采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)木城澗井田

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1、 第151頁(yè) 一 般 部 分 1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 木城澗井田屬于北京昊華能源股份有限公司，木城澗煤礦位于北京西部山區(qū)，行政上隸屬于北京市門(mén)頭溝區(qū)大臺(tái)地區(qū)，是北京地區(qū)重要的煤炭生產(chǎn)基地，礦井地質(zhì)較為復(fù)雜，生產(chǎn)的煤炭可供北京地區(qū)，運(yùn)銷(xiāo)海外，進(jìn)行國(guó)際貿(mào)易。 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1 礦區(qū)地理位置 木城澗煤礦位于北京市西部遠(yuǎn)郊燕山深處大寒嶺東側(cè)。行政上隸屬北京市門(mén)頭溝區(qū)大臺(tái)地區(qū)。礦井分為木城澗、千軍臺(tái)

2、兩個(gè)坑口，相距約八公里。 1.1.2 交通情況 圖1-1 木城澗煤礦地理位置圖 千軍臺(tái)---木城澗---門(mén)頭溝公路全長(zhǎng)45公里，現(xiàn)有929路公共氣車(chē)從蘋(píng)果園地鐵經(jīng)河灘、直達(dá)木城澗、千軍臺(tái)坑。木城澗---門(mén)頭溝---永定門(mén)鐵路全長(zhǎng)61公里，鐵路在落坡嶺與豐沙線相交，現(xiàn)有班車(chē)一趟。礦區(qū)內(nèi)千軍臺(tái)坑至木城澗坑有柏油公路相聯(lián)，并與干線及公路干線相接。 1.1.3 地形地貌 礦區(qū)呈狹長(zhǎng)條帶狀，屬高、中山地形，地勢(shì)高差懸殊，總地形趨勢(shì)為西高東低，三面環(huán)山。南部玄武巖山巒起伏，中部大寒嶺突兀，北部煤窩區(qū)則是侵蝕山形低洼地帶。井田中部嶺峰海拔在1000米以上，井田西部茶棚嶺火村山峰最高，海拔標(biāo)高為16

3、12米。 1.1.4 水體及河流 主支溝谷均屬季節(jié)性河谷，旱季無(wú)水，雨季洪水泛濫。主干溝谷為清水澗溝，西起千軍臺(tái)坑，東到落坡嶺與永定河相匯，全長(zhǎng)17公里，屬永定河水系。礦區(qū)地下水類(lèi)型屬層間裂隙水，以大氣降水為主要充水源。 1.1.5 氣象條件 礦區(qū)屬于暖溫帶半濕潤(rùn)、半干旱季風(fēng)型大陸性氣候。四季分明，冬季干燥，春季多風(fēng)，夏季多雨，秋季晴朗溫和，夏季氣溫最高可達(dá)42．5℃，歷年六七月份平均氣溫22．9℃─28．4℃，冬季受西伯利亞寒流的影響，歷年最低氣溫－18℃─－20．8℃，12月至1月平均氣溫為－4℃。 據(jù)礦觀測(cè)站1998─2007年資料，本區(qū)1998─2007年間平均降水520

4、.1毫米，歷史上最大降水量為1438.8毫米（1956年）。降雨量集中在七、八月份，七月最大降雨量396．7毫米（1998年 ）。歷史最大蒸發(fā)量為1959．26毫米（1962年）。6─8月份風(fēng)向多為東南風(fēng)，冬季多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá)1 9米／秒，一般為1.3─3.2米／秒。最高氣壓為1015．5毫巴，一般為980．3毫巴。地表從11月中旬開(kāi)始凍結(jié)，至次年5月上旬全部解凍。據(jù)1958年資料，凍結(jié)深度1.56米。 1.1.6 地震 據(jù)中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所提供的資料，京西地區(qū)最大地震強(qiáng)度為七級(jí)。 1.1.7 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 木城澗煤礦坐落于北京西郊的門(mén)頭溝區(qū)，該區(qū)常住人口24萬(wàn)，全區(qū)9個(gè)

5、鎮(zhèn)117個(gè)村，其中98.5%都是山區(qū)，林木覆蓋率達(dá)到79.2%，境內(nèi)的主要河流是永定河及其支流清水河，屬于海河水系。全區(qū)經(jīng)濟(jì)工作堅(jiān)持以“四區(qū)”建設(shè)為重點(diǎn)，積極培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持了持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。特色林牧區(qū)建設(shè)成績(jī)顯著, 生態(tài)旅游區(qū)建設(shè)蓬勃興旺,新型建材區(qū)建設(shè)快速發(fā)展,石龍工業(yè)區(qū)建設(shè)穩(wěn)步提高。初步形成了數(shù)控設(shè)備制造、生物化工、精細(xì)化工、新型建材等四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。 1.1.8 水源及電源 礦區(qū)供水水源來(lái)自永定河，日供水量4650—5200噸/日。 木城澗煤礦木坑坑口35KV變電站有兩回路電源，一路來(lái)自大臺(tái)變電站LGJ—120架空線路，線路長(zhǎng)5.1km，另一路來(lái)自千坑變電站LG

6、J—120架空線路，線路長(zhǎng)8.1km。 1、電源線路供電能力685.74 (萬(wàn)t/a)。 2、變壓器供電能力148.5(萬(wàn)t/a)。 3、礦井供電系統(tǒng)能力148.5(萬(wàn)t/a)。 木城澗煤礦千軍臺(tái)坑地面設(shè)35KV變電所一座，兩回路電源引自一路木城澗——千軍臺(tái)，一路大安山——千軍臺(tái)，兩回電源線路均為L(zhǎng)GJ—120架空線路，大安山——千軍臺(tái)線路長(zhǎng)7.8km，木城澗——千軍臺(tái)線路長(zhǎng)8.1km。 1、電源線路供電能力444（萬(wàn)t/a）。 2、變壓器供電能力77(萬(wàn)t/a)。 3、礦井供電系統(tǒng)能力77(萬(wàn)t/a)。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1礦井地質(zhì)特征及構(gòu)造 (1)區(qū)域地質(zhì)及

7、地層、成煤時(shí)期、煤層賦存情況；斷層、褶曲、陷落柱、剝落發(fā)育及分布。 區(qū)域地質(zhì)及地層參見(jiàn)表地層綜合柱狀圖及木城澗礦構(gòu)造綱要圖。 侏羅紀(jì)地層出露良好，南部普遍出露南大嶺組、窯坡組及九龍山組，北部則大片裸露龍門(mén)組及九龍山組，含煤地層僅出露窯坡組上部地層，井田內(nèi)地層自下而上簡(jiǎn)述如下： 1）、侏羅系下統(tǒng)南大嶺組（Ｊ1n）：出露于井田南部，構(gòu)成煤系地層之基底。巖性為灰綠、褐綠色玄武巖，具杏仁狀構(gòu)造，充填物多為石英及方解石，巖石堅(jiān)硬、厚度不等，一般約２００米左右。 2）、侏羅系中下統(tǒng)窯坡組（Ｊ1-2ｙ）：為侏羅紀(jì)主要含煤地層。主要出露于井田南部，北部?jī)H在大寒嶺背斜軸部出露上

8、部地層。由各粒級(jí)的砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖、變質(zhì)巖及煤層、煤線組成，煤窩勘探區(qū)內(nèi)局部含礫石層及玢巖侵入體。巖層由南向北泥質(zhì)含量逐漸增多，沉積厚度具有由南向北逐漸變厚的趨勢(shì)。全組厚度２００－９００米，平均厚５００米，巖相變化大，旋回結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含可對(duì)比煤層１２層，大部或局部可采煤層８層，其下以硬綠泥石角巖與下伏南大嶺組玄武巖呈不整合或假整合接觸。本組以十二槽煤層頂板砂巖（Ｋs）為界分為上下兩段： 圖1-2 煤層柱狀圖 ① 窯坡組下段Ｊ1-2ｙ1：平均厚度360米，依巖性可分為上下兩部分。 下部：由Ｊ1n頂至Ｋ1底，厚約４５米，由硬綠泥石角巖、變質(zhì)巖、層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、粉砂

9、巖及一、二槽煤組成。 上部：自Ｋ1底至Ｋs底，厚３１０米。由各粒級(jí)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖及煤層煤線組成。本段一般可見(jiàn)Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3、Ｋ4、Ｋ5、Ｋ6等六個(gè)砂巖帶。砂巖帶一般為灰白或淺灰色，中粗粒砂巖，層位靠下則顏色變深，致密、堅(jiān)硬，敲擊聲脆，多穿插石英脈。其間含大部可采及局部可采煤層６層，即三、五、六、八、十、十二槽。 ② 窯坡組上段Ｊ1-2Y2：自Ｋs底至龍門(mén)組底。本段地層厚度變化甚大，由南而北、由西而東逐漸變厚，一般厚度約100米，煤窩北部一帶上段偏厚，主要是因?yàn)闃?gòu)造擠壓，造成含煤地層塑性流動(dòng)及地層倒轉(zhuǎn)所致。 本段由長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石

10、（粘土）砂巖，鈣質(zhì)雜砂巖、菱鐵質(zhì)雜砂巖、鈣泥巖、粉砂巖及煤層、煤線組成，富含菱鐵質(zhì)結(jié)核及凝灰質(zhì)，局部夾砂巖透鏡體，包括Ｋs標(biāo)志層及十四、十五槽煤，旋回結(jié)構(gòu)不明顯，層理不清或?yàn)闂l帶狀、緩波狀層理。巖相多為湖泊相、沼澤相及泥炭沼澤相。以粒級(jí)小、顏色深、旋回不清且含多層不穩(wěn)定煤線為特征。 3）侏羅系中統(tǒng)龍門(mén)組（Ｊ2L）：出露于井田東、南、西部。以底礫巖，不整合或假整合于窯坡組之上，厚度４１－１５０米，平均１００米，本組由礫巖、砂巖、粉砂巖及少量薄煤線組成，并含凝灰質(zhì)及菱鐵質(zhì)結(jié)核。礫巖一般分三個(gè)層組，礫石以燧石為主，石英及砂礫次之，含砂巖、凝灰?guī)r、燧石、火成巖、碳酸鹽及炭泥巖屑、微量火山泥球

11、及火山碎屑。礫徑１－２０厘米，一般３－６厘米，磨圓分選較好，矽質(zhì)膠質(zhì)，厚層堅(jiān)硬，地貌上往往形成陡坎。砂巖以沉積巖屑為主，含大量凝灰質(zhì)巖屑，少量石英、石英巖屑、碳酸巖屑及炭泥巖屑，微量火山泥球及火山玻屑，一般為基底－孔隙式膠結(jié)，粉砂巖中含菱鐵質(zhì)結(jié)核，局部夾煤線。 4）侏羅系中統(tǒng)九龍山組（Ｊ2j）：出露于井田中部，以淺綠色砂巖（或?yàn)榛揖G色，凝灰質(zhì)粉砂巖）與下伏龍門(mén)組礫巖呈不整合接觸。局部地區(qū)九龍山組直接與窯坡組接觸，厚度大于５００米。 下部以厚3-5米，淺灰色、淺綠灰色、凝灰質(zhì)粉砂巖與龍門(mén)組深灰色粉砂巖分界，其上為淺綠色粉砂巖，凝灰質(zhì)粉砂巖，間夾5-7層礫巖或砂礫巖，礫石成分主要為燧石

12、，次為石英巖、細(xì)砂巖及火成巖，含凝灰質(zhì)及火山巖屑。礫徑1-3厘米，一般小于２厘米，分選、滾圓較差，以其顏色偏綠，含火成巖礫，礫徑小及膠結(jié)物多為凝灰質(zhì)而與龍門(mén)礫巖相區(qū)分。 中部為綠色，含少量紫色相間互層的凝灰質(zhì)粉砂巖，一般不含礫。 上部多為紫色間夾綠色的凝灰質(zhì)粉砂巖。 侏羅紀(jì)現(xiàn)主要開(kāi)采煤層有八層：二、三、五、六、八、十、十二、十四槽，零星塊段可采煤層一、七、十五槽。侏羅紀(jì)井田煤層賦存情況見(jiàn)侏羅紀(jì)井田煤層賦存情況一覽表。 木城澗煤礦侏羅紀(jì)井田位于廟安嶺－髫髻山向斜南翼之中段，其構(gòu)造形態(tài)與向斜南翼之基本特征相吻合，構(gòu)造線大致與地層走向一致，沿ＮＥＥ方向平等展布，區(qū)內(nèi)褶皺、斷層均相當(dāng)發(fā)育，以

13、褶皺為主斷層為輔。 褶皺 褶皺構(gòu)造的基本特征 ① 侏羅紀(jì)井田的褶皺構(gòu)造軸向均大致與地層走向相一致，緊密排列，延展數(shù)千米，軸向近Ｎ６０Ｅ，與廟安嶺─髫髻山向斜構(gòu)造軸相一致,為廟安嶺－髫髻山向斜南翼的次級(jí)構(gòu)造。 ② 井田南部及北部褶皺形態(tài)比較開(kāi)闊舒緩。井田中部比較緊閉，且向斜北翼多倒轉(zhuǎn)，倒轉(zhuǎn)翼局部?jī)A角小于３０，褶皺軸面均向北傾伏，常伴生次級(jí)褶皺。 ③ 褶皺構(gòu)造靠近地表傾角一般較陡，向下漸趨平緩。向斜底部較平緩，呈箱狀。 ④ 向背斜淺部與深部明顯不協(xié)調(diào)，如黑風(fēng)口背斜及大寒嶺倒轉(zhuǎn)背斜。背斜核部出露窯坡組上段地層。地表傾角較大，局部出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)。而深部地層（十五槽以下）均為正常層序，向背斜平

14、緩。 井田內(nèi)褶皺構(gòu)造自南而北主要有：１、千北向斜（Ｕ１）；２、大寒嶺南背斜（Ａ１）；３、大寒嶺南向斜（Ｕ２）；４、黑風(fēng)口背斜（Ａ３）；５、大寒嶺向斜（Ｕ３）；６、大寒嶺背斜（Ａ３）；７、白崖子向斜（Ｕ４）；８、燕窩溝背斜（Ａ４）；９、燕窩溝向斜（Ｕ５）；１０、張峪背斜（Ａ5）；１１、牛道溝向斜（Ｕ７）；１２、牛道溝背斜（Ａ７）；１３、楊北向斜（Ｕ６）；１４、楊北背斜（Ａ６）。 斷層 侏羅紀(jì)井田共發(fā)現(xiàn)較大斷層３０余條，按力學(xué)性質(zhì)大至可分為三組，即ＮＥＥ、ＮＮＥ、ＮＷ。ＮＥＥ向斷層多出現(xiàn)于井田中部，西部均為正斷層，其它區(qū)以逆斷層為主，斷層面多ＮＷ；ＮＷ、ＮＮＥ方向者均為平移斷層，規(guī)模較大者多

15、出現(xiàn)在井田南部；Ｆ23斷層及其它一些平移斷層切斷了ＮＥＥ向構(gòu)造線，說(shuō)明其活動(dòng)期應(yīng)晚于ＮＥＥ向構(gòu)造活動(dòng)期。 斷層構(gòu)造的基本特征： ① 走向介于ＮＥ0－50之間的斷層，絕大多數(shù)為平移斷層，錯(cuò)動(dòng)方向：東南盤(pán)向北錯(cuò)動(dòng)，北西盤(pán)向南錯(cuò)動(dòng)。 ② 走向介于ＮＷ20－60的斷層，絕大多數(shù)為東翼向南，西翼向北相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的平移斷層，以上兩組平移斷層一般規(guī)模不大，斷層面緊閉或較窄，斷層面西側(cè)巖石較完整，破碎較小。生產(chǎn)過(guò)程中可以考慮強(qiáng)行通過(guò)。 ③ 走向介于ＮＥ６０左右的斷層，多為壓性逆斷層，一般規(guī)模較大。 主要斷層：茶棚嶺平移斷層（Ｆ23）；２、老虎洞正斷層（Ｆ２０）；３、北港溝逆斷層（Ｆ８）；４、黑風(fēng)口逆斷層

16、（Ｆ１７）；５、盲溝同沉積斷層（Ｆ３）；６、梨樹(shù)臺(tái)逆斷層（Ｆ６）。 (2)煤系地層走向、傾角及變化規(guī)律。 煤系地層大致產(chǎn)狀60∠0～90 1.2.2 井田水文地質(zhì) (1)礦井水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，主要以孔隙水、裂隙水為主。 (2)礦井是否受水威脅，井田臨近礦井和小窯通水情況以及廢棄的礦井、小窯老塘積水情況。不受地表水影響，井田上部有老的小窯采空區(qū)可能存在積水現(xiàn)象，我礦已留設(shè)了隔水煤柱并采取了探放水措施。 (3)第四系含水層特征及埋藏情況:第四系主要由坡積物、洪積物、殘積物、沖積物所組成，分布在溝谷及山坡平緩處，厚度變化大，在0-65米之間，含水性差異很大，受季節(jié)性影響很大，地下水以垂直運(yùn)動(dòng)

17、為主。受大氣降雨影響而變，對(duì)井下開(kāi)采影響小。泉水流量為0.2-6.60升／秒，水質(zhì)為HCO3- - Ca2+型。 (4)礦井正常涌水量和礦井最大涌水量。 +300水平：正常涌水量1.05m3/分，最大涌水量2.50 m3/分。 +0水平：正常涌水量1.48m3/分，最大涌水量5.0 m3/分。 1.2.3 其它有益礦產(chǎn) (1)石灰?guī)r：奧陶紀(jì)石灰?guī)r可用于燒制石灰及制造水泥。奧陶紀(jì)底部較純的石灰?guī)r可以作為尼龍?jiān)稀Ｊ規(guī)r同時(shí)也是很好的建筑材料。 (2)石英砂巖：二疊系紅廟嶺組的粉紅色、肉紅色石英砂巖是很好的建筑材料。 (3)玄武巖：綠色、紫色的南大嶺組玄武巖可用做建筑材料，并可以抽玻

18、璃絲制作玻璃鋼。 (4)葉臘石：賦存于二疊系紅廟嶺組，可作為工業(yè)用料。 (5)其它：據(jù)市地質(zhì)局調(diào)查，侏羅系窯坡組下段，有一層位的粉砂巖及泥質(zhì)巖，真厚約５米左右且比較穩(wěn)定。該層以極其發(fā)育的水平層理為特征，紋層厚約５mm，風(fēng)化后更為明顯，經(jīng)破碎后可作為燒制一種輕型建筑材料——陶粒的原料，也可作為填加劑輔料。 1.3 煤層特征 1.3.1煤層埋藏條件 侏羅紀(jì)井田煤層賦存情況一覽表 項(xiàng)目 煤層 水 分 Ｍt ％ 灰 分 Ａd ％ 揮發(fā)分 Ｖdaf％ 全 硫 Ｓt,d％ 真密度 (TRD％） 發(fā) 熱 量 ＭＪ／Ｋg 十五槽 3.64-3.87

19、3.76 7.25-22.74 15.43 3.29-4.63 3.96 0.25-0.30 0.27 1.82-1.83 1.83 25.7-26.3 26.0 十四槽 2.42-3.52 3.50 8.86-16.34 15.21 3.84-5.23 5.01 0.15-0.18 0.17 1.91- 2.00 1.93 27.27 十二槽 1.60-2.78 2.60 10.98-18.80 16.80 4.00-7.54 5.32 0.16-0.19 0.18 1.92-2.03 1.94 23.10-28.27 2

20、7.51 十槽 0.97-2.98 2.58 9.24-14.97 14.20 5.34- 7.17 6.01 0.16-0.23 0.18 1.90-2.01 0.19 26.49-32.40 28.76 八槽 2.78-4.13 2.92 10.11-20.90 15.51 3.74-5.22 5.12 0.16-0.25 0.19 1.98-2.03 1.99 23.92-26.95 26.50 七上 3.63-4.75 4.19 15.55-31.91 23.73 2.73-14.92 3.51 1.73-1.81

21、 1.77 25.32-29.41 26.78 七下 2.56-4.45 3.52 13.06-17.11 15.09 3.87-4.66 4.26 0.20-0.26 0.23 1.73-1.82 1.78 25.81-29.03 27.43 六槽 2.18-6.72 3.36 12.91-22.62 17.77 3.17-5.38 4.65 0.18-0.24 0.21 1.96-2.04 1.98 26.03-30.11 26.50 五槽 2.45-3.34 2.90 12.16- 20.63 16.20 3.67-5

22、.26 4.47 0.18-0.22 0.20 1.95-1.99 1.97 26.05-28.13 26.50 三槽 2.12-4.31 3.22 12.82-24.77 18.80 4.18-26.52 18.80 0.17-0.23 0.20 1.97-2.04 1.99 24.15-28.93 26.50 二槽 2.72-3.36 3.04 13.02-24.86 18.94 5.52-7.40 6.46 0.17-0.23 0.20 1.97-2.10 2.03 23.41-27.86 25.63 一槽 3.25-

23、4.14 3.70 21.42-32.58 27.00 4.31-4.48 4.42 0.16-0.20 0.18 1.93-2.45 2.19 23.52-26.15 24.53 1.3.2 圍巖性質(zhì) 表1-1 侏羅紀(jì)煤層頂?shù)装鍘r性及厚度表 (單位: 米) 項(xiàng)目 槽別 頂 板 底 板 偽頂 直接頂 老頂 偽底 直接底 老 底 巖 性 厚度 巖 性 厚度 巖 性 厚度 巖 性 厚度 巖 性 厚度 巖 性 厚度 一 槽 含炭粉砂巖 0-1

24、 粉砂及凝灰質(zhì)粉砂 5-25 不發(fā)育 炭質(zhì)頁(yè)巖 0-3 變質(zhì)巖 5-30 玄武巖 >200 二槽 含炭粉砂巖 0-1 粉砂巖 5-20 細(xì)粒砂巖 10-20 含炭粉砂巖 0-1.5 凝灰質(zhì)粉砂 5-20 不發(fā)育 三槽 含炭粉砂巖 0-0.5 粉砂巖 2 - 5 中-細(xì)粒砂巖 5 -20 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 5 粉砂巖 20-30 五槽 含炭粉砂巖 0-0.5 粉砂巖 2 - 5 粉砂巖 5 -20 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 5 中-細(xì)粒砂巖 5 -20 六槽 含炭粉砂巖 0-0.5

25、 粉砂巖 2 - 5 中-細(xì)粒砂巖 5 -20 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 5 粉砂巖 5 -20 八槽 含炭粉砂巖 0-0.5 粉砂巖 2 - 10 中-粗粒砂巖 10-30 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 6 中-細(xì)粒砂巖 10-30 十槽 不發(fā)育 粉砂巖 1 - 5 粉砂巖細(xì)砂巖 5 -20 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 5 中-粗粒砂巖 10-30 十二槽 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 10 中-細(xì)粒砂巖 10-20 不發(fā)育 粉砂巖 1 - 6 粉砂巖細(xì)砂巖 20-30 十四槽 不發(fā)育 粉砂

26、巖 5-10 中-細(xì)粒砂巖 10-30 不發(fā)育 粉砂巖 2 - 5 中-細(xì)粒砂巖 10-20 十五槽 含炭粉砂巖 0-2.5 粉砂巖 5-30 砂巖礫巖 20-50 含炭粉砂巖 0 - 5 粉砂巖 5 -15 中-細(xì)粒砂巖 10-30 1.3.3煤的特征 (1)煤質(zhì) 表1-2 侏羅紀(jì)分煤層煤質(zhì)分析綜合成果表 項(xiàng)目 煤層 水 分 Ｍt ％ 灰 分 Ａd ％ 揮發(fā)分 Ｖdaf％ 全 硫 Ｓt,d％ 真密度 (TRD％） 發(fā) 熱 量 ＭＪ／Ｋg 十五槽 3.64-3.87 3.76 7.25

27、-22.74 15.43 3.29-4.63 3.96 0.25-0.30 0.27 1.82-1.83 1.83 25.7-26.3 26.0 十四槽 2.42-3.52 3.50 8.86-16.34 15.21 3.84-5.23 5.01 0.15-0.18 0.17 1.91- 2.00 1.93 27.27 十二槽 1.60-2.78 2.60 10.98-18.80 16.80 4.00-7.54 5.32 0.16-0.19 0.18 1.92-2.03 1.94 23.10-28.27 27.51 十槽

28、0.97-2.98 2.58 9.24-14.97 14.20 5.34- 7.17 6.01 0.16-0.23 0.18 1.90-2.01 0.19 26.49-32.40 28.76 八槽 2.78-4.13 2.92 10.11-20.90 15.51 3.74-5.22 5.12 0.16-0.25 0.19 1.98-2.03 1.99 23.92-26.95 26.50 七上 3.63-4.75 4.19 15.55-31.91 23.73 2.73-14.92 3.51 1.73-1.81 1.77 25

29、.32-29.41 26.78 七下 2.56-4.45 3.52 13.06-17.11 15.09 3.87-4.66 4.26 0.20-0.26 0.23 1.73-1.82 1.78 25.81-29.03 27.43 六槽 2.18-6.72 3.36 12.91-22.62 17.77 3.17-5.38 4.65 0.18-0.24 0.21 1.96-2.04 1.98 26.03-30.11 26.50 五槽 2.45-3.34 2.90 12.16- 20.63 16.20 3.67-5.26 4.47

30、 0.18-0.22 0.20 1.95-1.99 1.97 26.05-28.13 26.50 三槽 2.12-4.31 3.22 12.82-24.77 18.80 4.18-26.52 18.80 0.17-0.23 0.20 1.97-2.04 1.99 24.15-28.93 26.50 二槽 2.72-3.36 3.04 13.02-24.86 18.94 5.52-7.40 6.46 0.17-0.23 0.20 1.97-2.10 2.03 23.41-27.86 25.63 一槽 3.25-4.14 3.70

31、 21.42-32.58 27.00 4.31-4.48 4.42 0.16-0.20 0.18 1.93-2.45 2.19 23.52-26.15 24.53 (2)煤種：侏羅紀(jì)井田煤種單一，均為高變質(zhì)無(wú)煙煤。 (3)用途：由于碳含量高，侏羅紀(jì)無(wú)煙煤適宜作為民用煤球和蜂窩煤使用習(xí)。雖然其著火點(diǎn)較高，但持續(xù)燃燒時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)，由于灰分、硫分較低，侏羅紀(jì)無(wú)煙煤可作為良好的高爐噴吹用煤。 (4) 礦井瓦斯：《礦井瓦斯等級(jí)鑒定證書(shū)》2007年瓦斯鑒定：侏羅紀(jì)煤層瓦斯相對(duì)涌出量最大4.77m3／t，二氧化碳相對(duì)涌出最大5.07m3／t；石炭紀(jì)煤層瓦斯相對(duì)涌出量最大5.07m

32、3／t，二氧化碳相對(duì)涌出最大8.88m3／t；因此，鑒定木城澗煤礦為低瓦斯礦井。 (5)煤塵爆炸性：《煤塵爆炸性》由[煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷海ㄍ咚雇L(fēng)滅火試驗(yàn)中心）與2003年3月和2005年12月對(duì)木城澗煤礦井下侏羅紀(jì)2槽、3槽、5槽、6槽、8槽、10槽、11槽、12槽、14槽及石炭紀(jì)3槽和5槽進(jìn)行了煤塵爆炸性，鑒定結(jié)論為：“不爆炸”。 (6) 煤層自燃傾向性：《煤層自燃傾向性》由[煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷海ㄍ咚雇L(fēng)滅火試驗(yàn)中心）與2003年3月和2005年12月對(duì)木城澗煤礦井下侏羅紀(jì)2槽、3槽、5槽、6槽、8槽、10槽、11槽、12槽、14槽及石炭紀(jì)3槽和5槽進(jìn)行了煤層自燃傾向性鑒定

33、，鑒定結(jié)論為：“三類(lèi)不易自燃”。 2 井田境界與儲(chǔ)量 2.1井田境界 2.1.1井田境界劃分的原則 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： （1）井田的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （2）保證井田有合理尺寸； （3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； （4）合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 2.1.2 井田境界 根據(jù)以上劃分原則以及木城澗煤礦的實(shí)際情況，四周邊界為： 南：煤層露頭； 東：勘探線； 北：勘探線； 西：F斷層； 礦井設(shè)

34、計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)采技術(shù)水平確定井田南北走向長(zhǎng)度約為6.3～7.3km，平均為6.5km，傾向斜長(zhǎng)2.1～2.7km，平均為2.5km，井田呈類(lèi)似長(zhǎng)方形。煤層傾角一般為6～14，由于煤層的淺部與深部的傾斜角度不同，淺部約10～14左右，深部平緩，約6～8左右，平均傾角為8。水平面積為15.12km2，傾斜面積為15.27km2。 2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1 井田勘探類(lèi)型 精查地質(zhì)報(bào)告查明了本井田的煤層賦存情況、構(gòu)造形態(tài)、煤質(zhì)及水文地質(zhì)條件。井田勘探類(lèi)型為中等。 2.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定 礦井工業(yè)儲(chǔ)量： 由AutoCAD軟件測(cè)得井田

35、面積為15.12km2。在1：10000的開(kāi)拓圖上每1mm2表示100m2。煤容重為1.6 t/m3，煤層傾角平均8，煤厚平均為4.0m。 井田范圍內(nèi)的煤炭?jī)?chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量由煤層面積、厚度及容重相乘所得，其計(jì)算公式一般為： Q=100SMγ/cosα (2-1) 式中： Q——為井田工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； S——井田面積，km2； M——煤層平均厚度，4.0m； γ——煤的容重，t/m3，1.6t/m3 α——煤層平均傾角，8； 則：Zc=100（1512000010010-6）4.01.6/cos8=9771.90萬(wàn)t。 工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田

36、范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，目前可供利用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，即A＋B＋C級(jí)儲(chǔ)量。 2.3礦井可采儲(chǔ)量 2.3.1計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失 （1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； （2）井田邊界煤柱損失； （3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； （4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； （5）其它各種損失。 2.3.2各種煤柱損失計(jì)算 （1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田范圍外，沒(méi)有工廣的保護(hù)煤柱損失。 （2）井田邊界煤柱損失 邊界煤柱留寬為 Q2=14753504.01.6/cos8=297.96萬(wàn)t （3）斷層煤柱 斷層煤柱可按下式

37、計(jì)算： Z =LbMR (2-2) 其中：L——斷層的長(zhǎng)度； B——斷層煤柱的寬度； M——煤柱的平均厚度，4.0m； R——煤柱的平均容重，1.6t/m3；； 則井田邊界斷層煤柱： Q3 ＝2845.8825041.6/cos5 ＝183.93萬(wàn)t = 134.31萬(wàn)t 2.3.3井田的可采儲(chǔ)量 井田的可采儲(chǔ)量Z按下式計(jì)算： Z=(Q－P) C (2-3) 式中：Q——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，

38、P——各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， P= 297.96+134.31=432.27萬(wàn)t C——采區(qū)回采率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.80。薄煤層不低于0.85；設(shè)計(jì)開(kāi)采的二2煤層屬中厚煤層，采區(qū)回采率取為0.75。 則計(jì)算可采儲(chǔ)量為： Z=(Q－P) C=（9771.90－432.27）0.75=7004.72萬(wàn)t 在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約為50%為回采率過(guò)底和受未知地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量。井田實(shí)際采出儲(chǔ)量用下式計(jì)算： Z實(shí)際=Z－Z（K－1）50%/K （2-4）

39、 式中：Z實(shí)際 ——井田實(shí)際采出煤量，萬(wàn)t； Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3； 由2—3式，得： Z實(shí)際=7004.72－7004.72（1.3－1）50%/1.3 =6182.077萬(wàn)t 即本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際采出煤量為6182.077萬(wàn)t。 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說(shuō)明》，確定本礦井

40、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d計(jì)算。“四六制”作業(yè)（三班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備檢修）每天三班出煤，凈提升時(shí)間為16h。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力服務(wù)年限 3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 本井田儲(chǔ)量較少，設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬厚煤層(4.0m)，為緩傾斜煤層（傾角8）。礦井總的工業(yè)儲(chǔ)量為9771.90萬(wàn)t，可采儲(chǔ)量為6182.077萬(wàn)t。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，但煤田范圍不大，故本設(shè)計(jì)初步確定礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt。 3.2.2 井型校核 下面按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： （1）煤層開(kāi)采能力 礦井的開(kāi)采能力取決于回采

41、工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，該礦由于煤層地質(zhì)條件較好，煤厚度較厚，布置一個(gè)一次采全高綜采工作面完全可以達(dá)到本設(shè)計(jì)的產(chǎn)量。 （2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為中型礦井，開(kāi)拓方式為平硐開(kāi)拓，平硐和大巷采用3t固定式礦車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤一律用強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)運(yùn)到帶區(qū)（采區(qū)）煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力較大，自動(dòng)化程度較高。輔助運(yùn)輸能滿(mǎn)足矸石、材料和人員的調(diào)動(dòng)要求。所以各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 本礦井無(wú)煤塵爆炸性，瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井。水文地質(zhì)條件較好，在平硐中鋪設(shè)排水溝可以滿(mǎn)足排水要求。礦井采用對(duì)角式

42、通風(fēng)，可以滿(mǎn)足要求。井田內(nèi)大斷層有F1，對(duì)于開(kāi)拓影響較小，留設(shè)有保護(hù)煤柱。各 （4）儲(chǔ)量條件校核 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。 礦井服務(wù)年限的計(jì)算： T = 式中：T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，年； Z——礦井可采儲(chǔ)量，6182.077萬(wàn)t； A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，90萬(wàn)t； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3； 由3—1式得：T=6182.077/(901.3)= 52.84a； 因此，本礦井的開(kāi)采年限符合規(guī)范的要求。 本設(shè)計(jì)中第一水平采用上下山開(kāi)采，第一水平大巷設(shè)

43、在+300巖石中。開(kāi)采傾斜范圍為+200到+550。第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T ==28.073a 式中: T——第一水平服務(wù)年限，a 本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定。 4井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由地表進(jìn)入煤層，為開(kāi)采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開(kāi)掘工程。其中包括確定主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開(kāi)采順序與通風(fēng)運(yùn)輸

44、系統(tǒng)。 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 4.1.1影響井田開(kāi)拓的主要因素 （1）礦區(qū)呈條帶狀，屬高、中山地形，地勢(shì)高差懸殊不是很大，總地形趨勢(shì)為西高東低，三面環(huán)山，一面為谷地； （2）礦區(qū)內(nèi)無(wú)河流，煤層開(kāi)采不受地表水影響。我礦已留設(shè)了隔水煤柱并采取了探放水措施。 （3）井田范圍內(nèi)有一條斷層，落差10-30米。對(duì)開(kāi)采影響不是很大。 根據(jù)本礦的地形和地質(zhì)條件，宜采用平硐或斜井開(kāi)拓。 4.1.2井筒形式、數(shù)目的確定 （1）井硐形式的確定 平硐開(kāi)拓與斜井、立井開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較 平硐開(kāi)拓的優(yōu)點(diǎn)是：井下煤炭運(yùn)輸不需轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，因而運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；平硐地面工業(yè)設(shè)

45、施較簡(jiǎn)單，不需結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井架、絞車(chē)房和硐口車(chē)場(chǎng)；無(wú)需在平硐內(nèi)設(shè)水泵房、水倉(cāng)等硐室，減少許多井巷工程，省去排水設(shè)備，排水費(fèi)用大大減少，對(duì)預(yù)防井下水災(zāi)較為有利；平硐施工條件較好，掘進(jìn)速度快，可加快礦井建設(shè)；不留或少留工業(yè)場(chǎng)地煤柱，煤柱損失少。 平硐開(kāi)拓不足之處是受地形及埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分的儲(chǔ)量大致能滿(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求時(shí)，都應(yīng)采用平硐開(kāi)拓。 斜井與立井開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井

46、筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。 與立井開(kāi)拓相比，斜井開(kāi)拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大，管線長(zhǎng)度長(zhǎng)；斜井井筒通過(guò)富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。 根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮石臺(tái)煤礦的實(shí)際情況： 煤層賦存較高的丘陵地區(qū)，有大面積的煤層露

47、頭，煤層埋藏較淺； 礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9mt/a，為中型礦井。 綜上所述，本礦宜采用平硐或斜井開(kāi)拓。 （2）主、副井井筒位置的選擇 ①井筒位置的確定原則 Ⅰ有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少； Ⅱ有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； 井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡； Ⅲ井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； Ⅳ工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅； Ⅴ工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤； Ⅵ水源、電源較近，礦井鐵路專(zhuān)用

48、線短，道路布置合理。 ②井筒沿井田走向方向的有利位置 本井田形狀大體呈長(zhǎng)方形，儲(chǔ)量分布較均，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲(chǔ)量中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可以使井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小。 ③有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置 礦井應(yīng)盡快達(dá)產(chǎn)，使井筒布置在第一水平的位置最優(yōu)。④盡量不壓煤或少壓煤合理布置井筒 確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱。 ④地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對(duì)井筒布置的影響 要保證井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。 ⑤井口位置應(yīng)便于布置

49、工業(yè)場(chǎng)地 井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專(zhuān)用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專(zhuān)用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專(zhuān)用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。 綜合以上六方面的因素，結(jié)合礦井實(shí)際情況，初步提出三種本礦井井筒布置方案，如下： （一） 平硐井口的中心位置：經(jīng)距-15900.0m，緯距4421623.0m； （二） 平硐井口的中心位置：經(jīng)距-16940.0m，緯距4420776.2m； （三） 斜井井口的中心位置：經(jīng)距-16629.8m，緯距4421069.4m； 副井井筒中心位置：經(jīng)距-16534.8m，緯距4221148.1m （3

50、）風(fēng)井位置的選擇 本井田煤層賦存條件比較好，屬于緩傾斜～近水平煤層，第一、二水平均采用采區(qū)式開(kāi)采。由于采區(qū)上山距離煤層露頭較近，所以采用一個(gè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上可行的方案：利用采區(qū)上山直接通向地面，分區(qū)通風(fēng)。 而在礦區(qū)深部的部分煤層則單獨(dú)布置一個(gè)風(fēng)井。 4.1.3工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定 工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素： （1）盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局； （2）占地要少，盡量做到不搬遷村莊； （3）盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位； （4）盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。 根據(jù)以上原則和本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與井筒布置位置相同，均位

51、于煤田范圍以外，沒(méi)有壓煤損失。 4.1.4開(kāi)采水平的確定 本礦井煤層淺部標(biāo)高為550m，埋藏最深處達(dá)-150m，垂直高度達(dá)700m，因此必須采用多水平開(kāi)采，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200～350m，根據(jù)本礦井的實(shí)際條件，結(jié)合階段斜長(zhǎng)考慮，本礦井水平劃分可有以下兩種： （一）劃分為兩個(gè)水平 （二）劃分為兩個(gè)水平和一個(gè)輔助水平。 4.1.5井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷的布置 （1）運(yùn)輸大巷的布置 由于運(yùn)輸大巷要為上下水平的開(kāi)采服務(wù)以及本煤層厚度為4.0m，為便于維護(hù)和使用，且不受煤層開(kāi)采的影響，將水平大巷布置在距煤層底板30～50m處的巖石中。這樣

52、可以跨大巷開(kāi)采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉(cāng)。 （2）井底車(chē)場(chǎng)的布置 由于井底車(chē)場(chǎng)一般要為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中。本礦井布置位置可以選擇在煤層底板中。 4.1.6礦井開(kāi)拓延伸及深部開(kāi)拓方案 本礦井開(kāi)拓延伸可考慮以下二種方案：雙暗斜井延伸；雙暗立井延伸。 暗斜井延伸：采用兩個(gè)暗斜井延伸時(shí)，暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延伸相互干擾少。其缺點(diǎn)是增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。 暗立井延伸：考慮到延伸水平的垂高較大，采用暗斜井延井時(shí)，巖石掘進(jìn)的工程量較大。同時(shí)立井延

53、深通風(fēng)較為方便。但以后的運(yùn)輸成本可能會(huì)更高。 所以?xún)煞N方案有待比較，以選擇最優(yōu)方案。 4.1.7開(kāi)采順序 本井田開(kāi)采順序?yàn)橄炔傻谝凰?，再采第二水平? 采區(qū)開(kāi)采順序：采用采區(qū)前進(jìn)式，即由井筒向井田邊界推進(jìn)； 采區(qū)內(nèi)回采順序：采用后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山推進(jìn)。 4.1.8方案比較 根據(jù)以上分析，提出以下五種方案： （1）平硐（+200）二水平暗斜井延深開(kāi)拓：平硐開(kāi)拓，兩水平加一輔助水平開(kāi)采，平硐井筒位于+200m水平巖層中，平硐接+200水平巖石大巷，水平大巷延伸到第一水平，第一水平采用上山開(kāi)采。設(shè)巖石上山，由于受上山長(zhǎng)度的限制，在+400處輔助水平大巷，開(kāi)

54、采+400以上的煤層。西二采區(qū)上山開(kāi)掘至煤層露頭，作為第一水平的風(fēng)井。雙暗斜井延伸至第二水平——0水平。二水平采用上下山開(kāi)采及帶區(qū)開(kāi)采，巖層大巷。平面圖如圖4-1，2所示： 圖4-1 方案一：平硐（+200）二水平暗斜井延深開(kāi)拓平面圖 1—平硐；2—+200水平大巷；3—西二采區(qū)上山；4—風(fēng)井； 5—暗斜井； 6—0水平大巷；7—東一采區(qū)上山；8—東三采區(qū)下山； 9—東五帶區(qū)水平大巷；10—輔助水平大巷 圖4-2 方案一：平硐（+200）二水平暗斜井延深開(kāi)拓剖面圖 （2）平硐（+200）二水平暗立井延深開(kāi)拓：平硐開(kāi)拓，兩水平

55、加一輔助水平開(kāi)采，平硐井筒位于+200m水平巖層中，平硐接+200水平巖石大巷，水平大巷延伸到第一水平，第一水平采用上山開(kāi)采。設(shè)巖石上山，由于受上山長(zhǎng)度的限制，在+400處輔助水平大巷，開(kāi)采+400以上的煤層。西二采區(qū)上山開(kāi)掘至煤層露頭，作為第一水平的風(fēng)井。雙暗立井延伸至第二水平——0水平。二水平采用上下山開(kāi)采及帶區(qū)開(kāi)采，巖層大巷。平面圖如圖4-3所示： 圖4-3 方案二：平硐（+200）二水平暗立井延深開(kāi)拓平面圖 1-平硐；2—+200水平大巷；3—西二采區(qū)上山；4—風(fēng)井 5—輔助水平大巷；6—暗立井；7—石門(mén)；8—0水平大巷； 9—東一采區(qū)

56、上山；10—東五采區(qū)下山；11—東三帶區(qū)水平大巷 （3）平硐（+300）二水平暗斜井延深開(kāi)拓：平硐開(kāi)拓，兩水平開(kāi)采，平硐井筒位于+300m水平巖層中，平硐接+300水平巖石大巷，水平大巷延伸到第一水平，第一水平采用上、下山開(kāi)采。分為西二 采區(qū)和西四采區(qū)，設(shè)巖石上、下山。西二采區(qū)上山開(kāi)掘至煤層露頭，作為第一水平的風(fēng)井。雙暗斜井延伸至第二水平——0水平。二水平采用上下山開(kāi)采及帶區(qū)開(kāi)采，巖層大巷。平面圖如圖4-4所示： 圖4-4 方案三：平硐（+300）二水平暗斜井延深開(kāi)拓平面圖 1—平硐；2—+300水平大巷；3—西二采區(qū)上山； 4—西四采區(qū)下山；5—風(fēng)井；6—暗立井；7—

57、0水平大巷； 8—東一采區(qū)上山；9—東五采區(qū)下山；10—東三帶區(qū)水平大巷 （4）平硐（+300）二水平暗立井延深開(kāi)拓：平硐開(kāi)拓，兩水平開(kāi)采，平硐井筒位于+300m水平巖層中，平硐接+300水平巖石大巷，水平大巷延伸到第一水平，第一水平采用上、下山開(kāi)采。分為西二 采區(qū)和西四采區(qū)，設(shè)巖石上、下山。西二采區(qū)上山開(kāi)掘至煤層露頭，作為第一水平的風(fēng)井。雙暗立井延伸至第二水平——0水平。二水平采用上下山開(kāi)采及帶區(qū)開(kāi)采，巖層大巷。平面圖如圖4-5所示： 圖4-5 方案四：平硐（+300）二水平暗立井延深開(kāi)拓平面圖 1—平硐；2—+300水平大巷；3—西二采區(qū)上山； 4—西四采區(qū)下山；

58、5—風(fēng)井；6—石門(mén)；7—暗立井； 8—0水平巖石大巷；9—東一采區(qū)上山；10—東五采區(qū)下山 11—東三帶區(qū)大巷 （5）斜井兩水平開(kāi)拓：斜井開(kāi)拓，兩水平開(kāi)采，斜井井筒出口位于+300m煤層露頭處，從+300m延伸至0m處，第一水平大巷設(shè)置在+250m巖層中，第一水平采用上、下山開(kāi)采。分為西二 采區(qū)和西四采區(qū)，設(shè)巖石上、下山。西二采區(qū)上山開(kāi)掘至煤層露頭，作為第一水平的風(fēng)井。第二水平大巷設(shè)置在0水平巖層中。第二水平采用上下山開(kāi)采及帶區(qū)開(kāi)采。東一采區(qū)上山延伸于煤層露頭，作為第二水平的風(fēng)井。平面圖如圖4-6所示： 圖4-6 方案五：斜井兩水平開(kāi)拓平面圖 1—斜井；2—+250

59、水平大巷；3—西二采區(qū)上山； 4—西四采區(qū)下山；5—風(fēng)井；6—石門(mén)；7—東三帶區(qū)大巷； 8—0水平巖石大巷；9—東一采區(qū)上山；10—東五采區(qū)下山 （1）技術(shù)比較 方案一、二、三、四采用的是平硐開(kāi)拓，而方案五是斜井開(kāi)拓。采用平硐開(kāi)拓明顯的優(yōu)點(diǎn)在于：井下煤炭運(yùn)輸不需轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，因而運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；平硐地面工業(yè)設(shè)施較簡(jiǎn)單，不需結(jié)構(gòu)復(fù)雜的井架、絞車(chē)房和硐口車(chē)場(chǎng)；無(wú)需在平硐內(nèi)設(shè)水泵房、水倉(cāng)等硐室，減少許多井巷工程，省去排水設(shè)備，排水費(fèi)用大大減少，對(duì)預(yù)防井下水災(zāi)較為有利；平硐施工條件較好，掘進(jìn)速度快，可加快礦井建設(shè)；不留或少留工業(yè)場(chǎng)地煤柱，煤柱損失少。特別是本礦井利

60、用平硐開(kāi)拓時(shí)，可大大降低第一水平的建設(shè)費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)用。符合礦井初期投資少，投產(chǎn)較快的原則。所以?xún)?yōu)先選用前四種方案中的一種。 方案一和方案二的區(qū)別在于第二水平是用暗斜井延深還是采用暗立井延深。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。兩方案對(duì)比，第一方案需多開(kāi)暗斜井井筒（傾角18，2649m）和暗斜井的上、下部車(chē)場(chǎng)；并相應(yīng)地增加了斜井的提升和排水費(fèi)用 。第二方案則需多開(kāi)暗立井井筒（2225m）、石門(mén)（634m）和立井井底、上部車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。 對(duì)兩方案由于使用不同和延深方案而產(chǎn)生基建費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)的差距作粗略估算如表4-1。 表4-1 方案一和方案二費(fèi)用差距粗

61、略估算 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 基建費(fèi) /萬(wàn)元 主暗斜井開(kāi)鑿 649105010-4 =68.15 暗立井開(kāi)鑿 2225300010-4 =135.00 副暗斜 井開(kāi)鑿 649115010-4 =74.64 石門(mén) 開(kāi)鑿 63480010-4 =50.72 上下斜井車(chē)場(chǎng) （300+500）90010-4 =72.00 井底、上部車(chē)場(chǎng) （600+1000）90010-4 =144.00 小計(jì) 214.79 小計(jì) 329.72 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 暗斜井 提升 1.23207.980.649 0.48=1199.22 暗立井

62、 提升 1.23207.980.225 1.02=883.48 石門(mén)運(yùn)輸 1.23207.980.634 0.381=929.88 暗斜井 排水 632436535.60.05310-4=104.13 暗立井 排水 632436535.60.1210-4=235.76 小計(jì) 1303.35 小計(jì) 2049.12 總計(jì) 費(fèi)用/萬(wàn)元 1518.14 費(fèi)用/萬(wàn)元 2378.84 百分率 100% 百分率 157.32% 粗略估算后認(rèn)為：第一方案和第二方案的費(fèi)用相差較大，第一方案的基建費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)用明顯要低于第二方案。且暗斜井開(kāi)拓時(shí)，礦井的提升

63、、排水也較為方便。經(jīng)過(guò)綜合考慮，決定選用第一方案的暗斜井開(kāi)拓。 方案三和方案四的區(qū)別也在于第二水平是用暗斜井延深還是采用暗立井延深。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。兩方案對(duì)比，第三方案需多開(kāi)暗斜井井筒（傾角17.2，2970m）和暗斜井的上、下部車(chē)場(chǎng)；并相應(yīng)地增加了斜井的提升和排水費(fèi)用 。第四方案則需多開(kāi)暗立井井筒（2325m）、石門(mén)（634m）和立井井底、上部車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。 對(duì)兩方案由于使用不同和延深方案而產(chǎn)生基建費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)的差距作粗略估算如表4-2。 表4-2 方案三和方案四費(fèi)用差距粗略估算 方案 項(xiàng)目 方案三 方案四 基建費(fèi)

64、 /萬(wàn)元 主暗斜井開(kāi)鑿 970105010-4 =108.85 暗立井開(kāi)鑿 2325300010-4 =195.00 副暗斜 井開(kāi)鑿 970115010-4 =111.55 石門(mén) 開(kāi)鑿 70080010-4 =56.00 上下斜井車(chē)場(chǎng) （300+500）90010-4 =72.00 井底、上部車(chē)場(chǎng) （600+1000）90010-4 =144.00 小計(jì) 230.40 小計(jì) 395.00 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 暗斜井 提升 1.234000.970 0.48=1899.65 暗立井 提升 1.234000.325 1.00=132

65、6.00 石門(mén)運(yùn)輸 1.234000.634 0.381=985.54 暗斜井 排水 632436537.80.05310-4=110.56 暗立井 排水 632436537.80.1210-4=250.32 小計(jì) 2000.21 小計(jì) 2561.86 總計(jì) 費(fèi)用/萬(wàn)元 2230.61 費(fèi)用/萬(wàn)元 2956.86 百分率 100% 百分率 132.56% 粗略估算后認(rèn)為：第三方案和第四方案的費(fèi)用相差較大，第一方案的基建費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)用明顯要低于第二方案。且暗斜井開(kāi)拓時(shí)，礦井的提升、排水也較為方便。經(jīng)過(guò)綜合考慮，決定選用第三方案的暗斜井開(kāi)

66、拓。 留下的方案一和方案三相比，兩方案的總費(fèi)用，基建費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)用相差不大，需要通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，才能確定兩個(gè)方案的優(yōu)劣。 （2）開(kāi)拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 第一、第三方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下列表中： 表4-3 方案一和方案三的建井工程量 項(xiàng)目 方案一 方案三 初期 平硐井筒/m 1933 1124 運(yùn)輸大巷/m 1058 838 后期 主暗斜井/m 649 970 副暗斜井/m 649 970 運(yùn)輸大巷/m 2709 4334 井底、井上車(chē)場(chǎng)/m 500+300 500+300 4-4表 方案一和方案三的基建費(fèi) 方案一 方案三 工程量/m 單價(jià)/元?m-1 費(fèi)用/萬(wàn)元 工程量/m 單價(jià)/元?m-1 費(fèi)用/萬(wàn)元 初期