畢業(yè)設(shè)計-礦井初步設(shè)計

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）題目</p><p><b>　　趙家寨礦井初步設(shè)計</b></p><p>　　站 別 鄭 州 </p><p>　　2013年 4月10 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計

2、（論文）任務(wù)書</p><p>　　一、設(shè)計（論文）題目：</p><p><b>　　趙家寨礦井初步設(shè)計</b></p><p>　　二、設(shè)計（論文）任務(wù)與要求</p><p>　　1、趙家寨礦礦井設(shè)計說明書一份。</p><p>　　2、井田開拓平、剖面圖（1：1000或1:

3、2000)各一張。</p><p>　　3、采區(qū)巷道布置及機械配備平、剖面圖（1：1000或1:2000)各一張。</p><p>　　4、礦井設(shè)計內(nèi)容及附圖要符合設(shè)計大綱要求。</p><p>　　6、礦井設(shè)計說明書格式符合統(tǒng)一格式要求。</p><p>　　7、附圖的圖紙格式、圖例符合國家有關(guān)規(guī)定要求。</p><p&

4、gt;　　</p><p>　　三、設(shè)計（論文）時間： 2013 年 4 月 1 日至 2013 年 4 月 10 日</p><p>　　指導(dǎo)教師 （簽名）</p><p>　　成教院院長 （簽名）</p>

5、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）評定書</p><p>　　站名鄭州授站 年級專業(yè)2011級采礦工程 學(xué)生姓名 樊慶林</p><p>　　一、設(shè)計（論文）題目：</p><p><b>　　趙家寨礦井初步設(shè)計</b></p><p>　　二、設(shè)計（論文）共 96 頁，附圖 11 張&

6、lt;/p><p><b>　　三、審閱意見及評語</b></p><p>　　根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意（不同意）該生參加畢業(yè)答辯</p><p>　　指導(dǎo)教師 （簽名）</p><p>　　職 稱 ？ </p>

7、<p>　　工作單位 河南理工大學(xué)</p><p><b>　　論文摘要</b></p><p>　　趙家寨礦井地理位置優(yōu)越、區(qū)位優(yōu)勢明顯，資源可靠、儲量較豐富，開采技術(shù)條件較好，煤質(zhì)優(yōu)良，煤炭產(chǎn)品主要供給電廠及省內(nèi)外其它企業(yè)，市場前景廣闊。為此，設(shè)計本著“高起點、高標準、高效率”的原則，結(jié)合礦井建設(shè)內(nèi)外部條件，采用先進技術(shù)和經(jīng)驗，全面提高礦井機械化

8、和自動化水平，以先進的設(shè)計理念，把礦井建設(shè)成為現(xiàn)代化大型安全高效礦井。堅持以經(jīng)濟效益為中心，做到布局合理、生產(chǎn)集中、系統(tǒng)完善、環(huán)節(jié)流暢，給礦井生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。堅持以人為本，貫徹安全、環(huán)保、節(jié)能等原則，建設(shè)安全、環(huán)保、集約型礦井。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高標準 高效率 安全 環(huán)保 </p><p><b>　　目錄</b></p><p

9、>　　1引言- 1 -</p><p>　　2礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征- 3 -</p><p>　　2.1礦區(qū)概況- 3 -</p><p>　　2.2井田地質(zhì)特征- 5 -</p><p>　　2.3井田勘探程度- 9 -</p><p>　　2.3.1地質(zhì)報告的編制情況- 9 -<

10、;/p><p>　　2.3.2勘探類型和基本網(wǎng)度- 9 -</p><p>　　2.3.3地質(zhì)構(gòu)造對開采的影響- 10 -</p><p>　　2.3.4煤層對比的可靠性和穩(wěn)定性- 10 -</p><p>　　2.3.5地質(zhì)儲量的復(fù)核、驗算及高級儲量的范圍- 11 -</p><p>　　2.3.6水文

11、地質(zhì)、瓦斯等級、煤質(zhì)分析等資料的精確程度- 11 -</p><p>　　2.3.7對地質(zhì)資料的評價、存在問題及補充勘探的建議- 11 -</p><p>　　3礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限- 13 -</p><p>　　3.1井田境界- 13 -</p><p>　　3.2井田儲量- 13 -</p><

12、;p>　　3.2.1礦井地質(zhì)資源量- 13 -</p><p>　　3.2.2礦井設(shè)計資源/儲量- 15 -</p><p>　　3.2.3礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限- 18 -</p><p>　　4井田開拓- 21 -</p><p>　　4.1概述- 21 -</p><p>　　4.2井田

13、開拓- 22 -</p><p>　　4.3井筒特征- 25 -</p><p>　　4.4井底車場及硐室- 30 -</p><p>　　4.4.1井底車場型式- 30 -</p><p>　　4.4.2井底車場硐室- 30 -</p><p>　　4.4.3井底車場主要巷道和硐室的支護方式-

14、33 -</p><p>　　4.5開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置- 34 -</p><p>　　4.6井巷工程量和建井工期- 36 -</p><p>　　5準備方式- 39 -</p><p>　　5.1概述- 39 -</p><p>　　5.1.1煤層賦存及開采技術(shù)條件- 39 -<

15、;/p><p>　　5.1.2采煤方法的選擇- 39 -</p><p>　　5.2準備方式- 41 -</p><p>　　6礦井運輸、提升、排水及采區(qū)供電- 43 -</p><p>　　6.1井下運輸- 43 -</p><p>　　6.1.1煤炭及輔助運輸方式- 43 -</p>

16、<p>　　6.1.2礦車的型號和數(shù)量- 43 -</p><p>　　6.1.3大巷運輸設(shè)備的選擇計算- 43 -</p><p>　　6.2礦井提升- 58 -</p><p>　　6.2.1主井提升設(shè)備- 58 -</p><p>　　6.2.2副井提升設(shè)備- 64 -</p><p&g

17、t;　　6.3礦井排水- 71 -</p><p>　　6.3.1主排水設(shè)備- 71 -</p><p>　　6.3.2副井井底水窩排水設(shè)備- 72 -</p><p>　　6.3.3采區(qū)供電系統(tǒng)- 74 -</p><p>　　7礦井通風(fēng)與安全技術(shù)- 77 -</p><p>　　7.1通風(fēng)系統(tǒng)

18、- 77 -</p><p>　　7.1.1通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)的選擇- 77 -</p><p>　　7.1.2風(fēng)井數(shù)目及服務(wù)范圍- 77 -</p><p>　　7.2風(fēng)量計算及風(fēng)量分配- 80 -</p><p>　　7.3礦井通風(fēng)阻力計算- 84 -</p><p>　　7.3.1礦井通風(fēng)負壓

19、- 84 -</p><p>　　7.3.2礦井通風(fēng)等積孔- 85 -</p><p>　　7.4通風(fēng)設(shè)備選擇- 85 -</p><p>　　8礦井安全技術(shù)措施- 87 -</p><p>　　8.1預(yù)防瓦斯災(zāi)害的措施- 87 -</p><p>　　8.2瓦斯抽采設(shè)備與管路- 88 -<

20、/p><p>　　8.3預(yù)防煤塵災(zāi)害的措施- 88 -</p><p>　　8.4礦井防滅火- 89 -</p><p>　　8.5隔爆措施- 90 -</p><p>　　8.6預(yù)防井下水災(zāi)的措施- 90 -</p><p>　　9結(jié)論- 91 -</p><p>　　10附

21、錄Ⅰ 參考文獻- 92 -</p><p>　　11附錄Ⅱ 公式說明- 93 -</p><p>　　12附錄Ⅲ 致謝- 96 -</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　趙家寨礦井資源豐富，煤層賦存條件較好，開采技術(shù)條件中等，外部交通、供電、供水等條件便利，用戶可靠，市場前景看好。<

22、;/p><p>　　礦井設(shè)計生產(chǎn)能力3.00Mt/a，開拓、開采布局合理，回采工藝先進且適合本礦井條件。從經(jīng)濟評價結(jié)果看，全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率稅后為13.57% ，財務(wù)凈現(xiàn)值稅后為41369.44萬元(折現(xiàn)率為10%)，全部投資利潤率為8.60%，全部投資利稅率為15.94%。稅后投資回收期為9.18年。本項目具有較好的盈利能力，風(fēng)險小，抗風(fēng)險能力強，可在較短的時間內(nèi)回收投資，財務(wù)評價可行。</p>

23、<p>　　總之，趙家寨礦井的建設(shè)，不僅技術(shù)可行，而且經(jīng)濟效益顯著，對河南省的發(fā)展有著舉足輕重的意義，對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展亦將會起到重要作用，社會效益明顯。</p><p>　　礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　礦區(qū)概況</b></p><p>　　趙家寨井田位于河南省新鄭市西側(cè)，行政區(qū)劃屬新鄭市辛店鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)及新密市大

24、隗鎮(zhèn)管轄。其地理坐標為：東經(jīng)113°34′00″～113°43′00″，北緯34°23′30″～34°26′30″。</p><p>　　G107國道、鄭新公路、京廣鐵路、京珠高速、鄭石高速公路從井田東側(cè)通過，新密公路從井田南部通過（圖1-1）。</p><p>　　區(qū)內(nèi)絕大部分為第三、四系沖積層覆蓋，為平原微丘地形。地勢總體比較平坦，僅西北部沖溝較

25、發(fā)育，西部邊緣地帶出現(xiàn)一些小丘陵和零星突起。井田內(nèi)海拔標高一般在+100m～+175m，平均為+125m左右，相對高差約為75m。</p><p>　　本區(qū)主要河流為雙洎河，屬淮河水系。雙洎河上游有洧、溱二源，洧水發(fā)源于登封東北陽城山（馬嶺山），入新鄭境約4km，溱水發(fā)源于新密市白寨鄉(xiāng)牌坊溝，入新鄭境約1km，洧、溱二水于鄧灣寨西匯合，以下河段稱為雙洎河。雙洎河在新鄭市境內(nèi)流經(jīng)戴灣、人和寨、云灣、泥河寨、市區(qū)、雙

26、龍寨，至梨河鎮(zhèn)黃灣村出境入長葛，至扶溝縣北流入賈魯河。新鄭市境內(nèi)河段全長35.5km，河床寬度10～30m，河底平均低于地面16m，正常流量2m3/s，平均行水深度0.5m，河底坡降1/200～1/1200，河底巖性為沙壤土。雙洎河為常年性河流，該河自西北向東南流經(jīng)本井田。河流流量受季節(jié)影響較大，旱季較小，雨季較大。根據(jù)新鄭市人和寨觀測站資料，最大洪水流量為256 m3/s，洪水位標高為+122.33m。</p><

27、p>　　本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，其特點是干濕季節(jié)性交替明顯，年溫差較大，四季分明，夏季炎熱，冬季寒冷，春秋兩季氣候宜人。年平均氣溫14.1℃，月最高氣溫38.6℃（1976年6月），月最低氣溫為-8.1℃（1977年1月）。每年6～</p><p>　　圖1-1 趙家寨礦井交通位置圖</p><p>　　9月為雨季，年最大降水量為977.1mm（1954年），最小降水量為213.9m

28、m（1985年），年均降水量為592.6mm。年蒸發(fā)量為1680～2041mm。本區(qū)風(fēng)向風(fēng)力隨季節(jié)交替變化，夏季多東南風(fēng)和南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)和北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.37m/s，最大風(fēng)速為18m/s。月平均相對濕度8月最大為83%，1月最小為63%，年平均相對濕度為70%。年均霜期為159天，年均霧日為32天。結(jié)冰期一般為12月至翌年3月，凍土深度為100mm～150mm，積雪厚度150 mm～200mm。</p><p

29、>　　根據(jù)河南省地震局資料，本區(qū)歷史上未發(fā)生過大的地震，按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011—2001）附錄A《我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組》劃分，本礦井所在地區(qū)新鄭市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計地震分組為第一組。</p><p>　　趙家寨井田屬于鄭州礦區(qū)新密煤田。新密煤田面積780 km2，以新密市、新鄭市為主，新密市已全部開發(fā)，新鄭市為規(guī)劃

30、開發(fā)區(qū)。根據(jù)新鄭市煤炭資源賦存分布情況和構(gòu)造特點，目前該區(qū)主要規(guī)劃為三個井田和一個勘查區(qū)：</p><p>　　趙家寨井田：地質(zhì)資源量438.34Mt，其中能利用資源量387.56Mt。 </p><p>　　王行莊井田：地質(zhì)資源量316.33Mt，規(guī)劃礦井生產(chǎn)能力1.2Mt/a。</p><p>　　李糧店井田：地質(zhì)資源量269.23Mt，目前正在進行項目建設(shè)的前

31、期準備工作。</p><p>　　位于趙家寨井田東北部的賈梁勘查區(qū)：地質(zhì)資源量181.45Mt（普查）。</p><p>　　趙家寨礦井工業(yè)場地位于新鄭市辛店鎮(zhèn)，辛店鎮(zhèn)現(xiàn)代通訊設(shè)施完備，信息傳播方便、快捷，通訊網(wǎng)絡(luò)與全國聯(lián)網(wǎng)運行。并開辦了ADSL32寬帶、數(shù)字數(shù)據(jù)專線（DDN）、分組交換、電話信息、圖文傳真、郵政特快（EMS）等20多項新業(yè)務(wù)。工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅猛，擁有亞洲最大的機制水泥瓦生產(chǎn)

32、基地，年產(chǎn)3.2億張機制水泥瓦，占全國總產(chǎn)量的三分之一，享有中國“第一瓦鄉(xiāng)”之美譽，產(chǎn)品暢銷全國各地，出口到蒙古、俄羅斯等國。辛店鎮(zhèn)鎮(zhèn)域企業(yè)260家，初步形成了能源、建材、機電、化工、食品、卷材六大支柱產(chǎn)業(yè)。圍繞能源開發(fā)，辛店鎮(zhèn)已形成煤電、水泥、焦炭、鋁等產(chǎn)業(yè)鏈，被新鄭市委、市政府確定為能源建材工業(yè)園。</p><p>　　礦井電源取自胡莊和辛店興龍變電站，水源主要利用礦井排水處理后復(fù)用，礦井電源水源情況可靠。&

33、lt;/p><p><b>　　井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　趙家寨井田內(nèi)地層均被新生界地層覆蓋，由老到新依次為寒武系上統(tǒng)、奧陶系中統(tǒng)、石炭系中上統(tǒng)、二疊系及第三、四系，簡述如下：</p><p>　　1、寒武系上統(tǒng)長山組（∈3ch）：鉆孔揭露最大厚度為154.41m，巖性以灰、</p><p>　　灰白色厚層狀

34、白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾薄層狀泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及鮞狀石灰?guī)r。裂隙具方解石脈，見不規(guī)則狀溶洞。與下伏地層平行不整合（假整合）接觸。</p><p>　　2、奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（Q2m）：鉆孔揭露厚度為25.33～79.95m，平均54.70m。</p><p>　　圖1-2 井田構(gòu)造綱要圖</p><p>　　為灰色中厚層狀石灰?guī)r，上部夾泥灰?guī)r，下部夾礫屑灰?guī)r，底

35、部為鈣質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖。與下伏地層平行不整合接觸。</p><p><b>　　3、石炭系（C）</b></p><p>　　缺失下統(tǒng)，中上統(tǒng)揭露厚度49.36～131.39m，平均86.71m。</p><p><b>　　4、二疊系（P）</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)西部有零星出露。據(jù)鉆孔揭

36、露，井田內(nèi)二疊系保留不全，石千峰組上部第四段與第三段上部受蝕殆盡。保留厚度661.78～1037.16m，平均829.46m，含煤24層，分上下兩統(tǒng)，與下伏地層整合接觸。</p><p>　　新密煤田地處秦嶺緯向構(gòu)造帶北亞帶——嵩箕隆起帶東段，風(fēng)后嶺與滎鞏背斜之間，基本構(gòu)造形態(tài)為一西窄東寬、軸向近東西，西端仰起、東端傾伏的復(fù)式向斜構(gòu)造（新密復(fù)式向斜），區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡以斷裂為主，伴有發(fā)育程度不同的褶皺，其中走向近東西

37、的斷裂規(guī)模大，延展長，多為南升北降、傾向北東的高角度正斷層。</p><p>　　本區(qū)主體構(gòu)造為一兩翼地層產(chǎn)狀平緩，傾角3～15°，軸向NWW～SEE的寬緩背斜構(gòu)造。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，共有斷層18條。</p><p>　　表1-2-1 煤 層 特 征 表</p><p>　　頂板：偽頂多為炭質(zhì)泥巖、頁巖，易破碎，偽頂厚度0～0.5m，局部厚度達到1.5m

38、。偽頂零星分布在中部911、904孔以及東南部的1614、2202孔附近。泥巖、砂質(zhì)泥巖頂板主要在3勘探線以東，與砂巖頂板相間分布，厚度1.1～11.23m，占井田面積40%左右，巖石結(jié)構(gòu)致密，抗壓強度15.3～28.2MPa，一般較穩(wěn)定；砂巖頂板全區(qū)均有分布，占井田面積50%左右，厚度1.1～33m，平均11.06m，巖石致密、堅硬，抗壓強度21.4～168.4MPa。由此可見，大部分區(qū)段二1煤頂板為砂巖老頂，巖石力學(xué)強度較高穩(wěn)固性較

39、好，在斷層發(fā)育處及背斜軸部地帶，巖石原生結(jié)構(gòu)遭到破壞，裂隙較發(fā)育，容易造成巷道礦壓顯現(xiàn)強烈。</p><p>　　底板：偽底多為炭質(zhì)泥巖，易破碎，主要分布在508～505孔、官劉莊斷層以及1408～1803孔一帶，占井田面積的15.8%。砂巖底板主要分布在508～7012鉆孔、1207～1107鉆孔以及1911～2205鉆孔附近，占井田面積13.2%，厚度1.1～10m，平均3.8m，巖石抗壓強度為53.2～19

40、3.1MPa。泥巖、砂質(zhì)泥巖為大面積分布的直接底板，厚度0.75～17.19m，平均3.10m，層理普遍發(fā)育，巖石抗壓強度7.8～86.1MPa，屬較穩(wěn)定底板。</p><p>　　區(qū)內(nèi)有兩條河流，雙洎河和沂水河。最高洪水位標高，一般為+102.33m～+103.31m，新鄭市西關(guān)雙洎河橋位置洪水位標高為+105.68m，其橋面標高為+108.04m，洪水期對地面建筑無影響，河流距主要開采煤層二1煤約400m左右

41、，且對地下水的補給僅限于局部地段，補給量很小，對開采影響不大。</p><p>　　井田西部瓦斯成分以CH4為主，為沼氣帶范圍，兩極值為6.43～98.71%，次為N2和CO2。中東部瓦斯成分則以N2和CO2為主，為瓦斯風(fēng)化帶，CH4成分較低本區(qū)瓦斯呈西高東低的特征，總體東北部屬瓦斯風(fēng)化帶，西南部為瓦斯帶范圍。CH4含量總的變化趨勢是隨煤層埋深的增大而升高。根據(jù)礦井煤層瓦斯含量結(jié)合瓦斯含量等值線圖分析，礦井應(yīng)屬低

42、瓦斯礦井。</p><p>　　七4、二3和二l煤層火焰長度分別為10mm、14mm和10mm；加巖粉量分別為40%、43%和43%，結(jié)論為均有爆炸危險性。一1煤無煤塵爆炸性資料。</p><p>　　通過地質(zhì)報告鉆孔樣品燃點測試結(jié)果，確定二3和二1煤層均為不易自燃煤層。</p><p>　　二1煤宏觀煤巖成分不易分辨，二3煤、一1煤均以亮煤為主，可見鏡煤條帶，為半

43、亮型。七4煤以亮煤為主，可見暗煤，為半暗～半亮型。</p><p>　　二1、二3和一1煤中礦物含量較少，以粘土礦物為主，次為硫化物和碳酸鹽等。一1煤硫化物遠遠高于二1、二3煤層，七4煤層粘土礦物達18.9%，硫化物、碳酸鹽、氧化物則均勻分布。各煤層粘土礦物多呈侵染狀、團塊狀或微細層狀分布，黃鐵礦則呈團塊狀、球狀分布，碳酸鹽多呈裂隙充填物，少量為細脈狀，氧化物類礦物含量甚微。</p><p&g

44、t;　　表1-1 各煤層元素分析結(jié)果表</p><p><b>　　井田勘探程度</b></p><p><b>　　地質(zhì)報告的編制情況</b></p><p>　　本區(qū)地質(zhì)工作歷時較長，地質(zhì)勘探工作是在河南省煤田地質(zhì)局一隊1978年提交的詳查報告基礎(chǔ)上，于1981年至2002年分階段進行的，前后共分為三個階段。</

45、p><p>　　第一階段為1981～1989年，主要任務(wù)是查明主要含水層的水文地質(zhì)特征及水文地質(zhì)邊界條件，基本查明邊界斷層的水文地質(zhì)和地溫特征，基本查明主要可采煤層頂?shù)装鍘r性組合特征，預(yù)測煤層底板可能突水地段、突水量、水質(zhì)及其變化情況。</p><p>　　第二階段為1992～1993年，該階段主要任務(wù)是查出第一水平內(nèi)落差等于和大于30m的斷層，查明七4、二3、二1、一1煤層的厚度、結(jié)構(gòu)和可采

46、范圍，查明二1煤層露頭位置，計算可采煤層各類別資源儲量。</p><p>　　第三階段2001～2002年，該階段主要完成了補鉆及全部野外地質(zhì)工作，同時，通過對地質(zhì)資料的細致分析研究，最終提交了《河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告》。</p><p><b>　　勘探類型和基本網(wǎng)度</b></p><p>　　本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度中等，二1煤層較穩(wěn)定

47、，勘探類型屬二類二型。以500m的網(wǎng)度圈定A級儲量，1000m的網(wǎng)度圈定B級儲量，2000m網(wǎng)度圈定C級儲量，以C級網(wǎng)度的1/2線距圈定D級儲量。</p><p>　　七4、二3、一1煤層屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定煤層，其勘探類型為二類二型～三型，結(jié)合本區(qū)勘探工程實際控制情況，以750m的網(wǎng)度圈定B級儲量，1500m的網(wǎng)度圈定C級儲量，以C級網(wǎng)度的1/2線距圈定D級儲量。</p><p>　　處在A

48、級和B級儲量塊段內(nèi)的斷層、薄無煤帶及煤層風(fēng)氧化帶附近，一般沿其邊界向外留設(shè)50m圈定C級儲量。</p><p>　　根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件，勘探類型和網(wǎng)度符合地質(zhì)勘探規(guī)范要求。</p><p>　　地質(zhì)構(gòu)造對開采的影響</p><p>　　本井田主體構(gòu)造為兩翼地層產(chǎn)狀平緩的寬緩背斜構(gòu)造，井田內(nèi)共有斷層18條，斷裂構(gòu)造發(fā)育，全區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等。斷層對礦井

49、的開采影響較大，礦井生產(chǎn)時必須予以重視。</p><p>　　煤層對比的可靠性和穩(wěn)定性</p><p>　　本區(qū)煤巖層對比主要根據(jù)標志層、層間距、煤層、巖性特性、測井曲線、煤質(zhì)特征等進行了對比，認為主要可采煤層層位清楚，對比可靠。</p><p>　　表1-2 煤 層 特 征 表</p><p>　　地質(zhì)儲量的復(fù)核、驗算及高級儲量的范圍&l

50、t;/p><p>　　根據(jù)國土資源部礦產(chǎn)儲量中心國土資礦評儲字[2003]7號《河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告》礦產(chǎn)資源儲量評審意見書，經(jīng)評審認定，《勘探報告》的各項勘查工作達到了勘探程度，資料齊全，編制符合要求，能夠反映全部勘探成果。資源儲量計算方法正確，參數(shù)合理，計算結(jié)果可靠，可以作為礦井建設(shè)設(shè)計的依據(jù)。</p><p>　　根據(jù)《勘探報告》，井田勘探面積50km2，共獲得能利用資源量3

51、87.56Mt。</p><p>　　水文地質(zhì)、瓦斯等級、煤質(zhì)分析等資料的精確程度</p><p>　　勘探過程中，查明了煤層頂?shù)装宄渌男再|(zhì)，查明了斷層的水文地質(zhì)特征，客觀分析了井田的充水因素，確定了水文類型，對礦井涌水量作了預(yù)測，并對礦井設(shè)計和生產(chǎn)提出了建設(shè)性意見。</p><p>　　井田內(nèi)二1煤瓦斯呈西高東低的特征，總體東北部應(yīng)屬瓦斯風(fēng)化帶，西南部為沼氣

52、帶范圍。根據(jù)礦井煤層瓦斯含量和生產(chǎn)能力預(yù)測，礦井生產(chǎn)時瓦斯相對涌出量為4.436m3/t，絕對瓦斯涌出量為30.806m3/min，礦井應(yīng)屬低瓦斯礦井。</p><p>　　通過對井田煤樣的各種項目的分析化驗，主要煤質(zhì)指標比較清楚，可以滿足生產(chǎn)需要。</p><p>　　對地質(zhì)資料的評價、存在問題及補充勘探的建議</p><p>　　趙家寨井田勘探類型和網(wǎng)度符合地質(zhì)

53、勘探規(guī)范要求和客觀實際，各項勘探工程質(zhì)量和勘探研究程度高，地質(zhì)基礎(chǔ)資料齊全、準確、可靠，對井田構(gòu)造、可采煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀及分布已查明，煤的用途已評價，儲量數(shù)據(jù)可靠，可以滿足礦井設(shè)計的需要。</p><p>　　勘查級別較高的區(qū)域主要分布在井田中部區(qū)域。為查清小斷層等地質(zhì)構(gòu)造，確保首采區(qū)資源的可靠性，使礦井移交后能很快達產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)高效，建設(shè)單位在首采區(qū)域補充了三維地震勘探工作。同時設(shè)計建議對5線以西至井田邊界的

54、首輪接替區(qū)域在適當時機也適當補充勘探工作，以保證礦井的長期穩(wěn)產(chǎn)。</p><p>　　另外，應(yīng)采用綜合方法對礦井涌水量及斷層突水的可能性等進一步核定，以利生產(chǎn)安全。礦井揭露煤層后，盡早請具有資質(zhì)單位對礦井瓦斯等級、煤層自燃傾向性和煤塵爆炸危險性等安全基礎(chǔ)參數(shù)進行鑒定。若鑒定資料及地質(zhì)資料與井田地質(zhì)勘探報告相差較大時，需修改安全設(shè)施設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年

55、限</p><p><b>　　井田境界</b></p><p>　　根據(jù)《河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告》及其礦產(chǎn)資源儲量評審意見書（國土資礦評儲字[2003]7號），國土資源部國土資礦劃字[2008]046號關(guān)于河南省趙家寨煤礦礦區(qū)范圍的批復(fù)(2008年9月),趙家寨礦井井田范圍為：北部以大隗斷層為界，南部西段以歐陽寺斷層為界，南部東段以新密公路為界，西部以二1

56、煤-800m底板等高線為界，東部以賈梁斷層和二1煤露頭線為界。地理坐標為：東經(jīng)113°34′00″～113°43′00″，北緯34°23′30″～34°26′30″。井田東西走向長13.5km，南北傾斜寬3～4km，面積約50km2</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　井田儲量</

57、b></p><p><b>　　礦井地質(zhì)資源量</b></p><p>　　參與地質(zhì)資源量計算的共有4層煤，分別為一1煤、二1煤、二3煤和七4煤。其中二1煤屬于主要可采煤層，一1煤、二3煤和七4煤屬大部分可采煤層。礦井共獲得地質(zhì)資源量438.34Mt，由于一1煤距奧灰較近，受奧灰?guī)r溶裂隙承壓水的影響，目前的開采技術(shù)條件尚不成熟，故列為暫不能利用資源量。一1煤地

58、質(zhì)資源量為50.78Mt。</p><p>　　趙家寨井田能利用的地質(zhì)資源量為387.560Mt，其中二１煤319.310Mt，占82.4%；二３煤58.030 Mt，占15.0%；七４煤10.220Mt，占2.6%。井田能利用地質(zhì)資源量詳見表2-1。</p><p>　　表2-1 趙家寨井田能利用地質(zhì)資源量匯總表</p><p><b>　　單位：Mt&

59、lt;/b></p><p>　　《河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告》礦產(chǎn)資源儲量評審意見書中，根據(jù)礦產(chǎn)資源量套改技術(shù)要求，對礦井資源儲量按新標準進行了套改。二1和二3煤A+B級套改為121b及121，C、D級套改為122b和122，其中基礎(chǔ)儲量按0.5的可采系數(shù)計算預(yù)可采儲量。七4煤層C級套改為332，D級套改為333。一1煤層屬高硫煤層，且水文地質(zhì)條件復(fù)雜，A+B級套改為2S21，C和D級套改為2S22

60、。套改后的結(jié)果為：</p><p>　　預(yù)可采儲量（121）72.35Mt；</p><p>　　預(yù)可采儲量（122）116.33Mt；</p><p>　　探明的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（121b）144.69Mt；</p><p>　　控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（122b）232.65Mt；</p><p>　　控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（

61、332）5.63Mt；</p><p>　　推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）4.59Mt；</p><p>　　探明的（預(yù)可研）次邊際經(jīng)濟資源量（2S21）3.24Mt；</p><p>　　控制的次邊際經(jīng)濟資源量（2S22）47.54Mt。</p><p>　　分煤層、分水平、分塊段的地質(zhì)資源量詳見表2-2。</p><p

62、>　　表2-2 趙家寨井田地質(zhì)資源量匯總表 單位：Mt</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：</p><p>　　礦井工業(yè)資源/儲量=121b+122b+332+333×k</p><p>　　=144.69+232.65+5.63+4.59×0.8</p><p>　　=386.64

63、2 Mt</p><p>　　經(jīng)計算，趙家寨井田的工業(yè)資源/儲量為386.642Mt，其中二1煤319.31Mt，二3煤58.03Mt，七4煤9.302Mt。一1煤層屬高硫煤層，且水文地質(zhì)條件復(fù)雜，套改后為次邊際經(jīng)濟資源量，按規(guī)范規(guī)定不計入工業(yè)資源/儲量。</p><p><b>　　礦井設(shè)計資源/儲量</b></p><p>　　礦井設(shè)計資源

64、/儲量是礦井工業(yè)資源量/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失后的資源/儲量。</p><p>　　為保證礦井的安全生產(chǎn)，礦井需要留設(shè)的安全煤柱有：</p><p><b>　　1）斷層煤柱 </b></p><p>　　采用《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》中導(dǎo)水斷層防隔水煤柱留設(shè)公式，計算導(dǎo)水斷層煤柱。&l

65、t;/p><p>　　L=0.5kM(m)</p><p>　　式中：k—安全系數(shù)；取2.5；</p><p>　　M—煤層厚度,取5.5m；</p><p>　　p—水頭壓力，2.5～9.2MPa；</p><p>　　kp—煤的抗張強度，取0.1MPa。</p><p>　　井田斷層較多，且以高

66、角度正斷層為主，經(jīng)計算在斷層兩側(cè)，留設(shè)60~114m寬的煤柱。同時，應(yīng)加強斷層導(dǎo)水性以及水頭壓力和煤巖抗張強度的研究，以便及時調(diào)整煤柱寬度，確保安全生產(chǎn)。</p><p>　　2）村莊及地面建構(gòu)筑物煤柱</p><p>　　井田內(nèi)地面村莊較多。根據(jù)建設(shè)單位意見結(jié)合礦區(qū)經(jīng)驗，對開采影響較大的村莊進行搬遷；對開采影響較小或村莊規(guī)模較大搬遷困難的村莊考慮留設(shè)煤柱。其巖層移動角為：表土Ф=45&#

67、176;，基巖δ=75°，β=63°，γ=75°。</p><p>　　留設(shè)煤柱的村莊主要包括初期的趙家寨、谷莊、周莊及后期的東土橋、人和寨、馬寨、后小莊、前小占莊、官莊。另外，由于南水北調(diào)干渠煤柱尺寸較大，楊樓、王老莊、徐莊可考慮充分利用干渠煤柱來避免村莊受開采的影響和破壞。</p><p>　　另外，在井田東部井田邊界附近還存在鄭韓故城的北部城墻、宮殿遺址

68、和金須胡莊墓葬區(qū)三處國家級文物。由于均位于南水北調(diào)中線干渠以東，且位于井田邊界附近，為礦井最后期開采的范圍，因此對井田的開拓與開采影響較小。設(shè)計對三處國家級文物區(qū)均按留設(shè)煤柱考慮。</p><p><b>　　3）井田境界煤柱</b></p><p>　　井田境界煤柱以計算的斷層煤柱為準，但不小于20m。</p><p>　　4）南水北調(diào)中線干

69、渠防水煤柱</p><p>　　對南水北調(diào)中線干渠按《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》中的相關(guān)規(guī)定，留設(shè)防水安全煤柱。</p><p>　　Hsh=Hli+Hb+Hfe</p><p>　　式中：Hsh——防水煤柱垂高，m；</p><p>　　Hli——導(dǎo)水裂隙帶最大高度，m；</p><p>　

70、　Hb——保護層厚度，m；</p><p>　　Hfe——基巖風(fēng)化帶深度，m。</p><p>　　根據(jù)煤層上覆巖性特征，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)煤層防水煤柱留設(shè)經(jīng)驗，經(jīng)計算，初步計算干渠兩側(cè)煤柱寬度為750～920m。由于規(guī)劃的南水北調(diào)工程位于礦井后期（約40a左右）開采影響范圍之內(nèi)，后期開采時應(yīng)根據(jù)實測的井上下數(shù)據(jù)結(jié)合實際實施的南水北調(diào)干渠工程情況對安全煤柱尺寸進行核準。</p>&l

71、t;p><b>　　5）其它煤柱留設(shè)</b></p><p>　　（采區(qū)）邊界煤柱：沿各采區(qū)邊界兩側(cè)各留設(shè)10m煤柱。</p><p>　　G107國道位于井田東部邊界附近，后期開采時根據(jù)實測的井上下數(shù)據(jù)對是否留設(shè)安全煤柱尺寸進行確定。</p><p>　　風(fēng)井工業(yè)場地布置及地面供電線路走廊和采區(qū)上山位置方向基本一致，以盡量減少保護煤柱尺

72、寸。</p><p>　　礦井設(shè)計資源/儲量計算結(jié)果詳見表2-2-3。</p><p>　　礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井可采儲量。</p><p>　　工業(yè)場地保護煤柱：礦井工業(yè)場地按I級保護級別維護，圍護帶范圍取20m，其巖層移動角為：表土Ф=45°，基巖δ=75°，β=63°，γ=75&

73、#176;。</p><p>　　采區(qū)回采率按照《設(shè)計規(guī)范》要求，厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85%。</p><p>　　經(jīng)計算，趙家寨井田設(shè)計可采儲量為223.981Mt，其中二1煤為183.411Mt，二3煤為33.811Mt，七4煤為6.759 Mt ，其中-325m水平以淺的設(shè)計可采儲量為145.245Mt。礦井設(shè)計可采儲量詳見表2-4。</p&g

74、t;<p>　　表2-3 趙家寨井田設(shè)計資源/儲量匯總表 單位：Mt</p><p>　　表2-4 趙家寨井田可采儲量匯總表 單位：Mt </p><p>　　礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限</p><p>　　1、 礦井工作制度</p><

75、;p>　　礦井年工作日330d，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準備，每天凈提升時間16h。</p><p>　　2、 儲量及服務(wù)年限</p><p>　　趙家寨井田可采儲量為223.981Mt，從礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限來看，井田具備建設(shè)大型礦井的資源條件。由表2-2-1可知，生產(chǎn)能力4.00Mt/a時，服務(wù)年限偏小，不能滿足《設(shè)計規(guī)范》的要求。生產(chǎn)能力3.00Mt/a時，對照《設(shè)

76、計規(guī)范》要求，其服務(wù)年限也稍微偏小，但一水平服務(wù)年限滿足規(guī)范要求的30a的要求。而生產(chǎn)能力為2.40Mt/a、1.80Mt/a時，則全礦井及一水平服務(wù)年限均能滿足《設(shè)計規(guī)范》要求，但服務(wù)年限特別是一水平服務(wù)年限又顯得偏長。</p><p>　　從煤層賦存條件，同類礦井生產(chǎn)實踐及對本礦井工作面裝備看，二1煤布置一個工作面可以保證1.20～1.50Mt/a 左右的生產(chǎn)能力，而0.9 Mt/a的設(shè)計生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮

77、人機潛力和投資效益，1.80 Mt/a則對設(shè)備和管理水平等要求較高，增加了達到設(shè)計生產(chǎn)能力的難度。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造多，除落差較大的斷層（精查勘探已發(fā)現(xiàn)）之外，難免還會有許多影響工作面推進的小斷裂構(gòu)造存在。另外，井田部分塊段地溫較高，水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜，以上條件均是影響工作面產(chǎn)量提高的重要因素，這從鄰近礦區(qū)的開采實踐中也得到了證實。</p><p>　　因此，設(shè)計認為二1煤一個工作面生產(chǎn)能力按1.20～1.50M

78、t/a考慮，既能符合目前實際水平，又具有一定的先進性，較為適宜。</p><p>　　趙家寨井田可采儲量為223.981Mt，規(guī)模按3.00Mt/a考慮，儲量備用系數(shù)采用1.4，則計算礦井服務(wù)年限為53.3a。其中，-325m水平以上可采儲量為145.245Mt，服務(wù)年限為34.6a。</p><p>　　需要說明的是，位于井田東北部的賈梁勘查區(qū)：地質(zhì)儲量181.45Mt（普查），由于地質(zhì)

79、條件相對復(fù)雜，位于新鄭市城區(qū)附近，單獨建井的難度非常大，可考慮作為礦井的后備區(qū)，以充分有效利用資源。</p><p><b>　　井田開拓</b></p><p><b>　　概述</b></p><p>　　本井田為新生界地層所覆蓋的隱伏煤田，井田地表地形較為平坦，新生界表土層厚度從數(shù)十米到400m不等，西南薄，東北厚。

80、主采煤層二1煤埋深230～930m，傾角大部分8～12o，局部稍大，但也在25 o以下，水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜。礦井具備立井或斜井開拓的條件，需結(jié)合井口位置比較確定。</p><p>　　針對本井田的具體特點，在選擇井口位置及開拓方式時，主要考慮以下因素：</p><p>　　1、地形及地勢：井田范圍內(nèi)絕大部分被第三、第四系沖積層覆蓋。沖積層厚度變化趨勢為西、南薄，東、北厚，西部和南部為數(shù)

81、十米厚，東部邊緣為400m以上，中部在200m左右。區(qū)內(nèi)地勢平坦，村莊密集，從井筒施工條件來看，井口位置宜選在表土層相對較薄的東南部位置。</p><p>　　2、交通：井田東部邊界附近有107國道，京廣鐵路和京珠高速公路通過；井田北部有新密鐵路專用線通過，井田南部為新密公路、新密至刑口鐵路，井口位置的選擇應(yīng)靠近現(xiàn)有的交通設(shè)施，減少新修公路長度，從而降低礦井建設(shè)投資。</p><p>　　

82、3、煤層埋藏深度及開采垂高</p><p>　　本井田主要開采煤層為二1煤，二1煤最高的見煤標高位于滹沱背斜軸上的1052孔，標高為-109.07m，最深開采標高為-800m，煤層的賦存垂高最大為690.93m。主采的二1煤煤厚沿走向、傾向雖有所變化，但變化不大、煤層較穩(wěn)定。礦井的開拓方式要考慮煤層的埋藏深度及開采垂高，合理進行開拓開采布置，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和掘進工程量。</p><p>　　

83、4、由于受到多級構(gòu)造復(fù)合控制，致使區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜化，滹沱背斜控制著煤層的賦存形態(tài)，為中間隆起的拱形結(jié)構(gòu)。井田南北邊界均為落差較大的斷層。井筒、井底車場及井下主要開拓巷道應(yīng)盡量避開斷層帶，少穿大的斷層，確保施工和生產(chǎn)安全。</p><p>　　5、井田走向長13.5km，傾斜寬3～4km，面積50km2左右。沿走向的儲量中心在9～11線附近，沿傾斜方向的儲量中心在滹沱背斜軸南部，井口位置宜盡量靠近儲量中心，以減少礦井

84、總體運營費用。</p><p>　　6、井田內(nèi)勘查程度最高、地質(zhì)和水文條件相對簡單、煤層儲量豐富、開采技術(shù)條件好的區(qū)域主要分布在東土橋斷層以西、官莊斷層以北，5～13線之間的塊段。該塊段宜作為礦井初期投產(chǎn)采區(qū)，便于迅速達產(chǎn)和增產(chǎn)，取得良好的經(jīng)濟效益。井口位置宜盡量靠近投產(chǎn)采區(qū)位置，以減少礦井初期井巷工程量。</p><p><b>　　井田開拓</b></p&g

85、t;<p>　　通過對影響本礦井井口及工業(yè)場地位置選擇的各種因素分析，本著“有利于整個井田的開發(fā)，有利于礦井初期生產(chǎn)、后期接續(xù)，減少礦井的基建投資和煤柱損失，有利于地面工業(yè)場地布置，提高礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間安全性”的原則，結(jié)合開拓方式，經(jīng)初步優(yōu)化比較，設(shè)計提出了四個井口位置、五個井田開拓方式方案。</p><p>　　方案I（趙家寨方案）：井口位置位于趙家寨村東，結(jié)合開拓方式，方案I又分為方案I1（一

86、對立井開拓）和方案I2（一立一斜聯(lián)合開拓）兩個方案。</p><p>　　方案I1：趙家寨東一對立井開拓方案。該方案主副井井口位于趙家寨村東約120～210m，10-4孔西北約200m。井口標高+139m，井筒落底水平標高-325m。主立井井筒直徑為5.0m，裝備一對20t箕斗，副立井井筒直徑為6.5m，裝備一對（一寬一窄）1.5t雙層四車罐籠。</p><p>　　方案I2：趙家寨東一立

87、一斜聯(lián)合開拓方案。該方案井口位置位于趙家寨東約120～210m，井口標高+139m，主斜井落底標高-150m，和首采區(qū)輸送機上山（-325～-150m）直接連接。副立井落底水平標高-325m。主斜井傾角a=16o，斜長L＝1048m，采用B＝1200mm鋼絲繩芯帶式輸送機運煤；副立井井筒直徑為6.5m，裝備一對一寬一窄1.5t雙層四車罐籠。開拓方式見圖2-3-4，5。</p><p>　　方案II（東土橋方案）：

88、東土橋東南一對立井開拓方案。該方案井口位置位于東土橋村東南約550m，井口標高+131m，井筒落底水平標高-130m，井筒深度261m。主立井井筒直徑為5.0m，裝備一對20t箕斗，副立井井筒直徑為6.5m，裝備一對一寬一窄單層二車罐籠。開拓方式詳見圖2-3-6，7。</p><p>　　方案III（袁集方案）：即袁集東南一對立井開拓方案。該方案井口位于袁集村東南約400m，井口標高+146m，落底水平標高-13

89、0m，井深276m。開拓方式詳見圖2-3-8，9。</p><p>　　方案IV（界牌方案）：即界牌村南一對立井開拓方案。井口位于界牌村南約400m處，井口標高+143m，井筒落底水平標高-325m，井深468m。主立井井筒直徑為5.0m，裝備一對20t箕斗，副立井井筒直徑為6.5m，裝備一對一寬一窄1.5t雙層四車罐籠。開拓方式見圖2-3-10，11。</p><p>　　各井口位置及開

90、拓方式方案綜合分析評價如下：</p><p>　　方案I（趙家寨方案）和方案II（東土橋方案）井口與工業(yè)場地位置分別位于井田初期開發(fā)塊段的南北邊界附近。方案II（東土橋方案）落底水平淺，為淺部井方案，井筒較短，初期投資省，初期運營費用少；方案I（趙家寨方案）井筒相對較深，初期投資稍大，但有利于采區(qū)接替和后期開發(fā)。兩個方案各有優(yōu)缺點，需技術(shù)經(jīng)濟比較確定。</p><p>　　方案Ⅲ（袁集方案

91、）井口距井田的儲量中心較近，工業(yè)場地地面條件較好，井筒深度淺，初期投資省，但該方案首采區(qū)較好的開采塊段成為工業(yè)廣場煤柱，對投產(chǎn)采區(qū)的工作面布置影響較大，不利于礦井的初期開采。另外，由于地質(zhì)構(gòu)造的原因，該方案井筒落底標高只能到-130m，先期無論是開采滹沱背斜軸南翼還是北翼，均是下山開采，礦井初期的排水、運輸環(huán)節(jié)多，通風(fēng)困難，生產(chǎn)條件差，不利于穩(wěn)定礦井產(chǎn)量。同時，井筒落底水平淺，不利于向深部延伸，對整個井田的開發(fā)不利。因此，方案Ⅲ不再進行

92、更詳細的分析比較。</p><p>　　方案Ⅳ（界牌方案）井口及工業(yè)場地位置表土層較薄，厚度約51m，距離斷層較遠，井筒及車場硐室施工容易，礦井初期投采的西部采區(qū)和接續(xù)的中部采區(qū)均為雙翼采區(qū)，且西部塊段可采用上下山開采，礦井采區(qū)接續(xù)條件較好。但該方案井口位于井田西部，位置偏西距井田走向儲量中心約2km，先期開發(fā)的井田西部塊段，勘查程度相對較低，煤層瓦斯含量較高，且不利于礦井向東部發(fā)展，因此，方案Ⅳ也不宜作為礦井開

93、拓的推薦方案。</p><p>　　根據(jù)以上分析，結(jié)合開拓方式，設(shè)計對方案I和方案Ⅱ進行了進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較，</p><p>　　方案Ⅱ為淺部立井方案，井筒短，初期工程量少，壓煤量少，基建投資省，但該方案的主要不足是：</p><p>　?。?）對于整個井田而言，井口位于北部邊界附近，距離全井田儲量中心距離較遠，后期開發(fā)不利。</p><p&

94、gt;　?。?）本方案為淺部方案，由于礦井涌水量較大，井筒落底水平較淺則對礦井的生產(chǎn)接替非常不利，后期大部分為下山開采，開拓工程量大，排水困難，運營費用高。</p><p>　?。?）井口及工業(yè)廣場壓首采區(qū)煤量較大，不利于礦井初期投產(chǎn)采區(qū)工作面的布置。</p><p>　?。?）該區(qū)域表土層后，井筒需要特殊方法施工，井筒投資高，工期長。</p><p>　　綜合以上

95、分析，盡管方案Ⅱ初期工程量較小，基建投資較省，但由于該方案</p><p>　　為邊界淺部井方案，初期排水困難，排水系統(tǒng)復(fù)雜，且該方案后期井下主輔運輸距離長，運營費用高，對整個井田的開發(fā)非常不利。因此，方案II也不宜作為礦井的推薦方案。</p><p>　　而方案I（趙家寨方案）則可以彌補方案Ⅱ的不足。方案I1（一對立井開拓方案）和方案I2（一立一斜聯(lián)合開拓方案）井口及工業(yè)場地位置基本相同

96、，方案I1主井采用立井，方案I2主井采用斜井。</p><p>　　主斜井裝備帶式輸送機運輸，提升能力大，可以實現(xiàn)煤炭從工作面到地面的連續(xù)運輸，易實現(xiàn)全礦井主運輸系統(tǒng)的集中控制，效率高，成本低，作為人員安全出口，斜井更為便利。但對于本礦井而言，主斜井與主立井相比，其缺點也比較明顯：</p><p>　?。?）井口處表土層厚度約116m，斜井通過表土段長度約421m，斜井通過表土段施工復(fù)雜，

97、斜井比立井長度大，井筒維護費用高，各種管線的投資也比立井高。</p><p>　?。?）主斜井落底水平標高為-150m，后期利用初期-325～-150m的集中上山作為暗斜井進行煤炭提升，井筒需兩段提升，運營費用高，管理復(fù)雜。</p><p>　　立井的優(yōu)點是適應(yīng)性強，可用于各種條件，技術(shù)上也成熟可靠。尤其是厚表土地層時，則立井更為有利。</p><p>　　方案I1

98、（一對立井）和方案I2（主斜副立）初期投資相差不多，從主運輸角度看，方案I2采用主斜井可以使全礦井主運輸連續(xù)化而顯得更加優(yōu)越。但本礦井表土層厚達116m，主斜井穿表土層長度約421m，施工難度較大，同時由于井筒長度大，維護費用相應(yīng)較高，同時后期需兩段提升，運營費用高，管理復(fù)雜。從鄭煤（集團）公司現(xiàn)有生產(chǎn)礦井實際開拓情況看，僅米村、王莊、白坪礦采用了立井—斜井聯(lián)合的綜合開拓方式，且部分礦井斜井井筒施工過程中由于涌水量大，施工非常困難，投資

99、高、工期長。因此，主要考慮到礦區(qū)目前表土段井筒施工的技術(shù)水平和經(jīng)驗，設(shè)計推薦采用方案I1，即趙家寨一對立井開拓方案，主、副立井位于同一廣場，該方案同其他方案相比，主要具有以下優(yōu)點：</p><p>　　1、主、副立井表土段較淺，可以采用普通法施工，對井筒的施工和維護有利，節(jié)省基建投資。</p><p>　　2、主、副立井工業(yè)場地位置鄰近新密公路，地面公路投資少，聯(lián)系方便。</p>

100、;<p>　　3、礦井初期為上山開采，有利于礦井的排水、通風(fēng)，特別是在本礦井涌水量較大的情況下，優(yōu)點更為突出。</p><p>　　4、工業(yè)場地位置鄰近趙家寨、周莊、谷莊三個村莊，工業(yè)場地壓煤與村莊煤柱有大部分重合，壓煤損失大大減少，這幾個村莊也可不用搬遷，減少了搬遷費用。</p><p>　　5、從全礦井來看，井筒位于井田中南部，鄰近首采區(qū)，對首采區(qū)（中央采區(qū)）的開采有利，

101、且工業(yè)場地的壓煤對首采區(qū)影響較少；同時，井筒基本位于儲量中心附近位置，有利于礦井東西兩翼的開拓。</p><p>　　6、根據(jù)施工的井檢孔資料，井筒落底-325m水平，井底車場巷道及硐室所處巖性較好，有利于施工及維護，同時，也可兼顧到前、后期的開采，全礦井可用一個水平開拓，減少了開拓、準備工程量。</p><p><b>　　井筒特征</b></p>&

102、lt;p>　　本礦井主、副、風(fēng)井井筒檢查孔均已施工。主、副井筒位置，表土段厚度50m左右，自上而下為耕土、粉土、粉質(zhì)粘土等，其余為基巖段，巖性以砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，普氏系數(shù)一般為f=2~8。風(fēng)井位置表土段厚度160m左右，自上而下主要由黃土、粘土、中粗砂、砂質(zhì)粘土等組成，其余為基巖段，巖性以</p><p>　　表3-1 井 筒 特 征 表</p><p>　　砂巖、砂質(zhì)

103、泥巖、泥巖等，普氏系數(shù)一般為f＝2～8。第四系底部有一層厚度2.64～7.70m的粘土夾礫石段，含水較豐富。另外，井檢孔在砂巖段鉆進時，泥漿消耗量也比較嚴重，表明其含水豐富。</p><p>　　根據(jù)井檢孔資料，結(jié)合礦區(qū)生產(chǎn)、建井經(jīng)驗，主、副立井筒由于表土段厚度較小，可采用普通鉆爆法結(jié)合工作面預(yù)注漿施工，表土段及基巖風(fēng)氧化段采用鋼筋混凝土支護，基巖段采用素混凝土支護，局部采用錨網(wǎng)噴加鋼筋混凝土加強支護；在井筒接近

104、含水層之前，應(yīng)采取先探后掘的措施施工。</p><p>　　風(fēng)井由于表土段較厚，含水層富水性較強，設(shè)計采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度228m，采用雙層鋼筋混凝土支護。</p><p>　　為減少井筒涌水量，提高井筒施工質(zhì)量，在井筒施工過程中需摻入適量的增強防水劑，以保證井壁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。</p><p>　　井筒斷面分別見圖3-1～3-3</p><p&g

105、t;　　圖3-1 主井井筒斷面圖</p><p>　　圖3-2 副井井筒斷面圖</p><p>　　圖3-3 風(fēng)井井筒斷面圖</p><p><b>　　井底車場及硐室</b></p><p><b>　　井底車場型式</b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓布署，井底車場型

106、式為環(huán)型車場，主井采用水平上裝載方式。井底車場型式詳見圖3-4。</p><p>　　輔助運輸選用8t防爆蓄電池機車牽引12輛1.5t礦車。調(diào)車線有效長度50m，進車線有效長度50m，材料車線長度按1列車考慮，有效長度30m。</p><p><b>　　井底車場硐室</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┚酌簜}</b&g

107、t;</p><p>　　主井采用水平上裝載方式，井底煤倉位于井底車場水平之上，通過上倉膠帶巷與膠帶大巷聯(lián)系。</p><p><b>　　1、煤倉容量</b></p><p>　　Qm=（0.15～0.25）Am</p><p>　　式中：Qm——井底煤倉有效容量，t；</p><p>　　Am

108、——礦井設(shè)計日產(chǎn)量，9091t/d；</p><p>　?。?.15～0.25）——系數(shù)，取0.20。</p><p>　　Qm=0.20×9091≈1800t。</p><p><b>　　2、煤倉型式</b></p><p>　　井底煤倉采用圓形直倉，煤倉直徑10m，有效高度30m，采用混凝土砌碹支護。為了

109、防止堵倉，結(jié)合礦區(qū)經(jīng)驗和建設(shè)單位意見，設(shè)計考慮了空氣炮、檢修孔及內(nèi)壁設(shè)耐磨微晶板等措施。</p><p>　?。ǘ┲骶浊謇砣雒喉鲜?lt;/p><p>　　主井采用水平上裝載方式，清理撒煤硐室位于井底車場水平，采用耙斗（P-30B）結(jié)合沉淀池的機械清理方式。</p><p><b>　　（三）水倉</b></p><p>

110、;<b>　　1、水倉容量</b></p><p>　　V＝2×（Q+3000）</p><p>　　式中：V——主要水倉有效容量，m3；</p><p>　　Q——礦井每小時正常涌水量，1910m3/h。</p><p>　　V＝2×（1910+3000）=9820 m3。</p>&

111、lt;p>　　2、水倉布置及清理方式</p><p>　　水倉布置在副井西南側(cè)，內(nèi)、外水倉共三條，每條均可單獨清理，水倉有效長度總計1230m，有效容量10500m3，滿足《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。</p><p>　　水倉清理方式設(shè)計采用半機械化清理。</p><p>　?。ㄋ模┚卤ú牧蠋?lt;/p><p>　　在井底車場附近布置

112、有井下爆炸材料庫，采用壁槽式，容量1920kg。爆炸材料庫進風(fēng)道與-325m軌道運輸大巷相連，回風(fēng)道與采區(qū)專用回風(fēng)巷相連。</p><p><b>　?。ㄎ澹┢渌鲜?lt;/b></p><p>　　副井井底設(shè)有主變電所，長度50m；主排水泵房，長度100m?？紤]到主變電所和主排水泵房設(shè)備多，散發(fā)熱量大，因此設(shè)有回風(fēng)道通風(fēng)。</p><p>　　井

113、底車場還設(shè)有等候室、工具保管室、調(diào)度室、醫(yī)療室、消防材料庫等。</p><p>　　電機車修理間、變流室、充電硐室布置在下車場附近，通過回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與采區(qū)回風(fēng)上山相連。</p><p>　　圖3-4 井底車場總平面圖</p><p>　　井底車場主要巷道和硐室的支護方式</p><p>　　根據(jù)井筒檢查孔資料，井底車場主要位于二1煤層上部的砂巖