孫村煤礦1.8 Mt-a新井設(shè)計(jì)-煤與瓦斯突出煤層的開采技術(shù)

PAGE本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院：礦業(yè)工程學(xué)院專業(yè)：采礦工程設(shè)計(jì)題目：孫村煤礦1.8Mt/a新井設(shè)計(jì)專題：煤與瓦斯突出煤層的開采技術(shù)摘要本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般設(shè)計(jì)部分、專題設(shè)計(jì)部分和翻譯部分。一般部分為孫村煤礦1.8Mt/a的新井設(shè)計(jì)。孫村煤礦位于山東省泰山東側(cè)的新泰市新汶辦事處孫村鎮(zhèn)境內(nèi)，地處新汶煤田東部，位居山東新汶礦業(yè)集團(tuán)公司腹地，東與張莊煤礦，西與良莊煤礦相鄰，南依蒙山山系，北與蓮花山相望，柴汶河自東向西流經(jīng)井田之上。井田走向（東西）長(zhǎng)平均約7.82km，傾向（南北）長(zhǎng)平均約5.49km，井田水平面積為41.55km2。主采煤層一層，即2號(hào)煤層，平均傾角15°，厚約5.0m。井田工業(yè)儲(chǔ)量為301.12Mt，可采儲(chǔ)量156.51Mt，礦井服務(wù)年限為66.9a。井田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。表土層平均厚度70m；礦井正常涌水量為0.059m3/h，最大涌水量為0.108m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為2.7m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期3~6個(gè)月，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。根據(jù)井田地質(zhì)條件，提出四個(gè)技術(shù)上可行開拓方案。方案一：立井五水平開采，暗斜井延深至；方案二：立井三水平開采，暗斜井延伸；方案三：主斜副立五水平上山開拓，暗斜井延伸；方案四：主斜副立三水平上山開拓，暗斜井延伸。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定方案一為最優(yōu)方案。將主采煤層劃分為五個(gè)水平，一水平標(biāo)高-250m，二水平標(biāo)高-600m，三水平標(biāo)高-900m，四水平標(biāo)高-1100m，五水平標(biāo)高-1450m。設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長(zhǎng)度180m，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用“三八”制作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。生產(chǎn)班每班3個(gè)循環(huán)，日進(jìn)6個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，日產(chǎn)量5624.64t。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定箱式礦車。主井裝備一套12t雙箕斗和一套12t單箕斗帶平衡錘提煤，副井裝備一對(duì)3t礦車雙層單車罐籠帶平衡錘擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。礦井采用中央并列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量4608m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2096Pa，風(fēng)阻0.35N·s2/m8，等積孔2.03m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量4608m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2746Pa，風(fēng)阻0.46N·s2/m8，等積孔1.74m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計(jì)礦井的噸煤成本110元/t。專題部分題目是深井巷道錨桿支護(hù)技術(shù)。采用MATLAB7.1矩陣實(shí)驗(yàn)軟件來進(jìn)行有關(guān)圖形的繪制。翻譯部分是一篇關(guān)于煤炭綠色開采的激勵(lì)機(jī)制研究的論文，英文原文題目為：Effectsoffrequencyandgroutedlengthonthebehaviorofguidedultrasonicwavesinrockbolts。關(guān)鍵詞：立井；上下山開采；大采高；單巷掘進(jìn)；中央并列式ABSTRACTThisdesigncanbedividedintothreesections:generaldesign,monographicstudyandtranslationofanacademicpaper.Thegeneraldesignisabouta1.8Mt/anewundergroundminedesignofZhangshuangloucoalmine.ZhangshuangloucoalmineliesinXuzhou,Jiangsuprovince.AsPeitunrailwayrunacrosstheeastpartoftheminingfieldconnecttoLonghairailway,thetrafficisveryconvenient.It’sabout8.23kmonthestrikeand3.88kmonthedip,withthe31.93km2totalhorizontalarea.Theminablecoalseamofthismineisonly7withanaveragethicknessof5.0mandanaveragedipof8.9°.Theprovedreservesofthiscoalmineare226.69Mtandtheminablereservesare156.51Mt,withaminelifeof66.9a.Thegeologicalconditionofthemineisrelativelysimple.Thenormalmineinflowis320m3/handthemaximummineinflowis340m3/h.Itisbituminouscoal44withlowminegasemissionrateandcoalspontaneouscombustiontendency,andit’sacoalseamliabletoexplosion.Basedonthegeologicalconditionofthemine,Ibringforwardfouravailableprojectintechnology.Thefirstisverticalshaftdevelopmentwithtwomininglevelsandtheextensionofinclinedshaftgoto-700m;thrsecondisverticalshaftdevelopmentwithtwomininglevelsandtheextensionofverticalshaftgoto-700m;thethirdisverticalshaftdevelopmentwithtwomininglevelsandtheextensionofinclinedshaftgoto-820m;thelastisverticalshaftdevelopmentwithtwomininglevelsandtheextensionofverticalshaftgoto-820m.Thefirstprojectisthebestcomparingwithotherthreeprojectintechnologyandeconomy.Thefirstlevelisat-450m,Thesecondlevelisat-700m,Becauseamajorfaultliesinthecenterofminefield,theminefieldisdividedintothenorthsectionandthesouthsection,thesouthsectionisonelevelservicescope,andthenorthsectionistwolevelservicescope.Designedfirstminingdistrictmakesuseofthemethodofpreparationinminingarea,thelengthofworkingfaceis223m,whichusesfully-mechanizedcoalminingtechnology,andfullycavingmethodtodealwithgoaf.Theworkingsystemis“three-eight”,withtwoteamsmining,andtheotheroverhauling.Everyminingteammakesthreeworkingcycle,withsixworkingcycleeveryday.Advanceofworkingcycleis0.6m,andquantityof5432.16toncoalismakedeveryday.Mainroadwaymakesuseofbeltconveyortotransportcoalresource,andminecartobeassistanttransport.Mainshaftmakesuseofskiptotransportcoalresource,whensubsidiaryshaftmakesuseofcagetobeassistanttransport.Intheprophaseofminingtheminemakesuseofcentralizedventilationmethod,whenintheeveningofminingtheminemakesuseofareasventilationmethod.Attheeasytimeofmineventilation,thetotalairquantityis4608m3perminute,thetotalmineventilationresistanceis2096Pa,thecoefficientofresistanceis0.355N·s2/m8,equivalentorificeis2.03m2.Atthedifficulttimeofmineventilation,thetotalairquantityisabout4608m3perminute,thetotalmineventilationresistanceis2746Pa,thecoefficientofresistanceis0.465N·s2/m8,equivalentorificeis1.74m2.Thecostofthedesignedmineis110yuanperton.ThemonographicstudyisboltingtechnologyofdeepwelldrawedbyMATLAB7.1.Thetranslatedacademicpaperisabouteffectsoffrequencyandgroutedlengthonthebehaviorofguidedultrasonicwavesinrockbolts。Keywords：shaft;up-dipanddown-dipminging;largeminingheight;singlethunneldrivage;centralizedjuxtaposeventilation.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)概述一、井田位置及交通孫村煤礦位于山東省泰山東側(cè)的新泰市新汶辦事處孫村鎮(zhèn)境內(nèi)，地處新汶煤田東部，位居山東新汶礦業(yè)集團(tuán)公司腹地，東與張莊煤礦，西與良莊煤礦相鄰，南依蒙山山系，北與蓮花山相望，柴汶河自東向西流經(jīng)井田之上。主井井口地理坐標(biāo)：東徑117°40′57″，北緯35°52′16″，東北距新泰市9km，西距磁窯68km，西北距濟(jì)南168km。孫村煤礦在新汶煤田中的地理位置如圖1—1所示。圖1—1孫村煤礦在新汶煤田中的地理位置 如圖1—2所示，孫村煤礦交通方便，磁（磁窯）萊（萊蕪）鐵路穿過礦井生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)，與京滬鐵路接軌，鐵路運(yùn)輸可暢通全國(guó)各地。礦井駐地公路四通八達(dá)，井田南部有京滬高速公路和蒙館公路；井田北部有直通泰安市的一級(jí)公路和博徐公路，并與京滬高速公路交匯。 圖1—2孫村煤礦交通圖二、地形與地貌孫村井田位于蓮花山和蒙山山脈兩大分水嶺之間，地面為平緩的丘陵地帶，地面標(biāo)高在+165～+210m之間。井田西部地形較平坦，東部起伏較大?？偟内厔?shì)是西北部地形較低，東南部較高。煤系地層大部為沖積層所掩蓋，只有溪溝中略有出露。奧陶系石灰?guī)r廣泛出露于井田南部區(qū)域。井田中南部有柴汶河縱貫東西。工業(yè)場(chǎng)地建在柴汶河南岸的小平原之上。20世紀(jì)90年代圍繞千米北立井建設(shè)的北立井工業(yè)場(chǎng)地位于柴汶河北岸，井口標(biāo)高為199.5m。三、水文情況本工作面水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，據(jù)工作面巷道掘進(jìn)過程中揭露，在煤層頂板裂隙發(fā)育地段有很少量砂巖裂隙水以滴水形式出現(xiàn)。本工作面的正常涌水量為0.059m3/min。最大涌水量按正常涌水量的2倍計(jì)算：最大涌水量為0.108m3/min。四、氣象及地震情況孫村煤礦駐地屬季節(jié)型大陸性氣候，冬季寒冷和干燥，夏季炎熱和潮濕。1．氣溫年平均氣溫12.4°C，一月份最低，平均為-3.3°C，歷年最低為-21.6°C；七月份最高，平均26°C，歷年最高為42.5°C。2．降水量根據(jù)1957年至2003年氣象站資料，歷年平均降水量為725mm，最大降水量為1395.4mm，最小降水量為450.2mm，年降水量的68%集中在6月下旬至9月上旬。7月份的降水量占全年降水量的38%，春季降水量占全年的13%，冬季降水量占全年的4%。3．蒸發(fā)量歷年平均蒸發(fā)量為1837.5mm，為降水量的2.5倍。6月份蒸發(fā)量最大，平均為290.7mm，為該月降水量的3.3倍。4．濕度歷年平均濕度為65%，一年中七、八月份濕度最大，為80%。一～五月份濕度最小，平均為57%，比較干燥。5．風(fēng)向和風(fēng)速全年盛行東南風(fēng)，春季多西南風(fēng)，夏季多南風(fēng)，秋季多東北風(fēng)。年平均風(fēng)速2.4m/s，瞬時(shí)最大風(fēng)速可達(dá)42m/s。6.地震本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速值為0.15g。五、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況新汶位于柴汶河畔，國(guó)家重要的煤炭基地，新汶辦事處，新汶礦務(wù)局所在地。京滬高速在此設(shè)有出口。總面積42.1平方公里，轄12個(gè)行政村，6個(gè)居委會(huì)，總?cè)丝?1.2萬，其中農(nóng)業(yè)人口2.7萬人。2005年，全處實(shí)現(xiàn)工農(nóng)業(yè)總收入58億元，同比增長(zhǎng)38%；實(shí)現(xiàn)地方財(cái)政收入10443萬元，同比增長(zhǎng)33%，首次突破了億元大關(guān)；完成固定資產(chǎn)投資22億元，同比增長(zhǎng)57%；引進(jìn)國(guó)內(nèi)資金18億元，同比增長(zhǎng)50%；引用外資448萬美元；農(nóng)民人均純收入達(dá)到5680元，同比增長(zhǎng)14%。綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力繼續(xù)位列泰安市鄉(xiāng)鎮(zhèn)前列，是泰安市經(jīng)濟(jì)工作先進(jìn)單位，泰安市教育工作強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，泰安市“五個(gè)好鄉(xiāng)鎮(zhèn)黨委”，泰安市和諧共進(jìn)先進(jìn)單位，泰安市文明單位。周邊小窯概況孫村煤礦井田范圍內(nèi)（也包括一部分張莊和良莊煤礦的井田）的古小煤窯均位于井田南部的煤層露頭地段，因開采年代過久，井口均被黃土掩埋，目前僅能了解井口的大概位置，井下情況多為歷代傳述，能基本確定位置的清末明初古小煤窯有70個(gè)，如圖1—3所示。 圖1—3孫村煤礦古小煤窯井口位置這些古小煤窯主要開采孫村煤礦井田內(nèi)的后組煤層，也就是9#、11#、15#煤層及少量的13#煤層，每個(gè)古小煤窯開采范圍沿走向長(zhǎng)約50～400m，沿傾斜約50～150m。七、主要建材供應(yīng)條件本區(qū)主要建筑材料磚、瓦、砂、石等大宗建材當(dāng)?shù)鼗蜞徑鼐猩a(chǎn)，鋼材、木材、高標(biāo)號(hào)水泥等可由外地購入，滿足礦井建設(shè)的需要。八、水源與電源目前安太堡露天礦的給水工程和供水管線已形成，其水源取自耿莊水源地。礦井電源取自在建的木瓜界110kV變電站。井田地質(zhì)特征一、區(qū)域地質(zhì)特征本區(qū)地處新汶礦務(wù)局的南部，新汶礦務(wù)局的東西邊緣有呈條帶狀的上太古界變質(zhì)巖系、上元古界震旦系環(huán)狀出露。盆地的中心位于煤田中南部，其上部有侏羅系含煤地層出露，第三系和第四系地層在煤田內(nèi)的廣大地區(qū)均有不同程度的分布。地層總厚2600～3500m以上。二、地層特征1.地層新汶煤田系華北石炭二疊系近海型煤田，下伏奧陶系石灰?guī)r，上覆侏羅系、第三系紅層、第四系黃土和流砂層。孫村煤礦井田內(nèi)地層綜合柱狀圖如圖1-6所示。奧陶系奧陶系石灰?guī)r厚約800m，厚度大，分布廣，露頭大面積出露于地表，大部分裸露于井田南端，可直接接受大氣降水補(bǔ)給，淺部巖溶裂隙發(fā)育，容水性強(qiáng)。下部主要為白云質(zhì)厚層狀結(jié)晶石灰?guī)r，下與寒武系薄層石灰?guī)r為假整合接觸，厚約80～120m；上部主要為厚層狀石灰?guī)r，厚約700m，分三個(gè)含水段。⑵中石炭本溪組本組厚34～93m，一般為54m左右，與下中奧陶和上覆太原組都為假整合接觸，主要由石灰?guī)r、砂巖和泥巖組成，海相沉積為主，含18#和19#薄煤層，屬于局部可采或者不可采。⑶上石炭統(tǒng)太原組本組厚147～238m，一般厚188m，與下伏本溪組呈整合接觸，海陸交互相沉積，以砂巖、粉砂巖及泥巖為主，含一灰和四灰兩層石灰?guī)r，含煤層（6#～17#）12層，分別是11#、13#和15#煤層，屬于局部可采或者不可采。⑷下二疊統(tǒng)山西組該組地層在井田東側(cè)境界附近遭剝蝕，保留厚度65～130m，為陸相含煤段，以砂巖、粉砂巖及泥巖為主，含2#、3#和4#煤層，其中2#為主采煤層。⑸上侏羅系蒙陰組該組地層與二疊系地層呈不整合接觸，厚200～300m，井田自西向東變厚，以紫色及淺紅色中細(xì)粒砂巖和粉砂巖為主，間夾灰綠色泥巖。⑹第三系官莊組該組地層在井田內(nèi)由西向東加厚，厚度為0～1000m，主要為淺紅色砂巖、粉砂巖、雜色礫巖和泥巖組成，層理不清。⑺第四系沉積層該層厚0～15m，平均10m，包含含水砂層及黃土層。2.構(gòu)造F1斷層將孫村井田分為南北兩區(qū)，兩區(qū)基本上屬簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造形態(tài)，并有寬緩的褶曲存在，井田地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主。孫村煤礦井田內(nèi)的斷層多以高角度正斷層為主，逆斷層少見。孫村井田內(nèi)的大中型斷層以近傾向斷層為主，這些近傾向斷層將煤層沿走向分割成多個(gè)塊段，多成為采區(qū)走向邊界，造成采區(qū)走向長(zhǎng)度較短，準(zhǔn)備工程量大，工作面搬家頻繁，采掘接替緊張。開拓煤量、準(zhǔn)備煤量和回采煤量減少，巷道掘進(jìn)率增高。3.水文地質(zhì)特征地表水系柴汶河及其支流經(jīng)孫村井田之上長(zhǎng)約2700m，構(gòu)成主要地表水系，該河為一季節(jié)性河流，雨季有水，枯季近于干涸，因其覆于煤系地層露頭之上，淺部開采時(shí)為礦井充水主要補(bǔ)給水源。孫村礦現(xiàn)已進(jìn)入深部開采，其補(bǔ)給水源及通道有限，對(duì)礦井影響較小，已構(gòu)不成危害。含水層孫村井田地層內(nèi)主要含水層及對(duì)開采的影響分述如下：（1）第四系含水層該層平均厚10m，靠大氣降水補(bǔ)給，雨季有孔隙水，村季干燥無水，對(duì)深部采掘基本無影響。（2）第三系礫巖該層平均厚438.72m，屬非均質(zhì)巖溶裂隙潛水含水層或承壓含水層，主要靠大氣降水補(bǔ)給。由于受第三系中下部和侏羅系中下部巨厚的粘土質(zhì)粉砂巖及石盒子組雜色粘土巖的屏閉作用，該層對(duì)煤層開采無影響。（3）侏羅系厚砂巖該層平均厚253.3m，以紅色中細(xì)砂巖為主，內(nèi)夾粉砂巖。該含水層露頭位于汶河河床之下，接受第四系潛水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)，因漏水點(diǎn)距首采煤層法線距離較大，為211.0～329.0m，故該層對(duì)煤層開采無影響。（4）山西組砂巖該層平均厚32.5m，為2#和4#煤層頂板，由3～4層中粒砂巖組成，隨采深增加，含水性變?nèi)?，?duì)開采無影響。（5）太原群一層石灰?guī)r該層平均厚3.2m，-75m水平以上補(bǔ)給循環(huán)條件較好，富水性中等或較強(qiáng)。隨采深增加，裂隙及含水性明顯減弱，至-210m水平及以下，僅有淋水出現(xiàn)，對(duì)開采無影響。（6）太原組第四層石灰?guī)r該層平均厚6.0m，位于13#煤層之上，在-75m水平為富水性較強(qiáng)的巖溶裂隙承壓含水層，在-300m水平已成為弱含水層，在-600m水平已干枯無水，在深部對(duì)開采無影響。（7）本溪組徐家莊石灰?guī)r和草埠溝石灰?guī)r徐家莊石灰?guī)r平均厚12m，上距15#煤層25.5～70m，下距奧陶系石灰?guī)r29.0～61m。該巖層裂隙發(fā)育程度隨采深增大而明顯減弱。草埠溝石灰?guī)r平均厚12.0m，下距奧陶系石灰?guī)r5～25m，露頭位于古河床之處，大面積裸露于地表，主要接受大氣降水補(bǔ)給，淺部巖溶裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)，隨采深增加，富水性明顯減弱，在-400m水平以下已基本不含水，因距奧陶系石灰?guī)r較近，稍有斷層錯(cuò)動(dòng)，都會(huì)使其與奧陶系石灰?guī)r接近或?qū)诮佑|，從而影響15#煤層開采。（8)奧陶系石灰?guī)r該層厚800m，在淺部巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，連通性好，可直接受大氣降水補(bǔ)給，交替循環(huán)條件優(yōu)越。-210m水平以上屬富水性強(qiáng)的巖溶裂隙承壓含水層，斷層附近巖溶裂隙尢為發(fā)育，是地下水活動(dòng)的主要徑流部位。隨采深加大，該層石灰?guī)r富水性逐漸減弱。奧陶系石灰?guī)r上距15#煤層54.5～155.0m，正常地段對(duì)煤層開采威脅較小。因大斷層附近既是地質(zhì)構(gòu)造薄弱點(diǎn)，也是地下水的匯集點(diǎn)，生產(chǎn)過程中必須超前探查，留足安全防水煤柱。第三節(jié)煤層特征一、煤層孫村井田含煤地層為石炭二疊系煤系地層，總厚度246～489m，平均厚度340m左右；其中石盒子組不含煤層，山西組和太原組為主要含煤地層，本溪組中偶含不可采或不穩(wěn)定薄煤層。煤系地層為共含煤層19層，總厚13.9m，含煤系數(shù)為4.09%，其中主要可采煤層為2號(hào)煤層，平均厚度5m，其它煤層屬于不穩(wěn)定煤層或者不可采煤層。太原組含煤地層太原組平均厚168.65m，含6#～16#煤層11層，煤層平均總厚度為8.43m，含煤系數(shù)5.0%；其中含可采煤層為2號(hào)煤層，平均厚度5m。（1）山西組含煤地層山西組平均厚9.8m，含1#～4#煤層4層，煤層平均總厚度5.08m，含煤系數(shù)5.18%，其中主要可采煤層為2#，可采煤層平均總厚度5m，可采煤層的含煤系數(shù)為4.14%。可采煤層2#煤層2#煤層平均厚度5m，是井田內(nèi)的主采煤層．該煤層賦存不完整，井田東部依一號(hào)斜井井口劃80°方向線至礦邊界被侵蝕，西部存有沖刷帶。-600m水平四采區(qū)也發(fā)現(xiàn)沖刷變薄區(qū)，除此全井田可采。2#煤層的厚度在薄、中厚和厚煤層之間變化，井田范圍內(nèi)自東向西有變薄的趨勢(shì)。在-300m標(biāo)高至F10斷層以南屬厚煤層。最大厚度為4.35m，最小厚度為0.7m。.2#煤層下距3#煤層5.0m，上距第三系紅色砂巖310.0m。孫村煤礦可采煤層特征如表1-2所列。隨采深加大，可采煤層厚度有變薄的趨勢(shì)，深部各可采煤層厚度變化如表1-3所列。表1-2孫村煤礦可采煤層特征煤層厚度（m）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性2#較復(fù)雜較穩(wěn)定表1-3孫村煤礦深部可采煤層厚度變化煤層-600m水平厚度(m)-800m水平厚度(m)-1000m水平厚度(m)2#三、可采煤層頂?shù)装逍再|(zhì)⑴2#煤層頂?shù)装鍘r性2#煤層的直接頂板為粉砂巖，局部存在泥巖偽頂，深灰色，易碎且厚度變化較大。直接頂板之上的基本頂是灰白色中粒砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，厚4～9m，層間含植物化石，侵蝕面附近為紅色砂巖，性脆，易冒落，不穩(wěn)固，強(qiáng)度明顯降低。2#煤層底板為砂巖，厚2～4m，含深灰色植物碎屑化石。孫村煤礦井田內(nèi)可采煤層的頂?shù)装鍘r性特征如表1-4所列。表1-4煤層頂?shù)装鍘r性特征煤層直接頂基本頂?shù)装鍘r性厚度（m）巖性厚度（m）備注巖性厚度（m）備注2#粉砂巖4.0～9.0———7.0中粒砂巖31.0局部有泥巖偽頂砂巖2.0～4.0———3.0煤質(zhì)煤質(zhì)指標(biāo)孫村煤礦井田內(nèi)可采的2#煤層屬氣煤，屬于中變質(zhì)程度的煙煤，具有較強(qiáng)的粘結(jié)性和一定的結(jié)焦性，工業(yè)用途為煉焦配煤。煤質(zhì)指標(biāo)如表1-5所列。表1-5可采煤層煤質(zhì)指標(biāo)煤層水分(%)灰分(%)揮發(fā)份(%)發(fā)熱量（kj/g）全硫(%)磷(%)膠質(zhì)層厚度（mm）煤種2#1.02～3.942.5810.98～37.8225.8935.25～45.1738.4730.69～33.8933.200.59～1.090.790.004～0.0220.01317.33氣煤2#煤層的揮發(fā)分平均值在36%～43%之間，平均膠質(zhì)層厚度16mm～20mm之間，可采煤層的發(fā)熱量均較高，原煤可燃基彈筒低位發(fā)熱量均在22.00～30.90MJ/kg之間，精煤大于30MJ/kg，為中高～特高熱值煤，達(dá)到動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)要求，是良好的動(dòng)力和民用燃料用煤。可采煤層的原煤灰分在13～43%之間，為富灰煤。煤層經(jīng)1.4比重液洗選后，精煤灰分均小于10%，為低灰煤?？刹擅簩又械娜蚍种饕獮辄S鐵礦和有機(jī)硫，少量為硫酸鹽硫。前兩者自上而下有明顯增高的規(guī)律。2#煤層全硫分均小于1%，為低硫煤。1.3.4可采煤層頂?shù)装鍘r性2#煤層的直接頂板為粉砂巖，局部存在泥巖偽頂，深灰色，易碎且厚度變化較大。直接頂板之上的基本頂是灰白色中粒砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，厚4～9m，層間含植物化石，侵蝕面附近為紅色砂巖，性脆，易冒落，不穩(wěn)固，強(qiáng)度明顯降低。2#煤層底板為砂巖，厚2～4m，含深灰色植物碎屑化石。表1-6煤層頂?shù)装鍘r性特征煤層直接頂基本頂?shù)装鍘r性厚度（m）巖性厚度（m）備注巖性厚度（m）備注2#粉砂巖4.0～9.0———7.0中粒砂巖31.0局部有泥巖偽頂砂巖2.0～4.0———3.0五、瓦斯、煤塵和煤的自燃傾向⑴瓦斯通過歷年瓦斯鑒定，孫村煤礦在向深部發(fā)展過程中一直為低瓦斯礦井，也是低二氧化碳礦井。孫村煤礦瓦斯涌出量隨開采深度增加呈增加趨勢(shì)，但沒有明顯增加，而是隨開采強(qiáng)度的大小而增減，相對(duì)涌出量隨采煤工作面產(chǎn)量增大而減小。孫村煤礦近年來各開采煤層的相對(duì)瓦斯涌出量見表1-7。表1-8開采煤層相對(duì)瓦斯涌出量測(cè)定結(jié)果煤層測(cè)定時(shí)間地點(diǎn)CH4相對(duì)涌出量(m3/t)CO2相對(duì)涌出量(m3/.t)2#2000.8北風(fēng)井總回風(fēng)巷2.003.02⑵煤塵根據(jù)撫順煤科分院和新汶礦業(yè)集團(tuán)公司通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室完成的煤塵爆炸性測(cè)試結(jié)果，孫村煤礦開采的各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)，煤塵爆炸(可燃揮發(fā)分)指數(shù)都超過了28%，屬煤塵爆炸性很強(qiáng)的煤層。隨著開采深度不斷加大，煤巖呈干燥趨勢(shì)，相對(duì)瓦斯涌出量呈增高趨勢(shì)，煤塵爆炸危險(xiǎn)性加大。孫村煤礦各開采煤層在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的煤塵爆炸性結(jié)果如表1-9。表1-9各開采煤層實(shí)驗(yàn)室煤塵爆炸性測(cè)定結(jié)果煤層煤的工業(yè)分析煤塵爆炸性實(shí)驗(yàn)水分Wf（%）灰分Ag（%）爆炸(揮發(fā)分)指數(shù)Vr(%)火焰長(zhǎng)度(mm)巖粉用量(%)2#1.0812.3234.5960075⑶煤層的自燃傾向性孫村煤礦開采的各煤層均具有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期為6～12個(gè)月，2#煤層為Ⅲ類不易自燃煤層，開采煤層自燃傾向性測(cè)定結(jié)果如表1-10。表1-10煤層自燃傾向性測(cè)定結(jié)果煤層工作面全硫（%）密度（g/cm3）吸氧量(cm3/g)自燃等級(jí)及傾向性2#22181.071.540.28Ⅲ、不易自燃52131.041.730.27Ⅲ、不易自燃1217下0.641.480.39Ⅲ、不易自燃第二章井田境界及儲(chǔ)量第一節(jié)井田境界1．現(xiàn)在的井田境界孫村煤礦現(xiàn)在的井田境界如圖1-4所示。橫貫井田中部的F1斷層將井田劃分為南北兩區(qū)。（1）井田南區(qū)南區(qū)東以F6斷層為界，與張莊煤礦相鄰。西以F2斷層與汶河煤礦為界，南邊界線為自各煤層露頭，北邊界深至-1000m水平人為邊界。（2）井田北區(qū)北區(qū)以千米立井為中心分東西兩翼，北起F10斷層，西至F8斷層，南以-450m水平技術(shù)邊界與良莊煤礦毗鄰，北至-1050m水平煤層底板等高線，東至F6和F10斷層以北侏羅系沖刷帶與張莊煤礦為界。井田走向在-450m水平以上為2km，-450～-600m水平為5km，-600～-800m水平為6km，，-800～-1050m水平為7.2km。井田南北寬約3.6km，面積約21.2km2。2．動(dòng)態(tài)的井田境界隨著向深部發(fā)展，根據(jù)孫村煤礦自身的生產(chǎn)需要和集團(tuán)公司內(nèi)有關(guān)各礦的發(fā)展?fàn)顩r，孫村煤礦與相鄰礦井的井田境界經(jīng)多次調(diào)整，以致呈現(xiàn)在的不規(guī)則形狀。其動(dòng)態(tài)變化主要是指深部開采下限的變化和東西兩側(cè)井田邊界的調(diào)整。孫村煤礦井田境界變化如圖1-5所示。1955年，孫村煤的開采下限為-320m，1958年，依據(jù)新煤基字第79號(hào)文，孫村煤礦東邊界以No3號(hào)鉆孔北東85°向深部劃定，西以F2號(hào)斷層與張莊煤礦為界，深部暫定為-500m水平。井田（東西）長(zhǎng)2km，傾斜（南北）寬1.95m，井田面積3.9km2。1964年，依據(jù)華東煤地字4號(hào)文批復(fù)，孫村煤礦東邊界改為以F6號(hào)斷層與張莊煤礦為界。1977年和1984年，經(jīng)山東省煤炭工業(yè)管理局批準(zhǔn)，良莊井田-450～-800m標(biāo)高范圍內(nèi)的儲(chǔ)量劃歸孫村煤礦，西部以F13號(hào)斷層為界。1978年，孫村煤礦深部精查地質(zhì)報(bào)告批準(zhǔn)后，井田南區(qū)開采下限定為-800m，井田走向長(zhǎng)度擴(kuò)大到4.0km，傾斜寬為3.2km，井田面積為12.8km2。1995年，由魯煤管生（1995）1053號(hào)文批準(zhǔn)，孫村煤礦井田深部邊界調(diào)整至-1000m。1998年，由魯煤管生（1998）16號(hào)文批準(zhǔn)，-600m水平以下，孫村煤礦與良莊煤礦的井田邊界由F13斷層為界調(diào)整為以F8斷層為界，原六采區(qū)劃歸為良莊井田.調(diào)整前，孫村煤礦已開采了六采區(qū)的前組煤層。1999年，由號(hào)文批準(zhǔn)，孫村井田東邊界向東擴(kuò)展，形成孫村井田深部擴(kuò)大區(qū)，該擴(kuò)大區(qū)深部邊界為-1050m。2001年，孫村煤礦完成了深部區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告，由魯國(guó)土資能（2002）1號(hào)文批準(zhǔn)，深部邊界延深至-1050m。3．井田周邊煤礦孫村煤礦西以F2和F8號(hào)斷層為界與新汶礦業(yè)集團(tuán)公司的良莊煤礦相鄰，該礦生產(chǎn)系統(tǒng)完善，產(chǎn)量120～150萬t/a，分4個(gè)開采水平，一水平（±0m）和二水平（-195m）已開采結(jié)束，三水平（-350m）和四水平（-580m）正在生產(chǎn)。孫村煤礦東以F6號(hào)斷層為界，在F10號(hào)斷層以上，與集團(tuán)公司的張莊煤礦相鄰，該礦資源已趨于枯竭，產(chǎn)量大幅降低，目前已改制成股份制公司，其生產(chǎn)系統(tǒng)仍保持完善，能維持正常生產(chǎn)。在F1斷層以下，擴(kuò)大區(qū)東邊界與汶南煤礦為界。目前，兩煤礦在邊界附近沒有采掘工程。孫村煤礦西側(cè)還有汶河煤礦，該礦生產(chǎn)系統(tǒng)完善，年產(chǎn)量在30萬t/a左右，屬地方煤礦，與孫村煤礦以F2號(hào)斷層相隔儲(chǔ)量一．礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。2煤層，采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(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，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示圖2-1塊段劃分示意圖根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類型的值：（1）礦井地質(zhì)資源量礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算：估算公式：儲(chǔ)量（萬t）=面積（m2）×厚度（m）×視密度（t/m3）/10000（2-1）將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-2，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：451.30（Mt）表2-2煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算煤層塊段傾角/(°)塊段面積/km2煤厚/m容重/t/m3儲(chǔ)量/Mt煤層總儲(chǔ)量/Mt總儲(chǔ)量/Mt2#112110．343.51.459.70254.21254.21221215.683.51.486.40332817.713.51.4108.11（2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算：Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k（2-2）式中：Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量；k——可信度系數(shù)，本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定，k值取0.9；111b——探明的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；122b——控制的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；2M11——探明的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；2M22——控制的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；333k——推斷的資源量。計(jì)算結(jié)果：——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。根據(jù)公式（2-2）及表中的數(shù)據(jù)得出礦井工業(yè)儲(chǔ)量為254.21（Mt）。三．礦井可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算：Zk=(Zg-P)×C（2-4）式中：Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt；C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。Zk=(188.3149-12.2232)×0.8=140.8734(Mt)(1)井田邊界保護(hù)煤柱根據(jù)孫村礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留50m寬度作為井界煤柱，則井田邊界保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。（2-4）式中：P’——井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬t。H——井田邊界煤柱寬度，50m；L——井田邊界長(zhǎng)度，26000m；m——煤層厚度，煤厚5m；r——煤層容重，1.4t/m3代入數(shù)據(jù)得：P’=(50×26000×5×1.4）/0.9336=974.72Mt(2)斷層保護(hù)煤柱根據(jù)地質(zhì)狀況與孫村礦的實(shí)際情況，按照安全要求，大斷層一側(cè)暫留50m寬、小斷層留30m寬作為斷層煤柱，則：斷層壓煤量為：（2-5）式中：P’’——井田斷層保護(hù)煤柱損失，萬t。H——井田斷層煤柱寬度，50m；L——井田斷層長(zhǎng)度，41369.25m；m——煤層厚度，5m；r——煤層容重，1.4t/m；代入數(shù)據(jù)得：P’’=(100×41369.25×1.4×5）/cos28=25.57Mt則礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為：礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量式中 ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； ——按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的1%算； 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%。此處取0.80則：四．工業(yè)廣場(chǎng)煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見表2-3。第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場(chǎng)的面積為0.8-1.1平方公頃/10萬噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為21.6公頃。煤層的平均傾角為21度，工業(yè)廣場(chǎng)的在井田的外面，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。因此本礦工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)在煤田外面，因此無工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱。表2-3工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型（萬t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬t）240及以上1.0120-1801.2礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度礦井年工作日為330天。礦井工作制度采用“三·八”制，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間16天。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力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、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?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，建設(shè)大型礦井。2、開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(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（包括煤中煤質(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)能力因?yàn)榫飪?chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，井田內(nèi)部有較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬噸/年。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礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=Zk/(A×K)（3-1）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1.3。則礦井服務(wù)年限為：T=140.8734/(1.8×1.3)=60.2(a)第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見表3-1。第一水平工業(yè)儲(chǔ)量為99.8383Mt，所以第一水平服務(wù)年限T1為：T1=(99.84-11.96)×0.75/(1.3×1.8)=28.2(a)符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。表3-1保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲(chǔ)量（Mt）井田邊界保護(hù)煤柱3.6075斷層保護(hù)煤柱2.0013工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱6.3471井筒保護(hù)煤柱0.0000合計(jì)11.95603.2.4井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，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、煤層開采能力井田內(nèi)2號(hào)煤平均厚度5.0m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(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，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(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)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，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)輸采用架線電機(jī)車運(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具有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)，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。4井田開拓4.1井田開拓的基本問題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。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(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、合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3、布置大巷及井底車場(chǎng)；4、確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5、進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6、合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，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。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)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：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；主提升膠帶輸送機(jī)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，人員可迅速從井筒撤離。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)、輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開拓不受煤層傾角、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。本礦井煤層傾角小，平均8.9°，為緩傾斜煤層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量小；地勢(shì)平坦，只能采用立井開拓。2、主副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，石門工程量少。(1)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。(2)井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡。(3)井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層。(4)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。(5)工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤。(6)距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。綜合以上因素，結(jié)合礦井實(shí)際情況，提出本礦井主副井筒布置位置如下：主井井筒中心位置：經(jīng)距39482179.5m，緯距3852413.4m。副井井筒中心位置：經(jīng)距39482201.2m，緯距3852341.9m。3、風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。南部風(fēng)井布置在井田邊界中，減少了煤柱損失。風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距39481074.1m，緯距3852387.7m。4.1.2工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。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，0.6~1.1公頃/10萬噸，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為20公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為500m，寬為400m。4.1.3開采水平的確定本礦井主采煤層為2號(hào)煤層，其它煤層屬不可采煤層活不是穩(wěn)定煤層，24號(hào)層屬緩傾斜煤層，平均傾角為15度,煤層南部有露頭，煤層埋藏最深處達(dá)-1550m，垂直高度達(dá)1700m。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200~350m，針對(duì)于本礦井的實(shí)際條件，決定煤層的階段垂高為350m兩種。由于本礦井瓦斯涌水較小、傾角較大，所以可以考慮上山的開采方案,考慮到井田范圍較大,所以本礦井也可采用兩水平的開采方式。采用五個(gè)水平劃分時(shí)，立井開拓第一、暗斜井延伸第二、第三水平,第四和第五水平，主井采用立井方式，因此屬于立井開拓暗斜井延伸。4.1.4礦井開拓方案比較1）提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，如圖4-1，分述如下：方案一：立井五水平上山開拓（暗斜井延伸)方案二：立井三水平上下山開拓（暗斜井延伸)方案三：主斜副立五水平上山開拓（暗斜井延伸)方案4：主斜副立三水平上山開拓（暗斜井延伸)（2）技術(shù)比較以上所提四個(gè)方案中，方案一與三井筒的數(shù)量和運(yùn)輸大巷、軌道大巷長(zhǎng)度都一樣，只是大巷的布置位置不同，所以引起部分基建、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用不同。方案二與四的也是因巷道的布置位置不同所引起部分基建、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用不同。方案一：立井五水平上山開拓（暗斜井延伸)方案二：立井三水平上下山開拓（暗斜井延伸)方案三：主斜副立五水平上山開拓（暗斜井延伸)方案4：主斜副立三水平上山開拓（暗斜井延伸)4-1開拓方案示意圖(3)各方案粗略經(jīng)以上四個(gè)方案根據(jù)布置的方式不同分成兩組進(jìn)行比較，及方案1和3一組，方案2和4一組。方案1和3粗略經(jīng)濟(jì)比較如表4-2、4-3、4-4所示。表4-2方案1和方案3粗略經(jīng)濟(jì)比較方案1粗略經(jīng)濟(jì)費(fèi)用長(zhǎng)度/m單價(jià)元/m費(fèi)用萬元基建費(fèi)用第一水平巖石大巷長(zhǎng)度3410×227621883石門長(zhǎng)度25090022.5主井450800036副井450800036井底車場(chǎng)80090072南翼風(fēng)井（1）25800020南翼風(fēng)井（2）75800060第二水平巖石大巷長(zhǎng)度3630×227622005石門長(zhǎng)度54090048.6主斜井4703157148副斜井4703157148井底車場(chǎng)80090072洛溝風(fēng)井5757200414第三水平巖石大巷長(zhǎng)度3180×227621756石門長(zhǎng)度1770900159主斜井4702762130副斜井4702762130井底車場(chǎng)80090072第四水平巖石大巷長(zhǎng)度3725×227622057石門長(zhǎng)度95090085井底車場(chǎng)80090072暗斜井延伸10003157315北翼風(fēng)井9808705853北翼副井10507990838北翼副井車場(chǎng)100090090第五水平巖石大巷長(zhǎng)度5300×227622927石門長(zhǎng)度809007井底車場(chǎng)80090072暗斜井延伸5203157164小計(jì)151936409生產(chǎn)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元斜井提升第一水平44200.9170.481.22334第二水平39431.3870.481.23150第三水平43411.8570.481.24643第四水平73792.8570.481.212143第五水平53843.3770.481.210472小計(jì)32743石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4200.250.3811.2505第二水平39430.540.3811.2973第三水平43411.770.3811.23512第四水平73790.950.3811.23204第五水平53840.080.3811.2196小計(jì)8393.534總計(jì)/萬元56330.98表4-3方案3粗略經(jīng)濟(jì)費(fèi)用長(zhǎng)度/m單價(jià)元/m費(fèi)用萬元基建費(fèi)用第一水平煤層大巷長(zhǎng)度3410×418522526石門長(zhǎng)度25090022主斜井9173157289副斜井8803157277井底車場(chǎng)80090072南翼風(fēng)井（1）25800020南翼風(fēng)井（2）75800060第二水平煤層大巷長(zhǎng)度3630×418522689石門長(zhǎng)度54090048主斜井4703157148副斜井4703157148井底車場(chǎng)80090072洛溝風(fēng)井5757200414第三水平煤層大巷長(zhǎng)度3180×418522355石門長(zhǎng)度1770900159主斜井4702762129副斜井4702762129井底車場(chǎng)80090072第四水平煤層大巷長(zhǎng)度3725×418522759石門長(zhǎng)度95090085井底車場(chǎng)80090072暗斜井延伸10003157315北翼風(fēng)井9808705853北翼副井1050799083北翼副井車場(chǎng)100090090第五水平煤層大巷長(zhǎng)度5300×418523926石門長(zhǎng)度809007井底車場(chǎng)80090072暗斜井延伸5203157164小計(jì)18819生產(chǎn)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元斜井提升第一水平44200.9170.481.22334第二水平39431.3870.481.23150第三水平43411.8570.481.24643第四水平73792.8570.481.212143第五水平53843.3770.481.210472小計(jì)32743石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4200.250.3811.2505第二水平39430.540.3811.2973第三水平43411.770.3811.23512第四水平73790.950.3811.23204第五水平53840.080.3811.2196小計(jì)8393總計(jì)/萬元59956表4-4方案方案1方案3總費(fèi)用/萬元5633159959百分率100%106%如上表所示方案1、3中，區(qū)別在于1方案中是大巷的位于4號(hào)煤層底板巖層中，兩個(gè)煤層聯(lián)合開采，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了開采方法，較少了一套上山和以及裝備，巷道易于維護(hù)；缺點(diǎn)是巖石大巷的開拓較慢，投入比煤層大巷多。而方案3中是采用煤層大巷分煤層開采，優(yōu)點(diǎn)是煤層大層巷掘進(jìn)較快以及費(fèi)用較低，但是缺點(diǎn)是顯而易見的，巷道維護(hù)較困難，后期維護(hù)費(fèi)用較高，開采流程較復(fù)雜，增加了兩條煤層和一套上山。由于兩煤層距離較近，為了簡(jiǎn)化工藝，經(jīng)粗略經(jīng)濟(jì)比較，兩方案中暫取方案1。方案2和4粗略經(jīng)濟(jì)比較如表4-5、4-6、4-7所示。表4-5方案2和方案4粗略經(jīng)濟(jì)比較方案2粗略經(jīng)濟(jì)費(fèi)用長(zhǎng)度/m單價(jià)元/m費(fèi)用基建費(fèi)用第一水平巖石大巷長(zhǎng)度3410×2276218836840石門長(zhǎng)度13359001201500主立井40087053482000副立井39079903116100井底車場(chǎng)1000900900000南翼風(fēng)井（1）257990199750南翼風(fēng)井（2）757990599250第二水平巖石大巷長(zhǎng)度3630×2276220052120石門長(zhǎng)度805900724500主立井延伸20087051741000副立井延伸20079901598000井底車場(chǎng)1000900900000洛溝風(fēng)井57572004140000第三水平巖石大巷長(zhǎng)度3180×2276217566320石門長(zhǎng)度120900108000主立井延伸20087051741000副立井延伸20079901598000井底車場(chǎng)1000900900000第四水平巖石大巷長(zhǎng)度3725×2276220576900石門長(zhǎng)度5090045000井底車場(chǎng)800900720000主暗斜井延伸59031571862630副暗斜井延伸59031571862630北翼風(fēng)井98079907830200第五水平巖石大巷長(zhǎng)度5300×2276229277200石門長(zhǎng)度900900810000井底車場(chǎng)800900720000主暗斜井延伸72031572273040副暗斜井延伸72031572273040小計(jì)/元147655020生產(chǎn)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元立井提升第一水平44200.40.851.21803.36第二水平39430.60.851.22413.116第三水平43410.80.851.23542.256第四水平73790.80.851.26021.264第五水平53840.80.851.24393.344暗斜井提升第一水平442000.481.20第二水平394300.481.20第三水平434100.481.20第四水平73790.590.481.22507.679第五水平53841.310.481.24062.551小計(jì)/萬元24743.57石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4201.33550.3811.22698.81第二水平39430.8050.3811.21451.205第三水平43410.120.3811.2238.1646第四水平73790.050.3811.2168.6839第五水平53840.720.3811.21772.327小計(jì)6329.191總計(jì)/萬元45837.69表4-6方案2和方案4粗略經(jīng)濟(jì)比較方案4粗略經(jīng)濟(jì)費(fèi)用長(zhǎng)度/m單價(jià)元/m費(fèi)用基建費(fèi)用第一水平煤層大巷長(zhǎng)度3410×4185225261280石門長(zhǎng)度13359001201500主立井40087053482000副立井39079903116100井底車場(chǎng)1000900900000南翼風(fēng)井（1）257990199750南翼風(fēng)井（2）757990599250第二水平煤層大巷長(zhǎng)度3630×4185226891040石門長(zhǎng)度805900724500主立井延伸20087051741000副立井延伸20079901598000井底車場(chǎng)1000900900000洛溝風(fēng)井57572004140000第三水平煤層大巷長(zhǎng)度3180×4185223557440石門長(zhǎng)度120900108000主立井延伸20087051741000副立井延伸20079901598000井底車場(chǎng)1000900900000第四水平煤層大巷長(zhǎng)度3725×4185227594800石門長(zhǎng)度5090045000井底車場(chǎng)800900720000主暗斜井延伸59031571862630副暗斜井延伸59031571862630北翼風(fēng)井98079907830200第五水平煤層大巷長(zhǎng)度5300×4185239262400石門長(zhǎng)度900900810000井底車場(chǎng)800900720000主暗斜井延伸72031572273040副暗斜井延伸72031572273040小計(jì)/元183912600生產(chǎn)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元立井提升第一水平44200.40.851.21803.36第二水平39430.60.851.22413.116第三水平43410.80.851.23542.256第四水平73790.80.851.26021.264第五水平53840.80.851.24393.344第一水平442000.481.20第二水平394300.481.20暗斜井提升第三水平434100.481.20第四水平73790.590.481.22507.679第五水平53841.310.481.24062.551小計(jì)/萬元24743.57石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4201.33550.3811.22698.81第二水平39430.8050.3811.21451.205第三水平43410.120.3811.2238.1646第四水平73790.050.3811.2168.6839第五水平53840.720.3811.21772.327小計(jì)6329.191總計(jì)/萬元49464.021表4-7方案方案2方案4總費(fèi)用/萬元4583849464百分率100%107.90%如上表所示方案2、4，區(qū)別在于2案中是大巷的位于4號(hào)煤層底板巖層中，兩個(gè)煤層聯(lián)合開采，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了開采方法，較少了一套上山和以及裝備，巷道易于維護(hù)；缺點(diǎn)是巖石大巷的開拓較慢，投入比煤層大巷多。而方案4是采用煤層大巷分煤層開采，優(yōu)點(diǎn)是煤層大層巷掘進(jìn)較快以及費(fèi)用較低，但是缺點(diǎn)是顯而易見的，巷道維護(hù)較困難，后期維護(hù)費(fèi)用較高，開采流程較復(fù)雜，增加了兩條煤層和一套上山。由于兩煤層距離較近，為了簡(jiǎn)化工藝，經(jīng)粗略經(jīng)濟(jì)比較，兩方案中暫取方案2。（4）開拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較對(duì)方案1和2對(duì)基建費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分別計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下表所示。表4-8開拓方案1和2的基建費(fèi)方案1初期項(xiàng)目工程量/m單價(jià)/元m^-1費(fèi)用/元主立井087050副立井079900主斜井91731572894969副斜井88031572778160石門250900225000井底車場(chǎng)800900720000集中運(yùn)輸大巷341027629418420軌道大巷341027629418420風(fēng)井257990199750小計(jì)25654719后期主立井087050副立井079900主斜井96031573030720副斜井93031572936010石門17429001567800井底車場(chǎng)34009003060000集中運(yùn)輸大巷31670276287472540軌道大巷31670276287472540風(fēng)井65079905193500主暗斜井150031574735500副暗斜井50031571578500北翼副井95087058269750北翼風(fēng)井105079908389500小計(jì)213706360共計(jì)（前期+后期）239361079表4-9方案2初期項(xiàng)目工程量/m單價(jià)/元m^-1費(fèi)用/元主立井40087053482000副立井39079903116100主斜井031570副斜井031570石門13359001201500井底車場(chǎng)1000900900000集中運(yùn)輸大巷341027629418420軌道大巷341027629418420風(fēng)井257990199750小計(jì)27736190后期主立井40087053482000副立井40079903196000主斜井031570副斜井031570石門33579003021300井底車場(chǎng)36009003240000集中運(yùn)輸大巷31670276287472540軌道大巷31670276287472540風(fēng)井65079905193500主暗斜井136031574293520副暗斜井130031574104100北翼副井087050北翼風(fēng)井95079907590500小計(jì)209066000共計(jì)（前期+后期）236802190表4-10開拓方案1生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元提升第一水平44200.9170.481.22334.609第二水平39431.3870.481.23150.11第三水平43411.8570.481.24643.273第四水平73792.8570.481.212143.12第五水平53843.3770.481.210472.7小計(jì)32743.81石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4200.250.3811.2505.206第二水平39430.540.3811.2973.4794第三水平43411.770.3811.23512.928第四水平73790.950.3811.23204.995第五水平53840.080.3811.2196.9252小計(jì)8393.534涌水量m3/h服務(wù)年限/a小時(shí)/h單價(jià)/元費(fèi)用/萬元排水第一水平120624.5679200.07321717.16第二水平90021.9179200.11291763.2第三水平90024.1279200.15252621.89第四水平9904179200.21366866.65第五水平99029.9179200.30437136.93小計(jì)20105.83總共/萬元61243.1717表4-11開拓方案2生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用煤量/萬t距離/km單價(jià)系數(shù)費(fèi)用/萬元提升第一水平44200.40.851.21803.36第二水平39430.60.851.22413.116第三水平43410.80.851.23542.256第四水平73790.80.851.26021.264第五水平53840.80.851.24393.344暗斜井提升第一水平442000.481.20第二水平394300.481.20第三水平434110.481.22500.416第四水平73790.590.481.22507.679第五水平53841.310.481.24062.551小計(jì)/萬元27243.99石門運(yùn)輸?shù)谝凰?4201.33550.3811.22698.81第二水平39430.8050.3811.21451.205第三水平43410.120.3811.2238.1646第四水平73790.050.3811.2168.6839第五水平53840.720.3811.21772.327小計(jì)6329.191涌水量m3/h服務(wù)年限/a小時(shí)/h單價(jià)/元費(fèi)用/萬元排水第一水平120624.5679200.07321717.16第二水平90021.9179200.11291763.2第三水平90024.1279200.15252621.89第四水平9904179200.21366866.65第五水平99029.9179200.30437136.93小計(jì)20105.83總計(jì)53679.00745表4-12項(xiàng)目開拓方案1和2的費(fèi)用匯總方案1方案2費(fèi)用/萬元百分率%費(fèi)用/萬元百分率%初期建井費(fèi)2565.471002773.62108.11基建工程費(fèi)（初期+后期）23936.11101.0823680.22100生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)61243.17114.0953679.01100總費(fèi)用/萬元85179.28110.1177359.23100通過個(gè)方案的粗略經(jīng)濟(jì)比較和詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較可知，方案1比方案2初期建井費(fèi)用少了8%，基建費(fèi)用相差不大，但是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用卻多了14.09%。由于基建費(fèi)的計(jì)算誤差一般比生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的計(jì)算誤差小的多。由于立井開拓的技術(shù)要求比斜井要求高，再加上本礦井開采深度大，需要多次延伸，而斜井的延伸相對(duì)簡(jiǎn)單，在延伸時(shí)對(duì)生產(chǎn)的影響較小，綜合考慮采取方案1，及綜合開拓。4.2礦井基本巷道4.2.1井筒由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田邊界設(shè)置風(fēng)井。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及南、北風(fēng)井均采用圓形斷面。1、主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑6.5m，斷面積33.18m2，井筒內(nèi)裝備一對(duì)16t的雙箕斗，井壁采用砌碹支護(hù)方式。此外，還布置有檢修道，動(dòng)力電纜，照明電纜，通迅信號(hào)電纜，人行臺(tái)階等設(shè)施。主井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-2。2、副井副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為7.7m，斷面積44.18m2，井筒內(nèi)裝備一對(duì)3.0t雙層單車多繩罐籠，井壁采用砌碹支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。副井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-3。3、風(fēng)井本井田共有三個(gè)風(fēng)井，分別位于礦井北部、東部、西南部邊界保護(hù)煤柱內(nèi)，備有安全出口。圓形斷面，井筒凈直徑5.0m，凈斷面19.63m2，采用預(yù)制管柱支護(hù)方式，井壁厚度達(dá)400mm，風(fēng)井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-4。4、風(fēng)速驗(yàn)算所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，中央風(fēng)井作為出風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選的井筒符合風(fēng)143514351435130090097597521003852100240501450~155050050井筒特征井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積1.8Mt/a400m33.18m64.90m72.38m提升容器井筒支護(hù)一套12t雙箕斗一套12t單箕斗帶平衡錘混凝土砌碹厚500mm凍結(jié)段井壁厚1450-1550mm充填混凝土厚50mmφ65006.5m222圖4-2主井井筒斷面圖圖4-3副井井筒布置圖圖4-4風(fēng)井井筒布置圖5準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置5.1煤層地質(zhì)特征5.1.1采區(qū)位置設(shè)計(jì)首采采區(qū)位于井田南翼，F(xiàn)1斷層南部。5.1.2采區(qū)煤層特征采區(qū)所采煤層為2號(hào)煤層，均為氣煤。其煤層特征：2#煤層平均厚度5m，是井田內(nèi)的主采煤層。該煤層賦存不完整，西部存有沖刷帶。2號(hào)煤煤的容重為1.4t/m3采區(qū)的相對(duì)瓦斯涌出來2.7m3/t.d，該采區(qū)屬于低瓦斯采區(qū)。煤塵爆炸性指數(shù)在28%左右，屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤層。5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況2號(hào)煤層的直接頂板為粉砂巖，局部存在泥巖偽頂，深灰色，易碎且厚度變化較大。直接頂