采礦課程設(shè)計(jì)--礦井開拓設(shè)計(jì)方案

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　采礦課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，它是繼我們學(xué)過(guò)《井巷工程》、《采礦學(xué)》等課程，以及通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的，其目的是鞏固和擴(kuò)大我們所學(xué)理論知識(shí)并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高我們計(jì)算，繪圖，查閱資料的基本技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　依照老師

2、精心設(shè)計(jì)的題目，按照大綱的要求進(jìn)行，要求我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成計(jì)算，繪圖及編寫說(shuō)明書等全部工作。</p><p>　　礦井開拓設(shè)計(jì)方案是煤炭開采重要環(huán)節(jié)，而礦井開拓設(shè)計(jì)根據(jù)煤層賦存條件的不同有很大差異。礦井開拓設(shè)計(jì)不對(duì)會(huì)造成煤炭的極大浪費(fèi)，甚至?xí)斐蓚鍪鹿实陌l(fā)生，造成設(shè)計(jì)費(fèi)用浪費(fèi)。在21世紀(jì)，能源極為重要的時(shí)代，要適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，就必須優(yōu)化礦井開拓設(shè)計(jì)，體現(xiàn)綠色開采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的礦井開拓

3、設(shè)計(jì)則能有效減少煤炭損失，將賦存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，滿足祖國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求。</p><p>　　設(shè)計(jì)中要求嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)政策》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國(guó)家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設(shè)計(jì)力爭(zhēng)做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭(zhēng)使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。</

4、p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 井田概況1</p><p>　　1 、礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1</p><p>　　1.1、礦區(qū)概述1</p><p>　　1.1.1、交通位置1</p><p>　　1.1.2、地形地貌1<

5、/p><p>　　1.1.3、氣象及地震1</p><p>　　1.1.4、地表水文情況1</p><p>　　1.1.5、水源及電源2</p><p>　　1.2、井田地質(zhì)特征2</p><p>　　1.2.1、井田地質(zhì)構(gòu)造2</p><p>　　1.2.2、煤系地層及其層組劃分4&l

6、t;/p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)7</p><p>　　1.2.4 其它有益礦物8</p><p>　　1.2.5地質(zhì)勘探程度8</p><p><b>　　1.3煤層特征8</b></p><p>　　1.3.1煤層的結(jié)構(gòu)、厚度和一般特征8</p><p>

7、;　　1.3.2可采煤層及局部可采煤層穩(wěn)定性9</p><p>　　1.3.3煤層對(duì)比10</p><p>　　1.3.4煤質(zhì)11</p><p>　　1.3.5瓦斯13</p><p>　　1.3.6、煤塵及煤的自然發(fā)火13</p><p>　　第二章 儲(chǔ)量計(jì)算14</p><p>

8、;　　1、礦井地質(zhì)資源量14</p><p>　　2、礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量14</p><p>　　3、可采儲(chǔ)量計(jì)算15</p><p>　　第三章 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限19</p><p>　　第四章 開拓方案及技術(shù)比較20</p><p><b>　　1、井筒布置20</b>&

9、lt;/p><p>　　2、階段劃分和開采水平設(shè)置20</p><p>　　3、階段和開采水平參數(shù)20</p><p><b>　　4、大巷布置21</b></p><p>　　5、上、下山布置22</p><p>　　6、開拓延深方案22</p><p>　　第五章

10、 開拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較26</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………... 27</p><p><b>　　第一章 井田概況</b></p><p>　　1 、礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1、礦區(qū)概述</b>&l

11、t;/p><p>　　1.1.1、交通位置</p><p>　　007煤礦礦位于河北省唐山市豐南區(qū)007煤礦鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)為北緯39°33′、東經(jīng)118°28′。礦區(qū)內(nèi)有鐵路與京山線古冶車站和林西礦業(yè)有限公司接軌，鐵路交通方便有公路干線通過(guò)井田，公路交通十分方便，屬京、津、唐三角區(qū)，距北京、天津均為100km。見圖1-1。</p><p>　　1.1.

12、2、地形地貌</p><p>　　本地區(qū)地勢(shì)平坦，井田范圍內(nèi)全被第四系沖積層所覆蓋，地勢(shì)低平，東北高，而西南低，標(biāo)高介于7～26m之間，地形坡度1/1000。東部于新古河道兩側(cè)有高度1～3m呈北東—南西向排列的小型沙丘。</p><p>　　1.1.3、氣象及地震</p><p>　　礦區(qū)為大陸性季風(fēng)氣候，春季東風(fēng)和西風(fēng)交替出現(xiàn)，氣候干燥少雨；夏、秋兩季東南和南風(fēng)常

13、由海面帶來(lái)潮濕空氣，使礦區(qū)多雨；冬季因受西伯利亞蒙古一帶冷氣壓影響多西北風(fēng)，氣候寒冷干燥。礦區(qū)內(nèi)由11月至翌年3月為凍結(jié)期，凍結(jié)深度為1.0至1.5m，最高氣溫在零上27°至37°，最低氣溫在-29°至-34°，全年氣溫平均為零上2.0°，年降水量為370mm至631mm，全年主導(dǎo)風(fēng)向多為西北、東南，風(fēng)力3至4級(jí)。根據(jù)開灤礦務(wù)局地震辦公室1991年5月31日提供的《007煤礦礦區(qū)地震基本

14、烈度評(píng)定報(bào)告》，007煤礦礦區(qū)地震基本烈度為七度。</p><p>　　1.1.4、地表水文情況</p><p>　　井田內(nèi)有沙河、老牛河。沙河發(fā)源于遷安城西好樹屯，匯集清涼山東麓一帶山地之水向南流去，過(guò)巍峰山—鳳凰山間的山谷，進(jìn)入開平煤田。蜿蜒于唐家莊礦業(yè)有限公司，流經(jīng)呂家坨礦業(yè)公司與范各莊礦業(yè)之間，回折而向西南，穿過(guò)007煤礦、宋家營(yíng)、小集鎮(zhèn)，而泄入葦泊洼地內(nèi)。</p>

15、<p>　　井田范圍內(nèi)有沙河自井田北部流向西南，流向與地層走向大致一致，河面開闊，水力坡度較小，僅為1%～2%。冬春河水近于干涸，只排泄礦井水。夏秋流量顯著增大，汛期有時(shí)泛濫，流量隨上游北部山區(qū)降雨量而變化。最高水位為1.9m。</p><p>　　圖1-1 交通位置圖</p><p>　　1.1.5、水源及電源</p><p>　　工業(yè)用水和生活用水主

16、要取自第四系沖積層水和礦井井下分流的清水，基本上形成了一套集中供水系統(tǒng)，礦區(qū)水資源比較豐富，可滿足工業(yè)用水和生活用水的需要。</p><p>　　進(jìn)入本礦區(qū)中央變電站的電源線共計(jì)四趟，其中2趟電網(wǎng)是呂家坨變電站35KV輸電線，接礦中央變電站饋送至一水平，另外2趟是開灤林西電廠35KV輸電線，經(jīng)過(guò)中央變電站饋送至一水平。</p><p>　　1.2、井田地質(zhì)特征</p><

17、;p>　　1.2.1、井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　1.2.1.1、井田大中型構(gòu)造特征</p><p><b>　　1、區(qū)域構(gòu)造概況</b></p><p>　　007煤礦井田位于開平煤田之開平向斜的東南翼，開平煤田位于燕山南麓，受新華夏系構(gòu)造的控制，是一個(gè)北東向的大型復(fù)式含煤向斜構(gòu)造。它包括了開平向斜、車軸山向斜、荊各莊向斜和西缸窯

18、向斜四個(gè)含煤構(gòu)造。開平向斜為一大型不對(duì)稱向斜構(gòu)造，軸向在南部為北東40°，到北部古冶以東逐漸轉(zhuǎn)成近東西向，其西北翼地層陡立至倒轉(zhuǎn)，東南翼地層平緩而多褶曲，自北而南有杜軍莊背斜、呂家坨背斜、范各莊向斜、畢各莊向斜、南陽(yáng)莊背斜、高各莊向斜、李辛莊向斜、劉唐保背斜和深港向斜等褶曲，它們的軸向都與主向斜斜交，構(gòu)成了“邊幕式”褶曲。</p><p>　　2、井田大中型構(gòu)造特征</p><p&g

19、t;　　1)007煤礦井田東端為畢各莊向斜西翼和小張各莊向斜西翼，向西依次為南陽(yáng)莊背斜、高各莊向斜，再向西逐漸過(guò)渡到井田中部的單斜區(qū)，此單斜構(gòu)造向西南延展約12公里，又開始出現(xiàn)褶曲，自東向西依次為李辛莊向斜、劉唐保背斜。井田西端為深港向斜東翼。</p><p>　　2)井田內(nèi)褶曲線性排列明顯，如南陽(yáng)莊背斜，延展長(zhǎng)度達(dá)7公里，長(zhǎng)寬比為3:1。各褶曲軸向都與主向斜軸（開平向斜）斜交。褶曲多呈不對(duì)稱狀：背斜東南翼傾角較

20、大，一般20°左右；西北翼傾角平緩，一般10°左右；向斜則相反，東南翼傾角緩，西北翼傾角大。</p><p>　　3)井田構(gòu)造以褶曲為主，斷裂為輔，斷層以傾向或斜交為主，且大中型斷層多伴生在褶曲軸部和褶曲區(qū)與單斜區(qū)過(guò)渡帶。</p><p>　　1.2.1.2、井田主要構(gòu)造描述</p><p><b>　　1、南陽(yáng)莊背斜</b>

21、;</p><p>　　1)特征：長(zhǎng)軸狀背斜，軸向在南陽(yáng)莊附近呈近南北向，到嶺上莊附近急劇轉(zhuǎn)成近東西向，呈向東北方向凸出的弧形，兩翼不對(duì)稱，西翼傾角10°左右，東翼傾角20°左右。往深部褶曲幅度變小，于煤12的-1100m底板等高線附近趨于消失。褶曲淺部發(fā)現(xiàn)有F4、DF4Ａ、DF4Ｂ三條大型逆斷層。</p><p>　　2)控制程度：延展長(zhǎng)度達(dá)7公里，褶曲淺部煤12的-

22、700底板等高線以淺有16個(gè)地面鉆孔，井下鉆探、巷探和二維地震、瞬變電磁等物探方法進(jìn)行綜合探測(cè)控制，背斜形態(tài)得到了較好的控制，而深部?jī)H有錢46、錢101、錢85三個(gè)地面孔控制，背斜形態(tài)控制不嚴(yán)密，有大中型斷層伴生的可能，影響工作面的布置甚至影響采區(qū)的合理劃分，有待進(jìn)一步探測(cè)控制。</p><p><b>　　2、高各莊向斜</b></p><p>　　1)特征：井田中

23、深部構(gòu)造，軸向北80°西，南翼傾角10°左右，北翼13°左右，軸部伴生有F11逆斷層和F17正斷層。</p><p>　　2)控制程度：延展長(zhǎng)度約3.5公里。錢77、錢81、錢45、錢9、錢40和錢水19共6個(gè)地面鉆孔控制，向斜深部控制較差。</p><p><b>　　3、李辛莊向斜</b></p><p>　　

24、軸向北40°西，兩翼不對(duì)稱，東北翼傾角12°左右，西南翼20°左右。延展長(zhǎng)度超過(guò)4公里，錢78、錢86、錢88共3個(gè)鉆孔控制，向斜形態(tài)控制不嚴(yán)密，其中錢78孔揭露向斜軸部有Ｆ3斷層（落差31m），當(dāng)然還有其它大中型斷層伴生的可能，嚴(yán)重影響著采區(qū)的正常劃分，采區(qū)設(shè)計(jì)前必須進(jìn)一步及時(shí)勘探查明。</p><p><b>　　4、劉唐保背斜</b></p>

25、<p>　　軸向北75°西，東北翼傾角20°左右，西南翼傾角13°左右，此背斜褶幅比兩側(cè)向斜大，在煤層底板等高線圖上，可見呈“舌狀”向主向斜內(nèi)拱出。與李辛莊向斜相似，東南部較緊閉，而向深部較寬緩。其西部為深港向斜。延展長(zhǎng)度超過(guò)15公里，僅褶曲深部有錢93、錢94、錢95和錢96共4個(gè)孔控制，背斜控制極不嚴(yán)密，且有大中型斷層伴生的可能，采區(qū)設(shè)計(jì)前必須進(jìn)一步勘探控制。</p><

26、p><b>　　5、主要斷層</b></p><p>　　到1998年年底井田內(nèi)共有187個(gè)地面鉆孔，查出斷層26條，其中落差50～30m的斷層4條，30～10m的斷層10條，10m以下的斷層11條，落差不明者1條，詳見表1和附表一。</p><p>　　007煤礦井田斷層概況表</p><p>　　表 1 <

27、;/p><p>　　1.2.1.3、對(duì)井田內(nèi)大中型構(gòu)造的認(rèn)識(shí)</p><p>　　勘探及采掘?qū)嵺`表明：井田內(nèi)主要褶曲都伴生有大中型斷層，尤其褶曲軸部和褶曲區(qū)與單斜區(qū)過(guò)渡帶斷層密集，斷層落差較大，遠(yuǎn)離這些區(qū)域斷層規(guī)模和密度較小。以南陽(yáng)莊背斜淺部為例，其軸部伴生有F4、DF4A、DF4B三條逆斷層（落差依次為32m、18m、12m），同時(shí)在大中型斷層兩側(cè)還有較寬的斷層影響帶，中小型斷裂發(fā)育，煤層頂

28、板穩(wěn)定性極差，如F4逆斷層僅下盤影響帶寬約100～200m，不僅影響了采區(qū)工作面的合理布置，而且極大影響了工作面高產(chǎn)高效采掘。</p><p>　　1.2.1.4、礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度評(píng)定</p><p>　　以上論述表明，007煤礦井田大中型斷層不多且很少互相切割交叉，地層產(chǎn)狀變化不大，有少量寬緩褶皺，大中型構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬Ⅱ類。</p><p>　　1.2.2、

29、煤系地層及其層組劃分</p><p>　　007煤礦井田位于開平煤田東南翼的西南段，煤系地層的時(shí)代屬于石炭系上統(tǒng)和二迭系下統(tǒng)?；P地層為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r。煤系地層總厚度約為500m。含煤十幾層，煤層總厚達(dá)19.79m，含煤系數(shù)3.96%，地層特征與開平煤田其它井田基本相同，現(xiàn)由老至新，從煤系的基盤～奧陶系中統(tǒng)描述如下：</p><p>　　1、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(O2)：</p

30、><p>　　本組為巖性單調(diào)、質(zhì)純的碳酸鹽相沉積。以厚層狀，灰褐～淡玖瑰色豹皮狀灰?guī)r為主，夾白云巖和薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。后者多賦存在本組地層的上部。井田內(nèi)共四個(gè)鉆孔揭露了該層，最厚達(dá)95.53m。根據(jù)巖芯觀察其頂部大約40m以淺部分屬古風(fēng)化殼，最頂部約20m風(fēng)化程度甚強(qiáng)，常具黃褐色斑狀雜色，向下逐漸減弱。裂隙中見有淺灰雜色鋁土巖充填，系屬石炭系中統(tǒng)G層鋁土巖沿裂隙填入的堆積物。本組厚度約300m。</p>

31、<p><b>　　2、石炭系(C)：</b></p><p>　　分上、中兩統(tǒng)，下統(tǒng)缺失。下界為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r頂面，兩者呈假整合接觸。上界為煤11頂板一含海相動(dòng)物化石之細(xì)粉砂巖頂面。與上復(fù)的二迭系呈整合接觸。總厚一般約200m。</p><p>　　(1)石炭系中統(tǒng)一唐山組(C2)：</p><p>　　直接復(fù)于奧陶系灰

32、巖之上。上界為唐山石灰?guī)r(K3)頂面。一般約60m。</p><p>　　本統(tǒng)地層以紫、綠灰色的粘土巖和淺灰色粉砂巖為主，僅上部可見細(xì)砂巖。</p><p>　　本統(tǒng)下部厚約26m為濱海環(huán)境的湖泊相碎屑巖沉積。向上逐漸過(guò)渡到海相薄層碳酸鹽和過(guò)渡相的交替沉積。形成一個(gè)逐漸遞進(jìn)的相序。本統(tǒng)標(biāo)志性巖層自下而上有G層鋁土巖和三個(gè)薄層灰?guī)r。</p><p>　　(2)石炭系上

33、統(tǒng)(C3)：</p><p>　　分上下兩組。下組稱開平組，上組稱007煤礦組。上組是重要的含煤地層。本統(tǒng)一般厚約135m。</p><p>　　3、二迭系下統(tǒng)(P1)：</p><p>　　下界以煤11頂板之粉砂巖頂面，與007煤礦組呈整合接觸。上界A層鋁土質(zhì)粘土巖頂面，部分地區(qū)有沖刷面。本統(tǒng)地層一般厚約300m，分上下兩組。下組稱大苗莊組；上組稱唐家莊組。其大苗

34、莊組是主要含煤地層。</p><p>　　(1)大苗莊組(P11 )：</p><p>　　上界為煤5頂板的中、細(xì)粒砂巖底面。此間為一古河床的沖刷面，常使煤5遭受剝蝕的跡象。如林88孔煤5厚度為0m，錢34厚0.11m。本組厚約70m。本組地層為過(guò)渡相粘土巖和陸相碎屑巖的交替沉積。大陸沖積相己開始出現(xiàn)。含煤六層，即煤9、煤8、煤7、煤 、煤6和煤5。其中煤7和煤9厚度較大，為層位穩(wěn)定的主要

35、可采煤層。標(biāo)志層：煤6頂板粉砂巖：深灰一黑灰色。致密，質(zhì)地均一。具海百合莖及腕足類化石。含黃鐵礦散晶及褐灰色泥質(zhì)或菱鐵質(zhì)結(jié)核。層位穩(wěn)定。</p><p>　　(2)唐家莊組(P11 )：</p><p>　　下界為煤5頂部的中、細(xì)砂巖底面，與下伏大苗莊組呈沖刷接觸，上界為A層鋁土質(zhì)粘土巖頂面。一般厚度220m左右。井田內(nèi)局部受剝蝕。本組地層屬陸相堆積，河流活動(dòng)極為活躍，除了在河流期交替的短

36、暫時(shí)期有一些滯水盆地湖相的粉砂質(zhì)和泥質(zhì)沉積物外，很少見有典型湖泊相的沉積物。巖性以粗碎屑砂質(zhì)巖類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。由于地殼逐漸趨向隆起，河流活躍，遷徙頻繁，已不利于煤層堆積。本組地層大致可分三段。每一巖段由河床相粗碎屑物起到滯水盆地（湖）細(xì)碎屑物止，反映了三次河流活動(dòng)的大周期。</p><p>　　4、二迭系上統(tǒng)（P2）：</p><p>　　分上下兩組。下組稱古冶組，上組稱洼里組。本統(tǒng)厚度大于

37、722m。</p><p>　　(1)古冶組( )：</p><p>　　下界為A層鋁土巖頂面，呈沖刷接觸。上界為淡黃色底礫巖底面。亦是沖刷接觸。一般厚約430m。本組屬純陸相沉積。巖性以灰白、紫灰色中粗粒砂巖為主，間夾紫色粉砂巖和粘土巖。砂巖成份單一。泥～硅質(zhì)或硅質(zhì)膠結(jié)。粉砂巖或粘土巖多呈團(tuán)塊狀構(gòu)造。有時(shí)含褐鐵礦結(jié)核。本組中部含一層鐵質(zhì)粘土巖（A 層），是全區(qū)主要標(biāo)志層之一。該層下約40

38、～50m處粗砂巖中有同心環(huán)狀層理（稱李澤崗格同心環(huán)）。再下是厚層的硅質(zhì)中、粗砂巖。分選性甚好。質(zhì)地堅(jiān)硬，俗稱“磨石砂巖”。厚度一般在10m以上。本組下部的粉砂巖中，常含羊齒及苛達(dá)樹等化石。</p><p>　　(2)洼里組( )：</p><p><b>　　煤層柱狀圖</b></p><p><b>　　表2</b>&l

39、t;/p><p>　　下界為底礫巖底面，上界不清，厚度大于500m。井田內(nèi)錢12孔所見287m。與古冶組呈沖刷接觸。本組地層巖性主要為紫色、紫紅色粉砂巖間夾細(xì)砂巖，有時(shí)夾中砂巖和粘土巖。組成細(xì)帶狀構(gòu)造。底部為暗紫色或灰綠雜色礫巖，有時(shí)相變?yōu)橹小稚皫r。以石英為主，次為燧石、紫色巖屑。分選不良。泥～硅質(zhì)膠結(jié)。本組屬陸相沉積。顯示由河床相粗碎屑物～湖濱波浪帶或淺湖相細(xì)碎屑沉積特征。</p><p>

40、;　　5、新生界復(fù)蓋層（第三、第四）：</p><p>　　本界地層不整合于各時(shí)代地層之上。厚度由北部錢47孔的82m往西南逐漸增厚，至錢84孔達(dá)800m，平均每公里厚度遞增42m。等厚線大致呈東西方向伸展。</p><p>　　井田西南部大致以錢73～錢88～錢98諸孔聯(lián)線為界，此線以南，復(fù)蓋層厚度均超過(guò)600m，經(jīng)部分取芯鑒定，下部似有第三系沉積物，其巖性為灰綠～黃綠色半固結(jié)狀的砂巖，

41、粉砂巖和粘土巖。曾送樣于省公司化驗(yàn)室鑒定，巖樣為細(xì)砂巖故未發(fā)現(xiàn)孢粉，無(wú)法確定其時(shí)代，暫劃入新生界復(fù)蓋層。本界地層由各種粒級(jí)的砂、卵石，礫石及粘土和亞粘土組成。</p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)</p><p><b>　　1、大氣降水</b></p><p>　　礦區(qū)年降水量在350-800mm之間，由于巨厚沖積層的存在，阻隔了大氣降水

42、與礦坑涌水之間的聯(lián)系，礦井涌水量基本不受季節(jié)影響。</p><p><b>　　2、地表水系</b></p><p>　　礦區(qū)地表水系主要包括沙河、老牛河、幸福河、礦井采動(dòng)塌陷積水坑以及一些人工排水灌溉溝渠。礦井采動(dòng)塌陷坑積水量隨開采面積的擴(kuò)大而增加，到1997年末最大積水量為3344971m3。所有地表水體均直接補(bǔ)給潛水 層，但與煤系含水層均無(wú)直接水力聯(lián)系。根據(jù)礦井

43、開采以來(lái)涌水量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，地表水與礦井涌水量無(wú)聯(lián)系。</p><p>　　3、礦井直接充水含水層及其主要特征。</p><p>　　礦井直接充水含水層包括第Ⅲ含水層(煤12底至煤14頂砂巖裂隙含水層)、第Ⅳ含水層(煤5底至煤12頂砂巖裂隙含水層)、第Ⅴ含水層(煤5頂板砂巖裂隙含水層)。</p><p><b>　　(1) 第Ⅲ含水層</b>&

44、lt;/p><p>　　煤12至煤14砂巖裂隙含水層，含水性中等，局部較強(qiáng)，是礦井主要充水水源之一。該含水層主要參數(shù)為：?jiǎn)挝挥克?.0197-0.0566 l/s.m，滲透系數(shù)0.150～10.707m/d，目前井田內(nèi)觀測(cè)到的最低水位為-480m(錢水24)，其水質(zhì)類型為重碳酸鈉型或硫酸鈉鈣型，礦井揭露該含水層長(zhǎng)時(shí)間涌水后沉淀黃褐色膠狀物質(zhì)。</p><p><b>　　(2) 第

45、Ⅳ含水層</b></p><p>　　煤5底至煤12頂砂巖裂隙含水層，含水性弱，工作面揭露時(shí)只出現(xiàn)局部滴、淋水現(xiàn)象，單位涌水量為0.016～0.0584 l/s.m，滲透系數(shù)為0.154～1.742m/d，水質(zhì)類型為重碳酸鈉型。</p><p><b>　　(3) 第Ⅴ含水層</b></p><p>　　煤5頂至A層砂巖裂隙含水層，

46、從煤5向上依次分為三段(VA、VB、VC)，含水性中等，局部較強(qiáng)，是礦井主要充水水源之一，已采工作面中最大涌水量達(dá)2.1m3/min(1375東工作面)，該含水層主要參數(shù)為：VA段單位涌水量為0.0603～0.228 l/s.m，滲透系數(shù)為4.526m/d。第Ⅴ含水層水質(zhì)類型為重碳酸鈉型或硫酸重碳酸鎂鈉型，工作面揭露該含水層涌水后沉淀乳白色膠狀物質(zhì)。</p><p>　　4、礦井間接充水含水層及其主要特征<

47、/p><p>　　礦井間接充水含水層包括第Ⅰ含水層(奧陶系灰?guī)r巖溶含水層)、第Ⅱ含水層(煤14到K3含水層)、第Ⅵ含水層(A層至基巖頂界面含水層)、第Ⅶ含水層(沖積層含水層)。</p><p><b>　　(1) 第Ⅰ含水層</b></p><p>　　奧陶系灰?guī)r巖溶含水層，該含水層含水豐富，單位涌水量為2.146 l/s.m，滲透系數(shù)為182.7

48、14m/d，其水質(zhì)類型為硫酸重碳酸鈣鎂型。在井田范圍內(nèi)，奧陶系灰?guī)r距煤12-1在140～180m左右，此范圍地層由粘土巖、薄層灰?guī)r、砂巖互層組成，正常情況下奧陶系灰?guī)r含水層水對(duì)采掘開工程不構(gòu)成直接威脅。</p><p><b>　　(2) 第Ⅱ含水層</b></p><p>　　煤14至K3(唐山灰?guī)r)含水層，含水性弱，單位涌水量為0.0455 l/s.m，滲透系數(shù)0

49、.261 m/d，水質(zhì)類型為硫酸鈣鎂型。</p><p><b>　　(3) 第Ⅵ含水層</b></p><p>　　A層至基巖頂界面砂巖裂隙含水層，含水性弱，單位涌水量為0.04～0.0196 l/s.m，滲透系數(shù)為0.0248～0.211m/d，水質(zhì)類型為重碳酸鈉鈣型或重碳酸鈉型。</p><p><b>　　(4) 第Ⅶ含水層&

50、lt;/b></p><p>　　第四系沖積層孔隙含水層，在井田范圍內(nèi)沖積層厚度由東北部80余米向西南變厚至800余米，由砂、粘土、卵礫石互層組成，由上往下共分五個(gè)含水層組，其中第四承壓含水層（ⅦE）與煤系地層直接接觸，其厚度變化為0～130m，西南部最厚達(dá)270m，含水性較強(qiáng)，單位涌水量為1.016～1.385 l/s.m，滲透系數(shù)為8.301～20.626 m/d，水質(zhì)類型為重碳酸鈣型或重碳酸鈣鎂型，受

51、礦井開采影響，其水位由建井前的+10m左右下降至目前的-30余米（最深達(dá)-60余米）。</p><p>　　1.2.4 其它有益礦物</p><p>　　境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要有煤、鐵、石灰石、耐火粘土等。</p><p>　　1.2.5地質(zhì)勘探程度</p><p>　　007煤礦礦井田面積35.6km2，補(bǔ)勘14個(gè)地面孔，工程量6551.2

52、2m；井下地質(zhì)孔7724.2m；井田內(nèi)的主要構(gòu)造形態(tài)和煤層情況已基本清楚，礦井各個(gè)區(qū)域的勘探程度均屬于精查，可以滿足礦井開采的要求。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p><p>　　1.3.1煤層的結(jié)構(gòu)、厚度和一般特征</p><p>　　井田內(nèi)可采和部分可采煤層共8層，計(jì)有煤5、煤6-1/2、煤7、煤8、煤9、煤11、

53、煤12-1、煤12-2。其中主要可采煤層為煤7、煤9、煤12-1，均屬?gòu)?fù)結(jié)構(gòu)的中厚～厚煤層。詳見表1-1。</p><p>　　007煤礦井田可采煤層沉積特征表</p><p><b>　　表1-1 </b></p><p>　　1.3.2可采煤層及局部可采煤層穩(wěn)定性</p><p>　　建井至今我礦一水平回采煤層集中

54、于煤5、煤7、煤9、煤12-1。煤8僅局部可采，且煤厚變化較大、煤層灰分較高，偽頂發(fā)育。煤11絕大部分不可采，均屬極不穩(wěn)定煤層。已采工作面穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：</p><p>　　表1-2 工作面煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)表</p><p>　　對(duì)井田煤層穩(wěn)定性結(jié)合一水平采掘情況和精查勘探結(jié)論評(píng)價(jià)如下：井田內(nèi)煤7為穩(wěn)定煤層，煤9、煤12-1為較穩(wěn)定煤層，煤5、煤8為不穩(wěn)定煤層，煤11屬極不穩(wěn)定煤層。

55、</p><p>　　井田內(nèi)穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層儲(chǔ)量占全井田儲(chǔ)量的77.2%。礦井地質(zhì)規(guī)程規(guī)定穩(wěn)定和比較穩(wěn)定煤層儲(chǔ)量占全礦井儲(chǔ)量的60～80%，則煤層穩(wěn)定程度屬Ⅱ類，據(jù)此007煤礦井田煤層穩(wěn)定程度屬Ⅱ類。</p><p><b>　　1.3.3煤層對(duì)比</b></p><p>　　007煤礦井田煤系地層的時(shí)代屬于石炭系上統(tǒng)和二迭系下統(tǒng)，基底地層為中

56、奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r，煤系地層總厚度約為500m，含煤十幾層，煤層總厚達(dá)19.79m，含煤系數(shù)3.96%，地層特征與開平煤田其它井田基本相同。</p><p><b>　　1、標(biāo)志層:</b></p><p>　　(1) G層鋁土巖：沉積在奧陶系灰?guī)r的古風(fēng)化殼上。上部常為淺灰色，下部時(shí)為淺灰、灰白和紫色。巖性致密，細(xì)膩有滑感。具分布不均勻的菱鐵質(zhì)鮞粒。含黃鐵礦結(jié)核及散

57、晶體。全區(qū)穩(wěn)定，總厚平均5m。</p><p>　　(2) Ｋ1 石灰?guī)r：灰─深灰色略具褐色，質(zhì)地較純，富含海百合莖及腕足類等化石含黃鐵礦結(jié)核。層位穩(wěn)定，厚度平均 1.50m。下距奧陶系頂面約30m。</p><p>　　(3) Ｋ2 石灰?guī)r：深灰─黑灰色，有時(shí)微發(fā)褐色，致密，質(zhì)地較純。層面有時(shí)附瀝青質(zhì)。含海百合莖及腕足類化石。層位較穩(wěn)定，厚度平均約1.15m，下距K1約15m。</

58、p><p>　　(4) Ｋ3 石灰?guī)r（唐山石灰?guī)r）：淺灰褐色，中厚層狀，質(zhì)純堅(jiān)硬。含大量筵科、珊瑚、海百合莖和腕足類等化石。并含豆?fàn)铧S鐵礦結(jié)核及瀝清質(zhì)膜。厚度較大，層位穩(wěn)定，是煤系地層中沉積幅度較大的一次灰?guī)r沉積，厚度平均 3.58m。下距Ｋ2約15m。</p><p>　　(5) Ｋ4 石灰?guī)r：褐灰色，致密，堅(jiān)硬，質(zhì)不純。富含海白合莖及腕足類及筵科化石。偶見黃鐵礦散晶。層位不穩(wěn)定，常相變?yōu)闇\

59、海相粉砂巖。厚度平均1.39m。下距Ｋ3約20m。</p><p>　　(6) Ｋ5 石灰?guī)r：灰─深灰色，含泥質(zhì)的生物碎屑石灰?guī)r，時(shí)而相變?yōu)殁}質(zhì)粉砂巖。本層灰?guī)r常為煤14-1直接頂板或間接頂板。厚度度平均為1.15m。下距Ｋ4石灰?guī)r約30m。</p><p>　　(7) Ｋ6 石灰?guī)r（007煤礦石灰?guī)r）：深灰色，質(zhì)不純、含硅質(zhì)，富含海白合莖及腕足類化石。裂隙多被方解石脈充填，并可見黃鐵礦散

60、晶，厚度平均為1.00m。有時(shí)被上部三角洲相沖刷，下距Ｋ5石灰?guī)r約15m 。</p><p>　　(8) 煤12-1頂板腐泥質(zhì)粘土巖：灰黑色，條痕褐色。巖性極細(xì)，均一，油脂光澤，具貝殼狀斷口，含黃鐵礦薄膜。海相動(dòng)物化石富集于該層頂部粉砂巖中。其上部為含鈣質(zhì)的粉砂巖，僅井田中部及西南部明顯。層位較穩(wěn)定，本水平西部不具腐泥質(zhì)。</p><p>　　(9) 煤11頂板腐泥質(zhì)粘土巖：黑色，條痕棕褐

61、色。質(zhì)純而均一，油脂光澤，平坦?fàn)罴柏悮顢嗫?，本水平東部發(fā)育，西部相變?yōu)檎惩翈r。</p><p>　　(10) 煤6 頂板粉砂巖：深灰─灰黑色，致密，質(zhì)地均一，具海白莖及腕足類化石。含黃鐵礦散晶及褐灰色泥質(zhì)或菱鐵質(zhì)結(jié)核。層位穩(wěn)定。</p><p>　　(11) A層鋁土巖：淡青、淺灰和紫紅色為主。巖性致密，性脆，細(xì)膩，具鮞狀均造。常夾粉砂巖薄層，層位較穩(wěn)定，但厚度變化大，一般3 ～10m，

62、局部被頂板河床相砂巖所沖刷。</p><p><b>　　2、物性特征</b></p><p>　　007煤礦井田各煤層均屬腐植質(zhì)煤，通過(guò)肉眼鑒定，顏色一般為黑色；條痕褐灰色；呈眼球狀斷口；呈條帶狀粒狀及片狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為粉狀。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及絲炭少見，煤巖類型一般為光亮型，次為半暗型。</p><p>　　007煤礦井田各主要可采煤層

63、物理特征一覽表 </p><p><b>　　表1-3</b></p><p><b>　　1.3.4煤質(zhì)</b></p><p>　　煤層中有害成分（見表1-4）</p><p>　　007煤礦井田各主要可采煤層工業(yè)指標(biāo)一覽表</p><p><b>　　表1-

64、4 </b></p><p><b>　　1) 灰分</b></p><p>　　原煤： 煤5、煤11分別為10.79%，10.31%屬于低灰；煤7、煤8、煤9、煤12-1分別為23.51%，20.77%，18.34%，16.58%，屬于中灰。</p><p>　　精煤：煤5、煤8、煤9、煤11、煤12-1在10%以內(nèi)，為5.03

65、～7.94%，煤7為12.62%。</p><p><b>　　2) 硫分</b></p><p>　　原煤：煤11為2.71%屬富硫煤，其它煤層為0.61～1.39%屬低硫煤。</p><p>　　精煤：經(jīng)洗選后煤7，煤8比原煤略有升高，其它煤層除煤11降幅較大外略有降低，含量為0.66～1.45%，屬低硫煤。</p><

66、p><b>　　3) 形態(tài)硫</b></p><p>　　煤11，煤12-1以黃鐵礦為主，其余煤層以有機(jī)硫?yàn)橹鳌?lt;/p><p><b>　　4) 磷</b></p><p>　　勘探中化驗(yàn)成果多為單孔單樣，僅供參考。煤7、8略高，分別為0.071%、0.034%，其它煤層為0.007～0.021%。洗選后各煤層平均

67、值低于0.015%。</p><p>　　2、煤層發(fā)熱量、粘結(jié)性指數(shù)等，見表8。</p><p><b>　　3、煤種分布</b></p><p>　　井田以肥煤為主，氣煤次之，焦煤甚少。</p><p>　　井田煤種分布特征具明顯的分帶規(guī)律。由淺部向深部，煤的變質(zhì)程度逐漸增高，其排列依次為氣煤、肥煤至焦煤。條帶大致呈北

68、50°～60°東向延展。其中以肥煤條帶最寬，延展最長(zhǎng)，所占面積最大，為井田的主要煤種。氣肥、肥氣煤及氣煤分布于井田的南及西南邊緣淺部。</p><p>　　第15號(hào)剖面以西至井田邊界，因精查取芯鉆孔較少，煤種確定尚需進(jìn)一步做工作。另外，目前各采動(dòng)煤層化驗(yàn)結(jié)果表明，煤種多為1/3焦，見表9，今后補(bǔ)勘應(yīng)加強(qiáng)煤質(zhì)化驗(yàn)工作。</p><p><b>　　4、煤質(zhì)變化&

69、lt;/b></p><p>　　井田內(nèi)煤的物理性質(zhì)、煤質(zhì)及煤巖等特征沿走向及傾向變化均不大，但井田西部（錢5、錢19、錢23、錢補(bǔ)13、錢補(bǔ)17及錢水27孔一帶）局部因受火成巖影響，煤層變成天然焦。</p><p>　　近期007煤礦采動(dòng)煤層煤質(zhì)化驗(yàn)情況一覽表</p><p><b>　　表1-5 </b></p><

70、;p><b>　　1.3.5瓦斯</b></p><p>　　精查中對(duì)礦井瓦斯等級(jí)沒(méi)能做出確切評(píng)價(jià)，只是據(jù)鄰礦資料進(jìn)行了預(yù)測(cè)：-700以淺二級(jí)沼氣，二級(jí)CO2礦井；-700以深屬三級(jí)沼氣礦井。目前-600水平隨采掘深度增加，發(fā)現(xiàn)瓦斯經(jīng)常超限，二水平采掘前，應(yīng)及時(shí)對(duì)礦井瓦斯等級(jí)做出確切評(píng)價(jià)，為采掘風(fēng)量合理設(shè)計(jì)提供依據(jù)。</p><p>　　1.3.6、煤塵及煤的自

71、然發(fā)火</p><p>　　1、依據(jù)煤層取樣，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室大管狀煤塵爆炸性鑒定儀鑒定，本礦井煤塵爆炸指數(shù)為5.21～9.81%，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　2、煤的自然發(fā)火情況</p><p>　　經(jīng)測(cè)定煤9和煤12-1有自燃發(fā)火傾向，投產(chǎn)后曾在一采煤12-1巷道發(fā)生煤層自燃現(xiàn)象。</p><p><b>　　3、地溫<

72、;/b></p><p>　　井田內(nèi)共有38個(gè)鉆孔進(jìn)行了地溫測(cè)量，其中-600水平有17個(gè)，-850水平4個(gè)，-1050水平11個(gè)，-1050水平以深6個(gè)。</p><p><b>　　1) -550水平</b></p><p>　　溫度變化在16.6～30.6℃之間，一般為20～26.7℃。地溫梯度在0.55～3.5℃/100m，一般在

73、1.4～2.9℃/100m。</p><p><b>　　2) -850水平</b></p><p>　　溫度變化在18.5～34℃之間，平均22.5℃，西翼深部鉆孔錢56～錢59～錢65一帶為地溫高梯度區(qū)（近2℃/100m），呈條帶狀與地層走向基本一致，錢59和錢60鉆孔一帶地溫高達(dá)30℃，向深部地溫增加，向淺部地溫減小。地溫等值線自西向東，由北東向到7號(hào)剖面以東彎

74、轉(zhuǎn)成近南北向。</p><p><b>　　第二章 儲(chǔ)量計(jì)算</b></p><p><b>　　1、礦井地質(zhì)資源量</b></p><p>　　由圖2-1計(jì)算各塊段煤層傾斜面積分別為：SA=5.95km2、SB=52.11km2 。 </p><p>　　Zz= S×M×γ/

75、COSa </p><p>　　式中： Zg—礦井的工業(yè)儲(chǔ)量；</p><p>　　S—井田的傾斜面積；</p><p><b>　　M—煤層的厚度；</b></p><p>　　γ—煤的容重，本礦井為1.32 t/m3；</p><p>　　α—煤層的平均傾角，A塊段傾角90，B

76、塊段傾角100。</p><p>　　A塊段：Zz1=5.95×（5.2+2.2+2.99）×1.32=81.6(Mt)</p><p>　　B塊段：Zz2=52.11×（5.2+2.2+2.99）×1.32=725.7(Mt)</p><p>　　Zz= Zz1+ Zz2=808.3(Mt)</p><p

77、>　　圖2-1地質(zhì)塊段劃分圖</p><p>　　2、礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。</p><p>　　根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明和控制的資源量中，%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，%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（2-1）計(jì)算：</p><

78、p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　式中 Zg—礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；</p><p>　　Z111b—探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　Z122b—控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　Z2M11—探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p>

79、<p>　　Z2M22—控制的資源量綜邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；</p><p>　　Z333—推斷的資源量；</p><p>　　k—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)定取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取0.7。</p><p>　　Z111b=808.3×60%×70%=339.48(Mt)</p>

80、<p>　　Z122b=808.3×30%×70%=169.74(Mt)</p><p>　　Z2M11=808.3×60%×30%=145.494(Mt)</p><p>　　Z2M22=808.3×30%×30%=72.747(Mt)</p><p>　　由于地址條件復(fù)雜，k取0.7。&l

81、t;/p><p>　　Z333k=808.3×10%×0.7=56.581(Mt)</p><p>　　Zg=339.48+169.74+145.494+72.747+56.581=784.042(Mt)</p><p><b>　　3、可采儲(chǔ)量計(jì)算</b></p><p>　　3.1、安全煤柱留設(shè)原則&

82、lt;/p><p>　　1、 工業(yè)場(chǎng)地、井筒留保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；</p><p>　　2、 各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂直法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱，巖層移動(dòng)角為75o，表土層移動(dòng)角為45o；</p><p>　　3、維護(hù)采寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20 m，村莊10 m，其他15 m；</p><

83、;p>　　4、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)井田邊界保護(hù)煤柱留50m，斷層保護(hù)煤柱的留設(shè)按落差大于50m時(shí)，斷層兩側(cè)各留40m，落差小于50m時(shí)，兩側(cè)各留30m。本礦井井田內(nèi)的幾條大斷層的落差均大于50m，因此在兩側(cè)各留40m 的保護(hù)煤柱；</p><p>　　5、 井田境界煤柱寬度為20 m；</p><p>　　6、 工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地

84、占地面積見表2-1。</p><p>　　表2-1 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)表 </p><p>　　注：1.占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積；</p><p>　　2.井型小的取大值，井型大的取小值；</p><p>　　3. 在山區(qū)，占

85、地指標(biāo)可適當(dāng)增加；</p><p>　　4. 附近礦井有選煤廠時(shí)，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的30～40%；</p><p>　　5. 占地指標(biāo)單位中的10 Mt指礦井的年產(chǎn)量。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。根據(jù)上述規(guī)定，本井田工業(yè)場(chǎng)地占地面積S取值如下： </p>&

86、lt;p>　　S=1.20×150/10=18.0公頃=18000 m²</p><p>　　本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失，斷層保護(hù)煤柱等。</p><p>　　根據(jù)周圍礦井實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》之相關(guān)條款規(guī)定，部分煤柱的留設(shè)方法如下，見表2-2。</p><p>

87、　　表2-2煤柱留設(shè)方法 </p><p>　　3.2、 礦井永久保護(hù)煤柱損失量</p><p>　　各類永久煤柱包括井田邊界保護(hù)煤柱、斷層保護(hù)煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、風(fēng)井保護(hù)煤柱，具體留設(shè)如下：</p><p>　　1. 井田邊界保護(hù)煤柱</p><p>　　井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20 m寬。

88、</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：P—井田邊界保護(hù)煤柱煤量，Mt；</p><p>　　l—邊界長(zhǎng)度，取l = 34.23km；</p><p>　　b—邊界寬度，b=20 m；</p><p>　　M—三層煤層厚度，煤層平均厚度為10.3m；</p

89、><p>　　γ—煤的平均容重，為1.32 t/m3；</p><p>　　α—煤層平均傾角，取10o。</p><p><b>　　則，</b></p><p>　　井田邊界保護(hù)煤柱損失量： P2 =9.45（Mt）</p><p><b>　　2. 斷層保護(hù)煤柱</b><

90、;/p><p>　　按照斷層保護(hù)煤柱留設(shè)的原則本井田的所有斷層留設(shè)20 m寬保護(hù)煤柱。斷層保護(hù)煤柱留設(shè)20 m寬。</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　P——井田邊界保護(hù)煤柱煤量，Mt；</p><p>

91、;　　l——邊界長(zhǎng)度，取l=5.441km；</p><p>　　b——邊界寬度，b=20 m；</p><p>　　M——煤層厚度，煤層厚度為10.3 m；</p><p>　　γ——煤的平均容重，為1.32 t/m3；</p><p>　　則，P2=5.441×40×10.3×1.32=2.96（Mt）<

92、;/p><p><b>　　3. 井筒保護(hù)煤柱</b></p><p>　　主、副、風(fēng)井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。</p><p><b>　　4. 其他保護(hù)煤柱</b></p><p>　　其他煤柱損失如：大巷保護(hù)煤柱損失，采區(qū)保護(hù)煤柱損失等，按工業(yè)儲(chǔ)量的2%計(jì)算。

93、</p><p>　　Z4=Zg×1%=808.3×2%=16.1（Mt）</p><p>　　3.3、 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地按II級(jí)保護(hù)留設(shè)維護(hù)采寬度20 m，工業(yè)場(chǎng)地面積由表2.1確定，取15km。工業(yè)場(chǎng)地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。</p><

94、;p>　　本礦井工業(yè)場(chǎng)地的面積為18000 m2，由于長(zhǎng)方形便于布置地面建筑，所以初步設(shè)定工業(yè)廣場(chǎng)為長(zhǎng)方形，邊為300 m,600m,本礦井地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移動(dòng)角見表3-3。</p><p>　　表2-3 地質(zhì)條件和基巖移動(dòng)角值 </p><p>　　用作圖法求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱量

95、，工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè)見圖3-1。</p><p>　　圖2-2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè)圖</p><p>　　由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2-2所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸，并由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：</p><p>　　Si=梯形面積=(上寬+下寬)×高/（2×cos10 o）</p><p>　　S2=( 563

96、.45+ 614.87)×583.37/（2×cos10 o）= 1.019km2</p><p>　　則，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： </p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中： Zi——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量,Mt；</p><p>

97、　　S——工業(yè)廣場(chǎng)面積，1.019km2；</p><p>　　M——煤層厚度，10.3m；</p><p>　　γ——煤的容重，為1.32 t/m3。</p><p>　　α——煤層平均傾角，取10o。</p><p>　　則，Z2= 1019000×1.32×10.3= 13.85(Mt)</p><

98、;p>　　則工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失量為Z= 13.85(Mt)。</p><p>　　各種保護(hù)煤柱損失量見表2.4。 </p><p>　　3.4、礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可以按下式計(jì)算：</p><p><b>　　（2-5）</b></p><

99、;p>　　式中： Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　P——永久煤柱損失煤量，Mt；</p><p>　　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。</p><p>　　則，礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為ZK=（784.02-42.36）&#

100、215;0.85=632.97Mt</p><p>　　表2.4 保護(hù)煤柱損失量 </p><p>　　礦井儲(chǔ)量匯總見表2.5所示。</p><p>　　表2-5 礦井儲(chǔ)量匯總表儲(chǔ)量總表

101、 </p><p>　　根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)指南》中關(guān)于礦井井型與礦井設(shè)計(jì)的高級(jí)儲(chǔ)量比例之規(guī)定，本礦井的儲(chǔ)量符合煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。</p><p>　　第三章 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限</p><p>　　參照大型礦井服務(wù)年限的下限（大于50a）要求，T取100a，儲(chǔ)量備用系數(shù)k取1.4，則礦井設(shè)

102、計(jì)生產(chǎn)能力A為：</p><p>　　根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A確定為500萬(wàn)t/a，再計(jì)算礦井服務(wù)年限：</p><p>　　礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。</p><p>　　礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：</p><p>　　T＝Zk /（A&#

103、215;K） （3-1）</p><p>　　式中： T——礦井服務(wù)年限，a；</p><p>　　Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；</p><p>　　A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t；</p><p>　　K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。</p><p>　　確定井型時(shí)需要考慮備用系數(shù)的原因是，礦井

104、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(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，從而減少了儲(chǔ)量。</p><p>　　則，礦井服務(wù)年限為：</p><p>　　T =632970000/(5000000×1.4)=90a </p><p>　　符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p&

105、gt;　　在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，考慮礦井投產(chǎn)后，可能由于地質(zhì)損失增大，采出率降低和礦井增產(chǎn)的原因，使礦井服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備用儲(chǔ)量Zb，備用量：</p><p>　　Zb= Zk/1.4×0.4=180.84（Mt）</p><p>　　在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約有50%為采出率過(guò)低和受未知損失的儲(chǔ)量，礦井開拓設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)定的實(shí)際采出的儲(chǔ)量約為：</p><p>

106、　　632.97-（180.84×0.5）=542.55(Mt)</p><p>　　第四章 開拓方案及技術(shù)比較</p><p><b>　　1、井筒布置</b></p><p>　　1、井田地勢(shì)平坦，不存在平硐開拓條件。井田范圍內(nèi)全被第四系沖積層所覆蓋，地勢(shì)低平，東北高，而西南低，標(biāo)高介于7～26m之間，地形坡度1/1000，斜井施

107、工困難，所以采用立井開拓（主井裝備箕斗）。</p><p>　　2、 井筒位置的確定</p><p>　　井筒位置的確定原則：</p><p>　　有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平；有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)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(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎采、煤與瓦

108、斯突出煤層或軟弱巖層；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，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。</p><p>　　由于井田中央距公路，港口很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場(chǎng)的布置，主井井筒位置布置方案可以選擇在井田接近中央的地方。經(jīng)后面方案確定主、副井筒位置均布置在井

109、田中央附近。</p><p>　　2、階段劃分和開采水平設(shè)置</p><p>　　根據(jù)井田條件和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，井田走向長(zhǎng)為11845m，傾斜長(zhǎng)度為2875m，本井田劃分為2～3階段，設(shè)置1～3個(gè)開采水平。</p><p>　　階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段走向劃分為7個(gè)走向長(zhǎng)為1700m的采區(qū)。采區(qū)劃分為若干區(qū)段。在井田每翼布置一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)

110、，為了減少初期工程量，縮短建井時(shí)間，采區(qū)間采用前進(jìn)式開采順序。</p><p>　　階段內(nèi)斜長(zhǎng)較大，傾角為100左右，涌水量小，采用上下山開采。</p><p>　　這樣，階段劃分和開采水平設(shè)置形成兩個(gè)方案，一個(gè)井田劃分為兩個(gè)階段，設(shè)置兩個(gè)開采水平；二是井田劃分為三個(gè)階段，設(shè)置三個(gè)水平。</p><p>　　3、階段和開采水平參數(shù)</p><p&

111、gt;<b>　?。?）、水平垂高</b></p><p>　　兩階段、兩水平：1438×sin100=249.7m；</p><p>　　三階段、三水平：1300×sin100=225.74m；</p><p>　　787.5×sin100=136.75m；</p><p>　?。?）、開

112、采水平實(shí)際出煤量</p><p>　　兩階段、兩水平方案：</p><p>　　第一、第二階段：542.55/2=271.275(Mt);</p><p>　　三階段、三水平方案：</p><p>　　第一階段：（542/2875）×1300=245.326(Mt);</p><p>　　第二、第三階段（54

113、2.55/2875）×787.5=148.6115（Mt）</p><p>　?。?）、開采水平服務(wù)年限</p><p>　　兩階段、兩水平方案：</p><p>　　第一、第二水平：90/2=45a；</p><p>　　三階段、三水平方案：</p><p>　　第一水平：(90/2875) ×1

114、438=45；</p><p>　　第二、第三水平：（90/2875）×787.5=24.6a；</p><p>　?。?）、采區(qū)服務(wù)年限</p><p>　　開采水平內(nèi)每翼一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，礦井由兩個(gè)采區(qū)同采保證產(chǎn)量，考慮1a的產(chǎn)量遞增和遞減期。</p><p>　　兩階段、兩水平方案中的采區(qū)服務(wù)年限：（45/3.5）+1=(12.8

115、6+1)a;</p><p>　　三階段、三水平方案中的采區(qū)服務(wù)年限：</p><p>　　一水平采區(qū)：（45/3.5）+1=(12.86+1)a；</p><p>　　二、三水平采區(qū)：（24.6/3.5）+1=(7.028+1)a；</p><p>　　（5）、區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長(zhǎng)</p><p>　　兩階段、兩水平方

116、案：每個(gè)階段劃分為7個(gè)區(qū)段，區(qū)段斜長(zhǎng)為：2875/7=205.4m；</p><p>　　三階段、三水平方案：一水平劃分為7個(gè)區(qū)段，區(qū)段斜長(zhǎng)為：1300/7=185.7m；</p><p>　　二、三水平劃分為4個(gè)區(qū)段，區(qū)段斜長(zhǎng)為：787.5/4=196.8m。</p><p>　?。?）、區(qū)段采出煤量</p><p>　　兩階段、兩水平方案

117、：</p><p>　　每個(gè)水平劃分為7個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)7個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段出煤量：271.275/7/7=5.536(Mt)；</p><p>　　三階段、三水平方案：</p><p>　　一水平7個(gè)采區(qū)、每個(gè)采區(qū)7個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段出煤量：245.326/7/7= 5.006(Mt)；</p><p>　　二水平7個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)4個(gè)區(qū)段，每

118、個(gè)區(qū)段出煤量：148.6115/7/4=5.308（Mt）。</p><p>　　井田內(nèi)所劃定的主要參數(shù)如表4-1</p><p><b>　　階段主要參數(shù)</b></p><p><b>　　表4-1</b></p><p><b>　　4、大巷布置</b></p>

119、;<p>　　各煤層間距較小，采用集中大巷布置，為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷布置在7號(hào)煤層下方為30m的厚層砂巖層內(nèi)，上階段運(yùn)輸大巷作為下階段回風(fēng)大巷。</p><p><b>　　5、上、下山布置</b></p><p>　　采區(qū)采用集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，井田一翼的中央采區(qū)上山布置在距7號(hào)煤層30m以下的砂巖層中，并在采后加以維護(hù)，留作下階段