古交市千峰精煤有限公司礦井初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

古交市千峰精煤有限公司礦井初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGEPAGE6目錄TOC\o"1-3"\h\u23921第一章井田概述和井田地質(zhì)特征 310255第一節(jié)礦區(qū)概述 324644第二節(jié)井田地質(zhì)特征 412134第三節(jié)煤層的埋藏特征 923274第四節(jié)水文地質(zhì) 1119730第二章井田境界與儲(chǔ)量 156702第一節(jié)井田境界 15788第二節(jié)地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算 1726338第三節(jié)可采儲(chǔ)量的計(jì)算 1929283第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力 2213266第一節(jié)礦井工作制度 2227042第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2210250第四章井田開(kāi)拓 228893第一節(jié)井田開(kāi)拓方式的確定 2220623第二節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 2628231第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃 2723751第一節(jié)井筒、石門(mén)與大巷 2717088第二節(jié)井底車(chē)場(chǎng)及硐室 288984第三節(jié)建井工作計(jì)劃 305946第六章采煤方法 3222408第一節(jié)采煤方法的選擇與依據(jù) 3227633第二節(jié)采區(qū)布置 4227754第三節(jié)回采工藝與勞動(dòng)組織 4514546第四節(jié)采區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替 4630979第七章井下運(yùn)輸 4926369第一節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式 491003第二節(jié)礦車(chē) 508877第三節(jié)運(yùn)輸設(shè)備選型 5110069第八章礦井提升與排水 6829259第一節(jié)礦井提升 6821389第二節(jié)礦井排水 7617034第九章礦井通風(fēng)與安全 7929115第一節(jié)風(fēng)量的計(jì)算 794701第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 8332200第三節(jié)計(jì)算負(fù)壓及等積孔 843013第四節(jié)通風(fēng)設(shè)備 852177第五節(jié)安全生產(chǎn)技術(shù)措施 876117第十章技術(shù)經(jīng)濟(jì) 9811234第一節(jié)勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率 9928833第二節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 99

第一章井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)概述一、交通位置古交市千峰精煤有限公司位于古交市東曲街道辦事處馬家灘村一帶。井田地理坐標(biāo)：東經(jīng)112o13′50″112o16′07″,北緯37o35′03″37o50′55″。井田位于古交市東南約11km處，距太（原）--寧（武）公路不到1km，其間有簡(jiǎn)易公路相通，經(jīng)太（原）--寧（武）公路西北可到達(dá)古交市，東南可到達(dá)太原。經(jīng)古交市可通往清徐、交城、婁煩等縣城，本礦有簡(jiǎn)易公路與太原—杜兒坪鐵路專(zhuān)用線相連。交通運(yùn)輸較為便利。交通位置詳見(jiàn)圖1-1-1。二、地形、地勢(shì)及河流（一）地形地貌井田位于呂梁山脈的東側(cè)，屬中山侵蝕地貌，地表切割劇烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜。總的地勢(shì)為南高北低，地形最高點(diǎn)位于井田南部山梁頂，標(biāo)高1510.7m，地形最低點(diǎn)位于井田北邊界溝谷低部，標(biāo)高1115.0m，最大相對(duì)高差386.70m。（二）水系井田位于汾河南岸約6km處，屬黃河流域汾河水系，井田內(nèi)無(wú)常年性河流等地表水體，各溝谷在雨季時(shí)才有微小水流，徑流不久即干。三、氣象及地震本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，四季分明，晝夜溫差大，冬季長(zhǎng)而寒冷，春季干旱多風(fēng),夏季短而炎熱，秋季涼爽多雨。年平均氣溫9－11℃，一般7月份氣溫最高，1月份氣溫最低，歷年最高氣溫37.2℃，最低氣溫－22.4℃。年降水量多集中在7、8、9三個(gè)月，年平均降水量426.1mm，年平均蒸發(fā)量1480.9mm，年平均蒸發(fā)量為降水量的3－4倍，無(wú)霜期一般189天左右，霜凍期為11月至次年3月份,最大凍土深度860mm，最大積雪厚度為0.40m。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)（冬季）和東南風(fēng)（夏季），平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速16m/s，風(fēng)力一般為3-4級(jí)，最大可達(dá)8級(jí)。本區(qū)無(wú)地震史載，根據(jù)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g。第二節(jié)井田地質(zhì)特征一、地層及構(gòu)造1、地層井田位于西山古交國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)西山區(qū)西北部，西銘礦區(qū)西北邊緣，井田地層出露較好，新生界第四系不整合于各時(shí)代基巖之上，出露地層有二疊系上統(tǒng)上石盒子組和下統(tǒng)下石盒子組及山西組?，F(xiàn)根據(jù)地表出露及鉆孔揭露，由老至新現(xiàn)分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）為煤系地層之基底。巖性為灰色～深灰色厚層狀石灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，質(zhì)較硬，性脆，裂隙發(fā)育，并被方解石脈或纖維狀石膏層充填，頂部有鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象。厚度約110m。（2）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合于峰峰組灰?guī)r之上。巖性為灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、1～3層薄層灰?guī)r及煤組成。底部為鋁土巖及山西式鐵礦。地層厚度19.43－32.76m,平均25.80m。（3）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）該組連續(xù)沉積于本溪組地層之上，為一套具明顯沉積旋回的海陸交互相含煤建造，為井田主要含煤地層之一，地層厚度95.00－108.50m，平均102.11m。巖性為黑色炭質(zhì)泥巖、深灰色～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，灰色中～細(xì)粒砂巖，深灰色石灰?guī)r及煤層。3層石灰?guī)r普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，是井田地層對(duì)比的良好標(biāo)志。含煤6層，即6、7、8上、8、9、10號(hào)煤層(線)，其中7、8、9號(hào)煤層全區(qū)穩(wěn)定可采，6、8上、10號(hào)煤為不可采煤層。本組石灰中含海百合莖、長(zhǎng)身貝及蜓科等動(dòng)物化石，泥質(zhì)巖中含植物化石。底部以一層灰色中細(xì)粒砂巖（K1）與本溪組分界。根據(jù)巖性、巖性組合特征，自下而上可分為三段：a.下段（C3t1）K1砂巖底至Ｌ1灰?guī)r底，厚度31.77-53.53m，平均43.84ｍ，為本組主要含煤段。巖性主要由黑色炭質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，灰色細(xì)粒砂巖及煤層(線)組成。所含8、9號(hào)煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，泥質(zhì)巖中含大量的植物化石碎片。底部K1（晉祠砂巖）為灰白色中細(xì)粒砂巖，成分以石英、長(zhǎng)石為主，含黃鐵礦、菱鐵礦結(jié)核，分選性、磨圓度較好，硅質(zhì)膠結(jié)，厚度0.90-2.43m,平均1.81m。b.中段（C3t2）L1石灰?guī)r底至L4石灰?guī)r頂之間的一段地層，厚度17.47-24.00m，平均厚度20.50m。巖性由深灰色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖和3層深灰色海相石灰?guī)r及7號(hào)煤層組成。本段以3層海相石灰?guī)r為主要特征，自下而上分別為L(zhǎng)1灰?guī)r（廟溝灰?guī)r）、K2灰?guī)r（毛兒溝灰?guī)r）和L4灰?guī)r（斜道灰?guī)r），為深灰色微晶或泥晶灰?guī)r，含有海百合莖、長(zhǎng)身貝及蜓科等動(dòng)物化石。本段所含7號(hào)煤層，層位穩(wěn)定，全區(qū)可采。c.上段（C3t3）L4石灰?guī)r頂至K3砂巖底，厚度28.54-39.64m，平均厚度33.97m。巖性由黑色炭質(zhì)泥巖、深灰色粉砂巖和灰色、淺灰色中－細(xì)粒砂巖及不可采的6號(hào)薄煤層組成。（4）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）連續(xù)沉積于太原組之上，為陸相碎屑巖含煤建造，也是井田主要含煤地層之一。巖性主要由深灰～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖間夾灰色中細(xì)砂巖及4層煤層(線)：01、02、03、1、2、3、4號(hào)煤層(線)。其中2、4號(hào)煤層為可采煤層，其余為不可采煤層。本組泥質(zhì)巖中富含植物化石。底部K3為灰色中粒砂巖，成份以石英長(zhǎng)石為主，分選性、磨圓度較差，具斜層理，厚度1.80-11.80m，平均6.58m。本組厚54.07-75.69m，平均64.18m。（5）二疊系下統(tǒng)石盒子組（P1x）連續(xù)沉積于山西組之上，為一套陸相沉積。厚度86.44-102.75m，平均92.47m；根據(jù)巖性、巖相特征可分為上、下兩段。井田內(nèi)大面積出露。下段（P1x1）：自K4砂巖底至K5砂巖底，厚度31.02-38.05m，平均厚度34.02m，巖性為灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及3-4層細(xì)-粗粒砂巖，含1－2層不穩(wěn)定煤線。底部K4為淺灰白色中粗粒砂巖，成分以石英、長(zhǎng)石為主，分選性、磨圓度中等，鈣質(zhì)膠結(jié)，斜層理發(fā)育，厚度1.56-14.85m，平均5.05m。上段（P1x2）：自K5砂巖底至K6砂巖底，厚度48.39-69.75m，平均55.52m，巖性為黃綠色、灰綠色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及中細(xì)粒砂巖，局部夾粗粒砂巖。底部K5為淺灰色、灰綠色中粒長(zhǎng)石石英砂巖，分選性較差，夾炭質(zhì)包裹體，泥質(zhì)膠結(jié)，厚度1.35-6.67m，平均4.84m。（6）二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）連續(xù)沉積于下伏地層之上，為一套陸相沉積，本組地層中北部、北東部風(fēng)化被剝蝕，井田內(nèi)殘留其下段的一部分，最大殘留厚度310m左右。巖性為黃綠色、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層，間夾中粒砂巖，頂部為細(xì)砂巖且以黃綠色為主。底部K6為黃綠色中粒砂巖，成分以長(zhǎng)石、石英為主，具斜層理，厚度4.00-9.60m。（7）第四系中上更新統(tǒng)（Q2+3）井田內(nèi)第四系中上更新統(tǒng)地層厚度0-15m，上部為上更新統(tǒng)黃土，巖性為灰黃色亞砂土，垂直節(jié)理發(fā)育，底部有鈣質(zhì)結(jié)核。下部為中更新統(tǒng)黃土，巖性為淡紅色亞粘土、砂質(zhì)粘土，中下段含鈣質(zhì)結(jié)核，底部常有半膠結(jié)狀砂礫層。2、構(gòu)造本井田位于西山煤田西銘礦區(qū)馬蘭向斜的東翼，受新華夏構(gòu)造體系的控制，總體為一走向NW，傾向SW的單斜構(gòu)造，地層傾角2－6°。井田內(nèi)地表出露及井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)5條正斷層，6個(gè)陷落柱，敘述如下：（1）斷層a、F1斷層：位于井田北中部，走向NE，傾向SE，傾角65°，落差10m，正斷層。井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度1025m，地表出露，并且2、4號(hào)煤層井下開(kāi)采揭露。b、F2斷層：位于井田北中部，F(xiàn)1斷層南側(cè)與F1并列，走向NE，呈弧形展布，傾向NW，傾角63°，落差24m，正斷層。貫穿全井田，地表出露，2、4號(hào)煤層井下開(kāi)采揭露。c、F3斷層：位于井田中部，走向NE，傾向SE，傾角65°，落差2m，正斷層。井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約250m，2、4號(hào)煤層井下開(kāi)采揭露。d、F4斷層：位于井田中部，走向NE，傾向SE，傾角68°，落差36-45m，正斷層。貫穿全井田，地表出露，2、4號(hào)煤層井下開(kāi)采揭露。e、F5斷層位于井田南部，為2號(hào)煤層開(kāi)采揭露，走向NE，傾向SE，傾角70°，落差3-10m，貫穿井田。各斷層特征見(jiàn)表2-1-1。表1-2-1斷層特征表斷層位置走向傾向傾角（°）落差（m）延伸長(zhǎng)度（m）控制性質(zhì)F1北中部NESE65101025開(kāi)采揭露正斷層F2北中部NENW6324貫穿井田開(kāi)采揭露正斷層F3中部NESE652250開(kāi)采揭露正斷層F4中部NESE6836-45貫穿井田開(kāi)采揭露正斷層F5南部NESE703-10貫穿井田開(kāi)采揭露正斷層（2）陷落柱井田內(nèi)2、4號(hào)煤層井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)6個(gè)陷落柱，開(kāi)采2號(hào)煤層時(shí)揭露，呈圓狀、橢圓狀。直徑大約為20-50m，規(guī)模較小，主要分布在井田中部，最大的位于井田東南部。陷落柱特征見(jiàn)表2-1-2。表1-2-2陷落柱特征表陷落柱位置短軸(m)長(zhǎng)軸（m）夾角控制X1F1斷層北303546采掘X2F2斷層南253560采掘X3中部253546采掘X4中部203046采掘X5中部253555采掘X6東南部404546采掘（3）巖漿巖井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。地質(zhì)構(gòu)造詳見(jiàn)圖2-1-1。綜上所述，總體上井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜類(lèi)型屬簡(jiǎn)單。 第三節(jié)煤層的埋藏特征(一)煤層井田內(nèi)可采煤層為2、4、7、8、9號(hào)煤層，各煤層特征如下：1.2號(hào)煤層位于山西組中部，上距K4砂巖底22m，煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為中砂巖、泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖。該煤層井田內(nèi)現(xiàn)已經(jīng)采空。2.4號(hào)煤層位于山西組下部，上距2號(hào)煤層9.75-19.65m，平均13.91m，煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含0-1層夾矸，局部含2層夾矸，夾矸厚度0.11-0.75m，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖、粗砂巖或細(xì)砂巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為中砂巖、細(xì)砂巖。井田北部采空。3.7號(hào)煤層位于太原組上部，L4灰?guī)r之下，上距4號(hào)煤層40.31-55.43m，平均47.90m，煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，煤層頂板為L(zhǎng)4石灰?guī)r，局部為粗砂巖；底板為泥巖。井田北部基本被采空。4.8號(hào)煤層位于太原組中部，L1灰?guī)r之下，上距7號(hào)煤層18.30-23.00m，平均20.54m，煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含1層夾矸，局部2層夾矸，夾矸厚度0.05-0.40m，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為石灰?guī)r；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖及粉、細(xì)砂巖。5.9號(hào)煤層位于太原組中下部，上距8號(hào)煤層1.43-5.18m，平均3.25m，煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-1層夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖及中砂巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖。表2-1-3可采煤層特征地層單位煤層編號(hào)煤層厚度最?。畲笃骄簩娱g距最小-最大平均結(jié)構(gòu)（夾矸）穩(wěn)定性可采性頂板巖性底板巖性山西組P1s20.97-2.101.72簡(jiǎn)單（0）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖中砂巖、泥巖泥巖粉細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖9.75-19.6513.9140.75-3.652.46簡(jiǎn)單（0-1）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖粗砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖粗砂巖細(xì)砂巖40.31-55.4347.90太原組C3t70.80-1.130.96簡(jiǎn)單（0）穩(wěn)定全區(qū)可采石灰?guī)r泥巖18.30-23.0020.5482.65-3.703.19簡(jiǎn)單（0-2）穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖砂質(zhì)泥巖灰?guī)r砂質(zhì)泥巖粗、細(xì)砂巖1.43-5.183.2592.05-4.243.08簡(jiǎn)單（0-1）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖泥巖中砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖（二）煤質(zhì)1、物理性質(zhì)和煤巖特征1.物理性質(zhì)各煤層均為黑色，條痕為褐黑色，瀝青－玻璃光澤。斷口呈貝殼狀或參差狀，有一定的韌性，硬度一般為2－3°，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。2.煤巖特征2、4號(hào)層煤的宏觀煤巖特征相近，宏觀煤巖類(lèi)型為暗淡型，主要為暗煤，局部見(jiàn)有絲炭。7、8、9號(hào)煤宏觀煤巖類(lèi)型主要為光亮型和半光亮型，少量為半暗型。煤層主要為線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有時(shí)也可見(jiàn)均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。煤層顯微煤巖組分以有機(jī)組分為主，無(wú)機(jī)組分次之。其中有機(jī)組分中又以鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組為主，半鏡質(zhì)組和穩(wěn)定組次之；無(wú)機(jī)組分中主要為粘土類(lèi)，同時(shí)含有少量硫化物和碳酸鹽類(lèi)。第四節(jié)水文地質(zhì)1、地表水井田位于汾河西南約6km處，井田內(nèi)無(wú)常年性河流等地表水體，各溝谷在雨季時(shí)才有水流排泄，屬汾河水系。2、含水層據(jù)西銘東曲精查勘探資料，本區(qū)可劃分出以下含水層組：奧陶系峰峰組灰?guī)r、太原組石灰?guī)r、山西組砂巖、石盒子組砂巖，分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組含水性以石灰?guī)r為主，含水性與含水層埋藏深度有密切關(guān)系，埋藏愈淺，裂隙巖溶愈發(fā)育，含水也愈豐富，反之含水愈少。據(jù)現(xiàn)有資料埋深超過(guò)200m含水性就很差。據(jù)山西煤田水文地質(zhì)勘探229隊(duì)于2001年在西山煤田進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的資料，鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量1.479－4.07L/s.m，滲透系數(shù)5.40－15.56m/d，該含水層富水性強(qiáng)。本次施工的水文孔ZK1-1抽水前后靜止水位觀測(cè)記錄顯示，奧灰水位標(biāo)高為835.92m，據(jù)此，推測(cè)井田內(nèi)奧灰水位為835-837m。水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·SO4－Na·Mg及HCO3·CL-Na·Mg型，礦化度為280--852mg/l,硬度為12.41－37.53德國(guó)度，為微硬－極硬的淡水。（2）石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組該裂隙巖溶含水層組由L1、K2、L4三層灰?guī)r組成，井田內(nèi)無(wú)出露，大部埋藏較深，裂隙、巖溶均不發(fā)育，透水性及含水性亦差，鉆孔鉆進(jìn)時(shí)，水位及消耗量無(wú)變化或略有變化。ZK1-1水文孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為0.0018－0.12L/s·m,滲透系數(shù)為0.661m/d,水位標(biāo)高1094.86m，含水層富水性弱-中等。水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·SO4－Ca·Mg型，礦化度為376－538mg/l，硬度1.7－20.35德國(guó)度，為極軟－硬的淡水。（3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組該含水層組主要為K3砂巖和2、4號(hào)煤層間砂巖，僅在井田北部溝谷中出露，大多埋藏較深，含水性差。據(jù)ZK1-1水文孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為0.042L/s·m，滲透系數(shù)為0.052m/d，水位標(biāo)高為1151.76m，含水層富水性弱。水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·SO4－Na·Mg及HCO3·Cl－Na·Mg型，礦化度397～473mg/l,硬度0.73～6.97德國(guó)度，為極軟－軟的淡水。（4）二疊系上下石盒子組砂巖裂隙含水層組該含水層組為厚層狀中、粗砂巖，井田內(nèi)出露較多，但由于其分布位置較高，又多被溝壑所切割，一般含水性差，鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為0.042L/s·m,滲透系數(shù)為0.0526m/d，水位標(biāo)高1151.76m，含水層富水性弱。水質(zhì)類(lèi)型為HCO3·SO4（Cl）－Ca·Na型水，礦化度295mg/l，硬度8.86德國(guó)度，為微硬的淡水。3、隔水層（1）本溪組隔水層太原組9號(hào)煤層底至本溪組底部主要由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，夾不穩(wěn)定的薄煤線、薄層石灰?guī)r等，平均厚68m，系奧陶系中統(tǒng)巖溶水與太原組煤層及石灰?guī)r裂隙巖溶水間的良好隔水層。（2）石炭系太原組和二疊系山西組層間隔水層本隔水層由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土質(zhì)泥巖及煤層等組成。分布于各層石灰?guī)r和各層砂巖含水層之間，起著層間隔水作用。4、地下水的補(bǔ)、徑、排井田內(nèi)奧陶系灰?guī)r無(wú)出露，屬晉祠泉域的徑流區(qū)，其巖溶水補(bǔ)給來(lái)源主要為區(qū)域出露部分接受大氣降水和河流滲漏補(bǔ)給，在井田內(nèi)由北西向東南方向徑流，最終排向晉祠泉。井田內(nèi)含煤地層及其上碎屑巖裂隙及碎屑巖夾灰?guī)r溶隙含水層補(bǔ)給主要巖層出露區(qū)接受大氣降水，除太原組井田內(nèi)未見(jiàn)出露外，山西組以上地層均有出露。含水層接受大氣降水補(bǔ)給后，隨地層傾向變化順層徑流。該組含水層的排泄方式為主要下降泉、礦井排水和民用開(kāi)采等。5、礦井充水因素分析（1）地表水體對(duì)礦井開(kāi)采的影響井田溝谷發(fā)育，無(wú)常年性水體，溝谷中僅在雨季匯聚地表水有短暫徑流，其對(duì)礦井開(kāi)采的影響主要是沿采動(dòng)裂隙滲入礦井工作面，使雨季礦井涌水量增大。如若地表裂隙及時(shí)填埋處理，即地表水對(duì)礦井開(kāi)采影響較小或無(wú)影響。副井口位于半山腰，遠(yuǎn)離深溝。工業(yè)廣場(chǎng)（主井、風(fēng)井）歷年來(lái)最高洪水位標(biāo)高為1187m，主井、風(fēng)井井口標(biāo)高分別為1198m、1219m，井口標(biāo)高高于洪水位標(biāo)高。礦井各井口不受洪水影響。（2）構(gòu)造對(duì)礦井充水作用和影響井田內(nèi)發(fā)育有5條斷層，6個(gè)陷落柱，斷層走向多為NE，落差2-45m，其中3條貫穿井田，2條井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度分別250m、1025m。斷層均為井下開(kāi)掘揭露，斷層、陷落柱均無(wú)水。從采掘揭露現(xiàn)有情況看，斷層和陷落柱對(duì)礦井充水影響較小。（3）采（古）空區(qū)積水及其對(duì)礦井充水的影響井田內(nèi)采（古）空區(qū)積水井田內(nèi)無(wú)古空區(qū)。井田內(nèi)2號(hào)煤層已大部采空，4號(hào)煤層中部以北也大部被采空，7、8、9煤層北部均有老采空區(qū)。上下重疊的采空區(qū)積水一般沿導(dǎo)水裂隙滲入下層采空區(qū)。經(jīng)調(diào)查，2號(hào)煤層在井田南部采空區(qū)有1處積水，4號(hào)煤層在井田中部采空區(qū)有4處積水，7號(hào)煤層在井田北部有1處積水，9號(hào)煤層有3處積水。根據(jù)以上結(jié)果，開(kāi)采時(shí)必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原則。排除積水后方可進(jìn)行采掘活動(dòng)，嚴(yán)禁頂水作業(yè)。井田煤層埋藏較淺，有溝通地表水威脅，開(kāi)采時(shí)應(yīng)加強(qiáng)地表巡視，雨季必要時(shí)硬化溝谷。(4)奧灰水井田奧灰水水位標(biāo)高為835-837m，低于井田內(nèi)9號(hào)煤層底板標(biāo)高(930m)，奧灰水對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。(5)水害防治措施綜上所述，礦井水害主為井田內(nèi)采空區(qū)積水和邊界外老小窯采空區(qū)（破壞區(qū)）積水，可采煤層上層煤采空區(qū)積水對(duì)下層煤層開(kāi)采有較大影響，井田東、北邊界外的老小窯采空區(qū)積水對(duì)井田內(nèi)煤層開(kāi)采威脅較大。另外，未來(lái)開(kāi)采7、8、9號(hào)煤層時(shí)，礦井涌水量會(huì)有所增大。經(jīng)調(diào)查，該礦（各整合礦井）歷年井下開(kāi)采過(guò)程中未發(fā)生過(guò)水害事故。根據(jù)上述水害分析，建議礦方今后采取以下水害防治措施：a每年汛期前要將井筒周?chē)膶?dǎo)水溝渠挖好疏通，并由專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理。b要經(jīng)常對(duì)地表進(jìn)行踏勘，發(fā)現(xiàn)裂隙或塌陷，要及時(shí)將其填實(shí)。c堅(jiān)持經(jīng)常井下涌水觀察和涌水量記錄，做好常規(guī)礦井水文地質(zhì)工作。d對(duì)有潛在危險(xiǎn)的地段，特別是鄰近斷層及陷落時(shí)，要嚴(yán)格堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則。e開(kāi)采各煤層時(shí)，必須先行排除上方采空區(qū)積水；采至井田邊界處時(shí)，要先探后掘，做好老小窯采空區(qū)突水防備工作；臨近斷層時(shí)，要做好超先探放水工作，疏排斷層水，或留足隔水煤柱。6、礦井水文地質(zhì)類(lèi)型井田各煤層采空區(qū)存有積水，各煤層導(dǎo)水裂隙帶高度均達(dá)到上層煤層底板，上層煤層采空區(qū)積水對(duì)下層煤層存在透水威脅，并且井田內(nèi)有斷層和陷落柱存在，給礦井水害防治工作帶來(lái)一定困難。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為中等。7、礦井涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，2號(hào)單一煤層生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到1.2Mt/a時(shí)，礦井正常涌水量為720m3/d，最大涌水量為1440m3/d；4號(hào)單一煤層生產(chǎn)能力擴(kuò)大為1.2Mt/a時(shí)，正常涌水量為133.33m3/d，最大涌水量為200m3/d；7、8、9號(hào)煤層生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大為1.2Mt/a時(shí)，礦井正常涌水量為80m3/d,最大涌水量為160m3/d。本次設(shè)計(jì)后，在2、7號(hào)煤中同時(shí)各布置一個(gè)綜采工作面，兩個(gè)面年產(chǎn)原煤1.2Mt，根據(jù)以上地質(zhì)報(bào)告對(duì)涌水量的預(yù)測(cè)，考慮黃泥灌漿析出水量，取正常涌水量50m3/h，最大涌水量可考慮取70m3/h。本次預(yù)計(jì)的礦井正常涌水量，未考慮斷層或陷落柱的影響，也不包括老窯的突水量。建設(shè)單位在大巷或工作面推進(jìn)至此處時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。第二章井田境界與儲(chǔ)量第一節(jié)井田境界一、井田境界2009年11月27日山西省國(guó)土資源廳為該礦頒發(fā)了證號(hào)為C14000020091112204591號(hào)《采礦許可證》，批準(zhǔn)開(kāi)采2-9號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模120萬(wàn)t/a，井田面積由下列12個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定：表3-1-1井田范圍坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)編號(hào)54年北京坐標(biāo)系坐標(biāo)編號(hào)80年北京坐標(biāo)系XYXY14195935.0019608325.0014195886.8219608254.9924196010.0019609120.0024195961.8319609049.9934195980.0019609180.0034195931.8319609109.9944196275.0019609700.0044196226.8319609629.9954195885.0019610000.0054195836.8319609930.0064195194.0019610463.0064195145.8319610393.0074194130.0019611185.0074194081.8419611115.0184192140.0019612130.0084192091.8419612060.0294191500.0019611300.0094191451.8319611230.03104193100.0019610030.00104193051.8319609960.01114194160.0019609180.00114194111.8219609110.00124195286.0019608677.00124195237.8219608607.00井田呈不規(guī)則多邊形，南北長(zhǎng)4.775km,東西寬3.8050km，井田面積7.1438km2。該井田北與山西華潤(rùn)聯(lián)盛新桃園煤業(yè)有限公司相鄰，西與西山煤電公司東曲礦相鄰，東與古交市河南石鑫聯(lián)營(yíng)煤礦、南（及西南、東南）與西山煤電公司西銘礦相鄰。插圖：井田四鄰關(guān)系示意圖3-1-1。第二節(jié)地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算礦井地質(zhì)資源量1、礦井地質(zhì)資源量估算范圍及工業(yè)指標(biāo)（1）估算范圍該礦批準(zhǔn)開(kāi)采2-9號(hào)煤層，井田內(nèi)可采煤層為2、4、7、8、9號(hào)煤層。本次資源/儲(chǔ)量估算的煤層為2、4、7、8、9號(hào)煤層，估算面積為井田邊界圈定的范圍減去采空區(qū)、斷層帶面積。（2）工業(yè)指標(biāo)井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層傾角小于25°，2號(hào)煤層以焦煤、貧瘦煤為主，屬煉焦用煤；4號(hào)煤層為瘦煤，屬煉焦用煤；7號(hào)煤層以貧瘦煤為主，局部為貧煤，亦屬煉焦用煤；8、9號(hào)煤層以貧煤為主，局部為貧瘦煤，屬動(dòng)力用煤。按照中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215－2002）中有關(guān)規(guī)定，確定資源/儲(chǔ)量估算各工業(yè)指標(biāo)如下：2、4、7、8號(hào)煤層最低可采厚度0.70m，8、9號(hào)煤層最低可采厚度0.80m，最高灰分40%，最高硫分3%。8、9號(hào)煤層最低發(fā)熱量（Qnet.d）17.0MJ/kg。2、估算方法本井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層傾角小于15°。按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215—2002）標(biāo)準(zhǔn)，資源/儲(chǔ)量估算采用水平投影地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算。資源儲(chǔ)量估算公式為：Q=S·M·D/10其中：Q——資源儲(chǔ)量（萬(wàn)t）S——塊段水平投影面積[k(m)2]M——煤層平均偽厚度（m）D——煤層視密度（t/m3）4、礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果經(jīng)估算，截止2010年6月31日，井田內(nèi)2、4、7、8、9號(hào)煤層保有資源/儲(chǔ)量8078萬(wàn)t，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）4021萬(wàn)t，占總量的50%，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）2996萬(wàn)t，111b+122b占總量的87%，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）1061萬(wàn)t。其中，焦煤485萬(wàn)t,貧瘦煤3316萬(wàn)t,瘦煤1277萬(wàn)t，貧煤3000萬(wàn)t。各煤層資源/儲(chǔ)量情況詳見(jiàn)表3-1-2。表3-1-2資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果匯總表煤層煤類(lèi)保有資源/儲(chǔ)量(Mt)111b

總量%111b+122b

總量

%備注111b122b333111b+122b總量2JM1.043.811.044.85蹬空3.18MtPS35.80.213.583.79小計(jì)4.624.024.628.6453534SM9.860.772.1410.6312.7777837PS（PM)4.652.990.687.648.3256928PS7.314.360.6811.6712.35PM3.218.291.2011.5012.70小計(jì)10.5212.651.8823.1725.0542929PS5.852.190.668.048.70PM4.7111.361.2316.0717.30小計(jì)10.5613.551.8924.1126.004193合計(jì)JM1.0403.811.044.85PS21.399.542.2330.9333.16SM9.860.772.1410.6312.77PM7.9219.652.4327.5730.00總計(jì)40.2129.9610.6170.1780.785087第三節(jié)可采儲(chǔ)量的計(jì)算1、安全煤柱的計(jì)算和留設(shè)礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。村莊及其它地面建構(gòu)筑物按三級(jí)保護(hù)煤柱計(jì)算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律，留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度后，按下列原則留設(shè)：（1）表土移動(dòng)角：φ＝45°（2）下山移動(dòng)角：β＝72°-0.5α（α為煤層傾角）（3）上山移動(dòng)角：γ＝72°（4）走向移動(dòng)角：δ＝72°井田內(nèi)分布的村莊煤柱按輔助水平120m和主水平150m留設(shè)。采空區(qū)、斷層、陷落柱防水保護(hù)煤柱留設(shè)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》附錄三中的防隔水煤（巖）柱的尺寸要求計(jì)算公式≥20m=0.5×5×1.3×（3×2.93/1.2）1/2=8.80m式中：L=煤柱留設(shè)的寬度，m；K――安全系數(shù)，一般取2～5；M――煤層采高，1.3m；P――水頭壓力，MPa；Kp――煤的抗拉強(qiáng)度，MPa。設(shè)計(jì)采空區(qū)和斷層、陷落柱防水保護(hù)煤柱按20-30m留設(shè)，滿足計(jì)算要求。井下大巷(按9號(hào)煤計(jì)算)保護(hù)煤柱留設(shè)按如下公式計(jì)算：S=2S1+2a式中：a――受護(hù)巷道寬度的一半，取2.25m；S1――斜井保護(hù)煤柱的水平寬度（m），可按下式計(jì)算：==22.84m。H――巷道的最大垂深，取240m；M――煤厚，9號(hào)煤層厚度取3.08m；f――煤的強(qiáng)度系數(shù)，；RC――煤的單向抗壓強(qiáng)度，取40MPa。因此，巷道兩側(cè)在9號(hào)煤層保護(hù)煤柱寬度為：S=2S1+2a=2×22.84+2×2.25=50.18m，取51m。井下大巷實(shí)際單側(cè)煤柱均按30m留設(shè)，滿足計(jì)算要求。其他保護(hù)煤柱留設(shè)參數(shù)如下：井田境界20m，開(kāi)拓大巷兩側(cè)各留設(shè)30m。2、礦井工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（1）礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝111b+122b+2M11+2M22+333kk——可信度系數(shù)，取0.8經(jīng)計(jì)算，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為78.65Mt，其中2號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為7.84Mt；4號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為12.34Mt；7號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為8.18Mt；8號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為24.67Mt；9號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為25.62Mt。礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量見(jiàn)表3-1-3：表3-1-3礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表單位：Mt煤層編號(hào)地質(zhì)資源儲(chǔ)量工業(yè)資源/儲(chǔ)量111b122b333k小計(jì)28.644.624.02×0.87.84412.779.860.772.14×0.812.3478.324.652.990.68×0.88.18825.0510.5212.651.88×0.824.67926.0010.5613.551.89×0.825.62合計(jì)80.78=SUM(ABOVE)40.21=SUM(ABOVE)29.968.4878.65（2）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量計(jì)算方法：礦井工業(yè)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、斷層和陷落柱、村莊等留設(shè)保安煤柱的損失。井田境界煤柱按20m寬留設(shè)；采空區(qū)煤柱按30m寬留設(shè)；斷層和陷落柱煤柱按20~60m寬留設(shè)；淺部的村莊煤柱按120m寬留設(shè)，深部的村莊煤柱按150m寬留設(shè)。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為56.37Mt，其中2號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為1.45Mt；4號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為8.25Mt；7號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為6.45Mt；8號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為19.74Mt；9號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為20.48Mt。礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量見(jiàn)表3-1-4。表3-1-4礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表單位：Mt煤層編號(hào)工業(yè)資源/儲(chǔ)量永久煤柱損失設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量井田境界斷層陷落柱采空區(qū)小計(jì)27.840.580.500.173.795.042.80412.340.830.790.262.214.098.2578.180.320.280.900.232.916.45824.671.081.020.352.484.9319.74925.621.040.980.342.785.1420.48合計(jì)78.65=SUM(ABOVE)22.11=SUM(ABOVE)57.72（3）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：ZK=（ZS-P）·C式中：ZK――礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，Mt；ZS――礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，Mt；P――開(kāi)采煤柱損失，Mt；C——采區(qū)回采率，2、4、8、9號(hào)煤層為中厚煤層，采區(qū)回采率取80％；7號(hào)煤為厚煤層，采區(qū)回采率取85%。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為41.36Mt，其中2號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為1.15Mt；4號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為5.74Mt；7號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為4.68Mt；8號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為14.56Mt；9號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為15.23Mt。礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量見(jiàn)表3-1-5。表3-1-5礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量匯總表單位：Mt煤層礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量永久安全煤柱損失采區(qū)回采率礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量備注工業(yè)場(chǎng)地井筒大巷合計(jì)22.800.160.080.401.360.801.15輔助水平48.250.230.150.701.080.805.74輔助水平76.450.110.600.230.940.854.68主水平819.740.370.220.951.540.8014.56主水平920.480.350.190.901.440.8015.23主水平合計(jì)=SUM(ABOVE)57.72=SUM(ABOVE)41.36第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié)礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，井下每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，地面每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每日凈提升時(shí)間16h。第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限根據(jù)《晉煤重組辦發(fā)【2009】79號(hào)關(guān)于太原市古交煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)》批準(zhǔn)古交市千峰精煤有限公司兼并重組后礦井生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。礦井屬低瓦斯礦井，只要加強(qiáng)通風(fēng)安全管理，對(duì)礦井生產(chǎn)影響不大。三、礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算：式中：T――礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限a；Zk――礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；A――礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1.2Mt/a；K――儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：T＝41.36/（1.4×1.2）=24.6a則礦井的總服務(wù)年限為24.6a。井田開(kāi)拓第一節(jié)井田開(kāi)拓方式的確定一、影響井田開(kāi)拓開(kāi)采的主要因素本礦為擴(kuò)建項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)采建設(shè)，地面設(shè)施完善，運(yùn)輸條件成熟，對(duì)此類(lèi)礦井影響井田開(kāi)拓的因素主要有如下幾條：1、開(kāi)拓、開(kāi)采因素該礦為擴(kuò)建項(xiàng)目，井田面積較大，資源量豐富，生產(chǎn)能力大，首先應(yīng)考慮礦井現(xiàn)有工程的合理性，其次結(jié)合有利于井田全局開(kāi)發(fā)的原則。2、地形因素及煤層埋深因素井田位于呂梁山脈的東側(cè)，屬中低山侵蝕地貌，地表切割劇烈，溝谷縱橫，地形復(fù)雜?？偟牡貏?shì)為南高北低，地形最高點(diǎn)位于井田南部山梁頂，標(biāo)高1510.7m，地形最低點(diǎn)位于井田北邊界溝谷低部，標(biāo)高1115.0m，最大相對(duì)高差386.70m。井田內(nèi)煤層北部埋藏較淺，南部逐漸變深。3、老窯采空區(qū)因素井田內(nèi)整合的礦井，在井田內(nèi)已進(jìn)行過(guò)開(kāi)采，2、4號(hào)煤已大面積采空，7、8、9號(hào)煤采空區(qū)均分布在井田西北部。采空區(qū)分布較為規(guī)整，對(duì)開(kāi)拓影響較小。4、本井田位于西山煤田西銘礦區(qū)馬蘭向斜的東翼，受新華夏構(gòu)造體系的控制，總體為一走向NW，傾向SW的單斜構(gòu)造，地層傾角2－6°。井田內(nèi)地表出露及井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)5條正斷層，6個(gè)陷落柱，斷層將井田自然分割成三個(gè)塊段?？偟膩?lái)說(shuō)井田構(gòu)造較簡(jiǎn)單，對(duì)礦井開(kāi)拓開(kāi)采有一定影響。5、井田內(nèi)煤層均為低瓦斯，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，各煤層除9號(hào)煤不易自燃外其余均屬自燃煤層。煤層條件和開(kāi)采技術(shù)條件較好，適合于機(jī)械化開(kāi)采。6、井田奧灰水水位標(biāo)高為835-837m，低于井田內(nèi)9號(hào)煤層底板標(biāo)高(930m)，奧灰水對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。7、2號(hào)煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m；4號(hào)煤層上距2號(hào)煤層9.75-19.65m，平均13.91m，煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m；7號(hào)煤層上距4號(hào)煤層40.31-55.43m，平均47.90m，煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m；8號(hào)煤層上距7號(hào)煤層18.30-23.00m，平均20.54m，煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m；9號(hào)煤層上距8號(hào)煤層1.43-5.18m，平均3.25m，煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m。各煤層厚度變化不大，太原組的2、4號(hào)煤間距較近，山西組的7、8、9號(hào)煤間距較近，4號(hào)與7號(hào)間距較大，井田開(kāi)拓可利用此特點(diǎn)進(jìn)行水平劃分。二、礦井工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇古交市千峰精煤有限公司是由原古交市千峰精煤有限公司、古交市梅園煤礦、古交半溝煤礦有限公司、古交市神堂巖利民煤礦和古交胡家溝煤礦五個(gè)煤礦兼并重組整合而成。新礦井設(shè)計(jì)保留生產(chǎn)主體為原古交市千峰精煤有限公司，其余四座礦井均已關(guān)閉。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的踏勘，結(jié)合井下煤層賦存狀況，設(shè)計(jì)決定利用原古交市千峰精煤有限公司主井場(chǎng)地作為整合后礦井的主工業(yè)場(chǎng)地，利用原古交市千峰精煤有限公司副井場(chǎng)地及原古交半溝煤礦有限公司工業(yè)場(chǎng)地共同作為整合后礦井輔助工業(yè)場(chǎng)地。充分利用現(xiàn)有場(chǎng)地條件，節(jié)省礦井投資，為早日投產(chǎn)見(jiàn)效創(chuàng)造條件。三、井田開(kāi)拓方式的選定（一）開(kāi)拓方式選擇原則1、認(rèn)真貫徹執(zhí)行煤礦開(kāi)采的有關(guān)方針、政策、法規(guī)、規(guī)范，以礦井資源開(kāi)采條件為基礎(chǔ)，合理開(kāi)采。2、合理利用礦井現(xiàn)有的井巷工程和地面場(chǎng)地設(shè)施，減少擴(kuò)建投資。3、采用先進(jìn)的采煤方法，提高資源回收率。4、保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。5、以人為本、依靠科技進(jìn)步、提高機(jī)械化水平、簡(jiǎn)化開(kāi)拓系統(tǒng)。6、礦井的初期巷道布置及采區(qū)位置避開(kāi)采空區(qū)和村莊。（二）開(kāi)拓現(xiàn)狀在選定的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置有原千峰主斜井、副斜井、關(guān)閉斜井，原半溝主斜井、副斜井共五條井筒。（三）開(kāi)采方式方案比選1、開(kāi)拓方案原千峰礦主斜井、副斜井、關(guān)閉斜井三條井筒傾角適宜，維護(hù)良好，主斜井地面配套設(shè)施齊全，副斜井井口場(chǎng)地開(kāi)闊，經(jīng)調(diào)整后均能滿足整合后礦井提升要求，且改造工程量小。井筒方位對(duì)井田開(kāi)拓比較合理。而原半溝礦井筒方位及井下巷道無(wú)法布置。根據(jù)現(xiàn)有井筒布置及位置情況，本著充分利用現(xiàn)有工程的原則，確定利用原千峰主斜井作為設(shè)計(jì)后主斜井，利用原千峰關(guān)閉斜井作為設(shè)計(jì)后副斜井，利用原千峰副斜井作為設(shè)計(jì)后行人斜井。對(duì)原半溝煤礦井筒予以關(guān)閉。利用原神堂巖利民煤礦工業(yè)場(chǎng)地新鑿一回風(fēng)立井作為礦井回風(fēng)井。2、井下開(kāi)拓部署比選整個(gè)井田形狀較為規(guī)則，略成矩形，西北到東南方向較長(zhǎng)，中部稍寬，由井田內(nèi)三條較大斷層劃分，可分為西北、中部、東南三個(gè)塊段，西北塊段在各層煤中均分布有采空區(qū)，中部塊段略成方形，2、4號(hào)煤已采空，7、8、9號(hào)煤尚未采動(dòng)，東南部塊段除2號(hào)煤大部采空外，其余煤層未有開(kāi)采活動(dòng)。千峰礦井下現(xiàn)有巷道沿井田中部布置，大巷兩翼寬約800m，東南部塊段布置一組上下山巷道，布置走向長(zhǎng)壁工作面條帶式開(kāi)采。根據(jù)井田面積及形狀，結(jié)合現(xiàn)有巷道布置，設(shè)計(jì)認(rèn)為利用現(xiàn)有巷道進(jìn)行井田開(kāi)拓部署的方案優(yōu)勢(shì)明顯，不再進(jìn)行方案比選。井下開(kāi)拓部署敘述如下：全井田布置1個(gè)主水平和1個(gè)輔助水平。主水平標(biāo)高+1040m，聯(lián)合開(kāi)采7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤層，輔助水平標(biāo)高+1115m，聯(lián)合開(kāi)采2號(hào)、4號(hào)煤層。自主斜井井底煤倉(cāng)處沿9號(hào)煤層底板東南、西北和布置1條主水平膠帶大巷，東北、西南向布置1條膠帶上、下山巷道，擔(dān)負(fù)主水平煤炭運(yùn)輸任務(wù)；沿+1040m主水平平行膠帶大巷布置1條主水平軌道大巷（裝備人車(chē)），平行膠帶上、下山沿7號(hào)、8號(hào)煤層底板各布置1條軌道上下山巷道，擔(dān)負(fù)主水平輔助運(yùn)輸任務(wù)；平行膠帶大巷沿7號(hào)、8號(hào)煤層頂板布置1條主水平回風(fēng)大巷，平行膠帶上、下山沿7號(hào)、8號(hào)煤層頂板布置1條回風(fēng)上、下山巷道，擔(dān)負(fù)主水平回風(fēng)任務(wù)。在F4斷層處設(shè)置軌道暗斜井進(jìn)入輔助水平，輔助水平F4斷層?xùn)|2號(hào)煤層和F4斷層西4號(hào)煤層中現(xiàn)均布置有東南、西北向2條巷，兼并重組后分別作為軌道運(yùn)輸巷和膠帶運(yùn)輸巷，擔(dān)負(fù)輔助水平主運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸任務(wù)，再各增設(shè)1條回風(fēng)大巷擔(dān)負(fù)輔助水平回風(fēng)任務(wù)，主運(yùn)輸和2號(hào)煤層煤倉(cāng)上口相接，回風(fēng)巷與回風(fēng)立井相通，構(gòu)成輔助水平開(kāi)拓系統(tǒng)。（3）方案比較結(jié)論井筒確定利用延伸原千峰主斜井作為重組后主斜井、刷大改造并延伸原千峰關(guān)閉斜井作為重組后副斜井（古煤整辦字【2011】1號(hào)文件已批復(fù)啟封，詳見(jiàn)附錄）、改造延伸原千峰副斜井作為行人斜井，利用原神堂巖利民煤礦工業(yè)場(chǎng)地新鑿一回風(fēng)立井作為礦井回風(fēng)井；大巷布置利用現(xiàn)有巷道，沿用現(xiàn)有開(kāi)拓方式；水平劃分為一個(gè)+1040m主水平和一個(gè)+1115m輔助水平開(kāi)拓全井田。井田開(kāi)拓方式方案一推薦方案輔助水平平面圖圖3-3-1井田開(kāi)拓方式方案一推薦方案主水平平面圖圖3-3-2井田開(kāi)拓方式方案一推薦方案剖面圖圖3-3-3第二節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備一、水平劃分根據(jù)確定的井田開(kāi)拓，全井田共劃分一個(gè)水平開(kāi)拓，其中主水平標(biāo)高+1040m，輔助水平標(biāo)高+1115m。二、采區(qū)劃分及開(kāi)采順序根據(jù)礦井的開(kāi)拓，全井田共劃分6個(gè)采區(qū)。以F2、F4斷層進(jìn)行劃分，輔助水平共3個(gè)采區(qū)，F(xiàn)4南部2號(hào)煤剩余資源為2號(hào)煤一采區(qū)，F(xiàn)4南部4號(hào)煤剩余資源為4號(hào)煤一采區(qū)，F(xiàn)2北部4號(hào)煤剩余資源為4號(hào)煤二采區(qū)。主水平共3個(gè)采區(qū)，F(xiàn)4南部7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤為二采區(qū)，F(xiàn)4北部F2南部7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤為一采區(qū)，F(xiàn)2北部7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤為一采區(qū)。采區(qū)接替原則：從井筒附近由近而遠(yuǎn)，由淺至深的依次開(kāi)采順序，采區(qū)接替順序見(jiàn)表：第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃第一節(jié)井筒、石門(mén)與大巷一、井筒數(shù)目及用途本次設(shè)計(jì)礦井開(kāi)采共布置四個(gè)井筒，包括主斜井、副斜井、行人斜井、回風(fēng)立井，其中主斜井為利用原有延伸，副斜井利用原有刷大延伸，行人斜井利用原有延伸，新建回風(fēng)立井。副斜井：裝備單鉤絞車(chē)。擔(dān)負(fù)材料運(yùn)輸任務(wù)兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。行人斜井：裝備架空乘人器。擔(dān)負(fù)人員上下任務(wù)兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口?；仫L(fēng)立井：井筒直徑5.0m，落底至主水平。裝備梯子間，擔(dān)負(fù)主水平回風(fēng)任務(wù)兼做安全出口。井筒特征詳見(jiàn)表3-4-1。表3-4-1井筒特征表第二節(jié)井底車(chē)場(chǎng)及硐室一、井底車(chē)場(chǎng)形式本次設(shè)計(jì)輔助提升利用原有井筒刷大改造延伸為副斜井，一次落底至+1040m主水平，傾角16°，凈寬4.0m，凈斷面積12.28m2，表土段混凝土砌碹支護(hù)，基巖段錨網(wǎng)噴支護(hù)，單軌布置，斜井底設(shè)主水平平車(chē)場(chǎng)。平車(chē)場(chǎng)采用高低道形式，有利于車(chē)輛調(diào)度。二、井底車(chē)場(chǎng)線路布置井底車(chē)場(chǎng)線路布置采用雙軌高低道線路的布置，高道坡度11‰，低道坡度9‰。高低道均長(zhǎng)30m，雙軌段總長(zhǎng)主水平長(zhǎng)約83m。能滿足礦井輔助運(yùn)輸存、調(diào)車(chē)要求。鋼軌型號(hào)為30kg/m，軌距600mm。井底車(chē)場(chǎng)主要擔(dān)負(fù)矸石、材料及設(shè)備等輔助運(yùn)輸任務(wù)。三、調(diào)車(chē)方式從采區(qū)出來(lái)的矸石重車(chē)及材料空車(chē)由軌道運(yùn)輸巷運(yùn)行至井底車(chē)場(chǎng)重車(chē)線調(diào)車(chē)摘鉤，然后從井底車(chē)場(chǎng)空車(chē)存車(chē)線掛鉤，牽引材料設(shè)備重車(chē)和矸石空車(chē)返回采區(qū)。四、井底煤倉(cāng)及其它硐室1、井底煤倉(cāng)：位于主斜井井底處，采用上抬式，煤倉(cāng)上口與主水平膠帶上下山搭接，倉(cāng)高30m。煤倉(cāng)凈直徑6.5m，有效容積850m3，混凝土砌碹支護(hù)，滿足規(guī)范要求。輔助水平煤倉(cāng)設(shè)置于輔助水平膠帶大巷與主斜井立交處，為已有工程，倉(cāng)高15m，直徑3m,有效容量150m3；混凝土砌碹支護(hù)，容積較小，鑒于此煤倉(cāng)已建成并投入使用，本設(shè)計(jì)不再改變，建議礦方在生產(chǎn)中采取措施，加強(qiáng)管理。2、清理撒煤斜巷：在煤倉(cāng)下口沿主斜井方向自然延伸轉(zhuǎn)彎后與膠帶上山相連，長(zhǎng)約200m。錨網(wǎng)噴支護(hù)，其中設(shè)沉淀池與單軌，對(duì)煤倉(cāng)撒煤和積水采用礦車(chē)清理和水泵排水。3、井下主變電所、主排水泵房和水倉(cāng)主水平井底車(chē)場(chǎng)一側(cè)布置有井下主變電所、主水泵房和礦井主要水倉(cāng)。主變電所與主水泵房聯(lián)合布置，主變電所長(zhǎng)30m，主水泵房長(zhǎng)22m，均為混凝土砌碹支護(hù)。主要水倉(cāng)長(zhǎng)度230m，分為主倉(cāng)和副倉(cāng)，水倉(cāng)凈斷面積4.95m2，主倉(cāng)長(zhǎng)115m（扣除傾斜段），副倉(cāng)長(zhǎng)65m（扣除傾斜段），采用混凝土砌碹支護(hù)，凈容積891m3，平時(shí)容量按75%計(jì)算有效容積668.3m3，可容納8小時(shí)正常涌水量。主水平車(chē)場(chǎng)高道一側(cè)巷道地板標(biāo)高+1040.321m，水泵房及通路入口標(biāo)高為+1041m，管子道與副斜井連接處標(biāo)高+1048.5m，滿足安全規(guī)程要求。要求水倉(cāng)每年至少清理兩次，水倉(cāng)有效容積始終保持原設(shè)計(jì)容積的3/4以上。水倉(cāng)用水倉(cāng)清理機(jī)清理，煤泥裝礦車(chē)由副斜井提至地面。4、井下消防材料庫(kù)和無(wú)級(jí)繩絞車(chē)房在主水平車(chē)場(chǎng)另一側(cè)以及輔助水平南軌道大巷設(shè)計(jì)有消防材料庫(kù)，采用硐室式，庫(kù)房總長(zhǎng)50m，有效存放容積約200m3，混凝土砌碹支護(hù)。無(wú)極繩絞車(chē)房共設(shè)2個(gè)，主水平7號(hào)煤軌道大巷設(shè)置一個(gè)，輔助水平南軌道大巷設(shè)置一個(gè)，均采用混凝土砌碹支護(hù)。5、等候硐室、信號(hào)硐室、急救硐室、躲避硐室上述硐室通風(fēng)方式均為擴(kuò)散通風(fēng)。6、采區(qū)變電所硐室設(shè)置于輔助水平南軌道大巷與回風(fēng)大巷之間，變電所長(zhǎng)30m，混凝土砌碹支護(hù)，采用獨(dú)立通風(fēng)方式，該硐室主要為2號(hào)煤一采區(qū)供配電之用。7、井下爆炸材料發(fā)放硐室礦井地面設(shè)有爆炸材料庫(kù)，井下不設(shè)爆炸材料發(fā)放硐室。五、井底車(chē)場(chǎng)巷道和硐室支護(hù)主水平車(chē)場(chǎng)采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，車(chē)場(chǎng)巷道及硐室工程量見(jiàn)表3-5-1。表3-5-1井底車(chē)場(chǎng)巷道及硐室工程量表序號(hào)巷道及硐室名稱(chēng)煤巖支護(hù)形式長(zhǎng)度(m)掘進(jìn)斷面積(m3)掘進(jìn)體積(m3)備注巷道硐室1主變電所半煤巖混凝土砌碹3010.03002主排水泵房半煤巖混凝土砌碹229.32803主水平消防材料庫(kù)×2半煤巖混凝土砌碹707.15004主要水倉(cāng)半煤巖混凝土砌碹2307.617505無(wú)極繩絞車(chē)房×2半煤巖混凝土砌碹558.34506管子道巖混凝土砌碹806.255007主水平車(chē)場(chǎng)半煤巖錨網(wǎng)噴19720.6740728信號(hào)、等候硐室半煤巖錨網(wǎng)噴106.0609井底煤倉(cāng)巖混凝土砌碹3035105010采區(qū)硐室11采區(qū)變電所半煤巖混凝土砌碹308.325012輔助水平煤倉(cāng)巖混凝土砌碹1522013避災(zāi)硐室×4半煤巖混凝土砌碹15010.0150014合計(jì)91910932第三節(jié)建井工作計(jì)劃一、項(xiàng)目實(shí)施前期工作與進(jìn)度施工建設(shè)是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上擴(kuò)建，根據(jù)本礦井的具體條件，二、礦井移交方式與移交標(biāo)準(zhǔn)1、礦井移交方式古交市千峰精煤有限公司設(shè)計(jì)開(kāi)采多層煤。依據(jù)礦井開(kāi)拓部署，充分利用已有的主斜礦井移交生產(chǎn)時(shí)，井巷工程量19102.00m，萬(wàn)噸掘進(jìn)率159.2m。新增掘進(jìn)體積248076.3m3，萬(wàn)噸掘進(jìn)體積為2067.3m3。2、礦井移交標(biāo)準(zhǔn)①礦井礦建、土建、安裝所有單位工程按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)全部建成；②經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)和試生產(chǎn)考核，主要生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備性能良好，可以形成設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力；③完成了環(huán)保、安全、消防等三個(gè)專(zhuān)篇。預(yù)驗(yàn)收，以及項(xiàng)目工程質(zhì)量認(rèn)證。三、井巷平均成巷進(jìn)度指標(biāo)井巷平均成巷進(jìn)度指標(biāo)是計(jì)算和確定礦井建設(shè)工期的依據(jù)和基礎(chǔ)，其大小直接影響建設(shè)工期的長(zhǎng)短。設(shè)計(jì)在對(duì)全國(guó)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍施工水平調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合分析本礦井井巷布置、斷面大小、提升運(yùn)輸及施工安全等具體的施工條件和特點(diǎn)，對(duì)井巷平均成巷進(jìn)度指標(biāo)進(jìn)行確定，力求正確反映建設(shè)工期。井巷平均成巷進(jìn)度指標(biāo)如下：斜巷：150m/月；半煤巖巷：300m/月；四、井巷主要連鎖工程根據(jù)井巷工程施工進(jìn)度安排結(jié)果(圖18-1-1)，井巷主要連鎖工程由主水平車(chē)場(chǎng)巷道、暗斜井及工作面順槽等工程組成。五、三類(lèi)工程施工組織原則1、始終抓住主要連鎖工程，優(yōu)化施工方案和順序，縮短建設(shè)工期。2、合理安排施工力量，力爭(zhēng)做到均衡施工，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。3、三類(lèi)工程相互創(chuàng)造有利施工條件，充分利用時(shí)間和空間進(jìn)行平交叉作業(yè)，提高整體效益。4、緊緊圍繞井巷工程，合理安排土建和安裝工程的施工時(shí)間，適時(shí)形成礦井各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。六、建井工期預(yù)計(jì)礦井建設(shè)的關(guān)鍵是井巷工程，經(jīng)井巷工程施工進(jìn)度圖表(見(jiàn)圖18-1-1)排隊(duì)，井下同時(shí)施工的隊(duì)伍為4個(gè)時(shí)，井巷施工期16.5個(gè)月，工業(yè)、行政公共建(構(gòu))筑物工期12個(gè)月（與井巷工程平行作業(yè)），機(jī)電設(shè)備安裝4.0個(gè)月(其中平行作業(yè)2.5個(gè)月)，聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)1.0個(gè)月，施工準(zhǔn)備期1.0個(gè)月，建井總工期19.0個(gè)月。七、加快建井速度的措施及建議1、做好施工前的準(zhǔn)備工作，確保礦井開(kāi)工后能連續(xù)施工。2、應(yīng)組織技術(shù)力量強(qiáng)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍施工主要井巷工程，使礦井主要井巷盡早貫通，盡快形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。第六章采煤方法第一節(jié)采煤方法的選擇與依據(jù)一、采煤方法選擇根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，井田內(nèi)2號(hào)煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為中砂巖、泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖。該煤層井田內(nèi)現(xiàn)已基本采空。僅剩東南部塊段資源為開(kāi)采。7號(hào)煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，煤層頂板為L(zhǎng)4石灰?guī)r，局部為粗砂巖；底板為泥巖。井田北部基本已采空。4號(hào)煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含0-1層夾矸，局部含2層夾矸，夾矸厚度0.11-0.75m，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖、粗砂巖或細(xì)砂巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為中砂巖、細(xì)砂巖。井田北部采空。8號(hào)煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含1層夾矸，局部2層夾矸，夾矸厚度0.05-0.40m，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為石灰?guī)r；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖及粉、細(xì)砂巖。9號(hào)煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-1層夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖及中砂巖；底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖。根據(jù)開(kāi)拓部署及水平接替順序，設(shè)計(jì)輔助水平和主水平同時(shí)開(kāi)采，在2號(hào)煤與7號(hào)煤中各布置一個(gè)回采工作面。1、采煤方法的選擇及其依據(jù)采區(qū)內(nèi)2、7號(hào)煤層厚度變化不大，平均厚度分別為1.72、0.96m，相對(duì)適合一次采全高。根據(jù)以上分析，對(duì)于本礦2、7號(hào)煤采用一次采全高綜采采煤法，結(jié)合國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平和本礦井型，礦井初期大巷兩翼布置兩個(gè)回采工作面同時(shí)開(kāi)采是較適合的。2、8、9號(hào)煤層均屬中厚煤層，根據(jù)目前煤礦機(jī)械化水平，開(kāi)采此類(lèi)煤層設(shè)計(jì)采用一次采全高綜采采煤法，可以保證礦井生產(chǎn)能力。3、其他開(kāi)采條件本井田煤礦均屬低瓦斯礦井、井田內(nèi)2、4、7、8、9號(hào)煤層煤塵均有爆炸危險(xiǎn)性，井田內(nèi)各煤層除9號(hào)煤不易自燃外其余均屬自燃煤層。井田奧灰水水位標(biāo)高為835-837m，低于井田內(nèi)9號(hào)煤層底板標(biāo)高(930m)，奧灰水對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。井田各煤層采空區(qū)存有積水，各煤層導(dǎo)水裂隙帶高度均達(dá)到上層煤層底板，上層煤層采空區(qū)積水對(duì)下層煤層存在透水威脅，并且井田內(nèi)有斷層和陷落柱存在，給礦井水害防治工作帶來(lái)一定困難。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為中等。二、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型（一）采煤機(jī)選型計(jì)算本次設(shè)計(jì)共布置兩個(gè)回采工作面，根據(jù)煤層厚度，2號(hào)煤工作面生產(chǎn)能力按0.8Mt/a計(jì)算，7號(hào)煤工作面按0.4Mt/a計(jì)算。a適應(yīng)煤層厚度、夾矸厚度并硬度大的特點(diǎn)，應(yīng)選用較大功率采煤機(jī)；b采煤機(jī)截割效率高，裝煤效果好；c牽引速度快，穩(wěn)定性好，操作安全，采用電牽引。根據(jù)以上技術(shù)要求，結(jié)合采區(qū)煤層賦存情況，采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)選型如下：1.采煤機(jī)應(yīng)具有的最小生產(chǎn)能力Qh=式中：Qh――工作面設(shè)備所需最小生產(chǎn)能力，t/h；Qy――要求的工作面年產(chǎn)量，按0.8×106t/a、0.4×106t/a；D――年生產(chǎn)天數(shù)，330d；f――能力富裕系數(shù)，1.4；N――日作業(yè)班數(shù)，4班；M――每日檢修班數(shù)，1班；t－－每班工作時(shí)間，6h；K――采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率，取0.6。經(jīng)計(jì)算得：Qh2=314.2t/h、Qh7=157.1t/h。2.采煤機(jī)平均截割牽引速度Vc=式中：Vc――采煤機(jī)平均截割牽引速度，m/min；H――平均采高，取1.72、0.96m；Qh――采煤機(jī)生產(chǎn)能力，314.2t/h、157.1t/h；B――截深，0.6m；γ――煤的容重，1.47t/m3、1.36t/m3；C――工作面回采率，0.95、0.97；經(jīng)計(jì)算得：Vc2=3.63m/min、Vc7=3.45m/min。3.采煤機(jī)所需最大割煤牽引速度Vmax＝kc×Vc式中：Vmax――采煤機(jī)所需最大割煤牽引速度，m/min；Vc――采煤機(jī)平均速度，Vc2=3.63m/min、Vc7=3.45m/min；kc――采煤機(jī)行走不均衡系數(shù)，取1.4；經(jīng)計(jì)算得：Vmax2=5.08m/min、Vmax7=4.83m/min。為使工作面產(chǎn)量均衡，采煤機(jī)的實(shí)際截割牽引速度應(yīng)根據(jù)煤層厚薄變化適當(dāng)調(diào)整，以減少輔助工作時(shí)間，采煤機(jī)的實(shí)際截割速度普遍都在4～11m/min左右，最高達(dá)13m/min。4.采煤機(jī)裝機(jī)功率裝機(jī)功率包括截割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、破碎電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)、機(jī)載增壓噴霧泵電動(dòng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)功率總和。其中截割功率是衡量采煤機(jī)生產(chǎn)能力和破煤能力的綜合性參數(shù)，截割功率大，截割硬煤能力以及過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)的割巖能力較強(qiáng)。理論截割功率可用下式進(jìn)行估算：P2=Q×Hw=314.2×0.7～0.8=219.9～251.2kWP7=Q×Hw=157.1×0.7～0.8=109.9～125.7kW式中：P――截割功率，kW；Q――采煤機(jī)生產(chǎn)能力，Qh2=314.2t/h、Qh7=157.1t/h。；Hw――比能耗，一般0.7～0.8。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往會(huì)遇到一些地質(zhì)構(gòu)造和煤層變薄區(qū)域，需要割頂或割底，為增強(qiáng)采煤機(jī)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)的破巖能力，確保工作面的推進(jìn)速度，采煤機(jī)的實(shí)際截割功率應(yīng)比理論截割功率高出20%左右，即實(shí)際截割功率：N實(shí)2=1.2P=1.2×（219.9～251.2）=263.8～301.4kW。N實(shí)7=1.2P=1.2×（109.9～125.7）=131.8～150.8kW。根據(jù)上述計(jì)算，考慮煤層傾角因素，為確保設(shè)備運(yùn)行的可靠性，設(shè)計(jì)2號(hào)煤選用MG132/300-W型采煤機(jī)，其主要參數(shù)如下：總裝機(jī)功率：300kW；采高：0.95～2.2m；截深：630/800mm；滾筒直徑：900mm；重量：21t。牽引方式：液壓牽引；牽引速度：0～6；電壓：1140V；最大生產(chǎn)能力：800t/h；其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-1。表5-1-1采煤機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)采高(m)電機(jī)功率(kW)滾筒直徑(m)截深(mm)牽引速度(m/min)機(jī)面高度(mm)重量(t)MG132/300-W0.95-2.2300900630/8000～679021設(shè)計(jì)7號(hào)煤選用MG100/240-BW型采煤機(jī)，其主要參數(shù)如下：總裝機(jī)功率：240kW；采高：0.76～1.5m；截深：630/800mm；牽引方式：液壓牽引；牽引速度：0～5；電壓：1140V；重量：14t。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-2。表5-1-2采煤機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)采高(m)電機(jī)功率(kW)滾筒直徑(m)截深(mm)牽引速度(m/min)機(jī)面高度(mm)重量(t)MG100/240-BW0.76-1.5240700630/8000～564014（二）輔助水平2號(hào)煤工作面主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：1、工作面可彎曲刮板輸送機(jī)工作面刮板輸送機(jī)選擇與采煤機(jī)配套的SGZ630/220刮板輸送機(jī)，年生產(chǎn)能力為450×16×0.4×330/1.2×1.05=75.43萬(wàn)噸，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-3。表5-1-3刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)鋪設(shè)長(zhǎng)度(m)輸送能力(t/h)卸載方式牽引方式電機(jī)功率(kW)鏈型備注SGZ630/220150450端卸銷(xiāo)軌2×110中雙鏈3、順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)選擇DSB800/2×75型可伸縮膠帶輸送機(jī)即能滿足要求，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-4。表5-1-4可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)輸送能力(t/h)輸送長(zhǎng)度(m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機(jī)功率(kW)電壓等級(jí)(V)SSJ800/150500777.82.08002×75660/11404、工作面頂板管理方式及液壓支架選型液壓支架的阻力是支架設(shè)計(jì)中最基本的參數(shù)，支架所有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度都由此決定。設(shè)計(jì)采用“估算法”計(jì)算液壓支架工作阻力。估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。P＝9.8Sr∑hcosa式中：P――支架承受的荷載，kN；S――支架支護(hù)的頂板面積，m2，取平均值7.5m2；r――頂板巖石視密度，t/m3，為2.4t/m3；∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m；M∑h＝———K－1M――采高，m，首采區(qū)內(nèi)平均為1.72m；K――巖石碎脹系數(shù)，取1.25～1.5；α――煤層傾角，（°），平均為2°；上式可寫(xiě)成：P＝（2～4）×9.8SrMcosa一般用上限，即P＝4×9.8SrMcosa計(jì)算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù)1.5～2，則P＝（6～8）×9.8SrMcosa則：P＝（6～8）×9.8×7.5×2.4×1.72×cos2＝1364.5～1819.3（kN）設(shè)計(jì)選用礦方已有的ZY4000/13/32型掩護(hù)式液壓支架，工作阻力4000kN，初承力3200KN，支撐高度1.3～3.2mm，支架重量約14t。滿足要求。工作面過(guò)渡及端頭支架與廠家配套選購(gòu)。工作面超前20m采用DZ30-25/110Q型單體液壓支柱配L=3600型Π型鋼梁支護(hù)，支撐高度2200-3000mmmm。工作面裝備詳見(jiàn)表5-1-5。表5-1-52號(hào)煤綜采工作面主要機(jī)械配備表（三）主水平7號(hào)煤工作面主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：1、工作面可彎曲刮板輸送機(jī)工作面刮板輸送機(jī)選擇與采煤機(jī)配套的SGZ630/150刮板輸送機(jī)，年生產(chǎn)能力為250×16×0.4×330/1.2×1.05=41.9萬(wàn)噸，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-3。表5-1-3刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)鋪設(shè)長(zhǎng)度(m)輸送能力(t/h)卸載方式牽引方式電機(jī)功率(kW)鏈型備注SGZ630/150150250端卸銷(xiāo)軌2×750中雙鏈3、順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)選擇DSB800/2×75型可伸縮膠帶輸送機(jī)即能滿足要求，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1-4。表5-1-4可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征表型號(hào)輸送能力(t/h)輸送長(zhǎng)度(m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機(jī)功率(kW)電壓等級(jí)(V)SSJ800/90400706.82.08002×45660/11404、工作面頂板管理方式及液壓支架選型液壓支架的阻力是支架設(shè)計(jì)中最基本的參數(shù)，支架所有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度都由此決定。設(shè)計(jì)采用“估算法”計(jì)算液壓支架工作阻力。估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。P＝9.8Sr∑hcosa式中：P――支架承受的荷載，kN；S――支架支護(hù)的頂板面積，m2，取平均值7.5m2；r――頂板巖石視密度，t/m3，為2.4t/m3；∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m；M∑h＝———K－1M――采高，m，首采區(qū)內(nèi)平均為0.96m；K――巖石碎脹系數(shù)，取1.25～1.5；α――煤層傾角，（°），平均為2°；上式可寫(xiě)成：P＝（2～4）×9.8SrMcosa一般用上限，即P＝4×9.8SrMcosa計(jì)算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù)1.5～2，則P＝（6～8）×9.8SrMcosa則：P＝（6～8）×9.8×7.5×2.4×0.96×cos2＝761.6～1015.4（kN）設(shè)計(jì)選用ZY2000/6.5/13型掩護(hù)式液壓支架，工作阻力2000kN，初承力1600KN，支撐高度0.65～1.3mm，支架重量約7t。滿足要求。工作面過(guò)渡及端頭支架與廠家配套選購(gòu)。工作面超前20m采用DZ30-25/110Q型單體液壓支柱配L=3600型Π型鋼梁支護(hù)，支撐高度2200-3000mmmm。工作面裝備詳見(jiàn)表5-1-6。表5-1-67號(hào)煤綜采工作面主要機(jī)械配備表由于本礦輔助水平2號(hào)煤服務(wù)年限較短，僅為1.05a，為保證生產(chǎn)順利接續(xù)，設(shè)計(jì)配備一套輔助水平4號(hào)煤回采工作面機(jī)械設(shè)備。表5-1-74號(hào)煤綜采工作面主要機(jī)械配備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)功率(kw)單位數(shù)量備注使用其中備用1雙滾筒采煤機(jī)MG-170/410-WD410臺(tái)12可彎曲刮板輸送機(jī)SGZ-630/2×2002×200臺(tái)213綜采支架ZZ3600/12/24135134過(guò)渡支架ZZ4000/13/24625端頭支架ZZ5000/13/24626轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ-764/110110臺(tái)17破碎機(jī)PLM1000110臺(tái)18可伸縮膠帶伸縮機(jī)SSJ100/2×1602×160套19乳化液泵站BRW-200/31.5125210噴霧泵站PB320/6.345套111單體液壓支柱DZ31根1803012π型梁2000mm根806013注水鉆機(jī)和探水鉆MYZ-20022臺(tái)2探水、注水各一臺(tái)14煤層注水泵5D-2/15012臺(tái)115