煤礦開采技術專業(yè)畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 礦井地質(zhì)概況3</p><p>　　第一節(jié) 井田概況3</p><p>　　第二節(jié) 井田煤層3</p><p>　　第二章 礦井儲量與生產(chǎn)能力15</p><p>　　第一節(jié) 礦井儲量15</

2、p><p>　　第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務年限18</p><p>　　第三章 井田開拓20</p><p>　　第一節(jié) 影響井田開拓開采的主要因素20</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)場地位置的選擇20</p><p>　　第三節(jié) 井田開拓方式的選定20</p><p>　

3、　第四節(jié) 井 筒27</p><p>　　第四章 采煤工藝29</p><p>　　第一節(jié) 采煤方式的選擇，工作面機械設備的技術特征29</p><p>　　第二節(jié) 落煤35</p><p>　　第三節(jié) 頂板管理36</p><p>　　第四節(jié) 工作面的生產(chǎn)技術管理40</p>

4、<p>　　第五章 礦井采區(qū)布置43</p><p>　　第一節(jié) 移交生產(chǎn)和達到設計生產(chǎn)能力時的采區(qū)數(shù)目及位置和工作面生產(chǎn)能力計算43</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)尺寸、巷道布置44</p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)接續(xù)45</p><p>　　第四節(jié) 采區(qū)煤炭運輸、輔助運輸、通風及排水系統(tǒng)45</p&

5、gt;<p>　　第六章 巷道掘進47</p><p>　　第七章 井下供電49</p><p>　　第八章 礦井通風與安全技術措施52</p><p>　　第一節(jié) 礦井瓦斯涌出量預測52</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風53</p><p>　　第三節(jié) 安全技術措施59<

6、;/p><p>　　第九章 井下車場線路設計68</p><p><b>　　附 錄69</b></p><p><b>　　參考文獻70</b></p><p><b>　　致 謝71</b></p><p>　　第一章 礦井地質(zhì)概況<

7、;/p><p><b>　　第一節(jié) 井田概況</b></p><p>　　山西柳林碾焉煤礦有限責任公司位于柳林縣城北部直距19km處王家溝鄉(xiāng)碾焉村，行政區(qū)劃屬柳林縣王家溝鄉(xiāng)管轄，其地理坐標為：東經(jīng)110°51′07″—110°52′50″，北緯37°34′52″—37°37′00″。該礦距柳林縣城19k，從王家溝鄉(xiāng)到縣城的縣級公路

8、從井田東側通過，經(jīng)該公路在縣城與307國道和孝柳鐵路青龍站連接，交通運輸條件較為便利。交通位置圖詳見（附圖1）</p><p>　　井田南北長3.940km，東西寬2.520km，井田面積5.1017km2。資源儲量為38.56Mt，設計可采儲量為18.342Mt。井田內(nèi)批采的各層煤均屬中厚煤層。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱等構造，4號煤已有部分采空區(qū)，下組的8、9號煤均未采動，煤層賦存條件好。煤層瓦斯含量低，頂、底

9、板條件較好，煤層屬自燃——容易自燃煤層，開采技術條件簡單。從煤層賦存條件和開采技術條件上看，利于礦井提高生產(chǎn)能力。建設規(guī)模為0.9Mt/a；根據(jù)礦井的開采現(xiàn)狀；采用綜合機械化采煤工藝；主提升、主運輸、副提升、輔助運輸方式，具有擴大生產(chǎn)能力條件。</p><p>　　井田相鄰礦井東北為山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司，東部為山西宏盛安泰煤業(yè)有限公司，南部為山西柳林凌志興家溝煤業(yè)有限公司，西部為王家溝煤業(yè)公司。見井田四

10、鄰關系圖詳見（附圖2）</p><p><b>　　第二節(jié) 井田煤層</b></p><p>　　井田為一單斜構造，未發(fā)現(xiàn)斷裂構造和陷落柱，地質(zhì)構造簡單。煤層傾角平緩，結構簡單，主采的4號、8號、9號煤層賦存全井田穩(wěn)定可采，煤層為中厚煤層，煤層賦存條件較好，利于礦井采用一次采全高綜合機械化采煤工藝。</p><p>　　礦井為低瓦斯礦井，煤層

11、頂、底板條件較好，水文地質(zhì)類型為中等類型，利于礦井頂板管理、快速掘進和采區(qū)正常生產(chǎn)接替。</p><p>　　可采煤層4＃、8#、9#。</p><p>　　4號煤層位于山西組下部，下距8號煤層55.30～67.85m，平均62.52m，其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、細砂巖，煤層厚度0.72～4.05m，平均1.71m，含0～1層夾矸，結構簡單，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。ZK-1、114

12、號鉆孔4、5號煤層合并，5號煤層不穩(wěn)定不可采，因此將該處5號煤層合并到4號煤層一并開發(fā)。在井田中西部，生產(chǎn)過程中揭露了一南北向條帶狀砂巖沖刷帶，沖刷帶長約850m，最寬處65m，最窄處28m。沖刷帶內(nèi)4號煤層變薄，煤層厚度0.20～0.60m。沖刷帶南端是否繼續(xù)發(fā)育，在今后開采中應通過巷探進一步查清。</p><p>　　8號煤層位于太原組中下部，上距4號煤層55.30～67.85m，平均62.52m，其頂板為石

13、灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度2.00～3.10m，平均2.65m，含0～2層夾矸，結構簡單～較簡單，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。</p><p>　　9號煤層位于太原組下部，上距8號煤層11.45～19.60m，平均13.00m，其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度1.55～3.00m，平均2.17m，含0～3層夾矸，結構簡單～復雜，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。</p><p&g

14、t;　　上述各可采煤層主要特征詳見煤層特征表1-1。</p><p>　　表1-1 可采煤層特征表</p><p>　　礦井煤層綜合柱狀圖詳見（附圖3）</p><p>　　煤層頂?shù)装娴雀呔€圖詳見（附圖4）</p><p><b>　　一、礦井地質(zhì)構造</b></p>

15、<p>　　本井田總體為一走向北東、傾向北西的單斜構造，在此基礎上發(fā)育次一級的寬緩褶曲，地層傾角2°～8°。4號煤層中部發(fā)現(xiàn)一條長約850 m，南北向展布的煤層沖刷帶，井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層及陷落柱，在今后生產(chǎn)中應注意隱伏斷層和陷落柱，以防透水事故的發(fā)生。</p><p>　　二、煤質(zhì)、瓦斯、煤塵</p><p><b>　?。ㄒ唬⒚嘿|(zhì)</b>

16、;</p><p><b>　　1、物理性質(zhì)</b></p><p>　　井田內(nèi)各可采煤層的物理性質(zhì)相近，各煤層的煤巖物理特征一般為黑色，粉狀、碎塊狀，玻璃—強玻璃光澤，條痕為棕色、棕黑色。內(nèi)生裂隙發(fā)育，條帶狀結構，硬度小、脆度大，斷口為階梯狀及參差狀，比重較大。</p><p><b>　　2、煤巖特征</b></

17、p><p><b>　?。?）宏觀煤巖煤型</b></p><p>　　各可采煤層宏觀煤巖特征相近，煤巖組分多以亮煤為主，其次暗煤和鏡煤。宏觀煤巖類型以半亮型為主，少量暗淡型及光亮型。</p><p><b>　?。?）顯微煤巖特征</b></p><p>　　各可采煤層顯微組分基本相似，均以有機組分為

18、主（占80%以上），無機組分次之。有機組分主要為鏡質(zhì)組（含半鏡質(zhì)組），占34.0—70.40%，絲質(zhì)組占20.0—47.6%，無機組分以粘土為主，占6.4—18.60%。硫化鎂類次之，占0—2.4%。鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡質(zhì)體為主，基質(zhì)鏡質(zhì)體次之，少量其它鏡質(zhì)體。絲質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主，火焚絲質(zhì)體偶見。粘土類以充填胞腔或呈集合體為主，少量呈團塊狀或分散狀分布。黃鐵礦以草莓狀為主，星散狀及團塊狀次之。</p><p>　　

19、根據(jù)各可采煤層顯微組分的組成，其顯微煤巖類型確定為微鏡惰煤。</p><p>　　3、化學性質(zhì)、工藝性能及煤類</p><p><b>　　（1）化學性質(zhì)</b></p><p>　　根據(jù)井田內(nèi)施工的鉆孔煤芯煤樣化驗資料，各可采煤層煤質(zhì)特征敘述如下：</p><p><b>　　1)4號煤層</b>

20、</p><p>　　水分（Mad）：原煤0.16%～0.48%，平均0.27%。浮煤0.08%～0.70%，平均0.49%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤14.75%～38.00%，平均26.60%。浮煤6.07%～11.36%，平均8.49%。</p><p>　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤29.26%～31.39%，平均30.31%，浮煤28.02%～

21、31.49%，平均29.06%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤0.38%～0.60%，平均0.49%。浮煤0.51%～0.61%，平均0.55%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤21.00～30.82MJ/kg，平均26.27MJ/kg，浮煤30.52～34.23MJ/kg，平均32.99MJ/kg。</p><p>　　粘結指數(shù)（GR

22、.I）：浮煤81～96，平均值88.67。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：18～24mm，平均22.33mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標準（GB5751－86）”劃分，4號煤層屬1/3焦煤。</p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(GB/T15224.1、2、3-2004)，該煤層為低灰～中灰、低硫分、低熱值～特高熱值的1/3焦煤。

23、</p><p><b>　　2)8號煤層</b></p><p>　　水分（Mad）：原煤0.04%～0.40%，平均0.24%。浮煤0.33%～0.71%，平均0.47%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤10.77%～36.35%，平均24.88%。浮煤7.57%～9.94%，平均8.64%。</p><p>

24、;　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤21.05%～26.84%，平均24.59%，浮煤22.10%～24.69%，平均23.14%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤2.30%～2.98%，平均2.52%。浮煤1.76%～2.33%，平均2.04%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤21.77～31.98MJ/kg，平均25.75MJ/kg，浮煤30.83～33.47MJ

25、/kg，平均32.18MJ/kg。</p><p>　　粘結指數(shù)（GR.I）：浮煤78～88，平均值83.71。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：15～19mm，平均17mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標準（GB5751－86）”劃分，8號煤層屬焦煤。</p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(GB/T15224.

26、1、2、3-2004)，該煤層為低灰～中灰、高硫分、低熱值～特高熱值的焦煤。</p><p><b>　　3)9號煤層</b></p><p>　　水分（Mad）：原煤0.21%～0.70%，平均0.39%。浮煤0.37%～0.80%，平均0.56%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤25.01%～38.28%，平均31.76%。浮煤5.

27、96%～8.96%，平均7.76%。</p><p>　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤24.37%～26.53%，平均25.20%，浮煤21.07%～24.60%，平均22.21%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤0.75%～2.02%，平均1.16%。浮煤0.81%～0.86%，平均0.84%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤14.32～2

28、5.57MJ/kg，平均21.92MJ/kg，浮煤32.56～34.23MJ/kg，平均33.20MJ/kg。</p><p>　　粘結指數(shù)（GR.I）：浮煤67～92，平均值78.57。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：12～19mm，平均15mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標準（GB5751－86）”劃分，9號煤層屬焦煤。<

29、;/p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(GB/T15224.1、2、3-2004)，該煤層為特低灰～低灰、中低硫、特低熱值～高熱值的焦煤。</p><p>　　表1-2 各煤層煤質(zhì)化驗結果匯總表 </p><p>　?。?）煤灰成分、灰熔點測定</p><p><b>　

30、　1）煤灰成分</b></p><p>　　根據(jù)1990年大莊煤礦的化驗資料測定成果如表1-3。</p><p>　　表1-3 煤灰成分測定成果表 </p><p>　　井田內(nèi)4、9號煤層煤灰分均以SiO2為主，Al2O3次之，還有少量Fe2O3、CaO、TiO2、K2O、MgO。</p>

31、<p><b>　　2）煤灰熔融性</b></p><p>　　根據(jù)三交詳查資料中煤灰熔性測定結果，井田各可采煤層軟化溫度（TS，ºC）普遍大于14600C，屬高熔灰分～難熔灰分，一般山西組高于太原組，變化幅度很小。</p><p><b>　?。?）煤的可磨性</b></p><p>　　根據(jù)三交詳

32、查資料，4號煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為71～86，5號煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為70.8～81.4，8號煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為79.3～105， 9號煤層測定哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為73～104。均為中等可磨煤～極易磨煤。</p><p><b>　　4、煤的可選性</b></p><p>　　（1）4號煤層可選性</p><p&

33、gt;　　本次補勘在碾焉煤礦井下采取4號煤層煤層煤樣做簡易篩分和浮沉試驗結果如下：</p><p>　　1）篩分試驗（結果見下表1-4）</p><p>　　0.15-13.0mm級粒煤，占全樣的85.91%，灰分為15.35%，全硫小于0.58%，其規(guī)律是隨著粒級的降低灰分降低。</p><p>　　2）浮沉試驗和可選性評價（結果見下表1-5）</p>

34、<p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實驗繪制的可選性曲線，經(jīng)計算機電腦運行計算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結果如下：</p><p>　　a、浮煤灰分8%時，理論產(chǎn)率為54.05%，分選密度為1.377g/cm3，δ±0.1含量77.13%，屬極難選等級；</p><p>　　b、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為73.07%，分選密

35、度為1.437 g/cm3，δ±0.1含量53.23%，屬極難選等級；</p><p>　　c、浮煤灰分為12%，理論產(chǎn)率為85.22%，分選密度為1.528g/cm3，δ±0.1含量19.39%，屬中等可選等級。</p><p>　?。?）8號煤層可選性</p><p>　　據(jù)本次補勘ZK-1號鉆孔采取了8號煤芯煤樣進行了篩分浮沉試驗，結果如下

36、：</p><p>　　1)篩分試驗（結果見下表1-6）</p><p>　　0.15-13.0mm級粒煤，占全樣的77.50%，灰分為10.81%，全硫小于2.37%，其規(guī)律是隨著粒級的降低灰分降低。</p><p>　　2.浮沉試驗和可選性評價（結果見下表1-7）</p><p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實驗繪制的可選性

37、曲線，經(jīng)計算機電腦運行計算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結果如下：</p><p>　　a、浮煤灰分6%時，理論產(chǎn)率為63.96%，分選密度為1.381g/cm3，δ±0.1含量88.86%，屬極難選等級；</p><p>　　b、浮煤灰分為8%，理論產(chǎn)率為81.10%，分選密度為1.408 g/cm3，δ±0.1含量89.26%，屬極難選等級；&

38、lt;/p><p>　　c、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為96.20%，分選密度為1.853g/cm3，δ±0.1含量28.58%，屬較難選等級。</p><p>　?。?）9號煤層可選性</p><p>　　據(jù)本次補勘ZK-1號鉆孔采取了9號煤芯煤樣進行了篩分浮沉試驗，結果如下：</p><p>　　1、篩分試驗（結果見下表1-8）&l

39、t;/p><p>　　0.15-13.0mm級粒煤，占全樣的79.10%，灰分為27.79%，全硫小于1.62%，其規(guī)律是隨著粒級的降低灰分降低。</p><p>　　2、浮沉試驗和可選性評價（結果見表1-9）</p><p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實驗繪制的可選性曲線，經(jīng)計算機電腦運行計算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結果如下

40、：</p><p>　　a、浮煤灰分6%時，理論產(chǎn)率為35.28%，分選密度為1.394g/cm3，δ±0.1含量67.71%，屬極難選等級；</p><p>　　b、浮煤灰分為8%，理論產(chǎn)率為49.40%，分選密度為1.418 g/cm3，δ±0.1含量68.37%，屬極難選等級；</p><p>　　c、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為58.37

41、%，分選密度為1.595g/cm3，δ±0.1含量12.05%，屬中等可選等級。</p><p><b>　　（二）、瓦斯</b></p><p>　　根據(jù)《山西柳林碾焉煤礦有限責任公司4、8、9號煤層開采礦井瓦斯涌出量預測研究報告》，通過解吸各煤層瓦斯含量情況見下表1-10。</p><p>　　4號煤層甲烷（CH4）平均含量為0，

42、CO2平均含量為0.15ml/g， C2—C8含量為0，N2含量平均0.548ml/g； CH4占瓦斯成分為0，CO2占21.48%，N2占78.52%。</p><p>　　8號煤層CH4含量為0.01ml/g，CO2含量為0.39～1.10ml/g，平均為0.745ml/g，C2—C8含量為0，N2含量為0.993～1.895ml/g，平均為1.444 ml/g，各成分中CO2占0.36%，CO2占31.47

43、%，N2占68.18%。</p><p>　　9號煤層CH4含量為0，CO2含量為0.07～0.23ml/g，平均為0.15ml/g，C2-C8含量為0，N2含量為1.422～0.175ml/g，平均為0.799ml/g，CH4占瓦斯成分為0，CO2占21.25%，N2占78.76%。</p><p>　　表1-10 各煤層瓦斯含量及成分統(tǒng)計表</p>

44、<p>　　呂梁市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局呂安監(jiān)煤字[2006]284號文批復，柳林碾焉煤礦4號煤層2006年度瓦斯相對涌出量2.90m3/t，絕對涌出量0.70m3/min，二氧化碳相對涌出量4.40m3/t，絕對涌出量1.08m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p>　　據(jù)呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字[2007]665號文批復，柳林碾焉煤礦4號煤層2007年度瓦斯相對涌出量3.06m3/t，絕對涌出量0

45、.81m3/min，二氧化碳相對涌出量4.50m3/t，絕對涌出量1.19m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p>　　據(jù)呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字[2008]540號文批復，柳林碾焉煤礦4號煤層2008年度瓦斯相對涌出量3.19m3/t，絕對涌出量0.83m3/min，二氧化碳相對涌出量4.770m3/t，絕對涌出量1.24m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p><b>

46、;　　（三）、煤塵爆炸</b></p><p>　　根據(jù)2010年5月15日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心，對該礦4、8、9號煤層采集樣品的測試結果，4號煤層火焰長度130mm，抑制煤塵最低巖粉量70%，煤塵具有爆炸性。8號煤層火焰長度220mm，抑制煤塵最低巖粉量80%，煤塵具有爆炸性。9號煤層火焰長度140mm，抑制煤塵最低巖粉量70%，煤塵具有爆炸性。由上可知井田4、8、9號可采煤層煤塵均有爆炸

47、性。</p><p>　　三、礦井水文地質(zhì)特征</p><p><b>　?。ㄒ唬┖畬?lt;/b></p><p><b>　　1、井田主要含水層</b></p><p>　?。?）奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層</p><p>　　埋藏于井田深部，據(jù)鄰礦王家溝煤礦2006年10

48、月勘探時施工的ZK2-1鉆孔資料，揭穿O2f+ O2s深度377.456-564.57m，巖性以石灰?guī)r為主，次為泥炭巖、角礫狀泥灰?guī)r、石膏和少量白云質(zhì)灰?guī)r、泥巖等，其中巖溶裂隙發(fā)育的石灰?guī)r、泥灰?guī)r為含水層。ZK2-1鉆孔（X=41663128.02，Y=19486610.58，H=833.04m），施工層位為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，終孔深度564.57m，靜止水位埋深27.26m，水位降深13.62～31.53m，單位涌水量0.1098～

49、0.1652m3/s.m，水位標高為805.78m。2009年5月第山西省第三地質(zhì)工程勘察院為本礦施工一供水井（X=4163449.60，Y=19488497.68，H=894.54m），施工層位為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組，終孔深度612.14m，靜止水位埋深95.44m，水位降深0.63m，出水量960m3/d，水位標高為799.10m。水質(zhì)類型為CL.SO4-Na.Ca型，礦化度1.6084g/L，PH值7.36。綜合分析，以2009年

50、新施工的水井奧灰水位799.10m，確定井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙水水位標高為79</p><p>　　（2）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層</p><p>　　太原組含比較穩(wěn)定的石灰?guī)r4層（L1-L4），埋藏淺部巖溶裂隙比較發(fā)育，據(jù)ZK2-1水文孔抽水試驗資料，單位涌水量為0.2744-0.5764L/s.m，滲透系數(shù)為0.2401-0.2644m/d，水位標高795.12m，富水性隨埋藏深

51、度增加而減弱。太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層屬富水性中等的含水層。</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層</p><p>　　山西組含多層細-粗粒砂巖，但厚度變化不大，穩(wěn)定性不好，含水性很弱，據(jù)ZK2-1水文孔水文孔抽水試驗資料，單位涌水量為0.001L/s.m，滲透系數(shù)為0.01206m/d，水位標高790.68m。山西組砂巖裂隙含水層屬富水性弱的含水層。</p>

52、;<p>　?。?）二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層</p><p>　　本組在較大溝谷內(nèi)有出露，含有多層中粗粒砂巖，厚度較大，近地表處風化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補給，局部含水性較好，據(jù)三交詳查鉆孔混合抽水試驗資料，單位涌水量為0.005-0.12 L/s.m，滲透系數(shù)為0.003-0.51m/d，水位標高913.50m左右，水質(zhì)類型為SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，礦化度為0.638-1

53、.82g/L。下石盒子組砂巖裂隙含水層富水性一般較弱。</p><p>　?。?）上第三系、第四系孔隙含水層</p><p>　　上第三系上新統(tǒng)在溝谷中出露較多，含水層主要為底礫巖，厚度不穩(wěn)，富水性弱。</p><p>　　第四系中上更新統(tǒng)廣泛分布于井田內(nèi)，其含水層補給條件不好，連續(xù)性差，富水性弱。</p><p><b>　　2、

54、井田主要隔水層</b></p><p>　　井田內(nèi)本溪組厚度31.10m左右，巖性主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和鋁土泥巖組成，質(zhì)地細膩，致密，具有良好的隔水性能，為井田主要隔水層組。</p><p>　　此外，相間于石炭系太原組各灰?guī)r含水層和二疊系各砂巖含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖，由于其巖性致密，可起到層間隔水作用，但當其位于淺部層段，因受風化作用影響，隔水性能受到不同程度破壞。<

55、/p><p>　　3、井田地下水的補給、徑流、排泄條件</p><p>　　奧陶系巖溶水的補給主要為基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補給。井田內(nèi)奧灰水屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由北向南運移，流向柳林泉，據(jù)本礦水井資料，本井田奧灰?guī)r溶水水位標高為798～800m。</p><p>　　石炭系和二疊系的砂巖裂隙水，在接受大氣降水和季節(jié)性河流以及上覆含水層的入滲補給后，順巖層

56、傾斜方向運移，上部含水層在溝谷中以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層順層向西排出井田外。現(xiàn)采煤礦的礦坑排水和民井開采是其主要的排泄方式。</p><p>　?。ǘ?、含水層水對礦井的充水影響</p><p><b>　　1.煤系地層含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)對煤層開采有影響的為煤系地層含水層主要有山西組、上下石盒子組的砂巖裂隙含水

57、層和太原組灰?guī)r巖溶裂隙水含水層。山西組4、5號煤層上部的中、粗粒砂巖裂隙含水層，是4、5號煤的直接充水含水層，含水層富水性弱，對煤層開采影響較小；太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層富水性中等，對8、9號煤層開采有一定影響。總之，只要礦井正常抽排水，煤系地層含水層一般不會對煤礦安全生產(chǎn)造成危脅。</p><p><b>　　2.奧陶系含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)奧陶

58、系灰?guī)r溶裂隙水位標高為798～800m，4號煤層最低底板 </p><p>　　標高為570～830m，8號煤層最低底板標高為510～750m，9號煤層最低底板標高為500～760m，4號煤層大部為“帶壓開采”，8、9號煤層全部為“帶壓開采”。現(xiàn)利用突水系數(shù)公式計算各可采煤層底板最大突水系數(shù)如下：</p><p>　　式中：Ts—底板突水系數(shù)（MPa/m）；</p>&l

59、t;p>　　P—隔水層承受的水壓（MPa）；</p><p>　　M—底板隔水層厚度35m；</p><p>　　經(jīng)計算，4號煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-570+139.27）×0.0098/(139.27)=0.02600MPa/m；</p><p>　　8號煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-510+74.10）×0.0098/(7

60、4.10)=0.04815MPa/m；</p><p>　　9號煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-500+58.70）×0.0098/(58.70)=0.05990MPa/m。</p><p>　　4、8、9號煤層最大突水系數(shù)小于受構造破壞地段突水系數(shù)臨界值0.06MPa/m，因此，在帶壓區(qū)開采4、8、9號煤層時，發(fā)生奧灰水突水的危險性較小。</p><p&g

61、t;　?。ㄈ⒌V井充水因素分析</p><p>　　1、地表水對礦井開采的影響</p><p>　　井田內(nèi)無常年性河流，僅在井田南部有一季節(jié)性河流，平時基本無水，雨季時有短暫洪水流過。井田西北部有一水庫，最大庫容量約8000 m3，現(xiàn)存水約1000 m3，為王家溝村民灌溉使用，水源主要是煤礦排水。水庫下距4號煤層約187 m，經(jīng)計算4、8、9號煤層最大導水裂隙帶分別為50 m、45 m、

62、45 m，開采各煤層水庫水不會潰入井下，造成水害事故。</p><p>　　區(qū)內(nèi)地下水的補給來源主要是大氣降水。經(jīng)實地勘查，碾焉煤礦主斜井（正在建設）、主立井、副立井井口標高分別為：897.30m、891.12m、896.41m，主斜井、主立井、副立井口附近最高洪水位高程分別為：894.37m、885.50m、885.50m（井口標高見P73第七章第一節(jié)表7-1-1）。各井口處多年來洪水位標高均低于井口標高，并筑

63、有防洪墻和排水涵洞，所以一般情況下，礦井不會受到洪水威脅。</p><p>　　2、構造對礦井充水的作用和影響</p><p>　　井田基本呈單斜構造，未發(fā)現(xiàn)斷層和陷落柱，斷裂構造不發(fā)育。井田地形切割較深，地表水易于排泄，不利于地下水補給，因此，構造一般不會對井田水文地質(zhì)條件造成影響。</p><p>　　3、采空區(qū)對礦井的充水影響</p><p

64、>　　a、相鄰礦井采空區(qū)積水：井田東北為山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司，東部為山西宏盛安泰煤業(yè)有限公司，南部為山西柳林凌志興家溝煤業(yè)有限公司，西部為山西柳林王家溝煤業(yè)有限公司。經(jīng)調(diào)查：原山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司開采4號煤層，其采空區(qū)距本井田300余m，采空區(qū)無積水；原山西柳林任家山煤業(yè)有限責任公司西南部采空區(qū)與本井田有礦界隔離煤柱，采空區(qū)無積水。原山西柳林富安南峪煤礦有限公司開采4號煤層，其北部采空區(qū)有積水150 m3 ，與本井

65、田有礦界煤柱隔離。原山西柳林田家坡煤礦有限公司開采4號煤層，與本井田相鄰處有采空區(qū)，預計有積水約8000m3 ，與本井田有礦界煤柱隔離。山西柳林王家溝煤業(yè)有限公司開采4號煤層，4號煤層東高西低，其采空區(qū)積水流到西部大巷排出井外，對本井田無影響。</p><p>　　b、本井田采空區(qū)積水：井田南部已整合到本井田的南焉煤礦（已關閉），開采4號煤層，有一處采空積水，積水量約為7054m3。另井田北部有兩處采空積水，積水

66、量約為192m3和1250 m3。因此在煤層開采到該些地段時，一定要做好探放水工作，確保礦井安全。</p><p>　　c、最大導水裂隙帶：根據(jù)煤礦防治水規(guī)定推薦的經(jīng)驗公式計算導水裂隙帶，9號煤層上覆巖層由灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、砂巖和泥巖等組成，綜合分析確定為中硬巖性，使用公式：，計算最大導水裂隙帶高度。4號煤層最大厚度為4.05m，得出開采4號煤層時形成的最大導水裂隙帶為50m，僅可勾通上部含水層,產(chǎn)生水力聯(lián)系； 8

67、號煤層最大厚度為3.10m，開采8號煤層時形成的最大導水裂隙帶為45m，僅可勾通上部含水層,產(chǎn)生水力聯(lián)系。9號煤層最大厚度為3.00m，開采9號煤層時形成的最大導水裂隙帶為45m，可溝通上部含水層和8號煤層采空區(qū)積水,產(chǎn)生水力聯(lián)系。開采以上各煤層時，其最大導水裂隙帶不會溝通地表水體和溝谷中雨季洪水。根據(jù)以上最大導水裂隙帶情況，礦方應采取針對措施，預防水害事故。</p><p>　?。ㄋ模?、井田水文地質(zhì)類型<

68、/p><p>　　井田4號煤層直接充水含水層為上覆砂巖裂隙含水層，由于補給條件差，富水性較弱，一般不會對煤礦造成影響。井田8、9號煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，富水性中等，對8、9號煤層開采有一定影響。只要礦井正常抽排水，太原組灰?guī)r水一般不會對煤礦安全生產(chǎn)造成危脅。在4、8、9號煤層奧灰水帶壓區(qū)開采時，煤層底板最大突水系數(shù)在0.02600～0.05990MPa/m之間，小于受構造破壞地段突水系數(shù)臨界值

69、0.06MPa/m，發(fā)生奧灰水突水的危險性較小。井田4號煤層采空區(qū)局部存在積水，綜合分析，礦井水文地質(zhì)類型屬中等類型。</p><p>　　（五）、礦井涌水量預算</p><p>　　井田現(xiàn)開采4號煤層，其礦井正常涌水量為280m3/d，最大涌水量為320m3/d，年實際生產(chǎn)能力為0.15Mt/a，如果將來擴大生產(chǎn)能力后，可用富水系數(shù)法預算礦井涌水量，其涌水量預算公式如下：</p&g

70、t;<p>　　K=Q0/P0，Q=P×K</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　K-富水系數(shù)，m3/t；</p><p>　　Q0-目前涌水量, m3/d；</p><p>　　P0-實際生產(chǎn)能力, t/d；</p><p>　　Q-預計涌水量，

71、m3/d；</p><p>　　P-擴大生產(chǎn)能力,t/d。</p><p>　　每年按330個生產(chǎn)日計算，該礦目前礦井日產(chǎn)量為455t/d，其富水系數(shù)（K）為0.6154～0.7033m3/t，如果將來擴大生產(chǎn)能力為0.9Mt/a時，礦井正常涌水量1680m3/d，最大涌水量1920m3/d。</p><p>　　本井田未開采太原組8、9號煤層，東部鄰礦山西宏盛安泰

72、煤業(yè)有限公司開采9號煤層，其礦井正常涌水量為90m3/d，最大涌水量為120m3/d，年生產(chǎn)能力為0.09Mt/a，采用富水系數(shù)比擬法預算礦井涌水量，其富水系數(shù)為0.3297～0.4396m3/t。8號與9號煤層為同一充水含水層，水文地質(zhì)條件基本相似，開采8號煤層時，其涌水量預算可采用9號煤層的富水系數(shù)預算礦井擴大生產(chǎn)能力后的涌水量。據(jù)此，采用富水系數(shù)法進行預算，礦井田兼并重組整合后生產(chǎn)能力達到0.9Mt/a時，開采8、9號煤層時的礦井

73、正常涌水量為900m3/d，最大涌水量為1200m3/d。</p><p>　　第二章 礦井儲量與生產(chǎn)能力</p><p><b>　　第一節(jié) 礦井儲量</b></p><p><b>　　一、礦井地質(zhì)資源量</b></p><p>　　1、礦井地質(zhì)資源量估算范圍及工業(yè)指標</p>

74、<p><b>　?。?）估算范圍</b></p><p>　　本次參與資源/儲量估算的煤層為該礦4號、8號、9號煤層，資源/儲量估算范圍為山西省國土資源廳批準的山西柳林碾焉煤礦有限責任公司礦界范圍，儲量計算基礎為井田內(nèi)4號、8號、9號煤層的底板等高線及儲量計算圖。</p><p><b>　?。?）工業(yè)指標</b></p>

75、;<p>　　井田內(nèi)批采的煤層為焦煤，地層平緩，傾角一般5°左右。依據(jù)中國國土資源部2002年頒布的DZ/TO215-2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，其資源/儲量估算指標如下表：</p><p>　　表2-1 資源/儲量估算工業(yè)指標</p><p><b>　　2、估算方法</b></p><p&

76、gt;　　井田內(nèi)地層平緩，煤層傾角一般5°左右，因此采用煤層偽厚度和水平投影面積用地質(zhì)塊段法進行估算。資源/儲量估算公式為：</p><p>　　Q=S·M·D/1000000</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　Q――資源/儲量 (Mt)</p>

77、<p>　　S――塊段水平投影面積 (m2)</p><p>　　M――塊段煤層平均偽厚度 (m)</p><p>　　D――煤層視密度 (t/m3)</p><p>　　3、礦井地質(zhì)資源/儲量估算結果</p><p>　　經(jīng)本次資源/儲量估算，共獲得4、8、9號煤層保有資源儲量38.56Mt,其

78、中探明的經(jīng)濟基礎儲量（111b）為32.06Mt，控制的經(jīng)濟基礎儲量(122b)為6.31Mt，推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)為0.19Mt，其中1/3焦煤8.46Mt，焦煤30.10Mt。探明的經(jīng)濟基礎儲量占保有資源儲量的比例為83.14%，探明和控制的經(jīng)濟基礎儲量占保有資源儲量的比例為99.51%。詳見資源/儲量估算匯總表2-2。</p><p>　　二、礦井資源/儲量評價和分類</p><

79、;p>　　井田構造簡單，參與資源/儲量估算的4、8、9號煤層賦存穩(wěn)定，全井田可采。煤類為焦煤煤類。關于煤層儲量的利用情況，未搜集到該礦逐年動用儲量和采出量的詳細統(tǒng)計資料。</p><p>　　1、安全煤柱的計算和留設</p><p>　　礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。</p><p>　　開采保護煤柱包括：井筒、工業(yè)場地、公路、主要

80、巷道及采區(qū)邊界安全煤柱等。</p><p>　　村莊及其它地面建構筑物的保安煤柱計算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動規(guī)律，留出保護等級圍護帶寬度后，按下列原則留設：</p><p>　?。?）表土移動角：φ＝45°</p><p>　?。?）下山移動角：β＝72°-0.5α（α為煤層傾角）</p><p>

81、　?。?）上山移動角：γ＝72°</p><p>　?。?）走向移動角：δ＝72°</p><p>　?。?）大巷煤柱根據(jù)下列公式計算：</p><p>　　其中：H——巷道的最大垂深，m</p><p><b>　　M——煤厚，m</b></p><p>　　f ——煤的強度

82、系數(shù)，</p><p>　　Rc——煤的單向抗壓強度，MPa</p><p>　　根據(jù)上式計算，S=26.3m，取30.0m。</p><p>　　大巷兩側煤柱各留設30m，井田境界煤柱20m，根據(jù)具體情況陷落柱和斷層各留設煤柱20～30m，村莊煤柱按120或150m留設。</p><p>　　2、礦井工業(yè)儲量、設計儲量、設計可采儲量<

83、/p><p>　　（1）、礦井工業(yè)儲量</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲量按下式計算：</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲量＝111b+122b+333k×0.8</p><p>　　k——可信度系數(shù)，取0.8</p><p>　　經(jīng)計算，礦井工業(yè)資源/儲量為38.52Mt，其中4號煤工業(yè)資源/儲量為8.4

84、2Mt ；8號煤工業(yè)資源/儲量為16.48Mt；9號煤工業(yè)資源/儲量為13.62Mt。</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲量見表2-3</p><p>　　表2-3 礦井工業(yè)資源/儲量計算表 單位：Mt</p><p>　?。?）、礦井設計儲量</p><p>　　礦井設計資源/儲量計算方

85、法：礦井工業(yè)資源/儲量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、斷層、村莊等留設保安煤柱的損失。井田南部的4號煤層中有一塊約200×200m的實體煤，儲量約0.08Mt，開采時無效巷道太長，不經(jīng)濟，所以包含于村莊煤柱中一并減去，設計不做處理。井田境界煤柱按20m寬留設；采空區(qū)煤柱按30m寬留設；斷層煤柱按30m寬留設；沖刷帶煤柱按50m留設；淺部的村莊煤柱按120m寬留設，深部的村莊煤柱按150m寬留設。&

86、lt;/p><p>　　經(jīng)計算，礦井設計資源/儲量為27.038Mt， 其中4號煤設計資源/儲量為3.999Mt、8號煤設計資源/儲量為12.666Mt、9號煤設計資源/儲量為10.373Mt。</p><p>　　礦井設計資源/儲量見表2-4。</p><p>　　表2-4 礦井設計資源/儲量計算表 　 單位：Mt</p

87、><p>　?。?）、礦井設計可采儲量</p><p>　　礦井留設的開采保護煤柱包括：礦井工業(yè)場地、開拓大巷等安全煤柱。主要巷道間煤柱按30m寬留設，巷道兩側煤柱均按30m寬留設。礦井工業(yè)場地及井筒保護煤柱是在其邊線外留出保護等級圍護帶寬度，然后按照各巖層的移動角計算出各巖層的水平移動長度，所有巖層水平移動長度之和即為圍護帶外煤柱的寬度。</p><p>　　礦井設計

88、可采資源/儲量按下式計算：</p><p>　　ZK=（ZS-P）·C</p><p>　　式中：ZK――礦井設計可采資源/儲量，Mt；</p><p>　　ZS――礦井設計資源/儲量，Mt；</p><p>　　P――開采煤柱損失，Mt；</p><p>　　C――采區(qū)回采率；中厚煤層，C取0.8。<

89、/p><p>　　經(jīng)計算，礦井設計可采資源/儲量為18.342Mt，其中4號煤設計可采資源/儲量為3.034Mt，8號煤設計可采資源/儲量為8.416Mt，9號煤設計可采資源/儲量為6.892Mt。</p><p>　　礦井設計可采資源/儲量見表2-5。</p><p>　　表2-5 礦井設計可采資源/儲量匯總表 單位：M

90、t</p><p>　　第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務年限</p><p>　　一、 礦井設計生產(chǎn)能力</p><p>　　1、山西柳林碾焉煤礦有限責任公司影響礦井設計生產(chǎn)能力客觀條件概況</p><p><b>　?。?）井田資源儲量</b></p><p>　　全礦井地質(zhì)資源/儲量為38.56M

91、t，設計可采儲量為18.342Mt，具備建設中型礦井的資源條件。</p><p>　?。?）井田內(nèi)煤層賦存狀況及開采條件</p><p>　　井田內(nèi)批采的各層煤均屬中厚煤層。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱等構造，4號煤已有部分采空區(qū)，下組的8、9號煤均未采動，煤層賦存條件好。煤層瓦斯含量低，頂、底板條件較好，煤層屬自燃——容易自燃煤層，開采技術條件簡單。從煤層賦存條件和開采技術條件上看，利于礦井

92、提高生產(chǎn)能力。</p><p>　?。?）礦井具有多年的生產(chǎn)管理經(jīng)驗，提高機械化水平，擴大生產(chǎn)規(guī)模，采用先進的管理模式，實現(xiàn)高產(chǎn)高效，以產(chǎn)量提效益，以低成本求發(fā)展。</p><p><b>　　（4）交通運輸條件</b></p><p>　　山西柳林碾焉煤礦有限公司地處縣城北部19km，從王家溝鄉(xiāng)到縣城的縣級公路從井田東側通過，經(jīng)該公路在縣城與

93、307國道和孝柳鐵路青龍站連接，交通運輸條件較為便利。</p><p><b>　?。?）市場需求</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)各可采煤層有害成分低，是優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤，目前其市場供不應求。</p><p>　?。?）從煤炭售價的變化趨勢看，價格將呈穩(wěn)中有升的情況，企業(yè)將有較可觀的利潤。由于本礦生產(chǎn)原煤具有低灰、低硫、特低磷的特點，煤炭市場需

94、求量大，故礦井產(chǎn)品煤在市場上具有較強的競爭力，其開發(fā)前景廣闊，市場潛力巨大。</p><p>　?。?）依據(jù)建設單位設計委托要求：建設規(guī)模為0.9Mt/a；根據(jù)礦井的開采現(xiàn)狀；采用綜合機械化采煤工藝；主提升、主運輸、副提升、輔助運輸方式，具有擴大生產(chǎn)能力條件。</p><p>　　2、根據(jù)《晉煤重組辦發(fā)【2009】124號關于呂梁市柳林大莊煤礦有限責任公司等兩處煤礦企業(yè)重組整合方案的批復》

95、批準山西柳林碾焉煤礦有限責任公司兼并重組后一號生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。</p><p>　　3、根據(jù)山西柳林碾焉煤礦有限責任公司的設計委托要求，結合井田煤層賦存條件、開采技術條件、裝備水平、煤炭外運條件和市場需求等因素，綜合確定該礦井型為0.9Mt/a，凈增0.6Mt/a。采用一次設計，一次建成投產(chǎn)的移交方式。</p><p><b>　　二、服務年限</b><

96、;/p><p>　　礦井設計服務年限按下式計算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T――礦井設計服務年限a；</p><p>　　Zk――礦井設計可采儲量，Mt；</p><p>　　A――礦井設計生產(chǎn)能力，0.9Mt/a；</p><p>　　

97、K――儲量備用系數(shù)，取1.3。</p><p>　　礦井設計服務年限為：</p><p>　　T＝18.342/（1.3×0.9）=15.7a</p><p>　　則礦井的總服務年限為15.7a，其中4號煤服務年限為7.8a。</p><p>　　礦井服務年限偏短，主要是因為井田內(nèi)眾多的村莊壓煤嚴重。因此建議礦方盡快協(xié)調(diào)將井田內(nèi)的村

98、莊集中搬遷，以獲得更多的可采儲量，延長礦井服務年限。</p><p><b>　　第三章 井田開拓</b></p><p>　　第一節(jié) 影響井田開拓開采的主要因素</p><p>　　該礦井田本次設計開采的三層煤賦存穩(wěn)定平緩，礦井瓦斯為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，煤的自燃性為自燃——容易自燃，井田未發(fā)現(xiàn)有斷裂、無炭柱等地質(zhì)構造，礦井水文地質(zhì)

99、類型為中等類型，開采技術條件較好。井田范圍呈南北較長，東西較短，井田的中部、南部為原碾焉煤礦的4號煤開采區(qū)，已形成大面積采空區(qū)，8、9號煤還未進行開采，現(xiàn)有礦井的井筒位置和工業(yè)場地位于井田中部。擴建后的井筒位置基本處于儲量中心，所以井田原有的開采范圍，采空區(qū)現(xiàn)狀及井田村莊是影響井田合理的開拓開采布置的主要因素。</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)場地位置的選擇</p><p>　　本礦

100、為單保礦井，2009年本礦進行過機械化升級改造并已通過審批，設計能力0.3Mt/a。上述設計中的工業(yè)場地對原碾焉煤礦現(xiàn)有工業(yè)場進行擴建，而且該礦在本次設計之前已經(jīng)在主斜井井口附近平整出10hm2的場地。該場地具備礦井資源整合設計可充分利用的優(yōu)點，而且本次兼并重組后，井田面積新增2.5836km2，井筒基本處于井下煤層儲量中心。所以本次設計的礦井工業(yè)場地的選擇確定利用原有碾焉工業(yè)場地作為重組后礦井的工業(yè)場地。</p><

101、;p>　　第三節(jié) 井田開拓方式的選定</p><p>　　一、影響開拓的主要因素</p><p>　　1、本礦井為兼并重組單保礦井，經(jīng)過多年的建設和生產(chǎn)，礦井現(xiàn)有工業(yè)場地已形成主立井、主斜井、回風立井三個井筒?，F(xiàn)有井筒基本位于井田儲量中心，利于礦井生產(chǎn)期間運輸、通風、排水、供電等經(jīng)營成本的降低，因此井田開拓時要盡可能利用現(xiàn)有井筒及井巷。</p><p>　　

102、2、井田內(nèi)4號煤層南部已開采完，僅在井田北部本次新增區(qū)域可以開采，可采儲量3.034Mt，但煤質(zhì)較好，市場競爭能力強。因此井田開拓以8號、9號煤層為主考慮，同時初期兼顧4號煤層的合理開發(fā)。</p><p>　　3、4號煤層經(jīng)過多年的開發(fā)，已形成大面積采空區(qū)，且采空區(qū)存在積水，對礦井開拓新建井筒選擇和大巷布置有一定影響。</p><p>　　4、4號煤層與8號煤層平均間距62.52m，8號煤

103、層與9號煤層平均間距13.0m，從煤層分組上看，8號和9號煤層宜聯(lián)合開采，4號煤層宜單獨開采。</p><p>　　5、礦井現(xiàn)工業(yè)場地處4號煤層埋深140.0m，8號煤層埋深200.0左右，且平整場地下4號煤層已采空，對井田開拓方式的選擇有較大影響。</p><p>　　6、根據(jù)現(xiàn)井筒附近的ZK3鉆孔資料，8號煤層頂板為12.5m石灰?guī)r，底板為9.3m的砂質(zhì)泥巖，9號煤層頂板為5.2m的泥

104、巖，底板為3.0m砂質(zhì)泥巖和2.5m的鋁質(zhì)泥巖，因此礦井井底車場和水平標高的位置選擇要充分考慮8號煤層和9號煤層頂、底板巖性的差別。</p><p><b>　　二、開拓現(xiàn)狀</b></p><p>　　礦井現(xiàn)有三個井筒，即主斜井、主立井及回風立井，均位于選定的工業(yè)場地內(nèi)。</p><p>　　主斜井：按2009年機械化升級改造布置，開始施工主

105、斜井，目前正在建設中。井筒斷面為圓弧拱形，寬4.8m、高3.75m，凈斷面13.66m2，傾角24°06’,斜長約470m,落底至4號煤層。</p><p>　　主立井：井筒斷面為圓形，直徑為3.8m，井筒斷面為11.34m2主要擔負提煤和礦井進風任務,落底至4號煤層。</p><p>　　回風立井：井筒斷面為圓形，直徑為2.60m，井筒斷面為5.31m2，井筒內(nèi)內(nèi)設梯子間，主要

106、擔負礦井的回風任務，兼做礦井安全出口,落底至4號煤層。</p><p>　　各井筒特征見表3-1。</p><p>　　表3-1 山西柳林碾焉煤礦有限責任公司各井筒特征表 </p><p><b>　　三、開拓方式方案</b></p><p>　　碾焉煤礦為一單保機械化升級改造停建礦井，兼并重

107、組后能力提升至0.9Mt/a，凈增0.6 Mt/a。本礦現(xiàn)有的三個井筒均落底于4號煤層，井上下所有設備基本不能利用。</p><p>　　根據(jù)礦井現(xiàn)有井筒實際情況，結合影響礦井開拓方案的主要因素，設計提出三個井筒開拓方式方案，分述方案如下：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　主斜井、副立井混合開拓方式方案。主斜井

108、利用現(xiàn)有主斜井并延伸至9號煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運輸機和軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶機檢修軌道。主斜井擔負礦井煤炭提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸現(xiàn)主立井至8號煤層做為副立井。井筒凈直徑7.0m，垂深216.0m，井筒內(nèi)裝備1t礦車一層兩車寬、窄罐籠各一個及梯子間。提升機選用JKMD

109、—3.5×4落地式多繩摩擦式提升機。副立井擔負礦井輔助提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸現(xiàn)回風立井至8號煤層作為回風立井。井筒凈直徑5.5m，垂深217.5m，井筒內(nèi)裝備梯子間。擔負礦井回風任務，兼做安全出口。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　斜井開拓方式方案。主斜井利用

110、原有主斜井并延伸至9號煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運輸機和一條軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶檢修軌道。擔負礦井煤炭提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　新建一副斜井，井筒落底至9號煤層。井筒凈寬4.50m，傾角22°，斜長800.0m，井筒內(nèi)鋪設軌型為30kg/m、軌距為600mm的雙軌，裝備人車

111、，采用雙鉤串車提升，提升容器為1.0t系列礦車。擔負礦井輔助提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　利用原主立井和回風立井延伸至8號煤層做為礦井的回風立井，原主立井凈直徑3.8m，回風立井凈直徑2.6m，垂深217.5，。在原主立井中裝備梯子間。擔負礦井回風任務，兼做安全出口。</p><p><b>　　方案三：</b></p><

112、p>　　主斜井、副立井混合開拓方式方案。主斜井利用原有主斜井并延伸至9號煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運輸機和一條軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶檢修軌道。擔負礦井煤炭提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸原回風立井至8號煤層做為副立井。井筒凈直徑7.0m，垂深216.0m，井筒內(nèi)裝備1t礦車一

113、層兩車寬、窄罐籠各一個及梯子間。提升機選用JKMD—3.5×4落地式多繩摩擦式提升機。擔負礦井輔助提升任務，兼做進風井和安全出口。</p><p>　　延伸原主立井至8號煤層作為回風立井。井筒凈直徑3.8m，垂深217.5m，井筒內(nèi)裝備梯子間。擔負礦井回風任務，兼做安全出口。</p><p>　　井田開拓方式方案比較詳表3-2。</p><p><b

114、>　　方案比較結論：</b></p><p>　　從項目風險及項目難度及投資上，設計推薦方案一，該方案具有投資風險小，施工難度小，井下大巷掘進工程量省，工作面推進長度長，搬家次數(shù)少等優(yōu)點，缺點就是工程費用及設備費用較高。</p><p><b>　　四、井田開拓方案</b></p><p>　　本礦為一南北較長，東西較短的長多