礦井以及井田地質(zhì)設(shè)計(jì)書

1 礦井以及井田地質(zhì)設(shè)計(jì)書 第一章 礦井概況及井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 礦井概況 一、位置與交通 0理坐標(biāo)為東經(jīng) 116 26 15 116 37 00，北緯 32 43 47 32 52 30。 井田內(nèi)有鳳（臺(tái)）阜（陽(yáng)）和鳳（臺(tái)）利（辛）公路縱貫；井田外東部經(jīng)有鳳（臺(tái)）蒙（城）公路，南部通有袁（集）李（鳳郢子）礦區(qū)公路和淮（南）阜（陽(yáng)）鐵路。潘謝礦區(qū)鐵路自東向西穿過本井田。井田內(nèi)的永幸河和西南外緣的西淝河均可通航民船，并可轉(zhuǎn)接淮河水運(yùn)。交通方便（見圖1 圖 1二、地形與河流 本井田位于淮河沖積平原，地形平坦，除西淝河與崗河沿岸一帶地勢(shì)低洼、 2 雨季易成內(nèi)澇以外，地面標(biāo)高一般為 21 24m?？傮w地勢(shì)為西北高、東南低。 永幸河由西北至東南流經(jīng)井田中部；而與永幸河流向相同的西淝河則流經(jīng)井田西南緣外側(cè)，在魯臺(tái)孜入淮，是地表水集中排放的主渠道。此外，井田內(nèi)尚有縱橫交錯(cuò)的人工溝渠。 三、氣候與氣象 井田所在地區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，季節(jié)性明顯，冬冷夏熱。 該地區(qū)年均氣溫 兩極氣溫分別為 一般春、夏季多東南及東風(fēng) ，秋季多東南及東北風(fēng)，冬季多東北及西北風(fēng)，s，最大風(fēng)速 20m/s；年均降雨量 大達(dá) 期一般在每年 11月上旬至次年 3月中旬，最大降雪厚度 16壤的最大凍結(jié)深度為30 四、地震 根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（ 1990）的使用規(guī)定，本井田地震基本烈度為6度。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、地層 顧橋井田屬全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系和新生界。 二、構(gòu)造 本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地 層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為 5 15的反“ S”型單斜構(gòu)造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據(jù)褶曲和斷層發(fā)育特點(diǎn)，可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡(jiǎn)單單斜區(qū)、中南部“ X”型共軛剪切區(qū)和南部單斜構(gòu)造區(qū)四部分。 經(jīng)綜合精查地質(zhì)勘探和高分辨率數(shù)字地震補(bǔ)充勘探，全井田共查出小陳莊背斜、胡橋子向斜、后老莊背斜和桂集向斜等次一級(jí)褶曲 4個(gè)。發(fā)現(xiàn)斷層 67條，其中正斷層 37 條，逆斷層 30 條，大致可分為近東西向、北西向和北東向三個(gè)斷層組。按落差大小來分，大于等于 100m 的 13條，小于 10001 條，小于 50m 而大 于等于 20m 的 45 條，小于 20m 而大于等于 10m 的 63條，小于 10m 的 35 條。此外，尚有 21 個(gè)孤立斷點(diǎn)未能組合成斷層。主要斷層 3 特征見表 1 三、煤系及煤層 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。 井田內(nèi)二疊系含煤層段總厚 734m，含煤 33 層，煤層總厚度為 煤系數(shù)為 自下而上依次分為 7個(gè)含煤段。在中、下部厚約 490含煤段中，集中分布 9層可采煤層，平均總厚 中 1311、 8、6煤層為主要可采煤層，平均總厚 1713 、 7均總厚 采煤層主要特征詳見表 1 四、煤質(zhì) 本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種單一，屬中灰富灰、特低硫、低磷特低磷、富油高油、高熔難熔灰分、具較強(qiáng)粘結(jié)性的氣煤和 1/3 焦煤?？勺髁己玫呐浣购蛣?dòng)力、化工用煤。各主要可采煤層煤質(zhì)特征見表 1的工業(yè)分析見表 1 五、水文地質(zhì) 本井田水文地質(zhì)條件屬巨厚覆蓋層下多煤層、多含水層、充水因素復(fù)雜的礦床，其富水性屬簡(jiǎn)單中等， 與地表水體無水力聯(lián)系。 4 表 1主 要 斷 層 特 征 名稱 性質(zhì) 走向 傾 向 傾 角 (度 ) 落差 (m) 延展長(zhǎng)度 (可靠性 名稱 性質(zhì) 走向 傾向 傾角 (度 ) 落差 (m) 延展長(zhǎng)度 (可靠性 60 65 300 靠 W 70 0 20 靠 60 65 200 靠 W 75 0 22 靠性差 45 50 58 270 靠 W 65 70 0 45 靠 30 65 15 300 靠 E 75 0 26 靠 W 50 60 33 靠 75 80 0 40 靠 50 65 12 50 靠 E 50 0 20 可靠 W 55 65 0 140 靠 E 30 8 40 可靠 E 25 70 35 40 靠 E 70 0 44 靠 S 55 70 25 70 靠 W 55 0 48 靠 50 55 0 35 靠 E 55 65 0 42 靠 55 75 0 70 靠 E 60 75 0 20 靠 W 60 0 25 靠 E 75 80 15 140 靠 W 55 60 0 20 靠 E 75 0 40 靠 E 55 60 0 44 靠性差 W 60 65 0 20 靠性差 E 60 0 27 靠性差 W 60 70 50 140 靠 W 65 75 0 76 靠 W 70 0 25 可靠 65 0 20 靠 E 60 75 0 97 靠 5 （一）主要充水因素 本井田基巖被厚度介于 間的西北厚、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組合特征及其含、隔水性能不同，自上而下 大致可分為 4個(gè)含水組、 4個(gè)隔水組和 1個(gè)碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外，絕大部分分布穩(wěn)定，厚度一般為 30 55m，系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸，厚度多為 3080m，系基巖含水組的主要補(bǔ)給水源。底部的碎石層若與含水層接觸時(shí)，有可能起到一定的導(dǎo)水作用。 二疊系砂巖以中、細(xì)粒為主，局部裂隙發(fā)育，一般為鈣質(zhì)充填，富水性弱，以儲(chǔ)存量為主，且因間夾泥巖和煤層，含水組之間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯(lián)系。但是，若被斷層切割或受采動(dòng)影響而致地下水水力均衡遭到破壞時(shí)， 上、下含水層之間有可能互相溝通，從而導(dǎo)致局部砂巖裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。 石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組主要由自上而下編號(hào)的 13 層灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。其中第 1、 3、 4、 5 和 12層灰?guī)r分布穩(wěn)定 ,并以第 3、4 和 12 層灰?guī)r厚度較大。該含水組上距 1 煤層較近，一般為 16 20m，且灰?guī)r水壓較高，如果直接開采 1 煤層，必將因太灰的水壓超過 1 煤層底板隔水層抗壓強(qiáng)度而引發(fā)突水事故。 潘謝礦區(qū)資料表明：奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙比較發(fā)育，雖分布不均，但富水性弱中等，系太灰的主要補(bǔ)給水源。 本井田斷層帶多為泥巖和粉、細(xì) 砂巖碎塊充填，并呈膠結(jié)狀，正常情況下可起到相對(duì)隔水作用。但是，若不同層位的含水層受斷層切割而對(duì)口，且斷層帶又未被泥質(zhì)和巖屑所充填，或受到采動(dòng)影響，導(dǎo)致斷層活化，破壞了地下水的水力均衡，斷層帶則很可能成為地下水突潰的主要途徑。 綜上所述，本井田新生界第四含水層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對(duì)井下開采均有較大影響。但是，只要在可采煤層淺部留設(shè)適當(dāng)?shù)姆浪褐暮话悴恢掠跐⑷氲V坑而對(duì)煤層開采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開采的主要充水因素。 6 表 1可 采 煤 層 主 要 特 征 表 煤層 厚度（ m） 最小最大 平均 間距 （ m） 頂 板 巖 性 底 板 巖 性 結(jié) 構(gòu) 可采性 穩(wěn)定性 17 泥巖和中砂巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn)定 104 13巖，局部為細(xì)砂巖 泥 巖 較間接 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 1 130 巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn)定 74 11部為中 、細(xì)砂巖， 其它地段為泥巖 泥 巖 簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 80 8 0 河流沖蝕處為石莫砂巖，其余為泥巖 泥巖，局部為含炭泥巖 簡(jiǎn) 單 大部可采 較穩(wěn)定 4 7 巖，局部為砂巖 泥巖，局部為砂巖 較間接 局部可采 不穩(wěn)定 41 6巖，局部為砂巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 基本全區(qū)可采 穩(wěn) 定 40 4 巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn)定 83 1 質(zhì)泥巖，部分為砂巖 砂質(zhì)泥巖 較復(fù)雜 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 7 表 1可 采 煤 層 物 理 性 質(zhì) 煤層名稱 顏 色 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 光 澤 煤巖成份 煤巖類型 其它 17色局部 灰黑色 粉末狀為主，少量塊狀、 鱗片狀 暗淡光澤油脂光澤。 暗煤為主，亮煤次之，夾少量鏡煤條帶。 半暗型為主，少量半亮型。 13 色 上部塊狀為主，下部 粉末狀為主，局部少量鱗片，片狀。 弱玻璃光澤玻璃光 澤 暗煤、亮煤為主，夾鏡 煤條帶。 半暗型半亮型。 局部?jī)?nèi)生 裂隙發(fā)育 13黑 色 塊狀為主，次為鱗片、片狀粉 末狀 暗淡光澤玻璃光澤 暗煤為主，次為亮煤， 夾少量鏡煤條帶。 暗淡型半暗型， 少量半亮型。 11 色 塊狀粉末狀，少量鱗片、片 狀 暗淡光澤油脂光澤。 亮煤、暗煤為主，夾少 量鏡煤條帶。 半暗型半亮型。 8 黑 色 粉末狀為主，次為塊狀，、片狀、 鱗片狀 弱油脂光澤油脂光 澤 暗煤、亮煤為主，夾少 量鏡煤條帶及 絲炭。 半暗型半亮型。 7 色 碎塊、塊狀為主，次為粉末狀 弱玻璃光澤玻璃光 澤 暗煤為主，亮煤次之， 夾少量鏡煤條帶。 半暗型。 6 色 粉末狀為主，次為塊狀，鱗片 狀，片狀 弱玻璃光澤玻璃光澤 少量暗淡光澤 暗煤、亮煤為主，夾少 量鏡煤條帶及線炭。 半亮型半暗型。 部分地區(qū)下部 煤質(zhì)較上部好 4 色 塊狀為主，局部粉狀和片狀 油脂光澤。 暗煤、亮煤為主，夾少 量鏡煤條帶和絲炭。 半暗型半亮型。 1 黑 色 粒狀，粉末狀為主，少量塊狀、 鱗片狀 弱油脂光澤 油脂光澤，少量玻璃光澤。 暗煤、亮煤為主，夾少 量鏡煤條帶及絲炭。 半亮型半暗型。 局部?jī)?nèi)生裂障發(fā) 育，含黃鐵礦 8 表 1煤層煤質(zhì)特征匯總表 項(xiàng)目 數(shù) 煤 值 層 名 稱 牌號(hào) 水分 ) 灰分 ) 灰分 ) 灰發(fā)份) 膠質(zhì)層厚Y(m) 粘結(jié)指數(shù) G 容重 (含硫量S(%) 含磷量 P(%) 發(fā)熱量 Q（ J/g） ) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 最小最大 平均 (數(shù) ) 17煤 1) 9) 7) 7) 7 17 0) 71 84 ) 0) 6) ) 5309 6626 5936(15) ) 11901500/3 1396(50) 13煤 2) 2) 0) 9) 8 8) 90 0) 1) 5) 3) 5875 8435 6621(77) 4) 12051500/12 1388(19) 13焦煤 3) 3) 1) 1) 9 ) 62 74 68(2) ) 1) ) 4903 6384 5665(12) ) 1500/3 1500(3) 11 7) 6) 5) 5) 5) 60 93 3) 3) 6) 7) 5496 6746 6293(62) 6) 12851500/14 1303(6) 8 1/3焦煤 0) 0) 6) 6) 6) 35 84 3) 6) 0) 3) 5445 7070 6253(49) 5) 12701500/5 1386(8) 9 7 7) 6) 6) 6) 9 13 6) 53 85 ) 4) 2) 1) 5195 6732 5962(23) ) 1500/3 1500(3) 6煤、1/3焦煤 4) 3) 2) 3) 10 0) 90 5) 5) 5) 0) 4977 7118 6394(56) 5) 13251500/5 1426(10) 4 4) 3) 0) 1) 9 12 ) 32 86 78(1) ) ) ) 4884 6428 5732(10) ) 14801500/1 1490(2) 1 氣煤、1/3焦煤 7) 6) 6) 7) 20 3) 93 1) 1) 2) 5521 7609 6893(62) 5) 11501500/2 1307(22) 10 （二）礦井涌水量預(yù)計(jì) 預(yù)計(jì)方法為顧橋井田電子版精查地質(zhì)報(bào)告匯編中采用的水文地質(zhì)比擬法。經(jīng)與新莊孜礦井實(shí)測(cè)涌水量比擬表明：礦井開采 1150m3/大涌水量增加 1000m3/h。 六、其它開采技術(shù)條件 （一）主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)特征 本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量 砂巖組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。頂、底板泥巖、砂質(zhì)泥巖的抗壓強(qiáng)度較低，平均介于 342513kg/巖的抗壓強(qiáng)度較高，平均介于 571 1224kg/總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護(hù)和頂板管理比較困難。望有關(guān)部門加強(qiáng)井下工程地質(zhì)研究工作，確保礦井建設(shè)與生產(chǎn)的安全。 （二）瓦斯 本井田共采集 13118、 76 煤層瓦斯樣 125 個(gè)。其中主要可采煤層瓦斯測(cè)試成果見表 1 根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測(cè)試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合 分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。隨著礦井開采深度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 （三）煤塵與自燃 本井田可采煤層除 61層不自燃不很易自燃以外，其余均為很易自燃煤層。主要可采煤層的煤塵均具有爆炸性。 （四）地溫 根據(jù)淮南礦區(qū)九龍崗礦長(zhǎng)觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下 30m，恒溫帶溫度為 已有測(cè)溫資料表明：本井田屬于以地溫異常區(qū)為主的高溫區(qū)，平均地溫梯度為 。從縱向上看，垂深 5001以上，已達(dá)一級(jí)高溫區(qū)；垂深 700m 處平均地溫在 37左右，已進(jìn)入二級(jí)高溫區(qū)；垂深在 8000以上。預(yù)計(jì) 平地溫可達(dá) 從橫向上看，地溫等值線的走向具有與煤層底板等高線走向基本一致的變化趨勢(shì)。鑒于本井田地溫較高，有關(guān)部門應(yīng)引起高度重視，并采取積極的降溫措施，以防各類熱害發(fā)生。 11 表 1主 要 可 采 煤 層 瓦 斯 測(cè) 試 成 果 表 煤層 新地層厚度 （ m） 基巖蓋層厚度 （ m） 瓦斯含量 (m3/t) 瓦斯成份 （ %） 2 1326()26( )26( )26( )26( )26( )26( 1116( )16( )16( )16( )16( )16( )16( 8 )15( )15( )15( )15( )15( )15( )15( 615( )15( )15( )15( )15( )15( )15( 1 )16( )16( )16( )16( )16( )16( )16( 13 第三節(jié) 勘探程度與建議 一、勘探程度評(píng)述 顧橋井田從 1966 年至 1980 年間在原有勘探區(qū)內(nèi)先后施工鉆孔 387 個(gè)，井田范圍擴(kuò)大后，又增加了原屬?gòu)埣?、丁集二井田的部分鉆孔 49個(gè)、顧橋煤層氣測(cè)試井 1個(gè)和井筒檢查孔 7個(gè)，全井田共有鉆孔 444個(gè)，鉆探工程量 中地質(zhì)孔 407個(gè)，工程量 文孔 37個(gè)，工程量 水 25次。此外，還施工了供水水源詳勘孔 56個(gè)，工程量 述鉆孔絕大部分實(shí)施了測(cè)井工作。為配合原有勘探區(qū)的資源勘探工作，還進(jìn)行了光電和 模擬地震勘探，共施工測(cè)線長(zhǎng) 22786個(gè)物理點(diǎn)。為了進(jìn)一步查明地質(zhì)構(gòu)造及主要煤層的賦存狀況， 1995 年又對(duì)原勘探區(qū)大部分區(qū)段進(jìn)行了高分辨率數(shù)字地震補(bǔ)充勘探，完成測(cè)線總長(zhǎng) 理點(diǎn)計(jì) 35470 個(gè)，目前即將完成首采塊段三維地震勘探工作。實(shí)踐證明：在資源勘探過程中，采用地震先行、鉆探驗(yàn)證、測(cè)井定厚的綜合方法是合理的，地震和鉆探工程在一水平和首采區(qū)進(jìn)行加密控制是正確的，而后期又對(duì)生產(chǎn)水平和地質(zhì)勘探程度偏低的深部及南部實(shí)施高分辨率數(shù)字地震勘探也是必要的。經(jīng)過上述各階段勘探工作，控制了本 井田總體地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層和褶曲的發(fā)育情況，查明了可采煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)、可采范圍和煤質(zhì)特征，查明了水文地質(zhì)條件及供水水源的水質(zhì)類型，確定了主要供水含水層，并對(duì)其它開采技術(shù)條件作了詳細(xì)了解，地質(zhì)勘探研究程度是比較高的。因此，本井田 2001年的精查地質(zhì)報(bào)告匯編與其所依據(jù)的 1980 年的綜合勘探精查地質(zhì)報(bào)告、 1988年的供水水文地質(zhì)詳勘報(bào)告、 1995年的地震補(bǔ)充勘探報(bào)告和 2001 年以前施工的井筒檢查孔資料，均可作為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。 二、建議 （一）總體來看，本井田的鉆孔密度并不太高。盡管中部和淺部鉆孔 較多，但是，深部和南部鉆孔偏少，除構(gòu)造以外，其它地質(zhì)特征的勘查程度尚比較低。為確保礦井生產(chǎn)后期順利接替，建議在適當(dāng)時(shí)期追加一定量的鉆探工程，進(jìn)一步查明或驗(yàn)證深部及南部地質(zhì)特征。 （二）由于本井田先期施工的部分鉆孔封閉質(zhì)量較差，甚至有少量鉆孔未予封閉，因而對(duì)井下開采十分不利，尤其是那些至太灰終止的鉆孔，封閉不好或未予封閉，很可能成為礦井生產(chǎn)的隱患。為此，建議在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程 14 中，采取積極的預(yù)防措施，避免可能由此而造成的危害。 （三）本井田煤層下距石炭系太灰一般只有 16 20m，如果直接開采，勢(shì)必會(huì)太灰水壓過 大而破壞 1 煤層的隔水底板，或沿落差較大且未被巖屑和泥質(zhì)物充填的斷層向礦坑突水，對(duì)礦井安全構(gòu)成巨大威脅。顯然在礦井開采初期，不能將 1 煤層作為首采對(duì)象，只有到礦井后期，才能考慮其開采問題。當(dāng)然，在后期正式開采 1 煤層之前，還需對(duì)太灰補(bǔ)做專門的水文地質(zhì)工作，以便在掌握可靠的水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，采取疏水降壓等切實(shí)可行的措施，確保安全生產(chǎn)。 （四）按照煤礦安全規(guī)程（ 2001）的規(guī)定，煤的自燃傾向性分為容易自燃、自燃和不易自燃三類，這一劃分標(biāo)準(zhǔn)顯然與此前分為很易自燃、易自燃、不易自燃和不自燃四級(jí)具有較大變化。為確保 井下生產(chǎn)的安全，建議對(duì)本井田煤的自燃傾向性按新分類標(biāo)準(zhǔn)重新界定，以便根據(jù)新的分類結(jié)果，采取預(yù)防煤層自燃的綜合措施。 15 第二章 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 第一節(jié) 井田境界 一、井田境界 畢業(yè)設(shè)計(jì)的井田境界：北起 層，南至 層，西起煤層露頭，東至 850向長(zhǎng)為 向長(zhǎng)為 m。 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層為： 11 煤層計(jì)算面積約 21煤層厚 均厚 構(gòu)較簡(jiǎn)單。煤層平均容重為 二、工業(yè)指標(biāo) 區(qū)內(nèi)煤層儲(chǔ)量計(jì)算采用的工業(yè)指標(biāo)，參照現(xiàn)行規(guī)范，統(tǒng)一為： 最低可采厚度 高可采灰份 40； 第二節(jié) 井田儲(chǔ)量 一、礦井工業(yè)儲(chǔ)量 工業(yè)儲(chǔ)量采用地質(zhì)塊段法，在煤層底板等高線上計(jì)算儲(chǔ)量。本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。 塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。 計(jì)算公式： Q A M D 10中： 噸） m） / 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探 (精查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量 ” 中的 A、 B、 中高級(jí)儲(chǔ)量 A、 塊段法計(jì)算本設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總見表 2 16 表 2礦井高級(jí)儲(chǔ)量比例 地質(zhì)開采條件 儲(chǔ)量級(jí) 井 型 別比例（） 簡(jiǎn)單 中等 復(fù)雜 大 型 中型 小型 大型 中型 小 型 中 型 小 型 井田內(nèi) A 比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要求 表 2礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層 名稱 工業(yè)儲(chǔ)量（萬噸） 備注 A B A B C A B C A 11層 、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量等于礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量；計(jì)算公式如下： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失 17 永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱； 永久煤柱的留設(shè)：本井田范圍內(nèi)無河流、斷層及其他構(gòu)筑物，因此只需要計(jì)算境界保護(hù)煤柱。 井田境界保護(hù)煤柱的留設(shè)：井田境界處保護(hù)煤柱均留設(shè) 25m。 計(jì)算得總的損失煤量為 故，礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失 三、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算公式如下： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 （礦 井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率 保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。 1、工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90萬 t/業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 10萬噸。故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積： S 9 頃 108000 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 270 400面形狀為矩形。根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計(jì)算如下所示： 表 2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 煤層傾角 （ ） 煤厚 （ m） 松散層厚 （ m） （ ） （ ） （ ） （ ） 埋深 （ m） 4 0 45 70 70 70 700 其中： 表土層移動(dòng)角； 煤柱上山移動(dòng)角； 走向方向移動(dòng)角； 煤柱下山移動(dòng)角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示： 18 平面圖走向剖面傾向剖面圖 2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 上圖中，四邊形 計(jì)算可得，工業(yè)場(chǎng)地共壓煤 噸； 2、井下主要巷道設(shè)計(jì)煤柱損失計(jì)算 井下主要壓煤巷道為皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，三條水平大巷之間設(shè)計(jì) 間距為 30m，巷道兩側(cè)各留 40算出井下主要巷道設(shè)計(jì)煤柱損失為 礦井儲(chǔ)量匯總表如下表 2 19 表 2可采儲(chǔ)量匯總表 開采水平 煤 層 名 稱 工業(yè) 儲(chǔ)量（ A B C） 萬噸 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬噸） 礦井可采儲(chǔ)量（萬噸） 永久性煤柱損失 設(shè) 計(jì) 儲(chǔ) 量 設(shè)計(jì)煤柱損失 可 采 儲(chǔ) 量 斷層 境 界 構(gòu) 筑 物 其他 工業(yè)場(chǎng)地 井下 巷道 其他 1 11 0 計(jì) 11 0 三節(jié) 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 一、礦井工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日為 300天。每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)、一班檢修。每班工作 8h，每天凈提升時(shí)間 14h。 二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力： 90萬 t/a。 礦井服務(wù)年限： T中： T 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； 礦井可采儲(chǔ)量， A 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， Mt/a； K 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K 即得： T20 52a 50 a 符合礦井服務(wù)年限要求 若設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120萬 t/a。則礦井服務(wù)年限： T 驗(yàn)算所選的鋼絲繩滿足要求。 導(dǎo)主圖 5多繩提升系統(tǒng)圖 3、多繩摩擦提升機(jī)的選擇 提升機(jī)的選擇是在確定主導(dǎo)輪直徑 張力、最大靜張力差后，查提升機(jī)特征表后確定。 （ 1） 主導(dǎo)輪直徑 根據(jù)規(guī)程規(guī)定，摩擦式提升機(jī)的主導(dǎo)輪直徑 有導(dǎo)向輪： D 90 43 3870 2） 鋼絲繩最大靜張力，對(duì)于等尾繩及輕尾繩提升系統(tǒng) 65 箕斗提升時(shí)： Q g 22250 4 (31 754) 4 429絲繩作用在主導(dǎo)輪的最大靜張力差 斗提升時(shí)： Q g， N 11450 中： 提升鋼絲繩與平衡尾繩總單位質(zhì)量之差。 根據(jù)上面計(jì)算的 D、 2800 6型號(hào) 主導(dǎo)輪直徑： 鋼絲繩最大靜張力： 429向輪直徑： 鋼絲繩最大靜張力差： 、電動(dòng)機(jī)容量選擇 1 87 41 02 中： N 提升機(jī)電動(dòng)機(jī)估算功率， Q 一次實(shí)際提升量， 11450 K 礦井提升阻力系數(shù) K，取 減速器的傳動(dòng)效率，一級(jí)傳動(dòng)，取 P 動(dòng)負(fù)荷影響系數(shù)， P V 提升速度 ,根據(jù)選用提升機(jī)情況 ,最大提升速度 V s； g 重力加速度 ,取 選擇電動(dòng)機(jī)參數(shù)表如下： 表 5電動(dòng)機(jī)型號(hào) 型 號(hào) 功率 壓 V 電流 A 轉(zhuǎn)速 730 2000 6000 233 495 66 5、礦井提升能力校核： 由于年產(chǎn)量為 a A3600 0 01436 t 中： A 礦井實(shí)際年生產(chǎn)能力 ,萬 t; C 提升不均衡系數(shù)，取 提升富裕系數(shù)，取 t 日提升小時(shí)數(shù)，取 14h； n 年工作日數(shù)，取 300d; 一次提升循環(huán)時(shí)間， Q 一次提升 實(shí)際提升量， 16t； 從提升能力校核結(jié)果可以看出，選用 二、副井提升容器的確定 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：專為升降人員和物料的罐籠（包括有乘人間的箕斗）應(yīng)符合下列要求： （ 1） 乘人層頂部應(yīng)設(shè)置可以打開的鐵蓋或鐵門，兩側(cè)裝設(shè)扶手。 （ 2） 罐籠必須滿鋪鋼板，如果需要設(shè)孔時(shí)，必須設(shè)置牢固可靠的門；兩側(cè)用鋼板擋嚴(yán)，并不得有孔。 （ 3） 提升礦車的罐籠內(nèi)必須裝有阻車器。 （ 4） 立井中升降人員或升降人員和物料的提升裝置的滾筒上纏繞的鋼絲繩層數(shù)為 1層；專為升降物 料的為 2層。 1、設(shè)計(jì)依據(jù)： （ 1） 一次提升人員 24人； （ 2） 最大班下井人數(shù) 122人； （ 3） 井深 714m； 67 （ 4） 提升方式： 1噸標(biāo)準(zhǔn)罐籠提升 參照礦山固定機(jī)械設(shè)備手冊(cè)，副井提升采用 1對(duì)雙層單車罐籠，自重 5000 2、 用提升人員進(jìn)行驗(yàn)算： 式中： 每罐提升人數(shù)， 24人； 最大作業(yè)班下井工人數(shù)，取 122 人； a 提升加速度，取 H 提升高度， H 714 20 734m； 礦井開采水平垂直深度，取 714m； 卸載水平至井 口水平距離，取 20m； U 容器在爬行時(shí)所需的附加時(shí)間，取 10s； 上、下人員休止時(shí)間； HV j m/s 單層罐籠每次升降 5人及以下時(shí)，其休止時(shí)間為 20s，超過 5 人，每增加 1人增加 1s；雙層罐籠升降人員，如兩層中的人員可同時(shí)進(jìn)出罐籠時(shí)，休止時(shí)間比單層罐籠增加 2s 信號(hào)練習(xí)時(shí)間，當(dāng)人員由一個(gè)水平出罐時(shí)，休止時(shí)間比單層增加一倍，另加 6s 換置罐籠時(shí)間。 一次提升循環(huán)時(shí)間： H/ Vj/a 734/10 41 122 、以最大班凈作業(yè)時(shí)間 5小時(shí)驗(yàn)算 （ 1）提矸石每班作業(yè)時(shí)間 一車矸石重量為： Q V 1.6 t 每日矸石提升量： (900000/300) 15% 450 故，提矸石每班占用時(shí)間為： t 矸 j/(2 3600 450 (2 3600 2) 00 /60406040 或 68 2）升降其他人員的時(shí)間 t 人 j n 0 /(60 n r) 122/(60 24) 60分 t 人 h （ 3）下坑木、支架按日需量的 50%計(jì)算，取 （ 4）下炸藥 2 4次，保健車 2 4次，運(yùn)送設(shè)備 5 10次，其他 5 10次，最多共為 28次，則： t 28 600 ，總計(jì)時(shí)間： T 5 h 故，副井提升容器設(shè)計(jì)符合要求。 礦井副立井提升任務(wù)主要有：提升人員、材料、設(shè)備以及矸石等。 表 5罐籠主要技術(shù)特征表 名 稱 型 號(hào) 罐道形式 允許 乘人數(shù) 罐籠自 身質(zhì)量 罐籠底板有效面積 1罐籠 2/75 4 剛性罐道 24 5000m 4、提升鋼絲繩計(jì)算選型 副井提升采用多繩提升絞車 （ 1） 提升鋼絲繩的端荷重 采用罐籠提升時(shí)： 2(G g,N 式中： 罐籠的質(zhì)量，取 5000 G 礦車中貨載質(zhì)量， 1600 礦車的質(zhì)量，（ 6A） 592kg g 重力加速度，取 d 2(G g 5000 2(1600 592) 2） 鋼絲繩最大懸垂長(zhǎng)度 m 69 式中： 尾繩環(huán)的高度， m s 提升鋼絲繩的中心距， m；取 3m 過卷高度， m，見規(guī)程第 397條表 6規(guī)定，取 10m 提升高度， m 0 714 15 729m 裝載水平至井下運(yùn)輸水平的高度，取 0m 卸載水平至井口的高度，取 15m 井筒深度，取 714m 提升容器在卸