 　　Y=19697331.31</p><p>　　9． X=4083326.63 　　Y=19697371.31</p><p>

71、　　10．X=4083421.63 　　Y=19697681.31</p><p>　　11．X=4083616.63 　 Y=19698106.31</p><p>　　12．X=4084374.64 　　Y=19698522.31</p><p>　　13．X=4084751.64 　　Y=19698731.31</p><p>　　井

72、田南北長約3.30km，東西寬約2.58km，面積5.2042km2。批準(zhǔn)開采3號(hào)—15號(hào)煤層。開采深度由1151米至920米標(biāo)高。</p><p>　　1.4.2 資源/儲(chǔ)量</p><p>　　1. 地質(zhì)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　根據(jù)《山西槐安煤業(yè)有限公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》，本井田內(nèi)獲得8、9、12、14、15號(hào)煤層保有資源/儲(chǔ)量17940kt

73、，其中111b為12110kt，占總資源/儲(chǔ)量的67.50%；122b為1880kt，111b+122b為113990kt，占總資源/儲(chǔ)量的77.98%， 333為3950kt。</p><p>　　由于井田內(nèi)各可采煤層中除15號(hào)煤層外，其余煤層已基本采空，剩余資源僅為村莊、井筒等附近及采空區(qū)間留設(shè)的保安煤柱。</p><p>　　因此井田內(nèi)15號(hào)煤層現(xiàn)保有資源儲(chǔ)量實(shí)為13680kt。則資

74、源儲(chǔ)量匯總?cè)缦卤?-4-1。</p><p>　　表1-4-1 資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果匯總表 　 </p><p>　　2. 工業(yè)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　全井田探明和控制的基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111 b+122b），連同推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）乘以可信度系數(shù)（取0.7~0.9，本井田取0.9），歸類為礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量。<

75、/p><p><b>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量</b></p><p>　　=111b+122b+333k=12110+210+1360×0.9=13544kt，詳見下表1-4-2。</p><p>　　表1-4-2 各煤層資源/儲(chǔ)量估算匯總表</p><p>　　3. 礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量<

76、;/p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物等永久保護(hù)煤柱損失后的資源/儲(chǔ)量。</p><p>　　井田內(nèi)需要留設(shè)永久煤柱的有：采空區(qū)、積水區(qū)防水煤柱，井田境界，斷層煤柱，地面建（構(gòu)）筑物、村莊保護(hù)煤柱。</p><p>　　地面建(構(gòu))筑物的保護(hù)煤柱圍護(hù)帶寬度按其保護(hù)等級(jí)留設(shè)；松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的

77、資料確定，松散層的移動(dòng)角取45°，基巖移動(dòng)角取72°。經(jīng)計(jì)算地面構(gòu)筑物保護(hù)煤柱取75m。村莊取75m。</p><p>　　永久煤柱留設(shè)參數(shù)如下：井田境界留設(shè)20m煤柱，積水區(qū)留設(shè)30m防水煤柱，因本礦井采空區(qū)的導(dǎo)水導(dǎo)氣等性能地質(zhì)報(bào)告中未交待不清，根據(jù)本地區(qū)的普遍地質(zhì)特征，本次設(shè)計(jì)采空區(qū)考慮留設(shè)30m保安煤柱。</p><p><b>　　詳見下表1-4-3&

78、lt;/b></p><p>　　4. 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率的資源/儲(chǔ)量；</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求及礦井設(shè)計(jì)布置，15號(hào)煤層采區(qū)回采率取75%。</p><p>　　礦井留設(shè)的開采保護(hù)煤柱有：礦井工業(yè)場地、

79、井筒及開拓大巷保護(hù)煤柱，大巷間煤柱及大巷兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場地及井筒保護(hù)煤柱是在其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長度，所有巖層水平移動(dòng)長度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。</p><p>　　松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動(dòng)角取45°，基巖移動(dòng)角取72°。經(jīng)計(jì)算工業(yè)場地保護(hù)煤柱取75m；主斜井、副斜井從井底到井口保護(hù)煤

80、柱范圍為由30m到80m；回風(fēng)立井保護(hù)煤柱取80m。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量按計(jì)算公式為：ZK =（Zs－P）·C</p><p>　　式中：ZK——礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，kt；</p><p>　　Zs——礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，kt；</p><p>　　P——煤柱損失，kt；</p><p

81、>　　C——采區(qū)回采率， 15號(hào)為厚煤層，采區(qū)回采率取75％。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井可采儲(chǔ)量為9898kt。詳見可采儲(chǔ)量表1-4-4:</p><p>　　表1-4-4 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位: kt </p><p>　　5. 安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算</p><p>　　巷道煤柱按以

82、下公式計(jì)算</p><p><b>　　S1＝</b></p><p>　　式中：S1——巷道保護(hù)煤柱的水平寬度，m；</p><p>　　H——巷道的最大垂深，取220m；</p><p>　　M——煤層厚度，m，取15號(hào)煤層平均厚4.74m；</p><p>　　f——煤的強(qiáng)度系數(shù)，取2。&l

83、t;/p><p><b>　　S1＝=24.3m</b></p><p>　　2. 斷層煤柱按下式計(jì)算：</p><p>　　L ＝0.5 K M</p><p>　　式中：L——煤柱留設(shè)的寬度，m；</p><p>　　K——安全系數(shù)（一般取2～5）；</p><p>　　M

84、——煤層厚度或采高，m，取15號(hào)煤層平均厚4.74m；</p><p>　　P——水頭壓力，Mpa，（1086.71－920）×6.31×10－3＝1.63Mpa；</p><p>　　Kp——煤的抗張強(qiáng)度，取0.6 Mpa。</p><p>　　L ＝0.5 K M＝0.5×2×4.74＝13.53m</p>

85、<p>　　綜上，井田境界煤柱取20m，大巷煤柱30m，斷層煤柱取20m。</p><p><b>　?。?）其他煤柱留設(shè)</b></p><p>　　井田邊界留設(shè)20m煤柱；由于15號(hào)煤層較厚，而且采空區(qū)較多，以及屬于下山開采，因此采空區(qū)防水煤柱按30m煤柱留設(shè)。</p><p>　　1.3.2.6礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限<

86、/p><p><b>　?。?）礦井工作制度</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，每天三班作業(yè)，兩班半生產(chǎn)，半個(gè)班檢修，日凈提升時(shí)間16h。</p><p>　?。?）礦井設(shè)計(jì)的年生產(chǎn)能力</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定主要受下列因素的影響</p><p>　　1）根據(jù)山

87、西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件晉煤重組辦發(fā)[2009]49號(hào)文“關(guān)于長治市武鄉(xiāng)縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案（部分）的批復(fù)”，批準(zhǔn)該礦井生產(chǎn)能力為450kt/a；</p><p>　　2）市場供需關(guān)系及礦井建設(shè)資金；</p><p>　　3）井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，但該井田面積不大，儲(chǔ)量較少，且考慮到工業(yè)場地較小、場外外運(yùn)公路等級(jí)低等因素，礦井生產(chǎn)規(guī)模不宜過大。</p>

88、<p>　　綜合以上因素，礦井規(guī)模確定為450kt/a是合理的。</p><p><b>　?。?）礦井服務(wù)年限</b></p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p>　　T=Zk/（K·A）</p><p>　　式中：T——礦井服務(wù)年限，a；</p><p>

89、;　　Zk——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，6217kt；</p><p>　　A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，450kt/a；</p><p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K =1.3；</p><p>　　礦井服務(wù)年限：T＝6217/（1.3×450）=10.6a。</p><p><b>　　1.4 礦井開拓</b></p&g

90、t;<p>　　1.4.1 礦井開拓部署</p><p><b>　　1. 井筒</b></p><p>　　主斜井：井筒凈寬4.5m，凈高4.3m，凈斷面18.8m2，半圓拱形斷面，井筒傾角25°，井筒斜長520m，井筒內(nèi)裝備帶寬0.8m的大傾角帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)檢修道，兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 &l

91、t;/p><p>　　副斜井：井筒凈寬4.0m，凈高3.3m，凈斷面11.48m2，半圓拱形斷面，井筒傾角23°，井筒斜長520m，裝備絞車，擔(dān)負(fù)下放材料、設(shè)備、人員等輔助任務(wù)，兼做礦井進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　回風(fēng)立井：井筒凈直徑3.0m，垂深117m，凈斷面為7.07m2，井口裝備兩臺(tái)軸流式對旋主通風(fēng)機(jī)，一用一備擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)封閉梯子間兼作礦井的一個(gè)

92、安全出口。</p><p><b>　　2. 水平劃分</b></p><p>　　全井田設(shè)一個(gè)開采水平，15號(hào)煤的水平標(biāo)高為+1000m。</p><p><b>　　3. 大巷</b></p><p>　　由主斜井、副斜井井筒底部向西南方向引二條平行巷道，分別為膠帶大巷、軌道大巷，其間距30

93、m，與之平行30m布置一條回風(fēng)巷為總回風(fēng)大巷；三條大巷延伸到井田邊界后，沿井田邊界的方向向西繼續(xù)掘進(jìn)至斷層煤柱處。</p><p>　　膠帶大巷、軌道大巷沿15號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿15號(hào)煤層頂板布置。</p><p><b>　　4. 通風(fēng)</b></p><p>　　礦井通風(fēng)方式為中央并列式，主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。<

94、/p><p><b>　　5. 采區(qū)劃分</b></p><p>　　本礦井井田內(nèi)布置的三條大巷將全井田劃分為兩個(gè)采區(qū)。</p><p><b>　　6. 采區(qū)接替</b></p><p>　　采區(qū)接替采用順序接替，先一采區(qū)后二采區(qū)的開采順序。</p><p>　　第二章

95、采區(qū)地質(zhì)特征</p><p><b>　　2.1 采區(qū)范圍</b></p><p>　　2.1.1 采區(qū)位置</p><p>　　一采區(qū)設(shè)在整個(gè)井田的西南部，三條大巷的北面，南北走向長約700米，東西傾斜長1200米，面積約840000平方米。</p><p>　　2.1.2 采區(qū)鄰近情況</p>&

96、lt;p>　　在該采區(qū)的南面鄰顯王煤業(yè)礦井邊界，西面公共煤區(qū)，北面是該礦整合前的舊采空區(qū)，在該采區(qū)的東部是接替采區(qū)的二采區(qū)。</p><p>　　2.2 采區(qū)地質(zhì)情況</p><p>　　2.2.1 采區(qū)地形地勢</p><p>　　采區(qū)地形與礦井整體地形基本相同，東西走向，南北傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角平緩，一般4°～8°。</p

97、><p>　　2.2.2 采區(qū)內(nèi)煤層賦存特征</p><p>　　15號(hào)煤層是穩(wěn)定可采煤層，煤層厚度3.96-5.85m，平均4.74m，含夾矸0-5層。</p><p>　　2.2.3 頂板巖石性質(zhì)</p><p>　　15 號(hào)煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗、細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粗砂巖。</p><p>　　

98、老頂為一堅(jiān)硬、厚層狀、深灰色的石灰?guī)r（K2），厚4.68—7.11m，平均厚5.90m，裂隙較發(fā)育。根據(jù)本次收集到的西南部鄰近的東莊井田內(nèi)ZK5-1、ZK7-1的頂板物理力學(xué)性質(zhì)成果，干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度112.7MPa，抗拉強(qiáng)度3.4MPa，內(nèi)摩擦角40°29′，凝聚力系數(shù)9.5；飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度47.5MPa，為堅(jiān)硬巖層。</p><p>　　直接頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗、細(xì)砂巖，裂隙不甚發(fā)育，一般

99、厚4.68m。根據(jù)本次收集到西南部鄰近的東莊井田內(nèi)ZK5-1、ZK7-1的頂板物理力學(xué)性質(zhì)成果，干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度56.1MPa，抗拉強(qiáng)度1.0MPa，內(nèi)摩擦角35°24′，凝聚力系數(shù)5.6；飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度30.1MPa，為軟弱～半堅(jiān)硬巖層。</p><p>　　2.2.4 水文地質(zhì)條件和其它開采技術(shù)條件</p><p>　　15號(hào)煤層的礦井水文地質(zhì)條件，井田內(nèi)各含水層富水

100、性較差，15煤層在西南角局部為帶壓開采，經(jīng)計(jì)算其突水系數(shù)小于受構(gòu)造破壞塊段臨界突水系數(shù)0.06MPa/m，奧灰水突水可能性小，井田內(nèi)15號(hào)煤層中存在大面積的采空區(qū)，煤層開采面臨采空區(qū)積水威脅；K2-K 4等灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，不排除局部K2-K 4等灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，局部富水性大，對15號(hào)煤層開采造成突水影響。另外開采15號(hào)時(shí)由于各可采煤層間導(dǎo)水裂隙帶的傳遞作用可溝通其與上部各可采煤層積水采空區(qū)的水力聯(lián)系，可導(dǎo)致上部采空積水涌入其巷道內(nèi)，

101、對生產(chǎn)、開采造成威脅。本井田15號(hào)煤層水文地質(zhì)類型為中等。</p><p>　　根據(jù)區(qū)內(nèi)各礦的瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果及勘探瓦斯資料，該井田15號(hào)煤層屬低瓦斯礦井，具有煤塵爆炸性、屬容易自燃煤層。</p><p>　　2.3 采區(qū)儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力</p><p>　　2.3.1 采區(qū)煤柱尺寸</p><p>　　首采區(qū)三條大巷分別為軌道大巷、膠

102、帶大巷、回風(fēng)大巷，三條大巷間距為30m。工作面布置長度120m，順槽長度600m，工作面間距20m。</p><p>　　2.3.2 儲(chǔ)量情況</p><p>　　一采區(qū)東西走向長約1200米，南北傾斜長700米，面積約840000平方米，煤層厚度4.74m，地質(zhì)儲(chǔ)量約537.5萬噸，可采儲(chǔ)量262.6約萬噸。</p><p>　　2.3.3 生產(chǎn)能力與服務(wù)年限

103、</p><p>　　按工作面生產(chǎn)能力計(jì)算，在一采區(qū)布置1個(gè)綜采放頂煤工作面，工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：</p><p>　　A=M１.l.a.L.r.C１+M２.l.a.L.r.C２</p><p>　　式中：A——采煤工作面年產(chǎn)量，t/a；</p><p>　　M１——工作面采煤高度，2.2m；</p><p>　

104、　M２——工作面放煤高度，2.54m；</p><p>　　l——采煤工作面長度，120m；</p><p>　　a——采煤工作面?zhèn)€數(shù)；6</p><p>　　L-----采煤長度，600；</p><p>　　r——煤的容重，1.35t/m3；</p><p>　　C１——工作面采煤回采率，取0.95；</p&

105、gt;<p>　　C２——工作面放煤回采率，取0.80。</p><p>　　則：A=2.2×120×600×1.35×0.95×6+2.54×120×600×1.35×0.80×6</p><p>　　=2403950.4t</p><p>　　掘進(jìn)

106、煤量按回采煤量的5%計(jì)算，則該采區(qū)總產(chǎn)量為2403950.4×（1+5%）=2524147.92t</p><p>　　2.3.3.2服務(wù)年限</p><p>　　根據(jù)礦井生產(chǎn)能力45萬噸/年，則服務(wù)年限為2524147.92÷450000＝5.6年。</p><p>　　第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置</p><p>

107、;　　3.1 采煤方法的選擇</p><p>　　15號(hào)煤層：位于太原組下部，上距14號(hào)煤層11.05-16.39m，平均13.36m，煤層厚度3.96—5.85m，平均4.74m。</p><p>　　15號(hào)煤層一般含0—5層泥巖及炭質(zhì)泥巖夾矸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粗、細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粗砂巖。該煤層僅在井田西南部尚未開采，其余地段均已形成大面積采空。<

108、;/p><p>　　合理的采煤方法是建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的關(guān)鍵。影響采煤方法的因素很多，概括起來主要有地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結(jié)構(gòu)、頂、底板條件、煤質(zhì)條件及礦井生產(chǎn)能力等。依據(jù)本礦井煤層賦存條件和開采技術(shù)條件，選擇采煤方法時(shí)，主要考慮了以下原則：</p><p>　　（1）適應(yīng)煤層地質(zhì)和開采條件，提高工作面單產(chǎn)，保證礦井合理集中生產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。</p>&l

109、t;p>　　（2）簡化采煤工藝，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省巷道和設(shè)備，降低掘進(jìn)率，盡量不掘或少掘巖石巷道。</p><p>　?。?）可靠地保證礦井安全生產(chǎn)。</p><p>　?。?）提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約開采成本。</p><p>　?。?）提高資源回收率。</p><p>　　本礦井批準(zhǔn)生產(chǎn)能力為450kt/a。結(jié)合國內(nèi)外采煤技術(shù)發(fā)

110、展現(xiàn)狀，綜合考慮各影響因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井可供選擇的采煤方法有以下幾種：一是長壁綜采放頂煤采煤法；二是人工假頂分層綜采；三是綜采一次采全高。</p><p>　　人工假頂分層綜采采煤法以前在我國大中型礦井也普遍采用，隨著采煤支護(hù)設(shè)備的不斷發(fā)展，大中型礦井分層開采的應(yīng)用正在逐漸減少，正在被放頂煤或一次采全高采煤法取而代之，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力有限，分層開采頂班不易管理，生產(chǎn)能力較小，安全程度相對要低。</p>

111、<p>　　綜采一次采全高采煤法目前在我國大中型礦井厚煤層開采普遍采用，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、生產(chǎn)能力大、安全程度高；其缺點(diǎn)是一次性投資大，比較適合于大中型礦井。</p><p>　　根據(jù)本井田內(nèi)15號(hào)煤層埋藏深度、煤層賦存狀況、煤層厚度及煤層頂?shù)装逄匦缘葪l件，為節(jié)省投資，并充分考慮了企業(yè)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)推薦綜采放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。此采煤方法在國營地方煤礦較普遍采用，比較適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型煤礦

112、進(jìn)行采煤方法的改革選用，可以在保證滿足450kt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的同時(shí)，使礦井取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　回采工作面采高2.2m，放煤平均高度為2.54m，采放比為1：1.15。</p><p>　　位于井田西部有一落差為120m的大斷層，當(dāng)開采到該區(qū)域時(shí)，大巷沿16°掘進(jìn)斜巷，進(jìn)入該區(qū)域?qū)⒃搮^(qū)域的剩余資源回收。</p><p>　　3.2

113、 礦壓觀測情況</p><p>　　3.2.1 礦井現(xiàn)有的礦壓觀測情況：</p><p>　　用量程為0—60MPa的氣體彈簧式壓力表直接顯示液壓支架立柱內(nèi)壓；</p><p>　　在綜采工作面布置測站對工作面三量進(jìn)行監(jiān)測。沿工作面內(nèi)設(shè)上、中、下三個(gè)測站。上、下測站各設(shè)一條測線，中部測站設(shè)二條測線。</p><p>　　3.2.2 礦壓觀

114、測內(nèi)容</p><p>　　1. 支架支護(hù)阻力監(jiān)測定</p><p>　　觀測目的：主要了解工作面頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律及項(xiàng)板對支架產(chǎn)生的壓力特征，由此可確定頂板初次來壓和周期來壓強(qiáng)度，掌握綜放工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。根據(jù)礦井現(xiàn)采綜采工作面的礦壓觀測結(jié)果，預(yù)測工作面的來壓步距為15—20米。工作面測站布置同現(xiàn)采工作面，布置三個(gè)站四條測線。</p><p>　　觀測內(nèi)容：支架受力，

115、主要前后及前梁受力測定，包括測定受力時(shí)間和工序。</p><p>　　工作面支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測：工作面每10組支架配備壓力表，對液壓支架初撐力、工作阻力進(jìn)行監(jiān)測確保工作面支護(hù)質(zhì)量，準(zhǔn)確及時(shí)地預(yù)報(bào)工作面頂板來壓，保證安全生產(chǎn)。</p><p><b>　　2. 統(tǒng)計(jì)觀測</b></p><p>　　在工作面及兩端頭處進(jìn)行頂板穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)，每班統(tǒng)計(jì)一次，