采礦工程畢業(yè)設計（論文）-陽煤集團一礦3.0mta新井設計【全套圖紙】

1、<p>　　1 　礦區(qū)概述及井田地質特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述</b></p><p><b>　　1.1.1地理位置</b></p><p>　　山西國陽新能股份有限公司一礦位于沁水煤田北端，太行復背斜西翼，礦區(qū)位于山西省陽泉市西北部和盂縣東南部，東南距陽泉市10km，地跨陽泉和盂縣兩市縣

2、，行政區(qū)劃屬山西省陽泉市。其地理坐標：</p><p>　　東經(jīng)113°21′10″～113°31′11″</p><p>　　北緯37°53′17″～37°58′51″。</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　1.1.2交通條件</b>&

3、lt;/p><p>　　一礦的交通運輸條件極為方便，工業(yè)廣場旁有鐵路專用線與電氣化雙軌石太線陽泉車站接軌，運距10km。一礦的公路往南行2km經(jīng)賽魚口，和太舊高速公路以及307國道線相連，與陽泉、平定、盂縣、壽陽等各市縣結成公路網(wǎng)。陽泉市內(nèi)有一路公共汽車和陽煤集團礦交車直達一礦，交通十分便利。見一礦交通位置示意圖1-1。</p><p>　　圖1-1　一礦交通位置示意圖</p>

4、<p>　　1.1.3地形、地貌及河流</p><p>　　本井田位于太行山北段西翼，以落雁垴——廟梁——佛爺梁——王蘭山——劉備山分水嶺呈大致東西向橫貫井田中南部，形成中部高而南北低的地勢。井田內(nèi)地形切割強烈，南坡較北坡更甚，“Ｕ”字形、“Ｖ”字形沖溝極為發(fā)育，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側，尤如羽狀，形成了復雜的中低山地形地貌。最高點落雁垴，標高為+1369.3m，北坡最低點為皇后村

5、前的召山河谷，標高為+1035m，南坡最低點為一礦沸騰鍋爐房旁的蒙村河床，標高為+766.3m，一般相對高差為300m左右。本井田總的地形地貌特征是：坡陡谷深，地表裸露、植被較少。</p><p>　　本井田河流屬海河流域的滹沱河水系。分水嶺南坡為桃河水系，主要有保安溝河、蘆湖溝河和蒙村河等河流。分水嶺北坡為溫河水系，主要有召山河、燕龕河、元子溝河、白家溝河、鴿子塄溝河等支流，都自南而北注入10km以外的溫河。這

6、些水系的基本特點是受季節(jié)性控制明顯，為間歇性河流，冬、春季節(jié)往往干涸無水，唯到每年的6～9月份雨季時，常因山洪暴發(fā)流量劇增，切割強烈。</p><p>　　礦井所在工業(yè)場地的蒙村河最大流量為367200m3/h，最高洪水位為803.8m、老坪溝河最大流量為255502.80m3/h。</p><p>　　1.1.4氣象與地震</p><p>　　本井田屬于暖溫帶大陸

7、性半干旱季風氣候。四季分明，日照充足。年最大降水量866.4mm，最小降水量240.4mm，平均降水量566.5mm；年最大蒸發(fā)量2381.9mm，最小1319.1mm，平均蒸發(fā)量1885.9mm；蒸發(fā)量大于降水量3倍多。年平均氣溫最高17.1℃，最低-5.5℃，歷年平均10.9℃；陽泉極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-19.1℃。1959年4月14日，風速為28m/s(W風)，歷年平均風速1.7m/s。盂縣最大風速為20.7m/s，歷

8、年平均2.6m/s。在1989年8月24日20時10分至20時25分，陽泉市遭到1次罕見的颶風暴雨、冰雹的襲擊，最大風力12級，最大風速35m/s，為陽泉市歷史上罕見。月最大絕對濕度34.l毫巴，最小0.4毫巴，歷年平均8.9毫巴。最早初霜期為1980年9月23日、終霜期為1963年4月29日，最大凍土深度0.68m。</p><p>　　山西省地震局于1982年編繪的《全省地震分布及破壞性地震(烈度大于七度)預

9、測圖》表明，本井田位于昔陽-和順縣地震帶北部邊緣。該帶由于地處太行山經(jīng)向斷裂帶的邊緣，是歷史上的地震多發(fā)帶，在省內(nèi)其活動性僅次于大同——太原——臨汾帶。</p><p>　　根據(jù)國家地震局1976年9月《中國地震基本烈度區(qū)劃資料》(1/3百萬)及晉震發(fā)業(yè)字(1984)第110號文，陽泉礦區(qū)除昔陽縣境內(nèi)基本烈度為七度區(qū)外，其余地區(qū)均為六度區(qū)，本井田處于地震基本烈度的六度區(qū)。</p><p>

10、　　從歷史上看陽泉地區(qū)未發(fā)生過六級以上大地震，一般在4.5～5.0級。</p><p><b>　　1.2井田地質特征</b></p><p><b>　　1.2.1地質構造</b></p><p><b>　　1）區(qū)域構造</b></p><p>　　陽泉礦區(qū)位于沁水盆地東北

11、邊緣、新華夏系第三隆起帶中段西側、祁呂賀山字型前弧東翼以東。較低序次的娘子關帚狀構造、壽陽局部經(jīng)向構造(西洛南北向褶皺帶)分處礦區(qū)東西兩側。北抵陽曲—盂縣東西褶皺帶，老廟山蓮花狀構造位居礦區(qū)南部。新華夏系較低序次的武鄉(xiāng)—陽城凹皺帶呈北北東向縱貫整個礦區(qū)。</p><p>　　由于經(jīng)過多次不同時期、不同方式、不同方向區(qū)域性構造運動的綜合作用，特別是受新華夏系太行隆起帶及山西中部緯向構造帶陽曲—盂縣東西褶斷帶的影響，

12、本區(qū)形成了一個東北高而西南低，沿北西走向、南西傾向的大規(guī)模的單斜構造，在這個單斜面上，次一級的構造以波狀起伏的短軸褶皺構造為主，層間的小型斷裂構造次之。</p><p><b>　　2）井田構造</b></p><p>　　一礦井田位于礦區(qū)大單斜的西北部，其構造形態(tài)基本上呈一單斜狀，其走向為北西，傾向為南西。沿單斜走向和傾向均發(fā)育有次一級的較平緩的褶皺群和層間斷裂構造

13、，局部地段發(fā)育有陡傾撓曲，本井田陷落柱較發(fā)育，大部為砂巖及泥巖。</p><p><b>　　（1）褶皺</b></p><p>　　在井田單斜上發(fā)育的次一級的規(guī)模較大的褶皺構造有15條，有神廟溝背斜、元子溝、西土活向斜、獅子坪、路家莊背斜、白家溝、杏梁、虎峪村西向斜、鴿子崖背斜、碾子溝向斜、虎峪村東背斜、楊家峪西、葫蘆山向斜、楊家峪、紅簡溝、周家山背斜、煙嘴、高家溝

14、、常家山向斜、皇后村東、石板溝背斜，西溝向斜、巨溝村背斜。</p><p><b>　?。?）斷層</b></p><p>　　一礦井田內(nèi)落差大于20m的大中型斷層有兩條，其特征見表1-1。</p><p>　　落差小于20m的斷層特征見表1-2。</p><p>　　表1-1 大中型斷層

15、特征表</p><p>　　表1-2 小型斷層特征表</p><p><b>　　（3）節(jié)理</b></p><p>　　本井田節(jié)理比較發(fā)育，可分為四組：第一組N80°E—N85°E，第二組N5°W—N10°W，第三組N20°E—N30°E，第四組N4

16、0°W—N50°W。第一組與第二組為一“X”型節(jié)理，第三組與第四組為另一“X”型節(jié)理。分別構成棋盤格式構造。第一、二組為走向近直交的共軛剪節(jié)理。NNW向一組多具扭張性，發(fā)育程度較高，有參差不齊的斷口；NEE向的一組一般結構面緊閉，地表發(fā)育較弱。第三、四組為斜交或近直交的共軛“X”型節(jié)理。結構面力學性質為扭張性。一般NW向一組節(jié)理面呈弱鋸齒狀參差不齊，有時被方解石充填。NE向一組節(jié)理面平整緊閉。該組節(jié)理在本井田的西部及

17、北部較發(fā)育，常在砂巖層面上構成棋盤格式型。并且有時在地表或井下組成階步狀構造群，把地層和煤層切成小塊。</p><p><b>　?。?）巖溶陷落柱</b></p><p>　　一礦井田內(nèi)巖溶陷落柱廣泛發(fā)育，目前在井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)陷落柱381個，其中絕大部分為井下采掘工程所揭露，據(jù)已采區(qū)證實的統(tǒng)計資料，地面調(diào)查和勘探查明的陷落柱有15個，只占陷落柱總數(shù)的3.9%。<

18、/p><p><b>　　1.2.2含煤地層</b></p><p>　　本井田為石炭二疊紀煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。太原組含煤性最好、其次為山西組，本溪組含煤性最差?，F(xiàn)根據(jù)井田地質資料由老到新敘述如下：</p><p>　　1）石炭系中統(tǒng)本溪組</p><p>　　由灰色、淺灰色鋁土巖、鋁土質泥巖、粉砂巖、細砂

19、巖和石灰?guī)r組成。鋁土巖、鋁土質泥巖具有鮞狀結構，以底部的鋁土巖較穩(wěn)定。在井田西部本組的頂部和中上部有鋁土質泥巖，且上部的鋁土質泥巖較穩(wěn)定，厚約4m左右。鋁土含量底部一層最高，Al2O3含量高達40%以上。巖石富含黃鐵礦，尤以下部含量最高，局部可呈黃鐵礦薄層，一般將下部富含鐵鋁質的巖層謂之鐵鋁巖層段，山西式鐵礦亦系此層位。本組含灰?guī)r2～4層，厚度一般為1米左右、以上下兩層較穩(wěn)定。本組含煤線。0～2層，不穩(wěn)定且不可采，有時中部的煤線和灰?guī)r呈

20、現(xiàn)消長關系。砂巖以中部一層最發(fā)育，一般為石英砂巖。本組平均厚度為56.75m，有自東向西增厚的趨勢。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈假整合接觸。</p><p>　　2）石炭系上統(tǒng)太原組</p><p>　　太原組是本區(qū)主要含煤地層之一，連續(xù)沉積于本溪組地層之上。全組厚度90～130m，平均121.82m，由灰色、深灰色砂質泥巖、泥巖，灰白色細—中粒砂巖，深灰色石灰?guī)r和煤組成。有三層石灰?guī)r，是本組

21、煤層對比的典型標志層。含煤8層，其中12號、15號為主要可采煤層，8號、9號上、9號、13號為局部可采煤層，含煤系數(shù)9～10%。</p><p>　　3）二迭系下統(tǒng)山西組</p><p>　　山西組連續(xù)沉積于太原組之上，為本區(qū)主要含煤地層之一，含煤性較太原組略差。全組厚度40～75m，平均57.79m。由灰白色砂巖、深灰色砂質泥巖、泥巖和煤組成。本組含煤6層，其中3號煤為主要可采煤層，6號

22、煤為局部可采煤層，其余均不可采，含煤系數(shù)5～7%。</p><p>　　地質綜合柱狀圖見圖1-2。</p><p>　　1.2.3水文地質條件</p><p><b>　　1）主要含水層</b></p><p>　　本井田含水層多屬局部孔隙－裂隙含水層。含水層的富水性與控水地形、構造有關，一般在向斜地段含水較多，其它部位

23、含水性極弱。</p><p>　?。?）中奧陶統(tǒng)馬家溝組—灰?guī)r巖溶裂隙含水層：</p><p>　　北丈八井主皮帶斜井和3t底卸煤倉揭穿奧陶紀灰?guī)r19.5m，其巖性堅硬、質純、致密，未發(fā)現(xiàn)溶孔。據(jù)鄰區(qū)鉆孔抽水試驗資料，本層地下水的總硬度為56.74(德國度)，硫酸鹽為315.93mg/L，PH值為7.1，屬弱堿性水。</p><p>　?。?）石炭系上統(tǒng)太原組——石

24、灰?guī)r、砂巖裂隙含水層：</p><p>　　主要由K2、K3、K4石灰?guī)r、K1砂巖及“怪砂巖”組成，總平均厚度為31.49m。</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)山西組——砂巖裂隙含水層：</p><p>　　主要由3號煤層頂板砂巖和K7(砂巖)組成。</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)下石盒子組——砂巖裂隙含水層：</p>

25、<p>　　由灰白色的K8(砂巖)和灰色K9(中粒砂巖)組成。K8(砂巖)為本組的基底，K9(砂巖)位于本組的中下部，總平均厚度為15.90m。</p><p>　?。?）二疊系上統(tǒng)上石盒子組——砂巖裂隙含水層：</p><p>　　主要由灰白、灰綠色的K11(中粗粒砂巖)和K12(含礫中粗粒砂巖)組成。</p><p>　　圖1-2　地質綜合柱狀圖&l

26、t;/p><p>　　廣泛出露于本井田地表的分水嶺兩側的山梁及山頂部位，多形成高山陡坎地貌。巖性堅硬，由于風化作用，地表裂隙發(fā)育。</p><p>　　（6）第四系——沖積、洪積孔隙含水層：</p><p>　　由河卵石、礫石、滾石、砂、亞砂土等組成。主要分布在井田內(nèi)河床或低凹地帶。在蒙村河、召山河分布較厚，約1.6～8.7m。雨季含水豐富，旱季水量較小，潛水位隨季節(jié)性

27、變化明顯。</p><p><b>　　2）地表水</b></p><p>　　本井田河流屬海河流域的滹沱河水系，以落雁垴——廟梁——佛爺梁——王蘭山——劉備山分水嶺，呈大致東西向橫貫井田中南部，形成中部高，南北低的地勢。分水嶺兩側地形切割強烈，形成“Ｕ”字形、“Ｖ”字形沖溝，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側，尤如羽狀，形成了復雜的中低山地形地貌。這些沖

28、溝形成季節(jié)性河流，冬春干涸無水，6～9月雨季時，流量劇增。</p><p><b>　　3）礦井涌水量</b></p><p>　　該礦井目前為無承壓水開采區(qū)。北丈八井正常涌水量約64m3/h，最大涌水量140m3/h，礦井涌水主要來自采空區(qū)積水，隨著開采面積的增大、降雨量的增大、開采深度的加深，礦井涌水量將會逐漸增大。</p><p><

29、;b>　　1.3煤層特征</b></p><p>　　1.3.1煤層與煤質</p><p><b>　　1）煤層</b></p><p>　　該礦井開采3號、12號、15號層煤。</p><p>　　3號煤層位于山西組中部，是山西組最主要的開采煤層，厚度最大2.95m，最小0.40m，平均為1.56m。

30、局部地段，煤層出現(xiàn)分叉現(xiàn)象，含一層夾石，多為砂質泥巖，最厚為1.50m，最薄為0.10m，一般0.2～0.5m，但總體來看3號煤層屬簡單結構煤層。3號煤層煤厚度總的變化趨勢為由東南向西北方向逐漸變薄。可采性指數(shù)為0.917，煤厚變異系數(shù)為39.5%，屬較穩(wěn)定煤層。</p><p>　　12號煤層位于太原組中部，最大煤層厚度2.16m，最小為0，平均1.24m，一般含1層夾石，厚約0.20m左右，多為泥巖，結構復雜

31、，夾石由東至西逐漸變厚，以至到中部、西部將其分成兩層。由于夾石的增厚，該煤層就變得不可采。其可采范圍僅限于中部～東部。且由東—西分叉變薄?？刹尚灾笖?shù)為0.74，煤厚變異系數(shù)為32.1%，屬不穩(wěn)定煤層。</p><p>　　15號煤層位于太原組下部，是組內(nèi)及區(qū)內(nèi)最主要的煤層，最大煤層厚度9.03m，最小4.77m，平均6.91m，一般含夾石1～4層，夾石厚度在0.1～1.0m之間，屬復雜結構煤層?？刹尚灾笖?shù)為1，煤

32、厚變異系數(shù)為13.30%，屬穩(wěn)定煤層。15號煤層由東北部到西南部為一厚煤帶，而由西北到東南部則相間出現(xiàn)變薄帶。</p><p>　　一礦井田各可采煤層特征見表1-3，各煤層的間距見表1-4。</p><p><b>　　2）煤質</b></p><p>　　3號煤原煤灰分6.30～19.22%，平均為13.76%；原煤揮發(fā)分9.87～16.42

33、%，平均為12.84%；原煤全硫0.37～0.53%，平均0.44%；原煤發(fā)熱量27.84～33.90MJ/kg，平均30.99MJ/kg；屬中灰-特低硫、低磷、高發(fā)熱量的貧煤和少量的無煙煤，煤質較好。</p><p>　　12號煤原煤灰分12.19～36.14%，平均為28.7%；原煤揮發(fā)分9.08～25.40%，平均為16.23%；原煤全硫0.81～2.58%，平均1.19%；原煤發(fā)熱量30.43～32.67

34、MJ/kg，平均31.46MJ/kg；屬中灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤。</p><p>　　15號煤原煤灰分4.76～24.95%,平均15.04%；原煤揮發(fā)分6.29～12.58%，平均9.29%；原煤全硫0.84～2.03%，平均1.57%；原煤發(fā)熱量30.11～32.51MJ/kg，平均31.33MJ/kg；屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤，煤質較好。</p><p>&l

35、t;b>　　3）煤類及用途</b></p><p>　　表1-3 一礦井田煤層特征一覽表 單位：m</p><p>　　表1-4 煤 層 間 距 表 單位：m</p><

36、p>　　依據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB5751-86）劃分：現(xiàn)開采的煤層煤種以無煙煤為主，是良好的化工、動力用煤及電煤原料。除供給國家重點化肥廠、發(fā)電廠、鋼廠噴粉外，還遠銷歐美及亞洲等一些國家。</p><p>　　1.3.2煤層頂?shù)装鍘r性</p><p>　　一礦井田以采3號、15號煤層為主，并以12號煤層作為配采煤層。各煤層頂板一般比較平整，為砂質泥巖、泥巖，粉砂巖和石灰?guī)r，局部

37、為細—中粒砂巖，頂板厚度一般不大，直接頂板類別一般為中等穩(wěn)定頂板。頂板裂隙比較發(fā)育，尤其是3號煤層偽頂發(fā)育，且松軟破碎易離層。12號和15號煤層頂板裂隙較發(fā)育，3號和12號煤層大面積發(fā)育沖刷，使煤層厚度變薄，頂板凹凸不平且?guī)r石硬度大；各可采煤層大部都有偽底存在，為泥巖、砂質泥巖，一般比較平整，遇水膨脹成粉狀，好在本井田地下水甚微，底鼓現(xiàn)象在工作面不多見，很少影響支護、采煤工藝及方法的選擇。</p><p>　　各

38、開采煤層的巖石工程地質特征見表1-5。</p><p>　　1.3.3礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、地溫及沖擊地壓</p><p>　　2006年礦井進行了瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定，北丈八井絕對瓦斯涌出量165.76m3/min，相對瓦斯涌出量14.05m3/t，二氧化碳絕對涌出量9.94m3/min，二氧化碳相對涌出量0.84m3/t，山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)[2007]126號文件《關

39、于陽煤集團所屬礦井2006年瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》，批復為高瓦斯礦井。</p><p>　　煤炭科學研究總院重慶分院2006年10月20日～25日對一礦丈八井的北翼分區(qū)、吳家掌分區(qū)、張華溝分區(qū)、楊坡堰分區(qū)的煤樣進行鑒定，并出具了煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級鑒定報告，15號煤層火焰長度0mm，加巖粉用量0%，煤塵無爆炸性；15號煤層煤樣吸氧量1.25～1.40cm3/g干煤，煤層自燃等級為Ⅲ級，

40、屬不易自燃煤層（根據(jù)瓦斯等級鑒定結果的批復文件，15號煤層自燃等級為Ⅰ級，屬煤層自燃煤層）。</p><p>　　表1-5 煤層的巖石工程地質特征 單位：m</p><p>　　根據(jù)煤炭科學研究總院重慶分院2006年9月4日、10月22日對一礦丈八井的楊坡堰分區(qū)的煤樣進行

41、鑒定并出具煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級鑒定報告，12號煤層火焰長度0mm，加巖粉用量0%，煤塵無爆炸性；12號煤層煤樣吸氧量1.30cm3/g干煤，自燃等級為Ⅲ級，屬不易自燃煤層。</p><p>　　根據(jù)煤炭科學研究總院重慶分院2006年9月4日、10月25日對一礦丈八井的吳家掌分區(qū)的煤樣進行鑒定,并出具了煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級鑒定報告，3號煤層火焰長度10mm，加巖粉用量40%，煤塵有爆炸性；3號煤

42、層煤樣吸氧量1.10～1.35cm3/g干煤，自燃等級為Ⅰ級，屬容易自燃煤層。</p><p>　　據(jù)一礦井田地質勘探報告中的測溫資料知，恒溫帶深度為30～60m，溫度為12℃左右、平均地溫梯度為0.8℃～1.9℃/百m。按恒溫帶深度為45m來計算，現(xiàn)生產(chǎn)最深水平的深度為500m左右，地溫為16℃～21.5℃，屬正常狀態(tài)。預測未來最深水平的深度為700m左右，地溫為17.6℃～25.3℃，仍屬正常狀態(tài)，對未來的生

43、產(chǎn)活動影響不大。</p><p>　　根據(jù)礦井井下調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)地壓異?，F(xiàn)象，本井田屬地壓正常區(qū)。</p><p><b>　　2　井田境界和儲量</b></p><p><b>　　2.1井田境界</b></p><p>　　該礦井田位于沁水煤田的北部，其井田邊界及四鄰關系見一礦井田賦存狀況示意圖2

44、-1。即東部以經(jīng)線96500為界，西部以經(jīng)線86500為界，南起緯線104785、北止緯線111500；東鄰陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司四礦，南鄰陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司三礦；西鄰七里河井田（規(guī)劃井田）；北鄰蔭營煤礦及程莊井田（規(guī)劃井田）。井田東西走向長約10公里，南北寬約6.7公里，面積約47.8平方公里。</p><p>　　圖2-1　井田賦存狀況示意圖</p><p><b

45、>　　2.2礦井工業(yè)儲量</b></p><p>　　2.2.1井田勘探情況</p><p>　　該井田先后經(jīng)過兩次勘探工作。兩次勘探共鉆孔130余個，鉆孔密度為2.3個/平方公里，基本上探明了井田地質構造和煤層的賦存條件。</p><p>　　2.2.2礦井工業(yè)儲量</p><p>　　說明：本次設計只針對礦井15號主采煤

46、層進行，15號煤層工業(yè)儲量計算：</p><p>　　根據(jù)地質勘探情況，將礦體劃分為17個塊，在各塊范圍內(nèi)，用算術平均法求得每個塊的儲量，煤層總儲量即為各塊儲量之和。塊的劃分見圖2-2，各塊儲量見表2-1。</p><p>　　圖2-2　井田儲量劃分示意圖</p><p>　　表2-1 各分塊儲量表

47、 單位：Mt</p><p>　　則15號煤層工業(yè)儲量：</p><p>　　Zg=Z1＋Z2＋Z3＋……＋Z17</p><p>　　=7.18＋18.06＋17.24＋……＋40.80=449.4 Mt</p><p>　　2.2.3礦井可采儲量</p><p><b>　　1）井田境界煤柱</b&

48、gt;</p><p>　　井田境界邊界煤柱可按下列公式計算：</p><p>　　Z=L×b×M×γ （公式 2-1）</p><p>　　式中：Z——邊界煤柱損失量，Mt；</p><p>　　L——邊界煤柱長度，m；</p>

49、<p>　　b——邊界煤柱寬度，井田境界煤柱在本井田一側按50m留設；</p><p>　　M——煤層厚度，6.91m；</p><p>　　γ——煤的容重，1.4t/m3。</p><p>　　Z=L×b×M×γ=（5874＋725＋2566＋1523＋1747＋242＋477＋777＋2719＋2926＋5334＋50

50、00）/cos3°×50×6.91×1.4×10-6=14.48 Mt</p><p><b>　　2）斷層煤柱</b></p><p>　　落差小于10m的斷層，兩側各留20m煤柱；落差10～20m的斷層，兩側各留25m煤柱；落差大于20m的斷層，兩側各留30m煤柱。經(jīng)計算斷層煤柱為1.11Mt。</p>

51、<p><b>　　3）工業(yè)廣場煤柱</b></p><p>　　工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標見表2-2。</p><p>　　表2-2 工業(yè)場地占地面積指標</p><p>　　本礦井設計生產(chǎn)能力為3Mt/年，所以取工業(yè)廣場的尺寸為

52、500m×600m的長方形。煤層的平均傾角為3°，工業(yè)廣場處表土層厚度為213m，主井、副井及主要地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留維護帶，寬度為15m（實際工業(yè)廣場的面積為530m×630m）。本礦井的地質掉件及沖積層和基巖層移動角見表2-3。</p><p>　　表2-3 巖層移動角</p><p>　

53、　由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2-3所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：</p><p>　　圖2-3　工業(yè)廣場保護煤柱</p><p>　　由圖可得出保護煤柱的尺寸為：</p><p>　　S=梯形面積=（上寬＋下寬）×高/（2×cos3°） （公式 2-2）</p><p>　　=（1197＋12

54、40）×1127/（2×cos3°）=1.38km2</p><p>　　則：工業(yè)廣場的煤柱量為：</p><p>　　Z=S×M×γ （公式 2-3）</p><p>　　式中：Z——工業(yè)廣場煤柱量，Mt；</p><

55、;p>　　S——工業(yè)廣場壓煤面積，1.38km2；</p><p>　　M——煤層厚度，6.91m；</p><p>　　γ——煤的容重，1.4t/m3。</p><p>　　則：Z=1.38×6.91×1.4</p><p><b>　　=13.35 Mt</b></p><

56、;p><b>　　4）礦井的可采儲量</b></p><p>　　礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算：</p><p>　　Zk=（Zg－P）×C （公式 2-4）</p><p>　　式中：Zk——礦井可采儲量，Mt；</p>&

57、lt;p>　　P——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、大斷層等留設的永久保護煤柱損失量，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；15號煤層為厚煤層，取C=0.75。</p><p>　　則Zk=[449.4－（14.48＋1.11＋13.35）]×0.75</p><p>　　=31

58、5.35 Mt</p><p>　　礦井儲量匯總表見表2-4。</p><p>　　表2-4 礦井儲量匯總表 單位：Mt</p><p>　　3　礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限</p><p><b>　　3.1礦井工作制度</b></p>

59、<p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井工作制度為：按年工作日330d計算，“二九·一六”工作制作業(yè)，二班生產(chǎn)一班檢修。每日二班出煤，礦井每晝夜凈提升時間為16h。</p><p>　　3.2礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限</p><p>　　3.2.1礦井設計生產(chǎn)能力的確定依據(jù)</p>&l

60、t;p>　　《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定，礦井設計生產(chǎn)能力，應根據(jù)資源條件、外部建設條件、國家對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。</p><p>　　礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：</p><p>　　1）資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井。煤田地質條件復雜，儲量有限

61、則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。</p><p>　　2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處的地理位置、交通條件、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動力來源等，條件好者應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模；否則應縮小規(guī)模。</p><p>　　3）國家需求：對國家煤炭需求量的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。</p><p>　　4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應加大

62、礦區(qū)規(guī)模，反之，則縮小規(guī)模。</p><p>　　3.2.2礦井設計生產(chǎn)能力</p><p>　　1）本井田煤層儲量十分豐富，賦存以穩(wěn)定、較穩(wěn)定型為主，煤層平均傾角一般為3°，非常適宜綜合機械化開采，宜建設現(xiàn)代化大型礦井。</p><p>　　2）井田內(nèi)地質構造簡單，以寬緩的褶曲為主，斷層、陷落柱稀少，無巖漿巖侵入。井田內(nèi)水文地質條件簡單。適合建設大型礦井

63、。</p><p>　　3）15號煤屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤，煤質較好，是良好的化工、動力用煤及電煤原料。建設大型礦井不但可以緩解國內(nèi)供應緊張的用煤，而且也可大量出口，為國家增收外匯，其社會經(jīng)濟效益顯著。</p><p>　　為此，從礦井資源條件、煤層開采技術條件和煤的加工利用以及煤炭外運條件和可研批復等方面綜合考慮，礦井年設計生產(chǎn)能力確定為3.0 Mt。</p>

64、<p>　　3.2.3礦井服務年限</p><p>　　礦井的服務年限按下式計算：</p><p>　　T=Zk/（A×K） （公式 3-1）</p><p>　　式中：T——礦井的服務年限，a；</p><p>　　Zk——礦井的可采儲量，Mt；&l

65、t;/p><p>　　A——礦井的設計生產(chǎn)能力，3 Mt/a；</p><p>　　K——礦井儲量備用系數(shù)，按照《煤炭工業(yè)設計規(guī)定》，考慮1.4的儲量備用系數(shù)。</p><p><b>　　則礦井服務年限為：</b></p><p>　　T=315.35/（3×1.4）=75.08a＞60a</p>

66、<p>　　即本礦井的開采服務年限符合規(guī)范的要求。</p><p>　　注：確定井型時要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。</p><p><b>　　3.2.4井型校核</b>

67、</p><p>　　按礦井實際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲備條件及安全條件因素對井型進行校核。</p><p><b>　　1）煤層開采能力</b></p><p>　　井田內(nèi)15號煤層為厚煤層，平均厚度6.91m，煤層的平均傾角為3°，地質構造簡單，賦存較穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)代化礦井的一礦一井一面的發(fā)展模式，可以布置一個綜放工作面來保產(chǎn)

68、。</p><p>　　2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核</p><p>　　本礦井為大型礦井，開拓方式為雙斜井單水平開拓，主斜井采用膠帶運輸機運煤，提升能力大，能滿足提升方面的要求；大巷和石門采用強力膠帶輸送機運煤，運輸能力也能達到要求，機械化程度較高；副斜井采用無軌膠輪車輔助運輸方式，運輸能力很大，且調(diào)車簡單、靈活、方便。所以，輔助運輸環(huán)節(jié)能夠滿足設計生產(chǎn)能力的要求。</p>

69、<p><b>　　3）通風條件的校核</b></p><p>　　礦井15號煤層的煤塵無爆炸性危險性，瓦斯涌出量大，屬于高瓦斯礦井，須采取預抽瓦斯措施。</p><p><b>　　4）儲量條件校核</b></p><p>　　礦井的設計生產(chǎn)能力與礦井的儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井規(guī)范設

70、計規(guī)定》要求。</p><p>　　表3-1 新建礦井設計服務年限</p><p>　　綜上所述，各項條件均可保證礦井達到的設計產(chǎn)量。</p><p><b>　　4　井田開拓</b></p><p>　　4.1井田開拓的基本問題</p><p>　　4.1.1井田開

71、拓的基本問題</p><p>　　井田開拓是指在井田范圍內(nèi)為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術可行的幾種開拓方式進行技術經(jīng)濟比較，才能確定。</p><p>　　1）井田開拓主要研究如何布置開拓巷道問題，具體有下列幾個問題需認真研究

72、:</p><p>　?。?）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；</p><p>　?。?）合理確定開采水平的數(shù)目和位置；</p><p>　?。?）布置大巷及井底車場；</p><p>　?。?）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；</p><p>　　（5）進行礦井開拓延深、深部開拓及技術

73、改造；</p><p>　　（6）合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　2）確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個因素：</p><p>　　（1）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拓工程量，尤其是初期建設工程量，節(jié)約

74、建設投資，加快礦井建設。</p><p>　?。?）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。</p><p>　?。?）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。</p><p>　　（4）要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。</p><p>　?。?）井田地處低山丘

75、陵區(qū)，區(qū)內(nèi)梁峁發(fā)育，溝谷密集，地形比較復雜，可供選擇的工業(yè)場地位置較少。</p><p>　?。?）井田東北邊界靠近陽泉市郊區(qū)蔭營鎮(zhèn)，且屬井田煤層埋深較淺區(qū)域。</p><p>　　（7）礦井瓦斯含量較高，礦井通風會直接影響開拓部署。</p><p>　?。?）井田內(nèi)煤層賦存平緩，地質構造簡單，對礦井使用現(xiàn)代化設備、建設高產(chǎn)高效礦井有利。</p>&l

76、t;p>　　4.1.2井筒形式及位置的確定</p><p><b>　　1）井筒形式的確定</b></p><p>　　井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。</p><p>　　平硐開拓受地形條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分

77、儲量大致能滿足同類型水平服務年限要求。</p><p>　　斜井開拓與立井開拓相比：井筒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、井底車場及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水煤層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。</p>&l

78、t;p>　　立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒通風斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓特別有利；當表土層為富含水的沖積層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質構造和煤層產(chǎn)狀均特別復雜的能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。</p><p>　　2）井筒位置的確定

79、原則</p><p>　?。?）有利于第一水平的開采并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；</p><p>　?。?）有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊；</p><p>　?。?）井田兩翼儲量基本平衡；</p><p>　?。?）井筒不宜穿過厚土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤

80、層或較軟弱巖層。</p><p>　?。?）工業(yè)場地宜少占耕地，少壓煤；</p><p>　?。?）水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。</p><p>　　4.1.3工業(yè)場地位置、形狀及面積的確定</p><p>　　工業(yè)場地的位置經(jīng)后面的方案比較確定選擇在井田東北部邊界，主、副井井口均位于工業(yè)廣場內(nèi)。</p>&

81、lt;p>　　工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表2-2工業(yè)場地面積指標確定地面工業(yè)場地占地面積為30公頃，形狀為矩形。</p><p>　　4.1.4開采水平的確定</p><p>　　井田內(nèi)煤層賦存平緩，一般3°～6°，多為5°以下，屬近水平煤層；按煤層間距，3號、8號、12號煤層為上組煤，15號煤層為下組煤，上、下組煤層平均間距43m；上、下組煤儲量相差不

82、大。根據(jù)上述三特點，宜在上、下兩組煤中分別設置水平進行開采。本設計只征對15號煤層，故采用單水平開采，水平標高為+712米，盤區(qū)式開采。</p><p>　　整個井田共劃分為9個盤區(qū)，盤區(qū)間開采順序采用前進式，即由井田中央逐漸向兩翼開采，直至井田邊界。這種開采順序的主要優(yōu)點是初期開拓工程量少，基建投資低，建井工期短，投產(chǎn)早，見效快。</p><p>　　4.1.5主要開拓巷道</p&

83、gt;<p>　　井田內(nèi)15號煤層平均厚度6.91米，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。大巷層位選擇根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性和多做煤巷少做巖巷的原則，結合輔助運輸方式對大巷的要求，設計確定大巷均沿15號煤層布置。為滿足生產(chǎn)中運輸、通風等要求，大巷共設置三條，即一條膠帶運輸大巷、一條輔助運輸大巷、一條回風大巷。</p><p><b>　　4.1.6方案比較</b></p><

84、;p><b>　　1）提出方案</b></p><p>　　根據(jù)以上分析，提出以下四種技術上可行的開拓方案，分述如下：</p><p>　　方案一：雙立井單水平開拓</p><p>　　主、副井井筒均為立井開拓，布置在井田中央。大巷布置在煤層中。如圖4-1。</p><p>　　方案二：主斜副立單水平開拓</

85、p><p>　　斜井提煤能力大，立井輔助運輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓，副井采用立井開拓，主、副井口位于同一工業(yè)場地，布置在井田中央。大巷布置在煤層中。如圖4-2。</p><p>　　方案三：雙斜井單水平開拓（井筒位于井田中央）</p><p>　　主、副井井筒均為斜井開拓，布置在井田中央。大巷布置在煤層中。如圖4-3。</p><p>

86、　　方案四：雙斜井單水平部長開拓（井筒位于井田邊界）</p><p>　　主、副井井筒均為斜井開拓，布置在井田邊界。大巷布置在煤層中。如圖4-4。</p><p>　　以上四種方案初期均設立兩個風井，一進一回。</p><p><b>　　2）技術比較</b></p><p>　　以上所提出的四個方案大巷布置、水平數(shù)目及

87、風井的設置均相同，區(qū)別在于主、副井井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生產(chǎn)費用不同。</p><p>　　圖4-1　雙立井單水平開拓</p><p>　　圖4-2　主斜副立單水平開拓</p><p>　　圖4-3　雙斜井單水平開拓（井筒位于井田中央）</p><p>　　圖4-4　雙斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界）</p>&

88、lt;p>　　方案一、二主井井筒形式不同。方案一主井為立井，開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文地質等自然條件的限制，主要缺點是井筒施工技術復雜需要設備多，要求有較高的技術水平，掘進速度慢，基建投資大；方案二主井為斜井，斜井的運輸提升能力比立井大，有相當大的提升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井筒也可以作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可以從主斜井迅速撤離。井田內(nèi)15號煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定、涌水量小，立井優(yōu)點不

89、突出，而斜井的提升能力大的特點很適合3.0 Mt的特大型礦井的需要。經(jīng)過以上技術分析、比較，再結合粗略估算費用結果（見表4-1），在方案一、二中選擇方案二：主斜副立單水平開拓。</p><p>　　方案三、四主要區(qū)別在與井筒位置不同，方案三井筒位于井田中央，井下運輸距離短，運輸費用較低，但井田中央距離地表距離大，井筒長，基建費用較多；方案四井筒位于井田東北部邊界附近，靠近陽泉市郊區(qū)蔭營鎮(zhèn)，且屬井田煤層埋深較淺區(qū)域

90、。還可以減少地面運輸距離及設備等費用，也可以利用井田邊界煤柱，減少壓煤。經(jīng)過以上技術分析、比較，再結合粗略估算費用結果（見表4-1），在方案三、四中選擇方案四：斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界）。</p><p><b>　　3）經(jīng)濟比較</b></p><p>　　第二、四方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結果，分別計算匯總于下列表

91、中：見表4-2、表4-3、表4-4、表4-5和表4-6。</p><p>　　在上述經(jīng)濟比較中，需要說明以下幾點：</p><p>　?。?）兩方案大巷布置數(shù)目及位置基本相同，區(qū)別在于方案四比方案二多了一條集中運輸大巷；</p><p>　?。?）主、副井及風井均布置在巖層中，維護費用較低，故未對比其維護費用的差別；</p><p>　?。?

92、）各大巷斷面大小不同，大巷維護費用按平均維護費用估算。</p><p><b>　　4）方案確定</b></p><p>　　由對比結果可知，方案二和方案四的總費用近似相同，但設計礦井采用無軌膠輪車，副井為立井時不利于膠輪車的下放及提升，且立井的車場相對要復雜；礦井設計大巷布置在煤層中，出矸量少，立井有利于輔助運輸?shù)膬?yōu)點不突出；綜合以上技術經(jīng)濟比較，確定礦井開拓方式為

93、：斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界）。</p><p><b>　　4.2礦井基本巷道</b></p><p><b>　　4.2.1井筒</b></p><p>　　礦井初期共布置4個井筒，即主斜井、副斜井、中央進風立井、中央回風立井。各井筒用途、裝備及布置分述如下：</p><p>　　表4-1

94、 各方案粗略估算費用表 單位:萬元</p><p>　　表4-2 建井工程量 單位：m</p><p>　　表4-3 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 單位：萬t·km</p><p>　　表

95、4-4 基建費用表 單位：萬元</p><p>　　表4-5 生產(chǎn)經(jīng)營費 單位:萬元</p><p>　　表4-6 費用匯總表 單位:萬元</p><p>　

96、　1）主斜井：擔負全礦井煤炭提升任務，兼作進風井和安全出口，裝備1400mm寬鋼繩芯膠帶輸送機和檢修軌，另有一趟消防灑水管路。</p><p>　　2）副斜井：擔負礦井人員、設備、材料等輔助運輸任務，兼作進風井和安全出口，不裝備，無軌膠輪車從地面至井下的通道，另設有排水管路、壓風管路、動力、通信監(jiān)測及控制電纜等。</p><p>　　3）中央進風立井：主要擔負礦井初期進風任務，兼作排矸井和

97、安全出口，裝備鋼罐道、一對1.5t礦車單層雙車寬、窄罐籠各一個和梯子間。</p><p>　　4）中央回風立井：擔負礦井初期回風任務，并兼作反風時安全出口。井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間，另設有一趟玻璃鋼瓦斯管。</p><p>　　根據(jù)井口位置及地質報告鉆孔資料分析確定，主斜井及副斜井表土段采用混凝土支護，支護厚度為450mm；基巖段采用錨索與錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，支護厚度為150mm。風井井筒均采

98、用普通法鑿井，單層混凝土井壁結構，其中表土段配鋼筋以加強支護，井壁厚度550mm。</p><p>　　礦井井筒特征見表4-7。</p><p>　　礦井井筒布置見圖4-5、圖4-6、圖4-7和圖4-8。</p><p>　　4.2.2井底車場及硐室</p><p>　　根據(jù)開拓部署和本礦井特有的輔助運輸方式，由于本礦輔助形式為無軌膠輪車從地

99、面直接到達井下工作地點，所以副斜井不需要設置井底車場。在中央進風立井井底設有簡易排矸車場，由無軌膠輪車運來的矸石自卸入矸石槽，再由刮板輸送機裝入1.5t礦車，經(jīng)中央進風立井提升至地面。主要硐室敘述如下：</p><p>　　表4-7 井筒特征表</p><p>　　圖4-5　主斜井斷面（基巖段）</p><p>　　圖4-6　

100、副斜井斷面（基巖段）</p><p>　　圖4-7　進風井斷面</p><p>　　圖4-8　回風井斷面</p><p>　　1）井底煤倉的型式、容量</p><p>　　由于本礦井對煤炭產(chǎn)品無特殊要求，故井底煤倉形式采用Φ8m的圓形直立式普通煤倉。</p><p>　　井底煤倉容量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，應為礦

101、井日產(chǎn)量的0.15倍，本次設計根據(jù)井筒運輸設備的能力結合不設盤區(qū)煤倉的特點，確定井底設兩個煤倉，每個煤倉有效容量為2000t。</p><p><b>　　2）水倉布置及容量</b></p><p>　　本次設計工程水倉布置在中央進風立井井底，水倉設入口一個，主、副水倉平行布置，有效容量1000m3。</p><p>　　3）井下爆破材料發(fā)放硐

102、室的形式、容量及通風</p><p>　　井下爆破材料發(fā)放硐室的形式采用硐室式，可存放炸藥150kg，通風方式采用獨立通風，其回風道直接與總回風巷相連。</p><p><b>　　4）井下中央變電所</b></p><p>　　井下中央變電所硐室斷面形狀是半圓拱，底板用100號水泥鋪底并高出鄰近巷道200～300mm，以防礦井水流進變電所，硐

103、室設置3‰的坡度，便于向外流水。設兩個出口通道，硐室與通道相連處，設向外的防火柵欄兩用門。</p><p>　　5）井底車場硐室的支護方式及支護材料</p><p>　　主變電所及水泵房、水倉采用混凝土碹支護，其它硐室采用錨索與錨噴支護。</p><p>　　4.2.3主要開拓巷道</p><p>　　巷道斷面尺寸需要考慮運輸、通風、行人等綜

104、合因素確定。就本礦井而言，巷道斷面尺寸主要取決于特殊輔助運輸方式和通風需要。根據(jù)本礦井為高瓦斯礦井且大巷沿煤層布置的特點，確定主要大巷均采用半圓拱形斷面、錨索與錨噴支護方式，凈斷面和掘進斷面均為25.5m2和28.5m2，凈寬6.0m。</p><p>　　膠帶運輸大巷、輔助運輸大巷和回風大巷斷面見圖4-9、圖4-10和圖4-11。</p><p>　　圖4-9　膠帶運輸大巷斷面</

105、p><p>　　圖4-10　輔助運輸大巷斷面</p><p>　　圖4-11　回風大巷斷面</p><p>　　5　準備方式—盤區(qū)巷道布置</p><p>　　5.1煤層的地質特征</p><p>　　5.1.1盤區(qū)位置及范圍</p><p>　　設計首采盤區(qū)（南一盤區(qū)），位于井田中央，大巷南部。本

106、盤區(qū)東至采區(qū)邊界線；南接井田邊界線；西至采區(qū)邊界線；北部為主回風大巷。</p><p>　　5.1.2盤區(qū)煤層特征</p><p>　　本盤區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化較大，最大厚度9.50m，最小厚度6.05m，平均厚度6.60m，煤層中含有夾石0～3層，其中煤層上部有一層夾石，分布較穩(wěn)定，厚度在0～0.15米左右（俗稱八寸石），在煤層中下部有一層夾石，俗稱驢石，呈凸透鏡狀，分布不穩(wěn)定，

107、厚度在0～0.30米之間，其余幾層夾石厚度變化大，分布極不穩(wěn)定，僅個別鉆孔揭露，該區(qū)煤層最大傾角5°，最小0°，平均3°。</p><p>　　5.1.3頂?shù)装迩闆r</p><p>　　15#煤層直接頂為黑色泥巖，局部地段變?yōu)樘抠|泥巖，平均厚度0.84米；老頂為深灰色石灰?guī)r，平均厚度12.69米，堅硬致密，含動物化石，灰?guī)r中夾三層泥巖。</p>

108、<p>　　直接底為灰黑色砂質泥巖，厚度3.09米，塊狀構造，貝殼狀斷口，含植物化石；老底為淺灰色細砂巖，厚度3.87米，斜層理，局部地段相變?yōu)榉凵皫r。</p><p><b>　　5.1.4水文地質</b></p><p>　　本盤區(qū)水文地質條件屬于簡單型，地質報告提供盤區(qū)內(nèi)預計正常涌水量為15m3/h，最大涌水量為60m3/h，涌水量不大。</p&

109、gt;<p>　　5.1.5其它地質因素</p><p>　　預計絕對瓦斯涌出量48m3/min；相對瓦斯涌出量10.5m3/t。無煤塵爆炸危險性。煤層具有自燃傾向性。地溫為15°～21°，屬正常狀態(tài)。</p><p><b>　　5.1.6地表情況</b></p><p>　　本采區(qū)地表以農(nóng)田、小水溝為主，沒

110、有大的建筑物或大的地表水系及水體。</p><p>　　5.2盤區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　5.2.1盤區(qū)巷道布置</p><p>　　該礦井首采盤區(qū)即南一盤區(qū)，東西走向長約2376m，南北寬約2464m，面積約5.85km2。該盤區(qū)大巷掘出后便可掘順槽、開切眼和必要的硐室車場，因此巷道系統(tǒng)簡單，沒有實質的準備巷道。</p><p&

111、gt;　　5.2.2盤區(qū)工作面布置及接替</p><p>　　整個盤區(qū)共布置9個走向長壁式綜放工作面，為單翼盤區(qū)，工作面均采用一進一回、內(nèi)錯尾巷加走向高抽巷的布置方式，工作面之間凈留20米煤柱，工作面進回風順槽基本沿煤層底板布置，內(nèi)錯尾巷沿煤層頂板布置，走向高抽巷沿12#煤層掘進布置考慮。</p><p>　　工作面之間采用跳采接替，首采工作面為S8101工作面。</p>&

112、lt;p>　　5.2.3盤區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　1）運煤系統(tǒng)</b></p><p>　　回采工作面的煤→進風斜巷→主膠帶運輸大巷→井底煤倉→集中膠帶運輸大巷→主斜井→地面</p><p>　　掘進煤→所掘巷道→主膠帶運輸大巷→井底煤倉→集中膠帶運輸大巷→主斜井→地面</p><p><b&

113、gt;　　2）輔助運輸系統(tǒng)</b></p><p>　　井下全部采用無軌膠輪車運輸，井下所需材料、設備在地面裝入無軌膠輪車經(jīng)副斜井、主輔助運輸大巷運至各使用地點和工作面。</p><p><b>　　3）通風系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井新鮮風流經(jīng)主、副斜井和中央進風立井進入井下，再經(jīng)主輔助運輸大巷和主膠帶運輸大巷進入回采工

114、作面進風斜巷，清洗工作面后的乏風經(jīng)回風斜巷進入主回風大巷，經(jīng)中央回風立井排到地面。</p><p><b>　　4）瓦斯抽放系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面瓦斯→內(nèi)錯尾巷→主回風大巷→中央回風立井→地面</p><p>　　鄰近層瓦斯→工作面走向高抽巷→主回風大巷→中央回風立井→地面</p><p><b&

115、gt;　　5）排矸系統(tǒng)</b></p><p>　　井下矸石裝無軌膠輪車運至中央進風立井井底裝入1.5t固定式礦車經(jīng)中央進風立井提升到地面。</p><p>　　5.2.4盤區(qū)巷道掘進方法</p><p>　　盤區(qū)內(nèi)進風斜巷、回風斜巷及內(nèi)錯尾巷均采用S—100型綜掘機截割煤體并自行裝煤，使用SSJ800/2×40型可伸縮膠帶輸送機運入主膠帶運輸