畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書山西省陽(yáng)泉市盂縣躍進(jìn)煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)礦井初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào) ：系 部： 礦山工程系 專 業(yè)： 煤礦開(kāi)采技術(shù) 指導(dǎo)教師： 2013年 12月1 目 錄第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征4第一節(jié) 礦區(qū)概述5第二節(jié)井田地質(zhì)特征6第三節(jié)煤層的埋藏特征10第二章 井田境界與儲(chǔ)量15第一節(jié) 井田境界15第二節(jié) 地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算15第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力18第一節(jié)礦井工作制度18第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限18第四章 井田開(kāi)拓20第一節(jié)井田開(kāi)拓方式的確定20第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備24第五章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃26第一節(jié)井筒、石門與大巷26第二節(jié)井底車場(chǎng)27第三節(jié) 建井工作計(jì)劃29第六章 采煤方法32第一節(jié)采煤方法的選擇32第二節(jié) 確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素34第三節(jié) 回采工藝及勞動(dòng)組織37第四節(jié) 采（盤）區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替39第七章 井下運(yùn)輸42第一節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定42第二節(jié)運(yùn)輸設(shè)備的選擇和計(jì)算42第八章礦井提升45第一節(jié) 主斜井的提升45第二節(jié) 副斜井的提升47第三節(jié) 礦井的排水50第九章 礦井通風(fēng)與安全53第一節(jié)瓦斯的抽放53第二節(jié) 礦井的通風(fēng)55第三節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配58第四節(jié) 計(jì)算負(fù)壓及等積孔58第五節(jié) 選取扇風(fēng)機(jī)62第六節(jié) 安全生產(chǎn)技術(shù)措施64第十章 經(jīng)濟(jì)部分68第一節(jié) 礦井設(shè)計(jì)概算68第二節(jié) 勞動(dòng)定員和勞動(dòng)生產(chǎn)率69第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表72致 謝76參考文獻(xiàn) 85摘 要本設(shè)計(jì)所選的題目為山西省盂縣躍進(jìn)煤礦的初步設(shè)計(jì)，根據(jù)山西省盂縣躍進(jìn)煤礦提供的躍進(jìn)煤礦的井田概況和地質(zhì)特征資料。井田概況包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源、電源的供應(yīng)情況。地質(zhì)特征資料包括地層；地質(zhì)構(gòu)造；煤層及煤質(zhì)；煤層頂、底板情況及煤層的瓦斯、煤塵、煤的自燃性；以及礦井的水文地質(zhì)情況。此次設(shè)計(jì)的目的是其目的是運(yùn)用大學(xué)階段所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系礦井生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)，并就本專業(yè)范圍的某一課題進(jìn)行較深入的研究，以培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是學(xué)生走上工作崗位前進(jìn)行的一次綜合性能力訓(xùn)練，也是對(duì)一個(gè)未來(lái)采礦工程高級(jí)工程技術(shù)人才的基本訓(xùn)練。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以當(dāng)前煤礦開(kāi)采發(fā)展的趨勢(shì)和方向，結(jié)合本煤礦的特征以綜合機(jī)械化大采高開(kāi)采為首選采煤方法。并合理的布置開(kāi)拓巷道和工作面，以簡(jiǎn)化采煤生產(chǎn)系統(tǒng)提高煤炭的利用率。此次設(shè)計(jì)需要解決的專題是高瓦斯易自燃煤層的開(kāi)采，要求我們需要在采區(qū)巷道的布置上（尤其是通風(fēng)的問(wèn)題 ）及以后的生產(chǎn)管理上采取特殊的措施，以實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)。該礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a，采用兩個(gè)水平分組開(kāi)采，采用條帶式布置后退式開(kāi)采一次采全高，采用完全垮落法管理頂板。采用綜合機(jī)械化開(kāi)采。設(shè)計(jì)過(guò)程中我們對(duì)礦井的各個(gè)系統(tǒng)又有了一次比較全面的認(rèn)識(shí)和了解，同時(shí)在老師的輔導(dǎo)和幫助下也解決了一些接近的實(shí)際的問(wèn)題。使我們?cè)谡莆諏I(yè)知識(shí)的同時(shí)也提高了自己以后在現(xiàn)實(shí)工作崗位上的能力。 關(guān)鍵詞：頂板管理；地質(zhì)災(zāi)害； 綜采開(kāi)采四班學(xué)生：李江濤 2013年11月25日第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、礦區(qū)地理位置及交通條件山西省陽(yáng)泉市盂縣躍進(jìn)煤礦位于陽(yáng)泉市盂縣縣城東南路家村鎮(zhèn)（原清城鄉(xiāng)）滴水崖村，該礦地理位置為：東經(jīng)：1132658" 1132834"北緯： 380034" 380204"。2003年8月6日 山西省國(guó)土資源廳為該礦頒發(fā)1400000320941號(hào)采礦許可證，批準(zhǔn)躍進(jìn)煤礦開(kāi)采3、9號(hào)煤層，礦區(qū)面積7.634483435km2。周長(zhǎng)11576.207礦區(qū)范圍拐點(diǎn)地理坐標(biāo)： 點(diǎn)號(hào) X坐標(biāo) Y坐標(biāo)3、9號(hào)煤層：1 4211539.00 19716724.00 2 4209229.56 19716663.80 3 4209229.56 19718857.66 4 4213259.56 19718968.42 5 4213259.56 19718185.00 3號(hào)煤層開(kāi)采深度約為770-870m、9號(hào)煤層開(kāi)采深度約為720-820m。3號(hào)和9號(hào)煤層井田東西長(zhǎng)4.03km，南北寬2.28km。礦區(qū)北距盂縣城11km，南距陽(yáng)泉市26km，東距盂(縣)陽(yáng)(泉)公路僅2.0km，且井田內(nèi)有公路與之相連，距東坪新建鐵路集運(yùn)站1.5km，交通十分便利（見(jiàn)交通位置圖，缺失）。二、礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)狀況 由于其地形結(jié)構(gòu)特征，礦區(qū)內(nèi)基本沒(méi)有大面積的農(nóng)田，有小面積貧瘠的土地用于農(nóng)作物的耕種，且種植作物單一。礦區(qū)四周有一些正在生產(chǎn)的小型礦井和部分報(bào)廢的老窯。礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有工廠等其他占用土地的建筑物和法律規(guī)定的用于保護(hù)建設(shè)的用地。三、礦區(qū)電力供應(yīng)基本情況 礦區(qū)用電一回引自距本礦井工業(yè)場(chǎng)地西北6.8km處秀水變電所35kv，另一回引自距本礦井工業(yè)場(chǎng)地北5.1km處溫池變電所35kv。雙回路電源以35kv 架空線送自本礦井變電所。礦井變電所以雙回路架空線送至五號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地，礦井變電所距五號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地約1km。變電所容量可以滿足本礦用電量的要求。四、礦區(qū)水文簡(jiǎn)況該礦目前生產(chǎn)、生活用水主要采用滴水崖村深井奧陶系灰?guī)r水，通過(guò)架設(shè)管道輸送至坑口供該礦生產(chǎn)、生活使用。該水水質(zhì)好，水量豐富，能滿足該礦的生產(chǎn)和生活需要。五、礦區(qū)的地形與氣象本區(qū)屬中低山丘地帶，井田內(nèi)基巖大面積裸露，黃土覆蓋面少，地形復(fù)雜。整體地勢(shì)呈中部高四周低、沖溝發(fā)育，溝向?yàn)闁|向或西向，最高點(diǎn)位于井田中南部的黃峰腦，海拔1213.7m，最低處位于井田北角的靈芝溝內(nèi)，海拔970m，相對(duì)高差為243.7m。礦區(qū)內(nèi)向東有小南河、小孩溝、西山溝、靈芝溝，向西有神峪溝、大壩渠溝等溝渠，平時(shí)干涸無(wú)水，雨季為排洪通道。該區(qū)屬大陸性氣候，四季分明，冬春多風(fēng)，夏秋多雨，氣候比較干燥，降雨量多集中在7、8月份，年平均降雨量500618毫米，年平均氣溫8.7，一月份最低，平均氣溫為-6.7，七月最高，平均氣溫為22.3；霜凍期為9月下旬至次年4月，無(wú)霜期約150天，最大凍土深度0.8m。據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)盂縣地震基本烈度為7度。因此，本設(shè)計(jì)地震設(shè)防按7度考慮。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征一、井田所屬的位置、勘探程度，地質(zhì)層位的概述1、 井田所屬的位置本區(qū)位于沁水煤田的陽(yáng)泉礦區(qū)北部。區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新依次有中奧陶統(tǒng)峰峰組、中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組；下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組、上二疊統(tǒng)上石盒子組、石干峰組及不整合于新老地層之上的第三系、第四系松散沉積物，其中太原組、山西組為本區(qū)主要含煤地層。2、 井田的勘探程度3、 井田地質(zhì)層位的概述井田內(nèi)地層由老至新有中奧陶統(tǒng)峰峰組、中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二疊統(tǒng)上石盒子組及第四系。根據(jù)礦井巷道揭露和井田內(nèi)及附近鉆孔資料，現(xiàn)將井田內(nèi)地層自下而上分述如下：（一）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）本組為煤系地層之基底。巖性主要為海相淺灰色厚層石灰?guī)r，巖性致密、堅(jiān)硬、質(zhì)純性脆。灰?guī)r中常含有泥質(zhì)及鐵質(zhì)而呈土黃或淺紅色的斑點(diǎn)，故稱“豹皮灰?guī)r”。本層灰?guī)r是良好的建筑及燒石灰材料。（二）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）本組假整合于上馬家溝組灰?guī)r之上，巖相為海陸交互相沉積，底部為褐黃色、赤紅色山西式鐵礦層，礦體不規(guī)則，呈雞窩狀或扁豆?fàn)罘植?。鐵礦層之上為淺灰白色G層鋁土頁(yè)巖，中上部為灰黑色砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、石灰?guī)r層，常夾有23層薄煤層。本組厚度5060m，平均53.5m。（三）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）本組與本溪組連續(xù)沉積，為一套海陸交互相含煤沉積建造。巖性主要為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、石灰?guī)r及煤層，其中石灰?guī)r34層，與砂巖、泥巖、煤層有規(guī)律地相互交替出現(xiàn)，構(gòu)成明顯的海侵與海退巖序。本組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，其中15號(hào)13號(hào)均為不可采煤層，9號(hào)煤層可采。該組厚度90125m。平均厚113.5m。（四）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）與太原組地層連續(xù)沉積，以厚層狀中粗粒石英砂巖(K7)為界，屬陸相沉積。主要為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層交互成層產(chǎn)出。除3號(hào)煤層可采外，全井田內(nèi)其余含煤地層全為煤線或薄煤層，極不穩(wěn)定，均不可采。該組厚度35.063m。平均厚51.5m。（五）二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）本組為陸相沉積，以黃綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成，由下而上分為灰綠色地層、淺黃色地層，區(qū)內(nèi)零星出露，厚約0150m，平均110m。（六）二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）本組為陸相沉積，以紫色、雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖及黃綠色中粗粒砂巖組成，該組厚約0100m，平均65m。（七）第四系（Q2+3）該地層井田內(nèi)不發(fā)育，主要為黃土、紅土、砂礫層。黃土位于紅土之上，二者之間常夾有一層砂礫層，黃土呈淡黃褐色，具有一定層理，垂直節(jié)理發(fā)育，有孔隙并保存有植物痕跡，含有鈣質(zhì)結(jié)核。砂礫層常位于紅土之上，礫石成分較為復(fù)雜，有砂巖、灰?guī)r、泥巖等，直徑大小變化于0.500.80m之間，該組厚度025m，一般厚10m左右。二、井田內(nèi)煤質(zhì)底層的主要地質(zhì)構(gòu)造的形式及分布、沖積層厚度及地層的移動(dòng)角本區(qū)位于沁水煤田北端邊緣，屬沁水塊坳緣翹起帶(大地構(gòu)造單元按山西省區(qū)域地質(zhì)志1982年所劃分)，區(qū)域構(gòu)造以東西向褶皺帶派生有北東向，近東西向斷裂為基本特征。據(jù)井下巷道揭露及地表填圖，本井田主要由兩組寬緩的背斜向斜構(gòu)造組成，發(fā)育3個(gè)陷落柱，此外，在井田北部發(fā)育2條正斷層，現(xiàn)分述如下：1、向斜：位于井田東部。軸向北東一南西向，兩翼基本對(duì)稱，傾角79，一般8。2、背斜：位于井田西南部，軸向近東西向，傾角平緩，一般傾角58。3、F1正斷層：位于井田北部，據(jù)井下巷道揭露，落差為10m，傾角80，斷層走向近東西向，傾向南，為南盤下降，北盤上升的正斷層，井田內(nèi)延深長(zhǎng)度約1320m左右。F2正斷層：位于15號(hào)煤層井田北界，系該礦北界的天然礦界，走向近東西向，傾向北，為北盤下降，南盤上升的正斷層，落差20m，傾角80，井田內(nèi)延伸750米，東西兩端延伸出井田。4、陷落柱：K9：位于井田北部，呈橢圓形，長(zhǎng)軸為70m，短軸為40m，陷落傾角7580。K13：位于15號(hào)煤層井田北部東界，呈橢圓形，長(zhǎng)軸為70m，短軸為40m，陷落傾角7580。K35：位于井田西南角礦界處，呈圓形，軸長(zhǎng)約80m，陷落傾角7580。綜上所述，井田內(nèi)沒(méi)有大中型斷裂，也無(wú)巖漿巖侵入，雖以褶曲構(gòu)造為主，但煤層穩(wěn)定，傾角平緩。發(fā)育的小斷層和陷落柱對(duì)采區(qū)的合理劃分也影響不大。故井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為一類。三、井田的水文地質(zhì)概況（1）地表水井田內(nèi)無(wú)大的地表積水和河流，發(fā)育的沖溝多屬雨季排洪通道，平時(shí)干涸無(wú)水。（2）含水層根據(jù)已獲得的水文地質(zhì)資料，奧陶系石灰?guī)r、太原組石灰?guī)r、二疊系砂巖以及松散沖積層為本區(qū)含水層，水文地質(zhì)條件亦較復(fù)雜。l、奧陶系石灰?guī)r含水層為煤系地層之基底。巖性主要為厚層狀石灰?guī)r，巖性堅(jiān)硬、質(zhì)純，含有方解石脈，普遍有被水侵蝕溶解現(xiàn)象，風(fēng)化面有小溶洞存在，鉆孔揭穿該灰?guī)r時(shí)，沖洗液漏失嚴(yán)重，孔內(nèi)不返水，水位立即下降，甚至漏到底。根據(jù)119隊(duì)精查勘探資料，該區(qū)奧陶系石灰?guī)r卡斯特溶洞發(fā)育，水量豐富，但水位較深，水位標(biāo)高在650米左右。又據(jù)滴水崖村深井調(diào)查，該奧灰水位標(biāo)高約610米。上覆本溪組地層以泥巖為主，形成很好的隔水層，阻止了上部含水層與奧陶系石灰?guī)r的水力聯(lián)系。2、太原組灰?guī)r、砂巖含水層本組地層發(fā)育三層含水層，即K2石灰?guī)r、K3、K4石灰?guī)r及砂巖含水層，其中K2灰?guī)r含水性最強(qiáng)。1)、K2灰?guī)r：井田發(fā)育良好，一般分為三層，中間被黑色泥巖所分隔，其頂部為厚達(dá)5m以上的泥巖及砂質(zhì)泥巖，底板有時(shí)為一層厚度小于2m的泥巖與15號(hào)不可采煤層接觸，有時(shí)則為15號(hào)煤層直接頂板，純厚度一般412m，溶洞較發(fā)育。該灰?guī)r在本區(qū)埋藏較淺，鉆探過(guò)程中，沖洗液漏失嚴(yán)重，經(jīng)抽水與物探測(cè)水試驗(yàn)對(duì)比，該層石灰?guī)r單位涌水量0.0150.192L/s.m，滲透系數(shù)0.132.13m/d。該層補(bǔ)給條件良好，富水性弱到中等。2)、K3、K4灰?guī)r：位于太原組中、上部，為13號(hào)及11號(hào)煤層之頂板。厚度28M，巖性堅(jiān)硬，鉆孔中有被水溶蝕，或?yàn)榉浇馐}充填現(xiàn)象，有漏水現(xiàn)象。其厚度及含水性不及K2灰?guī)r，鉆探過(guò)程中，沖洗液消耗量為0.020.52m3/h，但埋藏淺，易接受地表降水之補(bǔ)給，故亦是本區(qū)含水層之一。3)砂巖含水層：太原組砂巖以中細(xì)粒石英砂巖為主，厚度較大，裂隙發(fā)育，含水性較強(qiáng)，埋藏深度不大，易接受地表降水之補(bǔ)給，亦是井田內(nèi)主要含水層之一。3、二疊系砂巖含水層包括山西組和上下石盒子組，巖性以砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖為主。其中砂巖層數(shù)多，厚度大，以中細(xì)粒為主。為局部含水巖層，與大氣降水有密切關(guān)系，鉆探過(guò)程中，沖洗液消耗量為0.090.35m3/h。井田內(nèi)該層位較高，構(gòu)成山峰山坡，處于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，僅靠大氣降水的補(bǔ)給，含水層厚度雖大，但泄水條件良好，為透水巖層。4、第四系紅土，黃土沖積層含水層僅分布于井田西北部，厚度大，主要接受地表降水補(bǔ)給，含水性強(qiáng)，為當(dāng)?shù)鼐用耧嬘眉稗r(nóng)田灌溉之主要水源地。根據(jù)冠溝村前水井抽水實(shí)驗(yàn)結(jié)果，涌水量1.85L/s，滲透系數(shù)為20m3/h。水量較豐富。1. 綜上所述，井田內(nèi)水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單中等類型，3號(hào)煤層為頂板局部含水以頂板進(jìn)水為主的泄水條件良好的透水礦床屬二類一型，9號(hào)煤層為頂板進(jìn)水為主的裂隙充水礦床，屬二類一型。（3）含水層補(bǔ)、徑、排條件區(qū)域內(nèi)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水和地表河流。奧陶系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給主要靠露頭區(qū)大氣降水以及流經(jīng)河流的直接補(bǔ)給，沿溶洞、裂隙向深部逕流。其上各含水層的補(bǔ)給則主要靠相互間的裂隙滲透。淺部地層風(fēng)化裂隙較為發(fā)育，滲透能力相對(duì)增強(qiáng)，又與第四系潛水聯(lián)系較密，故含水性較下部略強(qiáng)。第四系松散層含水層主要靠大氣降水以及河流的直接補(bǔ)給，受季節(jié)性影響明顯。（4）周圍礦井對(duì)井田水文地質(zhì)條件影響該礦井田內(nèi)無(wú)其他小煤礦開(kāi)采，9號(hào)煤層井田四周東和南有：莊只上煤礦、固莊煤礦，西有：劉家村煤礦、興寨煤礦、神益溝煤礦，北有：西溝煤礦；15號(hào)煤層井田四周東和南有：固莊煤礦，西南有：劉家村煤礦，正西有：神益溝和大寨溝煤礦，北有閆家溝和西溝煤礦等，上述煤礦，除固莊煤礦屬省勞改局管轄外，其它均屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，分別開(kāi)采8、9、15號(hào)煤層，采煤方法大體相同，爆破落煤，人工裝煤，礦車運(yùn)輸，串車提升，木質(zhì)支護(hù)，井筒料石砌碹，抽出式通風(fēng)，礦燈、防爆燈照明，大部屬高瓦斯礦井。據(jù)礦方調(diào)查了解，上述鄰近礦井井下涌水量均不大，無(wú)采空區(qū)積水或水量很小，目前對(duì)本礦開(kāi)采未有影響。（5）充水因素分析井田內(nèi)大面積基巖裸露，出露地層以下石盒子組為主，井田內(nèi)可采煤層中部埋藏較深，東部較淺。現(xiàn)將生產(chǎn)礦井充水因素分析如下：由于井田位于盂縣盆地中南部低山丘陵區(qū)，距邊緣基巖裸露區(qū)較遠(yuǎn)，基巖區(qū)接受大氣降水及流經(jīng)河流，沿裂隙溶洞向深部逕流之地下水對(duì)礦井影響不大。下伏奧陶系石灰?guī)r裂隙巖溶水水位標(biāo)高均低于可采煤層底板標(biāo)高，且有本溪組泥巖隔水層相隔，對(duì)礦井無(wú)影響。地表水隨季節(jié)性變化明顯，雨季多以洪水形式流出區(qū)外，對(duì)礦井一般無(wú)多大影響。地表水隨季節(jié)性變化明顯，雨季多以洪水形式流出區(qū)外，對(duì)礦井一般無(wú)多大影響。井田內(nèi)大面積基巖裸露，接受大氣降水含水性較強(qiáng)，且潛水條件良好。9號(hào)煤層礦井相鄰井田有大面積的采空區(qū)，加之發(fā)育斷層的裂隙帶、破碎帶存在，均存在水害發(fā)生的隱患。富水性較強(qiáng)的K2灰?guī)r是15號(hào)煤層的直接頂板。綜上所述，水害對(duì)可采煤層礦井都存在一定的危害性， 在煤層開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)引起足夠得重視，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)，以防水患發(fā)生。（6）礦井涌水量該礦現(xiàn)開(kāi)采3號(hào)和9號(hào)煤層，井下水量不大，日涌水量約60100m3，水源主要來(lái)自井筒淋水和地表滲透水，工作面一般無(wú)水。采用富水系數(shù)法預(yù)算其涌水量：現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)量為 120萬(wàn)噸年，一年按330個(gè)工作日計(jì)算，日產(chǎn)原煤3636.36噸，其富水系數(shù)為0.070.1lm3/t，但考慮到隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行。采空面積的加大等綜合因素，其富水系數(shù)采用0.130.22m3/t，其涌水量預(yù)計(jì)為260440m3/d，其中正常涌水量為250m3/d，最大涌水量為500m3/d。（7）供水水源該礦目前生產(chǎn)、生活用水主要采用滴水崖村深井奧陶系灰?guī)r水，通過(guò)架設(shè)管道輸送至坑口供該礦生產(chǎn)、生活使用。該水水質(zhì)好，水量豐富，能滿足該礦的生產(chǎn)和生活需要。（8）礦井主要水害及防治措施該礦自開(kāi)采以來(lái)，尚未發(fā)生過(guò)水災(zāi)事故，地下水對(duì)采掘工作影響不大，水害隱患主要是采空區(qū)透水、斷層的導(dǎo)水、向斜核部集水及汛期洪水。日常生產(chǎn)中不能放松對(duì)水害的觀察和防治工作，應(yīng)具體做到：l、每年汛期前必須將井筒周圍的導(dǎo)水溝渠挖好疏通，并由專人負(fù)責(zé)。2、必須認(rèn)真檢查井田內(nèi)地表存在的導(dǎo)水裂隙或?qū)ǖ?，并將其回填密?shí)。3、必須研究井田內(nèi)及鄰礦的水文地質(zhì)，隨時(shí)觀察井下各種涌水現(xiàn)象，做好常規(guī)礦井水文地質(zhì)工作。繼續(xù)了解井田內(nèi)及鄰礦的采空區(qū)和古空區(qū)的開(kāi)采時(shí)間、開(kāi)采深度、開(kāi)采范圍、分布情況和積水情況。4、密切注意遇斷層或陷落柱的導(dǎo)水性，以及向斜核部的富水情況。5、嚴(yán)格堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，在探水前必須先清好退路，并加強(qiáng)支護(hù)。第三節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤層的賦存特征（見(jiàn)插圖1）1含煤地層井田含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。太原組為一套海陸交互相沉積建造，煤層穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯，易與全區(qū)對(duì)比，含煤6層，分別為3、9、11、12、13和15號(hào)煤層。山西組含煤2層，分別為7號(hào)和3號(hào)煤層。其中3號(hào)煤層和9號(hào)號(hào)煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，12號(hào)煤層為零星可采煤層，其余均為不穩(wěn)定不可采煤層。含3層石灰?guī)r，為良好的標(biāo)志層。太原組與本溪組連續(xù)沉積，為一套海陸交互相含煤沉積建造，其中的9號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層。山西組與太原組地層連續(xù)沉積，以厚層狀中粗粒石英砂（K7）為界，屬陸相沉積，其中的3號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層。其余地層含煤但均不穩(wěn)定不可采或零星可采，不再贅述。下面就太原組(C3t)及山西組(P1s)巖性由下而上分述如下：1)K1細(xì)砂巖，灰白色，石英為主，硅質(zhì)膠結(jié)。致密堅(jiān)硬。厚3.08.0m，平均5.0m；2)砂質(zhì)泥巖，深灰色，含植物化石。厚1.02.0m，平均1.49m。3)15號(hào)煤層，黑色，半光亮型為主，少量半亮型和暗淡型，全區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層較薄，為全區(qū)均不可采。厚0.000.86m。4)泥巖，灰黑色，厚約0.301.90m，平均0.80m。5)碳質(zhì)泥巖，灰黑色，厚約5.80 m 8.6 m，平均厚度6.65 m6)K2石灰?guī)r，深灰色，質(zhì)較純，層位穩(wěn)定，含豐富的化石，為地層對(duì)比的良好標(biāo)志，常夾有3層泥巖而將石灰?guī)r四分，俗稱“四節(jié)石灰?guī)r”。厚4.1012.75m，平均9.20m；7)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，含植物化石碎屑。厚6.0010.70m，平均9.50m；8)細(xì)砂巖，灰白色，石英為主，長(zhǎng)石次之，分選均勻，磨圓度較低。厚4.4011.70m，平均9.24m；9)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，斷口平坦?fàn)睿参锘?。?4.50m，平均2.30m；10)13號(hào)煤，黑色，半光亮型，厚0.300.85m，平均0.64m。為不可采煤層。11)K3石灰?guī)r，深灰色，質(zhì)純致密，含方解石脈，由于灰?guī)r中富含海百合莖化石，其斷面貌似古錢而俗稱“錢石灰?guī)r”。厚：0.655.63m，平均1.33m；12)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，膠結(jié)致密，質(zhì)較硬。厚5.0012.05m，平均9.50m；13)12號(hào)煤層，厚度0.301.55m，平均0.75m；14)泥巖，灰黑色，含植物化石，厚度1.257.00m，平均6.00m；15)1l號(hào)煤，黑色，不可采。厚度0.300.50m，平均0.41m；16)K4石灰?guī)r，深灰色，含泥質(zhì)，易風(fēng)化，又稱“猴石灰?guī)r”。厚度0.804.05m，平均2.50m；17)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，炭化程度高，含植物化石。厚度5.0018.00m，平均13.00m；18)砂巖，灰白色，中粗粒，厚層狀，底部含礫。厚度5.307.20m，平均6.50m：19)砂質(zhì)泥巖，深灰色，含植物化石。厚度3.509.70m，平均5.73m；20)9下號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，少量半亮型和暗淡型。全區(qū)穩(wěn)定可采，主要可采煤層之一。厚度4.556.10m，平均5.19m；21) 9上號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，全區(qū)穩(wěn)定可采，厚度1.101.60m，平均1.43m。22)9號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，全區(qū)穩(wěn)定可采，平均6.62m。23砂質(zhì)泥巖，灰黑色。含植物化石，厚度1.707.95m，平均4.40m；24)中砂巖，灰色，不穩(wěn)定，常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，厚約3.5m。25)8號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，少量半亮型和暗淡型，不穩(wěn)定，不可采。厚度00.50m，平均0.30m。26)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)槟鄮r。厚4.208.40m，平均5.50m。27)K7細(xì)砂巖，灰白色，穩(wěn)定，厚約3.6 m。28)中砂巖，灰白色，頂部不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，厚約6.1m。29)砂質(zhì)泥巖，灰黑色或黑色，厚約5.8 m。30)泥巖煤，黑色呈層狀，厚約3.6 mm31)5號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，厚度0.27 m -0.55 m，平均0.41m32)砂質(zhì)泥巖，灰黑色，厚度5.6m10.8 m，平均8.2m33) 3號(hào)煤，黑色，半光亮型為主，全區(qū)穩(wěn)定可采，厚度3.8 m4.6 m，平均厚4.4 m。34)中砂巖，灰白色，厚10.16 m10.58 m，平均厚10.37 m35)頁(yè)巖，灰黑色，厚度8.62 m10.62 m，平均9.52 m綜上所述，太原組地層主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層、石灰?guī)r等交互組成，為一套有著明顯的垂直韻律特征的海陸交互相含煤建造，其中底界細(xì)砂巖K1、15號(hào)煤層、K2、K3、K4三層石灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定，是對(duì)比的良好標(biāo)志。本組地層厚90125m，平均113.5m。 山西組地層主要由沙質(zhì)泥巖、泥巖煤、沙巖、泥巖、煤層等交互組成，為一套有著明顯的垂直韻律特征的陸相沉積的含煤建造，其中的底部的灰白色中砂巖K7、3號(hào)煤層全區(qū)穩(wěn)定，是對(duì)比的良好標(biāo)志。本組后35.0 m63. m 0，平均厚52.0 m。2含煤性井田內(nèi)含煤地層主要為太原組、山西組，太原組含煤7層，即8號(hào)、9上號(hào)、9下號(hào)、11號(hào)、12號(hào)、13號(hào)和15號(hào)煤層，其中9上、9下煤層屬穩(wěn)定可采，12號(hào)煤層為零星可采煤層，其它煤層均為不穩(wěn)定不可采煤層，太原組地層平均總厚113.50m，煤層平均總厚16.65m，含煤系數(shù)14.67。山西組含煤5層，即1、2、3、4和5號(hào)煤層，其中僅3號(hào)煤層為穩(wěn)定可采煤層，其它均為不穩(wěn)定不可采煤層，山西組地層平均厚度51.5m，煤層平均總厚度1.65m，含煤系數(shù)3.20。二、可采煤層井田內(nèi)可采煤層共2層，分別為3號(hào)和9號(hào)煤層，分述如下：3號(hào)煤層：位于山西組中部，上部沒(méi)有可采煤層，下距9號(hào)煤層36.21 m56.38 m， 平均41.41 m 。煤層厚 3.84.6，平均厚4.4，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單為穩(wěn)定可采煤層，其頂板為中砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖。 9號(hào)煤層：9上(俗稱四尺煤，原勘探報(bào)告中代號(hào)為S1上)位于太原組頂部，上距8號(hào)煤層1.707.95m，平均4.40m左右，下距9下號(hào)煤層約1.553.80m，平均2.71m，煤層厚1.101.60m，平均1.43m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為穩(wěn)定可采煤層，其頂板為砂質(zhì)泥巖9號(hào)煤層：(俗稱丈二煤或九尺煤，原勘探報(bào)告中代號(hào)為S1下)位于太原組上部，上距9上號(hào)煤層1.553.80m，平均2.71m，下距11號(hào)煤層約13.8036.50m，平均25.12m。煤層厚4.556.10m，平均5.19m，其間夾一層厚達(dá)0.551.55m的泥巖夾矸，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。頂板為泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖。表1-2-1 可采煤層厚度及煤層間距統(tǒng)計(jì)表地層單位煤層編號(hào)煤層厚度（m）層間距（m）含夾矸數(shù)穩(wěn)定性可采性頂?shù)装鍘r性備注最小-最大平均最小-最大平均頂板巖性底板巖性太原組33.8-4.64.448.2-65.850.680穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖泥巖95.65-7.7 6.621穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖石灰?guī)r及泥巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖三、煤層圍巖性質(zhì)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料，本礦采取了3號(hào)、9號(hào)煤層頂?shù)装辶W(xué)試驗(yàn)樣，并送往山西省煤田地質(zhì)研究所進(jìn)行了測(cè)試。其結(jié)果為3號(hào)煤層：底板砂質(zhì)泥巖自然抗壓強(qiáng)度1.5MPa，抗拉強(qiáng)度0.70MPa，普氏硬度系數(shù)0.15；頂板中砂巖自然抗壓強(qiáng)度20.3MPa，抗剪切強(qiáng)度 7.25MPa，抗拉強(qiáng)度4.12MPa，普氏硬度系數(shù)1.85。9號(hào)煤層：底板砂質(zhì)泥巖自然抗壓強(qiáng)度1.5MPa，抗拉強(qiáng)度0.70MPa，普氏硬度系數(shù)0.15；頂板砂質(zhì)泥巖自然抗壓強(qiáng)度7.6MPa，抗剪切強(qiáng)度3.11MPa，抗拉強(qiáng)度1.40 MPa，普氏硬度系數(shù)0.75。3號(hào)煤層：頂板為中砂巖，厚10.1610.58，品均10.37底板為砂質(zhì)泥巖，厚5.610.8，平均8.6，其頂?shù)灼秸遢^堅(jiān)硬，裂隙不發(fā)育，開(kāi)采地質(zhì)條件屬于e。9號(hào)煤層：頂板為砂質(zhì)泥巖，厚1.707.95m，平均4.40m，底板為砂質(zhì)泥巖和泥巖3.509.70m，平均5.73m，其頂?shù)装迤秸^堅(jiān)硬，裂隙不發(fā)育，開(kāi)采地質(zhì)條件屬e。四、煤的性質(zhì)及品種1、煤的物理性質(zhì)9上號(hào)、9下號(hào)和3號(hào)煤層物理性質(zhì)和煤巖特征基本相近。都呈黑色、灰黑色塊狀或粉末狀，金剛光澤，具階梯狀，棱角狀斷口，具有一定的韌性，內(nèi)生裂隙不發(fā)育。條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。宏觀煤巖類型以半光亮型煤為主，少量的光亮型煤和暗淡型煤。煤巖組份以亮煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗煤。3號(hào)和9號(hào)煤層的密度為1.4tm32、化學(xué)性質(zhì)和工藝性能根據(jù)本礦煤層煤樣化驗(yàn)資料和119隊(duì)勘探報(bào)告中煤芯煤樣化驗(yàn)資料，礦井可采煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表1-2-2。表1-2-2 煤質(zhì)特征表煤層煤水分灰分揮發(fā)分全硫發(fā)熱量煤種9上原煤0.60.70.6514.124.5520.2912.5019.5213.08貧煤精煤0.40.50.496.1411.297.9211.9018.8012.650.610.670.6535.92136.3036.0429下原煤0.352.272.1615.2121.5116.3313.7415.4214.130.731.010.87貧煤精煤0.631.010.946.446.926.6512.3514.2413.080.490.700.6133.4136.57636.5263原煤0.361.210.655.0115.9010.208.1712.9611.010.842.181.7329.2231.570無(wú)煙煤精煤3.666.785.5.738.0511.919.151.042.622.0431.24936.883、瓦斯、煤塵及煤的自燃1）瓦斯根據(jù)盂縣煤炭工業(yè)局盂煤（2004）10號(hào)文件，瓦斯相對(duì)涌出量為16.13m3t.d，瓦斯絕對(duì)涌出量為4.83m3min；CO2相對(duì)涌出量為3.57m3t.d，CO2絕對(duì)涌出量為1.07m3min。礦井為高瓦斯礦井。隨著井田煤層的開(kāi)采，開(kāi)采深度之增加，開(kāi)采面積的增大，開(kāi)采規(guī)模的增大，礦井瓦斯含量會(huì)逐漸增加，有可能出現(xiàn)瓦斯局部富集現(xiàn)象，因此在建設(shè)和生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)瓦斯的防治工作。2）煤塵根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心2003年10月14日提供測(cè)試結(jié)果，15號(hào)煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)性3）煤的自燃根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心2003年10月14日提供測(cè)試結(jié)果，3號(hào)煤層吸氧量為1.1779cm3g，自燃等級(jí)為I級(jí)，為容易自燃煤層。據(jù)生產(chǎn)礦井調(diào)查，該礦區(qū)地溫?zé)o異?，F(xiàn)象。第二章 井田境界與儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界山西省國(guó)土資源廳為該礦頒發(fā)1400000320941號(hào)采礦許可證，批準(zhǔn)的連線圈定的井田范圍為依據(jù)。躍進(jìn)煤礦開(kāi)采3、9號(hào)煤層，礦區(qū)面積7.634483435km2。周長(zhǎng)11576.207。礦區(qū)范圍拐點(diǎn)地理坐標(biāo)：點(diǎn)號(hào) X坐標(biāo) Y坐標(biāo)1 4211539.00 19716724.00 2 4209229.56 19716663.80 3 4209229.56 19718857.66 4 4213259.56 19718968.42 5 4213259.56 19718185.00該井田邊界以人為劃分為依據(jù)，四周有劉家村煤礦、興寨煤礦、上塔煤礦、西溝煤礦、固莊煤礦。在躍進(jìn)煤礦四周已經(jīng)形成生產(chǎn)工作面以及部分采空區(qū)，所以該井田已沒(méi)有擴(kuò)區(qū)的可能性。井田走向長(zhǎng)度：4.3 km井田傾向長(zhǎng)度：2.3 km井 田 面 積 ：7.63km2第二節(jié) 地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算一、工業(yè)儲(chǔ)量（見(jiàn)插圖）本礦井負(fù)責(zé)開(kāi)采該井田范圍內(nèi)的3號(hào)和9號(hào)煤層，依據(jù)地質(zhì)普查報(bào)告、及對(duì)3號(hào)和9號(hào)煤的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，塊段內(nèi)德地質(zhì)儲(chǔ)量由公式Z=srhcos Z：工業(yè)儲(chǔ)量（Kt）s ：井田水平投影面積(k2m)r：煤的容重( t/m3)h：煤層厚度( m)：煤層傾角( o)礦井工業(yè)資源為井田內(nèi)各塊段的儲(chǔ)量和依據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告為基礎(chǔ)，礦井可行性研究和初步設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量類型為依據(jù)，礦井工業(yè)資源應(yīng)滿足下式礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=111b+122b+2M11+2M22+333k該礦井范圍內(nèi)3號(hào)和9號(hào)煤層各劃分為11個(gè)塊段。根據(jù)中國(guó)國(guó)土資源部2002年頒發(fā)的煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范，采用20002000m工程網(wǎng)度并外推實(shí)際工程點(diǎn)距的1/2控制穩(wěn)定煤層的控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）。該礦井內(nèi)資源儲(chǔ)量類型均為122b礦井工業(yè)儲(chǔ)量=k001+k002+k003+k004+k005+k006+k007+k008+k009+k010+k011煤層編號(hào)39煤層面積m27628662.197628662.19煤層傾角 o7o-9o取8o7o-9o取8o容重 t/m3 1.4t/m31.4t/m3煤層采用厚度 m 資源儲(chǔ)量類別 122b122b3號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量=4922.219+8263.280+4351.607+2298.259+4164.070+5558.895+4277.388 +7540.831+1828.985+1585.927+2089.100=46880.5619號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量=8081.094+12987.765+7110.215+3679.298+6743.234+9014.080+6380.857+11745.953+2738.883+2436.115+3143.146=74060.636礦井工業(yè)儲(chǔ)量=46800.561+74060.636=120861.197二、采儲(chǔ)量的計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量： Z = （ Zc P ） C式中 Z 表示礦井可采儲(chǔ)量 Zc 表示礦井工業(yè)儲(chǔ)量 P 表示保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量。C表示采區(qū)采出率，3號(hào)屬于中厚煤層取 C = 0.8；4上、9號(hào)屬于厚煤層，取 C = 0.75。依據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范礦井工業(yè)廣場(chǎng)的面積定為1公頃/10萬(wàn)噸，則工業(yè)廣場(chǎng)的面積為S=1.012=12公頃依據(jù)地勘探時(shí)所鉆取的鉆孔，3號(hào)煤層的埋藏深度為179-196米。9號(hào)煤層的埋藏深度為229-246米。該井田內(nèi)沒(méi)有村莊及其他所需要設(shè)置永久煤柱的建筑設(shè)施。工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的計(jì)算井田內(nèi)表土層厚度約為10米 移動(dòng)角為45O，巖石移動(dòng)角為73O3號(hào)煤層的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱面積為 384685.765 m29號(hào)煤層的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱面積為 431934.67 m23號(hào)煤層井田境界保護(hù)煤柱面積為343827.9750 m2占有資源儲(chǔ)量為2117980.326t，保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地占用煤柱面積為249083.89 m2資源量為1482049.1455t，保護(hù)井筒煤柱面積為135601.875 m2占有資源儲(chǔ)量為806831.15625t。9號(hào)煤層井田境界保護(hù)煤柱面積為343827.9750 m2占有資源儲(chǔ)量為3186597.6723t，保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地占用煤柱面積為275673.5825 m2 資源量為2446878.71827t，保護(hù)井筒煤柱面積為156261.0875 m2，占有煤炭資源儲(chǔ)量為1386973.41265t。Z3=（46880.561-2118.0-1482.049-806.831）0.8=33978.9448kt Z9=（74060.636-3186.598-2446.879-1386.973）0.75=50280.1395kt Z=33978.944850280.1395=84259.0843kt礦井的可采儲(chǔ)量約為84259.0843kt初步設(shè)計(jì)該礦井為年產(chǎn)120萬(wàn)噸的大型礦井。第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié)礦井工作制度礦井正常工作的制度對(duì)其管理及生產(chǎn)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)都是非常重要的。 依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)制度宜按年工作日為330天計(jì)算，采用三八制的工作制度，即兩班出煤一班檢修。每天凈提升時(shí)間為16小時(shí)。關(guān)于工作制度，為了各個(gè)工序之間更好的銜接，施工管理的方便，便于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)。作業(yè)按每班完成的循環(huán)進(jìn)刀次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個(gè)循環(huán)進(jìn)刀作業(yè)不要跨班完成。第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井生產(chǎn)能力根據(jù)本井田實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭市場(chǎng)的供求關(guān)系及礦井各主要系統(tǒng)的具體條件和礦井生產(chǎn)管理水平，結(jié)合業(yè)主委托，確定本礦井生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a。二、礦井服務(wù)年限的計(jì)算依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井的服務(wù)年限與生產(chǎn)能力的關(guān)系式為： P = Z/（A*K）式中：P 礦井服務(wù)年限，aZ 礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t A 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/年K 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取K=1.4礦井服務(wù)年限： P =84259.0843/1200*1.4=50.2（a）50第一水平服務(wù)年限：（3號(hào)煤層的服務(wù)年限）P1 =33978.9448/1200*1.4=20.2（a）20a符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)大型礦井的有關(guān)規(guī)定，見(jiàn)表3-2-1 。表 3-2-1 我國(guó)各類井型礦井的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一開(kāi)采水平服務(wù)年限煤層傾角25O煤層傾角25O45O煤層傾角45O6.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.940201515 第四章 井田開(kāi)拓 第一節(jié) 井田開(kāi)拓方式的確定一、井筒的位置、形式、數(shù)目及礦井通風(fēng)方式；確定井筒的原則1、確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2、合理地確定開(kāi)采水平數(shù)目和位置；3、布置大巷及井底車場(chǎng)；4、確定礦井開(kāi)采程序，作好開(kāi)采水平的接替； 5、進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深，深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；6、力求簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；7、盡可能提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效；8、投資少，工期短，見(jiàn)效快。該井田范圍內(nèi)每層的 埋藏深度為160m-250m。井田范圍內(nèi)為裸露基巖，煤層埋藏都在地表以下，不具備平硐開(kāi)采的條件。暫定為采用斜井開(kāi)拓。3號(hào)和9號(hào)煤層傾角為5o-9o，為近水平煤層。煤層間距為50m，采用分組開(kāi)采，3號(hào)煤層為第一開(kāi)采水平，9號(hào)煤層為第二開(kāi)采水平。兩個(gè)煤層共用同一對(duì)主、副井。該礦井為高瓦斯易發(fā)火礦井，礦井內(nèi)布置三條大巷，設(shè)置專用回風(fēng)巷及專用回風(fēng)井。專用回風(fēng)井采用回風(fēng)立井。二、業(yè)場(chǎng)地位置的選擇（缺少地形圖）工業(yè)廣場(chǎng)的原則 交通便利、地形平坦、有助于礦區(qū)的水電等的供應(yīng)、有利于井筒的建設(shè)、使礦井的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、安全、合理。本區(qū)屬中低山丘地帶，井田內(nèi)基巖大面積裸露，黃土覆蓋面少，礦區(qū)范圍內(nèi)地形復(fù)雜。整體地勢(shì)呈中部以及西南方向高四周低、沖溝發(fā)育，溝向?yàn)闁|向或西向，最高點(diǎn)位于井田中南部的黃峰腦，海拔1213.7m，最低處位于井田北角的靈芝溝內(nèi)，海拔970m，相對(duì)高差為243.7m。結(jié)合工業(yè)廣場(chǎng)選區(qū)的原則，以江工業(yè)廣場(chǎng)選擇在地勢(shì)較平坦，交通便利有利于礦區(qū)的供水供電，和井下的安全經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)。且有助于雨季的防排水。應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造地帶有利于井筒的建設(shè)以及維護(hù)，盡量較低生產(chǎn)成本。礦區(qū)內(nèi)可供選擇的的工業(yè)場(chǎng)地有：井田的東北部以及井田的西部靠近井田邊界的區(qū)域，這些范圍內(nèi)地形平坦有利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置。結(jié)合該礦區(qū)的地表地形圖，地理位置圖、交通路線圖將工業(yè)廣場(chǎng)的位置選在靠近井田北部靠近井田邊界的一側(cè)其拐點(diǎn)坐標(biāo)為 Y=19716681.6515 X=4213706.1860 Y=19717181.6515 X=4313718.7000 Y=19716681.6515 X=4213454.9580 Y=19717181.6515 X=4213454.9580工業(yè)廣場(chǎng)的面積為153742.505m2工業(yè)廣場(chǎng)的周長(zhǎng)為1615.1265m該位置較其他幾個(gè)更接近于礦井的儲(chǔ)量中心，交通便利，能滿足礦區(qū)用水、用電的需求。該范圍內(nèi)沒(méi)有復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)井筒的維護(hù)和建造相當(dāng)有利。且井筒打下去后見(jiàn)煤深度相對(duì)較淺，使井筒的施工量相對(duì)較少。工業(yè)廣場(chǎng)選擇靠近井田邊界的一側(cè)有效的減少了煤柱的損失。依據(jù)井筒的位置進(jìn)行大巷的布置,使礦井內(nèi)可采煤炭的布局更加整齊合理，有利于井下巷道的布置和采取的劃分，有利于以后的生產(chǎn)。其不利因素為該位置不位于儲(chǔ)量的中心，且見(jiàn)煤后，井底具水平運(yùn)輸大巷還有一定的距離，需要用一段煤門來(lái)貫通。但綜合起來(lái)考慮該方案為最佳方案。三、井筒形式的確定井田內(nèi)煤層埋深160m-250m，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有地質(zhì)構(gòu)造及破碎帶,且表土層較薄,其以下的基巖段均為不含水煤層,但透水性較強(qiáng).井筒施工時(shí)不需要特殊施工法，考慮到以后的運(yùn)輸方式,所以井筒形式選擇為斜井?；仫L(fēng)井的建設(shè)考慮到減少煤柱的損失以及出于經(jīng)濟(jì)的考慮，專用回風(fēng)井選擇采用立井。 四、井筒位置的確定井田北部相對(duì)埋藏深度較淺，地勢(shì)較平坦且起比較接近盂(縣)陽(yáng)(泉)公路，井田內(nèi)有公路與之相連，靠近東坪新建鐵路集運(yùn)站，交通十分便利。該區(qū)域范圍內(nèi)沒(méi)有地質(zhì)構(gòu)造，有利于寫景的開(kāi)鑿和維護(hù)。在礦區(qū)東南角埋藏最淺，但東南角上煤的儲(chǔ)量較少，不利于井下的運(yùn)輸，因此將井筒大致設(shè)在X=4213500 - 4214000Y=19716500 - 19717000的范圍內(nèi)，該區(qū)域地理?xiàng)l件良好，埋藏深度相對(duì)較淺，交通便利，且使井下的運(yùn)輸相對(duì)方便，運(yùn)輸成本較低。缺點(diǎn)是井筒位置不靠近井田的儲(chǔ)量中心，該地區(qū)的埋藏深度并不最淺，但綜合考慮該區(qū)域最合適。五、井田開(kāi)拓水平的劃分（見(jiàn)插圖）本礦井開(kāi)采3號(hào)和9號(hào)煤層，兩層煤的間距為50米。且均為厚煤層。該礦井劃分為兩個(gè)開(kāi)采 水平進(jìn)行開(kāi)采。方案一、井口方位角為270o。 按該方案將井筒打下去，見(jiàn)煤深度較淺。為了方便大巷和井筒的連接，大巷的布置為南北方向，使得井巷的工程量較少，合理有效的減少了保護(hù)煤柱的損失但造成了工作面的推進(jìn)方向較長(zhǎng)，更為不利的因素是該煤層為高瓦斯易發(fā)火的煤層。對(duì)以后的通風(fēng)防火的管理造成一定的困難.這樣不利于以后的生產(chǎn)管理，給以后的生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患。如果將大巷布置為東西走向，井筒與大巷的貫通采用一段煤門，雖然可以滿足生產(chǎn)上的要求，但造成巷道的掘進(jìn)的工程量較大，保護(hù)煤柱的留設(shè)較多。方案二、結(jié)合該井田的地表地形圖，以及該井田的地質(zhì)儲(chǔ)量圖，最終將主井口的地理坐標(biāo)定位 X=4213467.4035Y=19717100.831Z=1003.6井口方位角為0.0000o 井筒傾角為15o副井井口的地理坐標(biāo)定為 X=4213488.778 Y=19716860.00Z=1003.6井口方位角為0.0000o 井筒傾角為23 o回風(fēng)立井的井口地理坐標(biāo)為X=4212588.787Y=19716457.852Z=1025.8井口方位角為0.0000o該方案使得井筒的巖巷的施工量相對(duì)較少，且有利于采區(qū)的布置及以后的生產(chǎn)。使生產(chǎn)簡(jiǎn)單合理。但使主井的提升多了一個(gè)環(huán)節(jié)，增加了一個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)使得以后的提升復(fù)雜，不夠經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也增加了設(shè)備的投資和運(yùn)輸?shù)某杀尽Ｊ挂院蟮墓芾砗蜕a(chǎn)比較困難。由于該煤層為近水平煤層，且井田范圍內(nèi)有一個(gè)向斜和兩個(gè)背斜，但由于傾角均較小，對(duì)開(kāi)拓巷道的布置基本上沒(méi)有影響。所以開(kāi)拓巷道的布置不需要考慮地質(zhì)條件的影響因素。為了使以后的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，開(kāi)拓巷道的標(biāo)高設(shè)置在井田傾向的中央煤層標(biāo)高上，方向?yàn)檠刂锏臇|西走向。開(kāi)拓巷道為三條大巷，分別是皮帶運(yùn)輸大巷、軌道運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷。主斜井和副斜井的井底均設(shè)在9好煤層的底板上。3號(hào)煤層的煤通過(guò)一暗立井（兼作井底煤倉(cāng)）溜放到第二開(kāi)采水平上，通過(guò)主斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)降孛?。副斜井井底設(shè)置井下中央變電所和中央水泵房。當(dāng)主斜井穿過(guò)3號(hào)煤層時(shí)，通過(guò)一運(yùn)輸斜巷連接第一開(kāi)采水平的煤門。形成第一開(kāi)采水平的運(yùn)人、運(yùn)料系統(tǒng)。 方案三、副斜井與回風(fēng)立井的位置與方案二完全相同，主斜井的井口位置也與方案二相同，但改變井筒的傾角。更改為為15，這樣增加了副斜井井筒的巖巷的掘進(jìn)工程量，但同時(shí)也減少了煤門掘進(jìn)工程量和以后的維護(hù)工程量。這樣減少了主斜井運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)使得以后的提升設(shè)備簡(jiǎn)單，可直接采用一部膠帶運(yùn)輸，有效的降低了運(yùn)輸費(fèi)用的成本。降低了設(shè)備的投資，使以后的生產(chǎn)、管理和維護(hù)工作簡(jiǎn)單、可靠。但是使得礦井的基建費(fèi)用有少量的增加。綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理和長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮，該方案仍具有較大的優(yōu)勢(shì)。所以該礦井的開(kāi)拓方案暫定為該方案。六、開(kāi)采階段垂高及開(kāi)采水平的規(guī)劃、位置與數(shù)目，計(jì)算各開(kāi)采水平的服務(wù)年限（為第三章的要求）本礦井負(fù)責(zé)開(kāi)采的3號(hào)和9號(hào)煤層之間的平均間距為50m，煤層為近水平煤層。3號(hào)和9號(hào)煤層之間為砂巖，或?yàn)樯百|(zhì)泥巖。巖性穩(wěn)定。 1、開(kāi)采階段垂高為24.11-52.10米，該井田劃分為兩個(gè)開(kāi)采水平。第一開(kāi)采水平位于3號(hào)煤層當(dāng)中，用于開(kāi)采3號(hào)煤層，第二開(kāi)采水平位于9號(hào)煤層中，用于開(kāi)采9號(hào)煤層 。2、開(kāi)采水平的布置：運(yùn)輸大巷、主要石門及暗井的位置、形狀、數(shù)目。第一開(kāi)采水平