煤礦開采技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 礦井地質(zhì)概況3</p><p>　　第一節(jié) 井田概況3</p><p>　　第二節(jié) 井田煤層3</p><p>　　第二章 礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力15</p><p>　　第一節(jié) 礦井儲(chǔ)量15</

2、p><p>　　第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限18</p><p>　　第三章 井田開拓20</p><p>　　第一節(jié) 影響井田開拓開采的主要因素20</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇20</p><p>　　第三節(jié) 井田開拓方式的選定20</p><p>　

3、　第四節(jié) 井 筒27</p><p>　　第四章 采煤工藝29</p><p>　　第一節(jié) 采煤方式的選擇，工作面機(jī)械設(shè)備的技術(shù)特征29</p><p>　　第二節(jié) 落煤35</p><p>　　第三節(jié) 頂板管理36</p><p>　　第四節(jié) 工作面的生產(chǎn)技術(shù)管理40</p>

4、<p>　　第五章 礦井采區(qū)布置43</p><p>　　第一節(jié) 移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目及位置和工作面生產(chǎn)能力計(jì)算43</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)尺寸、巷道布置44</p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)接續(xù)45</p><p>　　第四節(jié) 采區(qū)煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng)45</p&

5、gt;<p>　　第六章 巷道掘進(jìn)47</p><p>　　第七章 井下供電49</p><p>　　第八章 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施52</p><p>　　第一節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)52</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)53</p><p>　　第三節(jié) 安全技術(shù)措施59<

6、;/p><p>　　第九章 井下車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)68</p><p><b>　　附 錄69</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)70</b></p><p><b>　　致 謝71</b></p><p>　　第一章 礦井地質(zhì)概況<

7、;/p><p><b>　　第一節(jié) 井田概況</b></p><p>　　山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司位于柳林縣城北部直距19km處王家溝鄉(xiāng)碾焉村，行政區(qū)劃屬柳林縣王家溝鄉(xiāng)管轄，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)110°51′07″—110°52′50″，北緯37°34′52″—37°37′00″。該礦距柳林縣城19k，從王家溝鄉(xiāng)到縣城的縣級(jí)公路

8、從井田東側(cè)通過，經(jīng)該公路在縣城與307國道和孝柳鐵路青龍站連接，交通運(yùn)輸條件較為便利。交通位置圖詳見（附圖1）</p><p>　　井田南北長3.940km，東西寬2.520km，井田面積5.1017km2。資源儲(chǔ)量為38.56Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為18.342Mt。井田內(nèi)批采的各層煤均屬中厚煤層。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱等構(gòu)造，4號(hào)煤已有部分采空區(qū)，下組的8、9號(hào)煤均未采動(dòng)，煤層賦存條件好。煤層瓦斯含量低，頂、底

9、板條件較好，煤層屬自燃——容易自燃煤層，開采技術(shù)條件簡單。從煤層賦存條件和開采技術(shù)條件上看，利于礦井提高生產(chǎn)能力。建設(shè)規(guī)模為0.9Mt/a；根據(jù)礦井的開采現(xiàn)狀；采用綜合機(jī)械化采煤工藝；主提升、主運(yùn)輸、副提升、輔助運(yùn)輸方式，具有擴(kuò)大生產(chǎn)能力條件。</p><p>　　井田相鄰礦井東北為山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司，東部為山西宏盛安泰煤業(yè)有限公司，南部為山西柳林凌志興家溝煤業(yè)有限公司，西部為王家溝煤業(yè)公司。見井田四

10、鄰關(guān)系圖詳見（附圖2）</p><p><b>　　第二節(jié) 井田煤層</b></p><p>　　井田為一單斜構(gòu)造，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造和陷落柱，地質(zhì)構(gòu)造簡單。煤層傾角平緩，結(jié)構(gòu)簡單，主采的4號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤層賦存全井田穩(wěn)定可采，煤層為中厚煤層，煤層賦存條件較好，利于礦井采用一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝。</p><p>　　礦井為低瓦斯礦井，煤層

11、頂、底板條件較好，水文地質(zhì)類型為中等類型，利于礦井頂板管理、快速掘進(jìn)和采區(qū)正常生產(chǎn)接替。</p><p>　　可采煤層4＃、8#、9#。</p><p>　　4號(hào)煤層位于山西組下部，下距8號(hào)煤層55.30～67.85m，平均62.52m，其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、細(xì)砂巖，煤層厚度0.72～4.05m，平均1.71m，含0～1層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。ZK-1、114

12、號(hào)鉆孔4、5號(hào)煤層合并，5號(hào)煤層不穩(wěn)定不可采，因此將該處5號(hào)煤層合并到4號(hào)煤層一并開發(fā)。在井田中西部，生產(chǎn)過程中揭露了一南北向條帶狀砂巖沖刷帶，沖刷帶長約850m，最寬處65m，最窄處28m。沖刷帶內(nèi)4號(hào)煤層變薄，煤層厚度0.20～0.60m。沖刷帶南端是否繼續(xù)發(fā)育，在今后開采中應(yīng)通過巷探進(jìn)一步查清。</p><p>　　8號(hào)煤層位于太原組中下部，上距4號(hào)煤層55.30～67.85m，平均62.52m，其頂板為石

13、灰?guī)r，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度2.00～3.10m，平均2.65m，含0～2層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單～較簡單，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。</p><p>　　9號(hào)煤層位于太原組下部，上距8號(hào)煤層11.45～19.60m，平均13.00m，其頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層厚度1.55～3.00m，平均2.17m，含0～3層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)雜，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。</p><p&g

14、t;　　上述各可采煤層主要特征詳見煤層特征表1-1。</p><p>　　表1-1 可采煤層特征表</p><p>　　礦井煤層綜合柱狀圖詳見（附圖3）</p><p>　　煤層頂?shù)装娴雀呔€圖詳見（附圖4）</p><p><b>　　一、礦井地質(zhì)構(gòu)造</b></p>

15、<p>　　本井田總體為一走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育次一級(jí)的寬緩褶曲，地層傾角2°～8°。4號(hào)煤層中部發(fā)現(xiàn)一條長約850 m，南北向展布的煤層沖刷帶，井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層及陷落柱，在今后生產(chǎn)中應(yīng)注意隱伏斷層和陷落柱，以防透水事故的發(fā)生。</p><p>　　二、煤質(zhì)、瓦斯、煤塵</p><p><b>　?。ㄒ唬⒚嘿|(zhì)</b>

16、;</p><p><b>　　1、物理性質(zhì)</b></p><p>　　井田內(nèi)各可采煤層的物理性質(zhì)相近，各煤層的煤巖物理特征一般為黑色，粉狀、碎塊狀，玻璃—強(qiáng)玻璃光澤，條痕為棕色、棕黑色。內(nèi)生裂隙發(fā)育，條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度小、脆度大，斷口為階梯狀及參差狀，比重較大。</p><p><b>　　2、煤巖特征</b></

17、p><p><b>　?。?）宏觀煤巖煤型</b></p><p>　　各可采煤層宏觀煤巖特征相近，煤巖組分多以亮煤為主，其次暗煤和鏡煤。宏觀煤巖類型以半亮型為主，少量暗淡型及光亮型。</p><p><b>　?。?）顯微煤巖特征</b></p><p>　　各可采煤層顯微組分基本相似，均以有機(jī)組分為

18、主（占80%以上），無機(jī)組分次之。有機(jī)組分主要為鏡質(zhì)組（含半鏡質(zhì)組），占34.0—70.40%，絲質(zhì)組占20.0—47.6%，無機(jī)組分以粘土為主，占6.4—18.60%。硫化鎂類次之，占0—2.4%。鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡質(zhì)體為主，基質(zhì)鏡質(zhì)體次之，少量其它鏡質(zhì)體。絲質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主，火焚絲質(zhì)體偶見。粘土類以充填胞腔或呈集合體為主，少量呈團(tuán)塊狀或分散狀分布。黃鐵礦以草莓狀為主，星散狀及團(tuán)塊狀次之。</p><p>　　

19、根據(jù)各可采煤層顯微組分的組成，其顯微煤巖類型確定為微鏡惰煤。</p><p>　　3、化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類</p><p><b>　?。?）化學(xué)性質(zhì)</b></p><p>　　根據(jù)井田內(nèi)施工的鉆孔煤芯煤樣化驗(yàn)資料，各可采煤層煤質(zhì)特征敘述如下：</p><p><b>　　1)4號(hào)煤層</b>

20、</p><p>　　水分（Mad）：原煤0.16%～0.48%，平均0.27%。浮煤0.08%～0.70%，平均0.49%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤14.75%～38.00%，平均26.60%。浮煤6.07%～11.36%，平均8.49%。</p><p>　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤29.26%～31.39%，平均30.31%，浮煤28.02%～

21、31.49%，平均29.06%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤0.38%～0.60%，平均0.49%。浮煤0.51%～0.61%，平均0.55%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤21.00～30.82MJ/kg，平均26.27MJ/kg，浮煤30.52～34.23MJ/kg，平均32.99MJ/kg。</p><p>　　粘結(jié)指數(shù)（GR

22、.I）：浮煤81～96，平均值88.67。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：18～24mm，平均22.33mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751－86）”劃分，4號(hào)煤層屬1/3焦煤。</p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T15224.1、2、3-2004)，該煤層為低灰～中灰、低硫分、低熱值～特高熱值的1/3焦煤。

23、</p><p><b>　　2)8號(hào)煤層</b></p><p>　　水分（Mad）：原煤0.04%～0.40%，平均0.24%。浮煤0.33%～0.71%，平均0.47%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤10.77%～36.35%，平均24.88%。浮煤7.57%～9.94%，平均8.64%。</p><p>

24、;　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤21.05%～26.84%，平均24.59%，浮煤22.10%～24.69%，平均23.14%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤2.30%～2.98%，平均2.52%。浮煤1.76%～2.33%，平均2.04%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤21.77～31.98MJ/kg，平均25.75MJ/kg，浮煤30.83～33.47MJ

25、/kg，平均32.18MJ/kg。</p><p>　　粘結(jié)指數(shù)（GR.I）：浮煤78～88，平均值83.71。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：15～19mm，平均17mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751－86）”劃分，8號(hào)煤層屬焦煤。</p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T15224.

26、1、2、3-2004)，該煤層為低灰～中灰、高硫分、低熱值～特高熱值的焦煤。</p><p><b>　　3)9號(hào)煤層</b></p><p>　　水分（Mad）：原煤0.21%～0.70%，平均0.39%。浮煤0.37%～0.80%，平均0.56%。</p><p>　　灰分（Ad）：原煤25.01%～38.28%，平均31.76%。浮煤5.

27、96%～8.96%，平均7.76%。</p><p>　　揮發(fā)分（Vdaf）：原煤24.37%～26.53%，平均25.20%，浮煤21.07%～24.60%，平均22.21%。</p><p>　　全硫（St,d）：原煤0.75%～2.02%，平均1.16%。浮煤0.81%～0.86%，平均0.84%。</p><p>　　發(fā)熱量(Qgr,d)：原煤14.32～2

28、5.57MJ/kg，平均21.92MJ/kg，浮煤32.56～34.23MJ/kg，平均33.20MJ/kg。</p><p>　　粘結(jié)指數(shù)（GR.I）：浮煤67～92，平均值78.57。</p><p>　　膠質(zhì)層最大厚度（Y）：12～19mm，平均15mm。</p><p>　　煤類是根據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751－86）”劃分，9號(hào)煤層屬焦煤。<

29、;/p><p>　　據(jù)煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T15224.1、2、3-2004)，該煤層為特低灰～低灰、中低硫、特低熱值～高熱值的焦煤。</p><p>　　表1-2 各煤層煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果匯總表 </p><p>　　（2）煤灰成分、灰熔點(diǎn)測(cè)定</p><p><b>　

30、　1）煤灰成分</b></p><p>　　根據(jù)1990年大莊煤礦的化驗(yàn)資料測(cè)定成果如表1-3。</p><p>　　表1-3 煤灰成分測(cè)定成果表 </p><p>　　井田內(nèi)4、9號(hào)煤層煤灰分均以SiO2為主，Al2O3次之，還有少量Fe2O3、CaO、TiO2、K2O、MgO。</p>

31、<p><b>　　2）煤灰熔融性</b></p><p>　　根據(jù)三交詳查資料中煤灰熔性測(cè)定結(jié)果，井田各可采煤層軟化溫度（TS，ºC）普遍大于14600C，屬高熔灰分～難熔灰分，一般山西組高于太原組，變化幅度很小。</p><p><b>　?。?）煤的可磨性</b></p><p>　　根據(jù)三交詳

32、查資料，4號(hào)煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為71～86，5號(hào)煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為70.8～81.4，8號(hào)煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為79.3～105， 9號(hào)煤層測(cè)定哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為73～104。均為中等可磨煤～極易磨煤。</p><p><b>　　4、煤的可選性</b></p><p>　?。?）4號(hào)煤層可選性</p><p&

33、gt;　　本次補(bǔ)勘在碾焉煤礦井下采取4號(hào)煤層煤層煤樣做簡易篩分和浮沉試驗(yàn)結(jié)果如下：</p><p>　　1）篩分試驗(yàn)（結(jié)果見下表1-4）</p><p>　　0.15-13.0mm級(jí)粒煤，占全樣的85.91%，灰分為15.35%，全硫小于0.58%，其規(guī)律是隨著粒級(jí)的降低灰分降低。</p><p>　　2）浮沉試驗(yàn)和可選性評(píng)價(jià)（結(jié)果見下表1-5）</p>

34、<p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實(shí)驗(yàn)繪制的可選性曲線，經(jīng)計(jì)算機(jī)電腦運(yùn)行計(jì)算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結(jié)果如下：</p><p>　　a、浮煤灰分8%時(shí)，理論產(chǎn)率為54.05%，分選密度為1.377g/cm3，δ±0.1含量77.13%，屬極難選等級(jí)；</p><p>　　b、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為73.07%，分選密

35、度為1.437 g/cm3，δ±0.1含量53.23%，屬極難選等級(jí)；</p><p>　　c、浮煤灰分為12%，理論產(chǎn)率為85.22%，分選密度為1.528g/cm3，δ±0.1含量19.39%，屬中等可選等級(jí)。</p><p>　?。?）8號(hào)煤層可選性</p><p>　　據(jù)本次補(bǔ)勘ZK-1號(hào)鉆孔采取了8號(hào)煤芯煤樣進(jìn)行了篩分浮沉試驗(yàn)，結(jié)果如下

36、：</p><p>　　1)篩分試驗(yàn)（結(jié)果見下表1-6）</p><p>　　0.15-13.0mm級(jí)粒煤，占全樣的77.50%，灰分為10.81%，全硫小于2.37%，其規(guī)律是隨著粒級(jí)的降低灰分降低。</p><p>　　2.浮沉試驗(yàn)和可選性評(píng)價(jià)（結(jié)果見下表1-7）</p><p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實(shí)驗(yàn)繪制的可選性

37、曲線，經(jīng)計(jì)算機(jī)電腦運(yùn)行計(jì)算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結(jié)果如下：</p><p>　　a、浮煤灰分6%時(shí)，理論產(chǎn)率為63.96%，分選密度為1.381g/cm3，δ±0.1含量88.86%，屬極難選等級(jí)；</p><p>　　b、浮煤灰分為8%，理論產(chǎn)率為81.10%，分選密度為1.408 g/cm3，δ±0.1含量89.26%，屬極難選等級(jí)；&

38、lt;/p><p>　　c、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為96.20%，分選密度為1.853g/cm3，δ±0.1含量28.58%，屬較難選等級(jí)。</p><p>　?。?）9號(hào)煤層可選性</p><p>　　據(jù)本次補(bǔ)勘ZK-1號(hào)鉆孔采取了9號(hào)煤芯煤樣進(jìn)行了篩分浮沉試驗(yàn)，結(jié)果如下：</p><p>　　1、篩分試驗(yàn)（結(jié)果見下表1-8）&l

39、t;/p><p>　　0.15-13.0mm級(jí)粒煤，占全樣的79.10%，灰分為27.79%，全硫小于1.62%，其規(guī)律是隨著粒級(jí)的降低灰分降低。</p><p>　　2、浮沉試驗(yàn)和可選性評(píng)價(jià)（結(jié)果見表1-9）</p><p>　　依據(jù)GB16417-1996規(guī)定和本次實(shí)驗(yàn)繪制的可選性曲線，經(jīng)計(jì)算機(jī)電腦運(yùn)行計(jì)算，不同灰分浮煤產(chǎn)品的δ±0.1含量和可選性結(jié)果如下

40、：</p><p>　　a、浮煤灰分6%時(shí)，理論產(chǎn)率為35.28%，分選密度為1.394g/cm3，δ±0.1含量67.71%，屬極難選等級(jí)；</p><p>　　b、浮煤灰分為8%，理論產(chǎn)率為49.40%，分選密度為1.418 g/cm3，δ±0.1含量68.37%，屬極難選等級(jí)；</p><p>　　c、浮煤灰分為10%，理論產(chǎn)率為58.37

41、%，分選密度為1.595g/cm3，δ±0.1含量12.05%，屬中等可選等級(jí)。</p><p><b>　?。ǘ?、瓦斯</b></p><p>　　根據(jù)《山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司4、8、9號(hào)煤層開采礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究報(bào)告》，通過解吸各煤層瓦斯含量情況見下表1-10。</p><p>　　4號(hào)煤層甲烷（CH4）平均含量為0，

42、CO2平均含量為0.15ml/g， C2—C8含量為0，N2含量平均0.548ml/g； CH4占瓦斯成分為0，CO2占21.48%，N2占78.52%。</p><p>　　8號(hào)煤層CH4含量為0.01ml/g，CO2含量為0.39～1.10ml/g，平均為0.745ml/g，C2—C8含量為0，N2含量為0.993～1.895ml/g，平均為1.444 ml/g，各成分中CO2占0.36%，CO2占31.47

43、%，N2占68.18%。</p><p>　　9號(hào)煤層CH4含量為0，CO2含量為0.07～0.23ml/g，平均為0.15ml/g，C2-C8含量為0，N2含量為1.422～0.175ml/g，平均為0.799ml/g，CH4占瓦斯成分為0，CO2占21.25%，N2占78.76%。</p><p>　　表1-10 各煤層瓦斯含量及成分統(tǒng)計(jì)表</p>

44、<p>　　呂梁市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局呂安監(jiān)煤字[2006]284號(hào)文批復(fù)，柳林碾焉煤礦4號(hào)煤層2006年度瓦斯相對(duì)涌出量2.90m3/t，絕對(duì)涌出量0.70m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量4.40m3/t，絕對(duì)涌出量1.08m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p>　　據(jù)呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字[2007]665號(hào)文批復(fù)，柳林碾焉煤礦4號(hào)煤層2007年度瓦斯相對(duì)涌出量3.06m3/t，絕對(duì)涌出量0

45、.81m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量4.50m3/t，絕對(duì)涌出量1.19m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p>　　據(jù)呂梁市煤炭工業(yè)局呂煤安字[2008]540號(hào)文批復(fù)，柳林碾焉煤礦4號(hào)煤層2008年度瓦斯相對(duì)涌出量3.19m3/t，絕對(duì)涌出量0.83m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量4.770m3/t，絕對(duì)涌出量1.24m3/min。為低瓦斯礦井。</p><p><b>

46、;　　（三）、煤塵爆炸</b></p><p>　　根據(jù)2010年5月15日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心，對(duì)該礦4、8、9號(hào)煤層采集樣品的測(cè)試結(jié)果，4號(hào)煤層火焰長度130mm，抑制煤塵最低巖粉量70%，煤塵具有爆炸性。8號(hào)煤層火焰長度220mm，抑制煤塵最低巖粉量80%，煤塵具有爆炸性。9號(hào)煤層火焰長度140mm，抑制煤塵最低巖粉量70%，煤塵具有爆炸性。由上可知井田4、8、9號(hào)可采煤層煤塵均有爆炸

47、性。</p><p>　　三、礦井水文地質(zhì)特征</p><p><b>　?。ㄒ唬┖畬?lt;/b></p><p><b>　　1、井田主要含水層</b></p><p>　?。?）奧陶系碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層</p><p>　　埋藏于井田深部，據(jù)鄰礦王家溝煤礦2006年10

48、月勘探時(shí)施工的ZK2-1鉆孔資料，揭穿O2f+ O2s深度377.456-564.57m，巖性以石灰?guī)r為主，次為泥炭巖、角礫狀泥灰?guī)r、石膏和少量白云質(zhì)灰?guī)r、泥巖等，其中巖溶裂隙發(fā)育的石灰?guī)r、泥灰?guī)r為含水層。ZK2-1鉆孔（X=41663128.02，Y=19486610.58，H=833.04m），施工層位為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，終孔深度564.57m，靜止水位埋深27.26m，水位降深13.62～31.53m，單位涌水量0.1098～

49、0.1652m3/s.m，水位標(biāo)高為805.78m。2009年5月第山西省第三地質(zhì)工程勘察院為本礦施工一供水井（X=4163449.60，Y=19488497.68，H=894.54m），施工層位為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組，終孔深度612.14m，靜止水位埋深95.44m，水位降深0.63m，出水量960m3/d，水位標(biāo)高為799.10m。水質(zhì)類型為CL.SO4-Na.Ca型，礦化度1.6084g/L，PH值7.36。綜合分析，以2009年

50、新施工的水井奧灰水位799.10m，確定井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙水水位標(biāo)高為79</p><p>　?。?）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層</p><p>　　太原組含比較穩(wěn)定的石灰?guī)r4層（L1-L4），埋藏淺部巖溶裂隙比較發(fā)育，據(jù)ZK2-1水文孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為0.2744-0.5764L/s.m，滲透系數(shù)為0.2401-0.2644m/d，水位標(biāo)高795.12m，富水性隨埋藏深

51、度增加而減弱。太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層屬富水性中等的含水層。</p><p>　?。?）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層</p><p>　　山西組含多層細(xì)-粗粒砂巖，但厚度變化不大，穩(wěn)定性不好，含水性很弱，據(jù)ZK2-1水文孔水文孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為0.001L/s.m，滲透系數(shù)為0.01206m/d，水位標(biāo)高790.68m。山西組砂巖裂隙含水層屬富水性弱的含水層。</p>

52、;<p>　　（4）二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層</p><p>　　本組在較大溝谷內(nèi)有出露，含有多層中粗粒砂巖，厚度較大，近地表處風(fēng)化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補(bǔ)給，局部含水性較好，據(jù)三交詳查鉆孔混合抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為0.005-0.12 L/s.m，滲透系數(shù)為0.003-0.51m/d，水位標(biāo)高913.50m左右，水質(zhì)類型為SO4.HCO3-Na.Mg.Ca型，礦化度為0.638-1

53、.82g/L。下石盒子組砂巖裂隙含水層富水性一般較弱。</p><p>　?。?）上第三系、第四系孔隙含水層</p><p>　　上第三系上新統(tǒng)在溝谷中出露較多，含水層主要為底礫巖，厚度不穩(wěn)，富水性弱。</p><p>　　第四系中上更新統(tǒng)廣泛分布于井田內(nèi)，其含水層補(bǔ)給條件不好，連續(xù)性差，富水性弱。</p><p><b>　　2、

54、井田主要隔水層</b></p><p>　　井田內(nèi)本溪組厚度31.10m左右，巖性主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和鋁土泥巖組成，質(zhì)地細(xì)膩，致密，具有良好的隔水性能，為井田主要隔水層組。</p><p>　　此外，相間于石炭系太原組各灰?guī)r含水層和二疊系各砂巖含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖，由于其巖性致密，可起到層間隔水作用，但當(dāng)其位于淺部層段，因受風(fēng)化作用影響，隔水性能受到不同程度破壞。<

55、/p><p>　　3、井田地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件</p><p>　　奧陶系巖溶水的補(bǔ)給主要為基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給。井田內(nèi)奧灰水屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由北向南運(yùn)移，流向柳林泉，據(jù)本礦水井資料，本井田奧灰?guī)r溶水水位標(biāo)高為798～800m。</p><p>　　石炭系和二疊系的砂巖裂隙水，在接受大氣降水和季節(jié)性河流以及上覆含水層的入滲補(bǔ)給后，順巖層

56、傾斜方向運(yùn)移，上部含水層在溝谷中以侵蝕下降泉的形式排泄，下部含水層順層向西排出井田外?，F(xiàn)采煤礦的礦坑排水和民井開采是其主要的排泄方式。</p><p>　?。ǘ?、含水層水對(duì)礦井的充水影響</p><p><b>　　1.煤系地層含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)對(duì)煤層開采有影響的為煤系地層含水層主要有山西組、上下石盒子組的砂巖裂隙含水

57、層和太原組灰?guī)r巖溶裂隙水含水層。山西組4、5號(hào)煤層上部的中、粗粒砂巖裂隙含水層，是4、5號(hào)煤的直接充水含水層，含水層富水性弱，對(duì)煤層開采影響較??；太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層富水性中等，對(duì)8、9號(hào)煤層開采有一定影響。總之，只要礦井正常抽排水，煤系地層含水層一般不會(huì)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成危脅。</p><p><b>　　2.奧陶系含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)奧陶

58、系灰?guī)r溶裂隙水位標(biāo)高為798～800m，4號(hào)煤層最低底板 </p><p>　　標(biāo)高為570～830m，8號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為510～750m，9號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為500～760m，4號(hào)煤層大部為“帶壓開采”，8、9號(hào)煤層全部為“帶壓開采”?，F(xiàn)利用突水系數(shù)公式計(jì)算各可采煤層底板最大突水系數(shù)如下：</p><p>　　式中：Ts—底板突水系數(shù)（MPa/m）；</p>&l

59、t;p>　　P—隔水層承受的水壓（MPa）；</p><p>　　M—底板隔水層厚度35m；</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，4號(hào)煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-570+139.27）×0.0098/(139.27)=0.02600MPa/m；</p><p>　　8號(hào)煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-510+74.10）×0.0098/(7

60、4.10)=0.04815MPa/m；</p><p>　　9號(hào)煤層最大突水系數(shù)Ts =（800-500+58.70）×0.0098/(58.70)=0.05990MPa/m。</p><p>　　4、8、9號(hào)煤層最大突水系數(shù)小于受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)臨界值0.06MPa/m，因此，在帶壓區(qū)開采4、8、9號(hào)煤層時(shí)，發(fā)生奧灰水突水的危險(xiǎn)性較小。</p><p&g

61、t;　?。ㄈ?、礦井充水因素分析</p><p>　　1、地表水對(duì)礦井開采的影響</p><p>　　井田內(nèi)無常年性河流，僅在井田南部有一季節(jié)性河流，平時(shí)基本無水，雨季時(shí)有短暫洪水流過。井田西北部有一水庫，最大庫容量約8000 m3，現(xiàn)存水約1000 m3，為王家溝村民灌溉使用，水源主要是煤礦排水。水庫下距4號(hào)煤層約187 m，經(jīng)計(jì)算4、8、9號(hào)煤層最大導(dǎo)水裂隙帶分別為50 m、45 m、

62、45 m，開采各煤層水庫水不會(huì)潰入井下，造成水害事故。</p><p>　　區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給來源主要是大氣降水。經(jīng)實(shí)地勘查，碾焉煤礦主斜井（正在建設(shè)）、主立井、副立井井口標(biāo)高分別為：897.30m、891.12m、896.41m，主斜井、主立井、副立井口附近最高洪水位高程分別為：894.37m、885.50m、885.50m（井口標(biāo)高見P73第七章第一節(jié)表7-1-1）。各井口處多年來洪水位標(biāo)高均低于井口標(biāo)高，并筑

63、有防洪墻和排水涵洞，所以一般情況下，礦井不會(huì)受到洪水威脅。</p><p>　　2、構(gòu)造對(duì)礦井充水的作用和影響</p><p>　　井田基本呈單斜構(gòu)造，未發(fā)現(xiàn)斷層和陷落柱，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。井田地形切割較深，地表水易于排泄，不利于地下水補(bǔ)給，因此，構(gòu)造一般不會(huì)對(duì)井田水文地質(zhì)條件造成影響。</p><p>　　3、采空區(qū)對(duì)礦井的充水影響</p><p

64、>　　a、相鄰礦井采空區(qū)積水：井田東北為山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司，東部為山西宏盛安泰煤業(yè)有限公司，南部為山西柳林凌志興家溝煤業(yè)有限公司，西部為山西柳林王家溝煤業(yè)有限公司。經(jīng)調(diào)查：原山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司開采4號(hào)煤層，其采空區(qū)距本井田300余m，采空區(qū)無積水；原山西柳林任家山煤業(yè)有限責(zé)任公司西南部采空區(qū)與本井田有礦界隔離煤柱，采空區(qū)無積水。原山西柳林富安南峪煤礦有限公司開采4號(hào)煤層，其北部采空區(qū)有積水150 m3 ，與本井

65、田有礦界煤柱隔離。原山西柳林田家坡煤礦有限公司開采4號(hào)煤層，與本井田相鄰處有采空區(qū)，預(yù)計(jì)有積水約8000m3 ，與本井田有礦界煤柱隔離。山西柳林王家溝煤業(yè)有限公司開采4號(hào)煤層，4號(hào)煤層?xùn)|高西低，其采空區(qū)積水流到西部大巷排出井外，對(duì)本井田無影響。</p><p>　　b、本井田采空區(qū)積水：井田南部已整合到本井田的南焉煤礦（已關(guān)閉），開采4號(hào)煤層，有一處采空積水，積水量約為7054m3。另井田北部有兩處采空積水，積水

66、量約為192m3和1250 m3。因此在煤層開采到該些地段時(shí)，一定要做好探放水工作，確保礦井安全。</p><p>　　c、最大導(dǎo)水裂隙帶：根據(jù)煤礦防治水規(guī)定推薦的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶，9號(hào)煤層上覆巖層由灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、砂巖和泥巖等組成，綜合分析確定為中硬巖性，使用公式：，計(jì)算最大導(dǎo)水裂隙帶高度。4號(hào)煤層最大厚度為4.05m，得出開采4號(hào)煤層時(shí)形成的最大導(dǎo)水裂隙帶為50m，僅可勾通上部含水層,產(chǎn)生水力聯(lián)系； 8

67、號(hào)煤層最大厚度為3.10m，開采8號(hào)煤層時(shí)形成的最大導(dǎo)水裂隙帶為45m，僅可勾通上部含水層,產(chǎn)生水力聯(lián)系。9號(hào)煤層最大厚度為3.00m，開采9號(hào)煤層時(shí)形成的最大導(dǎo)水裂隙帶為45m，可溝通上部含水層和8號(hào)煤層采空區(qū)積水,產(chǎn)生水力聯(lián)系。開采以上各煤層時(shí)，其最大導(dǎo)水裂隙帶不會(huì)溝通地表水體和溝谷中雨季洪水。根據(jù)以上最大導(dǎo)水裂隙帶情況，礦方應(yīng)采取針對(duì)措施，預(yù)防水害事故。</p><p>　?。ㄋ模⒕锼牡刭|(zhì)類型<

68、/p><p>　　井田4號(hào)煤層直接充水含水層為上覆砂巖裂隙含水層，由于補(bǔ)給條件差，富水性較弱，一般不會(huì)對(duì)煤礦造成影響。井田8、9號(hào)煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，富水性中等，對(duì)8、9號(hào)煤層開采有一定影響。只要礦井正常抽排水，太原組灰?guī)r水一般不會(huì)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成危脅。在4、8、9號(hào)煤層奧灰水帶壓區(qū)開采時(shí)，煤層底板最大突水系數(shù)在0.02600～0.05990MPa/m之間，小于受構(gòu)造破壞地段突水系數(shù)臨界值

69、0.06MPa/m，發(fā)生奧灰水突水的危險(xiǎn)性較小。井田4號(hào)煤層采空區(qū)局部存在積水，綜合分析，礦井水文地質(zhì)類型屬中等類型。</p><p>　?。ㄎ澹?、礦井涌水量預(yù)算</p><p>　　井田現(xiàn)開采4號(hào)煤層，其礦井正常涌水量為280m3/d，最大涌水量為320m3/d，年實(shí)際生產(chǎn)能力為0.15Mt/a，如果將來擴(kuò)大生產(chǎn)能力后，可用富水系數(shù)法預(yù)算礦井涌水量，其涌水量預(yù)算公式如下：</p&g

70、t;<p>　　K=Q0/P0，Q=P×K</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　K-富水系數(shù)，m3/t；</p><p>　　Q0-目前涌水量, m3/d；</p><p>　　P0-實(shí)際生產(chǎn)能力, t/d；</p><p>　　Q-預(yù)計(jì)涌水量，

71、m3/d；</p><p>　　P-擴(kuò)大生產(chǎn)能力,t/d。</p><p>　　每年按330個(gè)生產(chǎn)日計(jì)算，該礦目前礦井日產(chǎn)量為455t/d，其富水系數(shù)（K）為0.6154～0.7033m3/t，如果將來擴(kuò)大生產(chǎn)能力為0.9Mt/a時(shí)，礦井正常涌水量1680m3/d，最大涌水量1920m3/d。</p><p>　　本井田未開采太原組8、9號(hào)煤層，東部鄰礦山西宏盛安泰

72、煤業(yè)有限公司開采9號(hào)煤層，其礦井正常涌水量為90m3/d，最大涌水量為120m3/d，年生產(chǎn)能力為0.09Mt/a，采用富水系數(shù)比擬法預(yù)算礦井涌水量，其富水系數(shù)為0.3297～0.4396m3/t。8號(hào)與9號(hào)煤層為同一充水含水層，水文地質(zhì)條件基本相似，開采8號(hào)煤層時(shí)，其涌水量預(yù)算可采用9號(hào)煤層的富水系數(shù)預(yù)算礦井?dāng)U大生產(chǎn)能力后的涌水量。據(jù)此，采用富水系數(shù)法進(jìn)行預(yù)算，礦井田兼并重組整合后生產(chǎn)能力達(dá)到0.9Mt/a時(shí)，開采8、9號(hào)煤層時(shí)的礦井

73、正常涌水量為900m3/d，最大涌水量為1200m3/d。</p><p>　　第二章 礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力</p><p><b>　　第一節(jié) 礦井儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　一、礦井地質(zhì)資源量</b></p><p>　　1、礦井地質(zhì)資源量估算范圍及工業(yè)指標(biāo)</p>

74、<p><b>　?。?）估算范圍</b></p><p>　　本次參與資源/儲(chǔ)量估算的煤層為該礦4號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤層，資源/儲(chǔ)量估算范圍為山西省國土資源廳批準(zhǔn)的山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司礦界范圍，儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)為井田內(nèi)4號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤層的底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖。</p><p><b>　?。?）工業(yè)指標(biāo)</b></p>

75、;<p>　　井田內(nèi)批采的煤層為焦煤，地層平緩，傾角一般5°左右。依據(jù)中國國土資源部2002年頒布的DZ/TO215-2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，其資源/儲(chǔ)量估算指標(biāo)如下表：</p><p>　　表2-1 資源/儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)</p><p><b>　　2、估算方法</b></p><p&

76、gt;　　井田內(nèi)地層平緩，煤層傾角一般5°左右，因此采用煤層偽厚度和水平投影面積用地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算。資源/儲(chǔ)量估算公式為：</p><p>　　Q=S·M·D/1000000</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　Q――資源/儲(chǔ)量 (Mt)</p>

77、<p>　　S――塊段水平投影面積 (m2)</p><p>　　M――塊段煤層平均偽厚度 (m)</p><p>　　D――煤層視密度 (t/m3)</p><p>　　3、礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果</p><p>　　經(jīng)本次資源/儲(chǔ)量估算，共獲得4、8、9號(hào)煤層保有資源儲(chǔ)量38.56Mt,其

78、中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）為32.06Mt，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(122b)為6.31Mt，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)為0.19Mt，其中1/3焦煤8.46Mt，焦煤30.10Mt。探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量占保有資源儲(chǔ)量的比例為83.14%，探明和控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量占保有資源儲(chǔ)量的比例為99.51%。詳見資源/儲(chǔ)量估算匯總表2-2。</p><p>　　二、礦井資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)和分類</p><

79、;p>　　井田構(gòu)造簡單，參與資源/儲(chǔ)量估算的4、8、9號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，全井田可采。煤類為焦煤煤類。關(guān)于煤層儲(chǔ)量的利用情況，未搜集到該礦逐年動(dòng)用儲(chǔ)量和采出量的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)資料。</p><p>　　1、安全煤柱的計(jì)算和留設(shè)</p><p>　　礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。</p><p>　　開采保護(hù)煤柱包括：井筒、工業(yè)場(chǎng)地、公路、主要

80、巷道及采區(qū)邊界安全煤柱等。</p><p>　　村莊及其它地面建構(gòu)筑物的保安煤柱計(jì)算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律，留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度后，按下列原則留設(shè)：</p><p>　?。?）表土移動(dòng)角：φ＝45°</p><p>　?。?）下山移動(dòng)角：β＝72°-0.5α（α為煤層傾角）</p><p>

81、　?。?）上山移動(dòng)角：γ＝72°</p><p>　?。?）走向移動(dòng)角：δ＝72°</p><p>　?。?）大巷煤柱根據(jù)下列公式計(jì)算：</p><p>　　其中：H——巷道的最大垂深，m</p><p><b>　　M——煤厚，m</b></p><p>　　f ——煤的強(qiáng)度

82、系數(shù)，</p><p>　　Rc——煤的單向抗壓強(qiáng)度，MPa</p><p>　　根據(jù)上式計(jì)算，S=26.3m，取30.0m。</p><p>　　大巷兩側(cè)煤柱各留設(shè)30m，井田境界煤柱20m，根據(jù)具體情況陷落柱和斷層各留設(shè)煤柱20～30m，村莊煤柱按120或150m留設(shè)。</p><p>　　2、礦井工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量<

83、/p><p>　?。?）、礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝111b+122b+333k×0.8</p><p>　　k——可信度系數(shù)，取0.8</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為38.52Mt，其中4號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為8.4

84、2Mt ；8號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為16.48Mt；9號(hào)煤工業(yè)資源/儲(chǔ)量為13.62Mt。</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量見表2-3</p><p>　　表2-3 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：Mt</p><p>　?。?）、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算方

85、法：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、斷層、村莊等留設(shè)保安煤柱的損失。井田南部的4號(hào)煤層中有一塊約200×200m的實(shí)體煤，儲(chǔ)量約0.08Mt，開采時(shí)無效巷道太長，不經(jīng)濟(jì)，所以包含于村莊煤柱中一并減去，設(shè)計(jì)不做處理。井田境界煤柱按20m寬留設(shè)；采空區(qū)煤柱按30m寬留設(shè)；斷層煤柱按30m寬留設(shè)；沖刷帶煤柱按50m留設(shè)；淺部的村莊煤柱按120m寬留設(shè)，深部的村莊煤柱按150m寬留設(shè)。&

86、lt;/p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為27.038Mt， 其中4號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為3.999Mt、8號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為12.666Mt、9號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為10.373Mt。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量見表2-4。</p><p>　　表2-4 礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 　 單位：Mt</p

87、><p>　?。?）、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井留設(shè)的開采保護(hù)煤柱包括：礦井工業(yè)場(chǎng)地、開拓大巷等安全煤柱。主要巷道間煤柱按30m寬留設(shè)，巷道兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是在其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長度，所有巖層水平移動(dòng)長度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)

88、可采資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：</p><p>　　ZK=（ZS-P）·C</p><p>　　式中：ZK――礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　ZS――礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　P――開采煤柱損失，Mt；</p><p>　　C――采區(qū)回采率；中厚煤層，C取0.8。<

89、/p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為18.342Mt，其中4號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為3.034Mt，8號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為8.416Mt，9號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量為6.892Mt。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量見表2-5。</p><p>　　表2-5 礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量匯總表 單位：M

90、t</p><p>　　第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　一、 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p>　　1、山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司影響礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力客觀條件概況</p><p><b>　　（1）井田資源儲(chǔ)量</b></p><p>　　全礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量為38.56M

91、t，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為18.342Mt，具備建設(shè)中型礦井的資源條件。</p><p>　?。?）井田內(nèi)煤層賦存狀況及開采條件</p><p>　　井田內(nèi)批采的各層煤均屬中厚煤層。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱等構(gòu)造，4號(hào)煤已有部分采空區(qū)，下組的8、9號(hào)煤均未采動(dòng)，煤層賦存條件好。煤層瓦斯含量低，頂、底板條件較好，煤層屬自燃——容易自燃煤層，開采技術(shù)條件簡單。從煤層賦存條件和開采技術(shù)條件上看，利于礦井

92、提高生產(chǎn)能力。</p><p>　　（3）礦井具有多年的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，提高機(jī)械化水平，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，采用先進(jìn)的管理模式，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，以產(chǎn)量提效益，以低成本求發(fā)展。</p><p><b>　　（4）交通運(yùn)輸條件</b></p><p>　　山西柳林碾焉煤礦有限公司地處縣城北部19km，從王家溝鄉(xiāng)到縣城的縣級(jí)公路從井田東側(cè)通過，經(jīng)該公路在縣城與

93、307國道和孝柳鐵路青龍站連接，交通運(yùn)輸條件較為便利。</p><p><b>　?。?）市場(chǎng)需求</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)各可采煤層有害成分低，是優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤，目前其市場(chǎng)供不應(yīng)求。</p><p>　?。?）從煤炭售價(jià)的變化趨勢(shì)看，價(jià)格將呈穩(wěn)中有升的情況，企業(yè)將有較可觀的利潤。由于本礦生產(chǎn)原煤具有低灰、低硫、特低磷的特點(diǎn)，煤炭市場(chǎng)需

94、求量大，故礦井產(chǎn)品煤在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭力，其開發(fā)前景廣闊，市場(chǎng)潛力巨大。</p><p>　　（7）依據(jù)建設(shè)單位設(shè)計(jì)委托要求：建設(shè)規(guī)模為0.9Mt/a；根據(jù)礦井的開采現(xiàn)狀；采用綜合機(jī)械化采煤工藝；主提升、主運(yùn)輸、副提升、輔助運(yùn)輸方式，具有擴(kuò)大生產(chǎn)能力條件。</p><p>　　2、根據(jù)《晉煤重組辦發(fā)【2009】124號(hào)關(guān)于呂梁市柳林大莊煤礦有限責(zé)任公司等兩處煤礦企業(yè)重組整合方案的批復(fù)》

95、批準(zhǔn)山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司兼并重組后一號(hào)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。</p><p>　　3、根據(jù)山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司的設(shè)計(jì)委托要求，結(jié)合井田煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、裝備水平、煤炭外運(yùn)條件和市場(chǎng)需求等因素，綜合確定該礦井型為0.9Mt/a，凈增0.6Mt/a。采用一次設(shè)計(jì)，一次建成投產(chǎn)的移交方式。</p><p><b>　　二、服務(wù)年限</b><

96、;/p><p>　　礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T――礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限a；</p><p>　　Zk――礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　A――礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，0.9Mt/a；</p><p>　　

97、K――儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：</p><p>　　T＝18.342/（1.3×0.9）=15.7a</p><p>　　則礦井的總服務(wù)年限為15.7a，其中4號(hào)煤服務(wù)年限為7.8a。</p><p>　　礦井服務(wù)年限偏短，主要是因?yàn)榫飪?nèi)眾多的村莊壓煤嚴(yán)重。因此建議礦方盡快協(xié)調(diào)將井田內(nèi)的村

98、莊集中搬遷，以獲得更多的可采儲(chǔ)量，延長礦井服務(wù)年限。</p><p><b>　　第三章 井田開拓</b></p><p>　　第一節(jié) 影響井田開拓開采的主要因素</p><p>　　該礦井田本次設(shè)計(jì)開采的三層煤賦存穩(wěn)定平緩，礦井瓦斯為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，煤的自燃性為自燃——容易自燃，井田未發(fā)現(xiàn)有斷裂、無炭柱等地質(zhì)構(gòu)造，礦井水文地質(zhì)

99、類型為中等類型，開采技術(shù)條件較好。井田范圍呈南北較長，東西較短，井田的中部、南部為原碾焉煤礦的4號(hào)煤開采區(qū)，已形成大面積采空區(qū)，8、9號(hào)煤還未進(jìn)行開采，現(xiàn)有礦井的井筒位置和工業(yè)場(chǎng)地位于井田中部。擴(kuò)建后的井筒位置基本處于儲(chǔ)量中心，所以井田原有的開采范圍，采空區(qū)現(xiàn)狀及井田村莊是影響井田合理的開拓開采布置的主要因素。</p><p>　　第二節(jié) 礦井工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇</p><p>　　本礦

100、為單保礦井，2009年本礦進(jìn)行過機(jī)械化升級(jí)改造并已通過審批，設(shè)計(jì)能力0.3Mt/a。上述設(shè)計(jì)中的工業(yè)場(chǎng)地對(duì)原碾焉煤礦現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建，而且該礦在本次設(shè)計(jì)之前已經(jīng)在主斜井井口附近平整出10hm2的場(chǎng)地。該場(chǎng)地具備礦井資源整合設(shè)計(jì)可充分利用的優(yōu)點(diǎn)，而且本次兼并重組后，井田面積新增2.5836km2，井筒基本處于井下煤層儲(chǔ)量中心。所以本次設(shè)計(jì)的礦井工業(yè)場(chǎng)地的選擇確定利用原有碾焉工業(yè)場(chǎng)地作為重組后礦井的工業(yè)場(chǎng)地。</p><

101、;p>　　第三節(jié) 井田開拓方式的選定</p><p>　　一、影響開拓的主要因素</p><p>　　1、本礦井為兼并重組單保礦井，經(jīng)過多年的建設(shè)和生產(chǎn)，礦井現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地已形成主立井、主斜井、回風(fēng)立井三個(gè)井筒。現(xiàn)有井筒基本位于井田儲(chǔ)量中心，利于礦井生產(chǎn)期間運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電等經(jīng)營成本的降低，因此井田開拓時(shí)要盡可能利用現(xiàn)有井筒及井巷。</p><p>　　

102、2、井田內(nèi)4號(hào)煤層南部已開采完，僅在井田北部本次新增區(qū)域可以開采，可采儲(chǔ)量3.034Mt，但煤質(zhì)較好，市場(chǎng)競(jìng)爭能力強(qiáng)。因此井田開拓以8號(hào)、9號(hào)煤層為主考慮，同時(shí)初期兼顧4號(hào)煤層的合理開發(fā)。</p><p>　　3、4號(hào)煤層經(jīng)過多年的開發(fā)，已形成大面積采空區(qū)，且采空區(qū)存在積水，對(duì)礦井開拓新建井筒選擇和大巷布置有一定影響。</p><p>　　4、4號(hào)煤層與8號(hào)煤層平均間距62.52m，8號(hào)煤

103、層與9號(hào)煤層平均間距13.0m，從煤層分組上看，8號(hào)和9號(hào)煤層宜聯(lián)合開采，4號(hào)煤層宜單獨(dú)開采。</p><p>　　5、礦井現(xiàn)工業(yè)場(chǎng)地處4號(hào)煤層埋深140.0m，8號(hào)煤層埋深200.0左右，且平整場(chǎng)地下4號(hào)煤層已采空，對(duì)井田開拓方式的選擇有較大影響。</p><p>　　6、根據(jù)現(xiàn)井筒附近的ZK3鉆孔資料，8號(hào)煤層頂板為12.5m石灰?guī)r，底板為9.3m的砂質(zhì)泥巖，9號(hào)煤層頂板為5.2m的泥

104、巖，底板為3.0m砂質(zhì)泥巖和2.5m的鋁質(zhì)泥巖，因此礦井井底車場(chǎng)和水平標(biāo)高的位置選擇要充分考慮8號(hào)煤層和9號(hào)煤層頂、底板巖性的差別。</p><p><b>　　二、開拓現(xiàn)狀</b></p><p>　　礦井現(xiàn)有三個(gè)井筒，即主斜井、主立井及回風(fēng)立井，均位于選定的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。</p><p>　　主斜井：按2009年機(jī)械化升級(jí)改造布置，開始施工主

105、斜井，目前正在建設(shè)中。井筒斷面為圓弧拱形，寬4.8m、高3.75m，凈斷面13.66m2，傾角24°06’,斜長約470m,落底至4號(hào)煤層。</p><p>　　主立井：井筒斷面為圓形，直徑為3.8m，井筒斷面為11.34m2主要擔(dān)負(fù)提煤和礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù),落底至4號(hào)煤層。</p><p>　　回風(fēng)立井：井筒斷面為圓形，直徑為2.60m，井筒斷面為5.31m2，井筒內(nèi)內(nèi)設(shè)梯子間，主要

106、擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，兼做礦井安全出口,落底至4號(hào)煤層。</p><p>　　各井筒特征見表3-1。</p><p>　　表3-1 山西柳林碾焉煤礦有限責(zé)任公司各井筒特征表 </p><p><b>　　三、開拓方式方案</b></p><p>　　碾焉煤礦為一單保機(jī)械化升級(jí)改造停建礦井，兼并重

107、組后能力提升至0.9Mt/a，凈增0.6 Mt/a。本礦現(xiàn)有的三個(gè)井筒均落底于4號(hào)煤層，井上下所有設(shè)備基本不能利用。</p><p>　　根據(jù)礦井現(xiàn)有井筒實(shí)際情況，結(jié)合影響礦井開拓方案的主要因素，設(shè)計(jì)提出三個(gè)井筒開拓方式方案，分述方案如下：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　主斜井、副立井混合開拓方式方案。主斜井

108、利用現(xiàn)有主斜井并延伸至9號(hào)煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)和軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶機(jī)檢修軌道。主斜井擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸現(xiàn)主立井至8號(hào)煤層做為副立井。井筒凈直徑7.0m，垂深216.0m，井筒內(nèi)裝備1t礦車一層兩車寬、窄罐籠各一個(gè)及梯子間。提升機(jī)選用JKMD

109、—3.5×4落地式多繩摩擦式提升機(jī)。副立井擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸現(xiàn)回風(fēng)立井至8號(hào)煤層作為回風(fēng)立井。井筒凈直徑5.5m，垂深217.5m，井筒內(nèi)裝備梯子間。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　斜井開拓方式方案。主斜井利用

110、原有主斜井并延伸至9號(hào)煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)和一條軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶檢修軌道。擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　新建一副斜井，井筒落底至9號(hào)煤層。井筒凈寬4.50m，傾角22°，斜長800.0m，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌型為30kg/m、軌距為600mm的雙軌，裝備人車

111、，采用雙鉤串車提升，提升容器為1.0t系列礦車。擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　利用原主立井和回風(fēng)立井延伸至8號(hào)煤層做為礦井的回風(fēng)立井，原主立井凈直徑3.8m，回風(fēng)立井凈直徑2.6m，垂深217.5，。在原主立井中裝備梯子間。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。</p><p><b>　　方案三：</b></p><

112、p>　　主斜井、副立井混合開拓方式方案。主斜井利用原有主斜井并延伸至9號(hào)煤層。井筒凈寬4.8m，傾角24°06′，斜長742.3m，井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.0m的大傾角斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)和一條軌型22kg/m、軌距600mm的膠帶檢修軌道。擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　刷大并延伸原回風(fēng)立井至8號(hào)煤層做為副立井。井筒凈直徑7.0m，垂深216.0m，井筒內(nèi)裝備1t礦車一

113、層兩車寬、窄罐籠各一個(gè)及梯子間。提升機(jī)選用JKMD—3.5×4落地式多繩摩擦式提升機(jī)。擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。</p><p>　　延伸原主立井至8號(hào)煤層作為回風(fēng)立井。井筒凈直徑3.8m，垂深217.5m，井筒內(nèi)裝備梯子間。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。</p><p>　　井田開拓方式方案比較詳表3-2。</p><p><b

114、>　　方案比較結(jié)論：</b></p><p>　　從項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)及項(xiàng)目難度及投資上，設(shè)計(jì)推薦方案一，該方案具有投資風(fēng)險(xiǎn)小，施工難度小，井下大巷掘進(jìn)工程量省，工作面推進(jìn)長度長，搬家次數(shù)少等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)就是工程費(fèi)用及設(shè)備費(fèi)用較高。</p><p><b>　　四、井田開拓方案</b></p><p>　　本礦為一南北較長，東西較短的長多