山腳樹(shù)煤礦1.2 Mt-a新井設(shè)計(jì)- 炮采高產(chǎn)高效的分析與研究

設(shè)計(jì)題目：山腳樹(shù)煤礦1.2Mt/a新井設(shè)計(jì)專題：炮采高產(chǎn)高效的分析與研究摘要本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分針對(duì)貴州六盤(pán)水山腳樹(shù)礦井進(jìn)行了井型為1.2Mt/a的新井設(shè)計(jì)。山腳樹(shù)礦井位于貴州省六盤(pán)水市盤(pán)縣特區(qū)斷江鎮(zhèn)境內(nèi)。主采煤層為12#煤層，平均傾角7.6°，平均厚度4.50m。井田工業(yè)儲(chǔ)量為113.95Mt，可采儲(chǔ)量89.34Mt，礦井服務(wù)年限為53.2a。礦井正常涌水量為160m3/h，最大涌水量為600m3/h；山腳樹(shù)礦為高瓦斯礦井，無(wú)突出危險(xiǎn)性，瓦斯含量為8.13～9.93m3/t。礦井煤層沒(méi)有自燃傾向性，但煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。根據(jù)井田地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)采用立井兩水平暗斜井延伸開(kāi)拓方式，井田采用帶區(qū)和采區(qū)布置方式，共劃分為五個(gè)帶區(qū)，一個(gè)采區(qū)，軌道大巷、膠帶運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷皆為巖層大巷，其中兩條布置在12號(hào)煤層底板巖層中，一條頂板巖層中。礦井通風(fēng)方式采用中央并列式通風(fēng)。針對(duì)北一帶區(qū)采用了帶區(qū)準(zhǔn)備方式，共劃分7個(gè)分帶工作面，并進(jìn)行了運(yùn)煤、通風(fēng)、運(yùn)料、排矸、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)12101工作面進(jìn)行了采煤工藝設(shè)計(jì)。該工作面煤層平均厚度為4.5m，平均傾角7.6°。采煤方法為綜合機(jī)械化開(kāi)采。礦井年工作日為330d，日凈提升時(shí)間16h，采用“四六制”工作制度，截深0.6m，每天六個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺3.6m，月推進(jìn)度108m。大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車(chē)牽引1.5t固定箱式礦車(chē)運(yùn)輸。專題部分題目為《關(guān)于工作面炮采高產(chǎn)高效分析與研究》，本文采用類(lèi)比研究、參考有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法、回歸理論分析，對(duì)炮采工作面的支護(hù)系統(tǒng)、塊煤率提高、工作面生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化做了研究，提出了一些建議和想法。翻譯部分是一篇關(guān)于電磁輻射在煤礦沖擊地壓預(yù)測(cè)中的應(yīng)用的探討性論文，英文題目為CalculationofElectromagneticRadiationCriterionforRockburstHazardForecastinCoalMines。關(guān)鍵詞：立井開(kāi)拓；帶區(qū)布置；中央并列式通風(fēng)；蓄電池電機(jī)車(chē)運(yùn)輸；ABSTRACTThisdesignincludesthreeparts:thegeneralpart,specialsubjectpartandtranslationpart.Thegeneraldesignisabouta1.20Mt/anewundergroundminedesignofSimacoalmine.SimacoalmineislocatedinLiupanshui,Guizhouprovince.Theminablecoalseamis12#withanaveragethicknessof4.5andanaveragedipof7.6°.Theprovedreservesofthiscoalmineare113.95Mtandtheminablereservesare89.34Mt,withaminelifeof53.2a.Thenormalmineinflowis160m3/handthemaximummineinflowis600m3/h.Theminegasemissionrateis8.13~9.93m3/twhichcanberecognizedaslowgasmine.Andit’shavenospontaneouscombustiontendency,andit’sacoalseamliabletoexplosion.Basedonthegeologicalconditionofthemine,thisdesignusesverticalshaftsingle-leveldevelopmentmethod,andstripanddistrictspreparation,whichdividedintofivebandsandonedistricts,andtrackroadway,beltconveyorroadwayandreturnairwayareallcoalroadways,arrangedinthe3#coalseam.Theventilationtypeiscentralizedjuxtaposeventilation;ThedesignappliesstrippreparationagainstthefirstbandofNorthOnewhichdividedinto7stirpstotally,andconductedcoalconveyance,ventilation,gangueconveyanceandelectricitydesigning.Thedesignconductedcoalminingtechnologydesignagainstthe12101face.Thecoalseamaveragethicknessofthisworkingfaceis4.5mandtheaveragedipis7.6°,theimmediateroofismudstoneandthemainroofissandstone.Comprehensivemechanizationputsinthetopcoaltechnologyistheminingmethod.Theworkingdaysinayearare300.Everydayittakes18hoursinliftingthecoal.Theworkingsysteminthemineis“four-six”andthedepth-webis0.6mwithsixworkingcyclesperday,andtheadvanceofaworkingcycleis3.6mandtheadvanceis108mpermonth.Mainroadwaymakesuseofbeltconveyortotransportcoalresource,thexiliaryhaulageusesthewirelayingtypeelectriclocomotivetotowthe1.5tfixedbox-typeminecartransportation.Themonographicstudyisabriefanalysisofbehaviorlawofminepressureofgob-sideentryboltingwithwiremesh.Thispaperhasdiscussedtheoverlyingstratastructureofgob-sideentryandthelawofbothsurroundingrockstressdistributionandsurroundingrockdeformation.Byfinishingandanalysisingthedatafromworksite,summarizedthebehaviorlawofminepressureofgob-sideentrywithsimilargeologicalconditionstodirectthesupportdesignforgob-sideentry.Thetranslatedpartisunderabuildingresemblesthepastebodybackfilltominethenewcraftthediscussionpaper,EnglishtopicisCalculationofElectromagneticRadiationCriterionforRockburstHazardForecastinCoalMines.Keywords:verticaldevelopment;stripdistrict;centralizedjuxtaposeventilation;overheadlineelectriclocomotivetransport;第頁(yè)1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置與交通礦井位置及交通情況：山腳樹(shù)礦位于貴州省六盤(pán)水市盤(pán)縣特區(qū)斷江鎮(zhèn)境內(nèi)，紅果至水城鐵路干線和盤(pán)(縣)水(城)公路從礦區(qū)通過(guò)，距盤(pán)縣30km，水城169km，貴陽(yáng)365km，昆明336km，貴港806km，南寧市632km，交通極為方便，交通極為方便。其交通位置見(jiàn)圖1.1.1。圖1.1.1交通位置示意圖1.1.2地形地貌井田內(nèi)地形復(fù)雜，為一剝蝕山地地貌，溝谷走向與地層走向基本一致，最高點(diǎn)位于井田南部白馬梁子、標(biāo)高+2117.7m，最低點(diǎn)位于井田西部的拖長(zhǎng)江河床內(nèi)，標(biāo)高+1537m，相對(duì)高差為580余米。井田西部出露有峨眉山玄武巖，煤系地層為龍?zhí)督M，上覆飛仙關(guān)、永寧鎮(zhèn)組地層，由于巖性差異，在井田東部形成陡壁峭崖，而在西部則形成單面剝蝕坡。1.1.3地震該礦區(qū)在VI度地震帶內(nèi)。1.1.4氣候井田內(nèi)氣候濕潤(rùn)，雨量充沛，夏季溫和但多暴雨，秋季涼爽但陰雨連綿，春冬兩季則有間歇性冰凍，屬低緯度亞熱帶高原型氣候。年降雨量763.8mm～1469.7mm，雨量多集中在5～9月份，占全年降雨量的2/3。年平均氣溫12.3℃，最高氣溫31.6℃，最低氣溫-2℃。全年最大風(fēng)最大風(fēng)速為22m/s，瞬時(shí)風(fēng)速可達(dá)35m/s。全年日照總數(shù)為1560小時(shí)，日照率35%。1.1.5自然災(zāi)害礦區(qū)內(nèi)自然災(zāi)害主要表現(xiàn)為洪澇災(zāi)害，但對(duì)礦井安全生產(chǎn)一般無(wú)影響。1.1.6地溫與沖擊地壓區(qū)礦井地溫16℃～22℃，無(wú)異熱區(qū)，一般隨開(kāi)采深度增加呈規(guī)律性遞增，地溫梯度無(wú)實(shí)測(cè)資料。根據(jù)歷年生產(chǎn)實(shí)際情況，礦區(qū)內(nèi)無(wú)沖擊地壓的歷史記錄，且從區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造看，礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有活動(dòng)的地質(zhì)構(gòu)造，也沒(méi)有形成受大構(gòu)造影響的孤立塊段，頂板屬Ⅲ類(lèi)，隨采隨落，不易形成采空區(qū)大面積懸頂及采掘工作面應(yīng)力集中，故本設(shè)計(jì)暫按無(wú)沖擊地壓礦井考慮。但隨著開(kāi)采深度增大，應(yīng)開(kāi)展沖擊地壓的觀測(cè)研究工作，堅(jiān)持按層序卸壓開(kāi)采，不留孤島煤柱，大力推廣沿空掘巷或沿空留巷。在開(kāi)采過(guò)程中若出現(xiàn)發(fā)生沖擊地壓預(yù)兆應(yīng)急時(shí)采取措施，并補(bǔ)做相關(guān)設(shè)計(jì)。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1地層（1）地層井田內(nèi)地層自下而上為：古生界二迭系下統(tǒng)茅口灰?guī)r、二迭系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、龍?zhí)睹航M、中生界三迭系下統(tǒng)飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組、三迭系中統(tǒng)關(guān)嶺組下段及新生界第四系。①古生界二迭系下統(tǒng)（P1）茅口組（P1m）：為深灰色厚層狀石灰?guī)r，富產(chǎn)蜒類(lèi)化石，厚約800米，同上覆、下伏巖層呈整合接觸，分布于井田西部。②古生界二迭系上統(tǒng)（P2）A、峨嵋山玄武巖(P2?)，該地層全厚340m左右，分為三段：下段(P2?1)：為暗色致密堅(jiān)硬具氣孔、杏仁狀構(gòu)造的玄武巖，風(fēng)化為黃褐色，具球狀風(fēng)化，厚為120m左右。距茅口灰?guī)r百余米處有一組10米左右的煤系，含薄煤層3至4層。中段(P2?2)：為灰綠色致密、堅(jiān)硬之玄武巖，風(fēng)化后呈黃褐色，并具球狀風(fēng)化，厚170m。上段(P2?3)：為暗紫灰色玄武質(zhì)火山塊集巖，中夾0.1至0.3米大小黃褐色透鏡狀碎塊，風(fēng)化后呈黃色，厚40余米。頂部有6米左右紫紅色具白色斑點(diǎn)、含鋁土質(zhì)致密、細(xì)膩之凝灰?guī)r。B、龍?zhí)睹航M(P2L)：與下伏地層假整合接觸，全厚220-260m，平均240m，從西往東略有增厚，含煤40～60層，煤層總厚約為30m。主要可采層分布在煤組上部和中部，煤組下部?jī)H20號(hào)層可采。巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖組成。根據(jù)沉積條件，一般上組巖性較中下組為好。③中生界三迭系下統(tǒng)(T1)A、飛仙關(guān)組(T1f)：厚600m左右，分為上下兩段，下段(Tp)為綠色層，厚150m左右，巖性為綠色砂巖。上段(T1f)為紫色層，厚385m左右，巖性為紫色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。B、下三迭永寧鎮(zhèn)組(T1y)：全厚135m，分為上下兩段。下部(T1y1)為灰色，淺黃色鈣紫質(zhì)砂巖；中部為深灰或紫灰色薄層蠕蟲(chóng)狀泥灰?guī)r，中厚層狀褐色、青灰色石灰?guī)r。上部(T1y2)為純灰?guī)r，含克氏蛤化石。④中生界三迭系中統(tǒng)(T2)：關(guān)嶺組下段（T2g1）:灰色、灰白色石灰?guī)r，該段厚度為118米至182米，整合覆于下伏地層之上。⑤新生界第四系：為坡積、殘積、沖積物組成，巖性為碎石亞砂土及砂石亞粘土。西區(qū)較厚，一般為20m，東區(qū)因地貌抬起，第四系不發(fā)育。

圖1.2.1地層綜合柱狀圖1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造該井田位于盤(pán)關(guān)向斜西翼北段，為一傾向30～130°的單斜構(gòu)造，地層傾角8～15°，比較平緩。區(qū)內(nèi)有南西、北東走向大中型斷層7條。生產(chǎn)中查明井田北部有一軸向由北東65°轉(zhuǎn)為南東98°的舒緩背斜，軸線長(zhǎng)為4000米，翼寬700～2000米，由西向東逐漸加寬，南翼傾角8～13°，北翼9～15°，兩翼發(fā)育有不同規(guī)則斷裂構(gòu)造。1350水平以上構(gòu)造較發(fā)育，斷層多為正斷層，斷層多以高角度橫切和斜交地層走向，較大落差的斷層兩翼往往伴生小落差的小斷層，形成階梯狀斷層帶。通過(guò)勘探及開(kāi)采證實(shí)，斷層的延展和落差變化隨層位和深度的增加呈減小趨勢(shì)，深部區(qū)域構(gòu)造趨于簡(jiǎn)單。（1）斷層根據(jù)勘探資料提供和實(shí)際生產(chǎn)證實(shí)，有大小斷層4條。其中落差大于30米的有F19。落差小于30米大于5米的有F102、F103，F(xiàn)108等3條。以橫切和斜交地層走向之高角度正斷層為主，并且一個(gè)大斷層往往由斷層群組成階梯狀構(gòu)造形成斷層帶；逆斷層少見(jiàn)，只有小的逆斷層。斷層的延展長(zhǎng)度和落差隨深度而變化，上部層位斷層的延展長(zhǎng)度較下部層位長(zhǎng)，上部層的斷層落差較下部層位大，淺部水平的斷層落差較深部水平的落差大?？傊?，在一定的范圍內(nèi)和深度自然消失。各斷層情況見(jiàn)下表1-2-1。表1-2-1主要斷層特征表序號(hào)斷層號(hào)斷層性質(zhì)斷層產(chǎn)狀垂直斷距（m）延展長(zhǎng)度（m）走向傾向傾角1F19正NE-NWNW60°-65°35-17035002F108正50°-90°SE-S65°8-151400（2）褶曲井田內(nèi)發(fā)育的背斜構(gòu)造，位于北采區(qū)中部，主要因斷層形成時(shí)的受力所致，原地質(zhì)勘探公司未予以查明，礦井生產(chǎn)中證實(shí)，軸向由北東65度轉(zhuǎn)為南東98度，軸線長(zhǎng)約4000米，寬700至2000米，翼寬由西向東逐漸加大。1.3煤層特征1.3.1煤層（1）煤層該區(qū)含煤地層屬二迭系上統(tǒng)龍?zhí)睹航M，煤系地層厚約220米至260米，平均240米左右，含煤40至60余層，可劃分為3個(gè)含煤組。上煤組：1號(hào)煤層頂板至12號(hào)煤層頂板，厚87至101米，平均為93米，含煤13至23層，含局部可采薄及中煤層3層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層間距穩(wěn)定。中煤組：12號(hào)煤層頂板至24煤層頂板，厚90至125米，一般為100米，含煤為15至23層，其中可采和局部可采煤層8層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層厚度、煤層層間距變化較大，煤層有分叉合并現(xiàn)象。煤系中的所有中厚煤層皆集中于本段。下煤組：24號(hào)煤層頂板至煤系底界，厚37至57米，平均47米，含煤線、薄煤層6至18層，煤層間距小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；煤層薄且極不穩(wěn)定；煤層含硫高，僅24號(hào)煤層局部可采煤層。主要可采煤層12層，其中可采和局部可采煤層共12層，其中：可采煤層為10＃、12＃、15＃、18＃、18-1＃、19＃、20＃等7個(gè)煤層，主采煤層為12＃煤層。其它為不穩(wěn)定的局部可采煤層煤，層特征詳見(jiàn)表1-3-1。煤層傾角6～12°，淺部8～12°，深部6～8°。表1-3-2煤層特征表含煤地層煤層煤層厚度(m)夾矸層數(shù)層間距（m）頂、底板巖性視密度t/m3穩(wěn)定性可采性最小～最大平均最小/最大平均二疊系龍?zhí)督M10＃0.60/2.641.491～214.17～26.0819頂：粉砂巖和菱鐵質(zhì)砂巖底：泥巖和粉砂質(zhì)泥巖1.34較穩(wěn)定局部可采12＃0.37/4.972.711～2頂：粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖底：泥質(zhì)粉砂巖1.23穩(wěn)定主采煤層可采15＃0.67/4.462.21～414.49～32.2422頂：粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖底：泥質(zhì)粉砂巖1.26穩(wěn)定局部可采18＃0.30/2.861.60－16.12/21.4714頂：粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖底：泥巖1.37較穩(wěn)定局部可采18-1＃0.15/2.151.3301.26/12.504頂：泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖底：泥質(zhì)粉砂巖1.30較穩(wěn)定局部可采19＃0.15/2.461.301.53/10.84頂：粉砂質(zhì)泥巖底：軟質(zhì)泥巖及粉砂質(zhì)泥巖1.43不穩(wěn)定局部可采20＃0.18/2.821.371～32.12/12.17頂：粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖底：泥巖1.30穩(wěn)定局部可采（2）煤質(zhì)煤質(zhì)牌號(hào)為氣煤、氣肥煤、肥煤及1/3焦煤。原煤灰份中除12＃煤層為9～25％的低灰煤，其余煤層灰份平均值為25％左右的中灰、低硫、低磷煤；10＃、12＃為煉焦用煤的基礎(chǔ)煤，其中12＃煤層為易選煤，其余煤層均為中等難選煤層。各煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)下表1-3-2。表1-3-2煤質(zhì)特征表煤層煤種水分Mt(%)灰分Ad(%)揮發(fā)分Vdaf(%)硫分St.ad(%)磷分Pad(%)10＃1/3JM072～3.171.6715.29～40.6319.7830.39～37.5533.390.19～1.010.580.006～0.0130.00912＃FM1/3JM1.10～1.371.2312.04～30.1716.6635.28～37.1635.920.65～1.381.010.004～0.0150.00715＃1/3JM1.63～2.171.9027.90～45.2236.5635.94～37.1336.540.09～0.110.100.0118～0.060.011918＃QF0.87～2.551.4817.75～38.9524.1131.59～36.1124.330.16～2.401.010.001～0.0320.001518-1＃QF1.00～1.851.4815.79～36.3325.2731.59～35.2733.260.22～1.110.800.009～0.0140.01219＃QF0.83～1.971.4111.89～38.5623.5130.58～36.5733.920.16～1.940.410.002～0.0090.01320＃QF0.77～1.51.0213.25～30.2820.4231.24～37.8733.880.62～4.311.990.018～0.0180.018續(xù)表1-3-2煤質(zhì)特征表煤層煤種發(fā)熱量(MJ/Kg)灰熔點(diǎn)ST（℃）膠質(zhì)層厚度Y（mm）粘結(jié)指數(shù)G10＃1/3JM19.30～29.6427.771080～1400123018.5～27.023.085.0～93.090.012＃FM1/3JM23.28～31.2629.041145～＞145021.5～2825.089.0～96.092.015＃1/3JM17.67～25.1021.091400～1450142522.5～22.522.585.0～85.085.018＃QF16.43～26.8421.641305～13101307.510.5～32.524.818-1＃QF16.85～26.2021.5318.5～41.024.119＃QF1280～1398133915.0～31.521.520＃QF20.0～32.027.3（3）煤層頂?shù)装鍘r性該礦煤層頂板多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，其本身的力學(xué)強(qiáng)度及穩(wěn)定性較低，加之井田范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，后生構(gòu)造裂隙發(fā)育，更加降低了煤層頂板的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。3號(hào)煤層：4號(hào)煤層：煤層無(wú)偽頂，直接頂為粉砂質(zhì)尼巖夾菱鐵礦層，老頂為細(xì)砂巖分直接底為根土巖，老底為粉砂巖和細(xì)砂巖。10號(hào)煤層：煤層無(wú)偽頂，直接頂板為灰色粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖互層，水平層理，老頂為菱鐵質(zhì)細(xì)砂巖；底板為粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，老底為菱鐵質(zhì)細(xì)砂巖,堅(jiān)硬。12號(hào)煤層：煤層無(wú)偽頂，直接頂板為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖與菱鐵質(zhì)粉砂巖互層，水平層理；直接底為軟質(zhì)片狀泥巖和砂質(zhì)泥巖。15號(hào)煤層：煤層有偽頂，為0.40米的泥巖夾煤線，直接頂為粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖，老頂為細(xì)砂巖，直接底為泥質(zhì)粉砂巖，老底為砂巖。17號(hào)煤層：煤層有偽頂，為0.20米的泥巖夾煤線，直接頂為粉砂巖，老頂為粉砂巖和細(xì)砂巖，直接底為粉砂質(zhì)泥巖，老底為粉砂巖。18號(hào)煤層：煤層有偽頂，為0.30米左右厚的黑色炭質(zhì)泥巖，直接頂為粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖，老頂為砂巖，直接底為泥巖，老底為泥質(zhì)粉砂巖。18-1號(hào)煤層有偽頂，為0.30米的泥巖，直接頂為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖，底板為泥質(zhì)粉砂巖。19號(hào)煤層：煤層有偽頂為0.30米的泥巖夾炭屑，直接頂為泥質(zhì)粉砂巖，直接底為軟質(zhì)泥巖及粉砂巖，老底為粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖。20號(hào)煤層：煤層無(wú)偽頂，直接頂為粉砂巖和菱鐵質(zhì)粉砂巖，老頂為粉砂巖，直接底為泥質(zhì)，厚度0.40米，老底為粉砂巖。22號(hào)煤層：煤層有偽頂，為0.20米至0.50米的黑色泥巖，老項(xiàng)為2至3米的粉砂巖，老頂為細(xì)砂巖。直接底為0.70米的泥巖，老底為細(xì)砂巖。24號(hào)煤層：煤層有偽頂，為炭質(zhì)泥巖，直接頂為2至3米的粉砂巖，老頂為6至8米的細(xì)砂巖，直接底為1米左右的泥巖夾煤，老底為煤層和粉砂巖。1.3.2瓦斯山腳樹(shù)礦為高瓦斯礦井，無(wú)突出危險(xiǎn)性，瓦斯含量為8.13～9.93m3/t，各煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表1-3-3。表1-3-3瓦斯測(cè)定結(jié)果匯總表參數(shù)煤層Wf(%)AF(%)abP(Mpa)π(%)r(t/m3)W含m3/t101.849.790.860.48.01.49.0121.66159.960.861.49.93151.6322.299.830.861.59.17171.6327.279.460.871.358.4181.4824.119.610.871.358.818-11.4825.279.380.871.358.56191.4123.519.520.871.48.81201.0220.429.510.871.459.12221.0323.279.220.871.458.86241.5028.19.170.871.48.132007年度瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為121.95m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為50.73m3/t。礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果見(jiàn)表1-3-4。表1-3-4礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果表礦名瓦斯二氧化碳煤層自燃發(fā)火期(月)煤層爆炸指數(shù)(%)全礦井采區(qū)最大相對(duì)量(m3/t)鑒定等級(jí)全礦井采區(qū)最大相對(duì)量(m3/t)鑒定等級(jí)相對(duì)量(m3/t)絕對(duì)量(m3/min)相對(duì)量(m3/t)絕對(duì)量(m3/min)山腳樹(shù)50.73121..9586.39高瓦斯1.353.252.03低CO2煤層不易自燃30.99~36.18（1）煤塵爆炸危險(xiǎn)性經(jīng)重慶煤炭科學(xué)研究院鑒定，其結(jié)果見(jiàn)下表。表北采區(qū)各煤層的煤塵爆炸性鑒定報(bào)告表局礦名稱盤(pán)江煤電集團(tuán)公司山腳樹(shù)礦采樣日期2001.8.7收樣日期2001.8.10鑒定日期2001.8.13試樣編號(hào)采樣地點(diǎn)工業(yè)分析（%）實(shí)驗(yàn)室爆炸性試驗(yàn)爆炸性結(jié)論水分Mad灰分Aad揮發(fā)份粘結(jié)性焰長(zhǎng)(mm)抑制煤塵爆炸最低巖粉量(%)VadVdaf10#層右六12#層左四2001-14815#煤層1.2118.7126.5033.095200652001-14918#煤層0.8613.0227.5531.996>4002001-15017#煤層1.3615.7525.6930.9962402001-15119#煤層0.8017.8425.3531.165>400據(jù)鑒定結(jié)果，各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。（2）煤層自燃傾向性煤層的自燃傾向性，經(jīng)重慶煤炭科學(xué)研究院鑒定，各煤層均屬不易自燃煤層，其結(jié)果見(jiàn)下表。表1-3-6煤炭自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告表局礦名稱盤(pán)江煤電集團(tuán)公司山腳樹(shù)礦采樣日期2001.8.8鑒定日期2001.8.1710#煤層12#煤層15#煤層18#煤層17#煤層19#煤層0.8017.8431.163493513578三類(lèi)10#煤層0.8013.9631.323563573626三類(lèi)一類(lèi)：極易自燃的；二類(lèi)：易自燃的；三類(lèi)：不易自燃的。1.3.3水文地質(zhì)條件礦床開(kāi)發(fā)充水的有關(guān)地層有飛仙關(guān)、龍?zhí)督M和峨眉山玄武巖組，這些地層富水性、透水性弱，它們既是煤礦床弱含水層，又起到阻隔富水性較強(qiáng)的永寧鎮(zhèn)組、茅口組地下水的作用。一般情況下大氣降水是礦井的主要充水水源。（1）、井田范圍內(nèi)的主要地表水源井田內(nèi)的主要充水水源為拖長(zhǎng)江最大流量為294.08立方米/秒，最小流量0.809立方米/秒，經(jīng)井田南部拖長(zhǎng)江公路橋旁設(shè)站（BM4）觀測(cè)，拖長(zhǎng)江最高水位為1548.23米，另外，井田內(nèi)溪流較多，雨后水量增加多數(shù)自東向西匯入拖長(zhǎng)江。對(duì)礦床開(kāi)采無(wú)影響。（2）、斷層含水性及導(dǎo)水性井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)大小斷層39條，其中地表出露18條，其余為隱伏斷層，較大的為F18、F19、F20斷層均穿過(guò)拖長(zhǎng)江，據(jù)井巷揭露，斷層均為封閉性端，斷層破碎帶一般已膠結(jié)，無(wú)水。（3）、相鄰礦井開(kāi)采及報(bào)廢后對(duì)礦井充水影響山腳樹(shù)礦北臨月亮田礦南三采區(qū)，以F15-1斷層（落差約200m，南北走向?qū)挾燃s500m）為界，其涌水量為80.5至360立方米/小時(shí)，開(kāi)采中在井田邊界已按技術(shù)規(guī)范留設(shè)了保安煤柱，因此，在礦井開(kāi)采過(guò)程中，在邊界允許范圍內(nèi)該礦井開(kāi)采和報(bào)廢后都不對(duì)礦井充水發(fā)生影響。（4）、井田內(nèi)老窯及小煤礦對(duì)礦井充水的影響礦區(qū)內(nèi)采煤歷史較為悠久，無(wú)證非法開(kāi)采小窯已關(guān)閉，目前井田范圍內(nèi)有3對(duì)合法小型煤礦，分別是封家營(yíng)煤礦、勝金山煤礦和聚保煤礦，其開(kāi)采范圍沒(méi)有越界。已經(jīng)關(guān)閉的小窯開(kāi)采深度為50～150米左右，最低標(biāo)高在1530m以上，而山腳樹(shù)礦生產(chǎn)水平在1370～1250米標(biāo)高之間，小窯開(kāi)采范圍距北采區(qū)井筒最近的達(dá)200m、距采掘工作面最近的達(dá)600m以上，故廢棄小窯和生產(chǎn)小煤礦對(duì)礦井充水、排水不會(huì)造成安全威脅。綜上所述，山腳樹(shù)礦井的主要充水來(lái)源于大氣降水、風(fēng)化裂隙含水層中的泉水及三疊系飛仙關(guān)組綠色層裂隙水、滑坡裂隙水，通過(guò)采空區(qū)裂縫、導(dǎo)水裂隙、冒落帶滲透到礦井，但礦區(qū)地表溝谷發(fā)育，地形坡度較大，泄洪條件較好，上述充水水源絕大多數(shù)均以山洪的形式排泄，滲透量較小，滲透速度較慢。礦井水文地質(zhì)屬簡(jiǎn)單型。2007年礦井最大涌水量為600m3/h,正常涌水量160m3/h。1.3.4地溫區(qū)礦井地溫16℃～22℃，無(wú)異熱區(qū)，一般隨開(kāi)采深度增加呈規(guī)律性遞增，地溫梯度無(wú)實(shí)測(cè)資料。

2井田境界和儲(chǔ)量2.1井田境界2.1.1井田范圍在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：1）井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2）保證井田有合理尺寸；3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；4）合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。根據(jù)山腳樹(shù)礦《采礦許可證》，該礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)由25個(gè)拐點(diǎn)圈定，開(kāi)采深度：+1654～+1000m標(biāo)高，井田面積為：22.771km2，其拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表，采礦許可證拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表2-1-1。表2-1-1礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)拐點(diǎn)號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)128659373511956022866570354518953286723535454659528655003545475072863790354547358286266734453770102811955452645928622523545041762864232354494852.1.2開(kāi)采界限該區(qū)含煤地層屬二迭系上統(tǒng)龍?zhí)睹航M，煤系地層厚約220米至260米，平均240米左右，含煤40至60余層，可劃分為3個(gè)含煤組主要可采煤層12層，其中可采和局部可采煤層共12層，其中：可采煤層為10＃、12＃、15＃、18＃、18-1＃、19＃、20＃等7個(gè)煤層，主采煤層為12＃煤層。其它為不穩(wěn)定的局部可采煤層煤。2.1.3井田尺寸井田近似為一矩形，南北平均在4.34km左右，東西寬平均5.2km左右。面積井田面積為：22.6km2。2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1地質(zhì)資源儲(chǔ)量1）地質(zhì)資料依據(jù)礦方提供的建井過(guò)程中揭露的地質(zhì)資料。2）儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)（1）本次儲(chǔ)量計(jì)算是按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》DZ/0215-2002要求的工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行資源儲(chǔ)量計(jì)算，煉焦用煤最低開(kāi)采厚度為0.7m，最高灰分不得超過(guò)40%，最高硫分不得超過(guò)3%；（2）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾矸厚度不大于0.05m時(shí)，與煤分層計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸總厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(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，本次儲(chǔ)量計(jì)算只針對(duì)主采煤層，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法；（4）煤層容重:主采煤層12號(hào)煤層平均容重為1.40t/m3。3）儲(chǔ)量計(jì)算本勘探區(qū)主采煤層為12號(hào)煤層，采用地質(zhì)塊段法來(lái)劃分儲(chǔ)量塊，根據(jù)等高線和鉆孔的疏密程度將礦體劃分為ABCDE五個(gè)塊段，井田塊段劃分如圖2.2.1，用算術(shù)平均法求得各塊段的儲(chǔ)量，地質(zhì)資源儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。圖2.1井田儲(chǔ)量計(jì)算塊段劃分表2-2-2各塊段的地質(zhì)資源儲(chǔ)量ABCD面積/m25041880278575762779654296420平均傾角/°7.399.195.418.43密度/t×m-31.401.401.401.4012煤層厚度/m4.444.464.494.54地質(zhì)資源儲(chǔ)量/萬(wàn)t3134.031731.633937.542706.74總儲(chǔ)量/萬(wàn)t11509.942.2.2工業(yè)資源/儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評(píng)價(jià)后，其經(jīng)濟(jì)意義在邊際經(jīng)濟(jì)及以上的基礎(chǔ)儲(chǔ)量的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源儲(chǔ)量乘以可信度系數(shù)之和,計(jì)算公式如下：2.礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。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/含量由下式計(jì)算。——礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；——探明的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；——控制的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；——探明的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；——控制的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；——推斷的資源量；k——可信度系數(shù)，取0.7~0.9，井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定k值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定k值取0.7，本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定，因此k值取0.9。48.34（Mt）24.17（Mt）20.72（Mt）10.36（Mt）10.36（Mt）因此將各數(shù)代入式2-2得：Zg=113.95（Mt）根據(jù)公式2.2.2及表2.2.3中的數(shù)據(jù)可以計(jì)算得8272.00萬(wàn)t。此儲(chǔ)量為12煤層的工業(yè)資源/儲(chǔ)量。由于另外四層煤厚度小且為局部可采不穩(wěn)定煤層，因此本設(shè)計(jì)中把此儲(chǔ)量作為礦井的工業(yè)/資源儲(chǔ)量。2.3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：式中 ——礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 ——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的3%算。則：=113.95-113.95×3%=110.53（Mt）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量式中: ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； ——工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的2%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80%。則：=(113.95-113.95×2%)×80%=89.34Mt2.3.1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。用表土層移動(dòng)角和巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱；3）維護(hù)帶寬度：工業(yè)廣場(chǎng)維護(hù)帶寬度取15m；4）落差超過(guò)100m的斷層保護(hù)煤柱寬度50m，井田境界煤柱寬度為20m。2.3.2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)煤柱均留20m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為148.14萬(wàn)t。2）斷層保護(hù)煤柱井田范圍內(nèi)共有四條斷層，有三條在5-15m，有一條35-170m，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及生產(chǎn)礦井實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確定斷層上、下盤(pán)煤柱均留設(shè)30m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為386.48萬(wàn)t。3）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱我國(guó)各類(lèi)井型的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限規(guī)定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt×a-16.0及以上3.0～5.01.2～2.40.45～0.9礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a70605040我國(guó)各類(lèi)井型礦井第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限規(guī)定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt×a-16.0及以上3.0～5.01.2～2.40.45～0.9煤層傾角<25°35302520煤層傾角25°～45°——2015煤層傾角>45°——1515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(jiàn)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(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300m×500m的長(zhǎng)方形。煤層的平均傾角為7.6度，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央附近，傾向的煤層上部，其中心處煤層底板海拔為1400m，距地表埋藏深度為420m，該處表土層厚度為20m，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。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-3-1。松散層移動(dòng)角45°，基巖移動(dòng)角65°表2-3-1工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8本礦的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-3-2。表2-3-2礦井地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角項(xiàng)目廣場(chǎng)中心煤層深度/m煤層傾角α煤層厚度/m沖積層厚度/m沖積層移動(dòng)角Φ走向移動(dòng)角δ下山移動(dòng)角γ上山移動(dòng)角β參數(shù)4208.44.482055°75°75°61°得出保護(hù)煤柱的尺寸為：則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：Z工=S×M×R式中：Z工工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)噸；S工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，705920㎡；M煤層厚度，4.48m；R煤的容重,1.4t/m3。則：Z工=442.8萬(wàn)t/m3本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。工業(yè)廣場(chǎng)取為300×500m2的矩形。工業(yè)廣場(chǎng)位置處的煤層的平均傾角為8.4°，平均厚度為4.48m，工業(yè)廣場(chǎng)的中心趨于井田走向中央。主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)建（構(gòu)）筑物保護(hù)，留圍護(hù)帶寬度為15m。4）井筒保護(hù)煤柱主副井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井布置在井田東部的荒地內(nèi)，無(wú)需留設(shè)保護(hù)煤柱，故井筒的保護(hù)煤柱均為零。各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表2-3-3。表2-3-3保護(hù)煤柱損失量煤柱類(lèi)型損失量/萬(wàn)t井田邊界保護(hù)煤柱148.14斷層保護(hù)煤柱386.48工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱442.8合計(jì)977.42

3礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部無(wú)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90萬(wàn)噸/年。3.2.2井型校核下面通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。（1）礦井開(kāi)采能力校核地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，但礦井瓦斯含量及涌水相對(duì)較大，工作面長(zhǎng)度不宜過(guò)大，考慮到礦井的儲(chǔ)量可以盤(pán)區(qū)布置，采用綜合機(jī)械化大采高開(kāi)采可以滿足礦井的設(shè)計(jì)能力。（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓，主井提升使用膠帶運(yùn)輸，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問(wèn)題。輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩絞車(chē)，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便，通過(guò)能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。（3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量相對(duì)較高，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦井通風(fēng)采用對(duì)角式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè)風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)無(wú)斷層，所以采煤工作不會(huì)受到斷層的影響。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。（4）儲(chǔ)量條件校核井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。礦井服務(wù)年限的公式為：T=Zk/(A×K)（3-1）其中：T礦井的服務(wù)年限，年；Zk礦井的可采儲(chǔ)量，89.34Mt；A礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，120萬(wàn)噸/年；K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。則：T=89.34×100/（120×1.4）=53.2（年）既本礦井的開(kāi)采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。（5）第一水平服務(wù)年限校核由本設(shè)計(jì)第四章井田開(kāi)拓可知，礦井是單水平開(kāi)采，水平在+1300m，水平服務(wù)年限即為全礦井服務(wù)年限，為53.2年。即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。表3-2-1不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn)t/a）礦井設(shè)計(jì)年限（a）第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角<25°25°-45°>45°600及以上7035300-5006030120-2405025201545-9040201515表3-2-2我國(guó)各類(lèi)井型的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限規(guī)定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt×a-16.0及以上3.0～5.01.2～2.40.45～0.9礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a70605040

4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：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；合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替；進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；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：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)。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)。合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素：1）本井田煤層埋藏較深，煤層可采線在-270m，最深處到-870m表土層厚度20m。2）本井田瓦斯及涌水比較小,對(duì)開(kāi)拓方式的選擇影響不大。3）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，無(wú)大的地表水系和水體。4.1.1井筒形式的確定（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。具體見(jiàn)表4-1-1。本礦井煤層傾角小，平均8.4°，為近水平煤層；表土層厚約20m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量不大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開(kāi)拓。表4-1-1井筒形式比較井筒形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平硐1運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。2工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單。3井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。4施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期。5煤炭損失少。受地形影響特別大有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶斜井與立井相比：1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少。2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便。3主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿足特大型礦井的提升需要。4斜井井筒可作為安全出口。與立井相比：1井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限。2通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大。3斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜。井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。立井1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。2井筒短，提升速度快，對(duì)輔助提升特別有利。3當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工。4井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。2井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。（2）井筒位置的確定井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則：1）沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置井筒位于井田淺部時(shí)，總石門(mén)工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門(mén)較短，沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量較小；井筒位于井田的下部時(shí)，石門(mén)長(zhǎng)度和沿石門(mén)的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開(kāi)采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。3）有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響要保證井筒，井底車(chē)場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國(guó)道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。（3）井筒數(shù)目為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副井。因?yàn)榈屯咚沟V井，井田面積較小，表土層厚度大，不宜用邊界式通風(fēng)，所以不再另設(shè)風(fēng)井，可用主井回風(fēng)。共計(jì)兩個(gè)井筒。4.1.2井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分（1）井筒位置的確定原則1）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)的工程量要盡量少；2）有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村；3）井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡；4）井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；5）工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅；6）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；7）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理