根據(jù)井田概述和井田地質(zhì)開采研究設(shè)計(jì)書

1 根據(jù)井田概述和井田地質(zhì)開采研究設(shè)計(jì)書 區(qū)概況 理位置與交通 圖 1通位置圖 形、地貌 本區(qū)屬于海河流域，永定河水系，桑干河支系，主要河流如下： 1. 十里河：位于大同市西南，為大同煤田北部之最大河流，發(fā)源于左云縣曹家堡，流域面積 1304長(zhǎng) 床寬 50流彎曲系數(shù) 度 樹枝狀水系，一般流量 m3/s，小站水文站 1954年 7月測(cè)得最大洪峰量 224m3/s， 1952年測(cè)得最小流量 s，冬季河床結(jié)冰。 2. 口泉河：位于大同市西南，發(fā)源于左云縣水窯鄉(xiāng)，該河流經(jīng)本井田，流域面積 495長(zhǎng) 寬 20度 樹枝狀水系，為間歇性河流，徑流量甚小，平時(shí)以礦坑排水補(bǔ)給 及大氣降水為主，河床潛水位很深，是地表水補(bǔ)給地下水的滲透性河谷。據(jù) 1964 2 年白洞水源勘探設(shè)站觀測(cè)，日徑流量 s， 1988 年 7 月 12 日， 據(jù)大同市水利局口泉河水文觀測(cè)站 測(cè)得洪峰流量 600m3/s，礦跨河橋觀 測(cè)站測(cè)得最高洪水水位 1316m。 3. 鵝毛口河：位于大同煤田南部，流域面積 110長(zhǎng) 12寬 80床坡度 ，樹枝狀水系。 1954 年在高崖店、王卞莊、窯子頭觀測(cè)日常流量 s。 象 及地震 本區(qū)屬于中溫帶，大陸性氣候。冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重?，F(xiàn)就大同氣象臺(tái)19962000 年的氣象資料分述如下： 1. 氣溫：歷年年平均氣溫 。年極端最高氣溫 。年極端最低氣溫 。季溫和晝夜溫差顯著。 2. 降水量：歷年年降 水量 中 6份降水量最多，約占全年降水量的 80%。 3. 蒸發(fā)量：歷年年蒸發(fā)量 中 5份蒸發(fā)量最大，約占全年蒸發(fā)量的 50 4. 風(fēng)：大同地區(qū)素以風(fēng)沙多而著稱，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，歷年大風(fēng)天為 3，其中最大颶風(fēng)天為 1998 年 3 月 8 日，風(fēng)速達(dá) s，風(fēng)向?yàn)槲鞅薄?5. 濕度：歷年年平均相對(duì) 濕 度為 46 6. 凍土：歷年凍土月份為 11 月份至第二年 3 月份，最大凍土深度 179 7. 最大積雪深度：歷年積雪時(shí)間為 11 月份至第二年 3 月份，最大年積雪深度為 1996年 3 月 23 日，積雪深度為 9 8. 年霜凍期：歷年年霜凍期為 177，一般為每年的 9 月至翌年的 4 月。 9. 年結(jié)冰期：歷年年結(jié)冰期為 177，一般為每年的 10 月至翌年的 4 月。 據(jù)山西通志 地震志（ 1991 年 4 月第一版），將 1949 年以前大同及周圍地區(qū)發(fā)生的5 級(jí)以上地震列表 1949年以后，直到 1989 年發(fā)生大同縣 1952 年 10 月 8日 22時(shí)24 分在崞縣（北緯 東經(jīng) 發(fā)生過(guò) 地震 (震中 烈度八度 )之外 ,大同及周圍地區(qū)地震以眾多的小震形式出現(xiàn)，絕大多數(shù)為無(wú)感地震，沒(méi)有造成什么破壞。 1989年 10月 18日 22時(shí) 57分起，在大同縣與陽(yáng)高縣之間發(fā)生了大同、陽(yáng)高震群型地震。據(jù)大同日?qǐng)?bào) 1989 年 10 月 30 日登載局長(zhǎng)胡俊杰文稱：“截至 10 月 26 日 16 時(shí)，共發(fā)生大小地 3 震 2739次”。地震震中在大同縣冊(cè)田鄉(xiāng)和陽(yáng)高縣友宰鄉(xiāng)之間（北緯 東經(jīng) 震源深度為地下 13中烈度為八度（大同日?qǐng)?bào) “此次地震使 4縣 20鄉(xiāng) 69個(gè)村莊蒙受重大災(zāi)難； 20人死亡， 74 人受重傷， 2590頭牲畜斃命， 44086 間房屋倒塌， 58720 間房屋成危房， 21300 戶、 83100 人無(wú)家可歸”（山西日?qǐng)?bào) 1989 年 11 月 7 日?qǐng)?bào)道）。此后， 1996年 3 月 26日 2時(shí) 02分 陽(yáng)地震區(qū)又發(fā)生 大陽(yáng)地震晚期強(qiáng)余震 508次，其中 3級(jí)以上 7次，最大一次余震為 同日?qǐng)?bào) 1991年 3月 27日）。 表 1949 年前雁北地區(qū) 5 級(jí)以上地震表 地震時(shí)間 北緯 東經(jīng) 參考地點(diǎn) 震級(jí) 震中烈度 512 年 5 月 山西代縣、原平間 0 1022 年 4 月 山西大同 1038 年 1 月 9 日 山西定襄 305 年 5 月 3 日 山西懷仁、大同間 1467 年 6 月 9 日 山西朔縣、威遠(yuǎn)堡間 1580 年 9 月 5 日 山西平魯 1582 年 3 月 山西大同 5 6 1583 年 5 月 18 日 山西渾源、廣靈之間 1626 年 6 月 28 日 山西靈丘 1673 年 10 月 18 日 山西天鎮(zhèn)西 1683 年 11 月 22 日 山西原平（崞縣） 1898 年 9 月 22 日 山西代縣 本區(qū)地震烈度根據(jù) 震防設(shè)烈度為 7，設(shè)計(jì)地震加速度 源及電源 1)供電：雁崖一礦井田兩回路電源線路分別引自四老溝變電站（ 35碾子溝變電站（ 35線。兩回路通至本礦內(nèi)東側(cè) 35/6電所，線路截面為 120，供全礦用電。 2)供水：本礦區(qū)生活用水和工業(yè)用水主要由時(shí)莊沖積層潛水由時(shí)莊泵站加壓送到四老溝礦，再由四老溝礦加壓通過(guò) 12 寸管送至本礦消防水池，再次加壓至 管送往工業(yè) 4 廣場(chǎng)水塔和常勝溝水塔，然后用 2寸水管至工業(yè)廣場(chǎng)和家屬區(qū)。還有一部分井下機(jī)組冷卻及滅塵灑水由井下廢水凈化利用。 田地質(zhì)特征 田地質(zhì)構(gòu)造 雁崖一礦井田位于大同向斜中段，正處于向斜軸自 伸的轉(zhuǎn)折處。大同向斜軸由 層構(gòu)成的地塹 中通過(guò)，軸向 跡呈“ S”形，樞紐波狀起伏，兩翼傾角較陡，一般為 10 15，最大可達(dá) 20。斷層 北地區(qū)煤巖層的傾角變緩，一般為 3 5，地層波狀起伏，形狀為一組帚狀褶皺，收斂于南西，向北東撒開。斷層南地區(qū)，地層向北傾伏，傾角 3 5，較平緩，局部有軸向東西的小型波狀起伏。 在本井田范圍內(nèi)地表出露與鉆孔揭露的地層從老到新有古生界石炭系中統(tǒng)本溪組（ 上統(tǒng)太原組（ 二迭系下統(tǒng)山西組（ 下石盒子組（ 上統(tǒng)上石盒子組（ 中生界侏羅系下永定莊組（ ，中統(tǒng)大同組（ 云崗組（ 新生界第四系上更新統(tǒng)（ 全新統(tǒng)（ 現(xiàn)將侏羅系以上地層主要地質(zhì)特征由老到新敘述如下，見表 1質(zhì)綜合柱狀圖如圖 1示。 表 1域地層劃分及主要特征表 地 層 系 統(tǒng) 代號(hào) 厚度 (m) 主要巖性 新 生 界 第 四 系 全新統(tǒng) 10 由砂土、砂礫石混堆 積組成 上更新統(tǒng) 20 馬蘭黃土為主，淺黃、黃褐色，分選性好，結(jié)構(gòu)疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，局部含鈣質(zhì)結(jié)核 中 生 界 侏 羅 系 中統(tǒng) 云崗組 殘留下部的灰白色中粗粒砂巖，礫巖，局部夾煤線，底部有一層 2 5米的含礫石英質(zhì)砂巖或礫巖 大同組 套陸相砂巖、粉砂巖、泥 巖夾多層煤層的沉積建造 下統(tǒng) 永定莊組 色、灰白色中、細(xì)砂巖夾砂質(zhì)頁(yè)巖，底部有一層含礫中砂巖或粗砂巖，交錯(cuò)層理與透鏡體發(fā)育，角度不整合覆蓋于上石盒子組地層之上 5 古 生 界 二 迭 系 上統(tǒng) 上石盒子組 綠色、灰黃色砂質(zhì)頁(yè)巖及灰白色中、細(xì)砂巖為主 下統(tǒng) 下石盒 子組 白色含礫粗砂巖、中粒砂巖夾少量砂質(zhì)頁(yè)巖，頂部常發(fā)育 1 3 層紫紅色砂質(zhì)頁(yè)巖 山西組 部以一層厚度變化較大但層位穩(wěn)定的灰淺灰色含礫粗中砂巖整合覆蓋于太原組之上，下部以深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖夾細(xì)砂巖及 1 2 層煤線或薄煤層，上部為中粒砂巖、細(xì)砂巖和砂質(zhì)頁(yè)巖互層 石 炭 系 上統(tǒng) 太原組 組為一套河流、湖泊、沼澤相含煤建造，下部厚約 26 米，為深灰色、灰黑色砂質(zhì)頁(yè)巖、灰色細(xì)砂巖及煤層；中下部厚約 20米，以 灰色、灰褐色中粗粒砂巖為主夾砂質(zhì)頁(yè)巖及煤線或薄煤層；上部與中上部厚約 ，為深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖及 3 4 層、中厚煤層，其底為一層厚為 22 米的含礫粗砂巖。本組地層與下伏本溪組地層呈整合接觸。 中統(tǒng) 本溪組 色砂質(zhì)頁(yè)巖、灰色細(xì)砂巖及其互層，夾 1 2 厚淺灰色石灰?guī)r 斷層： 區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，發(fā)現(xiàn) 10 20 米的 1 條。按照斷層走向可分為三組： 第一組為走向 右的斷層，包括 斷層。其中 于井田西北角，相互平行，大都位于舒緩褶皺軸部； 于井田中部，斷層落差 ， 于井田東部，斷層落差 3 9 米，傾向西，成階梯排列。 第二組為走向 右，包括 斷層。其中 15 位于井田西北， 向南，落差 34 米， 北，落差 7 60 米，均為高角度正斷層，構(gòu)成一地塹。 于 側(cè)，向北，傾角 80，落差 ， 與 成一個(gè)小型地壘。 于 6 側(cè)，傾向南，傾角 74，落差 5 米，與 成一個(gè)小型地壘。 于井田西部邊緣，平行排列， 向相背，落差相近，構(gòu)成一小型地壘形態(tài)。 第三組斷層的走向?yàn)?這組斷層主要分布在井田的中部及東部，且多見于下部煤層中。包括 斷層。斷層延伸長(zhǎng)度數(shù)百米至一千米，傾角大于 70，落差 1 5 米。 巖漿巖：本井田未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖侵入。 陷落柱：本井田未發(fā)現(xiàn)陷落柱。 文地質(zhì) 井田處于口泉河北岸，平均流量為 3000 4000m3/d，雨季洪水期流量在 s,水位標(biāo)高在 1304m,1988 年最高洪峰流量 600 m3/s，最高洪水水位在 1316m。 井田北部礦界是口泉溝與云崗溝的分水嶺。從分水嶺向南發(fā)育著很多沖溝，貫穿于井田，在井田南界與口泉溝垂直相匯，呈樹枝狀分布，溝谷深 20 60m,地表水較利于通過(guò)煤層露頭等滲入井下。 侏羅系煤層無(wú)明顯隔水層也無(wú)強(qiáng)含水巖層。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。區(qū)內(nèi)主要含水層 :有第四紀(jì)沖、洪積層潛水含水層，風(fēng)化殼潛水含水層，煤系層間裂隙含水層，古火區(qū)裂隙、含水層及古窯采空區(qū)積水。 1、第四紀(jì)沖、洪積潛水含水層，主要分布于口泉溝、杏兒溝及其它支溝。口泉溝河谷潛水發(fā)育較好，河谷潛水量 400 800 m3/d。 2、風(fēng)化殼潛水含水巖組，由大氣降水或河谷潛水補(bǔ)給，含水量不大，涌水量一般 40 50 m3/d。 3、煤系層間裂隙含水層，多為承壓水，在 11層間，預(yù)計(jì)在礦井西部巷道掘進(jìn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)涌水，水量不大，在 50 80 m3/h。 4、火燒區(qū)裂隙水，井田 2、 3、 4、 8、 11層頂板陷落，產(chǎn)生大量裂隙，地表水補(bǔ)給條件好，即富水飽和。 預(yù)計(jì)礦井的 涌水量為 4800 6600 m3/d。 層及煤質(zhì) 層 本井田侏羅系大同組共含煤 19層，煤層總厚度 煤系數(shù) 可采煤層 7 13層，煤層總厚 煤系數(shù) 煤層傾角一般為 2 10，一般 3，煤質(zhì)較堅(jiān)硬。本設(shè)計(jì)計(jì)算儲(chǔ)量的煤層為 2 層，即 1114厚度為 7m，其中 11m， 14m。各可采煤層特征見表 1 表 1采煤層特征表 層頂、底板 2煤層：一般無(wú)偽頂，與煤層直接頂接觸的是礫巖或含礫砂巖，層厚 巖上 部為灰白色粗砂巖，厚度為 22 54米，含石英礫巖； 煤層 編號(hào) 煤厚 最小 最大 平 均 (m) 間距 最小 最大 平 均 (m) 夾 矸 層 數(shù) 可 采 情 況 煤層穩(wěn)定性 頂?shù)装嫣匦?頂板 底版 2 3 不可采煤層 不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂 巖 3 局部可采薄煤層 不穩(wěn)定 粉砂巖 粉砂 巖 4 5 部可采薄煤層 不穩(wěn)定 粉砂巖 砂質(zhì)泥巖 7 部可采薄煤層 不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 中粒砂巖 8 076 7 不可采煤層 不穩(wěn)定 中粒砂 巖 細(xì)砂 巖 9 013 3 局部可采薄煤層 不穩(wěn)定 中砂巖 細(xì)砂 巖 10 9 局部可采薄煤層 不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂 巖 11 1 093 0 部可采薄煤層 不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂 巖 11 2 采中厚煤層 穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂 巖 12 2 075 04 煤層 極不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 細(xì)粉砂巖 14 3 采中厚煤層 較穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂 巖 15 局部可采薄煤層 不穩(wěn)定 細(xì)砂巖 細(xì)粒砂巖 8 3煤層：偽頂為深灰色粉砂巖，層厚 ，直接頂為深灰色粉細(xì)砂巖與中砂巖互層，層厚 頂為灰白色中細(xì)砂巖，層厚 7 15米，底板一般為粉砂巖，層厚1米； 4般無(wú)偽頂，直接頂板為細(xì)砂巖粉砂巖互層，致密堅(jiān)硬，層厚 4 8米，老頂為粉砂巖、細(xì)砂巖互層，層厚 10米，底板為粉砂巖，層厚 14米； 77頂為中粒砂巖，層厚 6米，直接頂板為中、細(xì)粒砂巖，局部為粉砂巖，層厚 3米，無(wú)偽頂，底板為粉砂巖，層厚 9米； 8號(hào)煤層老 頂為中粒砂巖，接頂板為粉砂巖、細(xì)粒砂巖互層，層厚 頂 易冒落，底板為粉砂巖，層厚 12 米； 9 號(hào)煤層：老頂為粉砂巖，層厚 ，直接頂板為薄層狀細(xì)粒砂巖，節(jié)理發(fā)育易冒落，層厚 3米，偽頂為 深灰色頁(yè)巖，易冒落，底板為粉砂巖和細(xì)砂巖，層厚 2 5米； 10號(hào)煤層：老頂為細(xì)粒砂巖粉砂巖互層，層厚 8米，直接頂板為細(xì)粒砂巖，層厚 頂為 易冒落，底板為粉砂巖、細(xì)砂巖，層厚 3米； 1111偽頂，直接頂板為粉砂巖、細(xì)砂 巖互層，層厚 13 30 米，底板為粉砂巖，層厚 ； 12粉、細(xì)粒砂巖，層厚 11 米，偽頂為 灰色頁(yè)巖，易冒落，直接頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖互層，層厚 3米，底板為鮞狀泥質(zhì)細(xì)砂巖，層厚 5米； 14接頂板為細(xì)砂巖，層厚 4 12 米，直接底板為褐色泥巖，層厚 3 米，老底為粗砂巖，層厚 ，一般無(wú)偽頂，局部有 15 號(hào)煤層：老頂為灰白色砂巖，層厚 8 10 米，直接頂板為粉砂巖，層厚 2 8 米，一般無(wú)偽頂，局部有 、砂質(zhì)泥巖，極易冒落，底板為粉砂巖、中粗粒含礫砂巖，層厚 2 3 米。 質(zhì) 井田煤層為低特低灰、特低中硫，優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ 86）煤層為不粘煤（ 各煤層煤質(zhì)特征見表 1 表 1煤層煤質(zhì)特征見表 原煤工業(yè)分析 % 發(fā)熱量 容重 結(jié)焦性能 9 水分 灰分 揮發(fā)分 全硫 磷 (vd) g 2 3 4 3 73 4 0 11 1 11 2 2 1 8 10 斯、煤塵爆炸及煤的自燃 瓦斯絕對(duì)涌出量 9 m3/對(duì)瓦斯涌出量為 t。各層煤層均具無(wú)爆炸危險(xiǎn)性；各煤層存在自燃因素，自燃發(fā)火期 6 12個(gè)月。 14 3 5 11 第 2 章 礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 井田境界 云岡東礦井田位 于山西省大同市西郊云岡溝內(nèi) ，距城區(qū) 18屬于大同煤礦集 團(tuán)責(zé)任公司的國(guó)有大型礦山企業(yè) ，主管部門是山西省人民政府。井田南北寬 東西長(zhǎng) 田面積 田東與晉華宮井田、吳官屯井田及 云岡石窟保護(hù)煤柱相鄰 ，南與煤峪口井田、忻州窯井田相鄰 ，西與姜家灣井田及大同市 社隊(duì)小窯區(qū)相鄰 ，北與大同市北郊區(qū)小煤窯區(qū)相鄰。 煤層傾角最大 18，最小 12，全區(qū)煤層平均傾角 15，井田面積約為 田儲(chǔ)量 田儲(chǔ)量的計(jì)算原則 1) 按照地下實(shí)際埋藏煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工時(shí)的損失。 2) 儲(chǔ)量計(jì)算的最大垂深與勘探深度一致。對(duì)于大、中型礦井，一般不超過(guò) 1000m。 3) 精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致。 4) 凡是分水平開采的井田，在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲(chǔ)量。 5) 由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算儲(chǔ)量。 6) 煤層傾角不大于 15時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量。 7) 煤層中所夾的大于 的高灰煤（夾矸）不 參與儲(chǔ)量的計(jì)算。 8) 參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于 40%。 12 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù) ,一般即列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，也即勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的 A、 B、 C 三級(jí)儲(chǔ)量。 根據(jù) A+B+C 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算公式 ： .r/中 : 工業(yè)儲(chǔ)量 ,t; H 煤層厚度 ,m; L 井田走向長(zhǎng) ,m; D 井田傾斜長(zhǎng) ,m; r 煤巖的容重， t/ 煤層平均傾角， ; 各煤層工業(yè)儲(chǔ)量具體計(jì)算如下： 11#煤層工業(yè)儲(chǔ)量： 0003900=202238762 t 14#煤層工業(yè)儲(chǔ)量： 0003900=162238762t 全礦井兩層可采共計(jì)工業(yè)儲(chǔ)量： 02238762 +162238762 =364477523 t 即約合 表 2層工業(yè)儲(chǔ)量表 煤層號(hào) 煤厚 /m 傾角 /平均 面積 /工業(yè)儲(chǔ)量 /1# 5 25 4# 5 25 13 井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是指礦井的工業(yè)儲(chǔ)量減去井田境界、斷層保護(hù)煤柱等永久煤柱量。 井田境界留設(shè)保護(hù)煤柱： 井田境界預(yù)留 30m 的邊界煤柱，以避免鄰礦開采對(duì)本礦造成影響，有利于本礦的安全生產(chǎn)。 井田境界留設(shè)保護(hù)煤柱： 因礦井東南部無(wú)礦權(quán)設(shè)置，所以將礦井地面 工業(yè)場(chǎng)地 布置在礦區(qū)東南部，井田邊界以外。 礦井開拓方式采用雙斜井 回風(fēng)立井單水平上、下山開拓。風(fēng)井井口布置在井田范圍以外的工業(yè) 廣場(chǎng)北側(cè)角落，遠(yuǎn)離辦公區(qū)與公寓區(qū)。為了降低主扇的噪音，可在工業(yè)廣場(chǎng)多植樹，多搞綠化；也可在風(fēng)井靠近采空區(qū)植樹造林。該地春秋會(huì)吹揚(yáng)沙，也為響應(yīng)國(guó)家“三北防護(hù)林”工程的政策號(hào)召，植樹造林有助于放風(fēng)固沙，優(yōu)化工作環(huán)境。 工業(yè)廣場(chǎng) 保護(hù)煤柱：工業(yè)場(chǎng)地 布置在井田邊界外 ，工業(yè)場(chǎng)地面積由表 定，頃，工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱如圖 示，則工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱壓煤量為 0 萬(wàn) t。 大巷保護(hù)煤柱：大巷中心距離為 60 米，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱壓煤量各為 60 米， 運(yùn)輸石門與 5#煤層留有 5 米的安全距離， 則 運(yùn)輸石門和 大巷保護(hù)煤柱損失量為 t。 井筒保護(hù)煤柱：主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱在工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱范圍之外 ， 雙斜井井筒之間相距 40m,井筒兩側(cè)各留 20 米維護(hù)帶 (根據(jù)巷道必須位于采動(dòng)影響范圍之外而確定）。井筒 故井筒保護(hù)煤柱損失量 為 噸 。各種保護(hù)煤柱損失量見表 表 保護(hù)煤柱損失量 煤柱類型 儲(chǔ) 量 /田邊界保護(hù)煤柱 層保護(hù)煤柱 0 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 0 石門和 大巷保護(hù)煤柱 筒保護(hù)煤柱 計(jì) 14 井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、主要巷道保護(hù)煤柱量后乘以采區(qū)回采率。即： Z =（ *C （ 2 式中： Z 礦井可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 P 永久保護(hù)煤柱損失 C 采區(qū)采出率，厚煤層不低于 厚煤層不低于 煤層不低于 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量的計(jì)算： Z =（ C =（ 計(jì)算，礦井設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量為 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每天凈提升 16h”計(jì)算。每天三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日三班作業(yè)，每班工作八小時(shí)。 礦井年產(chǎn)量 按礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要有以下三類井型： 表 型 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ Mt/a) 大型 以上 中型 型 15 除上述類型外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間井型。 （ 1）礦井的年產(chǎn)量： 礦井的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力宜按工作日 330 天算，每日三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為 16 小時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)，工作面長(zhǎng)約為 210m，采煤機(jī)滾筒截深采用865個(gè)工作面生產(chǎn)，一天進(jìn)刀 8 刀，煤的容重為 1、礦井煤層賦存條件和開采技術(shù)條件良好，外運(yùn)渠道暢通，具備建設(shè) 240萬(wàn) t/a 井 型的條件。 2、從礦井提升角度分析，主斜井裝備 1600帶可滿足 a 的生產(chǎn)能力需要，副斜井可滿足防爆無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸?shù)男枰?3、擬在井下裝備一個(gè)綜采工作面。根據(jù) 3#煤的賦存條件，a，礦井井型宜確定為 a。 4、礦井各煤層均為優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤，供不應(yīng)求。雖然建設(shè)規(guī)模與保有資源儲(chǔ)量相比，但亦符合目前的煤炭開發(fā)政策，可以充分利用目前好的市場(chǎng)，爭(zhēng)取較大的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，設(shè)計(jì)推薦礦井井型為 a。 井的服務(wù)年限 畢業(yè)設(shè)計(jì)一般為新建礦井， 本礦井的年產(chǎn)量是 據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 a,其服務(wù)年限不得小于 60 年。 由礦井的服務(wù)年限計(jì)算公式 : T=Z/(AK) 式中： T 礦井的服務(wù)年限： a。 Z 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 ：萬(wàn) t。 A 礦井的生產(chǎn)能力： 萬(wàn) t/a。 K 儲(chǔ)量備用系數(shù) :礦井設(shè)計(jì)一般取 質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取 方小煤礦可取 K=T = （ = 63（年） 16 所以本礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 建井后產(chǎn)量出現(xiàn)增大，其可能性為： （ 1）礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后，由于技術(shù)裝備和管理水平的提高，能夠突破設(shè)計(jì)能力，從而引起礦井年產(chǎn)量的增加。 （ 2）工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，產(chǎn)量也會(huì)增加。 （ 3）煤層的局部變化以及開采技術(shù)的發(fā)展 ,落煤損失 ,煤柱損失的減少，都有可能是礦井產(chǎn)量增加。 17 3 井田開拓 述 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(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)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(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 本礦井開拓方式的確定，主要考慮到以下因素： 地形起伏不大，屬于山地丘陵地區(qū)； 煤層埋深較淺，且表土層不厚； 本礦井為低瓦斯礦井。 確定開拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 貫徹執(zhí)行國(guó) 家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，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(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 根據(jù)用戶 需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 田開拓 定井硐形式、位置及數(shù)目 1）井硐形式的確定 目前我國(guó)井筒一般為立井、斜井和平硐三種形式， 一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開拓方式。 表 3 18 本井田煤層傾角平 均為 12，為近水平煤層 ， 埋藏深度 53 95m； 地表到煤層平均厚度為 53m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，涌水量少；井筒不需特殊法施工，因此可采用斜井開拓或立井開拓。經(jīng)后面方案比較可確定井筒形式為 “雙斜井 回風(fēng)立井 ”綜合開拓。 2）確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置 井筒位置的確定原則 （ 1） 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，石門工程量要盡量少； 井筒 形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平 硐 1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。 2）工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單。 3）井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。 4）施工條件 好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期。 5）煤炭損失少。 受地形影響特別大 有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶 斜 井 與立井相比： 1）井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少。 2）地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便。 3）主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿足特大型礦井的提升需要。 4）斜井井筒可作為安全出口。 與立井相比： 1）井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限。 2）通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大。 3）斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜。 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立 井 1）不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。 2）井筒短，提升速度快，對(duì)輔助提升特別有利。 3）當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工。 4）井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。 1）井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水準(zhǔn)。 2）井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。 19 （ 2） 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； （ 3） 井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡； （ 4） 井筒不 宜穿過(guò)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； （ 5） 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； （ 6） 工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤； （ 7） 水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 由于 鐵路 從井田東北部邊界穿過(guò)，為便于地面輔助運(yùn)輸及合理利用，主副斜井可以布置在井田邊界，以便于地面運(yùn)煤，也可以將主副井布置于井田中央附近。經(jīng)方案比較確定主副斜井均布置于井田邊界中央，且工業(yè)場(chǎng)地不壓煤。 工業(yè)場(chǎng)地位置主副井井口附近， 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，結(jié)合本區(qū)現(xiàn)有工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為 15 公頃，形狀為 500m300m 的矩形。 3）井筒數(shù)目 根據(jù)開拓布置，新建礦井 前期 布置 三 條井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井 ；隨生產(chǎn)發(fā)展，后期開鑿一回風(fēng)立井，布置在帶區(qū)中央 。 其中主斜井擔(dān)負(fù)井下煤炭提升并兼作礦井入風(fēng)井和安全出口；副斜井作為全礦矸石、材料、設(shè)備及人員輔助運(yùn)輸提升井，同時(shí)兼入風(fēng)井和安全出口；回風(fēng)立井作為全礦專用回風(fēng)井兼作安全出口。 由于礦井開采時(shí)采用帶區(qū)布置，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)， 后期 在帶區(qū)中央布 置一回風(fēng)小立井，這樣有利于礦井的安全生產(chǎn)，并且解決了礦井在掘進(jìn)過(guò)程中通風(fēng)困難的問(wèn)題，安全效益和社會(huì)效益較高，所以確定為 后期采用 四條井筒。 采方式的確定 井田開采煤層為 11 號(hào)煤層，煤層平均傾角為 近水平煤層，且 11 號(hào)煤煤層頂板距 14 號(hào)煤煤層底板平均間距 42m 左右，采用集中運(yùn)輸大巷的布置方式。集中運(yùn)輸大巷布置在 14 號(hào)煤層底板，回風(fēng)大巷布置在 14 號(hào)煤的煤層頂板中。煤層中均設(shè)有主運(yùn)大巷、輔運(yùn)大巷和回風(fēng)巷，主井與集中運(yùn)輸巷通過(guò)井底車場(chǎng)相連，集中運(yùn)輸大巷通過(guò)進(jìn)風(fēng)行人斜巷和帶區(qū)煤倉(cāng)與各煤層主運(yùn)大巷相 連，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸；煤層中的輔運(yùn)大巷均通過(guò)石門與副井相連，采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸；回風(fēng)大巷之間通過(guò)回風(fēng) 回風(fēng)上山與回風(fēng) 立井聯(lián)系。首采煤層為 11 號(hào)煤層，由于是大工作面，布置一個(gè)工作面就能滿足設(shè)計(jì)能力的要求。 20 井開拓方案的確定 根據(jù)第二章計(jì)算的礦井儲(chǔ)量，第三章所核算服務(wù)年限。 加上認(rèn)真分析，現(xiàn)對(duì)該礦井提出以下四種開拓方案，分述如下： 方案一：雙立井開拓 主副井筒均為立井，布置于井田中央，第一水平布置在中部的 11 號(hào)煤層，第二水平布置在 14 號(hào)煤層 ,14 號(hào)煤層設(shè)置輔助水平，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌防爆膠輪車，大巷布 置在煤層中，主運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷沿底板掘進(jìn)，輔運(yùn)大巷沿頂板掘進(jìn)。獨(dú)立風(fēng)井回風(fēng)，位于井田中央呈中央并列式通風(fēng)，內(nèi)設(shè)排水管路，兼作安全出口，如圖 示。 圖 方案一立井集中單水平開拓 123方案 二 ：雙斜井開拓 (井筒位于井田中央 ) 主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央，主運(yùn)大巷、輔運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷布置在巖層中布置在煤層中，沿煤層底板掘進(jìn)。獨(dú)立風(fēng)井回風(fēng)，采用中央并列式，內(nèi)設(shè)排水管路，兼作安全出口，示。 圖 方案三主斜副立單水平集中開拓 1231 1 5 51 1 4 51 1 3 51 1 2 51 1 1 51 1 0 51 0 9 51 0 8 51 0 7 51 1 7 51 1 6 51 1 5 51 1 4 51 1 3 51 1 2 51 1 1 51 1 0 51 0 9 51 0 8 51 0 7 51 1 7 51 1 6 51 31 0 6 52115511451135112511151105109510851075117511651155114511351125111511051095108510751175116513106510652 21 方案 三 ：雙斜井開拓 (井筒位于井田邊界中央 ) 主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田邊界中央，主運(yùn)大巷布置在煤層中，沿煤層底板掘進(jìn)，輔運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷布置在巖層中，其中回風(fēng)大巷在煤層頂板中，輔運(yùn)大巷在底板中。獨(dú)立風(fēng)井回風(fēng)，位于井田中央呈中央并列式通風(fēng)，內(nèi)設(shè)排水管路，兼作安全出口，如圖 示。 115511451135112511151105109510851075117511651310652115511451135112511151105109510851075117511651065圖 方案 三 雙斜井開拓 (井筒位于井田中央 ) 123方案 四 ：雙斜開拓雙回風(fēng)立井 (井筒位于井田邊界東北部 ) 主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央東北部邊界，集中運(yùn)輸大巷布置在 14 號(hào)煤層底板中、回風(fēng)大巷布置在 14 煤層頂板巖層中，沿煤層頂板掘進(jìn)。其中集中大巷通過(guò)進(jìn)風(fēng)行人斜巷煤層主運(yùn)大巷相聯(lián)系。獨(dú)立風(fēng)井回風(fēng)，礦井初期采用中央并列式，后期在帶區(qū)中央開一回風(fēng)立井，呈對(duì)角式通風(fēng)，內(nèi)設(shè)排水管路，兼作安全出口，如圖 示。 1155114511351125111511051095108510751175116514106521155114511351125111511051095108510751175116510653圖 5 方案 四 斜井單水平集中開拓 (井筒位于井田東北部 ) 1 23、 4 1）開拓方案技術(shù)比較 根據(jù)煤層地質(zhì)情況，考慮井田范圍較大、埋藏較淺、井型較大。主井為立井很難滿足提升要求，副井采用立井不能滿足礦井的大型設(shè)備的運(yùn)輸，而且立井建設(shè)費(fèi)用高，井底車場(chǎng)復(fù)雜。依據(jù)以上因素，采 22 用立井開拓在技術(shù)上不可行，因此，方案 一 舍棄。 根據(jù)煤層賦存情況，埋藏較淺且傾角較小，為近水平煤層。方案二提出采用主斜井副立井開拓形式，主井能滿足提升要求，但副井很難滿 足提升要求，不能滿足礦井大型設(shè)備的運(yùn)輸。在技術(shù)方面，增加了難度，施工困難；并且井口分散增加了管理難度。依據(jù)以上因素，采用主立井副斜井開拓在技術(shù)上不可行，因此，方案 二 舍棄。 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較，其他二個(gè)方案費(fèi)用粗略經(jīng)濟(jì)估算：見表 3 3 3方案 三 粗略經(jīng)濟(jì)估算 方案四：雙斜井開拓（井筒位于井田邊界中央） 項(xiàng) 目 計(jì)算單價(jià) 費(fèi)運(yùn)（萬(wàn)元） 備注 基 建 費(fèi) 運(yùn) （萬(wàn)元） 主井開鑿 1150 10角 16 副井開鑿 951 1050 10角 7 立風(fēng)開鑿 116 3000 10 車場(chǎng)及硐室 310 800 10運(yùn)料斜上 510 1050 103 55 傾角 7 大巷掘進(jìn) 2400 3 800 10760 3 條巷道 小計(jì) 生產(chǎn) 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 主斜提升 順槽運(yùn)輸 大巷運(yùn)輸 排水費(fèi)運(yùn) 110 24 365 51 大巷維護(hù) 2326 3 小計(jì) 總 計(jì) 表 3方案 四 粗略經(jīng)濟(jì)估算 方案五：雙斜井開拓（井筒位于井田邊界中央） 項(xiàng) 目 計(jì)算單價(jià) 費(fèi)運(yùn)（萬(wàn)元） 備注 主井開鑿 1150 10角 16 23 對(duì)方案 三 和方案 四 再進(jìn)一步做詳細(xì)比較。在設(shè)計(jì)中方案 三 和方案 四 的差別在于井筒的數(shù)目的不同，方案 三 為三條井筒，采用集中布置，利用斜上開采 4 號(hào)煤層，由于是近水平煤層 ，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸。方案 四 為四條井筒，一條井筒布置在井田中央，一條布置在帶區(qū)邊界中央，利用石門開采 4號(hào)煤層，這樣有利于輔助運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸，通風(fēng)也比較容易。布置開拓現(xiàn)就兩方由相對(duì)比較結(jié)果可知：方案三 和方案 四 的總費(fèi)用相近，考慮到方案四有以下缺點(diǎn)： （ 1）由于用斜上聯(lián)系開采，輔助運(yùn)輸較困難，井筒大巷的輔助運(yùn)輸費(fèi)用，均按占運(yùn)輸費(fèi)用的 20%進(jìn)行估算，采用石門聯(lián)系減少運(yùn)輸費(fèi)運(yùn)，降低噸煤費(fèi)運(yùn)。從掘進(jìn)方面來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)斜上比掘進(jìn)石門費(fèi)運(yùn)高，所以采用石門比較優(yōu)。 （ 2）采用斜上聯(lián)系開采時(shí)，通風(fēng)有下行風(fēng)存在，所以 對(duì)礦井生產(chǎn)不利。 （ 3） 從經(jīng)濟(jì)比較方案 三 費(fèi)用大于方案 四 所需費(fèi)用，選擇方案 四 為優(yōu)。 在上述經(jīng)濟(jì)比較中，需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)： （ 1）主、副井及風(fēng)井均布置在巖層中，維護(hù)費(fèi)用較低，故未對(duì)比其維護(hù)費(fèi)用的差別。 基 建 費(fèi) 運(yùn) （萬(wàn)元） 副井開鑿 951 1050 10角 7 立風(fēng)開鑿 （ 116+86） 3000 10 車場(chǎng)及硐室 310 800 10運(yùn)輸石門 506 1050 103 13 傾角 7 大巷掘進(jìn) 2400 2 800 10840 2 條大巷 溜煤眼 120 1150 10聯(lián)絡(luò)石門 100 1050 1005 小計(jì) 生產(chǎn) 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 主斜提升 順槽運(yùn)輸 大巷運(yùn)輸 排水費(fèi)運(yùn) 110 24 365 51 大巷維護(hù) 2326 3 小計(jì) 總 計(jì) 24 （ 2）井筒大巷的輔助運(yùn)輸費(fèi)用，均按占運(yùn)輸費(fèi)用的 20%進(jìn)行估算。 （ 3）主、輔運(yùn)輸大巷斷面不同，大巷維護(hù)費(fèi)用按平均維護(hù)費(fèi)用估算。 由對(duì)比結(jié)果可知，方案 三 和方案 四 的總費(fèi)用差別不大，考慮到