采礦畢業(yè)設計論文3

1、<p>　　螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁

2、羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆

3、羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來，煤炭行業(yè)的發(fā)展勢頭一直很好，越來越多的人力和資金投入到了煤礦的建設和生產(chǎn)中。本設計就是在這樣的的前提下對河南集團鶴壁六礦進行實地考察和實習后，經(jīng)過認真而

4、詳細的分析，計算后撰寫的。</p><p>　　本設計的井田面積為11.4萬平方千米，年產(chǎn)量120萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層平均傾斜角度為20°，平均煤厚7.5m，整體地質條件比較簡單，在井田范圍中部有斷層發(fā)育，礦井瓦斯和二氧化碳含量相對不高，涌水量也不大。根據(jù)實際的地質資料情況主要對礦井開拓方式、準備方式和采煤方法進行了初步設計，該礦井設計采用立井兩水平的開拓方式，綜合機械化放頂煤回采工藝，走

5、向長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用對角式通風，井底車場為刀把式環(huán)行車場，并對礦井運輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風等各個生產(chǎn)系統(tǒng)進行設備選型計算。設計時根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件，盡可能采用先進的開采技術和設備，以及對礦井安全技術措施和環(huán)境保護提出要求，完成整個礦井的初步設計。礦井全部實現(xiàn)機械化，采用先進技術和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。</p>&l

6、t;p>　　關鍵詞： 立井　 采區(qū)式　走向長壁 放頂煤</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, the coal industry has gooddevelopment momentum, then more and more human and financial resources i

7、nto the mine's construction and production. This design is the premise of this group of Henan Hebi Coal Mine six field visits and internship after careful and detailed analysis, written by calculation.</p><

8、;p>　　The design of the mine covers an area of 114,000 sq km, annual output of 1,200,000 tons. Occurrence within the coal mine is relatively stable, the average tilt angle of coal seam 20 °, the average coal thick

9、ness 7.5m, the overall relatively simple geological conditions in the mine development of the scope of central fault, mine gas and relatively low carbon dioxide, water, not Chung . Geological data in accordance with the

10、actual situation of the main ways to develop the mine, mining methods and</p><p>　　Key word: The vertical shaft picks the area type to move towards the long wall Puts goes against the coal.</p>

11、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計是據(jù)在河南煤化集團鶴壁六礦進行的畢業(yè)實習中所收集的礦井生產(chǎn)圖紙和資料，并作了一些改動以后，對礦井進行的初步設計。</p><p>　　采礦工程畢業(yè)設計是采礦工程專業(yè)全部教學進程中的最后一個環(huán)節(jié)。作為對大學生在學校的最后一次綜合性的知識技能考查，它主要是考查學生這兩年來對基礎知識及其專業(yè)知識

12、的掌握情況，使學生學會自我思考、自行設計。在設計過程中，把所學的理論知識與實踐經(jīng)驗綜合起來應用。這樣達到了對理論知識“溫故而知新“的作用，同時也學到了一些實際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗。</p><p>　　設計的過程就是一個不斷認識和學習的過程。在本次設計過程中，認真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實可行高產(chǎn)高效的先進

13、技術與工藝，力爭自己的設計成果達到較高水平。</p><p>　　本設計以《實踐教學大綱及指導書》為依據(jù)，嚴格按照《安全規(guī)程》的要求，采用工程技術語言，對礦井的開拓、準備、運輸、提升、排水、通風等各個生產(chǎn)系統(tǒng)進行了初步設計。由于時間關系和設計者水平有限，設計中失誤之處在所難免，敬請審閱老師給予批評指正！</p><p><b>　　目 錄</b></p>

14、<p>　　1 礦井概況及井田地質特征1</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.2井田地質特征3</p><p>　　1.3煤層及煤質13</p><p>　　1.3.1煤層13</p><p>　　1.4井田勘探程度16<

15、/p><p>　　2礦井儲量、年產(chǎn)量及服務年限18</p><p>　　2.1井田境界18</p><p>　　2.2 井田儲量18</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務年限23</p><p><b>　　3井田開拓25</b></p><p><b&

16、gt;　　3.1概述25</b></p><p>　　3.2井田開拓26</p><p>　　3.3 井筒特征32</p><p>　　3.4井底車場37</p><p>　　3.6確定井底車場主要巷道斷面及硐室位置45</p><p>　　3.7開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置49</p

17、><p>　　3.8井巷工程量和建井工期52</p><p><b>　　4 采煤方法55</b></p><p>　　4.1 采煤方法的選擇55</p><p>　　4.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)55</p><p>　　4.3 回采工藝設計64</p><p>

18、　　5 礦井運輸、提升及排水69</p><p>　　5.1礦井運輸69</p><p>　　5.2運輸設備的選型計算70</p><p>　　5.3 礦井提升85</p><p>　　5.4　礦井排水99</p><p>　　6 礦井通風與安全技術措施111</p><p>　

19、　6.1 礦井通風系統(tǒng)的選擇111</p><p>　　6.2 風量計算及風量分配114</p><p>　　6.3 礦井通風阻力計算120</p><p>　　6.4扇風機的選型124</p><p>　　6.5礦井安全技術措施127</p><p>　　7 礦山環(huán)保132</p>&l

20、t;p>　　7.2 礦山污染源的防治133</p><p>　　7.3 地表塌陷及生態(tài)保護措施135</p><p><b>　　結 論137</b></p><p><b>　　致 謝139</b></p><p><b>　　參考文獻140</b><

21、;/p><p>　　1 礦井概況及井田地質特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1地理位置與交通</p><p>　　本礦區(qū)位于鶴壁市東，與市區(qū)緊鄰，南與八礦相接，西北與五礦、三礦相鄰，隸屬鶴壁市鹿樓和石林鄉(xiāng)。東經(jīng)為114°10′37″～114°13′28

22、″，北緯35°52′49″～35°58′23″。</p><p>　　煤礦東距京廣鐵路17Km，北距安陽～李珍鐵路20Km，鶴壁～湯陰鐵路與京廣鐵路相接，鶴壁至安陽、湯陰均有公路相通，交通便利（圖1-1-1）。</p><p>　　圖1-1-1 鶴壁六礦交通位置示意圖</p><p>　　1.1.2地形地貌及水系</p><

23、p>　　本區(qū)為丘陵地貌，地勢北西高、南東低，地面標高126.50～227.70m。</p><p>　　本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，湯河為區(qū)內(nèi)唯一季節(jié)性河流，其發(fā)源于鶴壁市西中窯頭附近，經(jīng)本區(qū)南部、湯陰縣城、在內(nèi)黃縣境內(nèi)注入衛(wèi)河，流量0.3～0.4m3/s,最大洪水流量1280m3（1980年8月），最高洪水水位140m左右。</p><p>　　煤礦西部大湖村汪流澗一線有三處面積不大的

24、地表水體，其中兩處為小坑塘，另一處為汪流澗水庫，面積僅為0.04Km2。本區(qū)深部邊界外約2Km2的溫家溝水庫面積約0.1Km2，最大庫容104萬m3，主要用于攔洪灌溉。</p><p><b>　　1.1.3氣象</b></p><p>　　本區(qū)屬北溫帶大陸性干旱型季風氣候，年平均氣溫最高15.3℃（1963年），最低13.1℃（1964年），一般14.5℃。氣溫極值

25、最高42.3℃（1967年6月4日），最低-15.5℃（1967年1月15日）。</p><p>　　據(jù)鶴壁市氣象局1988年至1999年氣象資料，年降水量371.88～825.71mm，平均635.26mm，年蒸發(fā)量1637.4～2016.6mm，平均1711.25mm，年平均相對濕度為60.43%。</p><p>　　據(jù)歷年統(tǒng)計資料，8月至來年2月多為北風，最大風速23m/s，3月至

26、7月多為南風，最大風速14m/s。</p><p><b>　　1.1.4地震</b></p><p>　　據(jù)華北地區(qū)地震目錄記載，近600年來，波及本區(qū)烈度達Ⅸ級以上的地震有20余次。詳見表1-1。</p><p><b>　　1.2井田地質特征</b></p><p><b>　　1.

27、2.1地層</b></p><p>　　本礦位于華北地層區(qū)豫北分區(qū)太行山小區(qū)。區(qū)內(nèi)地層自老到新發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組、新第三系鶴壁組、第四系。其中太原組、山西組和上、下石盒子組為含煤地層，太原組和山西組為主要含煤地層。附有井田綜合柱狀圖1-2。</p><p>　?、?奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）<

28、/p><p>　　本組為含煤地層沉積基底，由灰色～青灰色厚層～巨厚層狀石灰?guī)r組成，結構致密，含燧石，具溶蝕現(xiàn)象，縫合線發(fā)育，裂隙內(nèi)充填方解石脈。厚度大于100m。</p><p><b>　　② 石炭系（C）</b></p><p>　　a. 本溪組（C2b）</p><p>　　為灰色深灰色泥巖、沙質泥巖、鋁質泥巖，含鮞粒

29、及黃鐵礦結核。間夾粉砂巖、細粒砂巖和不穩(wěn)定一0煤層。本組厚26.35～58.25m，平均厚33.16m。與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。</p><p>　　b. 太原組（C3t）</p><p>　　主要由石灰?guī)r、深灰色泥巖、沙質泥巖、粉砂巖和薄煤層等組成，局部夾有細粒砂巖和炭質泥巖。本組厚93.51135.67m，平均厚121.83m。與下伏本溪組整合接觸。根據(jù)其巖性組合，本組可分為下部

30、石灰?guī)r段，中部砂泥巖段和上部石灰?guī)r段。</p><p>　　上段由深灰～灰色、黑灰色泥巖、沙質泥巖石灰?guī)r及一8、一9煤層組成，局部夾細粒砂巖和粉砂巖。共含石灰?guī)r3層（L7、L8、L9），石灰?guī)r中含大量蜓科動物化石，具黃鐵礦結核及燧石團塊。其中L8石灰?guī)r厚度大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)標志層之一。該段厚35.18～49.20m，平均厚42.34m。</p><p>　　中部由深灰色～黑灰色泥巖、沙質

31、泥巖、薄層狀粉砂中粒砂巖、石灰?guī)r、煤層等組成。含不穩(wěn)定石灰?guī)r三層（L62、L61、L5、）和六層不穩(wěn)定煤（一72、一71、一62、一61、一52、一51煤）。該段厚30.21m，平均厚43.69m。</p><p>　　下段由深灰色～黑灰色泥巖、沙質泥巖、中厚層狀石灰?guī)r、煤層等組成。夾薄層粉砂巖和細粒砂巖。含石灰?guī)r四層（L4、L3、L2、L1），石灰?guī)r中含蜓科及蜿足類動物化石及燧石團塊，其中L石灰?guī)r厚度大，層位穩(wěn)

32、定，為全區(qū)標志層之一。含煤37層，其中一11煤層厚0～2.00m，平均厚1.35m，屬大部可采煤層，一22煤層厚0～1.07m，平均厚0.72m，屬局部可采煤層，其余煤層均不可采。該段厚28.12～40.36m,平均厚35.80m。</p><p><b>　?、?二疊系（P）</b></p><p>　　a. 山西組（P1sh）</p><p&g

33、t;　　上部為灰～深灰色泥巖、沙質泥巖和鮞狀鋁質泥巖，含植物化石碎片夾砂巖薄層；中部為深灰～灰黑色泥巖，沙質泥巖、煤層及中～細粒砂巖組成；下部為深灰色泥巖、沙質泥巖、粉砂巖和中細粒砂巖和煤層組成。本組發(fā)育煤層有二3、二2、二1和二0煤層，其中二1煤層為全區(qū)普遍可采的厚煤層。本組厚76.38～146.66m，平均112.10m。與下伏太原組呈整合接觸。</p><p>　　b. 下石盒子組（P1x）</p&g

34、t;<p>　　本組地層由灰、淺灰、灰綠色泥巖、沙質泥巖為主，局部具紫斑，產(chǎn)植物化石碎片。中夾灰、灰綠～灰白色中粗粒石英砂巖。本組厚208.19～342.56m，平均269.49m。</p><p>　　第一巖性段：為灰紫、灰綠、灰色泥巖、沙質泥巖，局部含鋁質較高，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中部夾灰綠～灰白色中粗粒石英砂巖，具斜層理。平均厚94.06m。</p><p&g

35、t;　　第二巖性段：為灰綠～灰白色中粒石英砂巖，成分主要為石英、次為少量硅質巖屑，分選中等，呈次棱角狀，含泥巖包裹體，具波狀層理，硅泥質膠結。底部含細礫。平均厚10.50m。</p><p>　　第三巖性段：為灰、紫灰、灰綠色泥巖及沙質泥巖，含鋁質，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中部夾灰綠～灰白色中細粒石英砂巖，底部含礫石，具斜層理。平均厚73.01m。</p><p>　　第四巖性段

36、：為淺灰～青灰色中細粒石英砂巖，含少量巖屑及長石，分選中等，次棱角狀，具斜層理。含泥巖包裹體，孔隙式硅泥質膠結。層面含炭質。平均厚6.50m。</p><p>　　第五巖性段：為灰色、青灰色、泥巖及沙質泥巖，含鋁質，具紫斑及菱鐵質鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中夾2～3層青灰色、灰綠色中細粒長石石英砂巖，具斜層理。平均厚71.52m。</p><p>　　第六巖性段：為淺灰色鋁土質泥巖，致密塊

37、狀，呈蠟狀色澤，局部具紫斑，中下部夾菱鐵質鮞粒及豆狀結核。具鏡檢資料，有凝灰?guī)r和火山碎屑巖巖屑，俗稱A層鋁土。平均厚4.81m。</p><p>　　第七巖性段：為淺灰～灰色泥巖，局部為深灰色，含鋁質，盛產(chǎn)植物化石碎片。層面含炭質，夾薄層細粒長石石英砂巖。平均厚4.49m。</p><p>　　第八巖性段：為綠灰淺灰色，中細粒石英砂巖，含少量燧石和深灰色泥巖包裹體，上部為粉砂巖，底部為礫巖

38、，具沖涮面，硅泥質膠結，呈交錯層理。稱砂鍋窯砂巖，是與下伏山西組分界之礫巖。平均厚4.60m。</p><p>　　c. 上石盒子組（P2s）</p><p>　　巖性主要為灰、灰綠色，局部夾灰紫色泥巖、沙質泥巖，灰色中粒砂巖。底部田家溝砂巖為灰綠～灰白色中厚層狀中粒石英砂巖，底部含礫巖，礫徑23mm，具泥巖包裹體及交錯層理，分選性差，硅質交接。視電阻率曲線呈高祖反映，為一良好分界標志層。

39、該組平均厚268.71m，與下伏石盒子組整合接觸。</p><p>　　d. 石千峰組（P2sh）</p><p>　　本組平均厚338.56m。與下伏上石盒子組整合接觸。根據(jù)巖性沉積特征分為四段，自上而下為：</p><p>　　一段：為灰綠、淺灰～灰白色、中細粒長石巖屑砂巖和中細粒長石巖屑雜砂巖，由23個分層組成，成分主要為石英、次為肉紅色長石和暗色巖屑，分選較

40、差，次棱角狀，接觸式鈣泥質膠結。底部顆粒較粗，含石英礫巖，局部為礫巖。含泥質包裹體。間雜暗紫色、灰綠色泥巖、沙質泥巖。該組砂巖厚84.16m，為一良好標志層，俗稱平頂山砂巖。</p><p>　　二段：為紫紅、灰綠、暗紫色泥巖及沙質泥巖，含鈣質及少量鋁土質，局部夾薄層細粒砂巖。</p><p>　　三段：為紫紅～紫灰色中細粒石英砂巖，含少量白云母片，硅泥質膠結。具交錯層理，分選性好、含泥巖

41、包裹體及礫石，礫徑為3～10mm。間夾紫紅、灰綠色泥巖及沙質泥巖。</p><p>　　四段：為紫紅色細粒砂巖、粉砂巖，主要成分為石英、次為長石和暗色巖屑，含泥質包裹體，具波狀層理，鈣泥質膠結。間夾薄層砂質泥巖。本段中下部有數(shù)層同生礫巖，礫徑2～10mm。</p><p>　　④ 新第三系上統(tǒng)鶴壁組（N2h1）</p><p>　　上部為褐黃、棕黃、淺棕色粘土，下部

42、為粘土夾礫石，局部夾薄層礫石層。本系厚75～260m，平均155.00m。與下伏基巖呈角度不整合接觸。</p><p><b>　?、?第四系（Q）</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)為第四系廣泛覆蓋，巖性主要為褐黃色黃土，下部為礫石層。本系厚2.50～34.00m，平均16m。與下伏第三層呈角度不整合接觸。</p><p>　　地層綜合柱狀圖見

43、圖1-2-1。 </p><p>　　圖1-2-1 地層綜合柱狀圖</p><p><b>　　1.2.2構造</b></p><p><b>　?、?區(qū)域構造</b></p><p>　　鶴壁煤田位于華北古板塊南緣，太行構造區(qū)西部太行斷隆帶，構造形跡以斷裂為主，伴有發(fā)育烈度不同的褶皺，并有巖漿巖

44、侵入煤層及噴出巖?？偟臉嬙煨螒B(tài)為走向NNE、傾向SE、傾角5～40°的單斜構造。區(qū)域構造線展布方向以NE、NNE向為主發(fā)，近SE向斷層次之，煤田南部發(fā)育EW向構造，構造線多呈雁行式、地壘、地塹構造相間出現(xiàn)。</p><p><b>　?、?井田構造</b></p><p>　　鶴壁六礦位于鶴壁煤田東部太行斷隆的東緣，總體構造形態(tài)為地層走向近SN，傾向E，傾角

45、0～38 °，一般為20°左右的單斜構造。主要構造形跡為軸向近EW、向E傾伏的一系列寬緩背、向斜與煤礦中部近SN、NE向德小型背、向斜相復合和NE、NNE向正斷層。</p><p><b>　　褶曲</b></p><p>　　經(jīng)采掘揭漏和鉆孔控制的褶曲有5條，向斜3條背斜2條。有張莊向斜、82-11背斜、71-14～82-4向斜、71-15向斜、

46、74-7背斜。</p><p><b>　　斷裂</b></p><p>　　本區(qū)主要影響斷層有F4斷層，另外就是西部邊界斷層F1、F2、F3、F5。主要參數(shù)見下表1-2。</p><p>　　表1-2-1 主要地質構造特征</p><p>　　1.2.3水文地質特征</p><p>　　根據(jù)以

47、往區(qū)域水文地質研究，本礦所處區(qū)域水文地質單元西界北起銅冶，向南經(jīng)天喜鎮(zhèn)、鶴壁集、許家溝一線為界，為一僅南北向延伸的中奧陶統(tǒng) 與中石炭統(tǒng)的巖層接觸帶。東部以青羊口斷裂為界，南端在新村一帶與西部邊界相交，該邊界在深部起阻水作用。該單元北界尚未查明。本單元主要由石炭系、二疊系與新第三系碎屑巖組成，含水組巖性主要為灰?guī)r、砂巖和礫巖，相對隔水巖為泥巖、沙質泥巖等，是一個以裂隙巖溶水和裂隙水為主的多層含水結構。下伏中奧陶統(tǒng)裂隙巖溶含水組水量豐富，水

48、壓力高。單元內(nèi)斷裂發(fā)育，巖層走向近南北，向東緩傾斜。本單元與西部水文地質單元的小南?！煜叉?zhèn)泉域、許家溝泉域兩個二級水文地質單元由水力聯(lián)系。本礦位于該水文地質單元的中部。</p><p><b>　?、?地表水</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)地勢西高東低，為丘陵地貌，地表被第四系黃土和第三系粘土及礫石層覆蓋。流經(jīng)井田的河流有陳家灣河和寺灣河，發(fā)源于距井田3～4km的

49、西部山區(qū)，流向由西向東注入衛(wèi)河的支流湯河。兩河流域均屬季節(jié)性河流，旱季河床干枯，雨季陳家灣河最大洪水流量702.4m.3/s，洪水位標高+134.3m，寺灣河最大洪水流量322.5m3./s，洪水位標高+137.6m，井田內(nèi)河床基底為50～80m第三系粘土，阻水性能極佳，使得地表水與基巖地下水不發(fā)生水力聯(lián)系，對礦床開發(fā)無影響。</p><p><b>　?、?含水層</b></p>

50、;<p>　　根據(jù)以往勘探資料（巖性、結構、富水性、賦存特征等）及二煤層開采已來的生產(chǎn)實踐，將礦井范圍內(nèi)含水層劃分成五個，分述如下：</p><p>　　a、中奧陶統(tǒng)灰?guī)r含水層</p><p>　　O2f灰?guī)r含水層位于二1煤層下102.39～183.50m，礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補給條件好。區(qū)內(nèi)有20個鉆孔揭露該層，揭露最大厚度123.4m（76水源孔），據(jù)區(qū)域資料：O2f灰

51、巖含水層厚度397.97m。巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是：0～100m以裂隙為主，有少量溶洞，洞內(nèi)充填有鋁土質砂巖；100～200m，裂隙和溶洞都不發(fā)育；200～300m，巖洞發(fā)育，以溶洞為主。該層厚度大，補給充足，富水性強，水頭高，是二1煤層底板威脅最大的間接充水水源。據(jù)76水源孔抽水實驗資料：q=0.541L/s.m，水質類型為HCO3—Ca型水。馬莊小煤窯1981年5月16日突水后穩(wěn)定水位標高115m。因建設礦奧灰突水后長期向六礦透水，7

52、6號水源孔長期排水，以兩點為中心可能形成降水漏斗，但因沒有水位觀測資料，難以描述漏斗的形態(tài)、大小和展布情況。</p><p>　　b、太原組下段L2灰?guī)r含水層</p><p>　　C3L2灰?guī)r含水層位于二1煤層下83.9～135.32m，厚度一般58.5m，是二1煤層底板間接充水含水層。該層厚度小，補給條件一般，巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大35孔抽水試驗資料：原始水

53、位標高112.86m，q=0.0146L/s.m，K=0.0978m/d，水質類型為HCO3—Ca型水。</p><p>　　c、太原組上段L8灰?guī)r含水層</p><p>　　C3L8灰?guī)r含水層位于二1煤層下，一般間距20～35m，因斷層影響，間距最小值出現(xiàn)在76-4（8.25m）、76補4（5.38m）兩個孤立點位，C3L8灰?guī)r厚度一般3.5～5.5m，屬二1煤層底板直接充水含水層。由于

54、其厚度小，補給條件差，以靜儲量為主，本區(qū)揭露該層的鉆孔，無一孔發(fā)生漏水，裂隙不發(fā)育，富水性較弱，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大46孔抽水試驗資料：原始水位標高114.37m，K=0.137m/d,q=0.0123L/s.m，水質類型以HCO3—CaMg型水為主。</p><p>　　d、二1煤層上60m砂巖含水層</p><p>　　該層由二1煤層上60m范圍內(nèi)的中、粗粒砂巖組成，其中以S10為主

55、，厚度1.5～28.6m，一般厚度8.4m，是二1煤層頂板直接充水含水層。其補給條件差富水性很弱，一般與其它含水層無水力聯(lián)系，裁決揭露時均為滴水或淋水，并很快自行干枯，因此對開采無影響。據(jù)大35孔資料，原始水位標高104.12m。</p><p>　　e、第三、四系含水層</p><p>　　包括第三系礫巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水。以接受大氣降水補給為主，水量豐富，動態(tài)隨季節(jié)

56、變化。No淺22孔抽水試驗資料：原始水位標高128.08m，K=2.72m/d，q=0.18L/s.m，水質類型以HCO3—CaMg型水為主。</p><p><b>　?、?隔水層</b></p><p>　　第三系底部粘土巖隔水層，分布廣，厚度均勻，能有效阻隔第三系李巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水向下滲透。</p><p>　　C

57、3L8灰?guī)r含水層與二1煤層一般間距20～35m，由砂巖和砂質泥巖、泥巖組成，砂巖含水性差，砂質泥巖和泥巖隔水性良好，正常情況下，可以起到隔水作用。</p><p>　　C3t中段沙泥巖互層，隔水性良好，正常情況下，可以起到阻隔太灰上、下段兩水層的水力聯(lián)系作用。</p><p>　　C2b鋁土質泥巖厚度一般10m以上，泥質成分高，隔水性良好，正常情況下能有阻隔O2f灰?guī)r水向礦井充水。<

58、/p><p>　　④ 含水層的水力聯(lián)系及斷層導水性</p><p><b>　　含水層間的水力聯(lián)系</b></p><p>　　各含水層間因具有相對穩(wěn)定的隔水層，越流補給量小。從歷年來已開采區(qū)的出水點資料看，二1煤層頂、底板砂巖和灰?guī)r含水層出水點，出水持續(xù)時間都不太長，并自行疏干。由此說明在無斷層影響下，區(qū)內(nèi)C3L8、C3L2和O2f間屋水力聯(lián)系。

59、</p><p><b>　　斷層導水性評價</b></p><p>　　F40、F44斷層帶使奧灰與二1煤層及C3L8灰?guī)r對接，馬莊及建設兩小礦在此帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦區(qū)透水，足以說明此帶導水、富水性極佳，也是本區(qū)地下水的主要補給通道。在F618附近的10-1孔C3L8漏水，且形成局部一級高溫區(qū)，說明該斷層具有一定導水性，深部高溫水沿此帶向上頂托排泄。根據(jù)

60、生產(chǎn)實踐所揭示，區(qū)內(nèi)NNE、NE方向斷層導水性好，當斷層落差較大溝通C3L2和O2f灰?guī)r時，將形成富水帶，給開采帶來威脅。勘探階段所進行的斷層抽水試驗揭示的斷層導水性、富水性差，屬天然狀態(tài)下情況。而在生產(chǎn)條件下，因開采而導致原始平衡被打破，在形成新的平衡過程中，某些斷層可能會由不導水轉變?yōu)閷?lt;/p><p>　　經(jīng)綜合分析預計礦井的正常涌水量為138m3/h，最大涌水量為230m3/h。</p>

61、<p><b>　　1.3煤層及煤質</b></p><p><b>　　1.3.1煤層</b></p><p>　　本區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，其中山西組二煤組和太原組一煤組為本區(qū)主要含煤地層。含煤地層總厚805.29m，含煤22層，總厚10.71m，含煤系數(shù)1.33%

62、。可采煤層厚8.83m，可采含煤系數(shù)1.1%。詳見表1-3-1。</p><p>　　表1-3-1 含煤地層含煤特征表</p><p>　　本區(qū)可采煤層主要為山西組二1煤層。其特征詳見表1-3-2。</p><p>　　表1-3-2 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表</p><p>　　二1煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組的下部，層位穩(wěn)定，其頂板為黑色泥

63、巖或砂質泥巖，老頂為細～中粒砂巖（俗稱大占砂巖），為本區(qū)良好標志層；煤層底板為泥巖或砂質泥巖，老底為灰色細～中粒長石石英砂巖。</p><p><b>　　1.3.2 煤質</b></p><p><b>　?、?物理性質</b></p><p>　　二1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強玻璃金剛光澤。以粉狀、碎塊狀煤為主

64、，夾少量塊狀煤。視密度1.38t/m3，真密度1.48t/m3，孔隙率6.8%。</p><p><b>　?、?煤巖特征</b></p><p>　　二1煤：宏觀煤巖類型以半亮型及半暗型次之。據(jù)鏡下鑒定，二1煤層有機組分含量平均為90.4%，其中鏡質組、半鏡質組為80.6%，占有機組分的89.2%，并以鏡質組為主，鏡質組多呈均勻無結構鏡質體，偶見木鏡質體，呈微透鏡狀

65、，有時分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結構明顯而完整。半鏡質組結構呈不均勻狀，偶顯團粒狀，并有較強的反射力。半絲質組和絲質組為9.8%，占有機組分的10.8%。具有明顯的木質結構，胞腔中常充填有粘土礦物及少量微粒狀硫鐵礦，方解石、石英顆粒偶爾見及，鏡質組平均最大反射率（R°max）為1.61～2.21%，平均1.86%。</p><p>　　無機組分含量為9.6%，并以粘土類為主，占無機組分85.4%，其次為

66、碳酸鹽和氧化物，硫化物和其它含量甚微。</p><p>　　表1-3-3 煤的工業(yè)分析表</p><p><b>　　1.4井田勘探程度</b></p><p>　　鶴壁煤田早在1950年就由當時的平原省工業(yè)廳探礦隊進行過初步勘探，其范圍僅限于當時的鶴壁一、二井田（今鶴壁一礦）和小西天礦附近。1953年初，鶴壁礦井由省營改為中央國營，拉開了礦

67、區(qū)大規(guī)模建設的序幕，大規(guī)模的地質勘探工作由此開始。“一五”期間，先后在陳家莊、楊家莊、校場、梁峪、羅村、陳家灣等井田進行了勘探，提交供建井用精察地質報告7個，共探明能利用儲量5.08億噸。與鶴壁六礦相關的地質勘探情況如下：</p><p>　　1957年，中南煤田地質勘探局127勘探隊在陳家灣區(qū)普查地質報告的基礎上，直接對該區(qū)進行精查勘探，勘探手段為鉆探，勘探范圍：淺部為二1煤層露頭，深部至-350m等高線，北以

68、F41斷層為界，勘探面積6.7km。于同年10月提交了《陳家灣勘探區(qū)地質精查報告》，提交二1煤層A2+B+C1級儲量7551.68萬噸。</p><p>　　1959年，河南省煤田地質局103勘探隊提交了《后營地質精查報告》，勘探區(qū)范圍為F70斷層、陳家灣河及F47斷層為界，南以F45斷層為界，北為F40斷層，東至煤層底板-550m等高線。走向長6.5km，傾向寬0.6～1.4km，面積6.6km2。本次勘探采用

69、了鉆探與電測井相結合的勘探方法，獲得儲量8883.7萬t。后武漢煤礦設計院及有關單位根據(jù)《陳家灣勘探區(qū)地質精查報告》及《后營地質精查報告》資料情況，按照煤炭工業(yè)部的建議和意見，決定將兩勘探區(qū)儲量合并，以擴大鶴壁六礦的設計能力。隨后，河南省煤炭地質局103勘探隊又補充施工一孔（后13孔），孔深579.01m，終孔層位為C3L8灰?guī)r，并在原《后營地質精查報告》的基礎上，于1959年9月提交了《陳家灣井田深部地質補充報告》，共提交二1煤層A2

70、+B+C1級儲量6149.71萬t，其中A2+B級儲量624萬t，1963年2月，河南省礦產(chǎn)儲量委員會對該報告進行復審，認為本報告質量低劣，只能作為普查找煤報告，應重新勘探。復審后降低了煤炭儲量級別，核實二1煤層C1級儲量127.8萬t，C2級儲量1927.7萬t，地質儲量為4186.5萬t。</p><p>　　1983年2月，鶴壁礦務局地測處對本礦南翼進行生產(chǎn)補勘，其范圍上至-170m水平，下至-450m水平

71、，南至六、八礦邊界，北至中央軌道下山，面積約1.6km2。提交了《六礦南翼生產(chǎn)補充勘探報告》。</p><p>　　1983～1986年，河南煤炭地質三隊對原三、五、六礦深部進行詳查，其范圍西起原三、五、六礦深部邊界（三、六礦為-350m，五礦為-400m煤層底板等高線），東止-880m煤層底板等高線，南以張莊向斜軸與八礦分界，北到中山斷層F3，面積約21km2?？碧椒椒ú捎勉@探與測井相結合的綜合勘探方法，同時進

72、行了1：10000的地質填圖，最終提交了《河南省鶴壁煤田三、五、六礦深部勘探區(qū)詳查地質報告》，獲得總儲量24753.32萬t，其中二1煤層儲量21469.35萬t。該報告1988年5月由河南煤炭工業(yè)管理局審查批準。</p><p>　　2礦井儲量、年產(chǎn)量及服務年限</p><p><b>　　2.1井田境界</b></p><p>　　井田境界

73、應根據(jù)地質構造，儲量，水文，煤層賦存情況，開采技術條件，開拓方式及地貌，地物等因素，進行技術分析后確定。一般井田劃分的原則有以下幾條：</p><p>　　a、以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；</p><p>　　b、以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界；</p><p>　　c、以相鄰礦井井田境界煤柱為界；</p><

74、p>　　d、人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進水平煤層，用一垂直面來劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤層底板等高線為準的水平面劃分。</p><p>　　本井田北起張莊向斜軸與八礦為界，西部以煤層露頭為界，北部以南緯35°58′23″邊界（井田平面圖上顯示為75200線），東部至-800m煤層底板等高線。</p><p>　　井田南北走向4.1k

75、m，東西傾斜寬最大寬2.7km、小寬2.4km，平均斜寬2.6km，井田面積11.4km2。</p><p><b>　　2.2 井田儲量</b></p><p>　　2.2.1礦井工業(yè)儲量</p><p>　　礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還

76、表示了煤炭的質量。</p><p>　　本井田采用塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛采用的儲量計算方法之一 。</p><p>　　塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤層相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤層厚度計算此塊段的煤的儲量，再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。</p><p>　　a． 計算儲量的工業(yè)指標<

77、;/p><p>　　根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定》規(guī)定，計算儲量的煤層工業(yè)指標如下：</p><p>　　最低開采厚度在煤層傾角小于25°時取0.80m，25°～45°時取0.70m；最高灰分指標為40﹪；夾矸剔除厚度，0.05m。</p><p><b>　　b．儲量級別</b></p>

78、<p>　　根據(jù)礦井地質條件類別，即地質構造中等，二1煤層穩(wěn)定～較穩(wěn)定類型，結合井田生產(chǎn)補探的實際工程網(wǎng)度，本次儲量計算采用小于375m工程網(wǎng)度圈定A級儲量，以不大于750m工程網(wǎng)度圈定B級儲量，小于1500m圈定C級儲量。落差大于20m斷層兩側30～50m級工業(yè)廣場和井筒保護煤柱作為永久煤柱儲量。地質和水文條件復雜及控制程度較差的區(qū)段作為尚難利用儲量。</p><p><b>　　c. 儲量

79、塊段劃分</b></p><p>　　劃分各級儲量塊段原則上以相應控制程度的勘探線，煤層底板等高線，構造線等分界，對于小而孤立的塊段，雖達A級或B級，未單獨劃分。傾角相差較大，劃分為不同塊段。</p><p><b>　　d. 儲量計算方法</b></p><p>　　在計算儲量時，選用地質塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介

80、于10°～28°之間，采用斜面積和真厚度，采用的計算公式為：</p><p>　　式中：Q——儲量 萬t</p><p><b>　　S——平面積 m2</b></p><p>　　——塊段煤層平均傾角 °　</p><p>　　M——塊段煤層平均真厚，m</p><p

81、>　　d——容重 ， 均采用1.38 t/m3</p><p>　　經(jīng)計算：核實獲得工業(yè)儲量為12774.35 萬t</p><p>　　表2-2-1礦井工業(yè)儲量匯總表</p><p>　　2.2.2礦井設計儲量</p><p>　　礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構筑物需要留設的保護煤柱等

82、永久性煤柱損失量后的儲量；井田邊境煤柱：井田邊境保護煤柱在井田邊境留設20m的保護煤柱，井田中部的三個斷層邊界煤柱以30m留設，則其煤柱損失量為：Q邊=203.33萬t Q斷=342.45t</p><p>　　井田及工業(yè)場地保護煤柱的計算：</p><p>　　按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn)120萬t/a的大型礦井，工業(yè)場地占地面積指標為0.9公頃×10萬噸。</p><

83、;p>　　故可算得工業(yè)場地的總占地面積：</p><p>　　S=0.9×12=10.8公頃=108000 m2。</p><p>　　根據(jù)垂直剖面可計算工業(yè)廣場的保護煤柱的留設計算如下所示：</p><p>　　工業(yè)廣場占地面積為360×300m2,平面形狀為矩形。煤層地質條件為：煤層傾角α＝20°煤層在受保護范圍內(nèi)中央的埋深H

84、0=480m，地面標高140m，煤層地板標高-340m，松散層厚50m，此處煤厚7.5m。</p><p>　　查得本井田各參數(shù)如下：</p><p>　　表2-2-2 工業(yè)廣場保護煤柱設計參數(shù)表</p><p>　　其中：φ——表土層移動角；</p><p>　　β——煤柱上山移動角；</p><p>　　δ——走

85、向方向移動角；</p><p>　　γ——煤柱下山移動角；</p><p><b>　　α——煤層傾角；</b></p><p>　　用垂直剖面法留設工業(yè)廣場保護煤柱如下圖所示：</p><p>　　圖2-2-1 工業(yè)廣場保護煤</p><p>　　作圖求出工業(yè)廣場保護煤柱損失為Q工保=857.

86、15萬噸</p><p>　　斷層的保護煤柱為：Q斷＝342.45萬t</p><p>　　保護巷道煤柱與其它損失煤柱為862.75萬t</p><p>　　故礦井的設計開采儲量Q可：</p><p>　　Q設＝Q工－Q邊－Q斷=12774.35－203.33－342.45＝12228.57萬t</p><p>　　Q

87、可＝（Q設－857.15－862.75）*75﹪＝＝7881.50萬t</p><p>　　2.2.3礦井設計可采儲量</p><p>　　礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。</p><p>　　表2-2-3 礦井可采儲量匯總表</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務年限&l

88、t;/p><p>　　《礦井設計規(guī)范》第2.2.3條規(guī)定：“礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日330d，每日凈提升16h”計算。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時。</p><p>　　根據(jù)本礦井的實際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點，有利于保護工人的健康，提高工時利用率，提高設備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊，因此，本礦設計

89、生產(chǎn)實行“四六制”作業(yè)方式。</p><p>　　2.3.1礦井設計生產(chǎn)能力的確定。</p><p>　　本礦井田精查補充勘探后獲得的地質儲量為12774.35萬t，而實際開采儲量為7881.50萬t，因此，儲量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質構造，及水文地質條件簡單，開采技術條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。</p><p>　　同時，鶴壁礦務局的各礦實際生產(chǎn)能力都在9

90、0萬t以上，各礦均為機械化采煤，并取得較好的技術經(jīng)濟效果，該局已積累了管理大型礦井的經(jīng)驗。另外考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設定為120萬t/a。</p><p>　　2.3.2礦井服務年計算</p><p>　　礦井服務年限按下式計算：</p><p>　　式中：T——礦井設計服務年限，a；</p><p>　　——礦井可采儲量，Mt；

91、ZK =7881.50 Mt</p><p>　　A——礦井設計年產(chǎn)量，Mt/a；A=120 Mt/a</p><p>　　K——儲量備用系數(shù)，K=1.3～1.5。K=1.3</p><p>　　T=7881.50/1.3×120=50.52a</p><p>　　根據(jù)中型礦井的礦井設計服務年限為50a以上，而本礦的服務年限大于50

92、a，故符合建立大型礦井。</p><p><b>　　3井田開拓</b></p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　3.1.1礦區(qū)的開拓方式概述及評價</p><p>　　河南煤化集團鶴壁六礦現(xiàn)生產(chǎn)能力為120萬t/a，礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，礦井水平

93、之間的聯(lián)接方式可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，其中一水平與二水平之間為立井延伸，二水平與三水平之間為暗斜井延伸，在一水平與二水平之間設有輔助水平。礦井的大巷布置方式可分為集中大巷和分組集中大巷。礦井運輸方式為皮帶輸送機。</p><p>　　河南煤化集團鶴壁六礦從投產(chǎn)至今經(jīng)過了兩次擴大生產(chǎn)。第一次擴大后為90萬噸，第二次擴大后為120萬噸。現(xiàn)在一水平已經(jīng)開采完畢，二水平開采也已基本采完，三水平的延伸正在進行中

94、。礦井的一水平以及二水平的大部分地區(qū)地質條件復雜，故礦井開采方式大部分為炮采，二水平部分采區(qū)為綜采放頂煤。</p><p>　　該礦井由于已經(jīng)進行了兩次擴展，故從整體上看其開拓方式有一定的不合理性。 </p><p>　　3.1.2影響礦井開拓的主要因素</p><p>　　礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質情況等地質因素

95、，也影響井田開拓方式的選取。</p><p>　　本礦井埋藏深度360～830m，煤層傾角平均為20°局部為10°～28°，為緩傾斜煤層。表土層厚度為130～180m，瓦斯相對涌出量一般在6.8 m3/t左右，絕對瓦斯涌出量一般在22.59 m3/min左右，屬于高瓦斯礦井。礦井正常的涌水量一般為138m3/h。</p><p><b>　　3.2井

96、田開拓</b></p><p>　　3.2.1對井田開拓中若干問題分析</p><p>　　a． 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目</p><p>　　井田劃分階段是，階段要有合理地斜長，以利于運輸、通風、巷道維護等，階段斜長根據(jù)實際情況卻定。階段內(nèi)采區(qū)劃分應考慮沿走向有無大的地質構造變化，如斷層、無煤帶、傾角變化較大等，若有可用這些地質變化作為采區(qū)邊界。如沒有

97、地質條件限制時，采區(qū)劃分應綜合考慮技術經(jīng)濟的合理性，卻定最優(yōu)方案。采區(qū)內(nèi)要有合理的區(qū)段數(shù)目，以保證采區(qū)正常生產(chǎn)和工作面接替。開采水平的數(shù)目、位置，應根據(jù)煤層的賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術水平和水平接替等因素綜合考慮。</p><p>　　本井田走向4.1km，傾向長約2.6km,傾斜方向劃分兩個階段，采用多水平上下山開采，一水平標高為－280m，二水平標高為－800，沿走向劃分若干采區(qū)。F1 、F2斷層可以做為

98、采區(qū)邊界考慮。</p><p>　　b．井硐形式與數(shù)目的確定</p><p>　?。?）、井硐形式的確定</p><p>　　井硐形式的選擇應根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質等等條件來確定，根據(jù)本礦井的情況只考慮斜井與立井開拓方式。</p><p>　　斜井與立井開拓的優(yōu)缺點比較</p><p>　　斜井開拓與立井開拓

99、相比，井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車場及垌室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(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，人員可迅速從井筒撤離。</p><p>　　與立井開拓相比，斜井開拓的缺點是：斜井井筒長，輔助提升能力小

100、，提升深度有限；通風路線長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術復雜。對井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。</p><p>　　本井由于田開采煤層為二1煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質構造簡單但埋藏較深。在技術上，適合于立井或綜合開拓，故選擇采用立井開拓。</p><p><b>　

101、　（2）、井筒的數(shù)目</b></p><p>　　確定選擇采用立井開拓，故開鑿一隊提升井筒（即主井和副井）。由于本礦井為高瓦斯礦井故選擇對角式通風方式，需開鑿兩個風井。主井主要用來提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進風，排水。</p><p><b>　　c．井筒位置的選擇</b></p><p>　　井筒位置的選擇有利于第一

102、水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；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；井田兩翼儲量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場應充分利用地形，有良好的工程地質條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理</p><p&g

103、t;　　本井田的走向較長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開鑿在井田中央有利于運輸通風。通風方式采用的是對角式，故風井設在井田兩翼的上部邊界。</p><p>　　d．運輸大巷和總回風巷的布置與煤層間的聯(lián)系</p><p>　?。?）、運輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系</p><p>　　由于本礦井只采二1煤，主要運輸大巷在煤層底板巖石中，運輸大巷距煤層20m ,采用進

104、風行人巷與運輸斜巷相連，而采用運料回風斜巷與回風斜巷相連。</p><p>　?。?）總回風巷的布置及其與煤層的聯(lián)系</p><p>　　本井田采用走向長臂采煤法開采，通風方式為對角式，但兩翼各一個采區(qū)，風井設置在煤層露頭處。 </p><p>　　3.2.2方案的提出</p><p>　　開拓方案一：立井一水平上下山二水平上山開拓<

105、/p><p>　　由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為970m，用于運人，材料，設備，矸石，兼作進風和排水。主井井深為950m，用于提升煤炭。準備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運輸大巷，條帶運輸巷皆采用皮帶運輸機運煤。</p><p>　　方案一：立

106、井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖3-2-1</p><p>　　圖3-2-1 立井開拓系統(tǒng)剖面圖</p><p>　　開拓方案二：立井暗斜井延伸一水平上下山二水平上山開拓</p><p>　　本井田的地質構造簡單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開拓。暗斜井長1774m,內(nèi)設 輸送機。主井井深為470m，

107、用于提升煤炭。副井井深為450m，用于運人，材料，設備，矸石，兼作進風和排水。</p><p>　　立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖3-2-2</p><p>　　圖3-2-2： 立井開拓系統(tǒng)剖面圖</p><p>　　開拓方案1和開拓方案2的方式不同，通過技術比較，不能確定，故要進行經(jīng)濟比較，才能確定方案。</p><p>　　開拓方案1和開拓方案

108、2的后期工程量相同，所以只比較前期。</p><p>　　各方案比較費用表及工程量見表3-2-1、表3-2-2、表3-2-3、表3-2-4、表3-2-5</p><p>　　表3-2-1　建井工程量表</p><p>　　表3-2-2　生產(chǎn)經(jīng)營工程量表</p><p>　　表3-3-3　基建費用表</p><p>　　

109、表3-3-4　生產(chǎn)經(jīng)營費用表</p><p>　　表3-3-5　費用匯總表</p><p>　　經(jīng)過經(jīng)濟比較可知，方案一的費用為8330.66萬元，方案二的費用為8809.44萬元，方案一不論是建井費用還是生產(chǎn)經(jīng)營費用均低于方案二，其比較結果確定為方案二，即采用立井兩水平上下山開采</p><p><b>　　3.3 井筒特征</b></

110、p><p>　　由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田煤層露頭兩采區(qū)上方設兩個風井，井筒穿過表土沖積層，含水層等。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務年限長，承壓性能好，通風阻力小，維護費用少及便于施工的特點，因此，主、副立井及風井均采用圓形斷面。井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的

111、平面尺寸來確定。</p><p><b>　　3.3.1 主井</b></p><p>　　本礦井采用立井開拓，礦井的年產(chǎn)量為120萬t。主井主要用于提煤。井筒直徑5.5m，采用剛性罐道立井提煤箕斗進行煤炭提升型號為JDG-9/110×4。井筒采用鋼筋混凝土支護；井壁厚度350mm，壁后充填厚度80mm。井筒裝備有方形鋼管罐道和罐道梁，井深970m。<

112、/p><p>　　主井井筒斷面布置見圖3-3-1 </p><p>　　圖3-3-1 主井井筒斷面布置</p><p><b>　　3.3.2 副井</b></p><p>　　副井井筒也采用立井形式，井筒主要用于提料、運人、提升設備，矸石等，并兼作通風、排水。圓形斷面，凈直徑為7.0m，斷面積38.30m²，