辛置礦課程設(shè)計

1、中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院 采礦學(xué)課程設(shè)計 二一三年七月 目 錄 題題 目：目： 辛置煤礦新井設(shè)計辛置煤礦新井設(shè)計 姓姓 名：名： 劉青松劉青松 所在班級：所在班級： 采礦采礦 10103 3 班班 學(xué)學(xué) 號：號： 0310116903101169 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 杜計平杜計平 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 .1 1.1 礦區(qū)概述 .1 1.1.1 交通位置.1 1.1.2 地形及地貌.1 1.1.3 氣象及地震.2 1.1.4 礦區(qū)生產(chǎn)、在建礦井及小煤窯分布情況.2 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟概況.2 1.1.6 煤炭運輸現(xiàn)狀及前景.2 1.1.7 地面建筑情況.2 1.1.8 電源及水源.3

2、1.2 井田地質(zhì)特征 .3 1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造.3 1.2.2 水文地質(zhì).7 1.2.3 其他有益礦物.8 1.3 煤層特征 .8 1.3.1 煤層.9 1.3.2 煤質(zhì).9 1.3.3 瓦斯與煤塵.10 2 井田境界與儲量 .10 2.1 井田境界 .10 2.1.1 井田界限.11 2.1.2 井田尺寸及概況.11 2.2 礦井工業(yè)儲量 .11 2.2.1 礦井地質(zhì)資源量計算及參數(shù).11 2.2.2 礦業(yè)工業(yè)資源/儲量計算.11 2.3 礦井可采儲量 .12 2.3.1 井田邊界保護煤柱.12 2.3.2 斷層煤柱.12 2.3.3 工業(yè)場地煤柱.13 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力

3、及服務(wù)年限.14 3.1 礦井工作制度 .14 3.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .14 3.2.1 確定依據(jù).14 3.2.2 確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力.14 3.2.3 礦井的服務(wù)年限.14 4 井田開拓.15 4.1 井田開拓的基本問題 .15 4.1.1 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標.15 4.1.2 工業(yè)場地的確定.17 4.1.3 開采水平的確定.17 4.1.4 開拓方案比較.17 參考文獻 .21 1 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述 1.1.11.1.1 交通位置交通位置 霍州礦區(qū)位于山西省臨汾地區(qū)北緣，霍西煤田中部，北距太原市 20

4、9km，南距臨汾市 65km。辛置井田位于霍縣礦區(qū)北部，距霍州市 15km。礦區(qū)西側(cè)有南同蒲鐵路及大運高速 公路通過。礦區(qū)交通位置見圖 11。 三門峽 洛陽 焦作 晉城 高平 長治 臨汾 侯馬 辛置 霍縣 靈石 沁縣 武鄉(xiāng) 太谷 平遙 汾陽 去石家莊 榆次 太原 離石 垣曲 運城 辛置礦井交通位置圖 圖圖 11 礦井交通位置圖礦井交通位置圖 310 水平西起 f1 斷層，東至霍山斷層，北以 310 水平回風(fēng)巷與 f4 斷層為界，南至北焦家 垣至珊垣村南一線以 f6（為一傾向南東的正斷層）斷層界，東北以 2#煤層露頭為界，該水平面 積 50.45km2，走向長度為 5.15km8.23km，平均

5、走向長度為 6.97km。傾向?qū)挻蠹s為 7.23km。 面位置大部分為洪洞縣趙城鎮(zhèn)南溝村、北焦垣村，仇泄村和興唐寺鄉(xiāng)珊垣村、下關(guān)口村、川草 凹、杏溝村等，東及東北少部分為霍州市義旺、劉家莊村等。大運高速從東部義旺村、杏溝村 西、下關(guān)口村西通過。 1.1.21.1.2 地形及地貌地形及地貌 該區(qū)位于霍山西麓屬黃土丘陵地貌，地形總的趨勢是西高東低，以南西向溝谷為主，其兩 邊發(fā)育無數(shù)沖溝，切割較深，植被不發(fā)育。 1.1.31.1.3 氣象及地震氣象及地震 霍州礦區(qū)位于內(nèi)陸高原區(qū)，屬溫帶大陸性氣候。氣溫變化較大，雨量分布不均，最大降雨 量在 7、8 月份，春秋季節(jié)干燥且風(fēng)沙較大，夏季受內(nèi)陸干燥季風(fēng)影響

6、，炎熱多雨，冬季受強 烈西伯利亞寒流侵襲，寒冷干燥。 本區(qū)年平均氣溫 12.1。1 月份最冷，平均氣溫-3.6，最低氣溫-18（1987 年 2 月 12 日） ；七月份最熱，平均氣溫 25.4，最高氣溫 39.2（1972 年 8 月 2 日） 。 全年無霜期平均 197 天，最少數(shù) 150 天，最多 219 天，初霜期一般在 10 月 17 日，終霜期 在來年 4 月 1 月，最遲在 4 月 17 日。 年平均降雨量 353.1mm(1972 年)，最大降雨量 688.9mm(1975 年)。最大月降雨量 248.3mm，最大日降雨量 137.5mm(1981 年 8 月 15 日)。 全

7、年盛行偏南風(fēng)和偏北風(fēng)，春季以偏南風(fēng)為主，其次是偏北風(fēng)。夏、秋、冬三季以偏北風(fēng) 為主，西南風(fēng)次之。年平均風(fēng)速 1.9m/s，極端最大風(fēng)速 18m/s。 年平均凍結(jié)期 66 天，凍結(jié)開始于 12 月中旬，來年 2 月中旬解凍。凍土深度平均 49.3cm， 最大 67cm。最大積雪厚度 11cm。 根據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖 ，本區(qū)地震動峰值加速度為 0.02g，地震基本烈度八 度。 1.1.41.1.4 礦區(qū)生產(chǎn)、在建礦井及小煤窯分布情況礦區(qū)生產(chǎn)、在建礦井及小煤窯分布情況 礦區(qū)北部有白龍、退沙、李雅莊三個井田。東部為 2煤層露頭，南部尚無規(guī)劃的井田。 本井田內(nèi)小煤窯開采時間較長，數(shù)量較多，分布

8、在井田西北部宋莊村至前河底一帶，均開 采 2煤層，大部份小煤窯因排水能力不足而停產(chǎn)。 1.1.51.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟概況礦區(qū)經(jīng)濟概況 霍州礦區(qū)跨越霍州、汾西、洪洞、蒲縣 4 縣市，四個縣面積為 4706km2。農(nóng)業(yè)總播種面積 1737598 畝，糧食作物以小麥、谷子、玉米、高梁為主、經(jīng)濟作物有棉花及油料。主要工礦企 業(yè)有電廠、地方小煤窯、化肥廠、陶瓷廠、建材廠、水泥廠、橡膠廠等。隨著霍縣礦區(qū)的建設(shè) 和發(fā)展，逐步形成采煤、選煤、機修、磚瓦、混凝土預(yù)制件等礦區(qū)企業(yè)。 1.1.61.1.6 煤炭運輸現(xiàn)狀及前景煤炭運輸現(xiàn)狀及前景 目前，本礦區(qū)生產(chǎn)的精煤供太鋼及，中煤供霍州電廠。 本礦井?dāng)U建后的原煤烘給

9、辛置礦井選煤廠和辛置選煤廠入選。1、2精煤（硫分1%、 灰分10.5%）供太鋼、臨鋼、洪洞焦化廠及首鋼、武鋼使用。中煤可就地供應(yīng)霍州電廠及中 煤電廠。精煤銷售前景良好，并具有較強的競爭力。 1.1.71.1.7 地面建筑情況地面建筑情況 本井田范圍內(nèi)的地面建筑主要是村莊，這些村莊中一些小規(guī)模的零散住戶采用有償搬遷， 一些較大成規(guī)模的村莊預(yù)留保護煤柱。礦井改建投產(chǎn)后，位于首帶區(qū)的仇泄村采用預(yù)留保護煤 柱的方式。 1.1.81.1.8 電源及水源電源及水源 電源：本礦由北村 35/6kv 區(qū)域變電所供電，目前裝機容量 110000+17500kv/a，重慶煤 礦設(shè)計研究院在礦區(qū)總體中建議增容為 1

10、10000+11500kva，能滿足礦井生產(chǎn)所需。 水源：本礦水源井選擇在郭莊泉附近（奧灰上升泉 79m3/s）與南下莊礦共用，水泵房內(nèi) 安有深井泵 5 臺，日排水量可達 30000m3,水質(zhì)較好，供水水源可滿足礦井及民用之需。 1.21.2 井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)特征 1.2.11.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造井田地質(zhì)構(gòu)造 一、地層 本區(qū)第四系中更新統(tǒng)（q2）黃土大面積覆蓋，在溝谷兩側(cè)零星出露上第三上新統(tǒng)（n2）地 層，現(xiàn)根據(jù)鉆孔揭露結(jié)合區(qū)域地層將該區(qū)地層分述如下： 1、 奧陶統(tǒng)峰峰組（o2f） 為含煤地層的沉積基底主要由深灰色巨厚層狀石灰?guī)r組成，與上覆地層呈平行不整合接觸。 2、中石炭本溪組（c2b

11、） 112 鉆孔揭露厚度為 18.91m。主要由灰黑色泥巖、粉沙巖及薄層石灰?guī)r組成，底部為山 西式鐵礦。 3、上石炭統(tǒng)太原組（c3t）灰白色鋁紙泥 為本區(qū)主要含煤地層，k1砂巖至 k7砂巖底，厚度 75m 左右。由黑色、灰黑泥巖、粉砂巖、 灰白色砂巖、灰色石灰?guī)r及煤層組成，其中 5、9、10、11#煤層為穩(wěn)定可采煤層。 4、下二疊統(tǒng)山西組（p1s） 為本區(qū)主要含煤地層，k7砂巖底至 k8砂巖底，厚度 21.00-34.85m，平均 26.35m。底部 k7 砂巖為灰白色中細粒砂巖，石英為主，次圓狀，分選中等，孔隙式膠結(jié)，層面含炭質(zhì)及 百云母片，裂隙較發(fā)育，厚度 3.804.66m，平均 4.1

12、9m。下部由灰、灰黑色泥巖、粉沙巖火 灰白色砂巖及薄層菱鐵礦組成，中部所含 2煤層厚度大，含 0 1 層夾石，結(jié)構(gòu)簡單，為大部 穩(wěn)定可采煤層，上部以灰、深色泥巖、粉沙巖夾砂巖，含 12 層不可采薄煤層，泥巖、粉沙 巖中含大量植物化石。 5、下二疊統(tǒng)下石盒子組（p1x） 本組地層按巖性特征分為上、下兩段： （1）下段（p1x1） k8 砂巖底至 k9 砂巖底，厚度 23.1358.80m，平均 41.98m。由灰色、深灰色泥巖、粉沙巖夾 灰白色細中粒砂巖及薄煤線組成。頂部一般發(fā)育薄層含鋁泥巖。底部 k8 砂巖為灰白色細 中粒砂巖，石英為主，次圓狀，分選中等，層面含炭屑及白云母片，波狀層理，厚度

13、0.02 15.80m，平均 3.81m。 （2）上段（p1x2） k9砂巖底至 k10砂巖底，厚度 34.6781.85m，平均 51.23m。由灰綠色泥巖、粉沙巖、鋁質(zhì) 泥巖及灰色中細砂粒巖組成，頂部鋁質(zhì)泥巖紫紅色與灰綠色相間，具鐵質(zhì)鮞粒。底部 k9砂巖 為灰白色中粗粒砂巖，石英為主，次圓狀，分選中等，孔隙式膠結(jié)，含泥質(zhì)包裹體，厚度 1.204.60m，平均 2.52m。 6、上二疊統(tǒng)上石盒子組（p2s） 本組地層按巖性特征分為下、中、上三段： （1）下段（p2s1） k10砂巖底至 k12砂巖底，厚度 151.80202.75m，平均 176.17m。以黃綠色、灰綠色粉沙 巖泥巖為主、夾

14、灰綠色、紫色泥巖及灰綠色細砂巖。底部 k10砂巖為中粒砂巖，淺灰綠色，以 石英為主，長石次之，次圓狀，分選中等，孔隙式膠結(jié)，厚度 4.8010.88m，平均 8.22m。 （2）中段（p2s2） k12砂巖底至 k13砂巖底，本段只有 1135、1141#鉆孔揭露，厚度平 183.50m。以紫 紅色、黃綠色粉沙巖、泥巖為主，夾數(shù)層中細粒砂巖。底部 k12砂巖為灰白色、黃綠色中 細粒長石石英砂巖，交錯層理。 （3）上段（p2s3） k13砂巖底至 k14砂巖底，一般厚度 80120m?；揖G色、紫紅色泥巖、粉沙巖、中粒砂 巖為主，夾灰綠色細粒沙巖及薄層狀砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖，上部含燧石結(jié)核，底部 k

15、13 砂巖為 灰綠色中粗粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，底部含細礫。 7、上二疊統(tǒng)石干峰組（p2s3） 以往鉆孔揭露最大厚度 41.34m，以紫紅色、淺紅色粉沙巖、泥巖為主，灰紅色細粒砂巖， 泥巖中含鈣質(zhì)結(jié)核。 8、第三系上新統(tǒng)（n2） 由棕紅、棕黃、灰綠色粘土，亞粘土，鈣質(zhì)結(jié)核，砂礫石層等組成。與下伏地層不整合接 觸。 9、第四系（q） 中更新統(tǒng)（q2）為灰黃色亞粘土夾多層紅褐色古土壤層，含鈣質(zhì)結(jié)核。 上更新統(tǒng)（q2）為灰黃色亞砂土、亞粘土及砂礫巖。 全新統(tǒng)（q4）為現(xiàn)代河流沉積的砂、礫、粘土等物質(zhì)。 本次施工的 26 個鉆孔，新生界（q+n）厚度 78457.09m。 二、含煤地層 本區(qū)含煤地層有下二疊

16、統(tǒng)下石盒子組山西組及上石炭統(tǒng)太原組。下石盒子組中所含煤層不 具開采價值，山西組和太原組為本區(qū)的主要含煤地層。山西組和太原組地層總厚 113.75m，含 煤 8 層，煤層總厚 12.48m，含煤系數(shù) 11%，其中可采煤層 6 層，可采煤層總厚 11.68m?，F(xiàn)將 主要含煤地層敘述如下： 1、上石炭統(tǒng)太原組（c3t） 本組地層按巖性特征可分為上、中、下三段： （1）下段（c3t1） k1砂巖至 k2石灰?guī)r底，鉆孔揭露厚度 17.80m，巖性特征：底部 k1石英砂巖為灰白色硅 質(zhì)膠結(jié)，中粗粒，其上為黑色泥巖、粉砂巖夾砂質(zhì)泥巖，11煤10煤間，上部常為灰白 色中粒砂巖，下部為粉砂巖和泥巖，含植物化石。

17、10煤9煤間為黑色泥巖。9、10、11煤 層穩(wěn)定可采。 （2）中段（c3t2） k2石灰?guī)r底至 k4石灰?guī)r頂，鉆孔揭露厚度 32.60m。巖性特征：k2石灰?guī)r為灰色，含蜿及 腕足類化石，具裂隙且被方解石脈充填，含燧石結(jié)核。k2石灰?guī)r至 k3石灰?guī)r間自上而下，由灰 色粉砂巖及深灰色細粒砂巖組成，頂部為 8煤層。k3 石灰?guī)r常含泥質(zhì)，富含動物化石。上部 由灰、灰黑色粉砂巖及 7煤層組成，富含植物化石。k4石灰?guī)r一般泥質(zhì)含量較高，多為泥灰 巖，厚度變化大，易相變。鉆孔相變?yōu)?k5中粒砂巖，厚度達幾十米。 （3）上段（c3t3） k4石灰?guī)r頂至 k7石灰?guī)r底，厚度 24.35m。巖性特征：下部由灰黑色

18、粉砂巖、泥巖夾砂巖 組成，上部由黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及 5、6可采煤層組成。 2、下二疊統(tǒng)山西組（p1s） k7砂巖底至 k8砂巖底，厚度 21.0034.85m，平均 26.35m。下部由灰黑色泥巖、粉砂巖 和灰白色中細粒砂巖組成，含少量植物化石。中部夾 2#煤層，煤層厚度 1.304.20m，平 均 3.33 m。2煤層之下普遍有一薄層菱鐵礦；上部由泥巖和吵巖互層夾薄煤層。底部砂巖為灰 白色、中細粒砂巖，石英為主，泥質(zhì)膠結(jié)，分選中等，交錯層理。 三、地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)位于霍西煤田中南部，其構(gòu)造體系處于祁呂賀山字型構(gòu)造前弧東翼，呂梁山經(jīng)向隆起 之東，霍山經(jīng)向隆起之西，受其控制 310 水平北部主要

19、構(gòu)造方向為北東向，傾向南西；中部、 南部主要構(gòu)造方向近東西向，傾向南。地層傾角 1-118鉆孔南西月 8左右，霍 3鉆孔附近為 6左右，東北部 k4斷魂以東為 2左右，其余大部為 3.7?？傮w為一寬緩的背向斜，軸向傾向 nw。 本次勘探未發(fā)現(xiàn)陷落柱，本區(qū)未見有巖漿巖侵入。 圖圖 1-2 綜合柱狀圖綜合柱狀圖 地 層 系 統(tǒng) 累厚（米） 層厚（米） 最小最大 平 均 柱 狀 1：500 代 號 巖層名稱及巖性描述 界 系 統(tǒng)組 全 新 統(tǒng) 上 更 新 統(tǒng) 上 中 更 新 統(tǒng) 更 新 統(tǒng) 上 二 疊 系 上 統(tǒng) 上 石 盒 子 組 石 炭 系 上 統(tǒng) 現(xiàn)代沖積層，低部為礫石 粉砂石：淺灰黃色，底部

20、為礫石層，中灰一層黑色土壤層，赤峪村附近 發(fā)現(xiàn)打擊良好的石器數(shù)件。 粉砂土、礫層：淺灰黃色，赤上部含有古土壤，底部為礫石層。 粉砂土、淺灰黃色，其中由一侵蝕面分為上下兩部分 上部：以淺黃色細粉質(zhì)土為主，夾3-4層發(fā)育較好的 古土壤，低部常見有以古石灰為主的礫石層，與其下 所有較老地層不整合接觸。 銅川侵蝕體 下部：黃色、淺棕黃色細粉質(zhì)土，致密，中夾11-14層稍顯紅色的古土壤。 砂質(zhì)黏土：深棕黃色，致密、塊狀，夾3-5層古土壤，每層古土壤下均見有 灰白色鈣質(zhì)結(jié)核層。全層自北向南增厚。于下跑蹄以南低部見礫石層。 粘土：上部：棕黃色，以粘土為主，也有變?yōu)樯百|(zhì)粘土，局部含礫石與中部是 一整合接觸，有

21、礫石。 中部：棕色灰質(zhì)粘土，含礫石。 下部：灰白色淡水灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖、粘土砂層，橫向變化大，與下狀基巖 為不整和接觸。 泥巖、砂巖： 泥巖：棕黃色為主，局部灰黃色，紫色及黃綠色，呈條帶。 砂巖：不穩(wěn)定，常變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。 粗砂巖：深綠色，以石英為主，顆粒明顯，層間含礫石，頂部含鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)。 含礫石，頂部含鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)。 泥巖、砂巖：黃綠、灰綠、米黃色。 上部為泥巖，帶紫色斑點，含薄層鋁土泥巖及鐵錳礦層。 中部為砂巖，石英質(zhì)，下部較粗，中上部漸細，含云母片，斜層理發(fā)育，由南 向北變薄，節(jié)理發(fā)育含水。 下部為泥巖，斷層口光滑軟，局部帶紫色斑點，中夾細粒砂巖，砂質(zhì)泥巖煤線。 中細砂巖：灰白色，以石英為主

22、，含云母綠色及黑色礦物，中夾有泥巖透 鏡體，在橫向上常有中粒砂巖變?yōu)榧毩Ｉ皫r。 砂巖泥巖、砂質(zhì)泥巖互層：灰、灰黑色。 頂部：粉砂巖，以石英為主。 中部：泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，細砂巖互層。砂巖 第 四 系 丁 村 組 薩拉 烏蘇 組 新 生 界 離 石 黃 土 下更 新統(tǒng) 五城 黃土 保 德 組 第 三 系 下 石 盒 子 組 二 疊 系 下 統(tǒng) 二 疊 系 上 古 生 界 山 西 組 太 原 組 石 炭 系 煤：半亮型煤為主，煤質(zhì)優(yōu)良，是低硫肥煤，煤層穩(wěn)定，大部分在2.5-4.0m之間。 砂巖：灰白色，石英為主，中細粒。 煤：光亮型和半亮型，厚度變化大，屬不可采煤層。 泥巖粉砂巖互層：深灰色，局部

23、含一層不穩(wěn)定薄煤層6a#煤層 24.00 38.00 38.00 228.40 240.40 297.40 355.10 362.85 423.55 433.50 491.17 496.29 500.11 503.37 521.52 0-30.00 24.00 9-16.00 12.00 0-163.13 57.70 0.9-20.91 7.75 0.28-129.26 60.70 1.8-23.28 9.95 31.12-93.40 57.67 2.5-4.00 3.80 0-11.25 3.82 0.90-19.9 5.12 14.00 56.40 134.40 57.00 k8 2# k

24、7 3# k5 砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖互層：灰、灰黑色。 頂部：粉砂巖，以石英為主。 中部：泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，細砂巖互層 砂質(zhì)泥巖 k6粗砂巖：灰白色，石英為主。 535.60 535.13 18.15 13.61 0.47 563.57 27.97 1、斷層 （1）霍山正斷層 為區(qū)東部邊界斷層，走向 ne，傾向 nw，下采出露奧陶系地層，落差大約 1200m。 （2）f1 正斷層 為 310 水平西部邊界斷層，走向 ne，傾向 nw，北端落差 30m,南端落差 100m。 （3）k2 正斷層 位于區(qū)西部，在 310 水平之外，緊鄰 310 水平總回風(fēng)，走向 nee，傾向 se，落差為 50m。

25、（4）k3正斷層 為 310 水平首帶區(qū)軌道蒼揭露斷層，區(qū)內(nèi)走向 ne，傾向 se，落差為 610m。 （5）f4正斷層 為 310 水平回風(fēng)巷揭露斷層，走向 ne，傾向 se，分析落差：118鉆孔附近為 90m,向北 東方向減小為 60m，向南西方向直至西部邊界 f1斷層減小到 20m。 （6）f5 正斷層 為霍 3鉆孔揭露煤層，東部走向 nw，傾向 sw，中部走向近東西向，傾向 s，西部走向 ne，傾向 se，據(jù)分析東部落差為 45m,西部落差為 20m。 （7）f6 正斷層 為 310 水平南部邊界斷層，走向近東西向，西部轉(zhuǎn)為 ne 向，傾向 s，推測落差為 20m。 綜上所述，井田總體

26、構(gòu)造為一寬緩的背向斜，傾角 3.7左右，個別地方傾角稍大，除邊界 及附近斷層外，未發(fā)現(xiàn)陷落柱，本區(qū)未見有巖漿巖侵入。因此，310 水平構(gòu)造屬簡單類。 1.2.21.2.2 水文地質(zhì)水文地質(zhì) 一、區(qū)域水文地質(zhì) 辛置井田地貌形態(tài)位于臨汾盆地的北緣，東為霍山，最高峰老爺頂標高 2347m,由山麓向西 為傾斜黃土塬，東部邊緣區(qū)屬于霍山山前洪積扇下部地帶，向西由于黃土沖溝的切割為溝梁相 間的地形，其排列方向大致為東西向，形成東部山區(qū)，中間丘陵臺塬，向西為地勢最低的河谷 地帶，這就決定地下水的總流向，由東向西向汾河匯集，總的來說，地下水埋深沿流向方向由 深變淺，各種溝有大小不等泉水出露；基巖含系統(tǒng)的裂隙含

27、水系統(tǒng)和巖溶含水系統(tǒng)，在東部及 南部與山前洪積扇含水層接觸，接受其潛水的補給，地下水冊東向西徑流通過深部循環(huán)向西北 方向徑游戲到郭莊排泄，郭莊泉位于霍州南 7km 處郭莊村的汾河谷中，山若干散泉形成的泉群， 流量為 6.20m3/s(1990 年，泉水標高 516521m，泉域面積 5000km2左右，井田位于泉的南約 6km 處。 二、礦井水文地質(zhì) 本次補勘主要目的層為 2#煤層。 于主要對該區(qū) 2煤層及以上地層進行揭露，且未布設(shè)專 門水文地質(zhì)鉆孔，水文地質(zhì)方面公對上覆第三、四系沖擊層和 2煤層之上 k8砂巖進行分析。 1、含水層 （1）二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部 k8砂巖裂隙含水層。 k8位

28、于下石盒子組底部，區(qū)內(nèi)厚 0.2015.80m，平均 4.09m。巖性為灰白色中細粒砂巖， 多為鈣質(zhì)膠結(jié)，屬 2煤層直接充水含水層。東部和西部較厚，變化較大；中部則變薄，且變 化不大。層位穩(wěn)定，全井田分布，裂隙發(fā)育程度不同。鉆孔消耗量觀測為 0.010.03m3/h,1140鉆孔消耗量較大，也只有 0.12m3/h。因此，砂巖為含水性較弱裂隙含 水層。分析與鉆進所用濃泥漿有關(guān)。據(jù)礦 310 水平現(xiàn)巷道揭露情況，出水水源為頂板淋水，出 水量小于 20m3/h?；鶐r風(fēng)化帶不超過 50m，未來開采 2煤層后，上部孔隙、裂隙水會沿著風(fēng) 化裂隙和塌陷裂隙進入礦坑，增大礦坑出水量。 （2）基巖古風(fēng)化事裂隙

29、含水層 據(jù)本次勘查鉆孔巖芯鑒定，厚度不超過 50m，主要于煤層淺埋藏地帶通過風(fēng)化頂板直接入 滲到礦坑，煤層淺埋藏地帶對 k8含水層產(chǎn)生補給，一般在留設(shè)基巖風(fēng)化帶防護煤柱的基礎(chǔ)上， 主要形成對 k8含水層的補給。因此，基巖古風(fēng)化帶裂隙水量屬 k8出水量的組成部分，對礦坑 不會產(chǎn)生充水危險。 （3）第四系中更新統(tǒng)砂礫層孔隙、裂隙含水層 據(jù)本次鉆孔測井資料，各鉆孔下部均以砂礫層為主，間夾粉砂土、 粘土，礫石層厚度不 均，說明沖積砂礫層層位不穩(wěn)定，水平和垂向分布均差異巨大，空間上呈不連續(xù)展布，且與霍 山山麓補給區(qū)關(guān)系復(fù)雜，呈連續(xù)和不連續(xù)狀態(tài)，補給存在巨大差異，從而決定了各層砂礫石含 水層含水性不含水和

30、含水的不均一性，鉆孔消耗量觀測發(fā)現(xiàn)；第四系地層中，不同層段其消耗 量大不相同，有開孔消耗較大，有在中段消耗量變大，有的接近基巖段消耗量增大，消耗量變 化存在圈套差異。該含水層可視為一含水層組，主要于下部通過導(dǎo)水裂隙帶和基巖風(fēng)化帶垂向 入滲礦坑，并成為礦坑總涌水量的組成部分，其水量尚缺乏宣的資料，但對礦坑不會產(chǎn)生充水 危險。 孔隙水，主要分布于各溝谷和河床底部部，以砂礫及礫石為主要含水層，含水性視分布和 厚度不同而有很大差異，汾河谷則成為富水區(qū)段，單位涌水量為 2.0388.1l/sm，而在中部含 水層因厚度變薄，含水性明顯減弱。向東為洪積扇含水層，含水性逐漸增大?？紫端粫ΦV 坑產(chǎn)生充水危險

31、。 2、隔水層 2煤層至地表水之間的隔水層，是山致密的泥巖、粉砂巖組成，厚度一般幾十米或達到百 米以上，其間夾有砂巖含水層，均被泥巖、粉砂巖隔水層阻斷水力聯(lián)系，因此 2煤層與其以 上含水層、風(fēng)化裂隙水及地表水一般不發(fā)生水力聯(lián)系。2煤層之下至 k 吵巖段，主由泥巖和粉 砂巖組成，起到很好的隔水作用。2煤層不會與下部含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 3、水文地質(zhì)類型 k8砂巖為 2煤層頂板直接充水含水層，一般裂隙不甚發(fā)育，含水性較弱，因此，水文地 質(zhì)條件為簡單類型。 三、礦井充水因素分析 主要可采 2煤層以頂板 k8砂巖充水分為，其次是開采過程中產(chǎn)生的塌陷裂隙帶，局部地 帶基巖厚度變薄于基巖風(fēng)化帶及上部砂巖含

32、水體發(fā)生水力聯(lián)系，補給 k8砂巖含水層而進入巷道。 四、礦井涌水量 根據(jù)霍州煤電集團辛置煤礦提供的資料，南區(qū)+310 水平預(yù)計 2煤層涌水量 250 350m3/h。地質(zhì)報告未提正常和最大涌水量，公有預(yù)計涌水量。 1.2.31.2.3 其他有益礦物其他有益礦物 位于井田本溪群下部的山西式鋁土礦，井田南部鋁土礦質(zhì)量低劣，無經(jīng)濟；北部南垣井田資料，質(zhì)量較 好，局部質(zhì)量符合作耐火材料，但埋藏深無開采價值。 1.31.3 煤層特征煤層特征 1.3.11.3.1 煤層煤層 本井田內(nèi)含 煤地層自上而下有二疊系山西組和石炭系太原群。開采煤層 6，煤層總厚度 9.14m。東區(qū)二疊系地層被肅蝕。井田穩(wěn)定可采為

33、2、9、10、11煤層，本次設(shè)計只考慮開采 2煤層?？刹擅簩犹卣饕姳?122。煤層發(fā)育情況及煤層頂?shù)装鍘r性特征簡述如下： 2煤層： 位于山西組中部，上距 k8 砂巖 711m，煤層厚充 1.304.20，平均 3.33m，中部含 02 層夾矸，夾矸厚度 00.55m，平均 0.18m，層位穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層結(jié)構(gòu)簡單， 為穩(wěn)定可采煤層。頂板巖性主為泥巖，少量砂巖、砂質(zhì)泥巖，底板巖性主為泥巖，次為粉砂巖， 少量砂巖、砂質(zhì)泥巖。在 197鉆孔附近出現(xiàn)小范圍的不可采區(qū)，應(yīng)屬 f4 斷層影響所致。2 煤層為全水平可采的穩(wěn)定煤層。 2煤層整體由東向西增厚。 1131煤厚只有 1.30m，其直接底板為

34、破碎帶，分析可能為小怕層面影響到煤厚變化。 煤的風(fēng)氧化：該區(qū)東北角 2煤層露頭。根據(jù)煤礦開采的實際情況，煤的風(fēng)氧化界線圈定 原則為由煤層露頭向區(qū)內(nèi)水平推算 200m。 1.3.21.3.2 煤質(zhì)煤質(zhì) 一、物理性質(zhì) 2煤層呈油脂光澤，科帶一線理狀結(jié)構(gòu)。主要由亮煤組成，含少量凈煤和絲煤的線理及透 鏡體，屬半亮型煤。斷口平坦狀，節(jié)理發(fā)育中等，半堅硬。 二、化學(xué)性質(zhì) 1、工業(yè)分析 （1）水分 2煤層原煤空氣干燥基水分含量介于 0.261.78%之間，平均 0.18%，浮煤空氣干燥基水 分含量介于 0.301.33%之間，平均 0.71%。 （2）灰分 2煤層原煤干基灰分介于 11.6520.71%之間

35、，平均 16.97%，屬低中灰煤。浮煤干基灰分 介于 4.8910.45%之間，平均 7.60%。 （3）揮發(fā)分 浮煤干燥無灰基揮發(fā)分介于 27.6037.24%之間，平均 32.33%。 2、有害元素 （1）硫 2煤層原煤干基全硫含量介于 0.280.87%之間，平均 0.45%，屬特低硫煤。浮煤干基全 硫含量介于 0.310.665%之間，平均 0.43%。 （2）磷 2煤層原煤干基磷含量介于 0.0070.028%之間，平均 0.017%,屬低磷煤。 （3）砷 2煤層煤砷含量極微，小于或等于 1ppm。 （4）氟 2煤層原煤氟含量介于 84168ppm，平均 107ppm。 （5）氯 2

36、煤層原煤氯含量介于 0.0380.083%，平均 0.061%。 三、煤的工藝性能 1、煤的發(fā)熱量 2媒層原煤干燥無灰基彈筒發(fā)熱量介于 28.65036.180mj/kg 之間，平均 29.260mj/kg。該 煤層屬高熱質(zhì)煤。 2、煤的粘結(jié)性及結(jié)焦性 2煤層粘結(jié)指數(shù)介于 8398 之間，平均 89；膠質(zhì)層最大厚度介于 19.532.0mm，平均 24.0mm；焦炭特征為完全熔合狀態(tài)及“之山型”和“山型”體積曲線類型。則該煤層具有較強的粘 結(jié)性和良好的結(jié)焦性。 四、煤類及工業(yè)用途 1、煤類 根據(jù)“中國煤炭分類國家標準（gb575186） ”劃分，2煤層精煤干燥無灰基揮發(fā)介于 27.6037.2

37、4%之間，粘結(jié)指數(shù)介于 8398 之間，膠質(zhì)層最大厚度介于 19.532.0mm 之間， 則該煤層可劃分為肥煤、1/3 焦煤、氣煤和焦煤。 2、工業(yè)用途 2煤層屬低中灰、特低硫、低磷、高熱質(zhì)、強粘結(jié)性，是很好的煤煉焦用煤。 1.3.31.3.3 瓦斯與煤塵瓦斯與煤塵 一、瓦斯 1、礦井瓦斯 據(jù)煤礦瓦調(diào)查結(jié)果，辛置礦南區(qū) 360 水平 2004 年瓦斯調(diào)查結(jié)果為：絕對瓦斯涌出量為 6.20m3/td,屬低瓦斯礦井。但在生產(chǎn)過程中要加強通風(fēng)，以防瓦斯聚集，引起爆炸。 2、煤層瓦斯 本次補勘在鉆孔中均取了 2#煤層瓦斯樣，測試結(jié)果：甲烷含量介于 0.004.50ml/平均為 0.88/ g 可燃煤，

38、屬低沼氣，但也有個別點達到高沼氣。自然瓦斯成分中甲烷含量為 0.0089.53%，平均為 49.66%；二氧化碳含量為 023.07%，平均為 5.22%；氮氣含量為 6.2299.99%，平均為 44.97%；則該煤層中瓦斯成份主要為氮氣和甲烷。瓦斯分帶有二氧化碳 氮氣帶、氮氣沼氣帶和沼氣帶。中部鉆孔一線為二氧化碳氮氣帶，該線兩側(cè)為氮 氣沼氣帶，在 310 水平劃定范圍的南、北兩側(cè)邊界處分布有一定范圍的沼氣帶。特別是在 北側(cè) 310 水平總回風(fēng)巷開拓過程中一定要加大通風(fēng)量，防止瓦斯聚積。 二、煤塵 煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性未做取樣試驗。 根據(jù) 2#煤層煤樣化驗結(jié)果，按上式計算爆炸指數(shù)，結(jié)果

39、為 3644%，所以 2#煤層具爆炸性危險。 2 2 井田境界與儲量井田境界與儲量 2.12.1 井田境界井田境界 2.1.12.1.1 井田界限井田界限 在煤田劃分為井田時，要保證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發(fā)，煤田劃分 為井田的原則： 1） 、井田范圍內(nèi)的儲量、煤層賦存情況及開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。 %100 100 admad vdaf 3） 、充分利用自然條件進行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層、褶曲）等。 4） 、合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井的關(guān)系。 2.1.22.1.2 井田尺寸及概況井田尺寸及概況 霍州礦區(qū)位于山西省臨汾

40、地區(qū)北緣，霍西煤田中部，北距太原市 209km，南距臨汾市 65km。辛置井田位于霍縣礦區(qū)北部，距霍州市 15km。 310 水平西起 f1 斷層，東至霍山斷層，北以 310 水平回風(fēng)巷與 f4 斷層為界，南至北焦家 垣至珊垣村南一線以 f6（為一傾向南東的正斷層）斷層界，東北以 2#煤層露頭為界，走向長度 為 5.15km8.23km，平均走向長度為 6.97km。傾向?qū)挻蠹s為 7.23km，該水平面積 50.45km2。 本井田內(nèi)含煤地層自上而下有二疊系山西組和石炭系太原群。開采煤層 6，煤層總厚度 9.14m。東區(qū)二疊系地層被肅蝕。井田穩(wěn)定可采為 2、9、10、11煤層，本次設(shè)計只考慮開

41、采 2煤層。2煤層位于山西組中部，上距 k8 砂巖 711m，煤層厚充 1.304.20，平均厚度 3.33m。煤層傾角為 7。 2.22.2 礦井工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量 2.2.12.2.1 礦井地質(zhì)資源量計算及參數(shù)礦井地質(zhì)資源量計算及參數(shù) 礦井地質(zhì)資源量計算公式一般為： zz =sm/cos式(2-1) 其中：zg礦井地質(zhì)資源量萬 t； s井田水平面積，km2； m煤層的厚度，m； 煤的容重， t/m3； 煤層傾角， ()。 煤 層 容 重 表 單位：t/m3 煤層2 容重 1.35 因此礦井地質(zhì)資源量為： zz=504500003.31.35/ cos3.7 =22933.78 萬 t 2

42、.2.22.2.2礦業(yè)工業(yè)資源礦業(yè)工業(yè)資源/ /儲量計算儲量計算 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)濟的基礎(chǔ)儲量，30%的是邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲 量，則礦井工業(yè)儲量可用下式計算： zg g=z11b 11b +z122b122b+z2m112m11+z2m22m22+z333333 （2-1） 式中 zg g礦井工業(yè)資源/儲量； z11b 11b探明的資源量中經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量； z122b 122b控制的資源量中經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量； z2m11 2m11探明的資源量中邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量； z2m22 2

43、m22控制的資源量中經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量； z333 333推斷的資源量； k 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，k值取0.9；地 質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，k取0.7。該式取0.8 z11b 11b=22933.7860%70%=9632.19萬t z122b 122b =22933.7830%70%=4816.09 萬 t z122b 122b =22933.7860%30%=4128.08 萬 t z2m22 2m22=22933.7830%30%=2064.07 萬 t z333 333k=22933.7810%0.8=1834.70 萬 t 故 zg g

44、= z11b 11b +z122b122b+z2m112m11+z2m22m22+z333333 = =9632.19+4816.09+4128.08+2064.07+1834.70 =22475.13 萬 t 2.32.3 礦井可采儲量礦井可采儲量 計算礦井設(shè)計資源/儲量需要考慮斷層煤柱、井田邊界保護煤柱、地面建筑物煤柱等永久煤柱的損失量 之和。 2.3.12.3.1 井田邊界保護煤柱井田邊界保護煤柱 根據(jù)超化礦的實際情況，井田邊界保護煤柱取 30寬，則井田邊界保護煤柱的損失按下式計算。m （2-2） rmlhp 式中： p井田邊界保護煤柱損失，萬 t。 h井田邊界煤柱寬度，30m； l井田

45、邊界長度，28965 m； m煤層厚度，二1煤層平均為 3.3m， r煤層容重，二1煤為 1.35t/m3； 代入數(shù)據(jù)得：tp萬12.3871035. 13 . 32896530 4 2.3.22.3.2 斷層煤柱斷層煤柱 按斷層落差大小兩側(cè)各留一定水平寬度的安全煤柱。具體留設(shè)方法見表 2-4。 表表 2-12-1 斷層保護煤柱留設(shè)方法斷層保護煤柱留設(shè)方法 斷層落差 h留設(shè)尺寸 h50m 50m 30mh50m 30m h30m不留設(shè)煤柱 綜合考慮斷層平均留 30m 保護煤柱。 則斷層保護煤柱量為： z=5150303.31.352=137.66 萬 t 2.3.32.3.3 工業(yè)場地煤柱工業(yè)

46、場地煤柱 工業(yè)廣場的占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明中第十五條，工業(yè)場地占 地面積指標見表 2-2。 表表 2-22-2 工業(yè)廣場占地面積指標表工業(yè)廣場占地面積指標表 井型（mt/a）占地面積指標（ha/0.1mt） 2.4 及以上1.0 1.21.81.2 0.450.91.5 0.090.31.8 礦井井型設(shè)計為 1.8mt/a，因此由表 2-2 可以確定本設(shè)計礦井的工業(yè)廣場為 181.221.6104m2。取 工業(yè)廣場的尺寸為 500 m432m 的長方形。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為 3.7，其中心處埋藏深度為 300m，該處表土層厚度為 297 m，主井、副井，地表

47、建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。 建筑物、水體、鐵路及 主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程第 14 條和第 17 條規(guī)定工業(yè)廣場屬于級保護，需要留設(shè) 15m 寬的圍 護帶。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動角見表 2-3。 表表 2-32-3 地質(zhì)條件、沖積層及巖層移動角地質(zhì)條件、沖積層及巖層移動角 煤層傾 角/ 煤層厚 度/m 風(fēng)積沙 層厚度/m / 3.73.34045737575 工業(yè)廣場壓煤計算示意圖如圖 2-3 所示： 圖圖 2-32-3 工業(yè)廣場保護煤柱示意圖工業(yè)廣場保護煤柱示意圖 根據(jù)以上條件和方法，可以求出工業(yè)廣場所占煤柱面積為 161.83/cos7=163.04 萬 m2。 則工業(yè)廣

48、場的保護煤柱量為： i zsmr （2-3） 式中：zi工業(yè)廣場煤柱量，萬 t； m煤層平均厚度，m； s工業(yè)廣場壓煤面，km。 則：z163.043.31.35=726.34 萬 t 礦井的可采儲量按下式計算： zk=(zg-p)式（2-7）c 式中：zk-礦井的可采儲量，mt； zg-礦井的工業(yè)儲量，mt； p-保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、斷層、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量； c -采區(qū)采出率，厚煤層不低于 0.75，中厚煤層不低于 0.80，薄煤層不低于 0.85，本礦取 0.75。 則：zk=（22475.13-387.12-137.66-726.34）0.80/100=

49、 170mt 3 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.13.1 礦井工作制度礦井工作制度 error!error! nono bookmarkbookmark namename given.given. 按照煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d 計算，每天凈提升時間為 18 h。 礦井采用”四六”制工作制度，三班生產(chǎn)一班檢修，每班工作六個小時。 3.23.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.2.13.2.1 確定依據(jù)確定依據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范第 2.2.1 條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、

50、開采條件、技術(shù)裝備、 經(jīng)濟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。 （1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，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） ，用 戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(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)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(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

51、規(guī)模。 3.2.23.2.2 確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 本礦井井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定,煤層屬中厚煤層，厚度變化不大，煤層傾角小，平均 傾角 3.7，為近水平煤層，開采條件較簡單,交通運輸便利,市場需求量大，宜建大型礦井。 初步確定本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 1.8mt/a。 3.2.33.2.3 礦井的服務(wù)年限礦井的服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井可采儲量 zk、設(shè)計生產(chǎn)能力 a、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礦井可采儲量，百萬 t； a設(shè)計生產(chǎn)能力, 百萬 t； k礦井儲量備用系數(shù)，取 1.4； 則，礦井服務(wù)

52、年限為： z=zk/(ak)= 170/(1.81.40)=67.5a 符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范要求。 4 4 井田開拓井田開拓 k z t a k 4.14.1 井田開拓的基本問題井田開拓的基本問題 井田開拓是指在一個某井田范圍內(nèi)，為礦井和開采水平服務(wù)所進行的巷道布置及開掘工程。 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，要技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上安全高效。井田開拓的內(nèi)容包括：井筒形式、數(shù)目、 位置，開采水平劃分，大巷布置，準備方式等。 開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個礦井生產(chǎn)的長遠利益，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

53、響礦井經(jīng)濟效益。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)、運輸、供電系統(tǒng)、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，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 械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件。 6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、

54、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合 開采。 4.1.14.1.1 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標 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。 本礦井煤層傾角小，平均 3.7，為近水平煤層；表土層厚約 297m，無流沙層；水文地質(zhì)情 況簡單，涌水量較??；井筒不需要特殊施工方法，因此需采用立井開拓。 表表 4-1 井筒形式比較井筒形式比較 井筒形式優(yōu)點缺點適用條件 平硐 1 運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費用低。 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 排水費用

55、。 4 施工條件好，掘進速度快，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 速度快，井筒施工單價低，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

56、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， 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，降低運輸費 用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則：

57、1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲量分布均勻時，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲 量呈不均勻分布時，應(yīng)布置在儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田 走向的井下運輸工作量最小，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，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，石門較短，沿石門的運輸工程量較?。痪参挥诰锏南虏繒r，石門長度和沿石 門的運輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深 部，對開采井田深部及向下擴展有利。從井筒和工業(yè)場地保護煤柱損失看，井筒愈靠

58、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

59、大，盡量避免穿過村 鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護區(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)計標準 附近有河流或水庫時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，且距離東部國道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè) 場地之中。 3.井筒數(shù)目 為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進風(fēng)設(shè)置一副井。因為用主井回風(fēng) 存在主井漏風(fēng)嚴重的問題，所以不安排主井進回風(fēng)；井田面積較大，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)。共計三個井筒。 4.1.24.1.2 工業(yè)場地的確定工業(yè)場地的確定 工業(yè)場地的位

60、置選擇在主、副井井口附近。 工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表 2-3 工業(yè)場地占地面積指標，確定地面工業(yè)場地的占地面 積為 21.6 公頃，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向。根據(jù)制圖規(guī)范 1：10000 的圖按500m x432 m繪制。 4.1.34.1.3 開采水平的確定開采水平的確定 根據(jù)井田條件和煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，設(shè)置 2 個水平。水平劃分的依據(jù)： 1）是否有合理的階段斜長； 2）階段內(nèi)是否有合理的帶區(qū)數(shù)目； 3）要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲量； 4）要使水平高度在經(jīng)濟上合理。 井田內(nèi)所采煤層為 2 號煤層，設(shè)計中針對 2 號煤層傾角平緩，平均傾角為 3.7，為近水平煤