礦井設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　序 言3</b></p><p>　　第一章 井田概況及地質(zhì)特征5</p><p>　　第一節(jié) 井田概況5</p><p>

2、　　第二節(jié) 井田地質(zhì)特征7</p><p>　　第三節(jié) 煤層特征13</p><p>　　第二章 井田境界和儲量17</p><p>　　第一節(jié) 井田境界17</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲量17</p><p>　　第三節(jié) 礦井可采儲量18</p><p>　　第三章

3、礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限20</p><p>　　第一節(jié) 礦井工作制度20</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限20</p><p>　　第四章 井田開拓22</p><p>　　第一節(jié) 井田開拓22</p><p>　　第二節(jié) 礦井基本巷道26</p><

4、p>　　第五章 采（盤）區(qū)巷道布置35</p><p>　　第一節(jié) 煤層的地質(zhì)特征35</p><p>　　第二節(jié) 盤區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)35</p><p>　　第三節(jié) 盤區(qū)車場與順槽連接關(guān)系36</p><p>　　第四節(jié) 盤區(qū)準(zhǔn)備36</p><p>　　第六章 采煤方法37</p>

5、;<p>　　第一節(jié) 采煤工藝方式37</p><p>　　第二節(jié) 回采工藝流程38</p><p>　　第三節(jié) 采煤工作面裝備與技術(shù)參數(shù)38</p><p>　　第四節(jié) 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)47</p><p>　　第七章 井下運(yùn)輸49</p><p><b>　　第一節(jié) 概

6、述49</b></p><p>　　第二節(jié) 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇49</p><p>　　第八章 礦井提升53</p><p><b>　　第一節(jié) 概述53</b></p><p>　　第二節(jié) 提升設(shè)備選擇53</p><p>　　第九章 礦井通風(fēng)及安全技術(shù)65</p&

7、gt;<p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)65</p><p>　　第二節(jié) 礦井風(fēng)量66</p><p>　　第三節(jié) 災(zāi)害預(yù)防設(shè)施72</p><p>　　第十章 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)74</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)77</b></p><p><b>

8、　　序 言</b></p><p><b>　　一、概況</b></p><p>　　霍爾辛赫礦井由***煤業(yè)有限公司與山西省煤炭進(jìn)出口集團(tuán)公司等合資組成***煤業(yè)有限責(zé)任公司開發(fā)建設(shè)。</p><p>　　井田北面為古城井田，南面為下霍井田，西面為辛莊井田，東面為高河井田。井田走向（南北）長約10.7-13.8km，傾向（東西）

9、長約5.8km，井田總面積為71.39 km2。主采煤層為3號煤，平均傾角為4°，煤層平均厚為5.65m。；3號為不自燃煤層，煤塵具有爆炸性，普氏硬度系數(shù)為：0.37--1，為低灰－中灰、特低硫、高發(fā)熱量、高熔灰分之貧煤。礦井選煤廠主要入洗300～0mm的原煤，分選后的塊精煤（100-13mm）為化工用煤或其他用途的工業(yè)用煤，末精煤（13-0mm）為冶金行業(yè)噴吹用煤。末煤不入洗或部分入洗時，配煤后可作為優(yōu)質(zhì)電煤銷售，也可以作為

10、優(yōu)質(zhì)動力煤出口國外。</p><p>　　井田工業(yè)儲量為537.34Mt，礦井可采儲量235.19Mt。礦井服務(wù)年限為60.3a，涌水量不大，礦井初設(shè)中正常涌水量為188 m3/h，最大涌水量為258m3/h。礦井瓦斯涌出量高，為高瓦斯礦井。通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。</p><p>　　礦井采用立井單水平分區(qū)式開拓方式，井底車場水平標(biāo)高為+415m（米）。在工業(yè)場地建設(shè)

11、主立井、副立井及回風(fēng)立井三個井筒。井下共布置五條主要大巷，進(jìn)風(fēng)巷三條，分別為主運(yùn)大巷、東輔運(yùn)大巷和西輔運(yùn)大巷；回風(fēng)巷兩條，分別為東回風(fēng)大巷和西回風(fēng)大巷。</p><p>　　本次設(shè)計是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計大綱要求，按照確規(guī)定的格式和深度要求進(jìn)行。本次方案設(shè)計的內(nèi)容及目的是：通過詳細(xì)研究礦井資源條件并與成熟工藝的結(jié)合，確定合理的技術(shù)和管理決策，對礦井項目具體實(shí)施作出總體的框架，圈定投資范圍，確保順利完成各單項工程。使建成的

12、礦井，依靠高新技術(shù)及完整配套的裝備開采煤炭，獲取最大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。</p><p><b>　　二、設(shè)計依據(jù)</b></p><p><b>　　1、畢業(yè)設(shè)計大綱；</b></p><p>　　2、山西省長治市霍爾辛赫井田勘探報告及批復(fù)；</p><p>　　3、山西省國土資源廳頒發(fā)的《采礦許

13、可證》；</p><p>　　4、有關(guān)礦井建設(shè)與生產(chǎn)的運(yùn)輸、取水、供電、征地和市場用戶協(xié)議；</p><p>　　5、水土保持和環(huán)境影響評價報告及批復(fù)；</p><p>　　7、各相關(guān)技術(shù)政策、文件、文獻(xiàn)等；</p><p>　　8、現(xiàn)行的有關(guān)國家法律、規(guī)范、規(guī)程。</p><p><b>　　三、設(shè)計指導(dǎo)思

14、想</b></p><p>　　1、采用先進(jìn)的技術(shù)，先進(jìn)的設(shè)備，按照高起點(diǎn)、高技術(shù)、高裝備、高效益的思路設(shè)計；以采煤工作面合理集中、安全高效為重點(diǎn)，同時實(shí)現(xiàn)相關(guān)環(huán)節(jié)功能協(xié)調(diào)。力求做到：系統(tǒng)協(xié)調(diào)自動化、人員配置精干化、地面非生產(chǎn)性設(shè)施與布局簡潔化、工藝裝備結(jié)合智能化、企業(yè)管理集約化；</p><p>　　2、充分體現(xiàn)加大開發(fā)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，以合理的投入，獲取最大化的效益，具備

15、抵御和規(guī)避風(fēng)險的能力；</p><p>　　3、貫徹工期短、投資少、見效快的原則，抓住市場機(jī)遇，取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　4、重視環(huán)境保護(hù)，維護(hù)生態(tài)和自然環(huán)境。</p><p><b>　　四、設(shè)計的主要特點(diǎn)</b></p><p>　　按照“大綱”的要求，設(shè)計對本礦井涉及到的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用方案比較法，進(jìn)

16、行了多方案比較和核算，采用的方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征如下：</p><p>　　1、礦井設(shè)計能力為3Mt/a，服務(wù)年限60年。</p><p>　　2、礦井開拓方式采用立井單水平分區(qū)式開拓。工業(yè)場地內(nèi)設(shè)主、副、風(fēng)三個井筒，井底水平標(biāo)高+415m；五條大巷主運(yùn)、輔助、回風(fēng)大巷都布置在煤層中。</p><p>　　3、工業(yè)場地選擇在井田中央（儲量平分點(diǎn)），井下加權(quán)平均運(yùn)距最

17、短；</p><p>　　4、礦井設(shè)一個綜采回采工作面，配備大采高液壓支架和大功率采煤機(jī)，能力2.70～3.1Mt/a。為了提高資源回收率，設(shè)計選擇了村莊下回采措施—采空區(qū)充填。</p><p>　　5、設(shè)2個綜掘工作面，配備大功率掘進(jìn)機(jī)，可適應(yīng)煤/巖巷機(jī)械化掘進(jìn)。</p><p>　　6、井下煤炭運(yùn)輸采用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)連續(xù)化運(yùn)輸；井下輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，實(shí)現(xiàn)從

18、地面到井下工作面的連續(xù)化運(yùn)輸；</p><p>　　7、主井提升設(shè)JKMD—4×4.5(III)E型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)1臺，采用一對25t箕斗；副井提升采用JKMD—4×4.5(III)E型多繩摩擦輪式提升機(jī)1臺，設(shè)加寬罐籠， 8t無軌膠輪車可直接升降； </p><p>　　9、煤炭外運(yùn)采用標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路運(yùn)輸方案。接軌裝車站為西南呈車站。專用線路長度9.4km。公路引

19、自距工業(yè)場地200m的長治市至長子縣公路。</p><p>　　10、礦井所需的兩路雙電源可分別引自位于礦井西北部8km的長子110kV變電站（不同母線端）。電源線路導(dǎo)線型號為LGJ-240，全線架設(shè)GJ-35型避雷線，架線桿塔采用門式混凝土桿塔；主變采用兩臺20000kVA變壓器,一臺工作一臺備用，變壓器負(fù)荷率為：83.4%。井下高壓送電采用10kV電壓等級。</p><p>　　11、

20、通過采用先進(jìn)的自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、視頻技術(shù)提高礦井安全生產(chǎn)自動化水平,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。</p><p>　　12、礦井生活用水水源取自奧陶系基巖水，生產(chǎn)和消防用水利用井下排水。</p><p>　　五、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　礦井建設(shè)總工期36個月，其中：準(zhǔn)備工期4個月，建設(shè)工期為32個月(井巷工程和土建工程、設(shè)備安裝施工期29個月，設(shè)備

21、安裝和調(diào)試期2個月，移交驗(yàn)收期1個月)。</p><p>　　礦井工作制度為330d/a，四六作業(yè)制；全礦在籍職工總數(shù)為739人，原煤生產(chǎn)人員效率：礦井19.2t/工·日。</p><p><b>　　六、存在的問題</b></p><p>　　1、僅利用鉆探的資料解釋斷裂構(gòu)造，還難于達(dá)到小構(gòu)造完全清晰的地步，因此要求做首盤區(qū)三維地震

22、勘探。</p><p>　　2、由于本井田村莊壓煤較多，解決村莊下壓煤開采是一個需要進(jìn)一步研究的問題，本方案只推薦了選出矸石+電廠粉煤灰+黃土+膠結(jié)材料的充填方案，是否沒有更科學(xué)和低成本的充填材料需要繼續(xù)研究解決。在此之前，建議與占地縣市鄉(xiāng)村簽訂村落不擴(kuò)散或規(guī)劃遷并協(xié)議，以利礦井開采不至于威脅地面村莊建筑和人員安全并盡量減小充填面積。</p><p>　　第一章 井田概況及地質(zhì)特征<

23、;/p><p><b>　　第一節(jié) 井田概況</b></p><p><b>　　一、位置與交通</b></p><p>　　霍爾辛赫井田位于山西省長治市西側(cè)，長子縣東側(cè)。山西省國土資源廳批準(zhǔn)的霍爾辛赫井田范圍為：東至何村、郭村、上霍村一線；南至交里；西至兩水村、喬坡底村一線；北至小京村。行政區(qū)劃屬長子縣丹朱鎮(zhèn)、宋村鄉(xiāng)、南漳

24、鎮(zhèn)、大堡頭鎮(zhèn)所轄。</p><p>　　井田地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 112°53′11″— 112°57′20″</p><p>　　北緯 36°03′03″— 36°08′47″</p><p>　　井田南北長約10.7～13.8km，東西寬約5.8km，面積71.355km2。</p><p>　　井

25、田內(nèi)交通方便，太（原）——焦（作）鐵路從井田的東部1.5km左右通過，北部有小宋車站，南有東田良車站，中有西南呈車站，北經(jīng)長治，南經(jīng)高平可通往祖國各地，為產(chǎn)品推向全國乃至出口提供了便利條件。</p><p>　　長治—太原（208國道）、長治—晉城（207國道）二級公路沿井田東部通過，中部有長治—長子縣級公路，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路四通八達(dá)，均可與干線公路相接(見交通位置圖1-1-1)。</p><p&g

26、t;<b>　　二、地形地貌</b></p><p>　　本井位于太行山中段西側(cè)的上黨盆地西部，地形標(biāo)高一般910～1060m；相對高差150m。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于西南部的堯廟山(井田以外)，標(biāo)高1062.0m，最低點(diǎn)位于漳河河床，標(biāo)高為912.3m(井田北部界線附近)，相對高差149.7m。區(qū)內(nèi)地形總趨勢是西高東低，西北、西南部為丘陵地帶，中東部地勢平坦。</p><p&g

27、t;　　圖1-1-1 礦井交通位置圖</p><p><b>　　三、地表水系</b></p><p>　　本區(qū)屬海河流域漳衛(wèi)南運(yùn)河水系，濁漳南源為區(qū)內(nèi)主要河流，由西向東在井田南部橫穿本區(qū)，河床寬50～200m，深度0.50～1.00m。據(jù)歷年觀測資料記載：其最小流速為0.17m／s，最大流量為489m3／s，最大含砂量為172kg／m3。</p>

28、<p>　　本礦井排水流入濁漳河。區(qū)內(nèi)防洪水溝構(gòu)筑簡單，防洪、排澇能力較強(qiáng)。</p><p><b>　　四、氣象</b></p><p>　　本區(qū)屬大陸性氣候。夏季午間較熱，早晚涼爽，晝夜溫差較大。春、冬季多風(fēng)，氣候干燥。據(jù)長治市氣象資料：年降水量340.29～832.9mm，平均595mm，降水多集中在7、8、9三個月份；年平均蒸發(fā)量1406.5mm；

29、年平均氣溫是9.8℃，日最高溫度為37.2℃，最低溫度為-29℃。該區(qū)常年多西北風(fēng)，最大風(fēng)速為14～16m/s。每年10月至次年4月為結(jié)冰期，凍土深度50-75cm。</p><p><b>　　五、地震</b></p><p>　　按《山西省地震基本烈度區(qū)劃圖》，本區(qū)基本烈度為VI度地震區(qū)。按照最新頒布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》查對，確認(rèn)本區(qū)基本烈度為6度。<

30、/p><p>　　六、礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及開發(fā)情況</p><p>　　該區(qū)為農(nóng)業(yè)種植密集區(qū)，農(nóng)業(yè)作物以高崗作物為主，盛產(chǎn)玉米、谷子等旱地作物。只有很少的水田。</p><p>　　井田內(nèi)無礦井及小窯開采歷史，在井田外東部有南寨煤礦、經(jīng)坊煤礦，在井田外南部有色頭煤礦。正在建設(shè)的有井田東南側(cè)的西南呈礦井、井田東側(cè)的司馬礦井、井田南部的大趙莊礦井。各礦井與本礦井境界清楚，無重疊

31、，生產(chǎn)井也無超層越界開采情況。</p><p><b>　　七、外部運(yùn)輸條件</b></p><p>　　在井田東部1.5km的太焦鐵路有北部小宋車站，南部東田良車站，中部西南呈車站，各車站的運(yùn)輸能力都在5.0Mt/a以上，北經(jīng)長治，南經(jīng)高平可通往各地。區(qū)內(nèi)公路密布，為汽車運(yùn)輸提供了便利條件。</p><p>　　根據(jù)鄭州鐵路分局總工辦函《關(guān)于

32、山西霍爾辛赫煤業(yè)有限公司擬建鐵路專用線與國鐵接軌的復(fù)函》，本礦將在太焦鐵路的西南呈車站接軌。</p><p><b>　　八、水源和電源</b></p><p><b>　　1、水源</b></p><p>　　本礦區(qū)地貌屬平川地帶，開闊、平坦，利用淺表地下水，作為生活用水十分便利。另距長治縣1號水井奧灰?guī)r溶水抽水資料，奧

33、灰?guī)r溶含水層含水豐富，水質(zhì)好，且開采方便，是礦井理想的供水水源。本礦考慮用奧灰?guī)r溶水作為水源。</p><p>　　礦井井下排水經(jīng)處理后，可作為礦井消防和灑水等工業(yè)用水，節(jié)省水資源。</p><p><b>　　2、電源</b></p><p>　　本礦區(qū)四周10km之內(nèi)有6處變電站。東有韓店變電站，南有東田良變電站、南院變電站，西有孟家莊變電

34、站和長子縣變電站，北有宋村變電站。其中：孟家莊、宋村、長子縣、東田良、韓店為110KV變電站。</p><p>　　根據(jù)甲方與長治市供電公司達(dá)成的供電協(xié)議，礦井所需的兩路電源分別引自礦井西北部8km的長子110kV變電站。</p><p><b>　　九、村莊及土地征用</b></p><p>　　井田內(nèi)有較多的村莊，房屋多為磚木結(jié)構(gòu)。<

35、/p><p>　　土地征用需根據(jù)國家政策規(guī)定與當(dāng)?shù)貐f(xié)商，已得到當(dāng)?shù)刂鞴懿块T的支持。</p><p>　　十、主要建筑材料供應(yīng)條件</p><p>　　由于交通便利，工業(yè)場地對外聯(lián)絡(luò)較為方便，建筑材料需外購或就地取材，完全可以滿足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的需要。</p><p>　　第二節(jié) 井田地質(zhì)特征</p><p><b&

36、gt;　　一、區(qū)域構(gòu)造</b></p><p>　　長治礦區(qū)位于華北斷塊區(qū)呂梁—太行斷塊沁水塊坳東部次級構(gòu)造單元沾尚—武鄉(xiāng)—陽城NNE向凹褶帶中段，晉獲斷裂帶西側(cè)，主體部分疊加長治新裂陷。井田位于新裂陷的中南部。地慢物質(zhì)活動激化，導(dǎo)致地慢上拱，巖石圈側(cè)向伸展。至新生代中期，晉獲斷裂帶長治段出現(xiàn)垂直走向的局部伸展開裂，形成小型斷陷盆地。詳見圖1-2-1。</p><p>　　圖1

37、-2-1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖</p><p>　　圖1-2-2 井田構(gòu)造綱要圖</p><p><b>　　二、井田構(gòu)造</b></p><p>　　井田內(nèi)地層總體走向近SN—NNE向，東高西低。在此基礎(chǔ)上發(fā)育有近SN、NNE向兩組寬緩褶曲，沿走向及傾向伴有落差大小不一的斷層6條，其中正斷層3條，逆斷層3條，未發(fā)現(xiàn)陷落柱。詳見圖1-2-2。表

38、1-2-1。</p><p>　　表1-2-1 斷層特征表</p><p>　　除北邊界的二崗山南正斷層外，井田內(nèi)構(gòu)造以NS-NNE向?qū)捑忨耷鸀橹?；斷距大?0m的斷層僅2條，未發(fā)現(xiàn)陷落柱和巖漿巖侵入的影響。綜上所述井田構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類(即一類)。</p><p><b>　　三、地層特征</b></p>

39、<p>　　地層構(gòu)成見附圖《地質(zhì)綜合柱狀圖》。</p><p>　　現(xiàn)據(jù)鉆孔揭露地層情況，由老至新分述如下：</p><p>　　(1) 奧陶系中統(tǒng)(O2)，為含煤地層基底，主要為灰色中厚層狀石灰?guī)r、含石膏泥灰?guī)r、夾泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r。</p><p>　　(2)石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)，本組厚3.40-29.49m，平均9.94m。厚度變化較大

40、。主要為具鮞粒結(jié)構(gòu)的淺灰色鋁質(zhì)泥巖及黑色泥巖，局部為砂巖，偶夾薄煤層、薄層石灰?guī)r。上部泥巖以高嶺石為主，下部泥巖以水云母為主。底部主要為含鐵(黃鐵礦、菱鐵礦)泥巖，局部可形成鐵礦層(即“山西式鐵礦”)。與下伏地層呈平行不整合接觸。</p><p>　　(3)石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)，厚99.28-118.20m，平均113.44m。底部以K1砂巖與下伏地層整合接觸。由各種粒度的砂巖、泥質(zhì)巖和煤層組成。本組為主要

41、含煤地層之一 (見圖1-2-1)。</p><p>　　(4)二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)，厚45.88-70.15m，平均57.79m。以K7砂巖與下伏地層整合接觸。由各種粒度的砂巖、泥質(zhì)巖和煤層組成。本組為主要含煤地層之一。 </p><p>　　(5)二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)，本組厚43.19-79.40m，平均厚58.37m。頂部為灰、綠灰、紫紅色含鋁泥巖，以具菱鐵質(zhì)鮞粒為特征

42、(俗稱“桃花泥巖”)，底部為淺灰-灰白色中、細(xì)粒長石石英雜砂巖(K8)，局部為粗砂巖或粉砂巖。與下伏地層呈整合接觸。</p><p>　　(6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2S)，鉆孔揭露均不完整。</p><p>　　(7)第三系上新統(tǒng)(N2)，厚0-9.27m，平均厚6.27m。以粘土為主，其次為含砂粘土，底部常為礫石層。與下伏各基巖呈角度不整合接觸。</p><p&g

43、t;　　(8)第四系(Q)，井田內(nèi)廣泛分布，厚49.20-195.96m，平均厚136.77m，厚度變化較大。以褐黃、灰黃色含砂粘土、粉砂質(zhì)粘土、粘土為主，局部夾砂層，具大量孔隙，頂部約20~60m，主要由礫石、淤泥、砂組成。</p><p>　　為將來生產(chǎn)中煤層對比和工程需要,提供的標(biāo)志層及主要巖層物理量可查表1-2-1~2。</p><p><b>　　四、水文地質(zhì)</

44、b></p><p>　　霍爾辛赫井田位于辛安泉域Ⅲ亞區(qū)中部，全井田均被松散層所覆蓋。3號煤層埋深大于400m，全部都在侵蝕基準(zhǔn)線以下，地表水體與下不含水層聯(lián)系被眾多隔水層和相對隔水層阻斷，煤層開采的主要沖水因素是頂板砂巖含水層，含水性較弱，底板主要含水層為奧陶系強(qiáng)含水層，但距離較遠(yuǎn)，計算的透水系數(shù)小于0.06，礦井煤層屬于“安全帶壓”。由此，地質(zhì)報告判斷該井（區(qū)）水文地質(zhì)條件簡單類型。</p>

45、<p>　　采用大井法和比擬法預(yù)計礦井涌水量為：正常涌水量4500m3/d，最大涌水量6200m3/d。</p><p>　　表1-2-1 巖 礦 特 征 表 </p><p>　　五、其它開采技術(shù)條件</p><p><b>　　1、工程地質(zhì)特

46、征</b></p><p>　　煤系地層主要由砂質(zhì)泥巖、泥巖，粉砂巖、砂巖、灰?guī)r等組成。真密度2610～2940Kg/m3，視密度2595～2911Kg/m3，含水率0.28％，自然抗壓強(qiáng)度18.1～82.5MPa，為軟巖～半堅硬巖～堅硬巖。見表1-2-3</p><p>　　垂向上為軟弱～堅硬～軟弱堅硬的相間復(fù)合結(jié)構(gòu)，平面上巖相變化不大。煤層頂、底板工程地質(zhì)條件較簡單。<

47、;/p><p>　　表1-2-2 標(biāo)志層及主要巖層物理量表　　　 </p><p><b>　　2、瓦斯</b></p><p>　　井田內(nèi)3、15號煤層瓦斯含量與成分測定結(jié)果統(tǒng)計見表1-2-18，由表可知，15號煤層甲烷含量高于3號煤層。3、15號煤層瓦斯成分均以甲烷為主，重?zé)N微量。本井田3

48、號煤層瓦斯分帶為沼氣帶、氮?dú)狻託鈳А?5號煤層瓦斯分帶為沼氣帶、氮?dú)狻託鈳А?lt;/p><p>　　井田內(nèi)甲烷含量較高，可見隨著煤層埋藏深度的加大以及煤變質(zhì)程度的加深，有利于甲烷的生成、聚集和保存。</p><p><b>　　3、煤塵爆炸</b></p><p>　　根據(jù)3號煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，其火焰長度3-20mm，撲滅火焰的巖粉量為

49、20-65%，可見3號煤層之煤塵有爆炸危險性。</p><p>　　表1-2-3 3號煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果表</p><p>　　表1-2-18 各煤層甲烷含量、瓦斯成分測定結(jié)果統(tǒng)計表 </p><p><b>　　4、煤的自燃</b></p><p>　　根據(jù)5個孔采樣作煤

50、的自燃趨勢試驗(yàn)， 3號煤層屬不易自燃煤層。</p><p><b>　　5、井溫</b></p><p>　　根據(jù)附近煤礦及以往勘探報告測井資料，本區(qū)為地溫正常區(qū)， 3號煤層最高地溫為20.5℃(2908孔)，平面地溫變化很小，無地溫異常。不存在地?zé)釣?zāi)害。</p><p><b>　　第三節(jié) 煤層特征</b></p

51、><p><b>　　一、煤層</b></p><p><b>　　1、含煤性</b></p><p>　　井田內(nèi)煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。山西組含煤4層，由上而下編號的為1、2、3、4號。煤層總厚5.14-7.67m，平均6.14m，含煤系數(shù)10.62%。其中3號煤層位于本組下部，厚度大且穩(wěn)定，是井田

52、首采煤層。其余煤層不穩(wěn)定，均不可采。太原組含煤11層，自上而下編號的為5、6、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、14、15號。煤層總厚4.76-11.37m，平均8.11m。含煤系數(shù)7.84%。主要可采的15號煤層位于一段中部。其余煤層均不可采。此外，在石炭系中統(tǒng)本溪組及二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部有極不穩(wěn)定的薄煤層出現(xiàn)，均不可采。3號煤層距下部15號煤層約107m。可采煤層特征見表1-3-1。</p><

53、p>　　表1-3-1 主要煤層特征表 </p><p><b>　　2、可采煤層</b></p><p><b>　?。?）3號煤層</b></p><p>　　位于山西組下部，下距9號煤層55.72-79.70m，平均58.04m。煤層厚4.49-7.17m，平均厚5.65m，

54、井田內(nèi)3號煤層?xùn)|厚西薄。含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸0-2層，一般1層，距底板約0.78m左右較為穩(wěn)定(平均厚度0.30m)。資源/儲量估算采用厚度4.24-6.65m，平均5.35m。</p><p>　　煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為砂巖。底板為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，深灰色粉砂巖。</p><p>　　該煤層全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，厚度變化不大。屬穩(wěn)定型煤層。為本次勘探主要對象，控制及研

55、究程度均較高。</p><p><b>　　(2) 15號煤層</b></p><p>　　位于太原組一段底部，下距K1砂巖1.60-17.40m，平均6.09m。</p><p>　　在井田北部，煤層分叉為15-1和15-2、3號(井田邊界以北，進(jìn)而繼續(xù)分叉為15-1、15-2、15-3號)。15號煤層全部可采。煤層厚3.43-5.82m，平

56、均4.57m，純煤均厚4.09m；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸0-5層，一般為2-3層。屬穩(wěn)定型可采煤層。</p><p>　　煤層頂板為泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖，北部為泥巖，底板為泥巖，砂質(zhì)泥巖。在長治以北的屯留、夏店詳查區(qū)，15號煤層截然分為15-1、15-2、15-3三層，且各分層間距明顯增大。因此，造成煤層分叉的原因，可能是同沉積作用，由于煤層基底不均衡沉降所至，而本井田北部置于同沉積向斜揚(yáng)起端的邊緣地帶。&

57、lt;/p><p>　　由于本井田只批準(zhǔn)開采3號層，且15號層為高硫煤，因此目前不考慮其開采問題。</p><p><b>　　3、煤質(zhì)</b></p><p>　　3號、15號煤層為黑色，條痕為淺黑色～黑色，斷口參差狀～階梯狀，玻璃～金屬光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。以亮煤為主、暗煤次之，夾鏡煤條帶。細(xì)～中條帶狀結(jié)構(gòu)。屬半亮～光亮型煤。</p>

58、;<p>　　顯微煤巖特征見表1-3-2。井田內(nèi)3、15號煤層鏡質(zhì)組最大反射率在2.061-2.34%之間，根據(jù)鏡質(zhì)組最大反射率(Romax)值可知，其變質(zhì)程度屬于貧煤階段。</p><p>　　表1-3-2 各煤層顯微組分定量一覽表 </p><p>　　煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能特征見表1-3-3。 </p>&l

59、t;p>　　4、煤類的確定及其依據(jù)</p><p>　　按《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)》(GB5751-86)進(jìn)行，將本井田3、15號煤層劃分為貧煤(PM)。</p><p>　　表1-3-3 </p><p>　　工業(yè)與元素分析結(jié)果表</p><p>　　第二章 井田境界和儲量</p><

60、p><b>　　第一節(jié) 井田境界</b></p><p>　　根據(jù)中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《采礦許可證》，本井田范圍由四點(diǎn)連線圈定，井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表2-1-1。</p><p>　　表2-1-1 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表</p><p>　　井田南北長約10.7－13.8km，東西寬約5.8km，面積71.

61、3946km2。井田基本形狀與周邊井田關(guān)系見圖2-1-1。</p><p>　　圖2-1-1 井田基本形狀與周邊井田關(guān)系圖</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)儲量</p><p>　　本井批準(zhǔn)開采的3號煤層是一個穩(wěn)定煤層，從周邊煤礦開采和現(xiàn)有的地質(zhì)勘探結(jié)果上來看，它具有傾角緩、構(gòu)造簡單、涌水量小、頂?shù)装宸€(wěn)定（中等穩(wěn)定）、煤層結(jié)構(gòu)簡單、厚度穩(wěn)定等諸多有利因

62、素。</p><p>　　本井開采的難點(diǎn)在于村莊密布，使得大量儲量呆滯。村莊下壓煤的開采是本井能否取得長久良好的經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。</p><p>　　總體來說，本井的資源是可靠的，正常經(jīng)營下能夠給業(yè)主帶來豐厚的利潤，取得滿意的投資、經(jīng)濟(jì)、社會效果。統(tǒng)計的生產(chǎn)成本在200元/t左右，一般充填成本在80元/t左右，銷售價格在500元/t以上，利潤空間較大，因此，符合國家政策并達(dá)到開采技術(shù)條件的

63、煤層資源量都為經(jīng)濟(jì)儲量。</p><p>　　根據(jù)地質(zhì)報告按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范初步設(shè)計的礦井資源/儲量545.30 Mt，礦井工業(yè)資源/儲量537.34 Mt，礦井可采儲量235.19Mt。</p><p>　　3號煤層資源/儲量匯總見表2-1-2。由該表可見，全井田高級儲量占總資源/儲量的95%，滿足礦井各階段設(shè)計所需比例的要求。</p><p>　　礦井設(shè)計工業(yè)資源

64、/儲量見表2-1-3。由于本井333資源量都集中在斷層附近，因此可靠性系數(shù)按規(guī)范取下限為70%。</p><p>　　礦井設(shè)計可采儲量見表2-1-4。</p><p>　　表2-1-2 3號煤層資源量匯總表 </p><p>　　表2-1-3 礦井工業(yè)資源/儲量匯總表&

65、lt;/p><p>　　第三節(jié) 礦井可采儲量</p><p>　　根據(jù)本礦井煤層賦存特點(diǎn)及井田開拓方式、巷道布置形式，礦井設(shè)計可采儲量按照礦井設(shè)計利用儲量減去井田境界煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地保護(hù)煤柱以及井下主要巷道保護(hù)煤柱后乘以盤區(qū)回采率的方法進(jìn)計算確定，礦井范圍內(nèi)大量存在的村莊壓煤、橫貫礦井中部的長子縣至長治市公路壓煤、在礦井東南部流過的漳河壓煤、以及將要建設(shè)的礦井專用鐵路。設(shè)計考慮采用“三

66、下”開采技術(shù)對村莊下、公路下、鐵路專用線下壓煤進(jìn)行控制性開采，以提高礦井資源回收率、保證礦井生產(chǎn)規(guī)模和項目建設(shè)效益、延長礦井生產(chǎn)服務(wù)年限。經(jīng)過調(diào)查，保護(hù)等級最高II類保護(hù)，因此按照充填式開采方法保證回收率進(jìn)行計算。預(yù)計河下煤層開采，河水不會對礦井安全生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響。但由于是區(qū)域保護(hù)性河流，因此仍采用控制開采措施。</p><p>　　井田邊界本井一側(cè)留設(shè)20m境界煤柱，大巷兩側(cè)留設(shè)保護(hù)煤柱，根據(jù)計算取60m，

67、小斷層兩側(cè)按各留20m斷層煤柱考慮，F(xiàn)1斷層由于落差大，破碎帶寬按200m考慮。工業(yè)場地按照鉆孔柱狀重新確定的第四系等厚線圖，計算的村莊保護(hù)煤柱寬度時采用地質(zhì)報告給出的巖移角參數(shù)為：松散層45º，巖層72。</p><p><b>　　表2-3-1</b></p><p>　　礦井設(shè)計可采儲量匯總表 單位：Mt</p>

68、<p>　　設(shè)計長壁綜采工作面開采，工作面長200m，順槽寬3.6～4m，條帶間沿空送巷，煤柱寬3～8m。計算的采區(qū)回采率大于規(guī)范規(guī)定值，但在可采儲量計算中人采用規(guī)范規(guī)定之下限回采率75%。礦井可采儲量見表2-3-1。</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　第一節(jié) 礦井工作制度</p><p>　　按照煤礦

69、礦井設(shè)計規(guī)范，礦井設(shè)計年生產(chǎn)工作天數(shù)為330天，“四六”工作制，即每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。每天凈提升時間為16h。</p><p>　　第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　針對2.4Mt／a和 3.0Mt／a三種井型方案進(jìn)行分析和論證，推薦礦井生產(chǎn)能力為3.0Mt/a。歸納起來，主要原因如下：</p><p>　　1、從礦井儲量資源

70、分析</p><p>　　本礦井面積大，3號煤層厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采、礦井地質(zhì)儲量豐富、煤層賦存條件和其它開采條件好，具備建設(shè)大型礦井的儲量條件。</p><p>　　2、從礦井服務(wù)年限分析</p><p>　　3Mt／a， 2.4Mt／a井型方案的服務(wù)年限分別為80年、60年。其中，2.4Mt／a井型的礦井服務(wù)年限偏長，礦井技術(shù)改造（更新）周期一般為20年上一個臺階

71、，而80年明顯多于二次，屬于后期難更新改造礦井；3.0Mt／a井型的礦井服務(wù)年限基本滿足設(shè)計規(guī)范要求且符合當(dāng)前形勢需要；考慮現(xiàn)在礦井一般都以較大能力回采，服務(wù)年限都有較大幅度縮短，3.0Mt／a井型的礦井服務(wù)年限比較合適。</p><p>　　3、從煤層生產(chǎn)能力及配采關(guān)系分析</p><p>　　該井的煤層厚度在4.49-7.17m之間，適宜大采高或放頂煤綜合機(jī)械化采煤。近年統(tǒng)計類似條件下

72、綜合機(jī)械化工作面的產(chǎn)量在1.50～8.0Mt/a。本礦井開采條件下長壁綜放工作面具有3.0Mt/a以上的能力。</p><p>　　由于本井田地質(zhì)條件較好，構(gòu)造簡單，礦井涌水量小，瓦斯含量中等、煤層穩(wěn)定性好，傾角緩，煤層發(fā)育連續(xù)性好，可采范圍大，適合以較大能力開采。</p><p>　　4、從安全生產(chǎn)方面分析</p><p>　　從礦井地質(zhì)資料分析，影響采煤工作面安

73、全生產(chǎn)的主要因素為礦井瓦斯。根據(jù)勘探報告，3號煤層的甲烷含量為3.49~15.79mL／g.daf，平均含量為6.87mL／g.daf。本設(shè)計認(rèn)為：3號煤層具有低－高瓦斯涌出量趨勢，大采高高能力工作面的瓦斯涌出量相對集中，將給工作面通風(fēng)和安全形成相當(dāng)大的壓力，其產(chǎn)量必將受到瓦斯的影響和限制。實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)3.0Mt產(chǎn)量尚需要在處理瓦斯和提高通風(fēng)管理能力方面做工作，進(jìn)一步大幅度提高產(chǎn)量的可能性較小。</p><p>　　

74、5、從經(jīng)濟(jì)效益方面分析</p><p>　　2.4Mt/a和3.0Mt/a比較，裝備和投資差距不大，尤其是福利設(shè)施、地面工業(yè)建筑、礦井開拓工程量幾乎沒有差別。而本礦井所開采的煤炭具有良好的市場，3.0Mt/a井型具有更好的規(guī)模效益。</p><p>　　綜上所述，3.0Mt/a井型方案具有更加適宜的服務(wù)年限、合理的配采關(guān)系和穩(wěn)定的生產(chǎn)能力、安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境、良好的投資效益和社會效益，能夠

75、實(shí)現(xiàn)快速還貸，礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯優(yōu)于2.4Mt/a井型方案，故本設(shè)計確認(rèn)礦井生產(chǎn)能力為3.0Mt/a。</p><p><b>　　三、礦井服務(wù)年限</b></p><p>　　勘探提供的礦井儲量，探明和控制程度得到較大提高。按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T 0215—2002）關(guān)于儲量分類計算的規(guī)定，鑒于本井田高級儲量比例較高（111+122=95%），又為

76、一類一型礦井，故儲量備用系數(shù)取1.3。</p><p>　　礦井服務(wù)年限采用下列公式計算：</p><p><b>　　T=Z/（A×K）</b></p><p>　?。?35.19/（3×1.3）</p><p><b>　　=60a</b></p><p&

77、gt;　　式中：T－礦井服務(wù)年限，a；</p><p>　　Z－礦井可采儲量，Mt；</p><p>　　A－礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt/a；</p><p>　　K－儲量備用系數(shù)，根據(jù)規(guī)范和本井具體條件取1.3。</p><p>　　按上述原則計算礦井生產(chǎn)服務(wù)年限為60年，滿足設(shè)計規(guī)范要求。</p><p><b&

78、gt;　　第四章 井田開拓</b></p><p><b>　　第一節(jié) 井田開拓</b></p><p><b>　　一、開拓方式</b></p><p><b>　　1、主要影響因素</b></p><p>　　（1）礦井賦存3號和15號兩個主要可采煤層。15號煤

79、層為富硫和高硫煤，根據(jù)目前有關(guān)規(guī)范規(guī)定屬于禁止開采和使用的煤炭資源。盡管本設(shè)計對其不予考慮，但設(shè)計的開拓系統(tǒng)將具有方便后期延伸開拓15號煤層的可能性。</p><p>　　（2）礦井開采3號煤層，井田構(gòu)造形態(tài)為相互平行且寬緩的三個向斜和兩個背斜，煤層賦存標(biāo)高在＋248m～＋500m，在相對高差252m范圍內(nèi)緩波起伏，煤層傾角在5°以下，一般在3°左右。按煤田地質(zhì)勘探類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，礦井屬于一類一

80、型，即構(gòu)造簡單煤層穩(wěn)定的礦井。</p><p>　　（3）礦井涌水量較小，根據(jù)地質(zhì)勘探部門對礦井涌水量的預(yù)計和鄰近礦井生產(chǎn)涌水量的調(diào)查情況，對煤層開采影響不大。礦井深部奧陶系灰?guī)r為巖溶強(qiáng)含水層，其水位標(biāo)高高于3號煤層約180～400m，但相隔地層約150m以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于突水系數(shù)對安全煤巖柱厚度的要求，故3號煤層的開采基本不受其影響。參照勘探規(guī)范和礦井水文地質(zhì)規(guī)范，礦井主要開采3號煤層屬于頂板砂巖裂隙充水型礦床，水

81、文地質(zhì)類型劃分為二類一型，屬于水文地質(zhì)條件簡單的礦井。設(shè)計同意地質(zhì)勘探部門關(guān)于不排除在不明斷層和陷落柱溝通第四系和奧灰水情況下，局部區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜化的可能性。</p><p>　?。?）根據(jù)補(bǔ)勘資料，3號煤層沼氣含量為3.49-15.79mL／g.daf，平均含量為6.87mL／g.daf，通過對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行定性和定量分析，礦井是高瓦斯礦井。因此，礦井開拓將在通風(fēng)系統(tǒng)和巷道布置方面考慮適應(yīng)瓦斯的涌出特

82、征和發(fā)展變化情況，以及采取預(yù)抽瓦斯措施。</p><p>　?。?）井區(qū)內(nèi)地表平坦，呈西高東低緩坡起伏于+951～+913m標(biāo)高之間。土地作物多為高崗作物。但地面村莊密布，給工業(yè)場地和井口位置選擇帶來一定的制約。</p><p>　?。?）井田內(nèi)煤層埋深在430～650m左右，平均530m。地下水位一般較淺，局部低洼處在雨季有泉涌現(xiàn)象。第四系地層厚度在49～198m之間，以粘土、亞粘土夾雜

83、砂層構(gòu)成。中部厚，南北兩翼薄，西部厚東部變薄，層內(nèi)水滲透性較強(qiáng)。第四系內(nèi)存在2～4層流砂層，厚度在1～6m。第四系厚度和流砂層將影響井口位置選擇和井筒施工方法。</p><p><b>　　2、開拓方式</b></p><p>　　從本井田煤層埋藏深度和地表平坦上看，不存在平硐開拓條件。出于第四系蓋層厚度較大，且夾雜多層流沙層，含水又豐富，因此井筒通過需要采取特殊鑿井

84、法。盡管近年來水平（傾斜）凍結(jié)施工已經(jīng)獲得突破，但由于斜井井筒長，凍結(jié)長度遠(yuǎn)大于立井，并且施工難度大，建設(shè)工期長，其弱點(diǎn)比較突出，更因?qū)硭幌陆?，對斜井的穩(wěn)定性影響更大，目前還是研究解決的課題，因此，本井不適合采用斜井開拓。</p><p>　　作為只剩下的開拓方式——立井開拓，由于設(shè)計能力大，下井設(shè)備體積和噸位都很大，因此不適合混合提升井，既主、副立井要分開。而本礦為高瓦斯井，獨(dú)立的回風(fēng)井更有利于礦井通風(fēng)系統(tǒng)

85、的穩(wěn)定和減少漏風(fēng)，因此，礦井至少需要三個井筒，包括主井、副井、回風(fēng)井。由于礦井面積較大，后期生產(chǎn)時通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)過長，安全出口距離太大，因此，設(shè)計在南北兩翼適當(dāng)位置增設(shè)南、北回風(fēng)井，將來礦井（南、北邊界盤區(qū)生產(chǎn)時）形成混合通風(fēng)方式。</p><p><b>　　二、工業(yè)場地位置</b></p><p>　　1、井位方案比選考慮的主要因素</p><p&g

86、t;　?、俚孛婷禾窟\(yùn)輸流向，占地少，不占或少占良田；</p><p>　?、跍p少井下運(yùn)輸距離（加權(quán)平均運(yùn)距）；</p><p>　?、蹨p少井筒過第四系厚度；井筒安全快速施工的可靠性；</p><p>　?、軠p少鐵路、公路長度和跨河工程量；</p><p>　?、菔撞蓞^(qū)勘探程度高，儲量可靠；</p><p><b&

87、gt;　?、尥顿Y省見效快；</b></p><p><b>　?、邷p少環(huán)境影響。</b></p><p>　　2、工業(yè)場地（井筒）位置</p><p>　　從儲量計算圖上計算得出礦井儲量重心位于2112孔南500m附近；從地形地質(zhì)圖量得，鐵路接軌點(diǎn)位于2112孔以西3.6km、南4.3km處。</p><p>

88、;<b>　　方案一：</b></p><p>　　將井筒落于2112孔附近，工業(yè)場地在公路以北布置，新建3條立井，地面高程940m，落底（一水平）標(biāo)高+370m，后期在大京村南和南鮑村北各建1條回風(fēng)井。水平大巷南北延展，沿煤層布置。圖4-1-1</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　將井筒落于

89、從儲量中心點(diǎn)上，距離2112孔南500m，工業(yè)場地在公路以南布置，新建3條立井，地面高程940m，落底（一水平）標(biāo)高+400m，其余同于方案一。圖4-1-2</p><p><b>　　方案三：</b></p><p>　　將井筒落于井田東南角部，工業(yè)場地位于上霍村西南，工業(yè)場地內(nèi)設(shè)主、副2條井筒地面高程923m，，落底于+450m標(biāo)高，回風(fēng)井設(shè)在南鮑村南。將來在21

90、12孔打一對立井（1進(jìn)1回），在大京村北打1條回風(fēng)井。圖4-1-3</p><p>　　方案的技術(shù)比較見表4-1-1，經(jīng)濟(jì)比較見表4-1-2。</p><p>　　表4-1-1 方案技術(shù)比較表</p><p>　　經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦方案一作為礦井開拓方案（井位選擇）具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?

91、）地表無建筑影響，地面平坦且有一定坡度（利于自燃排水），場地位置高于洪水位標(biāo)高，離公路（長（治）——長（子）公路近，入場距離近，建設(shè)條件良好。該處與鐵路接軌點(diǎn)距離有8km，路線順暢。</p><p>　?。?）井下位于向斜軸轉(zhuǎn)折處，利于井下自然排水，減少分段排水工程和設(shè)備。</p><p>　　表4-1-2 方案經(jīng)濟(jì)比較表</p><p&g

92、t;　?。?）第四系層厚度130m左右，流沙層數(shù)2層（最少）。</p><p>　　（4）周圍鉆孔密集，勘探程度高。煤層厚度5~6.2m，適合大采高綜合機(jī)械化開采。</p><p>　?。?）地面為國有林業(yè)苗圃，不與農(nóng)民利益發(fā)生沖突，購地容易。</p><p><b>　　三、水平劃分</b></p><p>　　3號煤

93、層與15號煤層層間距為107m，15號煤層為高硫禁采煤層，根據(jù)《采礦證》允許開采范圍，本設(shè)計目前開拓范圍僅考慮3號煤層。由于本井田為近水平煤層，區(qū)內(nèi)發(fā)育軸向?yàn)槟媳钡膶捑徬虮承保?號煤層?xùn)|南部最高處（＋500m）與井筒東北角最低處（＋280m）近8km距離的最大高差為220m，平均坡度不到3°，適合單一水平分區(qū)式開拓。礦井地層為寬緩褶曲的近水平煤層，適合分區(qū)開拓布置的特點(diǎn)，運(yùn)輸用帶式輸送機(jī)和無軌膠輪車可以實(shí)現(xiàn)全界內(nèi)運(yùn)行，不需要轉(zhuǎn)

94、載轉(zhuǎn)接，因此將礦井3號煤層作為一個單一煤層進(jìn)行單一水平開拓。</p><p>　　如果以后技術(shù)和政策允許開采15號煤層，則可以采用膠帶暗斜井和緩坡暗斜井延深，建立二水平，開拓15號煤層。礦井開拓方式保留了分層設(shè)置生產(chǎn)水平方式。</p><p>　　根據(jù)井筒位置，一水平落底標(biāo)高+370m，以煤層為水平大巷底板，以頂板粉砂巖為井底車場硐室圍巖。</p><p>　　鑒于

95、井田東西向?qū)挾葹?.8km，在中央分割后，一翼條帶長度約2.8km左右，恰好適合總裁面推進(jìn)長度的要求，且中央分割大巷又正好落于向斜軸部，有利于自然排水，因此，礦井開拓大巷沿南北伸展，有利于工作面布置且水平大巷工作量最省。各盤區(qū)以一組南北大巷貫通。</p><p>　　在井田中部沿南北方向設(shè)置膠帶輸送機(jī)、東西輔助運(yùn)輸、東西回風(fēng)共五條大巷，大巷均沿煤層布置。膠帶輸送機(jī)大巷(主運(yùn)大巷)布置在中間，向外分別為輔助和回放大

96、巷。由于底板是泥巖，因此開拓巷道都沿頂板掘進(jìn)。</p><p>　　井底車場和井筒連接部分設(shè)在3號煤層頂板粉砂巖巖石中，井底車場標(biāo)高＋370m。根據(jù)礦井規(guī)模比較大和近水平煤層開采特點(diǎn)，礦井輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車。</p><p>　　井底主煤倉垂高35m，下口處于灰?guī)r中，有利于大斷面裝載硐室設(shè)置。</p><p><b>　　四、盤區(qū)劃分與接續(xù)</b

97、></p><p>　　綜合分析井田煤層賦存深度（430m～650m）與形態(tài)，礦井水平上只有F2和F3斷層可以作為自然區(qū)域劃界的構(gòu)造，因此，礦井劃分為2個盤區(qū)，以順序推進(jìn)的方式開采。設(shè)計采用由井筒向邊界推進(jìn)的開采順序。由于北翼開采條件較好，瓦斯又低，范圍大，井筒又落于該區(qū)域，投產(chǎn)工程量較小，所以，先期推進(jìn)方向選擇以井底車場為中心（起點(diǎn)）由北向南推進(jìn)。各盤區(qū)接續(xù)關(guān)系見附開拓平面圖C1126-109-1。<

98、;/p><p>　　二盤區(qū)厚度基本都大于6.5m，該厚度以上目前大采高一次采全高開采尚不成熟，所以待以后開采，如不能以大采高一次采全高開采，也可以用綜放一次采全高開采。接續(xù)關(guān)系見附開拓平面圖。</p><p>　　第二節(jié) 礦井基本巷道</p><p><b>　　一、井筒</b></p><p><b>　　1、井

99、筒直徑與布置</b></p><p>　　本礦井投產(chǎn)達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時設(shè)三個井筒，分別是：主井、副井、風(fēng)井。圖4 -2-1～3。</p><p>　　主井用于提升煤炭，裝備整體軋制鋼罐道，配備一對25t箕斗做容器提升井下生產(chǎn)出的煤炭到地面。根據(jù)箕斗布置，確定井筒凈直徑6m。</p><p>　　副井用于提升人員、設(shè)備、物料、矸石等。井筒裝備整體軋制鋼罐道

100、，設(shè)置玻璃鋼梯子間，并安設(shè)排水、灑水管道，下放入井電纜和信號電纜等。提升容器為一特制寬罐，另一端配置一窄罐。副井同時兼做入風(fēng)井。液壓支架整體下井，則最大件為支架，支架最低時運(yùn)輸尺寸為8202×1680×2800mm（長×寬×高），支架正常運(yùn)輸尺寸為8000×1680×5800mm（長×寬×高），無軌膠輪車及鏟裝車的寬度在2～3m之間，罐籠的尺寸確定考慮長度按

101、照支架正常運(yùn)輸長度、寬度按照無軌膠輪車的寬度、高度考慮雙層罐籠，并考慮一定的裝卸與活動空間，確定罐籠尺寸為8270×3920×10500mm（長×寬×高），按照罐籠尺寸及井筒裝備等情況進(jìn)行井筒平面布置，確定井筒直徑為10m。</p><p>　　圖4-2-1 主井井筒布置及支護(hù)方式圖</p><p>　　礦井井筒特征見表4-2-1。</p

102、><p>　　表4-2-1 井筒特征表</p><p>　　風(fēng)井：裝備玻璃鋼梯子間做安全出口，為礦井的總回風(fēng)井?？紤]風(fēng)量與下放抽放管路，并給礦井風(fēng)量增加留有余地，確定井筒凈徑為8.5m。</p><p>　　圖4-2-2 副井井筒布置及支護(hù)方式圖</p><p>　　2、井筒施工方法及井壁結(jié)構(gòu)</p&

103、gt;<p><b>　?。?）井筒施工方法</b></p><p>　　根據(jù)本井田地質(zhì)勘探報告提供的地層情況、含隔水層情況和工業(yè)場地主副井井筒檢查鉆孔資料，井筒施工區(qū)域的第四系厚度120m，第四系地層主要為粘土、亞粘土、亞砂土互層，底部含礫石層。其間發(fā)育兩層細(xì)砂土，其厚度分別為3.65m、5.54m；一層砂土，厚度4.93m。水位埋藏較淺，主</p><p

104、>　　圖4-2-3 風(fēng)井井筒布置及支護(hù)方式圖</p><p>　　要接受大氣降水補(bǔ)給。第四系作為松散砂、礫含水層組，滲透性好，局部含水豐富，單位涌水量0.164～3.33 l/s.m。</p><p>　　根據(jù)上述資料，考慮第四系厚度較大、有較厚流砂層，決定第四系采用凍結(jié)法施工，在基巖段與煤系地層中采用普通法施工。</p><p>　　考慮本井田基巖風(fēng)化帶

105、一般發(fā)育范圍在38～50m左右，該含水層一般富水性差異較大，目前對其含水性和風(fēng)化程度不清。第四系下覆二疊系上</p><p>　　統(tǒng)、上石盒子組上段，巖性上部37m以細(xì)粒砂巖和泥巖互層，局部有中粒、粗粒砂巖，接下來13m為粉砂巖與泥巖互層，為保證井筒施工可靠性，暫按進(jìn)入50m巖層凍結(jié)深度考慮，待中部風(fēng)井井筒檢查鉆孔資料提供后調(diào)整。該段采用凍結(jié)法施工。</p><p>　　其它條件較好的地方

106、采用普通鑿井法施工。</p><p>　?。?）井壁結(jié)構(gòu)型式及壁厚</p><p>　　井筒表土段采用雙層鋼筋混凝土井壁。凍結(jié)法施工段井筒外壁厚度按抵抗凍脹壓力和臨時支護(hù)穩(wěn)定性考慮，采用C40混凝土，內(nèi)壁厚度按抵抗該深度靜水壓力考慮，并結(jié)合外壁共同抵抗豎向應(yīng)力，采用C35~C45混凝土（保持壁厚一致）。井壁厚度見表4-2-1。</p><p><b>　　

107、二 、井底車場</b></p><p><b>　　1、車場形式</b></p><p>　　由于采用帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，煤流經(jīng)膠帶卸載直接進(jìn)入井底煤倉；輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，機(jī)動靈活，不需要在車場存車組列，因此不存在傳統(tǒng)意義上的“車場”。副井進(jìn)出車方向不受限制。車場既由大巷與聯(lián)絡(luò)川組成。</p><p><b>　　2

108、、井底硐室</b></p><p>　　（1）井底車場硐室布置</p><p>　　圍繞副井周圍設(shè)立聯(lián)合布置的中央變電所和主排水硐室，水倉及清理斜下由大巷最低點(diǎn)引出，主排水硐室室內(nèi)標(biāo)高高于室外巷道底板0.5m，高出口（25?管子道）上平臺標(biāo)高高于硐室標(biāo)高8m（大于7m），在東西輔運(yùn)大巷之間（副井附近）設(shè)膠輪車庫、維修站、零件庫、消防材料庫、等候室和急救站、爆炸材料發(fā)放硐室。&l

109、t;/p><p>　　主運(yùn)輸大巷在離主井200m處抬高20m，主井井底下延80m，由輔運(yùn)大巷分岔向下打清理斜下，主井井底清理撒煤硐室采用耙斗清理方式。并用斜巷與副井井底聯(lián)通。裝載硐室上部為井底煤倉，煤倉上口為膠帶大巷機(jī)頭卸載硐室。</p><p>　　風(fēng)井部分：風(fēng)井井底標(biāo)高與副井同，為施工需要和減少通風(fēng)阻力，設(shè)環(huán)型車場繞道與回風(fēng)大巷連接。</p><p>　?。?）井底

110、煤倉的形式及容量</p><p>　　煤倉形式：圓形筒倉。</p><p>　　根據(jù)煤炭設(shè)計規(guī)范，井底煤倉有效容量為：</p><p>　　Q=（0.15－0.25）A</p><p>　　式中：A－礦井設(shè)計日產(chǎn)量，t。</p><p>　　本礦井為大型礦井，系數(shù)取0.15。</p><p>　

111、　則：Q=0.15×12120=1818（t）</p><p>　　選取煤倉凈直徑10.0m，有效高度25m，故煤倉有效容量為2000t。煤倉容量滿足主井提升2小時和井底膠帶大巷一小時緩沖能力要求。</p><p>　?。?）水倉布置及容量</p><p>　　根據(jù)井底車場形式，水倉通道設(shè)置在副井進(jìn)車線附近?？紤]方便清理，水倉由兩條獨(dú)立的巷道組成。當(dāng)一條水

112、倉清理時，另一條水倉能正常使用。</p><p>　　根據(jù)礦井涌水量參數(shù)和礦井設(shè)計規(guī)范，井底水倉長度為369m，總?cè)萘繛?214m3，大于8小時礦井正常涌水量的規(guī)定。</p><p>　　水倉清理方式：鑒于礦井涌水中煤屑可能較多，為保證安全，減輕水倉清理量，采用水倉清理機(jī)配合小型井下壓濾機(jī)機(jī)械化清理。</p><p>　　（4）井下爆炸材料發(fā)放硐室形式及通風(fēng)系統(tǒng)&l

113、t;/p><p>　　井下爆炸材料發(fā)放硐室采用巷硐式。位置選擇在風(fēng)井大巷靠近井底車場附近，回風(fēng)直接進(jìn)入回風(fēng)大巷，安全可靠。硐室圍巖比較穩(wěn)定。</p><p><b>　?。?）車庫</b></p><p>　　由于井下巷道狹窄，輔助運(yùn)輸用的無軌膠輪車（特別是解體下井后組裝的）需要有集中存放位置，因此本井設(shè)計了無軌膠輪車庫。該車庫按照運(yùn)行車輛多少和體

114、積量身定做，并在設(shè)計中預(yù)留了后期車輛增加時可以擴(kuò)建的余地。</p><p>　　車庫中還設(shè)立了修理間和備件庫，使簡單維護(hù)在井下完成，減少解體升井次數(shù)。</p><p>　　在車庫的入口附近，設(shè)置了加油站，用移動加油車載油在固定地點(diǎn)加油。</p><p>　　井底車場及硐室布置見圖4-2-4。</p><p><b>　　三、主要開拓

115、巷道</b></p><p>　　礦井投產(chǎn)為一盤區(qū)，開采計劃為由中央向南推進(jìn)，因此，除井底車場外，大巷及工作面都向南布置。初期布置大巷5條，為保證接續(xù)，打開“戰(zhàn)場”，各掘進(jìn)長度滿足三個抽采條帶的距離為700m。大巷沿煤層頂板布置。</p><p><b>　　1、大巷斷面</b></p><p>　　斷面的確定是根據(jù)通過的或布置的設(shè)