周集煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書

1、摘 要本設(shè)計的井田面積為15.05平方千米，年產(chǎn)量90萬噸。煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角平均14°，平均煤厚4.01m，整體地質(zhì)條件比較簡單，沼氣和二氧化碳含量相對較低，涌水量也不大。根據(jù)實際的地質(zhì)資料情況進(jìn)行井田開拓和準(zhǔn)備方式的初步設(shè)計，該礦井決定采用雙立井單水平上下山開采，煤層采用采區(qū)上下山聯(lián)合布置的開拓方式，設(shè)計采用綜合機(jī)械化一次采全高回采工藝，傾斜長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。并對礦井運(yùn)輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風(fēng)等各個生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備選型計算，以及對礦井安全技術(shù)措施和環(huán)境保護(hù)提出要求，完成整個礦井的初步設(shè)計。礦井全部實現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦

2、井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。關(guān)鍵詞：立井、傾斜長壁、一次采全高、綜合機(jī)械化、高產(chǎn)高效 Abstract These designed allotment area for 13.55 square kilometers，Yearly Output ninty trillion. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam compare stabilize，coal seam pitch eighttwelty acid，average coal thick 4.01m，integrally nature

3、 condition compare simplicity， Both methane and carbon dioxide content relatively low, and neither do inflow of water no large either. On the basis of Preliminary Design，said shaft opt in adopt three vertical shaft fluctuate mountain exploitation，coal seam grouping band region fluctuate mountain co-

4、 disposal 'mode of opening，design adopt comprehensive mechanization full-seam mining stopper art，incline longwall method，treat goaf with whole straddle alight law from actual geologic information instance proceed allotment exploit and stand-by mode. The Preliminary Design of the both both combin

5、e versus mine haul, shaft exaltation, shaft drain and ventilation of mines isopuant systemic equipment lectotype count，as well as versus shaft technical safety measures and environmental protection claim，complete wholly shaft. Both shaft whole realize mechanization，adopt advanced techniques and use

6、for reference afterwards realize high yield highly active modernization shaft 'experience，realize one mine not both high yield highly active shaft thereby run up to favorable economic benefit and social benefit. Keyword： Vertical shaft, incline length wall, full-seam mining, comprehensive mechan

7、ization, high yield highly active 目 錄目 錄11 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特性51-1 礦區(qū)概況51.2 井田地質(zhì)特征91.3 水文地質(zhì)151.4 其它開采技術(shù)條件：182井田境界和儲量20 2.1 井田境界202.2 井田儲量203礦井的生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度244 井田開拓254.1概述254.2 井田開拓254.3 井筒特征314.4 井底車場344.5 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置444.6 井巷工程量和建井周期475 采煤方法495.1 采煤方法的選擇495.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)505.3 回采工藝設(shè)計545.4 采區(qū)采掘計劃586 礦井運(yùn)

8、輸、提升596.1 礦井運(yùn)輸596.2 礦井提升677 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施787.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇787.2 風(fēng)量機(jī)算及風(fēng)量分配797.3 全礦通風(fēng)阻力計算837.4 扇風(fēng)機(jī)選型877.5 礦井安全技術(shù)措施908 礦井排水929 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo)10110 技術(shù)綜述10310.1 本設(shè)計所采用的新技術(shù)、新設(shè)備、新方法10310.2設(shè)計綜述104感 謝106參 考 資 料1071 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特性1-1 礦區(qū)概況1.1.1 交通位置周集礦位于峰峰礦區(qū)南部，北距峰峰集團(tuán)16km，地理位置為東經(jīng)114°2，北緯36°15。井田北部隸屬于邯鄲市峰峰礦區(qū)界城鎮(zhèn)管

9、轄。周集礦交通較為方便，有彭黃鐵路（彭城至周集礦）運(yùn)煤專線直達(dá)礦區(qū)，長約7km，經(jīng)孫莊礦、彭城站至馬頭與京廣線相連，參見圖1-1。圖1-1 周集礦交通位置示意圖1.1.2氣象、水文（1）氣象本區(qū)屬半干旱暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。全年的總體氣候特征為：雨量集中，光照充足，無霜期較長，光熱資源豐富，降雨主要集中在每年的79月。依據(jù)峰峰礦區(qū)氣象站19972007氣象觀測資料，近十年多年平均降雨量500.1mm，年最大降雨量728.7mm（2000年）（1998年雨水不是很大嗎，請核實一下），最小降雨量271.5mm（1997年），多年平均蒸發(fā)量1678mm，56月份

10、蒸發(fā)量最大。歷年最高氣溫42（2005年），歷年最低氣溫-11.1（2002年），高溫主要出現(xiàn)在每年的7月份，低溫多出現(xiàn)在當(dāng)年的12月份或次年的1月份。風(fēng)向隨季節(jié)變化，冬季以北風(fēng)為主，夏季多東南風(fēng)，歷年最大風(fēng)速17m/s，多年平均無霜期233天。（2）水文在井田北部柳條老鴉峪一帶存在一走向東西，標(biāo)高+230m左右的分水嶺，將井田劃分為南、北兩個水系。北部屬滏陽河水系，主要有柳條、界城河溝自南向北流過，平水期流量小于120m3/h，暴雨季節(jié)流量可達(dá)3050m3/s，枯水期干枯；中南部屬漳河水系，現(xiàn)將主要水體分述如下： 漳河：位于井田南部邊緣，是本區(qū)最大的河流，發(fā)源自山西省，蜿蜒于太行山后流入渤海

11、。河流流量0.1m3/s9200m3/s，河床下部屬新生代松散層沉積，自西向東逐漸變厚。 鄭家河：為井田內(nèi)主要河流，河內(nèi)常年有水，上游泉水是河流的主要來源，最大流量為25m3/min，經(jīng)南周集三街村東與礦井排水溝（周集西溝）交匯后匯入漳河。河流上游有石盒子地層出露，下游皆為第四系沉積物。 周集西溝和東溝：為季節(jié)性河溝，旱季主要接納礦井排水，雨季最大流量可達(dá)30m3/s，周集西溝在井田上部煤系地層露頭區(qū)通過。 大躍峰渠：由西向東自井田分水嶺一帶通過，標(biāo)高為+230m左右，設(shè)計流量為45m3/s，為料石與砂漿砌筑。 小躍峰渠：自西向東流經(jīng)井田南部后匯入東武仕水庫，設(shè)計標(biāo)高為+165m，流量為45m

12、3/s，為料石及砂漿砌筑。 岳城水庫：位于井田南端，壩高51.5m，壩頂標(biāo)高為+155.5m，設(shè)計最高水位154.8m，最大庫容10.91億m3。1961年該水庫開始蓄水，設(shè)計服務(wù)年限為100年。1.1.3 自然地理周集礦井田位于九山、鼓山南部之間，區(qū)內(nèi)屬剝蝕型的低丘陵地區(qū)，山頭禿平，四周平緩，沖溝開闊，山與溝之間呈多級階地出現(xiàn)。區(qū)內(nèi)最高海拔標(biāo)高為+234.7m，最低標(biāo)高位于漳河北岸約為+130m，地形起伏較大1.1.4地震自公元前230年開始有地震記載以來，歷史上臨近地區(qū)曾發(fā)生過多次地震（參見表1-1），并波及到峰峰礦區(qū)。距離礦區(qū)最近影響最明顯的是1830年6月12日的磁縣發(fā)生的7.5級強(qiáng)烈

13、地震（據(jù)沈旺生撰寫的磁州地震大災(zāi)紀(jì)略）。此次強(qiáng)烈地震共造成二十余萬間房屋倒塌，萬余人（記錄在冊僅為5485人）喪生，地震波及邯鄲、成安、武安、安陽、臨漳等縣。其次是1966年3月8日5時29分及22日16時19分，邢臺市區(qū)隆堯縣白家寨、寧晉縣東汪先后發(fā)生6.8級和7.2級強(qiáng)烈地震（將這一地震群統(tǒng)稱為邢臺大地震），震源深度10km左右，震中烈度為910度。邢臺大地震波及60多個縣，受災(zāi)面積達(dá)23000km2，毀壞房屋500余萬間，8064人喪生，3.8萬余人受傷。礦區(qū)震級為34級，無房屋倒塌和人員傷亡。依據(jù)根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001），峰峰礦區(qū)地震基本烈度為度，地震動峰值

14、加速G為0.15g。表1-1 歷史上附近區(qū)域地震統(tǒng)計表編號地震時間地震名稱震級震中烈度備注1334河北臨漳吸西南56VVII2953.11河北大名縣4.5VI31314.10.5河北涉縣武安6VIII41538河北深縣5VI51708.10.26河北永年縣5.5VII61791.2.11河北深縣5VI71805.6.25河北邢臺5VI81814.2.4河南省湯陰5.2VII91830.6.12河北磁縣7.5X101882.12.2河北深縣6VIII111889.10河北大名縣5VI121966.3.6河北寧晉南5.2VII131966.3.8河北隆堯5.15.22次141966.3.11河北隆

15、堯5.0151966.3.15河北隆堯4.8161966.3.20河北巨鹿5.15.6VI171966.3.22河北寧晉東汪5.27.2X4次181966.3.22河北新河西南5.15.62次191966.3.22河北省隆堯東4.9201966.3.24河北省隆堯東5.2211966.3.25河北省新河5.0221966.4.6河北省巨鹿5.3231966.4.10河北省寧晉4.9241966.4.20河北省巨鹿4.9251966.4.20河北省隆堯5.3261966.5.6河北省隆堯4.9271966.7.19河北省隆堯5.1281967.10.10河北省巨鹿4.7291968.5河北省隆堯

16、4.75.02次1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 區(qū)域地質(zhì)簡況峰峰礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于中朝準(zhǔn)地臺（I）、山西斷隆（II）、太行山拱斷束（III）、武安凹斷束（）的東南部，東太行山山前深斷裂，于華北斷拗（II）的臨清臺陷（III）毗鄰。從區(qū)域資料分析，自中生代以來，本區(qū)先后經(jīng)歷了兩次來自不同方向擠壓應(yīng)力的構(gòu)造運(yùn)動。中生代晚期至燕山運(yùn)動期間，太平洋庫拉板塊向西北俯沖于華北板塊之下，因俯沖帶不斷消融使地溫、升高而造成地幔上拱，使其東部變?yōu)榛顒哟箨戇吘?。太行山深斷裂表現(xiàn)異?；钴S，太行山區(qū)開始慢慢隆起，同時在隆起上升過程中遭受剝蝕。隨著燕山運(yùn)動的加劇，擠壓應(yīng)力不斷增強(qiáng)，塑性較強(qiáng)的沉積蓋層形成軸向近NE的褶

17、皺以及與其配套的NNW和NNE向兩組斷裂構(gòu)造。隨著擠壓應(yīng)力的進(jìn)一步增強(qiáng)，以及北西向擠壓應(yīng)力和地幔上拱的聯(lián)合作用下，導(dǎo)致NENNE向斷裂大規(guī)?；顒樱殡S發(fā)生大量巖漿活動。新生代喜山運(yùn)動時期，由于印度板塊與歐亞板塊碰撞，構(gòu)造應(yīng)力場發(fā)生改變，擠壓應(yīng)力轉(zhuǎn)為ENSW向。由于該區(qū)域主要處于NWSE向拉張應(yīng)力場中，新生的斷裂和復(fù)合斷裂的活動劇裂，后期斷裂追蹤、改造、貫通先期斷裂，并受到先期斷裂的限制，使區(qū)域構(gòu)造更加復(fù)雜。此次構(gòu)造運(yùn)動期間，太行山深斷裂以西繼續(xù)抬升并遭受剝蝕，以東的平原區(qū)大幅度下降，并形成了巨厚的新生界沉積物。兩期不同方向擠壓應(yīng)力構(gòu)造運(yùn)動的結(jié)果，致使峰峰礦區(qū)主體構(gòu)造線方向呈NNENE展布，控

18、制礦區(qū)構(gòu)造格架的大型褶皺為鼓山紫山背斜。該背斜將礦區(qū)分為東西兩部分，西側(cè)為武安和村向斜，東側(cè)為向SEE緩傾的單斜，在此基礎(chǔ)上發(fā)育極為寬緩的小型褶曲，參見圖1-2。圖1-2 峰峰礦區(qū)構(gòu)造略圖（1）斷層礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造密集，以NNE及NE走向斷層最發(fā)育，NWW 向次之，NW向僅以小斷裂形式出現(xiàn)。不同走向的斷層相互切錯，將煤系分割成若干小型地壘、地塹及階梯狀單斜斷塊組合等構(gòu)造形態(tài)。斷層發(fā)育具有以下特點(diǎn)： 斷層性質(zhì)以正斷層占絕對優(yōu)勢，煤田勘探揭露的數(shù)百條斷層中，僅發(fā)現(xiàn)羊東井田和梧東井田各有一條小型逆斷層； 斷層具有多期活動性，多數(shù)為壓扭性正斷層； 斷層平面組合為“S”形，反映扭動走滑特點(diǎn)。（2）褶皺礦區(qū)

19、內(nèi)較大褶皺為鼓山復(fù)背斜，它以滏陽河為起點(diǎn)，其背斜軸向南呈近于南北，向北漸變?yōu)楸?0°東左右，延伸到局電視塔以南略有傾伏，后被斷裂所切割，其走向偏向西北。鼓山背斜以東總的來看為單斜構(gòu)造，但發(fā)育著斜裂式的次一級的小型背向斜，并呈規(guī)律地分布在各井田之中。主要包括：牛薛穹?。ū?5°東），大力公司背斜（北34°東），一礦穹?。ū?2°15°東），大峪背斜（北10°東），再向東由北至南有：薛村向斜（北10°東），周集穹?。ū?8°東），牛兒莊向斜（北20°東）等。鼓山復(fù)背斜與九山之間，為和村孫莊向斜，它有許多小型橢

20、園形向斜呈串珠狀聯(lián)接起來，并在它們的兩翼發(fā)育著成排成列的背向斜構(gòu)造。向斜構(gòu)造東翼有：彭城向斜（北10°東）、街兒莊背斜（北30°東）、界城背斜（北15°）。西翼有：大溝港背斜（北15°東）、王看背斜（北10°東）、王風(fēng)向斜（近南北）。向西又有胡村背斜（北20°東）、南山背斜（北20°東）、三合背斜（北25°東）、都黨背斜（北15°東）、觀臺向斜（北15°東）。鼓山復(fù)背斜兩翼的背向斜，除和村孫莊向斜隨鼓山山勢從北部向南由北東北西北北東北西轉(zhuǎn)動外，其它的背向斜的軸向同樣以傾伏端向東擺動，而東南端恰與

21、之相反。排列以北北東及北東方向，大致呈雁行排列形式，成行成列地分布在礦區(qū)。.1.2.2 礦井地質(zhì)1.2.2.1 地層周集礦井田位于峰峰礦區(qū)的西南部，為半掩蓋區(qū)，僅西部和北部自老至新以次出露奧陶系峰峰組、石炭系本溪組、太原組，二迭系山西組、石盒子組及零星出露的石千峰組。在勘探深度范圍內(nèi)，揭露的地層由老至新依次為：奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系地層，各地層的主要特征參見圖1-3。圖1-3周集礦地層綜合柱狀圖周集礦井田位于鼓山復(fù)背斜及和村彭城向斜南端，總體上為一走向NE、傾向SEE（東北部地層傾向為NEE）的單斜構(gòu)造，地層傾角一般為°左右，原井田傾角較緩，平均傾角為14&#

22、176;左右。（1）古生界奧陶系中統(tǒng)（O2)峰峰組（O2f）第一段（O2f1)：本段為一套褐黃、淺紅色白云質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r。角礫以白云質(zhì)為主，石灰質(zhì)次之，棱角清楚，大小不等，膠結(jié)緊密，風(fēng)化后蜂窩狀溶化發(fā)育，中部夾一層24m純灰?guī)r，底部一層為厚度23m不甚穩(wěn)定的白云質(zhì)灰?guī)r，厚度4072m，平均55m。第二段（O2f2)：上部及中部為深灰色中厚層純灰?guī)r與花斑狀灰?guī)r互層，花斑自下而上有大變小，由褐黃、灰黃色漸變?yōu)榛野住咨?，純灰?guī)r錘擊具臭雞蛋味。頂?shù)撞考兓規(guī)r常含燧石結(jié)核，零星分布于層面。厚度6395m，平均85m。第三段（O2f3)：上部為縞紋狀灰?guī)r，韻律清晰，呈淺黃色或白色。下部為角礫狀灰

23、巖，風(fēng)化后角礫清晰，膠接物為白云質(zhì)。厚度828m，平均18m。該組地層在本區(qū)的西部蓮花山出露，一直延續(xù)至申家莊小穩(wěn)坡山一帶，區(qū)內(nèi)25個鉆孔揭露厚度為0.557.59m，與上覆地層呈假整合接觸。（2）上古生界石炭系中統(tǒng)（C2)本溪組（C2b)：假整合于奧陶系之上，厚度5.7920m，平均厚9m。上部為淺灰色深灰色粉砂巖，內(nèi)含盡頭煤一層，厚00.11m。中下部為灰色具鮞狀結(jié)構(gòu)的鋁土巖，風(fēng)化后層面顯鐵銹色氧化簿膜。底部為不穩(wěn)定的山西式鐵礦，呈結(jié)核或透鏡狀賦存，有時被紫紅色含鐵質(zhì)泥巖代替。該層在井田西部柳條上莊申家莊一帶均有出露。本段厚5.7920m平均厚9m左右含紡錘蟲羊等動植物化石。石炭系上統(tǒng)（C

24、3）太原組（C3t）：連續(xù)沉積于本溪組之上，厚度111.77132.57m， 平均124m，是本區(qū)的主要煤系地層，在井田西部尚莊至申家莊一帶均有出露。太原組為一套黑灰色粉砂巖，灰白色中細(xì)砂巖互層，中夾68層海相薄層石灰?guī)r，為海陸交互相沉積，共含煤12層，其中可采煤層有4層（6#、7#、8#、9#）。局部可采一層（4#）,其余煤層不可采，在粉砂巖內(nèi)含豐富的厥類、苛達(dá)木、鱗木等植物化石，尤其是煤層頂?shù)装搴孔疃?。石灰?guī)r內(nèi)含腕類，蜒科化石，各可采煤層及石灰?guī)r沉積穩(wěn)定，均為良好的標(biāo)志層，底部“晉祠砂巖”相變?yōu)樯罨疑百|(zhì)泥巖，從下架煤下推4m左右為本組分界。 二迭系下統(tǒng)（P1） 山西組（P1S）：連續(xù)沉

25、積于石炭系之上，厚度50.4390.62m，平均厚60m，是本區(qū)主要含煤地層。主要為粉砂巖及中細(xì)粒石英長石砂巖沉積，內(nèi)含煤層25層，其中可采一層（2#大煤），局部可采一層（1#小煤），其他各煤層均不可采，本組含羊齒類、鱗木、輪木等化石，以大煤底板砂巖與太原組分界。下石盒子組（P1X）：為一套黃棕紫紅色粉砂巖，夾灰綠色中細(xì)砂巖和紫紅色鮞狀鋁土巖，厚度34.2264.3m，平均厚度54m。底部為灰色或灰綠色中細(xì)粒砂巖，俗稱“駱駝脖子砂巖”，其中以長石石英為主，分選中等，斜層理發(fā)育，鈣質(zhì)膠結(jié)，分布穩(wěn)定，厚522m，為下組分界標(biāo)志層。上石盒子組（P2S）第一段（P2S1）：本段主要巖性以灰、灰綠色帶紫

26、斑狀粉砂巖夾有數(shù)層灰、灰綠色中細(xì)粒砂巖。下部有一層灰色帶紫斑泥巖，俗稱“桃花泥巖”，底部為層厚512m灰綠色中細(xì)粒砂巖，分布穩(wěn)定，本段厚141.0189.7m，平均163m。第二段（P2S2）：以灰白色長石石英細(xì)粒砂巖為主，層間夾暗紫、灰綠及紫紅色粉砂巖和泥巖。砂巖35層以上，粒度韻律較明顯，時有黃鐵礦結(jié)晶，鈣質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)。本段地層巖性，厚度較穩(wěn)定，為地層對比的標(biāo)志層，厚度102132.45m，平均厚度116m。第三段（P2S3）：以暗紫、灰綠灰黃、深灰色粉砂巖、泥巖為主，中夾薄層細(xì)粒砂巖。上部有34層厚0.150.30m褐綠色鋁質(zhì)泥巖，致密堅硬，節(jié)理發(fā)育，可作本段標(biāo)志層。底部為一層黃灰、黃綠

27、色中厚層中粗粒砂巖，分選性差，含小礫石，鈣質(zhì)膠接。本段厚85.99110.86m，平均厚103m。第四段（P2S4）：上部為暗紫色泥巖，含有星點(diǎn)狀鈣質(zhì)結(jié)核，分布穩(wěn)定，顏色及巖性可作標(biāo)志層。中部粉砂巖為主，夾數(shù)層紫、灰紫、灰綠、黃綠色中細(xì)粒砂巖，成分以石英、長石為主，含少量石英礫石及黑色燧石礫，硅質(zhì)或鈣泥巖膠結(jié)。底部為厚層狀灰白、灰黃色中粗礫砂巖，含石英，正長石為明顯特征。具有不太明顯的波狀層理及斜層理，鈣質(zhì)膠結(jié)。本段厚128.55161.9m，平均146m。石千峰組（P2Sh）：上部為紫紅色粉砂巖、泥巖與薄層細(xì)砂巖互層，細(xì)砂巖成份以石英、長石及云母為主，水平層理發(fā)育并具有斜層理。粉砂巖、泥巖含

28、鈣質(zhì)結(jié)核。中部夾有312m厚層泥灰?guī)r與泥巖互層，泥灰?guī)r一般23層，顏色為灰白色，局部帶有紫斑，有時含灰?guī)r角礫。下部由暗紫色泥巖和細(xì)粒砂巖組成，泥巖富含姜狀鈣質(zhì)結(jié)核，底部為一層暗紫色或灰黃色中粒砂巖，常含有燧石及少量泥巖、砂質(zhì)泥巖碎塊，鈣質(zhì)膠結(jié)，平均厚126m。（3）新生界第三系(R)：不整合于二迭系地層之上，厚度0.20160m，平均厚度75m。巖性以礫巖、粘土、亞粘土、亞砂土、砂土、細(xì)中粗粒砂組成，砂層呈半膠結(jié)狀態(tài)，并隨地形起伏而變化，厚度由西向東逐漸加大，底部石英砂巖、礫巖或粘土巖。第四系(Q)：不整合于第三系或其他地層之上，主要為灰黃色、紅色的砂、粘土、黃土等松散沉積物，主要分布于河溝山

29、谷，山頂山坡為薄層，厚度043m，一般5m左右。1.2.2.1礦井地質(zhì)1）斷層該礦井區(qū)域內(nèi)有若干小斷層，并且多為正斷層，但是由于這些小斷層的范圍和落差都很小，在開采過程中基本不受影響。 在位于井田南部有條大斷層F12范圍達(dá)2500米，落差5-100米，因此將其作為東南部的邊界。F12斷層：為周集礦東南部邊界斷層，走向近SN，總體傾向W，落差25100m，傾角75°，延展長度2500 m。2）褶皺井田內(nèi)地層總體較為平緩，地層傾角14°左右，僅發(fā)現(xiàn)3個開闊褶曲田，對采區(qū)劃分影響較小。依據(jù)評定標(biāo)準(zhǔn)，周集礦褶皺復(fù)雜程度類型評定為b類。3）巖漿巖井田內(nèi)很少受巖漿巖侵入的影響，依據(jù)評定

30、標(biāo)準(zhǔn)，周集礦巖漿巖侵入對煤層的影響程度類型評定為Ic類。1.3 水文地質(zhì)按巖溶水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件進(jìn)行水文地質(zhì)分區(qū)，峰峰礦區(qū)屬于邯邢水文地質(zhì)單元的南單元，即峰峰水文地質(zhì)單元。該單元西起長亭涉縣斷層，東至礦區(qū)東界奧陶系灰?guī)r埋深-500m標(biāo)高起，北起北洺河地下分水嶺，南至漳河南地下分水嶺，總面積2404km2。1.3.1 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 （1）地下水補(bǔ)給 區(qū)域地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水和局部地區(qū)溝谷河床滲漏。奧陶系灰?guī)r裂隙巖溶地下水，大氣降水入滲補(bǔ)給區(qū)主要位于鼓山、九山露頭和西部及西北部巖溶發(fā)育的灰?guī)r裸露區(qū)，除接受地區(qū)降雨滲入補(bǔ)給外，還接受西部、西北部山區(qū)裂隙巖溶地下水的側(cè)向

31、補(bǔ)給。由于區(qū)域內(nèi)裂隙巖溶含水層均為厚層含水層，且裂隙巖溶發(fā)育，各含水層通過眾多斷裂構(gòu)造發(fā)生水力聯(lián)系，山區(qū)裂隙巖溶含水層與礦區(qū)奧陶系裂隙巖溶含水層，構(gòu)成統(tǒng)一的含水層。山區(qū)溝谷和河流的滲漏是區(qū)內(nèi)地下水的集中補(bǔ)給來源。 河谷滲漏補(bǔ)給主要位于西北部洺河，滲漏段主要位于河床為灰?guī)r的河段。主要集中在南洺河常年有水的地區(qū)，如小店陽邑段、木井一帶、沙名西寺莊地段。十里店-磁山段河床南岸奧灰裸露區(qū)，主要在雨季和洪水季節(jié)形成滲漏補(bǔ)給地下水。南部漳河流經(jīng)的區(qū)城內(nèi)的河床地段雖然大部分為Z1、2、O1、O2灰?guī)r河床，但由于河底分布有一層具有良好隔水性能的冰積泥礫層，只有特大洪水年份，洪水倒灌滲入河床兩側(cè)灰?guī)r裸露區(qū)的裂隙

32、巖溶，才能補(bǔ)給地下水。礦區(qū)范圍內(nèi)第四系松散含水層及砂巖含水層一般接受降水補(bǔ)給，煤系地層灰?guī)r含水層除接受滲漏補(bǔ)給外，在構(gòu)造條件下局部接受下伏奧陶系灰?guī)r地下水的補(bǔ)給。此外，從張家頭至峰峰礦區(qū)的躍峰渠滲漏補(bǔ)給也是一個局部的地下水補(bǔ)給區(qū)。（2）地下水徑流地下水徑流主要受地層產(chǎn)狀、構(gòu)造和地形因素的控制，局部范圍受水動力條件的影響，區(qū)域奧灰水總體流向為自西向東或略向東南。南部總體流向為北東方向，流經(jīng)石場、申家莊、前辛安地段進(jìn)入和村盆地后，沿東北方向經(jīng)上莊一孫莊一彭城流入黑龍洞泉群排泄區(qū)；北部地下水的流向總體呈南東方向，途經(jīng)崔爐、八特、利泰公司一帶自西北進(jìn)入和村盆地后向東南方向流動，至黑龍洞泉群排泄區(qū)；鼓山

33、東受構(gòu)造控制，地下水總體流向自北向南到黑龍洞泉群排泄區(qū)。地下水匯入峰峰礦區(qū)相對集中的地段是南洺河北岔口青碗窯、白土和觀臺等地段，受地下分水嶺影響，局部向東北方向流動；在和村盆地北張莊附近，由于鼓山斷裂部分地段溝通了東、西兩側(cè)奧灰水的水力聯(lián)系，使西部奧灰水徑流到東部，與鼓山東奧灰水匯合，構(gòu)成了鼓山東徑流帶。單元內(nèi)強(qiáng)徑流帶主要受構(gòu)造和地勢控制，總體分布在鼓山背斜、蓮花山背斜和賈壁東山背斜的東翼（九山），弱徑流帶主要分布在區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的向斜和地塹展布的地段。 受礦山排水的影響，在各井田內(nèi)形成了多個地下水局部徑流帶。（3）地下水排泄 地下水排泄方式主要包括泉群自然排泄和人工排泄（礦區(qū)內(nèi)工、農(nóng)業(yè)用水和礦

34、山排水）兩種排泄方式。黑龍洞泉群位于鼓山南段黑龍洞村、響堂寺一帶，由大小60余個泉點(diǎn)組成，以黑龍洞泉、娘娘廟泉，郭家莊泉、廣勝泉為主，泉群出露標(biāo)高+122.84+132.0m，是礦區(qū)奧灰水的自然排泄方式。泉群的形成是由于東側(cè)斷層和煤系地層阻水，使奧灰水流動受阻，地下水沿斷層導(dǎo)水地段及構(gòu)造復(fù)合部位溢出成泉。泉水多年平均流量67m3s，最大為32m3s（1963年），最小流量1.7m3s（1985年），近年來由于人工排泄量增大，泉流量日趨減少。 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水及礦井排水將成為本區(qū)地下水的主要排泄方式。1.3.2 地下水的動態(tài)特征 地下水的動態(tài)特征，取決于其補(bǔ)給、徑流和排泄條件，同時受

35、自然和人為因素的制約，區(qū)內(nèi)地下水位的動態(tài)具有雨季上升，旱季下降的特點(diǎn)。據(jù)水位觀測資料，降雨后一天甚至幾小時后，地下水位即發(fā)生變化，水位上升至最高值時的時間，一般在山區(qū)滯后最大降雨期1030天，其它地區(qū)區(qū)滯后23個月。奧灰水具有集中補(bǔ)給，長年消耗，710年出現(xiàn)一次高水位的特點(diǎn)。從區(qū)域水位變化來看，不同區(qū)的水位變化存在明顯的差異。西部山區(qū)灰?guī)r裸露面積大，直接接受降雨補(bǔ)給，水位高，水位動態(tài)不穩(wěn)定，年變幅大；在礦區(qū)范圍，水位較西部山區(qū)低，受西部地下水側(cè)向補(bǔ)給影響，地下水位動態(tài)相對穩(wěn)定，礦區(qū)徑流區(qū)范圍內(nèi)年變幅值一般為510m（1975年），排泄區(qū)年變幅值小，一般為24m。1.4 其它開采技術(shù)條件：周集井

36、田內(nèi)含煤地層為石炭系本溪組、太原組和二迭系山西組，煤系地層總厚度185220m，平均厚度為190m，共含煤1217層。其中大部分可采煤層有5層，分別為2#煤（大煤）、6#煤（山青煤）、7#煤（小青煤）、8#煤（大青煤）、9#煤（下架煤），局部可采煤層有3層，分別為1#煤（小煤）、3#煤（一座煤）、4#煤（野青煤）。本溪組含煤地層厚度為612m，平均厚度為10m，含一層盡頭煤，煤層厚度小且極不穩(wěn)定為不可采煤層；太原組含煤地層地層厚度為111.77132.57m，平均厚度124m，含煤1012層，煤層總厚度7.33m，含煤系數(shù)為5.91；二迭系山西組含煤地層地層厚度50.4390.62m，平均厚度

37、為66m，含煤25層，煤層總厚度6.23m，含煤系數(shù)9.44。各煤層的基本信息參見表1-4煤層名稱 厚度（m）煤層間距最小最大/平均（m）穩(wěn)定程度煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤種最小最大平均頂板底板小煤（1#）00.96較穩(wěn)定簡單砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖0.611430/24大煤（2#）2.256.15穩(wěn)定較簡單、局部有夾石一層砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖肥焦煤4.012447/35一座（3#）00.96較穩(wěn)定簡單砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖肥煤0.69717/11野青（4#）0.231.00較穩(wěn)定復(fù)雜灰?guī)r砂質(zhì)泥巖肥煤0.702641/35山青（6#）0.591.18較穩(wěn)定簡單、南部有夾石一層灰?guī)r砂質(zhì)泥巖肥煤0.891524/19小青

38、（7#）0.311.55較穩(wěn)定簡單、夾石一層灰?guī)r砂質(zhì)泥巖肥煤0.852230/24大青（8#）0.491.07較穩(wěn)定簡單灰?guī)r細(xì)砂巖肥焦煤0.780.53/2.5下架上（9#）0.712.17較穩(wěn)定復(fù)雜、有夾石12層灰?guī)r砂質(zhì)泥巖肥焦煤1.32表1-4 周集礦井田各煤層基本信息表周集區(qū)瓦斯含量較低， 1972年1982年鑒定平均相對瓦斯涌出量為2.08m3/t，1986年1988年三次鑒定為低沼，但是隨著深度的增加瓦斯的涌出量也在增加。鑒定結(jié)果參見表1-5。周集區(qū)瓦斯鑒定結(jié)果統(tǒng)計表年別絕對涌出量（m3/min）相對涌出量（m3/t）礦井級別CH4CO2CH4CO22007年1.7113.371.4

39、711.49低2008年1.8411.151.478.92低1988年2.5310.792.129.04低2005年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院鑒定為三類、不易自燃，但煤塵爆炸指數(shù)為28.56，煤塵具有爆炸性。 目前，礦井正常涌水量123立方米/小時。但由于其他煤層較薄，9#煤層又接近奧灰水，故此礦的主采煤層為2#煤。2井田境界和儲量2.1 井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確認(rèn)。一般情況下以下列情況為界：1、以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界： 2、以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保安煤柱為界：

40、3、以相鄰礦井井田境界煤柱為界：4、人為的劃分井田境界：北部邊界以-勘探線為界；南至漳河北岸（20500經(jīng)緯線）；西部邊界以煤層露頭分別和孫莊煤礦、上莊煤礦相鄰；西南部以第勘探線及申家莊礦為界；東部以F12，并與三礦馬家荒區(qū)和梧桐莊勘探區(qū)相鄰。東部邊界的南部為F12斷層，北部梧桐莊井田及馬家荒區(qū)相鄰，井田走向長6m ，東西寬約2.8 km.面積為15.05m²2.2 井田儲量 儲量計算基礎(chǔ) （1） 根據(jù)周集礦井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算。 （2） 儲量計算厚度：夾矸厚度不大于0.05m，與煤分層合并計算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層厚度作為

41、儲量計算厚度。 （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)塊段的算術(shù)平均法。 （4）煤層體積質(zhì)量：煤層體積質(zhì)量為1.5t/m安全煤柱留設(shè)原則 （1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。 （2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動角確定工業(yè)場地，村莊煤柱。 （3）斷層煤柱寬度40m，井田境界煤柱寬度50m。 （4）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m，村莊10m，其它15m。 （5）工業(yè)場地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明書中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2.1。 井 型大 型

42、井中型井小 型 井生產(chǎn)能力（萬噸/年）120、150、180、45、60、909、15、21、30占地指標(biāo)（公頃/10萬噸）1.21.51.822.1 礦井的工業(yè)儲量礦井工業(yè)資源儲量按下式計算: Zg=SMd （2.2） 得Zg=8780萬噸式中 Zg礦井工業(yè)資源儲量，Mt； 礦井煤層傾角在721°，平均14°。22.2 礦井的設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量按下式計算： Zs=（Zg-P1） 式中 Zs礦井設(shè)計資源儲量，Mt； P1斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面構(gòu)筑物煤柱等永久煤柱損失量之和，Mt； 按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，由本礦井實際情況取井田境界煤柱為50m，斷

43、層保護(hù)煤柱為40m，則保護(hù)煤柱量如下表2.3所示：表2.3保護(hù)煤柱壓煤量 名稱 面積（） 比重（t/ m3） 煤厚（m） 壓煤量（Mt） 井田境界煤柱 660475 1.54.01397.3斷層F12煤柱130250 78.322.3礦井的可采儲量礦井設(shè)計可采儲量為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲量。各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲量見表223；礦井工業(yè)廣場地保護(hù)煤柱留設(shè)見圖221；工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計計算參數(shù)見表224。表223 礦井可采儲量匯總表開采水平煤層名稱工業(yè)儲量(萬噸)礦井設(shè)計儲量（萬噸）礦井可采儲量（萬噸）永久性煤柱損失設(shè)

44、計儲量設(shè)計煤柱損失可采儲量斷層境界工業(yè)廣場井下巷 道其他2#8780134.8397.38247.9235147無7865.9表224 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計參數(shù)表煤層傾角（°）煤厚（m）（°）（°）（°）（°）埋深（m）144.0158687575470圖2-2-5 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計算圖3礦井的生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度.3.1礦井工業(yè)制度根據(jù)設(shè)計大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實際情況。規(guī)定該設(shè)計礦井年工作日為330天，每日三班工作，每日工作8小時，每日凈提升時間數(shù)為16小時。3.2礦井服務(wù)年限初步設(shè)定該礦井設(shè)計年產(chǎn)量為1.20萬噸據(jù)公式：式中：T礦

45、井服務(wù)年限，年； Z礦井可采儲量，萬噸； A礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；K儲量備用系數(shù)，K=1.31.5，此處取1.4。由此驗算服務(wù)年限如下： T=7865.9/120=86.6年符合要求。4 井田開拓4.1概述4.1.1 開拓方式的選擇本礦井地表雖有起伏，但程度不大，且有大塊平旦地帶，有利于立井開拓；埋藏較深，若用平峒開拓則需下山開采，給采掘、排水、運(yùn)輸?shù)葞聿恍〉穆闊?，工作量大，費(fèi)用高；傾角?。河眯本_拓則工程量大，費(fèi)用高，且不利于“早出煤”的原則。綜上，本礦井采用立井開拓。4.1.2影響立井開拓的主要因素分析影響設(shè)計礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)?/p>

46、板條件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質(zhì)條件對開拓方式的影響最大。4.2 井田開拓4.2.1對井田開拓中若干問題分析4.2.1.1井田開拓方式 由于本井田的埋藏較深，傾斜長度不算太長，固采用立井單水平開拓。并按照工業(yè)廣場少壓煤，至少不壓好煤和井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則確定了主、副井筒位于井田中央。為了避免采用箕斗井通風(fēng)時封閉井塔困難和減少穿越表土層，初期決定開鑿一個風(fēng)井。并采取中央邊界式通風(fēng)，風(fēng)井位于西部邊界處，這樣由于邊界留有邊界煤柱，風(fēng)井就不需要留設(shè)保護(hù)煤柱，減少了煤柱的損失。同時為了減少煤柱損失和保護(hù)大巷維護(hù)條件，把運(yùn)輸大巷設(shè)在煤層底板下30m處，4.

47、2.1.2井硐形式、數(shù)目及其配置.井硐形式選擇由于本礦井得實際條件所以本礦井采用立井開拓方式。立井開拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通風(fēng)有效斷面大，能夠滿足礦井通風(fēng)的需要。井筒數(shù)目因為本礦走向長度大，前面已經(jīng)確定采用立井開拓方式，故前期只需開鑿一對立井井筒和一個風(fēng)井即可。井筒位置選擇根據(jù)井田地形和地質(zhì)條件，從首先滿足一水平的開采，縮短貫通距離，減少井巷工程量考慮，將主、副井筒設(shè)置在井田中央處。該處的地質(zhì)構(gòu)造清楚、簡單、開采條件好,而且方便煤炭的運(yùn)輸。4.2.1.3運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置為了減少煤柱損失和便于維護(hù)巷道，將運(yùn)輸大巷布置在距離煤層30m處的己組煤層底板巖石中。布置巖石大巷時，應(yīng)避

48、免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖石中布置，同時還應(yīng)避開支承壓力的不利影響。4.2.2方案的提出及技術(shù)比較根據(jù)分析，現(xiàn)提出以下幾種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一： 立井二水平開拓，井筒位于井田中央，立井井筒到-475m水平（一水平），然后再打暗斜井到-650m水平（二水平）。方案二：雙立井二水平開拓 ，井筒到一水平，后期再延伸至二水平。 方案三： 立井單水平上下山開拓，井筒到一水平，上下山開采煤層。因為所設(shè)計的周集礦屬于峰峰集團(tuán)，要考慮地底下奧灰水的影響，奧灰水位于九號煤下，據(jù)二號煤大約130多米，如果井筒按照二號方案那樣打造會遇到奧灰水。因此二方案在現(xiàn)實中式不可行的。從以上方案的簡圖可

49、以對方案一和方案三進(jìn)行比較，兩個方案均屬技術(shù)上可行的方案。水平服務(wù)年限也均符合要求，一方案是二水平開采（開拓立井到第一水平，從第一水平延伸暗斜井到第二水平），三方案是立井單水平上下山開拓。從表面上很難看出兩方案的優(yōu)劣，因此兩方案要通過經(jīng)濟(jì)比較才能夠確定其優(yōu)劣。4.2.7方案經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案三經(jīng)濟(jì)比較：表4-1建井工程量項目方案1項目方案3主井井筒/m450+20主井井筒/m450+20初期副井井筒/m450+20副井井筒/m450+20井底車場/m1000井底車場/m1000主 石 門/m190主 石 門/m190運(yùn)輸大巷/m2448運(yùn)輸大巷/m2448項目方案2項目方案3后期主暗斜井/m

50、755.4采區(qū)下山/m755.4副暗斜井/m755.4采區(qū)下山/m755.4井底車場/m300下部車場/m300主 石 門/m174主石門/m0運(yùn)輸大巷/m2448運(yùn)輸大巷/m764表4-2基建工程費(fèi)項目/方案方案1方案3項 目工程量/m單價/元/m費(fèi)用/萬元 項 目工程量/m單價/元/m費(fèi)用/萬元初期主井井筒4708514.3400.17主井井筒4708514.3400.17副井井筒4708514.3400.17副井井筒4708514.3400.17井底車場10002422.6242.26井底車場10002422.6242.26主 石 門1903085.258.62主 石 門1903085.

51、258.62運(yùn)輸大巷24482236.8548.57運(yùn)輸大巷24482236.8548.57 小 計1649.79 小 計1649.79后期項 目工程量/m單價/元/m費(fèi)用/萬元 項 目工程量/m單價/元/m費(fèi)用/萬元主暗斜井755.44814.5363.69采區(qū)下山/m755.44814.5363.69副暗斜井755.44814.5363.69采區(qū)下山/m755.44814.5363.69下部車場3002422.672.67下部車場/m3002422.672.67主 石 門174.23085.253.74主石門/m03085.20運(yùn)輸大巷24482236.8548.57運(yùn)輸大巷/m7642236.8170.83 小 計1533.8 小 計970.88共 計3183.59共 計262067表4-3生產(chǎn)經(jīng)營工程量項目方案1