許疃煤礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip

許疃煤礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,煤礦,2.4,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 任務(wù)書(shū) 任務(wù)下達(dá)日期：20XX年1月8日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期：20XX年3月12日 至 20XX年6月8日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：許疃煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 根據(jù)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱，本畢業(yè)設(shè)計(jì)分為一般部分、專題部分和翻譯部分，具體包括： 1、一般部分：許疃煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：礦井概況、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開(kāi)拓、首采區(qū)設(shè)計(jì)、采煤方法、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井運(yùn)輸提升等。 2、專題部分：煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用。 3、翻譯部分：完成近3-5年國(guó)外期刊上與采礦或煤礦安全有關(guān)的科技論文翻譯一篇，要求不少于3000字符。 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字：摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分為許疃煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)。許疃煤礦位于安徽省宿州，區(qū)內(nèi)交通十分便利。井田東西走向長(zhǎng)7.9km，南北傾向?qū)?~4km，井田面積約26.5km2。井田內(nèi)可采煤層共有2層，主采煤層為72煤。井田內(nèi)72煤傾角在8~17°之間，平均厚度3m。礦井工業(yè)儲(chǔ)量為349.66Mt，可采儲(chǔ)量為265.91Mt，設(shè)計(jì)服務(wù)年限72.14a，第一水平服務(wù)年限79.14a。礦井正常涌水量為600m3/h，最大涌水量為650m3/h。礦井相對(duì)瓦斯涌出量為22m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為12m3/min，屬高瓦斯礦井。煤層無(wú)自然發(fā)火傾向，但煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。 井田開(kāi)拓方式為立井單水平上下山開(kāi)拓。大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用防爆型蓄電池電機(jī)車牽引固定礦車運(yùn)料。主井采用兩對(duì)12t底卸式箕斗提煤，副井采用一對(duì)1.5t礦車雙層四車加寬罐籠運(yùn)送物料和升降人員。礦井通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)。 礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。兩班半生產(chǎn)，半班檢修。生產(chǎn)班每班完成3個(gè)采煤循環(huán)，檢修班完成2個(gè)采煤循環(huán)。循環(huán)進(jìn)尺為0.8m，日產(chǎn)量為6958t。 一般部分共包括10章：1、礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2、井田境界和儲(chǔ)量；3、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力；4、井田開(kāi)拓；5、準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置；6、采煤方法；7、井下運(yùn)輸；8、礦井提升；9、礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10、礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 專題部分題目是煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用。 翻譯部分主要內(nèi)容是電磁輻射的方法預(yù)測(cè)沖擊礦壓，其英文題目為： Calculation Of Electromagnetic Radiation Criterion For Rockburst Hazard For Ecast In Coal 關(guān)鍵詞：?jiǎn)嗡?；井田開(kāi)拓；中央并列式通風(fēng)；瓦斯抽采；電磁勘探 ABSTRACT This design consists of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general design is about a 2.4 Mt/a new underground mine design of XuTuan Coal Mine. XuTuan Coal Mine lies in the west of SuZhou City, AnHui province. The transportation in the mining area is very convenient. It’s about 7.9 km on the strike and 3~4 km on the dip, with the 26.5 km2 total area. There are 2 minable coal seam. The main aquifer coal seam is 72 coal seam with an average thickness of 3 m, and the dip of 72coal seam is 8~17°. The proved reserves of this coal mine are 349.66 Mt and the minable reserves are 265.91 Mt, with a mine life of 79.14 a. The normal mine inflow is 600 m3/h and the maximum mine inflow is 650 m3/h. The mine relative gas emission quantity is 22 m3/t, and the absolute gas emission quantity is 12m3/min. Thus, it is a high gas mine. The coal seam has no spontaneous combustion tendency, but the coal dust has explosion hazard. The mine is a single level in three shafts to develop. The central laneway uses Belt Conveyor to transit coal, and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway. The two main shaft to 12 t hoppers type skip carry coal, auxiliary shaft USES a pair of 1.5 t harvesters double four car transport materials and lift the cage widen personnel. The ventilation mode of this mine is center juxtapose form. The “three-eight” working system is used in the mine. It produces for 330 days a year. Two and a half class production, half class maintenance. ShengChanBan each class complete three coal circulation, maintenance class complete two mining cycle. Circulation footage for 0.8 m, daily output for 6958 t. This design includes ten chapters: 1. An outline of the mine field geology; 2. Boundary and the reserves of mine; 3. The service life and working system of mine; 4. Development engineering of coalfield; 5. The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Underground transportation of the mine; 8. The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10. The basic economic and technical norms of the designed mine. The topic of special subject parts is Coal gas extraction technology research and application Translation part is about The method of electromagnetic radiation forecast rock-burst. Its English title is “Hydraulic Sluiced Longwall Mining Without Supports”. Keywords：Single level; Development engineering of coalfield; Center juxtapose ventilation; Gas extraction; Electromagnetic exploration 目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.2井田地質(zhì)特征 2 1.3煤層特征 6 2 井田境界和儲(chǔ)量 9 2.1井田境界 9 2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 9 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 3.1礦井工作制度 14 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 4 井田開(kāi)拓 16 4.1井田開(kāi)拓基本問(wèn)題 16 4.2礦井基本巷道 24 5準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 31 5.1煤層地質(zhì)特征 31 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 31 5.3采區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 31 6采煤方法 31 6.1采煤工藝方式 31 6.2回采巷道布置 31 7井下運(yùn)輸 31 7.1概述 31 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 31 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選型 31 8礦井提升 31 8.1礦井提升的原始數(shù)據(jù)和條件 31 8.2主副井提升 31 9 礦井通風(fēng)及安全技術(shù) 31 9.1礦井概況、開(kāi)拓方式及開(kāi)拓方法 31 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 31 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 31 9.4礦井阻力計(jì)算 31 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 31 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 31 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 31 專題部分 煤礦瓦斯抽采技術(shù)研究及應(yīng)用 31 1 緒論 31 1.1引言 31 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31 1.3本文主要研究?jī)?nèi)容 31 2 礦井瓦斯運(yùn)移規(guī)律分析 31 2.1瓦斯在煤體中的賦存規(guī)律 31 2.2上履煤、巖層采后卸壓和采動(dòng)裂隙分布特征規(guī)律研究 31 2.3首采關(guān)鍵卸壓煤層瓦斯運(yùn)移規(guī)律 31 2.4卸壓瓦斯富集區(qū)分布規(guī)律 31 3 煤礦瓦斯抽放技術(shù) 31 3.1首采區(qū)煤與瓦斯共采抽采 31 3.2采空區(qū)瓦斯抽排抽放技術(shù) 31 4 礦井瓦斯抽采技術(shù)應(yīng)用研究 31 4.1礦井瓦斯抽采必要性及可行性 31 4.2瓦斯抽采方法的確定及應(yīng)用 31 5 主要結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 31 翻譯部分 英文原文 31 CALCULATION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION CRITERION FOR ROCKBURST HAZARD FORECAST IN COAL MINES 31 中文譯文 31 電磁輻射在煤礦沖擊地壓預(yù)測(cè)中的應(yīng)用 31 致謝 31  一 般 部 分 1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1 地理位置 許疃礦位于安徽省宿州市西南部，地處蒙城縣板橋鎮(zhèn)某鄉(xiāng)境內(nèi)。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°40′～116°45′，北緯33°21′～33°26′。 井田中心位置距東北方向的宿州市約37km，距西南方向的蒙城縣約28km。井田東部有宿州至蒙城公路；京滬鐵路、青阜鐵路及京九鐵路分別在井田外東、西部通過(guò)，青蘆支線聯(lián)接青阜鐵路，井田距青蘆支線上的任莊站9.3km。自京滬線宿縣車站至各城市的距離為：徐州75km，北京886km，南京271km，上海574km，如圖1-1。 圖1-1 礦井交通位置圖 1.1.2 地形、地貌 井田內(nèi)地勢(shì)平坦，北部略高于南部，海拔標(biāo)高在24.5～26.5m之間，一般為25.5m左右。 1.1.3 交通條件 本井田位于淮北平原，地形平坦，礦區(qū)鐵路專用線青蘆支線在井田北約9km通過(guò)，本礦井鐵路專用線在該支線的任莊站接軌，專用線長(zhǎng)度9.3km已投入運(yùn)營(yíng)。宿（州）蒙（城）公路在井田的東部邊界外通過(guò)，許（疃）趙（集）公路與其相連，本礦井進(jìn)場(chǎng)公路接自許（疃）趙（集）公路，長(zhǎng)度2.2km。故本礦井的交通運(yùn)輸較方便。 1.1.4 氣候、地震 本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，春秋季多東北風(fēng)，夏季多東～東南風(fēng)，冬季多北～西北風(fēng)。年平均風(fēng)速3m/s，最大風(fēng)速可達(dá)18m/s。年平均氣溫14.7℃，一月份最低可達(dá)-23.2℃，7月份最熱可達(dá)41℃。年平均降雨量為750～910mm，雨量集中在7、8兩個(gè)月。無(wú)霜期208～220天，凍結(jié)期一般在12月上旬至次年的2月中旬。 本區(qū)地震烈度為6度。 1.1.5 水文情況 井田南部外圍僅有一條可通木船的北淝河，自西北流向東南，至懷遠(yuǎn)縣流入淮河。一般水位低于地表。在井田北部外圍，有一條自西向東流的懈河；在井田內(nèi)有白馬河及躍進(jìn)河。 井田范圍內(nèi)地面農(nóng)灌溝渠較多，縱橫交錯(cuò)，主要有：白馬溝、玉亭溝、菜花溝、公益溝、雙村溝、綱要溝等，組成農(nóng)田排灌系統(tǒng)。 1.1.6 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 許疃礦地處平原，土地肥沃，農(nóng)作物生長(zhǎng)良好，產(chǎn)量較高，農(nóng)作物主要有小麥、玉米、大豆、棉花等。近幾年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展迅速，某鄉(xiāng)發(fā)展的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)有農(nóng)機(jī)廠、木器廠、面粉加工廠、瓶蓋廠等。 主要建筑材料供應(yīng)：鋼材、水泥、木材供應(yīng)充足；磚瓦主要由當(dāng)?shù)毓?yīng)；石料主要由符離集供應(yīng)；砂主要來(lái)源于嘉山縣及山東滕州市，建筑材料供應(yīng)渠道暢通。 1.1.7 水源、電源 井田內(nèi)新生界松散層第一、第三含水層上段埋藏深度淺，分布廣，水量豐富，水質(zhì)容易達(dá)到“飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”。礦井工業(yè)場(chǎng)地及居住區(qū)的生活、生產(chǎn)、消防用水取自新生界一、三含水層。井下用水水質(zhì)要求低于飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇用處理后的井下排水作為井下供水水源，水源充沛。 礦井電源取自南坪集變電站，工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)已建成一座35kv變電所，S11-10000/35主變兩臺(tái)，已使用9年，電源是可靠的。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 井田煤系地層 本井田煤系地層屬石炭系、二迭系。根據(jù)井田內(nèi)鉆孔揭露的地層，自老至新敘述如下： 1）奧陶系中下統(tǒng)老虎山-馬家溝組（O2L-O1M） 井田內(nèi)揭露最大厚度117.22m，巖性為灰色、深灰色中厚～厚層豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r及灰?guī)r，細(xì)晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，方解石自形程度高。 2）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 據(jù)706孔揭露，地層厚度133.49m，巖性由石灰?guī)r，碎屑巖和薄煤層組成。共含8層灰?guī)r，總厚6l.87m，占本組地層厚度的46.3%。上段一灰至六灰灰?guī)r總厚40.46m，占該段厚度的65%。下段含兩層灰?guī)r，總厚21.41m，占該段厚度的49%，含薄煤層，位于灰?guī)r下，不作為開(kāi)采對(duì)象。 3）二迭系下統(tǒng)山西組（P1S） 位于駱駝脖子砂巖底板至太原組一灰頂界之間，厚度95～130m，平均111m，由海陸交互相沉積的砂巖、砂泥巖互層、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10、11兩個(gè)煤層（組），其中101煤層在某斷層以北厚度穩(wěn)定，為可采煤層，在某斷層以南出現(xiàn)大面積沉積缺失。112煤層較薄，為局部可采煤層。 4）二迭系下統(tǒng)下石盒子組（P1XS） 位于K3砂巖底板至駱駝脖子砂巖底板之間，厚度220～260m，平均245m。由過(guò)渡相砂巖、砂泥巖互層、粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成。是本井田主要含煤地層，含4、5、7、8四個(gè)煤層（組），可采煤層為42、51、52、71、72、82六層。其中72、82煤層為本井田主采煤層。82煤層下的鋁質(zhì)泥巖為本區(qū)中部地層的重要標(biāo)志層。 5）二迭系上統(tǒng)上石盒子組（P2SS） 位于K3砂巖底板以上，井田內(nèi)揭露最大厚度644m。由過(guò)渡相～陸相砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含1、2、3三個(gè)煤層（組），32煤層為本井田主采煤層。K3砂巖為本區(qū)上部地層重要標(biāo)志層。 6）下第三系（E） 分布在井田南部及東南部，井田內(nèi)揭露最大厚度492.59m。巖性由紫紅色粉砂質(zhì)膠結(jié)的礫巖及磚紅色少量云母的粗砂和少量細(xì)礫組成。 7）上第三系上新統(tǒng)（N2） 地層厚度122～315m，平均厚度245m。底部以殘積坡物和洪積物為主，厚度0～63m，平均厚度20m，主要分布在71線以北。巖性為礫石、粘土礫石、砂礫、砂及粘土質(zhì)砂，夾薄層粘土、砂質(zhì)粘土及粘土夾礫石。 中下部以湖相沉積的灰綠色、綜紅色粘土和砂質(zhì)粘土為主。厚度85～185m，平均140m。厚度大，可塑性好，膨脹性強(qiáng)，是井田內(nèi)主要隔水層組。 中上部多河湖相沉積的棕黃色、淺紅色及灰白色細(xì)、中砂。頂部以綜黃色及灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土為主，粘土可塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定。 8）第四系（Q） 地層厚度64～116m，平均厚度90m左右。 更新統(tǒng)下部砂層與粘土或砂質(zhì)粘土呈互層狀，以河間階地沉積物為主，平均厚度37m左右。 更新統(tǒng)上部以土黃色、棕黃色粘土和砂質(zhì)粘土為主，平均厚度22m左右。 全新統(tǒng)平均厚度3lm左右。下部以細(xì)粉砂、粉砂為主。中部在垂深20～23m普遍含有一層厚l～2m的灰黑色富含腐植砂質(zhì)粘土。上部在垂深3～5m為砂質(zhì)粘土，富含鈣質(zhì)結(jié)核及錳鐵質(zhì)結(jié)核，為近代淮北平原的剝蝕面。近地表0.5m左右為褐黑色耕植土壤，在井田的西南部沉積有近代黃泛淤積的綜紅色粘土層，厚1m左右。 1.2.2 井田地質(zhì)構(gòu)造 區(qū)域構(gòu)造最主要、最突出的形象是新華夏構(gòu)造和淮陰弧形構(gòu)造。 該井田位于童亭背斜的南端，為走向南北，向東傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角北緩南陡8°～25°，一般為 8°～16°。 童亭背斜又位于淮陰弧形構(gòu)造的南部，背斜南端以板橋斷層與東西走向的固鎮(zhèn)-蒙城凸起相接。由于該井田所處的特定位置，其構(gòu)造成分必與區(qū)域構(gòu)造相對(duì)應(yīng)。 1）褶曲 邵于莊向斜位于井田東北界外，是五溝向斜的南延部分。 于大莊背斜在邵于莊向斜東部，與向斜連成一個(gè)完整的起伏狀態(tài)。 本井田內(nèi)，沿走向呈波狀起伏，有兩處較顯著： 一處在72～75線之間5煤露頭呈波狀起伏，與臨近煤層露頭的走向不一致。雖經(jīng)72-735、73-746、74-756孔查證，也未見(jiàn)斷層。另?yè)?jù)地震補(bǔ)勘資料，在73至76勘探線間，F(xiàn)6斷層的尾部，在72煤層中發(fā)現(xiàn)了DF10、DF11、F24、DF12、DF13、DF14、DF15等斷層。由于受斷層作用，該地段地層產(chǎn)狀發(fā)生較大變化．在DF11、F24斷層間呈現(xiàn)為反向的小褶曲。沿走向分別在70、72、74、76勘探線處形成小向斜，其間向背斜相互交替，小褶曲呈串珠狀十分發(fā)育。 另一處在65～66線淺部，該段地層沿走向發(fā)生強(qiáng)烈扭曲，呈明顯的向背斜形態(tài)，經(jīng)63～6615八個(gè)鉆孔及5條地震測(cè)線控制。它是受南北向的擠壓和某斷層的牽引作用所致。 2）斷層 根據(jù)某井田精查地質(zhì)報(bào)告，井田內(nèi)共查出斷層23條，其中正斷層11條，逆斷層12條。斷層落差大于100m的5條，斷層落差大于30m而小于100m的8條，斷層落差小于30m的10條。 從斷層組合關(guān)系看，屬于北東向的斷層有8條，是由東西向的壓應(yīng)力擠壓而成的壓性斷裂；屬于北西西～東西向的斷層有10條，由東西向壓應(yīng)力而形成的張扭性和壓扭性斷裂；于第三系時(shí)有繼承性活動(dòng)，如板橋斷層和某斷層等。屬于北西向的斷層有4條，全為張扭性斷裂。屬于北東東向的斷層只有F18一條，屬?gòu)埿詳嗔选? 根據(jù)國(guó)家能投計(jì)（1991）612號(hào)文件要求，為進(jìn)一步查明該礦井首采區(qū)的小構(gòu)造，淮北礦務(wù)局委托安徽省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)進(jìn)行地震補(bǔ)勘。補(bǔ)勘范圍為：北起某斷層，南至F11斷層，東以F5斷層為界，西至82煤層露頭，面積約35km2。 本次補(bǔ)勘全區(qū)共發(fā)現(xiàn)斷點(diǎn)169個(gè)，利用斷點(diǎn)134個(gè)，組合斷層28條（包括補(bǔ)勘前發(fā)現(xiàn)的10條斷層）。未能組合成斷層的孤立斷點(diǎn)35個(gè)，其落差均小于10m。28條斷層中，正斷層8條。控制可靠的斷層21條，較可靠的6條，控制不足斷層1條。本次補(bǔ)勘對(duì)以前發(fā)現(xiàn)的斷層進(jìn)行了進(jìn)一步控制，修改了F15、F5-1斷層，改變了F6斷層的組合方式，F(xiàn)9根據(jù)鉆探資料作為保留斷層處理，其余6條斷層與原來(lái)基本一致，新發(fā)現(xiàn)斷層18條。 從補(bǔ)勘結(jié)果來(lái)看，該區(qū)褶曲及斷裂構(gòu)造很發(fā)育，其特征及規(guī)律表現(xiàn)如下： （1）逆斷層發(fā)育，以壓性斷裂為主且落差大，正斷層少且落差小。 （2）斷層走向多數(shù)以北東向?yàn)橹鳎覂A向南東，如F5、F6、F15走向北西以某斷層和F11為代表。 （3）補(bǔ)勘區(qū)北部斷層相對(duì)較少，且表現(xiàn)為走向北西；南部斷層相對(duì)較為發(fā)育，且現(xiàn)為走向北東。 （4）煤層露頭淺部和-800m深部斷層較少，多數(shù)斷層分布于井田深度的中部地段。 （5）在地層產(chǎn)狀變化的地段是褶曲加小斷層。 根據(jù)精查勘探和地震補(bǔ)勘的結(jié)果，本井田為一走向南北、向東傾斜的單斜形態(tài)，煤系地層沿走向呈舒緩狀起伏，局部有伴生小斷層的褶曲。地層傾角北緩南陡。已發(fā)現(xiàn)35條斷層。未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。 本井田構(gòu)造復(fù)雜程度屬于第二類—中等構(gòu)造。 1.2.3 井田水文地質(zhì)特征 1）各含、隔水層特征 （1）本井田新生界松散層厚度292.84～368.10m，一般厚度320～340m，自北西向南東有逐漸增厚的趨勢(shì)。根據(jù)新生界松散層的鉆孔芯取電測(cè)井資料和巖相組合特征，自上而下劃分為四個(gè)含水層（組）和三個(gè)隔水層（組）。 其中第三隔水層（組），底板埋深292.40～354．20m，隔水層兩極厚度57.30～176.90m，一般厚度120m左右。中、上部以灰綠色、棕紅色粘土和砂質(zhì)粘土為主，質(zhì)純致密，可塑性好，膨脹性強(qiáng)；下部以粘士、砂質(zhì)粘土、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)粘土為主，夾2～3層砂。該隔水層（組）可塑性好，膨脹性強(qiáng)，厚度大，分布穩(wěn)定，隔水性能良好，能阻隔地表水及一、二、三含地下水與下部四含和基巖各含水層（段）地下水的水力聯(lián)系，是井田內(nèi)重要隔水層（組）。 第四含水層（組），底板埋深292.40～368.10m，含水層（組）厚度0～56.62m。一般厚度10～15m左右。北部古潛山和西部、南部構(gòu)造突起地段四含沉積缺失或沉積較薄，多為殘積、坡積物，其巖性為礫石、粘土礫石、粘土夾礫石、砂礫、粘土、砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土等。在西北部沿五溝向斜向東南，構(gòu)成了本井田天然進(jìn)水通道，四含地下水自北西流向南東，在井田西北谷口附近及延至井田北部偏東形成谷口洪沖積物，該區(qū)段四含沉積最大厚度為56.62m。巖性為礫石、粘土質(zhì)礫石、砂礫、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂，夾有粘土和砂質(zhì)粘土。 71線以北，據(jù)66-684孔及70-713孔抽水資料，q=0.105～0.282L/m?s，富水性中等。 71線以南至77線，據(jù)74-756孔抽水資料q=0.0005L/m?s，富水性弱。77線以南絕大部分缺失四含。 （2）新生界下第三系“紅層”含、隔水層（段），上段厚度150m左右，多為淺紅色砂質(zhì)泥質(zhì)礫巖，為含水層，835孔在深339.67m處，曾發(fā)生嚴(yán)重漏水。中段厚度280m左右，以磚紅色粉砂巖為主，隔水性良好。下段厚度約50～60m，多為紅色砂礫巖，鉆進(jìn)過(guò)程中未發(fā)生漏水，富水性較弱，在局部塊段直接覆蓋32、5、7煤層之上，對(duì)開(kāi)采可能有影響。 （3）二迭系主采煤層間大、隔水層（段），煤層巖層主要由砂巖、泥巖、粉砂巖、煤層組成。3煤頂板中細(xì)粒砂巖，裂隙較發(fā)育；3煤下60～90m的K3砂巖局部裂隙發(fā)育。據(jù)718孔和74-753孔對(duì)K3砂巖抽水資料，q=0.004～0.0062L/m?s，富水性弱。煤頂板中砂巖和底部細(xì)砂巖局部裂隙較發(fā)育，據(jù)7211孔 抽水資料q=0.025L/m?s，富水性弱。3～4煤層（組）間砂巖裂隙水以儲(chǔ)存量為主，補(bǔ)給水源不足。7～8煤頂、底板砂巖，局部裂隙較發(fā)育；據(jù)7015、68-672、73-746孔抽水資料，q=0.009～0.294L/m?s，富水性弱～中等。以儲(chǔ)存量為主，補(bǔ)給水源不足。10煤頂?shù)装迳皫r，據(jù)623孔抽水資料，q=0.0015L/m?s，富水性弱。以上各含水層間以及與四含、太灰之間均有隔水層（段）。 2）斷層的富水性及導(dǎo)水性 鉆探揭露的破碎帶充填物以泥巖、粉砂巖碎塊為主，砂巖碎塊次之，一般泥質(zhì)膠結(jié)。鉆孔揭露破碎帶，均未發(fā)生漏水。據(jù)65～663、7017、546和7216孔分別對(duì)某斷層、F5、F6和F7斷層抽水資料，q=0.0001～0.0093L/m?s，T＝0.0038～2.93m2/d，k＝0.0001～0.017m/d。地質(zhì)資料從斷層破碎帶巖性，簡(jiǎn)易水文和抽水試驗(yàn)資料，說(shuō)明斷層的富水性極弱，導(dǎo)水性差。根據(jù)生產(chǎn)礦井的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，回采引起巖層移動(dòng)，導(dǎo)致局部應(yīng)力重新分布，極易使斷層的導(dǎo)水性增強(qiáng)。未探明的地質(zhì)構(gòu)造，嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。因此，施工及生產(chǎn)過(guò)程中還應(yīng)從井下應(yīng)力變化以及開(kāi)采煤層引起的冒落裂隙帶的實(shí)際情況，分析斷層兩盤巖性．采取必要的防水安全措施。 3）礦井涌水量 礦井主要充水因素是煤系地層砂巖裂隙水。松散層底部含水層應(yīng)留設(shè)防水煤巖柱，其涌水量未計(jì)入礦井總涌水量?jī)?nèi)；巷道遇斷層引起太灰水的突水量未計(jì)入礦井總涌水量。全礦井合計(jì)正常排水量為550m3/h，最大排水量為650m3/h。 1.3 煤層特征 1.3.1 可采煤層賦存特征 二迭系煤系是本井田勘探對(duì)象，含10個(gè)煤層（組），自上而下編號(hào)為1、2、3、4、5、6、7、8、10、11煤層（組），含34層煤。其中可采煤層有：24、32、42、51、52、71、72、82、101、112共10層，煤層平均總厚15.79m。32、72、82煤層為主采煤層，平均總厚7.20 m。42、51、52、71煤層屬大部可采煤層。平均總厚4.56 m。24、101、112煤層屬局部可采煤層，平均總厚4.03m。24煤層平均厚0.72 m，離32煤層較遠(yuǎn)（平均115 m），112煤層平均厚度0.72m，離灰?guī)r近（平均22 m），精查地質(zhì)報(bào)告列為暫不利用煤層。井田內(nèi)可采煤層特征見(jiàn)表1-1。 井田可采煤層情況分述如下： 1）32煤層 距24煤層平均115m，煤厚0.22～4.27 m，平均2.22m。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，以一層薄夾矸為主，個(gè)別孔夾矸增厚而分叉成二層獨(dú)立煤層。該煤層為井田主采煤層，全區(qū)僅二個(gè)孔不可采，可采范圍占全區(qū)99.2%。煤層頂板以泥巖為主，次為粉砂巖和砂巖。屬較穩(wěn)定煤層。 2）42煤層 距32煤層平均104m，煤厚0～2.18m，平均0.91m。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸者為主。井田的南部和北部有成片不可采區(qū)，可采范圍占全區(qū)69.5%。煤層頂板以砂巖（南、北部）為主，次為泥巖和粉砂巖。屬較穩(wěn)定煤層。 3）51煤層 距42煤層平均78m，煤厚0～2.35m，平均1.19m。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般在頂部有薄層炭質(zhì)泥巖夾矸。中部、北部及南部靠近露頭區(qū)有成片不可采區(qū)?？刹煞秶既珔^(qū)73.1%。煤層頂板以泥巖為主，其次為粉砂巖和砂巖。屬較穩(wěn)定煤層。 4）52煤層 距51煤層平均7m，煤厚0～2.94m，平均0.77m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，南部有成片不可采區(qū)，其它為零星小塊不可采區(qū)，可采范圍占全區(qū)77.2%，煤層頂板以泥巖為主，次為粉砂巖和砂巖。屬較穩(wěn)定煤層。 5）71煤層 距52煤層平均58m，煤厚0～3.46m，平均l.69m。7煤組在分岔區(qū)為二層（71、72），東側(cè)合并為一層（72）。故71煤層僅位于井田北部和南部西側(cè)。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸及具一層夾矸者占絕大多數(shù)，西部露頭區(qū)有長(zhǎng)條狀不可采區(qū)，可采范圍占全區(qū)89.4%，煤層頂板以砂巖，泥巖為主。屬較穩(wěn)定煤層。 6）72煤層 距71煤層平均13m，煤厚0～7.82m，平均3.0m。分岔區(qū)煤層薄且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合并區(qū)煤層厚且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。露頭處有條帶狀不可采區(qū)，北部有片狀不可采區(qū)，可采范圍占全區(qū)81.6%。煤層頂板以砂巖為主，次為粉砂巖和泥巖。屬較穩(wěn)定煤層。 7）82煤層 距72煤層平均19m，煤厚0～15.14m，平均9.0m。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。當(dāng)煤層具簿夾矸時(shí)，一般為83與82煤層合并，當(dāng)夾矸增厚時(shí)則為分岔，導(dǎo)致83成為獨(dú)立煤層。合并后煤層厚具一層夾矸，反之則薄或無(wú)夾矸。83煤層不穩(wěn)定，常出現(xiàn)尖滅點(diǎn)，可采面積只有23%，在井田南部，82煤層有一條帶狀不可采區(qū)，可采范圍占全區(qū)93.5%。煤層頂板以砂巖為主，次為泥巖和粉砂巖，屬較穩(wěn)定煤層。 8）101煤層 只賦存于某斷層以北，距82煤層平均97m，煤厚0～5.26m，平均2.59m，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，有小片不可采區(qū)，可采范圍為75.8%。煤層頂板以砂巖、泥巖為主，局部為粉巖砂。某斷層以北可定為較穩(wěn)定煤層。但在某斷層以南由于沉降差異改變成煤環(huán)境而出現(xiàn)大面積缺失，從全井田衡量只能定為不穩(wěn)定煤層。 表1-1 可采煤層特征表 煤層名稱 兩極厚度 平均厚度 （m） 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定程度 煤層間距 （m） 32 0.22-4.27 2.22 含夾矸1～2層，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 - 42 0-2.18 0.91 無(wú)夾矸為主，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 104 51 0-2.35 1.19 頂部有薄夾矸，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 78 52 0-2.94 0.77 無(wú)夾矸層，簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 7 71 0-3.46 1.69 無(wú)夾矸及一層夾矸為主，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 58 72 0-7.82 3 無(wú)夾矸，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，主要可采 13 82 0-15.14 9 一層薄夾矸，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，主要可采 19 101 0-5.26 2.59 無(wú)夾矸，較簡(jiǎn)單 較穩(wěn)定，大部可采 97 1.3.2 煤質(zhì) 本井田以肥煤為主，1/3焦煤次之，伴少量氣煤和氣肥煤。 各煤精煤揮發(fā)分產(chǎn)率約為30～37.5%，膠質(zhì)層最大厚度多在20～30 mm之間，粘結(jié)性指數(shù)基本上都大于85%，屬中等揮發(fā)分為主的強(qiáng)粘結(jié)煤種。32煤屬高揮發(fā)分煤。 各煤的原煤灰分產(chǎn)率多在15～25%之間，中灰為主，并伴有少量低灰及富灰煤。 各煤含硫量一般都小于1.0%（42除外），磷含量多小于0.01%（僅72和82煤略大于0.01）。屬特低硫～低硫、特低磷～低磷為主的煤，同時(shí)亦伴少量中硫～富硫煤。 各煤的QfDT一般大于6400卡/g（2.7×107J/kg），51和52略低，但仍大于6000卡/g（25×107J/kg），都具有較高的熱值。 主要可采煤層的精煤回收率偏低，屬難洗選煤。 本井田之煤具有配煤煉焦、工業(yè)鍋爐燃燒和氣化等多種用途，但以配煤煉焦的優(yōu)勢(shì)最為明顯，亦可兼作其它用途。 1.3.3 煤層開(kāi)采技術(shù)條件 1）主采煤層頂?shù)装迩闆r （1）72煤層 72煤層直接頂為深灰色塊狀泥巖，局部為砂巖或炭質(zhì)泥巖，厚度0～14.65 m，平均厚度1.57 m，局部見(jiàn)0.3～0.66 m炭質(zhì)泥巖偽頂；老頂為中～細(xì)粒石英砂巖或砂質(zhì)泥巖，厚度0～16.20m，平均4.84 m；直接底板為灰～深灰色塊狀泥巖，厚0.73～3.31 m平均1.81 m；上距71煤0～19.16 m，下距82煤層9.25～22.87 m，平均15.31 m。 （2）82煤層 82煤層層直接頂為灰～深灰色細(xì)～粉砂質(zhì)或砂質(zhì)泥巖，厚度1.72～14.71 m，平均厚度8.61 m；老頂為粗～細(xì)粒砂巖或砂質(zhì)泥巖，厚度0.25～14.02 m，平均4.84 m；直接底板為灰～深灰色塊狀泥巖，厚0.74～5.79 m平均1.85 m，直接底下見(jiàn)一薄煤層或煤線（83煤層）；上距72煤9.25～22.87 m，平均15.31 m；下距鋁質(zhì)泥巖標(biāo)志層（K2）8.65～21.10 m，平均14.49 m。 2）瓦斯 本井田瓦斯樣瓦斯含量為0.05～10.08mL/g，只82煤層有一個(gè)樣沼氣含量大于10mL/g，其余皆少于10mL/g。在煤系剖面上，淺部低于深部，上部煤層（32）低于深部煤層（72、82）。在平面上，某斷層以北和76線（32煤層74線）以南低，中部區(qū)間為高。礦井相對(duì)瓦斯涌出量22m3/t，絕對(duì)瓦斯含量為12 m3/min，礦井屬于高瓦斯礦井。 3）煤層及煤的自燃 本井田各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)。本井田各煤層基本上都屬于有可能自燃發(fā)火—不自燃發(fā)火。 4）地溫 本井恒溫帶深度為30 m，溫度為16.4℃。平均地溫梯度26.7℃/100m，平均增溫率為37.29m/℃。本井田屬于基底凹陷型的以地溫正常為背景的水溫和巖溫平衡基地的一級(jí)高溫區(qū)，局部為二級(jí)高溫區(qū) 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范圍 某井田境界為：北以 F7斷層為界；南以板橋斷層為界；淺部以石炭系第一層石灰?guī)r頂界面為界；深部某斷層以南以32煤層-800 m水平地面投影線、某斷層以北以F5斷層為界。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°40′～116°45′，北緯33°21′～33°26′。 2.1.2 開(kāi)采界限 井田含10個(gè)煤層（組），自上而下編號(hào)為1、2、3、4、5、6、7、8、10、11煤層（組），含34層煤。其中可采煤層有：24、32、42、51、52、71、72、82、101、112共10層， 72、82煤層為主采煤層，平均總厚7.20 m。42、51、52、71煤層屬大部可采煤層。24、101、112煤層屬局部可采煤層，精查地質(zhì)報(bào)告列為暫不利用煤層。 2.1.3 井田尺寸 井田東西走向長(zhǎng)7.91 km，南北傾向?qū)捚骄鶠?.5 km，井田面積約26.53 km2。 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算； 2）根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》規(guī)定：煤層最低可采厚度為0.70m，原煤灰分≤40%； 3）依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井，硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量； 4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.05 m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度； 5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層賦存較穩(wěn)定，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 本礦井主采煤層為72、82煤，采用地質(zhì)塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。 地質(zhì)塊段法就是根據(jù)煤層傾角和厚度大體一致的原則，將井田劃分為若干塊段，在圈定的塊段范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。本井田劃分為8個(gè)儲(chǔ)量塊，分塊情況如圖2-1所示。 圖2-2 塊段劃分示意圖 1）礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由下式計(jì)算： (2-1) 式中：Zz—礦井地質(zhì)資源量，Mt； mi—第i塊段煤層平均厚度，m； Si—第i塊段煤層平面面積，m2； γ—煤的密度，1.41t/m3； Ai—第i塊段煤層的平均傾角，°。 將各參數(shù)代入式2-1，可得表2-1。故礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量為：356.8Mt。 表2-1 井田塊段儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層 塊號(hào) 平均傾角 /° 平面面積 /m2 煤層平均厚度 /m 密度 /t?m-3 儲(chǔ)量 /Mt 總儲(chǔ)量 /Mt 7﹟ 1 9.1 1390873.94 3.0 1.41 89.2 356.8 2 9.5 2177490.09 3.0 1.41 3 6.8 2350968.89 3.0 1.41 4 12.5 3215466.19 3.0 1.41 5 17.2 2439433.24 3.0 1.41 6 11.2 3147684.02 3.0 1.41 7 13.3 3652652.54 3.0 1.41 8 14.4 2221957.85 3.0 1.41 8﹟ 1 9.1 1390873.94 9.0 1.41 267.6 2 9.5 2177490.09 9.0 1.41 3 6.8 2350968.89 9.0 1.41 4 12.5 3215466.19 9.0 1.41 5 17.2 2439433.24 9.0 1.41 6 11.2 3147684.02 9.0 1.41 7 13.3 3652652.54 9.0 1.41 8 14.4 2221957.85 9.0 1.41 2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： （2-2） 式中 ——礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； ——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——推斷的資源量； ——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井， 值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井， 取0.7。該式取0.8。 149.86（Mt） 74.93（Mt） 64.22（Mt） 32.11（Mt） 28.54（Mt） 因此將各數(shù)代入式2-2得： 349.66（Mt） 2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算： 式中 ——礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 ——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的3%算。 則：=349.66- 349.66×0.03=339.17（Mt） 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 式中 ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； ——工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的2%算； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%。此處取0.8。 則：=(339.17-339.17×2%)×0.80=265.91（Mt） 2.2.4 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見(jiàn)表2-3。第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場(chǎng)的面積為0.8-1.1平方公頃/10萬(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為600m×400m的長(zhǎng)方形。煤層的平均傾角為11°，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中上部，其中心處埋藏深度為-650m，該處表土層厚度為90m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-4。 表2-3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 井 型（萬(wàn)t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t） 240及以上 1.0 120-180 1.2 45-90 1.5 9-30 1.8 表2-4 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度/m 煤層傾角/° 煤層厚度/m 表土層厚度/m φ/° δ/° γ/° β/° -600 11° 3、9 90 45 75 75 63 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸 由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： 由于兩層煤，需算兩個(gè)保護(hù)煤柱。由CAD量的兩個(gè)梯形的面積分別是：1091956.31m2和1113257.14 m2 S7煤=1091956.31/cos11°=1112394.23m2 S8煤=1113257.14/cos11°=1134093.63m2 則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： Z工=S×M×R 式中： Z工----工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)噸； S ----工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，㎡； M ----煤層厚度，7煤3 m，8煤9m； R ----煤的容重, 1.41t/m3。 則： Z7煤=1112394.23×3×1.41×10-4 =470.54(萬(wàn)噸) Z8煤=1134093.63×9×1.41×10-4 =1439.16(萬(wàn)噸) Z工=470.54+1439.16=1909.2(萬(wàn)噸) 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》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班半生產(chǎn)，半班檢修），每日三班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。 3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部無(wú)較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)噸/年。 2.井型校核 下面通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。 （1）礦井開(kāi)采能力校核 許疃礦7、8煤層均為中厚、厚煤層，煤層平均傾角為11°，地質(zhì)構(gòu)造為單斜構(gòu)造，地層傾角一般 8～16°，構(gòu)造復(fù)雜程度中等賦存較穩(wěn)定，儲(chǔ)量較豐富，開(kāi)采技術(shù)較簡(jiǎn)單，考慮到礦井的儲(chǔ)量可以布置一個(gè)綜采工作面可以滿足礦井的設(shè)計(jì)能力。 （2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升容器為一對(duì)12噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問(wèn)題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車場(chǎng)調(diào)車方便，通過(guò)能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 本礦井煤塵具有爆炸性危險(xiǎn)，井田水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。煤層瓦斯含量0.05～10.08ml／g，各煤層部屬于可能自燃發(fā)火到不自燃發(fā)火煤層，井田地溫正常，礦井通風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè)風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。 （4）儲(chǔ)量條件校核 井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。 礦井服務(wù)年限的公式為： T=Zk/(A×K) （3-1） 其中：T ---礦井的服務(wù)年限，年； Zk----礦井的可采儲(chǔ)量，265.91Mt； A ----礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 240萬(wàn)噸/年； K ----礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。 則： T=265.91×100/（240×1.4） =79.14（年） 既本礦井的開(kāi)采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。 注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。 5）第一水平服務(wù)年限校核 由本設(shè)計(jì)第四章井田開(kāi)拓可知，礦井是單水平上下山開(kāi)采，水平在-650m，水平服務(wù)年限即為全礦井服務(wù)年限，為79.14年。 即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。 表3-1 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn)t/a） 礦井設(shè)計(jì)年限（a） 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 25°-45° >45° 600及以上 70 35 300-500 60 30 120-240 50 25 20 15 45-90 40 20 15 15 4 井田開(kāi)拓 4.1 井田開(kāi)拓基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)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(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些開(kāi)拓巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)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(chǎng)地的位置； 2）合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； 3）布置大巷及井底車場(chǎng)； 4）確定礦井開(kāi)采順序，做好開(kāi)采水平的接替； 5）進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； 6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 1）貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 2）合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 3）合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 4.1.1 確定井筒（硐）形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 1）井筒（硐）形式的確定 井筒（硐）形式是井田開(kāi)拓方式中最重要的指標(biāo)，井筒（硐）形式一般有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 各形式井筒（硐）的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件如下： （1）平硐開(kāi)拓運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單；井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用；施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期；煤炭損失少。但平硐開(kāi)拓受地形埋藏條件限制，只適用于地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且有便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 （2）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、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，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。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，提升深度有限，輔助提升能力?。煌L(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 （3）立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有