孫疃井田煤礦新井設(shè)計(jì)

1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置與交通孫疃井田位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，其南與任樓礦井接壤，北與楊柳井田毗鄰，東北距宿州市約23km。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)11643001164700，北緯333115333730。井田內(nèi)有多條公路可至淮北市、宿州市和蒙城縣。井田外東側(cè)、西北側(cè)和南側(cè)分別有京滬鐵路、濉阜鐵路和礦區(qū)鐵路青（疃）蘆（嶺）支線經(jīng)過(guò)，交通十分方便。交通位置如圖1.1。圖1.1 孫疃礦交通位置圖1.1.2地形與河流本井田地處淮北平原中部，地勢(shì)平坦，自然地面標(biāo)高為+25.50+27.00m，一般在+26.00m左右。井田內(nèi)較大的河流為澮河，自西北向東南從其中部流過(guò)。澮河寬約50150m，深35m，兩岸筑有河堤，屬中小型季節(jié)性河流。1.1.3氣象與地震淮北地區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，春秋季多東北風(fēng)，夏季多東東南風(fēng)，冬季多北西北風(fēng)。平均風(fēng)速為3米/秒，最大風(fēng)速可達(dá)18米/秒。平均氣溫為14.4，最低氣溫（1988年12月16日）為-10.9，最高氣溫(1988年7月8日)為40.3。年平均降雨量為834mm，雨量多集中在七、八兩個(gè)月。無(wú)霜期為208-220天，凍結(jié)期一般在十二月上旬至次年的2月中旬，凍結(jié)深度為0.20米。據(jù)2001年8月實(shí)施的中國(guó)地震動(dòng)峰參數(shù)區(qū)劃圖，本礦地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40s（2區(qū)），地震動(dòng)峰值加速度為0.05g（2區(qū)），相應(yīng)地震基本烈度值為VI度區(qū)。1.1.4水文情況二十世紀(jì)五、六十年代，本井田所在地曾發(fā)生三次較大水災(zāi)，且以1965年7月16日的為最。據(jù)澮河水文站觀測(cè)資料，當(dāng)時(shí)最大洪峰流量為865m3/s，最高洪水位標(biāo)高為+28.34m，致使該地區(qū)普遍積水1m左右。但自1968年新汴河開(kāi)挖以后，區(qū)域內(nèi)泄洪能力大大增強(qiáng)，澮河水再未溢出河床，從而根除了本地區(qū)的水患。此外，井田內(nèi)尚有縱橫交錯(cuò)的澮河支流和人工溝渠。本礦井飲用水源取自新生界第一、二、三含水層的砂層孔隙水，生產(chǎn)、消防及部分生活用水取自礦井水處理站。井下排水入礦井水處理站，進(jìn)行凈化處理，一部分回用，多余部分送往臨渙煤焦化電基地。工業(yè)場(chǎng)地污水采用生化接觸氧化法處理達(dá)標(biāo)后用于礦井防火灌漿等生產(chǎn)用水。1.1.5礦區(qū)供電本礦井2回35KV電源線路均引自楊柳變電所，每回全長(zhǎng)4km，導(dǎo)線選用LGJ-240。礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)35KV變電所，所內(nèi)設(shè)SZ9-12500/35 35/6.3KV主變壓器2臺(tái)。下井電壓采用6KV。1.1.6環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)礦井投產(chǎn)后的各種污染物采取不同措施進(jìn)行控制：如對(duì)鍋爐排氣采用脫硫水膜除塵器進(jìn)行消煙除塵，對(duì)工業(yè)場(chǎng)地污水設(shè)污水處理站采用生物接觸氧化法處理，對(duì)井下排水采用設(shè)礦井水凈化站凈化處理，對(duì)主、副井提升系統(tǒng)、壓風(fēng)機(jī)房、扇風(fēng)機(jī)房等噪聲采用吸、消、隔等措施控制，對(duì)矸石山、塌陷區(qū)采用回填、復(fù)耕等綜合治理措施。1.1.7采暖與供熱本礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)置采暖與供熱系統(tǒng)，工業(yè)場(chǎng)地鍋爐房布置3臺(tái)SZL10-1.25-A型蒸汽鍋爐，采暖期3臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，非采暖期1臺(tái)運(yùn)行。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1地質(zhì)特征孫疃井田為全隱蔽含煤區(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。本井田新生界松散層厚度介于153.70246.00m之間，總體趨勢(shì)為南厚北薄。按照沉積物的組合特征及其含、隔水情況，可將新生界自上而下大致分為一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含計(jì)4個(gè)含水層（組）和3個(gè)隔水層（組）。二疊紀(jì)煤系主要由砂巖、泥巖、粉砂巖和煤層等組成，且以泥巖、粉砂巖居多。石炭系太原組總厚131.52m，主要由灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、泥巖組成。地下水以層間徑流補(bǔ)給為主，且在淺部部分地段與四含有互補(bǔ)性。奧陶系灰?guī)r總厚度在500m左右，主要由淺灰色厚層狀石灰?guī)r組成，一般淺部巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，導(dǎo)水性好，但因其遠(yuǎn)離主要可采煤層，正常情況下對(duì)煤層開(kāi)采影響較小。孫疃煤礦及其鄰近礦井均未見(jiàn)基巖裸露，經(jīng)鉆探揭露，新生界松散層下伏地層自上而下分別為二疊系的石千峰組、上石盒子組、下石盒子組和山西組；石炭系的太原組、本溪組；奧陶系的老虎山組馬家溝組。自下而上分述如下： （一）奧陶系中、下統(tǒng)老虎山組馬家溝組（O2lO1m）。據(jù)14-9、26-3、30-13、30-14和33-2等5個(gè)孔揭露厚度1.2816.46m。巖性為灰褐色，灰棕色厚層狀石灰?guī)r致密性脆，裂隙發(fā)育，質(zhì)不純，具豹皮狀構(gòu)造。奧灰含水性強(qiáng)，導(dǎo)水性好，富水性極不均勻。（二）石炭系（C） 1、中統(tǒng)本溪組（C2b）據(jù)26-3、30-14、063三個(gè)鉆孔控制，地層平均厚度14.4m。巖性為灰白色、紫紅色鋁質(zhì)泥巖，富含鋁質(zhì)，致密性脆，含少量菱鐵鮞粒，頂部為薄煤層。與下伏奧陶系呈假整合接觸。2、上統(tǒng)太原組（C3t）據(jù)26-3和30-14孔兩孔揭露，本組總厚度為131.52m。巖性以淺灰色石灰?guī)r為主，次為深灰色泥巖、粉砂巖，少量砂巖。石灰?guī)r總厚約69.53m，約占總厚度的53.78%，各層石灰?guī)r多含動(dòng)物化石，其中三灰、四灰含燧石結(jié)核。本組地層含石灰?guī)r12層，中下部各層石灰?guī)r之下發(fā)育有薄煤層，含煤57層，總厚約2.70m左右。煤層薄而不穩(wěn)定，煤質(zhì)較差，暫不作勘查對(duì)象。頂部一灰淺灰色，方解石晶體粗大，富含動(dòng)物化石，薄而穩(wěn)定是區(qū)域性重要的對(duì)比標(biāo)志層。本組灰?guī)r巖溶裂隙含水層的巖溶裂隙發(fā)育，富水性具不均一性。與下伏本溪組整合接觸。（三）二疊系（P）1、下統(tǒng)山西組（P1S）厚度98.6138.8m，平均118.3m，含10煤層（組），據(jù)沉積環(huán)境和巖性特征以10煤為界分為上、下兩段。（1）下段：自太原組一灰頂至10煤層底，厚度49.172.4m，平均60.9m。底部為深灰色、灰黑色泥巖或粉砂質(zhì)泥巖（海相泥巖），向上為粉砂巖、砂巖。近10煤處為淺灰色細(xì)粒砂巖和深灰色粉砂巖、泥巖組成的砂泥巖互層（頁(yè)片狀砂巖），波狀、透境狀、混濁狀層理發(fā)育，層面上多白云母片。具底棲動(dòng)物通道，含菱鐵質(zhì)結(jié)核和黃鐵礦晶體。（2）上段：自10煤層至本組頂界（鋁質(zhì)泥巖之底），厚度43.575.7m，平均57.4m。巖性為砂巖、粉砂巖和泥巖。10煤層為本礦井主要可采煤層之一，其頂部長(zhǎng)石石英砂巖，為10煤層直接或間接頂板,淺灰色，中細(xì)粒，具深灰色泥質(zhì)包體，因而亦稱(chēng)“花砂巖”，局部可相變?yōu)樯澳鄮r互層。本段的中部發(fā)育一層長(zhǎng)石石英雜砂巖，灰灰綠色，中粗粒，填隙物含量高，膠結(jié)疏松，稱(chēng)為“泡砂巖”。與下伏太原組呈整合接觸。本段含植物化石有:Sohenooteris tenuis 弱楔羊齒Pecopteris taiyuanensis 太原櫛羊齒Pecopteris orientalis 東方櫛羊齒Pecopteris cyathea 桫曲櫛羊齒Pecopteris arouata 弧曲櫛羊齒Taeniopteris multinervis 多脈帶羊齒Crodaites orincipalis 帶科達(dá)Tingia hamuguchii 菱齒葉2、下石盒子組（P1X）厚度206.7264.4m，平均231.3m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖及煤層組成。本組底部鋁質(zhì)泥巖:淺灰灰白色，具紫色黃色花斑，含菱鐵鮞粒，層位較穩(wěn)定。與下伏太原組呈整合接觸。本段含植物化石有：Pecopteris hemitelioides 簡(jiǎn)脈櫛羊齒Fascipteris hallei 弧束羊齒Protoblechnum contracta 基縮原始烏毛蕨Cordaites principalis 帶科達(dá)Lobatannularia ensifolia 劍瓣輪葉Lobatannularia lingulata 舌瓣輪葉3、上統(tǒng)上石盒子組（P2S）礦井內(nèi)有14-14、22-18等鉆孔見(jiàn)到頂界面，揭露地層厚度約630m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。砂巖由下而上石英含量減少，長(zhǎng)石含量增加，依次為淺灰色中細(xì)粒石英砂巖，淺灰色細(xì)中粒長(zhǎng)石石英砂巖，灰深灰色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖。各層砂巖均含少量電氣石、鋯石、金紅石等重礦物。與下伏下石盒子組呈整合接觸。本段含植物化石：Taeniopteris angustifolia狹帶羊齒Taeniopteris szei斑軸帶羊齒Taeniopteris taiyuanensis太原帶羊齒Pecopteris hemilelioides簡(jiǎn)脈櫛羊齒Pecopteris orientalis東方櫛羊齒Pecopteris tenuicostata纖細(xì)櫛羊齒Pecopteris anderssonii鐮刀櫛羊齒Sphenopteris tenuis弱楔櫛羊齒Gigantonoclea sp.indet單網(wǎng)羊齒（未定種）Gigantonoclea lagrelii波緣單網(wǎng)羊齒Chiropteris reniformis腎長(zhǎng)蕨Cladohlebis ozakii少叉枝脈蕨Protoblechnum contracta基縮原始烏毛蕨Annultria guacilescers纖細(xì)輪葉Lobatannularia ensifolia劍瓣輪葉Lobatannularia multifolia多葉瓣輪葉Cordaites principalis帶科達(dá)Stigmaria ficoides臍根座Carpouchus taxiformis卵石籽4、上統(tǒng)石千峰組（P2sh）本組底界為平頂山砂巖，上界在礦井內(nèi)無(wú)鉆孔揭露。14-7孔揭露厚度為244.45m，巖性特征：底部砂巖（平頂山砂巖）：灰白色、青灰色、微含綠色，成分以石英為主，含長(zhǎng)石、白云母及少量暗色礦物，硅質(zhì)膠結(jié)、致密，分選中等，顯示水平層理，斷續(xù)狀緩水平層理。底部為粗粒砂巖，成分雜，含石英小礫。垂直裂隙發(fā)育，少量裂隙被方解石脈充填。細(xì)砂巖：粉紅色或磚紅色，致密，成分以石英為主，次為雜色礦物，多含小云母片，分選一般，局部見(jiàn)有瘤狀小結(jié)核；局部粒度分選及暗色礦物顯示微波狀水平層理。粉砂巖、泥巖：粉紅色略帶棕紅色。粉砂巖含泥質(zhì)或含細(xì)砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密堅(jiān)硬，參差狀斷口，含瘤狀，豆?fàn)钚〗Y(jié)核及少量砂質(zhì)小包體，呈星散狀分布，呈緩波狀層理。泥巖中含粉砂質(zhì)及鋁質(zhì)小包體。（四）上第三系（N）1、上第三系上新統(tǒng)（N2）與下伏二疊系呈不整合接觸。厚度97135m，平均為118m。底部以殘積洪積為主，厚度023.7m，一般厚8m，巖性較復(fù)雜，為深黃、灰白、灰綠、棕紅等雜色砂礫、細(xì)砂及粘土質(zhì)砂、砂質(zhì)粘土，呈互層狀，局部地段較發(fā)育。中部以湖相濱湖相沉積為主，厚度5.8282.5m，平均42m。巖性由灰綠色、灰黃色、棕黃色厚層粘土及砂質(zhì)粘土間夾18層砂或粘土質(zhì)砂組成。富含鈣質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核，除在東部地段與二疊系煤系地層直接接觸厚度較小外，一般均分布穩(wěn)定。上部以河湖相沉積為主，厚度34.683.6m，平均52m。由棕黃、淺黃、灰白色中細(xì)砂及粉砂和粘土質(zhì)砂間夾23層粘土及砂質(zhì)粘土所組成。頂部以淺黃色、淺棕紅色粘土及砂質(zhì)粘土組成，富含鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積古剝蝕面，亦是第三系與第四系的分界線，厚度4.322.1m，平均厚度16m。（五）第四系（Q）該地層假整合于上第三系之上，厚度6091m，平均77m左右。1、更新統(tǒng)（Q1-3）下部由淺黃、棕黃色細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂，間夾35層砂質(zhì)粘土及粘土組成，并含有較多鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核，屬河漫灘河間階地沉積相，厚度11.935.1m，平均31m。上部由土黃、褐黃及淺黃色砂質(zhì)粘土及粘土夾13層薄層砂及粘土質(zhì)砂組成，含較多砂姜塊及鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷古剝蝕面。該層段分布穩(wěn)定，厚度6.824.9m，平均厚度15m。2、全新統(tǒng)（O4）本統(tǒng)屬河漫灘相超河漫灘相沉積，分布穩(wěn)定，厚度27.537.8m，平均31m。土黃、灰黃及淺灰色，由粉砂、細(xì)砂及粘土質(zhì)砂夾23層砂質(zhì)粘土及粘土組成。頂部0.5m為深灰色耕植土，埋深35m處富含鈣質(zhì)結(jié)核及砂姜塊，在埋深20m左右為褐黑色有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)層，含較多動(dòng)物化石碎片。礦井內(nèi)有170個(gè)勘查鉆孔進(jìn)行了測(cè)井工作，實(shí)際測(cè)井工程量為87646.22m。在所測(cè)鉆孔中，模擬測(cè)井：新生界松散層測(cè)量了視電阻率電位和自然電位兩種1：200曲線參數(shù)；煤系地層測(cè)量了視電阻率電位、伽瑪伽瑪、自然伽瑪和自然電位四種1：200定性曲線參數(shù)，對(duì)可采煤層測(cè)量了視電阻率電位或電流法、伽瑪伽瑪、六極側(cè)向、側(cè)向梯度及接地電阻梯度1：50煤層定厚曲線，少數(shù)鉆孔測(cè)量了聲速和井徑。數(shù)字測(cè)井測(cè)量了：三側(cè)向電阻率、密度、自然伽瑪和自然電位1：200定性和1：50煤層定厚曲線。鉆孔測(cè)井成果分別按照1978年和1987年原煤炭工業(yè)部頒發(fā)的煤田測(cè)井質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)收。統(tǒng)計(jì)驗(yàn)收結(jié)果如下：（1）全孔等級(jí)： （2）煤層等級(jí)甲級(jí) 117孔 甲級(jí) 410層乙級(jí) 41孔 乙級(jí) 99層丙級(jí) 9孔 丙級(jí) 23層廢孔 3孔甲、乙孔率為93% 甲、乙級(jí)煤層為96%本礦井的測(cè)井質(zhì)量較好，煤層成果可靠。煤層測(cè)量了四種1：200定性參數(shù)曲線。煤層在各參數(shù)曲線上的物性反映特征為：視電阻率電位曲線呈高幅值反映，伽瑪-伽瑪曲線呈高幅值反映，自然伽瑪曲線呈低幅值反映，自然電位呈明顯的“負(fù)”異常。煤層與圍巖物性差異明顯。煤層定厚均在1：50曲線上進(jìn)行。煤層定厚曲線主要測(cè)量了視電阻率電位或電流、伽瑪-伽瑪、六極側(cè)向、側(cè)向梯度及接地電阻梯度。精查勘探時(shí)充分利用鉆探取芯和測(cè)井解釋的綜合成果,結(jié)合鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)與抽水試驗(yàn),采集巖樣、水樣及測(cè)試分析成果，系統(tǒng)地分析整理了水文地質(zhì)資料，同時(shí)盡量收集鄰近生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)資料，加以利用，取得了較好的水文地質(zhì)效果。松散層全取芯孔和底部取芯孔，盡量布置在主采煤層露頭帶、四含較發(fā)育地帶或斷層帶附近。抽水試驗(yàn)除水源孔是1974年施工的，布置在礦井西部外圍、淺部奧灰露頭帶外，其它抽水試驗(yàn)基本上都在一水平對(duì)主采煤層有影響的地段。圖1.2孫疃礦綜合柱狀圖1.2.2地質(zhì)構(gòu)造特征井田位于淮北煤田中部童亭背斜東翼之北段，總體構(gòu)造形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角1020（一般為17）且沿走向略有扭曲的簡(jiǎn)單單斜。井田斷層雖比較發(fā)育，但主要具張扭性，且斷層帶又多為泥巖、粉砂巖和少量砂巖充填，一般情況下含水性弱，導(dǎo)水性差，與其它含水層間水力聯(lián)系也不甚密切。褶曲：本礦井褶曲不發(fā)育，局部出現(xiàn)小型的起伏，小褶曲的形成與斷層的牽引作用有關(guān)。斷層：（1）楊柳斷層：位于井田北部，為礦井北部的邊界斷層，正斷層，走向N760850E，傾向N140200W，傾角550700，延展長(zhǎng)度大于3310m，斷層破碎帶厚度 1.74m18.70m，以砂巖為主，夾煤塊和石灰?guī)r等，角礫狀明顯，斷層落差大于300m，由14-9（礦權(quán)外）、13-1和12-4三個(gè)鉆孔穿過(guò)，為精查斷層。（2）界溝斷層：位于井田南部的邊界斷層，正斷層，走向N650800E，傾向N100250W，傾角600700，落差大于200m，延展長(zhǎng)度大于3600m，斷層破碎帶厚度 52.50m，以泥巖砂巖為主。裂隙發(fā)育，斷層角礫十分明顯，具強(qiáng)裂擠壓狀，有擦痕，落差西大東小，為精查斷層。（3）中間斷層：位于井田中部，正斷層，走向N420580E，傾向S320480E，傾角500700，延展長(zhǎng)度約4800m，斷層破碎帶厚度 5.10m25.30m，以泥巖砂巖為主，夾少量煤塊，角礫狀明顯，斷層落差40m255m，為精查斷層。 巖漿由北向南順層侵入，所及之處，往往使煙煤變成無(wú)煙煤甚至天然焦，或使煤層結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，煤層變薄乃至被吞蝕。1.2.3水文地質(zhì)井田內(nèi)最大的地表水體為澮河，其雖從井田中部流過(guò)，但只是中小型季節(jié)性河流，對(duì)礦井開(kāi)采沒(méi)有影響。新生界松散層有效隔水厚度介于5.8070.00m之間，平均37.80m，主要由粘土和砂質(zhì)粘土夾薄砂層組成，粘土以厚層狀為主，可塑性好，膨脹性強(qiáng)，普遍厚度較大，分布穩(wěn)定，隔水性能良好，可以有效地阻止上覆地表水向下潰漏。石炭系太灰?guī)r與10煤層距縮小甚至彼此對(duì)口時(shí)，則很可能引發(fā)突水事故。因此，在井下開(kāi)采時(shí)，必須盡可能避開(kāi)上述地段，并采取積極的探水和降壓等措施，謹(jǐn)防災(zāi)害發(fā)生。1.2.4地震地質(zhì)條件（1）地表地震條件測(cè)區(qū)地勢(shì)平坦，高差變化不大，海拔標(biāo)高為+26m左右，但有村莊分布，人工開(kāi)挖的溝渠較多，且天然澮河橫貫本礦，尤其在孫疃集附近地表?xiàng)l件更差，魚(yú)塘、窯廠聯(lián)成一片，影響資料的采集。（2）淺層地震地質(zhì)條件查區(qū)潛水面一般34m，激發(fā)層多為松軟的粘土層或泥砂層，激發(fā)條件總體良好；但個(gè)別地段流砂較厚，尤其在澮河兩岸及河套地段流砂層增厚，在一定程度上影響采集質(zhì)量。（3）深層地震地質(zhì)條件從測(cè)區(qū)煤層和圍巖密度、速度差異大，是產(chǎn)生地震反射波的良好條件。三維時(shí)間剖面表明：上部煤層形成的反射波穩(wěn)定，特征明顯；中部煤層反射波能量較強(qiáng)，波形突出，相位穩(wěn)定；下部煤層較穩(wěn)定，但受上部煤層屏蔽吸收的影響，局部能量較強(qiáng)。深層地震地質(zhì)條件總體較好。1.2.5地質(zhì)成果（1）新生界厚度變化及控制情況據(jù)地震資料和鉆孔資料標(biāo)定，測(cè)區(qū)新生界松散層由北向南逐漸增厚，西薄東厚；起伏幅度比較小；底界面平緩，坡角14，厚度為165.20211.20m，南北最大厚度差為46m。本次三維地震已嚴(yán)密地控制了新生界松散層厚度變化及其底界面的起伏形態(tài)。（2）煤系地層起伏形態(tài)的控制地震勘查揭露測(cè)區(qū)煤系地層形態(tài)總體為一走向北東、傾向東南的單斜構(gòu)造；小褶曲的形態(tài)與斷層的牽引作用相關(guān)，地層傾角727，淺部陡、深部緩；與地層走向斜切的斷層破壞了煤層的連續(xù)性。整個(gè)測(cè)區(qū)煤系地層被正斷層切割成五個(gè)塊斷。受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力的作用，各塊斷地層產(chǎn)狀略有變化。I塊段：煤系地層呈一走向北北東、向東傾斜的單斜構(gòu)造，受大斷層的影響，其附近局部出現(xiàn)較小的起伏。塊段：煤系地層呈一走向北東、傾向東南的單斜構(gòu)造；深部地層有較小的起伏，并且構(gòu)造發(fā)育。塊段：煤系地層呈一走向近南北、向東傾斜的單斜構(gòu)造。井筒位于該塊斷，受兩側(cè)大斷層的影響，內(nèi)部斷層切割煤層強(qiáng)烈。尤其是深部斷層的破壞作用造成煤層扭曲破碎，出現(xiàn)斷裂帶，煤層難以采掘。塊段：煤系地層呈一走向北東、向東南傾斜的單斜構(gòu)造，深部煤層底板出現(xiàn)較小的起伏。該塊斷煤層相對(duì)穩(wěn)定，南部小斷層發(fā)育。塊段：煤系地層呈一走向北東，傾向東南的單斜構(gòu)造，東北部出現(xiàn)較小的起伏。（3）斷層控制斷層可靠程度評(píng)價(jià)主要依據(jù)時(shí)間剖面上有效波的品質(zhì)、斷點(diǎn)的級(jí)別。依三維地震的特點(diǎn)，難以對(duì)每條垂直時(shí)間剖面的斷點(diǎn)逐一評(píng)級(jí)，而是針對(duì)斷層的延展長(zhǎng)度不同，采取不同的等間隔評(píng)價(jià)。本報(bào)告采用40m80m的測(cè)網(wǎng)間隔在時(shí)間剖面上逐點(diǎn)評(píng)級(jí)。延展長(zhǎng)度小于50m的斷層視為孤立斷點(diǎn)。1.3煤層特征井田為一走向較長(zhǎng)、傾向較短的長(zhǎng)條形單斜構(gòu)造。全井田南北走向長(zhǎng)10km，東西傾斜寬2.22.8km，面積約25km2。煤層傾角1020，井田總體構(gòu)造類(lèi)型為中等偏復(fù)雜。井田內(nèi)開(kāi)采塊段構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,本礦井主采10煤，厚度平均3m。1.3.1煤層圍巖性質(zhì)本井田可采煤層頂板巖性多為泥巖、粉砂巖和砂巖；底板主要為泥巖，粉砂巖少量。一般砂巖膠結(jié)良好，堅(jiān)硬致密，抗壓強(qiáng)度高，屬硬巖類(lèi)；泥巖抗壓強(qiáng)度低，屬軟巖類(lèi)；粉砂巖介于其間，屬中硬巖類(lèi)；斷層附近及基巖風(fēng)化帶則屬軟弱帶。由此可見(jiàn)，本井田的工程地質(zhì)條件屬中等類(lèi)型。按煤層頂、底板巖性指標(biāo)分類(lèi)，井田內(nèi)砂巖屬中等穩(wěn)定型，粉砂巖屬中等不穩(wěn)定型，泥巖屬不穩(wěn)定型。煤層頂?shù)装鍘r石物理性質(zhì)如表1.1。表1.1 煤層頂?shù)装鍘r石物理性質(zhì)層位巖石名稱(chēng)含水量（M%）抗拉強(qiáng)度（Mpa)抗壓強(qiáng)度（Mpa)抗剪強(qiáng)度（Mpa)10煤頂板細(xì)中砂巖0.844.5589.711.810煤底板細(xì)砂巖0.754.2657.232.81.3.2煤質(zhì)特征本井田可采煤層以低中高灰、特低低中硫、特低低磷、中高高揮發(fā)分、高特高熱值和具中強(qiáng)粘結(jié)性的1/3焦煤為主，氣煤次之；主要可作煉焦配煤，也可用于工業(yè)鍋爐燃燒。煤芯深黑色，條痕深棕黑色。粉末狀及細(xì)碎塊狀。玻璃光澤。內(nèi)外生裂隙極發(fā)育，性脆而易碎。條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)。宏觀煤巖成分以亮煤為主，鏡煤次之，有時(shí)可見(jiàn)少量暗煤，為半亮型。影響視密度的因素較多，其中主要因素是灰分產(chǎn)率（礦物質(zhì)含量），灰分產(chǎn)率愈高，視密度愈大，二者之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。煤化程度對(duì)視密度的影響甚微。本礦的煤屬低中變質(zhì)煙煤,導(dǎo)電性很弱，視電阻率曲線呈高阻異常反映，但煤層經(jīng)風(fēng)化后，因其含水量驟增，導(dǎo)電性增強(qiáng)，視電阻率曲線異常幅值偏低，或反映不明顯。斯成分和瓦斯含量的兩極值分別為8.3292.38%和0.188.33m3/t。通過(guò)對(duì)上述資料進(jìn)一步分析得知，本井田的瓦斯風(fēng)化帶底界大致位于地表下垂深500m處。本井田瓦斯含量的分布特點(diǎn)表現(xiàn)為：從縱向上看，同一煤層的瓦斯含量有隨煤層埋深的增加而增高的趨勢(shì)；從橫向上看，各可采煤層的瓦斯含量在走向上變化不大。結(jié)合臨近礦井瓦斯資料綜合分析，設(shè)計(jì)暫按低瓦斯礦井考慮。礦井測(cè)定成果匯總表如表1.2。表1.2 瓦斯測(cè)定成果匯總煤層孔號(hào)瓦斯成分（%）N2CH4CO21029-757.7627.680.4216-443.12501.0213-119.2474.761.3418-246.8847.082.7718-476.7310.260.6123-664.1335.50.3727-362.5230.422.0420-330.1664.931.7329-522.372.793.4727-812.9982.972.6224-383.823.46121-474.71.369.6826-1382.380.2130-391.9203.45井田10煤層為很易自燃不自燃，設(shè)計(jì)暫按容易自燃考慮。煤的自然傾向性測(cè)定成果統(tǒng)計(jì)表如表1.3。表1.3 鉆孔煤樣煤的自然傾向性測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表煤層燃點(diǎn)T結(jié)論10原原樣樣氧化樣還原樣3453743193673483801617很易自然-不自然本井田各可采煤層的可燃基揮發(fā)份產(chǎn)率均在30%以上；煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果表明：各可采煤層均有明顯火焰，焰長(zhǎng)均在50mm以上，最大達(dá)550mm，約需加入75%的巖粉量方可抑制爆炸。顯然，本井田各可采煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)。煤塵爆炸試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表如表1.4。表1.4 鉆孔煤樣煤塵爆炸試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表煤層火焰長(zhǎng)度（mm）粉塵量（%）結(jié)論10505503075有爆炸危險(xiǎn)2 井田境界和儲(chǔ)量2.1井田范圍2.1.1井田范圍礦井南部以界溝斷層為界，與任樓煤礦接壤；北部以楊柳斷層為界，與楊柳煤礦毗鄰；淺部（西）以太原組-灰頂界露頭線為界，深部（東）至10煤層-800m水平投影線。2.1.2開(kāi)采界限井田上部以風(fēng)氧化帶為界，南部以任樓斷層為界，北部以楊柳斷層為界，下部以-800m煤層底板等高線為界。礦井南北長(zhǎng)約10Km，東西寬2.42.8Km。開(kāi)采深度：-200m-800m標(biāo)高。2.1.3井田尺寸井田的走向長(zhǎng)度平均為10Km，最大10.2Km，最小9.8Km。井田的傾斜方向最大長(zhǎng)度為2.8Km，最小長(zhǎng)度為2.2Km，平均長(zhǎng)度2.6Km。煤層的傾角最大為200，最小為100，平均為170，平均水平寬度為2.5Km。井田的水平面積按下式計(jì)算：S = H L （2.1）式中： S-井田的水平面積，m2； H-井田的平均水平寬度，m； L-井田的平均走向長(zhǎng)度，m。則井田的水平面積為 S=25m22.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)（1）根據(jù)任樓狂和孫疃井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖。（2）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.5m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)煤分層厚度的50%時(shí)，以各分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度。（3）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段法的算數(shù)平均法。(4)煤層體積質(zhì)量：10號(hào)煤層體積質(zhì)量為1.35t/m3 。 2.2.2井田地質(zhì)勘探井田地質(zhì)勘探類(lèi)型為精查,屬詳細(xì)勘探.孫疃礦詳查地質(zhì)報(bào)告是由安徽省三隊(duì)于1974年提交的,安徽省煤炭工業(yè)局以煤地審字017號(hào)(75)批準(zhǔn)了該報(bào)告。1979年9月安徽三隊(duì)對(duì)本礦進(jìn)行勘探工作,至2003年共施工鉆孔71個(gè),其中水文孔10個(gè)。安徽三隊(duì)于2003年6月提交了安徽省濉溪縣孫疃井田勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告。安徽省國(guó)土資源廳于2003年9月26日下發(fā)了評(píng)審意見(jiàn)書(shū)的函，淺部為煤層的風(fēng)氧化帶底界，深部為-800m底板等高線，北至楊柳斷層，南到界溝斷層。2.2.3工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井主采煤為10煤，采用地質(zhì)塊段法。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分若干塊，在各塊段范圍內(nèi)用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。由圖計(jì)算各塊段面積分別為：S1=4.3m2 S2=2.4m2 S3=5.9m2 S4=4.2m2 S5=3.9m2 S6=4.6m2按下式計(jì)算：Zi=SiMiRi/cos （2.2）式中Zi-各塊段儲(chǔ)量，Mt；Si-各塊段面積，m2；Ri-各塊段內(nèi)煤的體積質(zhì)量，取1.35t/m3；Mi-各塊段煤的厚度，m；由計(jì)算得：地質(zhì)儲(chǔ)量Zd10=180.3Mt以勘探地質(zhì)報(bào)告為基礎(chǔ)，礦井可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段的工業(yè)資源/儲(chǔ)量按式計(jì)算:Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k （2.3）式中Zg-礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；Z111b-探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z122b-控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z2M11-探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z2M22-控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z333-推斷的資源量；K-可信度系數(shù)，取0.70.9，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.由計(jì)算得:Zg=160.46Mt2.3礦井可采儲(chǔ)量2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則（1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)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。（2）各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。（3）維護(hù)帶寬度:風(fēng)井場(chǎng)地20m，村莊10m，其它15m。（4）斷層煤柱寬度50m，井田境界煤柱寬度為30m。（5）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)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2.1。表2.1 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型/Mt/a占地面積指標(biāo)/ha(0.1Mt)2.4以上11.21.81.20.450.91.50.090.31.82.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量（1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)50m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為2.12Mt。（2）斷層保護(hù)煤柱：斷層保護(hù)煤柱留設(shè)50m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為1.57Mt。（3）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱:工業(yè)場(chǎng)地按II級(jí)保護(hù)，維護(hù)帶寬度15m，工業(yè)場(chǎng)地面積由上表確定為18公頃，則工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱壓煤量1.3Mt。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱見(jiàn)圖（4）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)煤柱內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。(5)大巷保護(hù)煤柱：大巷保護(hù)煤柱留設(shè)30m，則煤柱損失量為5.1Mt。表2.2 保護(hù)煤柱損失量序號(hào)煤 柱 類(lèi) 型儲(chǔ) 量（Mt）1井田邊界保護(hù)煤柱2.122斷層保護(hù)煤柱1.573工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱1.34大巷保護(hù)煤柱5.12.3.3礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量按式計(jì)算：Zs=Zg-P1 （2.4）式中Zs-礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量；Zg-礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；P1-斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量之和；由計(jì)算得：Zs=156.77Mt2.3.4礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按式計(jì)算:Zk=(Zs-P2)C （2.5）式中Zk-井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量；P2-工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和；C-采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%；由計(jì)算得：Zk=120.3Mt表2.3 礦井儲(chǔ)量匯總煤層工業(yè)資源儲(chǔ)量/Mt111b/(111b+122b)永久煤柱損失/Mt礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量/Mt設(shè)計(jì)開(kāi)采損失/Mt設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量/Mt111b122b101601490%3.69156.776.4120.3圖2.1工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖圖2.2井田賦存狀況圖3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d。工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一般準(zhǔn)備，每班工作6h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1確定依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對(duì)煤炭資源及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)設(shè)備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢砸罁?jù)以下條件確定：（1）資源情況:煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建立大型礦井；煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。（2）開(kāi)發(fā)條件:包括礦區(qū)所處地理位置、交通、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模。（3）國(guó)家需求:對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)。（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(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力孫疃井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，煤質(zhì)優(yōu)良，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求大，宜建大型礦井。確定孫疃礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。3.2.3礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為:式中：T-礦井服務(wù)年限,a；Zk-礦井可采儲(chǔ)量，Mt；A-設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt；K-礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.35。 由計(jì)算得：T=59.4a符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。3.2.4井型校核按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1）煤層開(kāi)采能力井田內(nèi)10#煤層平均3 m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)年設(shè)計(jì)能力，兩個(gè)采區(qū)各有一個(gè)工作面共同生產(chǎn)。2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開(kāi)拓方式為雙立井兩水平開(kāi)拓，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井也采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)到上山膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，再到大巷到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。3） 通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量較大，屬高瓦斯礦井。由于礦井走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)所以采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，南區(qū)、北區(qū)各布置一個(gè)風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)需要。4） 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求，見(jiàn)表3.1。表3.1 我國(guó)各類(lèi)井型的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)第一開(kāi)采水平服務(wù)年限/a煤層傾角456.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.90402015154 井田開(kāi)拓4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)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(kāi)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(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2） 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；3） 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；4） 確定礦井開(kāi)采順序，做好開(kāi)采水平的接替；5） 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；6） 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1） 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(kāi)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)。2） 合理集中開(kāi)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)。3） 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。4） 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)。5） 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。6） 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)1）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(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；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。本礦井煤層傾角平均17，為緩傾斜煤層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量較小，地勢(shì)平坦；由于受地形條件限制，因此只能采用立井開(kāi)拓。2）井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)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、斷層破碎帶、煤與瓦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(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；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(zhuān)用線短，道路布置合理。綜合考慮以上各方面原因，經(jīng)方案比較確定主、副井筒位置在井田中央偏上。4.1.2工業(yè)廣場(chǎng)的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田淺部靠上的中央位置。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積規(guī)定，0.81.2公頃/10萬(wàn)噸。又考慮到目前建筑逐漸高層化，所以取占地面積系數(shù)為0.67。故確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為18公頃，形狀為矩形，短邊平行于井田走向，長(zhǎng)為450 m,寬為400 m。4.1.3開(kāi)采水平的確定及采區(qū)的劃分井田主采煤層為10#煤層，10#煤層傾角為1020，平均為17，為緩傾斜煤層，故設(shè)計(jì)為兩水平開(kāi)采。一水平標(biāo)高-500 m，采區(qū)式開(kāi)采。二水平標(biāo)高為-800 m，采區(qū)式開(kāi)采。礦井的生產(chǎn)能力為：1.5 Mt。設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為120.3 Mt，服務(wù)年限為59.4 a。4.1.4主要開(kāi)拓巷道10#煤層平均厚度為3.0 m，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層厚度較大，服務(wù)年限長(zhǎng)。故礦井開(kāi)拓大巷布置在煤層底板的巖層中。大巷位于井田中央，沿走向布置，按35的坡度布置。4.1.5方案比較提出方案根據(jù)以上分析,現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案,分述如下：方案一:立井兩水平直接延深主、副井井筒均為立井，布置于井田中央，設(shè)立兩個(gè)水平，大巷布置在巖石中。方案二:立井兩水平加暗斜井延深主、副井井筒均為立井，一二水平連接通過(guò)暗斜井，設(shè)立兩個(gè)水平。表4.1 階段主要參數(shù)階段劃分?jǐn)?shù)目階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤/萬(wàn)t服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段采出煤量/萬(wàn)t水平采區(qū)21026300512529.79.9+15200170.833684200342019.86.6+14171142.5表4.2 方案一和方案二粗略估算費(fèi)用方案方案一方案二基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿230030000=1800主暗斜井開(kāi)鑿121310500=1273.6石門(mén)開(kāi)鑿14058000=1124副暗斜井開(kāi)鑿121311500=1395井底車(chē)場(chǎng)10009000=900上、下斜井車(chē)場(chǎng)（300+500）9000=720小計(jì)3824小計(jì)3388.6立井提升1.251250.8268.5=43179.15暗斜井提升1.251251.2134.8=35807.76石門(mén)運(yùn)輸1.251251.4053.81=32921.26立井提升1.251250.52610.2=32995.98立井排水3832436529.71.525=15196排水（斜、立井）3832436529.7（0.63+1.27）=18932.72小計(jì)91296.41小計(jì)87736.46總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元95120.41費(fèi)用/萬(wàn)元91125.06百分率104%百分率1