采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)陳四樓煤礦1.8mta新井設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)姓 名： 學(xué) 號： 學(xué) 院： 礦業(yè)工程學(xué)院 專 業(yè)： 采礦工程 2010-7班 設(shè)計(jì)題目： 陳四樓煤礦1.8 Mt/a新井設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 全套圖紙，加1538937062013年7月 徐州 目錄1井田概述及井田地質(zhì)特征11.1礦區(qū)概述1 1.1.1礦區(qū)地理位置1 1.1.2自然地理概況1 1.1.3礦區(qū)開發(fā)歷史及生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃3 1.1.4礦井建設(shè)的外部條件31.2井田地質(zhì)特征3 1.2.1地層3 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造4 1.2.3水文地質(zhì)61.3煤層特征7 1.3.1煤層7 1.3.2煤質(zhì)7 1.3.3開采技術(shù)條件8 1.3.4勘探程度及存在問題112井田境界與儲(chǔ)量122.1井田

2、境界12 2.1.1井田范圍12 2.1.2井田尺寸122.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量13 2.2.1構(gòu)造類型13 2.2.2煤層穩(wěn)定類型13 2.2.3礦井工業(yè)儲(chǔ)量132.3礦井可采儲(chǔ)量16 2.3.1井田邊界保護(hù)煤柱損失16 2.3.2工業(yè)廣場煤柱15 2.3.3斷層保護(hù)煤柱損失18 2.3.4礦井可采儲(chǔ)量193礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限213.1礦井工作制度213.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限21 3.2.1確定依據(jù)21 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21 3.2.3礦井服務(wù)年限22 3.2.4井型校核224井田開拓244.1井田開拓的基本問題24 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)25

3、 4.1.2確定工業(yè)場地位置、形狀和面積27 4.1.3確定開采水平及劃分采帶區(qū)27 4.1.4主要開拓巷道28 4.2開拓方案比較301 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1 礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)地理位置永城礦區(qū)陳四樓井田位于河南省永城市境內(nèi)，為城廂、陳集、順和鄉(xiāng)所轄。井田中心南距永城老縣城8 km,地理坐標(biāo)；東經(jīng)116º22´20"，30º00´35"。礦區(qū)北靠隴海鐵路，東臨京滬鐵路，青（龍山) 阜（陽）鐵路從礦區(qū)東南約20 km處穿過，西有京九鐵路商阜段。永城老縣城距商丘車站95 km，徐州車站97 km，宿州車站74 km，其間均有柏油

4、公路相連。區(qū)內(nèi)主要村鎮(zhèn)之間亦有簡易公路相通，交通運(yùn)輸堪稱方便。具體見礦區(qū)交通位置圖1-1。1.1.2自然地理概況井田位于黃淮沖積平原東部，地勢低洼平坦，自西北向東南微微傾斜，地面標(biāo)高32.4936.50 m，一般為32 m至35 m之間，相對高差3 m左右。地表廣為巨厚的新生界松散沖積物所覆蓋。區(qū)內(nèi)地表水系不甚發(fā)育，最大的河流-沱河在井田南部2 km處流過。井田內(nèi)用于灌溉的溝渠縱橫交錯(cuò)。沱河屬淮河水系，發(fā)源于商丘市東北之響河，向東南流入安徽省的新汴河，全長120 m，其流量受大氣降水控制，年平均流量12 m3/s，有記載的最大流量384 m3/s（1963年）。 本區(qū)屬半濕潤、半干旱的大陸性氣

5、候，冬春干早，夏秋多雨，四季分明。據(jù)永城縣氣象站資料： 氣溫：19741984年觀測，月平均最高氣溫26.89 （7月份），最低-0.32 ，年平均衛(wèi)14.3 。日最高氣溫41 (1959年7月30日)，最低-19 (1957年2月21日)。 降雨量：最大降雨量1022.5 mm（1977年），最小為630.4 mm，年平均813.6 mm；日最大降雨量2 07 mm(1957年7月I4日)，一次最大降雨量為443.4 mm ( 1965年7月5日18日)。 蒸發(fā)量：歷年最大蒸發(fā)量1985.7 mm（1978年），最小1603.2 mm，(1975年)，平均1745.4 mm。 相對濕度平均6

6、873.16。冬春季多西北風(fēng)，夏季多東北風(fēng)偶有東南風(fēng)，最大風(fēng)速183 m/s(1982年4月21日)。每年12月至翌年3月為降雪和冰凍期，最大凍土深度19 cm。據(jù)中國地震烈度表載，本區(qū)屬六度地震區(qū).河南省地震局受永城煤炭工業(yè)聯(lián)合公司委托，提出“永城縣地震基本烈度鑒定意見書” （84）豫震烈字第002號文)，該文在分析了地質(zhì)構(gòu)造及本區(qū)地震史之后，認(rèn)為.“本區(qū)不可圖1-1 陳四樓礦井交通位置圖能發(fā)生六級左右地震，主要是受鄰區(qū)強(qiáng)震影響，其地震基本烈度六度是最適宜的?！庇痔岢觥拌b于永城煤炭儲(chǔ)量豐富，現(xiàn)已投入建井，將來發(fā)展遠(yuǎn)景可觀，據(jù)此建議，對特別重要的工程和建筑物，可提高1度設(shè)防。”煤炭部基建司對陳

7、四樓礦井方案設(shè)計(jì)審查意見明確：“建筑物地震烈度均按6度設(shè)防，但對六大要害系統(tǒng)按7度的構(gòu)造措施設(shè)計(jì)?！?.1.3礦區(qū)開發(fā)歷史及生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井葛店煤礦、新莊煤礦、車集煤礦等8處。另外，已經(jīng)逐步形成了煤礦產(chǎn)業(yè)鏈，除部分大件煤礦機(jī)械外，基本可以滿足煤礦建設(shè)需要。1.1.4礦井建設(shè)的外部條件 礦井工業(yè)場地至礦區(qū)集配站的鐵路專用線正線里程15.86 km。新、老兩條永碭公路，分別自工業(yè)場地兩側(cè)經(jīng)過，將礦井工業(yè)場地與鐵路干線和土產(chǎn)材料產(chǎn)地連通，交通條件較好。 礦井永久電源由永城220 KV變電站供給。地方集資興建的永城110 KV變電站，可作為本礦井建井期的施工電源。為確保施工安全，另一回電源

8、可取自新莊礦井。礦區(qū)熱電站應(yīng)盡快建設(shè)。經(jīng)初步勘探證實(shí)，上第三系孔隙承壓水，無論其水量和水質(zhì)均可滿足本礦井永久水源的要求。 礦區(qū)北部的芒山，生產(chǎn)白灰、石子、料石等土產(chǎn)材料。水泥、鋼材木材等亦可通過公路運(yùn)至本礦。礦井建設(shè)的外部條件比較落實(shí)、可靠。 1.2 地質(zhì)特征1.2.1地層永城煤田為華北型沉積，地層分區(qū)屬華北區(qū)、魯西分區(qū)、徐州小區(qū)的范疇。本井田無基巖出露，全都被新生界沖積層所覆蓋，缺失上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)、三迭系至第三系古新統(tǒng)兩段。鉆探揭露的基巖地層上至石千峰組（平頂山砂巖)，下至中奧陶統(tǒng)馬家溝灰?guī)r，厚度約1100 m。自下而上敘述如下: 1、中奧陶統(tǒng)馬家溝組(O2m)，由白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r組成，

9、井田內(nèi)揭露厚度3045.20 m。 2、石炭系(C23)，假整合于中奧陶統(tǒng)之上； 中統(tǒng)本溪組（C2b)，由鋁質(zhì)泥巖及山西式鐵礦組成，厚度222 m，平均8.78 m；上統(tǒng)太原組（C3t），由911層薄至中厚層狀灰?guī)r和泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉、砂巖組成，間夾不可采煤層35層，厚度93164 m，平均133 m； 3、二迭系(P)，揭露厚度961.2 m，下統(tǒng)齊全，上統(tǒng)K6標(biāo)志層以上多被剝蝕； 山西組（P1S），厚度89.94131.78 m，平均106.43 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及煤層組成。二2煤層賦存于中部，下以K3灰?guī)r標(biāo)志層頂界與石炭系分界，上以K4鮞狀鋁質(zhì)泥巖底界與下石盒子組分界；下石盒子

10、組（P1x），厚度48.63112.27 m，平均74.92 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及三煤組組成，以K5砂巖標(biāo)志層底界與上石盒子分界； 上石盒子組（P2s），鉆孔穿見厚度728.98 m，共分四段，每段底部都以一層穩(wěn)定的砂巖標(biāo)志層相分界（K5K9），其基巖組成也是以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖為主，不含具有工業(yè)價(jià)值的煤層。 4、新生界（R2）井田內(nèi)覆蓋層中，僅有上第三系和第四系，缺失下第三系。厚度300430 m，平均348.73 m。由粘土、亞粘土、亞砂土及中、細(xì)、粉砂交互成層。上第三系為河湖相沉積，直接覆蓋于古生界之上。詳見井田地層劃分表1-1。1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 新華夏體系及東西向構(gòu)

11、造構(gòu)成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔莊芒山背斜組成。 陳四樓井田位于永城隱伏背斜之西冀，大致呈單斜構(gòu)造，總體走向NNW，傾向SWW。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，褶曲、斷裂均較發(fā)育。 地層傾角在露頭處局部較大，向深部逐漸變小，一般為4º8º，局部8º10º。局部偏大。1、 褶曲 井田內(nèi)褶曲比較發(fā)育，近東西向的自南向北有八里廟向斜、胡莊背斜、小陳莊向斜及漢陳向斜等。表1-1 井田地層劃分表地 層 系 統(tǒng)厚度（m）最小-最大 界系統(tǒng)組段符 號標(biāo)志層代號平 均新 生 界第四系|第三系R2300-430348.73 古 生 界二疊系上二疊統(tǒng)石千峰組P2Sh1

12、K9殘厚51上石盒子組四P2S4K8172三P2S3K7200二P2S2K6233P2S1K581.65-150.68124.08下二疊統(tǒng)下石盒子組P1xK448.53-112.2774.92山西組P1s89.94-131.78106.43石炭系上統(tǒng)太原組CatK3 K2123.09-201.86151.54中統(tǒng)本溪組CabK12.0-22.08.78奧陶系中統(tǒng)馬家溝組Ozm揭穿40 2、斷裂 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造均為正斷層，據(jù)葛店煤礦井下及芒山地表所見，推定斷層面傾角均為70º。發(fā)現(xiàn)并已被控制的斷層 4條，以NNE向斷裂為主，近東西向斷裂也較發(fā)育。表1-2 斷層特征及控制情況斷 層延展方

13、向傾 角（°）長 度（m）落 差（m）可靠度編 號性 質(zhì)F1正東西531900.5033AF2正東西70800.1410AF3a正東西59566.800-27AF3b正東西59950.5327BF4正東西58-682004.4617-107B 3、巖漿活動(dòng)據(jù)側(cè)定，井田內(nèi)巖漿巖活動(dòng)大致有兩個(gè)期次：基性巖偏老為華力西運(yùn)動(dòng)晚期產(chǎn)物，酸性巖為燕山運(yùn)動(dòng)早晚期產(chǎn)物?；詭r主要為輝綠巖，一般在三煤組中順煤層侵入三4、三、三5煤層中，呈巖脈或巖席產(chǎn)出；酸性巖主要為閃長巖類及花崗巖類，呈巖墻及巖席產(chǎn)出。受巖漿巖侵入影響地段，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或變?yōu)樘烊唤梗档土嗣簩拥慕?jīng)濟(jì)價(jià)值。1.2.3水文地質(zhì) 1、含

14、水層及隔水層特征自上而下分為四個(gè)含水組：1）新生界孔隙含水組：區(qū)內(nèi)松散地層沉積為沖積及湖積，其厚度受古地形影響而東薄西厚、南薄北厚。含水砂層一般為112層，平均總厚86.34 m。淺部以大氣降水垂直滲入為主，中部及深部以水平側(cè)向滲透為主。屬孔隙承壓水，q=0.0047.0 /s·m，K=0.623 m/d。含水砂層之間及其與基巖之間有厚度比較穩(wěn)定的粘土層，形成天然的隔水屏障，局部地段與基巖處有透鏡狀砂層，即所謂“天窗”，對淺部開采會(huì)具有一定影響。2）二迭系砂巖裂隙，孔隙含水組：主要由上、下石盒子組及山西組砂巖裂隙孔隙承壓水組成。其補(bǔ)給方式以水平側(cè)向滲透補(bǔ)給為主，滲透能力差，富水性弱，

15、逕流滯緩，以靜儲(chǔ)量為主，易于疏干。q=0.1213 /s·m，K=0.5683.91 m/d，水質(zhì)類型為SO4-Na。3）石炭系灰?guī)r巖溶裂隙含水組：主要含水巖層為石灰?guī)r(11層)?；?guī)r以L2、L3、L4、L7、L8、L9、L10七層比較穩(wěn)定，巖溶裂隙比較發(fā)育，但多被泥質(zhì)或鈣質(zhì)充填。補(bǔ)給方式為遠(yuǎn)方側(cè)向滲透補(bǔ)給。q=0.0006852.068 /s·m，K=0.004927.473 m/d。水質(zhì)類型SO4CaNa，礦化度>2q/l。 4）奧陶系巖溶裂隙含水組：區(qū)域范圍內(nèi)，在安徽省閘河煤田東西兩側(cè)出露，本煤田僅在芒山有局部出露。巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)。補(bǔ)給方式以遠(yuǎn)方水平滲透為主

16、。=0.00068515.7 /s·m，0.0027.473 m/d。水質(zhì)類型SO4CaNa，礦化度2.2064.43 g/l。 2、井田水文地質(zhì)條件 本井田水文地質(zhì)類型為中等簡單，其主要依據(jù)是：1）直接充水含水層，三煤層和二煤層頂板砂巖含水性弱，單位涌水量一般小于0.01 /s·m，為簡單類型； 2）上復(fù)新生界含水層與基巖界面之間有厚度大于3 0 m的粘土層阻隔，正常地段對煤系地層無充水作用； 3）下伏太原組灰?guī)r含水層與二2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水層，厚度在50 m以上，正常地段二2煤層的開采不存在底板突水的威脅； 4）井田內(nèi)斷層富水性及導(dǎo)水性弱，q<0.00

17、1 /s·m； 5）主采煤層頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定； 6）礦床遠(yuǎn)離地表水體。 3 、礦井預(yù)計(jì)涌水量 井田南部和西部均以斷層構(gòu)成阻水邊界，東部煤層露頭與粘土隔水層相接，只有北界F1斷層使二2煤與對盤太原組灰?guī)r相接，可視為弱補(bǔ)給邊界。 采用“集水廊道”法計(jì)算，礦井預(yù)計(jì)正常涌水量894 m3/h（其中：K5砂巖328 m3/h，三煤組291 m3/h，二煤組275 m3/h）；最大涌水量1200 m3/h。1.3 煤層特征1.3.1煤層井田內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。共含煤1720層。煤層總厚15.85 m。其中有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的為下二迭統(tǒng)的

18、山西組及下石盒子組。該兩含煤地層總厚度平均186 m，煤層總厚12.42 m，含煤系數(shù)58%。其中山西組的二2煤層為主要可采煤層，下石盒子組中局部可采的煤層有三1 、三、三4三層。二2煤層為一穩(wěn)定較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單(偶含泥巖夾矸一層)的厚煤層。全區(qū)穩(wěn)定可采。 三1煤層，層位穩(wěn)定，平均厚度1.30 m，其可采范圍集中在08線以南。04線以南以單層結(jié)構(gòu)為主，以北漸變?yōu)殡p層結(jié)構(gòu)，未受巖漿巖破壞。各煤層特征見表1-3。1.3.2 煤質(zhì) 各煤層均為高變質(zhì)階段的年青無煙煤。 二2煤層低灰分，特低硫，高發(fā)熱量；理論分選比重1.7時(shí)，可選性為易至極易選；化學(xué)活性好；抗碎強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性中等，可作動(dòng)力及民用煤，亦可

19、用于氣化。 三煤組各煤層煤質(zhì)的共同點(diǎn)是：中至富灰分(三1煤為富灰)，特低硫，高熔點(diǎn)。中至高發(fā)熱量；理論分選比重1.7時(shí)，可選性中等；化學(xué)活性一般不佳；熱穩(wěn)定性差中等；強(qiáng)結(jié)碴，不易磨?？勺鲃?dòng)力、發(fā)電及民用煤。各煤層煤質(zhì)主要特征見表1-4。1.3.3 開采技術(shù)條件 1、煤層頂?shù)装宥?煤層頂板以砂巖為主，完整性和穩(wěn)定性較好，頂板較易管理，底板一般不會(huì)發(fā)生“底鼓”；三煤組各可采煤層由于層間距小，砂巖厚度薄且穩(wěn)定性較差。表1-3 各煤層特征表 表1-4 主采煤層煤質(zhì)特征表 2、瓦斯井田內(nèi)瓦斯含量普遍較低，一般小于1 cm3/g；瓦斯風(fēng)化帶分布很廣很深，除個(gè)別富集點(diǎn)之外，都屬瓦斯風(fēng)化帶，直至-800 m以

20、深。雖然瓦斯煤樣的取樣手段比較落后（集氣式），瓦斯含量的準(zhǔn)確性較差，但瓦斯成分和分帶是可靠的。一般認(rèn)為，瓦斯風(fēng)化帶界面處的相對瓦斯涌出量為2 m3/t·d左右。將本礦井定為低沼氣礦井管理是有充分依據(jù)的。3、煤塵無爆炸性到具弱爆炸性。4、各煤層均無自然發(fā)火傾向。5、地溫：二2煤層在-650 m以深，除63至65線范圍地溫低于31 ，其余均高于31 ，屬一級熱害區(qū)；三煤層僅在0312孔至-650 m以深出現(xiàn)小范圍的一級熱害區(qū)。井田內(nèi)其余地段地溫均屬正常。1.3.4勘探程度及存在問題本井田自1957年普查找煤開始，至1986年4月提交精查地質(zhì)報(bào)告，歷時(shí)30年，并于1993年3月提交了河南省

21、永夏礦區(qū)陳四樓礦井首采區(qū)地震補(bǔ)充勘探報(bào)告。共施工鉆孔88個(gè)，成14條勘探線。統(tǒng)一為東西方向。平均每平方公里近3.9個(gè)鉆孔，鉆探工程量47380.9 m。全國儲(chǔ)委煤炭專業(yè)委員會(huì)于1 986年5月24日至2 7日對該報(bào)告進(jìn)行了審查，地質(zhì)11隊(duì)根據(jù)審查意見，對報(bào)告進(jìn)行了修改補(bǔ)充，于7月22日送交煤委復(fù)查。1986年8月27日獲正式批準(zhǔn)。該井田地質(zhì)勘探工作基本符合煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范的規(guī)定，勘探手段的確定基本合理，報(bào)告對井田地質(zhì)構(gòu)、地層、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)及開采技術(shù)條件等方面的研究，基本上達(dá)到了精查勘探的要求。正式批準(zhǔn)后的“陳四樓井田精查地質(zhì)報(bào)告”可作為礦井設(shè)計(jì)和建設(shè)的依據(jù)。報(bào)告存在如下不足之處:(

22、1) 經(jīng)高分辨率地震儀解釋，F(xiàn)6斷層以東，03060408孔連線附近有一落差3548m的“入”字形斷層（F3c、F4）未作鉆探驗(yàn)證。(2) 上石盒子組底部K5砂巖與三4煤層的間距僅為27 m，應(yīng)為三4煤層的直接充水含水層，勘探中未作抽水試驗(yàn)。(3)測井使用的人工放射性儀器未作線性標(biāo)定，儀器常處于超線性范圍工作，影響到對煤層及夾殲厚度解釋的準(zhǔn)確性，審查中有較多見煤點(diǎn)測井資料降級。(4)1980年前鉆孔封孔質(zhì)量不好，1980年后封孔質(zhì)量有所改進(jìn)，但也難作出評價(jià)。設(shè)計(jì)建議:（1）對于先期開采地段的地質(zhì)遺留問題補(bǔ)充部分勘探工作 (見第二章第三節(jié))，列為基本建設(shè)投資。（2）地震解釋斷層F3、F4，應(yīng)在生

23、產(chǎn)勘探中證實(shí)（3）對封孔質(zhì)量問題，生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)引起注意，及時(shí)采取有效措施，以預(yù)防因封孔質(zhì)量不好而造成水害。2. 井田境界和儲(chǔ)量2.1 井田境界2.1.1 井田范圍永城礦區(qū)陳四樓井田位于河南省永城市境內(nèi)，為城廂、陳集、順和鄉(xiāng)所轄。井田中心南距永城老縣城8 km,地理坐標(biāo)；東經(jīng)116º22´20"，30º00´35"。 陳四摟井田總體走向NNW，傾向SWW。東至二2 露頭線；西至“環(huán)狀斷裂”；北達(dá)F38斷層和巖漿侵入所造成的天然焦邊界；南靠城郊煤田邊界。2.1.2 井田尺寸井田的走向最大長度為5.43 km，最小長度為0.68km，平均長

24、度為5.14km。井田的傾斜方向的最大長度為3.82 km，最小長度為1.26 km，平均3.61 km。煤層的傾角最大為15°，最小為3°，平均為9.73°。井田水平寬度為1.323.65km，平均3.20 km。根據(jù)煤層底板等高線圖，利用AUTOCAD計(jì)算得井田水平面積為16.45km2。 圖2-1 井田賦存狀況示意圖2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1構(gòu)造類型煤層內(nèi)傾角為3°15°，褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動(dòng)，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。2.2.2煤層穩(wěn)定類型工作區(qū)內(nèi)煤系地層共含煤1720層。煤層總厚20.85 m。具有對比意義的為5層，其

25、中二2、三組煤層為可采煤層，主要可采煤層為二2煤層，為本次勘查的主要工作對象，該煤層全區(qū)發(fā)育，厚度變化較小，為7.008.10 m，平均為7.5 m。層位穩(wěn)定，煤厚變化相對較小，變化規(guī)律明顯，鉆孔見煤點(diǎn)數(shù)Km>0.95，<25%，故將其確定為穩(wěn)定煤層，即第一型，其它煤層的穩(wěn)定類型據(jù)其發(fā)育程度確定為不穩(wěn)定型。故工作區(qū)的勘查類型確定為二類一型。2.2.3礦井工業(yè)儲(chǔ)量井田內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。其 中 二2、三組煤層為可采煤層，主要可采煤層為二2煤層，其它為不可采煤層。 二2煤層為一穩(wěn)定較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單(偶含泥巖夾矸一層)

26、的厚煤層。全區(qū)穩(wěn)定可采。該煤層全區(qū)發(fā)育，厚度變化較小，為7.008.10 m，平均7.5 m。層位穩(wěn)定，煤厚變化相對較小，一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，基本全區(qū)可采，屬于較穩(wěn)定煤層,儲(chǔ)量豐富，其容重為1.46 t/m3。二2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2-2 礦井塊段劃分圖根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，以及在CAD中求得的井田面積可以求得以下各儲(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

27、式計(jì)算：Zz=m×S××10-6/cos （2-1）式中：Zz礦井地質(zhì)資源量，Mt；m煤層平均厚度，m；S井田塊段面積，m2；煤容重，1.46 t/m3。將各參數(shù)代入式（2-1）中可得表2-1，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：Zz =179.66 Mt表2-1 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算塊段名稱傾角/(°)塊段面積/(m2)煤層厚度/(m)容重/(t/m3)儲(chǔ)量核算/(Mt)A454880907.21.4657.83B1267274847.71.4677.32 C1139972187.51.4644.51資源儲(chǔ)量179.66 （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

28、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%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%是邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量由下式計(jì)算： （2-2） 式中 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量，Mt； 探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；推斷的資源量，Mt；可信度系數(shù)，取0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、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0.9。Z111b=179.66×60%×70%= 75.4

29、6MtZ222b=179.66×30%×70%= 37.73MtZ2m11=179.66×60%×30%= 32.34MtZ2m22=179.66×30%×30%=16.17Mt Z333k=179.66×10%×0.9=16.17 Mt 因此將各數(shù)代入式（2-2）得： 2.3 礦井可采儲(chǔ)量由于陳四樓井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，地面無大的水域和河流，且基層上覆表土層厚，含水砂層之間及其與基巖之間有厚度比較穩(wěn)定的粘土層，形成天然的隔水屏障，滲透能力差，富水性弱，逕流滯緩；下伏太原組灰?guī)r含水層與二2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水

30、層，厚度在50 m以上，正常地段二2煤層的開采不存在底板突水的威脅；地面村莊密布，為充分開發(fā)煤炭資源，本設(shè)計(jì)不留設(shè)村莊煤柱及防水煤柱，采用長壁冒落法進(jìn)行遷村采煤。因此該井田永久煤柱只留井田邊界保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱。本設(shè)計(jì)對井田內(nèi)厚度7.50 m的二2煤層進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，因此，井田內(nèi)的各種永久煤柱損失按二2煤層進(jìn)行計(jì)算。2.3.1井田邊界保護(hù)煤柱損失 根據(jù)陳四樓井田實(shí)際情況，其井田邊界保護(hù)煤柱寬度取30 m，用下式計(jì)算井田邊界保護(hù)煤柱損失。 （2-3）式中：井田邊界煤柱寬度，m；井田邊界煤柱長度，m；煤層厚度，m；煤層容重，t/m3； 井田邊界保護(hù)煤柱損失，Mt。 已知=30 m，= 15464

31、.53 m，=1.46 t/m3，=7.5 m，因此代入（2-4），可得：=3015464.53 7.51.46×10-6=5.08（Mt）2.3.2工業(yè)廣場煤柱根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條文，不同井型與其對應(yīng)的工業(yè)廣場面積見表2-2。結(jié)合本設(shè)計(jì)井型（1.8Mt/a），應(yīng)該是21.6公頃，即0.216 km2，但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都有縮小的趨勢，再加上本井田煤層埋藏較深，若取工業(yè)廣場煤柱較大會(huì)造成大量的工廣壓煤，所以本設(shè)計(jì)取0.70的系數(shù)，則工業(yè)廣場的面積約為0.1512 km2。故取工業(yè)廣場的尺寸為400 ×380的矩

32、形布置。煤層的平均傾角為9°11°，工業(yè)廣場的中心處在井田走向的中央，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按II級保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為20 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角見表2-3。 表2-2 工業(yè)場地占地面積表井型（萬t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8 表2-3 陳四樓井田地質(zhì)條件及巖層移動(dòng)角 廣場中心深度/m煤層傾角/°煤層厚度/m沖積層厚度/m6009.737.50318.874171.57067采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場壓煤示意圖如圖2-3所示。 圖2-3 工業(yè)

33、廣場保護(hù)煤柱由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： 由CAD量的梯形的面積是： S二2煤=1512327.34/cos9.73°=1534399.51m2則：工業(yè)廣場的煤柱量為：Z工=S×M×式中： Z工-工業(yè)廣場煤柱量，Mt； S -工業(yè)廣場壓煤面積，m2； M -煤層厚度，二2煤7.5 m； -煤的容重, 1.46t/m3。 則： Z工=16.80Mt2.3.3斷層保護(hù)煤柱損失根據(jù)所給煤層地質(zhì)條件，井田內(nèi)共包含有6條斷層，如圖2-3所示。其中1、2、3、4共四條斷層為井田內(nèi)斷層，5、6共兩條斷層為井田邊界斷層，它們的保護(hù)煤柱已計(jì)算在井田邊界保護(hù)煤柱中，故不需重復(fù)計(jì)算。斷

34、層保護(hù)煤柱損失的煤炭資源量只需計(jì)算前四條斷層即可, 并且每條斷層兩側(cè)各留30 m保護(hù)煤柱。并且由圖可知，四條斷層的長度大致分別為L1=1853.2m，L2=618.23m,L3=1320.32m，L4=1925.18m 則煤柱損失量為式中 Pf為斷層保護(hù)煤柱損失量； L1L4為斷層長度； m為煤層厚度，取m=7.43m； 為煤層容重，取=1.46t/m3。計(jì)算得Pf=5716.93*2*7.43*1.46*30*10-6 =3.72Mt綜上，可匯總永久保護(hù)煤柱損失量如表2-4：表2-4 永久保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲(chǔ)量/Mt井田邊界保護(hù)煤柱5.08斷層保護(hù)煤柱3.72工業(yè)廣場保護(hù)煤柱16.80合

35、計(jì)25.602.3.4 礦井可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-4）計(jì)算：Zs=Zg-P1 （2-4）式中：Zs礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量P1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：Zs=Zg-P1=177.86-5.08-3.72=169.06 Mt礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量Zk=（Zs-P2）C式中Zk礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；P2工業(yè)場地和主要井巷煤柱損失量之和；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%。由于二2煤層平均厚度為7.5m，屬于厚煤層，為了提高產(chǎn)量，取0.78。則：Zk=（Zs-P2）C =（169.06-16.8

36、0）×0.78=118.76Mt礦井儲(chǔ)量匯總表見表2-5。表2-5 礦井儲(chǔ)量匯總表煤層地質(zhì)資源儲(chǔ)量/Mt工業(yè)儲(chǔ)量/Mt永久煤柱損失量/Mt設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量/Mt二2煤層111b122b2M112M2233375.4637.7332.3416.1717.97礦井總儲(chǔ)量179.66177.8625.60 118.763. 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，礦井工作制度為“三八”制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日兩班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。3.2 礦

37、井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限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)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：（1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井，煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；（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）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)

38、測是確定礦區(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)能力本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好，煤層總平均厚度7.50 m，煤層平均傾角9°10°，屬緩傾斜煤層，開采技術(shù)條件好，有足夠的條件建成大型礦井，易于發(fā)揮工作面生產(chǎn)能力。目前全國煤炭市場需求量大，經(jīng)濟(jì)效益好，結(jié)合本礦區(qū)的煤炭儲(chǔ)量，最終確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.80 Mt/a。3.2.3 礦井服務(wù)年限礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： （3-1）式中：T 礦井服務(wù)年限，a；Zk 礦

39、井可采儲(chǔ)量，121.31 Mt；A 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1.80 Mt/a；K 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲(chǔ)備能力。例如局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少；或者礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲(chǔ)量，因此，需要考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)。煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第2.2.6條規(guī)定：計(jì)算礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時(shí)，儲(chǔ)量備用系數(shù)宜采用1.31.5。結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況，礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)選定為1.3。把數(shù)據(jù)代入式3.1得礦井服務(wù)年限：3.2.4 井型校核（1）礦井開采能力校核井田內(nèi)有二2煤層可采，總煤厚7.5 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度稍有變化。煤層傾角平均9.

40、73°，地質(zhì)條件簡單，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)綜采放頂煤工作面。（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，開拓方式為立井單水平開拓。煤炭大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)斜巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高，機(jī)動(dòng)靈活；大巷輔助運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。（3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量低，煤塵爆炸性低，礦井投產(chǎn)前后期均采用中央并列式通風(fēng)。輔助運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)，煤炭運(yùn)輸大巷回風(fēng)，工作面采用后退式U型通風(fēng)，通過第九章的通風(fēng)設(shè)計(jì)知可以滿足通風(fēng)需要。（4）儲(chǔ)量條件校核井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能

41、力應(yīng)于礦井的可采儲(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： 即本礦井的開采服務(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)。由下表可知：煤層傾角低于25°，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.22.4 Mt/a時(shí)，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限不宜小于50年。本設(shè)計(jì)中，煤層傾角低于25°，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.8 Mt/a，礦井服務(wù)年限為51.84年，符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。

42、表3-1 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬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第四章 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

43、定。井田開拓具體有下列幾個(gè)問題需要確定：（1）確定井筒的形式、數(shù)目和配合，合理選擇井筒及工業(yè)廣場的位置；（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；（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、深部開拓和技術(shù)改造；（6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個(gè)礦井生產(chǎn)的長遠(yuǎn)利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟(jì)效益。因此，在確定開拓方式是要遵循以下原則：（1）貫徹執(zhí)行國家有關(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

44、投資，加快礦井建設(shè)；（2）合理集中開拓部署，簡化生產(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)國家資源，減少煤炭損失；（4）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)常保持良好的狀態(tài)；（5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，應(yīng)為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(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，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體見表4-1。本礦井煤層傾

45、角小，平均9.73°，為緩斜煤層；表土層厚約300 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等簡單，涌水量較大；井筒需要特殊施工凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。表4-1 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)簡單、費(fèi)用低。2工業(yè)設(shè)施簡單。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、井底車場簡單、延伸方便。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

46、需要。4斜井井筒可作為安全出口。與立井相比：1井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限。2通風(fēng)線路長、阻力大、管線長度大。3斜井井筒通過富含水層，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。對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立

47、井。2. 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)橛弥骶仫L(fēng)存在主井漏風(fēng)嚴(yán)重的問題，所以不安排主井進(jìn)回風(fēng)；井田面積較小，表土層厚度大，不宜用邊界式通風(fēng)，因此設(shè)置中央回風(fēng)井，用于前后期回風(fēng)。共計(jì)三個(gè)井筒。3.井筒位置及坐標(biāo)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

48、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)，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較??；井筒位于井田的下部時(shí)，石門長度和沿石門的運(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時(shí)，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場地保護(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）有利于礦井初期開采的井筒位置盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮

49、短建井工期。4）地質(zhì)及水文條件對井筒布置影響要保證井筒，井底車場和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過或少穿過流沙層，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家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過村鎮(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，

50、且距離東部國道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場地之中。4.1.2 確定工業(yè)場地位置、形狀和面積工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部偏上。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積規(guī)定，1.2公頃/10萬t，確定地面工業(yè)場地的占地面積為21.6公頃，但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都有縮小的趨勢，再加上本井田煤層埋藏較深，若取工業(yè)廣場煤柱較大會(huì)造成大量的工廣壓煤，所以本設(shè)計(jì)取0.70的系數(shù)，則工業(yè)廣場的面積約為0.1512 km2。故取工業(yè)廣場的尺寸為400 ×380的矩形布置，長度方向和煤層的走向方向平行，寬度方向和煤層傾向方

51、向平行。4.1.3 確定開采水平及劃分采帶區(qū)1.開采水平劃分依據(jù)及原則開采水平的劃分將影響礦井建設(shè)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響建井初期工程量，影響基建投資。所以，開采水平的劃分要合理。其所遵循的原則如下：1）具有合理的階段斜長合理的階段斜長要便于煤炭的運(yùn)輸，便于輔助提升，方便行人。同時(shí)還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。2）要有利于采區(qū)的正常接替為保證礦井均衡生產(chǎn)，一個(gè)采區(qū)開始減產(chǎn)，另一個(gè)新的采區(qū)應(yīng)投入生產(chǎn)，必須提前準(zhǔn)備好一個(gè)新采區(qū)。所以，一個(gè)采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個(gè)采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時(shí)間。由此可見，階段斜長越長，采區(qū)儲(chǔ)量多，采區(qū)的服務(wù)年限就越長，越有利于采區(qū)的接替。3）經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高我國多年的生產(chǎn)建設(shè)

52、實(shí)際表明，開采水平垂高過小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。合理的加大開采水平垂高，可以增加水平儲(chǔ)量和服務(wù)年限，有利于集中生產(chǎn)，提高開采水平的生產(chǎn)能力，減少開采水平和同時(shí)生產(chǎn)的水平數(shù)目。故在運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、巷道維護(hù)等技術(shù)條件能夠達(dá)到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。井田主采煤層為二2煤層，三組煤層由于賦存條件復(fù)雜，作為儲(chǔ)備資源，后期根據(jù)需要可采用延伸井筒方式開采二2煤層以下煤層。二2煤層傾角較平緩，為315°，一般9.73°，為緩斜煤層，故設(shè)計(jì)為單水平開采，水平標(biāo)高-500 m。采區(qū)式和帶區(qū)式開采相結(jié)合。由于煤層傾角較小，且垂高、埋深較小，故采用單水平上下山開采。 將整個(gè)井田劃分為五個(gè)部分：北一帶區(qū)、北三帶區(qū)、北五采區(qū)、南二采區(qū)、南四帶區(qū)，首采區(qū)為北三帶區(qū)。4.1.4 主要開拓巷道1運(yùn)輸大巷的布置由于大巷要為上下山采區(qū)的開采服務(wù)，服務(wù)年限較長，且煤層的頂?shù)装逡陨皫r為主，為便于