采礦工程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)張雙樓礦1.8 Mta的新井設(shè)計(jì)

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1、摘摘 要要本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般設(shè)計(jì)部分、專題設(shè)計(jì)部分和翻譯部分。一般部分為張雙樓礦 1.8 Mt/a 的新井設(shè)計(jì)。張雙樓煤礦位于江蘇省徐州市境內(nèi)，東有沛屯鐵路與隴海線相連，交通十分便利。井田走向（東西）長平均約8.23 km，傾向（南北）長平均約 3.88 km，井田水平面積為 31.93 km2。主采煤層一層，即 7 號煤層，平均傾角 8.9，厚約 5.0 m。井田工業(yè)儲量為 226.69 Mt，可采儲量 156.51 Mt，礦井服務(wù)年限為 66.9 a。井田地質(zhì)條件簡單。表土層平均厚度70 m；礦井正常涌水量為 320 m3/h，最大涌水量為 340 m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，

2、煤質(zhì)牌號為氣煤 44；礦井絕對瓦斯涌出量為 1.84 m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期 36 個(gè)月，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。根據(jù)井田地質(zhì)條件，提出四個(gè)技術(shù)上可行開拓方案。方案一：立井兩水平開采，暗斜井延深至-700 m 水平；方案二：立井兩水平開采，立井延深至-700 m 水平；方案三：立井兩水平開采，暗斜井延伸至-820 m 水平；方案四：立井兩水平開采，立井井延伸至-820 m 水平。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定方案一為最優(yōu)方案。將主采煤層劃分為兩個(gè)水平，一水平標(biāo)高-450 m，二水平標(biāo)高-700 m，因井田走向大斷層將井田分為南北兩部分，井田南部為一水平服務(wù)范圍，井田北部

3、為二水平服務(wù)范圍。設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長度 223 m，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用“三八”制作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。生產(chǎn)班每班 3 個(gè)循環(huán)，日進(jìn) 6 個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺 0.6 m，日產(chǎn)量 5432.16 t。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用 1.5 t 固定箱式礦車。主井裝備一套12 t 雙箕斗和一套 12 t 單箕斗帶平衡錘提煤，副井裝備一對 3 t 礦車雙層單車罐籠帶平衡錘擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。礦井采用中央并列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量 4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力 2096 Pa，風(fēng)阻 0.35 Ns2/m8，等積孔 2.03 m

4、2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量 4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力 2746 Pa，風(fēng)阻 0.46 Ns2/m8，等積孔 1.74 m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計(jì)礦井的噸煤成本 110 元/t。專題部分題目是深井巷道錨桿支護(hù)技術(shù)。采用 MATLAB 7.1 矩陣實(shí)驗(yàn)軟件來進(jìn)行有關(guān)圖形的繪制。翻譯部分是一篇關(guān)于頻率和錨固長度對超聲波在錨桿中傳播行為的影響的論文，英文原文題目為：Effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts。關(guān)鍵詞：立井

5、；上下山開采；大采高；單巷掘進(jìn)；中央并列式ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 1.8 Mt/a new underground mine design of Zhangshuanglou coal mine. Zhangshuanglou coal mine lies in Xuzhou, Jiangsu provinc

6、e. As Peitun railway run across the east part of the mining field connect to Longhai railway, the traffic is very convenient. Its about 8.23 km on the strike and 3.88 km on the dip,with the 31.93 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 7 with an average thickness of 5.0

7、 m and an average dip of 8.9. The proved reserves of this coal mine are 226.69 Mt and the minable reserves are 156.51 Mt, with a mine life of 66.9 a.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 320 m3/h and the maximum mine inflow is 340 m3/h. It is bituminous

8、 coal 44 with low mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and its a coal seam liable to explosion.Based on the geological condition of the mine, I bring forward four available project in technology. The first is vertical shaft development with two mining levels and the exten

9、sion of inclined shaft go to -700 m; thr second is vertical shaft development with two mining levels and the extension of vertical shaft go to -700 m; the third is vertical shaft development with two mining levels and the extension of inclined shaft go to -820 m; the last is vertical shaft developme

10、nt with two mining levels and the extension of vertical shaft go to -820 m. The first project is the best comparing with other three project in technology and economy. The first level is at -450 m, The second level is at -700 m, Because a major fault lies in the center of mine field, the mine field

11、is divided into the north section and the south section, the south section is one level service scope, and the north section is two level service scope.Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area, the length of working face is 223 m, which uses fully-mechaniz

12、ed coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “three-eight”,with two teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with six working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.6 m, and quantity of 5432.16 ton coa

13、l is makedeveryday.Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Main shaft makes use of skip to transport coal resource, when subsidiary shaft makes use of cage to be assistant transport. In the prophase of mining the mine makes use of c

14、entralized ventilation method,when in the evening of mining the mine makes use of areas ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 4608 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2096 Pa, the coefficient of resistance is 0.355 Ns2/m8, equivalent

15、orifice is 2.03 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 4608 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2746 Pa, the coefficient of resistance is 0.465 Ns2/m8, equivalent orifice is 1.74 m2. The cost of the designed mine is 110 yuan per ton.The mon

16、ographic study is bolting technology of deep well drawed by MATLAB 7.1.The translated academic paper is about effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts。Keywords：shaft; up-dip and down-dip minging; large mining height; single thunnel drivage; cen

17、tralized juxtapose ventilation.目目 錄錄一般設(shè)計(jì)部分一般設(shè)計(jì)部分1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征.11.1 礦區(qū)概述.11.2 井田地質(zhì)特征.21.3 煤層特征.82 井田境界和儲量井田境界和儲量.112.1 井田境界.112.2 礦井工業(yè)儲量.132.3 礦井可采儲量.133 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.183.1 礦井工作制度.183.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.184 井田開拓井田開拓.204.1 井田開拓的基本問題.204.2 礦井基本巷道.305 準(zhǔn)備方式準(zhǔn)備方式采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置

18、.425.1 煤層地質(zhì)特征.425.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng).435.3 采區(qū)車場選型設(shè)計(jì).466 采煤方法采煤方法.506.1 采煤工藝方式.506.2 回采巷道布置.627 井下運(yùn)輸井下運(yùn)輸.667.1 概述.667.2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇.697.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇.708 礦井提升礦井提升.738.1 概述.738.2 主副井提升.739 礦井通風(fēng)及安全礦井通風(fēng)及安全.789.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇.789.2 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量.829.3 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算.869.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備.959.5 防止特殊災(zāi)害的安全措施.9910 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).101

19、專題設(shè)計(jì)部分專題設(shè)計(jì)部分1 引言引言.1042 開采深度與巷道圍巖的變形關(guān)系開采深度與巷道圍巖的變形關(guān)系.1042.1 中國的研究.1042.2 德國的研究.1052.3 前蘇聯(lián)的研究.1063 深井巷道錨桿支護(hù)的關(guān)鍵理論與技術(shù)深井巷道錨桿支護(hù)的關(guān)鍵理論與技術(shù).1073.1 深井巷道錨桿支護(hù)理論基礎(chǔ).1073.2 深部巷道錨桿支護(hù)作用機(jī)理.1083.3 深部巷道錨桿支護(hù)技術(shù).1134 工程實(shí)例工程實(shí)例.1174.1 巷道地質(zhì)及生產(chǎn)條件.1174.2 地應(yīng)力測量.1184.3 巷道圍巖穩(wěn)定性分類及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì).1184.4 巷道支護(hù)設(shè)計(jì).1184.5 支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測.1204.6 支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)

20、效益分析.1265 結(jié)論結(jié)論.126參考文獻(xiàn).128翻譯部分翻譯部分英文原文英文原文.130中文譯文中文譯文.141致謝致謝.149一般部分中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 1 頁1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 交通地理位置交通地理位置張雙樓煤礦位于徐州市西北，距徐州市約 79 km，在江蘇沛縣安國鎮(zhèn)境內(nèi)，東距大屯煤電公司 6.5 km，南距沛縣城 16.5 km，東有沛屯鐵路和隴海線相連，礦區(qū)的徐沛公路北上山東，南達(dá)上海，交通甚為便利。礦區(qū)（居民點(diǎn)）現(xiàn)狀由張雙樓、陳莊、高莊、梅廟、梅海子、油坊口、袁莊七個(gè)自然村組成，居住總?cè)丝?3461 人，910 戶。交通位

21、置如圖 1-1。1.1.2 地形地貌和水文情況地形地貌和水文情況本井田地表屬黃泛沖積平原，地面平坦，地面標(biāo)高+35+39 m，地勢西高東低，地表水系不發(fā)育，區(qū)內(nèi)東緣微山湖，有徐沛河，南有豐沛河京經(jīng)杭大運(yùn)河注入微山湖。1.1.3 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況礦區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，已形成鑄造、釀酒、繅絲、紡織、塑編、木材加工、機(jī)械制造等八大工業(yè)體系，工業(yè)產(chǎn)品 100 余種。張雙樓工業(yè)園區(qū)，形成了板皮加工、塑料編織、鑄造加工、機(jī)械制造四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。礦區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品資源豐富，有優(yōu)質(zhì)成武單縣金鄉(xiāng)山山虞城艾邑碭山蕭縣徐州邳縣大運(yùn)河棗莊滕州皇臺豐縣大屯沛縣微山湖邵陽湖張張雙雙樓樓礦礦東東省省河河南南省省安安徽徽省省江江

22、蘇蘇省省鐵 路湖 泊公 路省 界河 流城(縣)市徐州張雙樓礦井交通位置圖圖圖 1-1 張雙樓礦井交通位置圖張雙樓礦井交通位置圖中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 頁小麥、 “無公害水稻” 、 “高蛋白玉米”等糧食作物 7.4 萬畝，蕓豆 5000 畝，黃皮洋蔥 1000 畝、脫毒土豆 1000 畝、東北毛茄 1000 畝、越冬甘蘭 1000 畝、大沙河無籽西瓜 14000 畝、優(yōu)質(zhì)紅富干蘋果 4000 畝、桑園 5000 畝。有年出欄 300 萬羽的肉鴨養(yǎng)殖基地、年出欄 150 萬羽的合同雞養(yǎng)殖基地、有大型的波爾山羊養(yǎng)殖基地。1.1.4 礦區(qū)電力供應(yīng)礦區(qū)電力供應(yīng)礦井 110 kV

23、主電源引自沛縣 220 kV 變電站，備用電源引自大屯 110 kV 變電站，由 110 kV 線路送至距礦井 110 kV 變電站。1.1.5 礦區(qū)的氣候條件礦區(qū)的氣候條件本區(qū)屬南溫帶黃淮區(qū)，氣象具有長江流域的過渡性質(zhì)，接近北方氣候特點(diǎn)，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，春季有干旱及寒潮、霜凍等自然災(zāi)害，但四季分明，氣候溫和。降水量：年平均降水量 811.7 mm，最大年降水量 1178.9 mm，最小年降水量550 mm，降水多集中于 7、8、9 月份，占全年降水量的 5070%，1、2、3 月份為枯水季節(jié)。蒸發(fā)量：年平均蒸發(fā)量 1873.5 mm，年最小蒸發(fā)量 1273.9 mm。氣 溫：年平

24、均氣溫 13.8 ，最高氣溫 40.7 ，最低氣溫-21.3 。主導(dǎo)風(fēng)向:全年以東南，偏東風(fēng)為最多，年平均風(fēng)速 3.2 m/s。本區(qū)屬季節(jié)性大陸性氣候。1.1.6 地震地震自公元 462 年以來，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，本區(qū)共記載有感地震 30 余次，其中影響較大的有 1968 年 7 月 25 日山東莒縣郯城 8.5 級地震，1937 年 8 月 1 日山東菏澤 7 級地震等。本區(qū)屬于華北地震區(qū)，據(jù)郯廬斷裂 100 余公里，該斷裂為一長期活動的斷裂帶，亦為強(qiáng)地震帶，郯城至新沂一帶具有發(fā)生強(qiáng)地震的地質(zhì)構(gòu)造背景。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 井田的地形，井田的勘探程度井田的地形，井田的勘探程度本區(qū)位于

25、華北陸臺之東南部，在大地構(gòu)造上處于魯西穹折帶（魯西臺凸）的西側(cè)，與徐蚌凹折帶（徐州臺凹）相鄰。區(qū)內(nèi)地形平坦，出露地層極少，僅在局部地區(qū)有前震旦系、寒武系、奧陶系等地層零星出露。區(qū)域地層在前震旦紀(jì)的結(jié)晶基底上沉積了震旦系、寒武系、奧陶系、石炭二迭系、侏羅白堊系及新生代地層。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 3 頁在區(qū)域構(gòu)造上位于兩個(gè)不同的構(gòu)造單元聯(lián)結(jié)處（魯西穹折帶與徐蚌凹折帶之間） ，前者以一系列接近經(jīng)向和緯向的斷裂為主，間有寬緩的短軸褶皺，后者以一系列北東向的緊密向斜、背斜相間而成。本區(qū)的巖漿巖活動自老至新大致分為三期：即呂梁期花崗巖、燕山期中基性巖侵入以及喜馬拉雅期的玄武巖流，在煤

26、系中以燕山期侵入體為主。綜合地質(zhì)柱狀圖如圖 1-2。油脂半暗淡光澤、性脆易碎1：500古生界二迭系下統(tǒng)10.3210.6611.580.138.574.555.004.1924.690.57.318.254.9112.36泥巖砂泥巖細(xì)泥巖砂泥巖煤細(xì)泥巖砂泥巖煤砂泥巖細(xì)泥巖煤砂泥巖細(xì)泥巖砂泥巖6號煤7號煤9號煤巖性簡述巖石名稱標(biāo)志層及煤層編號 柱狀圖層厚組統(tǒng)系界地層單位山西組(m)灰至灰黑色、遇水變軟灰黑色、塊狀、泥質(zhì)膠結(jié)圖圖 1-2 綜合地質(zhì)柱狀圖綜合地質(zhì)柱狀圖中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 4 頁井田從西向東共由 9 條勘探線控制，共打鉆孔 74 個(gè)，其中有瓦斯鉆孔 10 個(gè)，煤

27、層自燃勘探鉆孔 5 個(gè)，地溫勘探鉆孔 10 個(gè)，井田南部及北部東半部分鉆孔分布均勻，是重點(diǎn)勘探區(qū)。精查地質(zhì)報(bào)告基本查明了井田的煤層賦存情況、構(gòu)造情況、煤質(zhì)以及水文地質(zhì)條件。1.2.2 井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動井田內(nèi)地層走向、傾向、傾角，褶曲、斷層的總體發(fā)育規(guī)律等方面如下：區(qū)內(nèi)呈單斜構(gòu)造，局部發(fā)育有次級背向斜，地層傾角變化不大，大致在 712 有一條正斷層，局部遭受巖漿侵入的影響，屬中等。本區(qū)地層屬華北型，煤系地層為石炭、二迭系，均為第四系或侏羅-白堊系所覆蓋。區(qū)內(nèi)揭露的地層有奧陶系下統(tǒng)肖縣組（未揭穿） 、馬家溝組，奧陶系中統(tǒng)閣莊組、八陡組，石炭系中統(tǒng)本溪

28、組，石炭系上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組和下石盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，侏羅-白堊系，第四系?，F(xiàn)按地層生成順序敘述如下：奧陶系下統(tǒng)肖縣組（）x1O本區(qū)僅一個(gè)鉆孔揭露，最大揭露厚度 125 m。巖性為灰灰白色微帶肉紅色白云巖、灰質(zhì)白云巖，夾灰黑色微晶灰?guī)r、泥礫灰?guī)r。奧陶系下統(tǒng)馬家溝組（）m1O本區(qū)僅一個(gè)鉆孔揭露，全組厚度約 198 m。巖性上部為灰色或成淺褐色隱晶質(zhì)灰?guī)r夾薄層白云巖和含白云質(zhì)灰?guī)r；下部為似豹斑狀灰?guī)r，夾泥質(zhì)條帶，與下伏肖縣組地層呈整合接觸。奧陶系中統(tǒng)閣莊組（）g2O本區(qū)僅個(gè)別鉆孔揭露，全組厚約 113 m。巖性由淺灰、灰白或淺褐色微晶狀白云巖、灰質(zhì)白云巖夾薄層泥灰?guī)r、灰?guī)r組成，

29、與下伏馬家溝組地層呈整合接觸。奧陶系中統(tǒng)八陡組（）b2O本區(qū)僅個(gè)別鉆孔揭露，全組厚約 25 m。由灰棕灰色厚層狀質(zhì)純隱晶質(zhì)灰?guī)r夾薄層灰綠色泥巖組成。與下伏閣莊組地層呈整合接觸。石炭系中統(tǒng)本溪組（）b2C本區(qū)僅少數(shù)鉆孔揭露，全組厚約 2038/29 m，為海陸交替相沉積。中、上部主要由淺灰色致密狀灰?guī)r夾灰綠色、雜色泥巖而成。下部為絳紫色泥巖及褐黃色鋁土質(zhì)泥巖，偶含薄層灰?guī)r，底部為一層絳紫色鐵質(zhì)泥巖與下伏奧陶系中統(tǒng)八陡組地層呈假整合接觸。產(chǎn)狀：Fusulinella bocki 薄克氏小紡錘蜓Beedeina yangi 揚(yáng)氏比德蜓Pseudowedekindellina prodixa 伸長假魏

30、特肯蜓中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 5 頁Eostaffella quasiampla 似豐滿始史塔夫蜓Chonetes of carbonifera 石炭戟貝（相似種）石炭系上統(tǒng)太原組（）t3C本區(qū)大多數(shù)鉆孔揭露，全組厚約 145179/159 m，本組地層為海陸交互相沉積，沉積旋回清晰，標(biāo)志層明顯。發(fā)育了薄-厚層灰?guī)r十三層及十一層薄煤，其中：一、四、十二灰是全區(qū)標(biāo)志層。本組主要由灰色細(xì)、中粒砂巖，灰黑色泥巖，砂泥巖、灰?guī)r和煤組成。一、二灰為生物化學(xué)巖，常具方解石晶體，四灰最厚，平均 8.21 m，且含燧石；十二灰中下部富含蜓科化石及燧石。無名灰上、九灰下賦存 17 煤，十二灰

31、下賦存 21 煤，但是不可采。底部以一層鋁質(zhì)泥巖與下伏本溪組地層分界，呈整合接觸。產(chǎn)狀：Neuropteris ovata 卵脈羊齒Taeniopteris 多脈帶羊齒Chonetes 石炭戟貝Lengula sp 燕海扇Schizodus sp 裂齒蛤Schwagerina 希瓦格蜓二迭系下統(tǒng)山西組（）11P為本區(qū)主要含煤地層之一，整合于太原組地層之上，全組厚 93185/113 m。本組地層屬過渡相沉積，含煤 15 層，其中 7 煤為本區(qū)主采煤層。9 煤不可采。下部偶含 5 煤或 6 煤。產(chǎn)狀：Pecopteris kativenosa 厚脈櫛羊齒Pecopteris arcuata 彎脈

32、櫛羊齒Sphenophyllum oblongifolium 長橢圓形楔葉Alethopteris ascendens 細(xì)脈座延羊齒Lingula sp 舌形貝Rhacopteris bertrandii 烈扇羊齒二迭系上統(tǒng)上石盒子組（）12P本區(qū)揭露殘留地層厚度 12175/101 m。上部由雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，間夾薄層灰綠、絳紫色砂巖，內(nèi)含大量鋁土質(zhì)和菱鐵質(zhì)鮞粒，下部由紫紅、灰綠色中粒砂巖為主，間夾雜色砂質(zhì)泥巖及蛋青色薄層鋁土質(zhì)泥巖、砂泥巖組成，底部為紫色或灰白色中粗粒含粒石英砂巖（奎山砂巖）與下伏下石盒子組地層呈整合接觸。侏羅白堊系（JK）本區(qū)內(nèi)揭露殘留地層最大厚度 509 m，平均

33、 290 m。上部由深灰、暗紫色泥巖、砂泥巖夾砂巖組成。下部由絳紫色、紫紅色砂泥巖、灰綠色細(xì)砂巖夾礫巖組成。底部常有一層較厚的絳紫色、紫紅色礫砂巖，礫石成份為石英巖、灰?guī)r等，中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁礫徑 16 mm，厚度變化大，局部相當(dāng)為砂泥巖或砂巖，與下伏地層呈不整合接觸。第四系（Q）為一套松散沉積物，由粘土、砂質(zhì)粘土、細(xì)中粗砂及砂礫層組成。與下伏各系地層呈不整合接觸，厚度 3080/70 m，其巖性特征：上部：上段由棕黃、棕灰色粉砂夾薄層粘土，砂質(zhì)粘土組成；下段由棕黃、灰綠色粘土夾細(xì)、中粗砂層組成，粘土中常含砂姜，厚約 38 m。中部：由灰白、灰綠、土黃色細(xì)中粗砂

34、夾灰褐色粘土，砂質(zhì)粘土組成，粘土中常含砂姜及鐵錳質(zhì)結(jié)核，厚約 14.8 m。下部：主要由灰白、灰綠及灰褐色粘土及鋁質(zhì)粘土組成，夾 25 層細(xì)中粗砂透鏡體，厚約 14.4 m。底部常有一層砂礫層，礫石成份為石英、灰?guī)r，粒徑 24 cm，滾圓良好，充填物為粘土及砂，厚約 2.8 m。構(gòu)造：張雙樓井田是一個(gè)完整的地質(zhì)構(gòu)造單元，為一傾向 NW，走向略有變化的單斜構(gòu)造，地層傾角一般在 712。井田內(nèi)自東向西發(fā)育的褶曲依次為：馮家向斜、后周田背斜。分述如下：1、馮家向斜：位于 67 勘探線，軸向 NE42，兩翼不對稱，東翼地層傾角12，西翼傾角 9.0，向斜往淺部仰起，往深部延展被 F1 斷層切割，經(jīng)三維

35、地震控制程度可靠。2、后周田背斜：位于 23 勘探線，軸向與馮家向斜平等，兩翼較對稱，地層傾角 8.8 左右，向斜往淺部仰起，往深部延展被 F1 斷層水平扭動往 W 偏移，經(jīng)三維地震控制程度可靠。3、斷層張雙樓井田隸屬于豐沛煤田，地質(zhì)構(gòu)造特征受區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動所控制，豐沛煤田構(gòu)造特征（模式）是在特定環(huán)境中，由不同時(shí)期、不同方向張力的相繼作用，造成他們即繼承又轉(zhuǎn)化，即斷陷又隆升的伸展構(gòu)造格局。F1 正斷層，走向近 EW向，傾向 NS，傾角 4560，落差 4060 m，延展 9800 m，西部落差較大 60 m，而東部落差較小 40 m，被 F1 斷層切割，控制可靠。巖漿巖侵入最高位為山西組 7 煤

36、，其巖柱主要為閃煌斑巖，閃長巖、安山巖等，其巖性、產(chǎn)狀、分布范圍及對煤層的影響以查明。1.2.3 井田的水文地質(zhì)特征井田的水文地質(zhì)特征張雙樓地區(qū)基巖含水層，包括煤系地層含水層和奧陶系灰?guī)r水層均有隱伏露頭，即為第四系地層直接覆蓋。雖然各含水層是來自大氣降水入滲，且第四系第一段砂巖層含水量較大，但第四系下部有一層厚達(dá) 14.4 m 的粘土隔水層段，底礫層多為砂泥質(zhì)充填，含水性小，故其頂部可視為弱水邊界。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 7 頁本地區(qū)地下水為一個(gè)四周隔水，頂部弱透水的相對封閉的水文地質(zhì)單元。區(qū)內(nèi)隨著礦井排水，各含水層水位持續(xù)下降，說明都在消耗靜儲量，單元內(nèi)部奧灰水作為水庫不

37、斷向煤系地層含水層補(bǔ)給。含水層：1、第四系砂巖或砂礫層空隙含水層。第四系為一套松散的沉積物，井田內(nèi)厚度 3080 m，平均 70 m，大體分為五段，包括三個(gè)含水層，一個(gè)弱透水層和一個(gè)隔水層組，從上至下依次為：(1) 第一段砂層空隙潛水含水層組（含）本段厚 619 m，平均為 17.6 m，主要由棕黃、棕灰色粉砂、粘土質(zhì)砂夾薄層粘土。砂質(zhì)粘土組成。據(jù)水文孔抽水試驗(yàn)資料，水質(zhì)為 HCO3K+Na 型，礦化度為 0.750.84 g/l，富水性中等，是當(dāng)?shù)鼐用裆畹闹饕础?2) 第二段粘土。砂質(zhì)粘土及砂層弱透水層組（透）本段厚 9.815.4 m，平均為 10.4 m，主要由黃褐色，棕褐色及灰綠

38、色粘土、砂質(zhì)粘土組成，常夾 26 層細(xì)砂，粘土質(zhì)砂，局部為中粗粒砂，砂層犬牙交錯(cuò)，總厚度為 14.9 m，平均為 3.3 m 約占本段厚度的 31.7%；本段可視為弱透水層組。(3) 第三段砂層孔隙承壓水層組（含）本段厚 1326.2 m，平均為 24.8 m，由灰白、灰綠、土黃色、中、粗砂及粘土質(zhì)砂夾薄層粘土、砂質(zhì)粘土組成，粘土總厚度 3.24.8 m，平均為 3.52 m，占本段厚度的 23.8%。據(jù)流量測井資料 k=2.106 m/d。本層水是目前張雙樓礦區(qū)的工業(yè)和生活水源。據(jù)水源井取水和水質(zhì)資料，出水量大于 60 m3/h。水質(zhì)類型為 SO4-K+Na。本層屬于富水性中等含水層組。(4

39、) 第四段粘土隔水層組（隔）本段厚度 12.716.3 m，平均 14.4 m，井田內(nèi)東薄西厚，總體上比較穩(wěn)定，主要灰白、灰綠及灰褐色粘土、砂質(zhì)粘土組成，局部夾 25 層砂層透鏡體。該層作為隔水層組，對控制上部 1 含、3 含垂直向下入滲補(bǔ)給 5 含起到了抑制作用。(5) 第五段砂礫層承壓含水層組（含）本段常稱作底礫層，厚 07.8 m，平均為 2.8 m，井田東部普遍發(fā)育，西部有大面積缺失。其上部以灰黃色含礫粗砂或粘土質(zhì)砂為主。下部以雜色砂礫為主，夾不穩(wěn)定薄層粘土，礫石成分主要為石英砂，粒徑 24 cm，滾圓良好，隙間充填物為粘土及砂，含量達(dá) 5060%。本層屬于中等含水層。2、二迭系砂巖裂

40、隙含水層二迭系地層包括上石盒子組（12175/101 m） 、下石盒子組(165247/220 m)、山西組(93185/112 m)，總厚度 433 m，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖加沙巖石組成。砂巖含水層據(jù)其厚度和富水情況主要由上石盒子組底部奎山砂巖、下石盒子組中部砂巖、下石盒子組底部分界砂巖，下部 7、9 煤頂砂巖含水層。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 8 頁(1) 第一段、上石盒子組底部奎山砂巖裂隙承壓水含水層厚 10.2241.7 m，平均為 21.63 m，分布廣泛。立井井筒揭露該層時(shí)用水量達(dá)126 m3/h，富水性中等。由于該含水層距離 7 煤較遠(yuǎn)，對井田煤層開采無直接充水影

41、響。(2) 第二段下石盒子組中部砂巖裂隙承壓含水層厚 1449.1 m，平均為 34.00 m。分布在 6 線以西。主井井筒揭露該層時(shí)用水量達(dá) 104 m3/h，富水性中等。該含水層對礦井煤層開采無直接影響。(3) 第三段下石盒子組底部分界砂巖裂隙承壓水層。厚 2.7626.60 m，平均為 11.06 m。分布在 7 線以西。主井接露時(shí)用最大涌水量 7080 m3/h，副井清理斜巷揭露時(shí)最大用水量 69.4 m3/h，富水性小。據(jù)水位觀測資料，-500 m 水平以上該含水層以呈半疏干狀態(tài)。3、山西組下部砂巖裂隙承壓含水層7 煤頂板砂巖含水層，厚度 1.2039.60 m，平均為 18.93

42、m，為 7 煤老頂或直接頂。據(jù)抽水試驗(yàn)資料 q=0.0026 L/(ms)，k=0.0014 m/d。綜合勘探和生產(chǎn)揭露情況分析，富水性屬小中等，水質(zhì)類型為 SO4-Ca(K+Na)型，礦化度為 3.1864.544 g/L。本層為開采 7 煤直接充水含水層。礦井的歷年涌水量的變化范圍為 20340 m3/h，水文地質(zhì)屬于簡單型，全井田最大涌水量為 340 m3/h，正常涌水量為 320 m3/h。1.3 煤層特征1.3.1 煤層埋藏條件煤層埋藏條件走向：東西走向。傾向：北偏西。傾角及其變化：712。煤層的露頭深度：-211 m。風(fēng)化帶深度：-218 m。1.3.2 煤層群的層數(shù)煤層群的層數(shù)本

43、區(qū)主要含煤地層為石炭二迭系，其中：石炭系太原組（C3t） 、二迭系山西組（P11） ，總厚度 272 m，含煤 16 層，平均累計(jì)厚度 9.30 m，含煤系數(shù) 3.40%。含主要可采煤層 1 層，平均總厚度 5.0 m。山西組：本組厚 113 m，含煤 15 層，平均累計(jì)厚度 6.63 m，含煤系數(shù)3.5%，含主要可采煤層 1 層，即 7 煤，平均總厚度 5.0 m。太原組：本組厚 159 m，含煤 9-11 層，平均累計(jì)厚度 3.70 m，含煤系數(shù) 3.3%，無可采煤層。1.3.3 煤層的圍巖性質(zhì)煤層的圍巖性質(zhì) 7 煤頂板多為泥巖、砂泥巖，底板多為灰色粉砂巖。煤層頂?shù)装寰唧w情況見表 1-1。

44、中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 9 頁表表 1-1 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表煤層頂?shù)装迩闆r一覽表頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度(m)特性描述基本頂細(xì)砂巖8.57淺灰淺灰白色，有厚脈櫛羊齒化石。直接頂砂泥巖4.55灰色，含長橢圓形楔葉化石。直接底砂泥巖4.19深灰色，含少量動物化石及黃鐵礦，偶夾鈣質(zhì)透鏡體?；镜准?xì)砂巖24.69灰白色，致密堅(jiān)硬，以石英長石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。1.3.4 煤的特征煤的特征本區(qū) 7 煤呈油脂半暗淡光澤，鱗片狀及厚薄不等的條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度IIIII，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆易碎，為光亮半暗型煤。7 煤容重測定值1.311.55，煤礦采用 1.42。煤質(zhì)穩(wěn)定，各主要指

45、標(biāo)變化很小，為中變質(zhì)程度的氣肥煤?？勺鳛殡娏?、船舶、鍋爐用煤及其它工業(yè)用煤，并且可作為良好的煉焦配煤。煤層具體特征見表 1-2、1-3、1-4、1-5。表表 1-2 煤層特征表煤層特征表煤 層 厚 度4.85.2 m，加權(quán)平均厚度為 5.0 m，為厚煤層煤 層 傾 角712，平均 8.9，為緩傾斜煤層煤層硬度系數(shù)f2.3表表 1-3 可采煤層元素分析統(tǒng)計(jì)表可采煤層元素分析統(tǒng)計(jì)表煤層煤種Cdaf(%)Hdaf(%)Ndaf(%)Odaf(%)7氣煤81.3984.8183.62(21)5.025.775.50(21)0.681.501.42(21)8.3411.599.53(21)表表 1-4

46、可采煤層煤芯煤樣工業(yè)分析成果表可采煤層煤芯煤樣工業(yè)分析成果表發(fā)熱量(MJ/kg)煤層Qb.adQgr.dQnet.d原 煤19.9031.0627.19(33)20.2432.0827.79(33)0.681.501.42(10)7精 煤29.3231.5530.82(6)30.7531.8530.68(6)29.0531.8330.46(6)表表 1-5 主要煤質(zhì)指標(biāo)分級一覽表主要煤質(zhì)指標(biāo)分級一覽表原煤灰分煤層精煤揮發(fā)份Ad熔融性原煤含硫原煤發(fā)熱量粘結(jié)性數(shù)碼738.15中灰高難溶特低中高中等44瓦斯：區(qū)內(nèi)先后共采集了 10 個(gè)瓦斯鉆孔，瓦斯含量測定成果見表 1-6 和表 1-中國礦業(yè)大學(xué) 2

47、008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 10 頁7。表表 1-6 可采煤層鉆孔瓦斯含量測定成果統(tǒng)計(jì)表可采煤層鉆孔瓦斯含量測定成果統(tǒng)計(jì)表煤層CH4(m3/g)C02(m3/g)N2(m3/g)C2H6(m3/g)備注70.10.1691.740.507(7)0.01表表 1-7 可采煤層鉆孔瓦斯自然成分統(tǒng)計(jì)表可采煤層鉆孔瓦斯自然成分統(tǒng)計(jì)表煤層CH4(%)C02(%)N2(%)C2H6(%)備注72.941.744.11(2)10.650.4526.21(8)44.2889.3572.75(8)0.05全礦井相對瓦斯涌出量 0.77 m3/(td)，絕對瓦斯涌出量 1.84 m3/min，按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定

48、，日產(chǎn)一噸煤瓦斯涌出量在 10 m3以下的礦井為低瓦斯礦井，本礦為低瓦斯礦井。煤塵：本區(qū)綜采，機(jī)掘的最大最小煤塵濃度和平均濃度為 337.8 mg/m3、136.8 mg/m3、189.4 mg/m3，煤塵爆炸性指數(shù)在 43%左右，均屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤層。煤的自燃傾向：區(qū)內(nèi)共采取 5 個(gè)煤層自燃傾向試驗(yàn)樣本，煤層自燃傾向試驗(yàn)成果見表 1-8。表表 1-8 煤層自燃傾向試驗(yàn)成果表煤層自燃傾向試驗(yàn)成果表煤層采樣點(diǎn)數(shù)T1T2T3T(1-3)煤的自燃傾向系數(shù)75336370346(5)327343332(5)319339327(5)94420(5)不易自燃井田內(nèi)煤層的自燃發(fā)火期一般為 36 個(gè)月，

49、為不易自燃煤層。地溫：井田內(nèi)在地面進(jìn)行了 10 個(gè)地質(zhì)鉆孔的測溫工作，其中近似穩(wěn)態(tài)測溫孔 2 個(gè)，其它均為簡易測溫孔。地溫梯度及相同深度巖溫對比見表 1-9。表表 1-9 地溫梯度及相同深度巖溫對比表地溫梯度及相同深度巖溫對比表深度-300 m 地溫()-500 m 地溫()-800 m 地溫()-1000 m 地溫()地溫梯度(/100 m)地溫率(m/)變化范圍21.823.524.025.727.429.129.631.32.252.8136.644.3平均23.024.828.130.81.1239.8中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 11 頁2 井田境界和儲量2.1 井田境

50、界2.1.1 井田范圍井田范圍東部邊界：云蓋山二礦；西部邊界：棗園礦業(yè)；南部邊界：云蓋山正斷層；北部邊界：云蓋山二礦。2.1.2 開采界限開采界限據(jù)生產(chǎn)礦井開采和鉆孔揭露資料，該礦區(qū)含煤地層為石炭二疊系，主要含煤地層厚約 700m，含煤 50 余層，煤層總厚約 10.77m。本區(qū)主要可采煤層為山西組二1煤層，礦井設(shè)計(jì)只針對二1煤層。開采上限：二1煤層以上無可采煤層。下部邊界：二1煤層以下無可采煤層。2.1.3 井田尺寸井田尺寸井田的走向最大長度為 6.68 km，最小長度為 6.62km，平均長度為 6.65km。井田傾斜方向的最大長度為 2.71 km，最小長度為 2.57 km，平均長度為

51、 2.64 km。煤層的傾角最大為 15，最小為 4，平均為 10。井田的水平面積按下式計(jì)算：S=HL （2-1）式中： S井田的水平面積，m2；H井田的平均水平寬度，m；L井田的平均走向長度，m。井田的水平面積為：S=6.652.64=17.56 (km2)井田賦存狀況示意圖如圖 2-1。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 12 頁 -800 -800 -750 -750 -700 -650 -600 -550 -500 -450 -400 -350 -300 -250 -700 -650 -600 -550 -500 -500 -450 -400 -350 -300 -750 -7

52、00 -650 -600 -550 -250 -300 -350 -400 -450 -500 -750 -700 -650 -600 -550 -500 -450 -400 -350I -800 -350 -400 -450 -500 -550 -600 -650 -700 -750 -800圖圖 2-12-1 井田賦存狀況圖井田賦存狀況圖中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 13 頁2.2 礦井工業(yè)儲量2.2.1 儲量計(jì)算基礎(chǔ)儲量計(jì)算基礎(chǔ)本次儲量計(jì)算是按照煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/0215-2002 要求的工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行資源儲量計(jì)算。1、最低可采厚度為 0.60 m。2、最高可采灰分不

53、大于 40%。3、最低發(fā)熱量不低于 17.0 mJ/kg。4、最高硫分不大于 3%。5、煤層容重：7 號煤層容重為 1.42 t/m3。2.2.2 井田地質(zhì)勘探井田地質(zhì)勘探井田南部鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類型為精查，北部的東半部分鉆孔分布均勻，為詳細(xì)勘探區(qū)，西半部鉆孔較少，為普查區(qū)。井田內(nèi)斷層南部以及斷層北部東大半部分屬 111b-1 級儲量，斷層附近及露頭附近屬 122b 級儲量，其它區(qū)域?yàn)?111b-2 級儲量。高級儲量占94.15%，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。7 號煤層最小可采厚度為 4.8 m，最大可采厚度為 5.2 m，平均 5.0 m。 。2.2.3 工業(yè)儲量計(jì)算工業(yè)儲量計(jì)算礦井主采

54、煤層為 7 號煤層，采用地質(zhì)塊段法來劃分儲量塊。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 11 個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲量，煤層總儲量即為各塊段儲量之和。塊段劃分如圖 2-2。各塊儲量計(jì)算見表 2-1。2.3 礦井可采儲量2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則安全煤柱留設(shè)原則1、工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；2、各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。巖層移動角為 75，表土層移動角為 40；3、維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地 20 m，其它 15 m；4、斷層煤柱寬度 50 m，井田境界煤柱寬度為 20

55、m；5、工業(yè)廣場煤柱：根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范第 5-22 條規(guī)定：工業(yè)廣場的面積為 0.81.1 平方公頃/10 萬 t。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 15 頁 -800 -800 -750 -750 -700 -650 -600 -550 -500 -450 -400 -350 -300 -250 -700 -650 -600 -550 -500 -500 -450 -400 -350 -300 -750 -700 -650 -600 -550 -250 -300 -350 -400 -450 -500 -750 -700 -650 -600 -550 -500 -450 -40

56、0 -350I -800 -350 -400 -450 -500 -550 -600 -650 -700 -750 -800k1k2k3k4k5k6k7k8k9k10k11圖圖 2-22-2 井田塊段劃分圖井田塊段劃分圖中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 16 頁表表 2-1 井田塊段儲量計(jì)算表井田塊段儲量計(jì)算表塊段標(biāo)號傾角()平均厚度(m)容重(t/m3)面積(m2)儲量(Mt)K144.01.433004898.64817.6213K274.01.432395815.17714.8099K3124.01.433671712.32026.7242K4154.01.433313494.

57、54028.1869K574.01.434342511.64026.8435K6154.01.43951540.2078.0945總面積17679972.5總儲量122.2803工業(yè)儲量：Zg=K1+K2+K3+K4+K5+K6 =122.2803(Mt)2.3.2 礦井永久保護(hù)煤柱損失量礦井永久保護(hù)煤柱損失量1、井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 20m 寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為 1.3599Mt。2、斷層保護(hù)煤柱斷層煤柱留設(shè) 50 m 寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：3.8445 Mt。3、工業(yè)廣場保護(hù)煤柱本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0.9Mt/a，取工業(yè)廣場的尺寸為 400 m500 m

58、的長方形。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為 8.9，其中心處埋藏深度為-450 m，該處表土層厚度為 70 m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按級保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為 15 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動角見表 2-2表表 2-2 巖層移動角巖層移動角廣場中心深度(m)煤層傾角()煤層厚度(m)沖積層厚度(m)()()()()-4508.95.07040757568中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 17 頁n-300-400-500-600-220-32mmnqkqkadcba(q)qkqkd(k)b(q)c(k)+38IIIIII-550-500-450-6

59、00-650I-III-II圖圖 2-3 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱工業(yè)廣場保護(hù)煤柱由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖 2-3 所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：S=(上寬+下寬)高/(2cos8.9) (2-2)=(1051+984)868/(2cos8.9)=0.893953 (km2)則工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱量為：Zi=SMR (2-3)式中：Zi工業(yè)廣場煤柱量，Mt；M煤層平均厚度，m；S工業(yè)廣場壓煤面，0.894 km2。Zi8939535.01.42=6.3471 (Mt)4、井筒保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。風(fēng)井布置在工業(yè)廣場

60、中心，煤柱損失為 0。 中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 18 頁表表 2-3 保護(hù)煤柱損失量保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類 型儲量(Mt)井田邊界保護(hù)煤柱7.6617斷層保護(hù)煤柱4.0033工業(yè)廣場保護(hù)煤柱6.3471井筒保護(hù)煤柱0合 計(jì)18.01212.3.3 礦井可采儲量礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可按下式計(jì)算：Zk=(Zg-P)C （2-4）式中：Zk礦井可采儲量，Mt；P保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt；C采區(qū)采出率，厚煤層不小于 0.75；中厚煤層不小于 0.8；薄煤層不小于 0.85；地方小煤礦不

61、小于 0.7。Zk =(226.6891-18.0121)0.75=156.5078 (Mt)礦井儲量匯總表見表 2-4。表表 2-4 礦井儲量匯總表礦井儲量匯總表工業(yè)儲量（Mt）煤層111b-1111b-2122b111b/（111b+122b）永久煤柱損失(Mt)設(shè)計(jì)開采損失（Mt）礦井設(shè)計(jì)儲量（Mt）設(shè)計(jì)可采儲量（Mt）7159.2654.1613.2794.15%18.0157.27207.49156.51中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 19 頁3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1 礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 d，

62、工作制度采用“三八制” ，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作 8 h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16 h。3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1 確定依據(jù)確定依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第 2.2.1 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1、資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。2、開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市） ，交通（鐵路、公路、水運(yùn)） ，用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)

63、模；否則應(yīng)縮小規(guī)模；3、國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；4、投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。3.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力張雙樓井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)氣肥煤，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。確定張雙樓礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1.8 Mt/a。3.2.3 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲量 Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 礦井服務(wù)年限

64、T 三者之間的關(guān)系為：T=Zk/(AK) （3-1）式中：T礦井服務(wù)年限，a；中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 20 頁Zk礦井可采儲量，Mt；A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt；K礦井儲量備用系數(shù)，取 1.3。則礦井服務(wù)年限為：T=156.51/(1.81.3)=66.9 (a)符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見表 3-1。第一水平工業(yè)儲量為 99.8383 Mt，所以第一水平服務(wù)年限 T1 為：T1=(99.84-11.96)0.75/(1.31.8)=28.2 (a)符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。表表 3-1 保護(hù)煤柱損失量保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類 型儲量（Mt）井田邊

65、界保護(hù)煤柱3.6075斷層保護(hù)煤柱2.0013工業(yè)廣場保護(hù)煤柱6.3471井筒保護(hù)煤柱0.0000合 計(jì)11.95603.2.4 井型校核井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核：1、煤層開采能力井田內(nèi) 7 煤平均厚度 5.0 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(chǎn)。2、輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(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)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主立井提升至地

66、面，運(yùn)輸能力大，自動化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。3、通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)，可以滿足通風(fēng)需要。4、礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 21 頁年限，滿足煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。中國礦業(yè)大學(xué) 2008 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第 22 頁4 井田開拓4.1 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。1、確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；2、合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3、布置大巷及井底車場；4、確定礦井開采程序，做好開采水平