采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)--煤礦礦井設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：**煤礦礦井設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p>

2、<p>　　學(xué) 部：工程教育部</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年5月20日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為岱河礦0.9Mt/a新井設(shè)計(jì)。**煤礦位于河南省禹州市西北面，交通便利。井田走向（東西）長(zhǎng)約3.9～4.2km

3、，傾向（南北）長(zhǎng)約2.2km，井田總面積為8.7km2。主采煤層為二1號(hào)煤，平均傾角為13°，煤層平均總厚為10m。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。</p><p>　　井田工業(yè)儲(chǔ)量為121.6Mt，礦井可采儲(chǔ)量85.5Mt。礦井服務(wù)年限為67.8a，涌水量不大，礦井正常涌水量為263m3/h，最大涌水量為447m3/h。礦井瓦斯涌出量較低,為低瓦斯礦井。</p><p>　　井田為雙立井

4、兩水平開拓。水平標(biāo)高為±0m、-250m，雙立井開拓，主井裝備箕斗，副井裝備罐籠。礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式通風(fēng)。</p><p>　　礦井年工作日為330d，工作制度為“四六”制。</p><p>　　一般部分共包括10章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲(chǔ)量；3.礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、服務(wù)年限；4.井田開拓；5.準(zhǔn)備方式-采區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸

5、；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立井開拓 ；兩翼對(duì)角式 ；綜采放頂煤 ；礦井通風(fēng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This s a new design of DaYu mine with a production of 1.2Mt/a.

6、 DaYu mine lines in Northwest of Yuzhou in HeNan province. . The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is 3.9-4.2km ,the width is about 2.2km，well farmland total area is 8

7、.7㎞2.The five is the main coal seam, and its dip angle is 13 degree. The thickness of the mine is about 10m in all. </p><p>　　The proved reserves of the minefield are 121.6Mts. The recoverable reserves are 8

8、5.5Mts.The service life of the mine is 67.8 years. The normal flow of the mine is 263m3 percent hour and the max flow of the mine is 447 m3 percent hour. The mineral well gas gushes the deal lower, for low gas mineral we

9、ll.</p><p>　　The well farmland is two level in shaft well to expand. The level should be located at the lever of ±0m and -250m, which use raise and dip mining method of vertical shaft development. The m

10、ain shaft skip install skip and the auxiliary shaft install cage. The two wings opposite angles ventilation system is used in the mine.</p><p>　　The working system “four-six” is used in the Dayu mine. It pro

11、duced 330d/a.</p><p>　　This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering

12、 of coalfield; 5.The layout of banes; 6.The method used in coal mining; 7.Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9.The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and te

13、chnical norms.</p><p>　　Keywords：vertical shaft development ;two wings opposite angles ventilation system ;Fully mechanized caving ;ventilation of coal pits.</p><p><b>　　目 錄</b>&

14、lt;/p><p>　　第一章 礦區(qū)概述井田地質(zhì)特征1</p><p>　　1.1 礦區(qū)概述1</p><p>　　1.1.1 交通位置1</p><p>　　1.1.2 地形地貌2</p><p>　　1.1.3 河流及水體2</p><p>　　1.1.4 氣象及地震2</p&

15、gt;<p>　　1.1.5礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及主要建筑材料供應(yīng)情況2</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征3</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造3</p><p>　　1.2.2水文地質(zhì)3</p><p>　　1.2.3勘探程度及礦井資源條件評(píng)述5</p><p><b>

16、;　　1.3煤層特征6</b></p><p>　　1.3.1 煤層6</p><p>　　1.3.2 煤質(zhì)7</p><p>　　1.3.3 煤層頂?shù)装?</p><p>　　1.3.4 瓦斯10</p><p>　　1.3.5 煤塵及煤的自然10</p><p>　　

17、第二章 井田境界和儲(chǔ)量11</p><p>　　2.1井田境界11</p><p>　　2.1.1井田范圍11</p><p>　　2.1.2 開采界限11</p><p>　　2.1.3井田尺寸11</p><p>　　2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量11</p><p>　　2.2.1 儲(chǔ)量

18、計(jì)算基礎(chǔ)11</p><p>　　2.2.2井田地質(zhì)勘探12</p><p>　　2.2.3 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算12</p><p>　　2.3 礦井可采儲(chǔ)量13</p><p>　　2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則13</p><p>　　2.3.2 礦井永久保護(hù)煤柱損失量13</p><p&g

19、t;　　2.3.3 礦井可采儲(chǔ)量14</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p>　　3.1 礦井工作制度15</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p>　　3.2.1 確定依據(jù)15</p><p>　　3.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力

20、15</p><p>　　3.2.3礦井服務(wù)年限16</p><p>　　3.2.4井型校核16</p><p>　　第四章 井田開拓18</p><p>　　4.1井田開拓的基本問(wèn)題18</p><p>　　4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)19</p><p>　　4.1.2

21、工業(yè)場(chǎng)地位置20</p><p>　　4.1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分20</p><p>　　4.1.4主要開拓巷道21</p><p>　　4.1.5方案比較21</p><p>　　4.2礦井基本巷道29</p><p>　　4.2.1井筒29</p><p>　　4.2.2

22、井底車場(chǎng)硐室33</p><p>　　4.2.3主要開拓巷道33</p><p>　　第五章 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置34</p><p>　　5.1煤層地質(zhì)特征34</p><p>　　5.1.1采區(qū)位置34</p><p>　　5.1.2采區(qū)煤層特征34</p><p>　　5.

23、1.3煤層底板巖石構(gòu)造情況34</p><p>　　5.1.4水文地質(zhì)34</p><p>　　5.1.5地質(zhì)構(gòu)造35</p><p>　　5.1.6地表情況35</p><p><b>　　5.2采區(qū)35</b></p><p>　　5.2.1采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定35</p>

24、;<p>　　5.2.2采區(qū)巷道布置35</p><p>　　5.2.3采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)36</p><p>　　5.2.4采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法36</p><p>　　5.2.5采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率36</p><p>　　5.3采區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì)37</p><p>　　第六章 采煤方法40<

25、;/p><p>　　6 .1采煤工藝方式40</p><p>　　6.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件40</p><p>　　6.1.2確定采煤工藝方式40</p><p>　　6.1.3回采工作面參數(shù)41</p><p>　　6.1.4采煤工作面破煤、裝煤方式41</p><p>　　6.

26、1.5采煤工作面支護(hù)方式43</p><p>　　6.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式44</p><p>　　6.1.7各工藝過(guò)程注意事項(xiàng)45</p><p>　　6.1.8采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)46</p><p>　　6.2回采巷道布置47</p><p>　　6.2.1回采巷道布置方式47</p&

27、gt;<p>　　6.2.2回采巷道參數(shù)47</p><p>　　第七章 井下運(yùn)輸51</p><p><b>　　7.1 概述51</b></p><p>　　7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度51</p><p>　　7.1.2煤層及煤質(zhì)51</p><p>　　7.

28、1.3運(yùn)輸距離和貨載量51</p><p>　　7.1.4礦井運(yùn)輸系統(tǒng)51</p><p>　　7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇52</p><p>　　7.2.1設(shè)備選型原則52</p><p>　　7.2.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算53</p><p>　　7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇54</p>&l

29、t;p>　　7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇54</p><p>　　第八章 礦井通風(fēng)及安全57</p><p>　　8.1礦井提升概述57</p><p>　　8.2主副井提升57</p><p>　　8.2.1主井提升57</p><p>　　8.2.2副井提升設(shè)備選型59</p>&l

30、t;p>　　第九章 礦井通風(fēng)及安全61</p><p>　　9.1礦井概況、開拓方式及開采方法61</p><p>　　9.1.1礦井地質(zhì)概況61</p><p>　　9.1.2開拓方式61</p><p>　　9.1.3開采方法61</p><p>　　9.1.4變電所、火藥庫(kù)61</p>

31、;<p>　　9.1.5工作制、人數(shù)61</p><p>　　9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定62</p><p>　　9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求62</p><p>　　9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇62</p><p>　　9.2.3礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇63</p><p>　　9.2.4

32、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求64</p><p>　　9.2.5工作面通風(fēng)方式的選擇64</p><p>　　9.3礦井風(fēng)量計(jì)算65</p><p>　　9.3.1工作面所需風(fēng)量的計(jì)算65</p><p>　　9.3.2備用面需風(fēng)量的計(jì)算67</p><p>　　9.3.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量67</p>

33、<p>　　9.3.4硐室需風(fēng)量68</p><p>　　9.3.5其它巷道所需風(fēng)量68</p><p>　　9.3.6礦井總風(fēng)量69</p><p>　　9.3.7風(fēng)量分配69</p><p>　　9.4礦井通風(fēng)阻力計(jì)算70</p><p>　　9.4.1礦井最大阻力路線70</p>

34、<p>　　9.4.2礦井通風(fēng)阻力計(jì)算70</p><p>　　9.4.3礦井通風(fēng)總阻力70</p><p>　　9.4.4兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔71</p><p>　　9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備72</p><p>　　9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī)72</p><p>　　9.5.2電動(dòng)機(jī)選

35、型74</p><p>　　9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施75</p><p>　　9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施75</p><p>　　9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施76</p><p>　　9.6.3防水措施76</p><p>　　第十章 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)77</p><p&

36、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)79</b></p><p><b>　　致 謝80</b></p><p>　　第一章 礦區(qū)概述井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1 礦區(qū)概述</b></p><p>　　1.1.1 交通位置</p><p>

37、;　　禹州鶴煤**礦業(yè)有限責(zé)任公司位于禹州市西北30km，西南距萇莊鄉(xiāng)約4km，區(qū)內(nèi)交通以公路為主，鄢陵～花石的S325省道沿礦區(qū)東南部通過(guò)，鄉(xiāng)間簡(jiǎn)易公路相通。以禹州市區(qū)為起點(diǎn)，東南距許昌市37km，南距平頂山市62km，東北距鄭州市80 km，西經(jīng)登封市距洛陽(yáng)市160km；禹州市到以上各省轄市均為省一級(jí)以上公路，車輛通暢，風(fēng)雨無(wú)阻。本區(qū)東距京廣鐵路長(zhǎng)葛站約65km，南有神后鎮(zhèn)～許昌市窄軌鐵路及平頂山市～禹州市地方鐵路，交通方便。詳見(jiàn)交

38、通位置圖。</p><p>　　1.1.2 地形地貌</p><p>　　該區(qū)為低山丘陵及半掩蓋區(qū)，溝谷發(fā)育，地面高程244～320m，相對(duì)高差76m，局部基巖出露，地勢(shì)大致為西高東低。</p><p>　　1.1.3 河流及水體</p><p>　　該區(qū)屬淮河流域沙穎河水系，區(qū)內(nèi)有牛頭水庫(kù)，該水庫(kù)常年有水。沖溝為區(qū)內(nèi)排泄地表水的主要途徑，僅

39、豐水期形成地表徑流。</p><p>　　1.1.4 氣象及地震</p><p>　　該區(qū)地處華北南部，屬暖溫帶大陸性半干燥氣候，氣溫適中，四季分明。解放后年最大降水量為1076.0mm（1964年），年最小降水量為439.9mm（1968年），年平均降水量719mm；降水多集中在每年的六～九月份，其降水量占全年的70%；最大年蒸發(fā)量為1527.99mm（1966年）。最高氣溫42.9℃，

40、最低氣溫–13.9℃，年平均氣溫14.4℃。年風(fēng)向變化季節(jié)性強(qiáng)，夏、秋季多東南風(fēng)和南風(fēng)，冬、春季多南北風(fēng)和北風(fēng)，歷年最大風(fēng)速24～40m/s（1955年），風(fēng)力一般1～5級(jí)，陣風(fēng)達(dá)5級(jí)以上；霜凍期為11月到翌年3月，歷年最長(zhǎng)霜凍期132天；12月到翌年2月為降雪期，最大積雪深度為20cm，最大凍土深度為25cm。</p><p>　　據(jù)河南省地震局資料，本區(qū)屬六度地震烈度區(qū)。據(jù)禹縣縣志記載，公元前5年至1949年

41、共發(fā)生地震13次，其中大地震3次。解放后，成立了禹州市地震觀測(cè)臺(tái)，1966年～1980年先后觀測(cè)到地震10次，其中2級(jí)以上地震6次。禹州礦區(qū)地震設(shè)防烈度根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布“中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18306–2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》”禹州市地震動(dòng)峰值加速度g為0.05，對(duì)應(yīng)的基本烈度為Ⅵ度，其地震設(shè)防烈度應(yīng)按Ⅵ級(jí)。</p><p>　　1.1.5礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及主要建筑材料供應(yīng)情況</p

42、><p>　　本區(qū)經(jīng)濟(jì)較繁榮，工業(yè)以煤炭、建材、農(nóng)產(chǎn)品加工為主，農(nóng)業(yè)以小麥、玉米、煙葉為主。當(dāng)?shù)剞r(nóng)村勞動(dòng)力多，水源豐富，電力充足，可滿足礦井建設(shè)的需要。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　總體構(gòu)造形態(tài)為以走向100～120°，傾向南西的單斜構(gòu)造，地層傾角20～40

43、°。區(qū)內(nèi)構(gòu)造形式以北東向斷層為主，二1煤層上部發(fā)育滑動(dòng)構(gòu)造?；w所在的上覆系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，本區(qū)二1煤層所在的下伏系統(tǒng)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。總體構(gòu)造復(fù)雜程度為中等構(gòu)造類型。</p><p>　　根據(jù)已有資料，核查區(qū)淺層無(wú)巖漿巖侵入和出露。</p><p><b>　　1.2.2水文地質(zhì)</b></p><p>　　礦區(qū)位于禹縣煤田蔡寺～白沙普查區(qū)

44、中段淺部。其北部為灰?guī)r露頭區(qū)，地下水可直接接收大氣降水補(bǔ)給，成為地下水的補(bǔ)給邊界；中部和東部為落差50～120m的F21正斷層，中部為落差20～60m的F1正斷層，東部為0～30m的F3正斷層，礦區(qū)西南為牛頭水庫(kù)，對(duì)礦山深部開采存在有潛在威脅。</p><p>　　第四系含水層，以鈣質(zhì)結(jié)核層和砂、礫石層為主,厚5.0～25.0m，平均12.0m，含水性與大氣降水密切相關(guān)，受大氣降水直接滲入補(bǔ)給，水位隨季節(jié)而變化，

45、富水性較強(qiáng)，為孔隙潛水。礦井范圍內(nèi)厚度較小，地形坡度較大，排泄條件較好，一般對(duì)煤礦生產(chǎn)無(wú)直接影響。</p><p>　　二1煤層頂板砂巖裂隙含水層，由大占砂巖、香炭砂巖和砂鍋窯砂巖組成，據(jù)蔡寺～白沙區(qū)資料：主要為淺灰色～灰色中粒砂巖，厚18.60～60.00m，平均51.50m，為砂巖孔隙承壓水。其中大占砂巖和香炭砂巖經(jīng)常合并為一層，是二1煤層頂板直接充水含水層。水質(zhì)類型屬HCO3—Na·Ca·

46、;Mg型。上述含水層富水性較弱，煤層采動(dòng)后，易造成裂隙淋水，易疏干，對(duì)二1煤層的開采影響不大。</p><p>　　太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙含水層，系指L7以上灰?guī)r段，一般厚14m左右，上距二1煤10m左右，層位穩(wěn)定，局部巖溶裂隙發(fā)育。據(jù)鉆孔抽水資料，單位涌水量為0.0012～1.583L/s·m，滲透系數(shù)0.0163～4.64m/d，原始水位標(biāo)高+223.13m。富、導(dǎo)水性不均一，為二1煤層底板直接充水

47、含水層。由于其補(bǔ)給條件好，與地表水體聯(lián)系密切，屬含水中等的巖溶裂隙承壓水。水質(zhì)類型為HCO3—Na·Ca·Mg型，礦化度小于0.65g/L。</p><p>　　太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙含水層，系指L4以下灰?guī)r段，一般厚15.00m，層位穩(wěn)定，局部巖溶裂隙發(fā)育，富水性與太原組上部石灰?guī)r含水層相當(dāng)。為二1煤層底板間接充水含水層。</p><p>　　奧陶～寒武系灰?guī)r巖溶含水

48、層，系指區(qū)內(nèi)奧陶～寒武系頂部70m范圍內(nèi)的灰?guī)r巖溶含水層。層位穩(wěn)定，巖溶裂隙發(fā)育，但極不均一。由于厚度大，補(bǔ)給范圍廣，根據(jù)區(qū)域資料，屬含水豐富的巖溶含水層。為二1煤層底板間接充水含水層。</p><p>　　主要隔水層，冒落裂隙帶上部泥質(zhì)巖類隔水層，冒落裂隙帶以上地層中沉積有層位穩(wěn)定、厚度較大的泥巖、砂質(zhì)泥巖層，它與各砂巖交互沉積，可有效阻隔上部水對(duì)二1煤層開采的危害。</p><p>　

49、　二1煤層底板隔水層，二1煤層底板下沉積有一套由泥巖、砂質(zhì)泥巖夾細(xì)粒砂巖條帶地層，層位穩(wěn)定，厚10～15m，正常情況下能有效阻隔下部水進(jìn)入礦井。若遇底板裂隙發(fā)育或斷層，則可能失去隔水作用。</p><p>　　太原組中部砂泥巖段隔水層，主要由砂質(zhì)泥巖和泥巖組成，局部夾L5、L6薄層石灰?guī)r，厚20～25m。其中泥質(zhì)巖類約占60%。層位穩(wěn)定，隔水性能較好，可有效阻隔太原組上、下段灰?guī)r含水層之間的水力聯(lián)系。</p

50、><p>　　本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層，厚8～10m，層位穩(wěn)定，但厚度較小，可起一定的隔水作用。</p><p>　　地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄</p><p>　　本區(qū)北部大面積出露碳酸鹽巖類地層，大氣降水可直接通過(guò)地表或淺埋巖溶裂隙補(bǔ)給地下水，從而形成地下水補(bǔ)給區(qū)。</p><p>　　地下水在補(bǔ)給區(qū)得到補(bǔ)給后，由北向南運(yùn)移，流經(jīng)本區(qū)。</

51、p><p>　　其排泄遵循區(qū)域地下水規(guī)律。</p><p>　　礦井疏排、機(jī)井抽取等人工排泄是地下水的一種主要排泄方式。</p><p>　　礦井充水因素，二1煤層底板巖溶裂隙承壓水，底板太原組上段灰?guī)r層位穩(wěn)定，局部裂隙發(fā)育，且水頭高、壓力大。當(dāng)采礦擾動(dòng)底板后，灰?guī)r水即通過(guò)裂隙進(jìn)入礦井，如東部底板的四次突水，最大水量達(dá)300t/h。；二1煤層頂板砂巖裂隙水，因頂板砂巖裂

52、隙的含水性較弱，據(jù)調(diào)查，頂板水主要沿頂板裂隙依淋漓形式進(jìn)入礦井，個(gè)別點(diǎn)出現(xiàn)先涌后淋現(xiàn)象，水量不大。；大氣降水，因本區(qū)位于逕流區(qū)的淺部，雨后數(shù)日礦井涌水量明顯偏大。說(shuō)明大氣降水后沿頂板裂隙進(jìn)入礦井，成為礦井水的一個(gè)重要補(bǔ)給來(lái)源。</p><p>　　目前該礦井開采二1煤層。涌水量一般為120 m3/h，最大涌水量200 m3/h，以底板進(jìn)水為主，鉆孔單位涌水量0.0012～1.583L/s·m，直接充水含

53、水層與煤層之間有較穩(wěn)定隔水層，且隔水性能良好。根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》附錄C中水文地質(zhì)勘查類型劃分，第三類第二亞類二型，即以底板進(jìn)水為主、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單偏中等的巖溶充水礦床。</p><p>　　本礦井二1煤層淺部已大面積開采，水文地質(zhì)條件曝露較充分，其深部水文地質(zhì)條件應(yīng)與其相似， 未來(lái)二1煤層最大開采水平為–50m，水位需下降150m；總開采面積102.42萬(wàn)m2。預(yù)計(jì)正常礦井涌水量263m3/h ，最大

54、礦井涌水量447m3/h 。</p><p>　　1.2.3勘探程度及礦井資源條件評(píng)述</p><p>　　**煤礦位于禹縣煤田蔡寺～白沙普查區(qū)中段，262～270勘查線之間，地質(zhì)勘查工作始于上世紀(jì)五十年代，先后有中南煤田地質(zhì)局456隊(duì)、125隊(duì)等10個(gè)單位在本區(qū)進(jìn)行過(guò)地質(zhì)勘查工作。其中1997年12月河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)、物測(cè)隊(duì)提交了《河南省禹州市蔡寺～白沙普查區(qū)地質(zhì)報(bào)告》，中國(guó)煤田地質(zhì)

55、局1998年5月以煤地發(fā)（1998）130號(hào)文審查批準(zhǔn)了該報(bào)告。批準(zhǔn)C級(jí)資源儲(chǔ)量28702萬(wàn)噸，D級(jí)資源儲(chǔ)量74591萬(wàn)噸。本礦山儲(chǔ)量為C級(jí)和D級(jí)。</p><p>　　2002年1月河南省煤田地質(zhì)局四隊(duì)依據(jù)當(dāng)時(shí)的礦井開拓資料編制了《河南省禹州市萇莊鄉(xiāng)梨園溝煤礦儲(chǔ)量報(bào)告》，河南省國(guó)土資源廳“豫國(guó)土資儲(chǔ)認(rèn)證字（2002）100號(hào)評(píng)審認(rèn)定證書”批準(zhǔn)儲(chǔ)量185.64萬(wàn)噸，其中保有儲(chǔ)量180.96萬(wàn)噸。</p>

56、;<p>　　2004年3月河南省礦業(yè)協(xié)會(huì)依據(jù)當(dāng)時(shí)的礦井開拓資料編制了《河南省禹州市萇莊鄉(xiāng)梨園福順煤礦二1煤層資源儲(chǔ)量核查報(bào)告》，河南省國(guó)土資源廳“豫國(guó)土資儲(chǔ)備（小）字［2004］158號(hào)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明”批準(zhǔn)儲(chǔ)量290萬(wàn)噸，其中保有儲(chǔ)量258萬(wàn)噸。</p><p>　　上述“報(bào)告”和礦井開拓提供了大量較真實(shí)、可靠的地質(zhì)成果，詳細(xì)劃分了井田煤系地層，基本查明構(gòu)造形態(tài)和斷層分布，基本查明了井田

57、可采煤層的層數(shù)、層位、厚度、結(jié)構(gòu)和可采范圍，基本查明了二1煤層的煤質(zhì)特征、煤類和煤的工業(yè)利用方向?；静槊髁酥苯映渌畬拥膸r性、厚度、埋藏條件、含水層的空間發(fā)育和分布情況，為礦山建設(shè)提供了較可靠的地質(zhì)資料。</p><p>　　本井田資源可靠，儲(chǔ)量豐富。本礦開采二1煤層厚8～12m，平均10.0m，煤層傾角一般為13°，煤層賦存較穩(wěn)定。為低灰、特低硫、低磷、高熱值高熔融性煤貧煤，可做民用煤及動(dòng)力用煤。

58、二1煤層瓦斯含量為2ml/g，daf，為低瓦斯煤層。煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，煤層不易自燃，資源及煤層開采條件較好，水文地質(zhì)類型應(yīng)屬第三類第二亞類二型，即以底板進(jìn)水為主、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單偏中等的巖溶充水礦床。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p><p><b>　　1.3.1 煤層</b></p><p>

59、　　核查區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組，劃分九個(gè)含煤組段，總厚721.00m，含煤72層，煤層總厚度12.96m，含煤系數(shù)1.80％。</p><p>　　太原組含煤11層，自下而上為一1～一11煤，主要煤層為一1和一9煤，兩極值為0～1.24m，平均0.54m，均不可采。</p><p>　　山西組為主要含煤地層，含煤7層，其中二1煤為全

60、區(qū)可采煤層，二3煤為局部可采煤層。</p><p>　　下石盒子組包含三、四、五、六四個(gè)煤段，三煤段含煤8層，三8煤較為常見(jiàn)。四煤段含煤10層，以中部的四2、四6煤較為常見(jiàn)，四6煤較發(fā)育，局部可采。五煤段含煤9層，以中部的五2、五7煤較常見(jiàn)；其中五7煤極不穩(wěn)定，偶爾可采。六煤段含煤4層，其中六2煤較發(fā)育，極不穩(wěn)定，不可采。</p><p>　　上石盒子組包含七、八、九三個(gè)煤段，七煤段含煤6

61、層，以七2、七4煤較常見(jiàn)，其中七4煤較穩(wěn)定，局部可采；七2煤極不穩(wěn)定。八煤段含煤6層，常見(jiàn)煤層為八3煤，極不穩(wěn)定，不可采。九煤段含煤6層，均不可采。</p><p>　　綜上所述，山西組含煤性最好，次為太原組，上石盒子組的含煤性較差。二1煤層為全區(qū)可采煤層，二3、四6、七4煤層為局部可采煤層，其它煤層不可采或偶見(jiàn)可采點(diǎn)。</p><p><b>　　2可采煤層</b>

62、</p><p>　　二1煤層：位于山西組下部，上距砂鍋窯砂巖70m左右，全區(qū)可采，煤厚變化較大，且局部有分叉現(xiàn)象，上分層較薄，下分層較厚。根據(jù)巷道揭露，煤厚1.48～11.43m，平均5.82m，該區(qū)西南部為HF2滑動(dòng)構(gòu)造，局部為無(wú)煤帶，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含夾矸，為較穩(wěn)定煤層。煤層直接頂板為黑色泥巖，老頂為大占砂巖，底板為黑色致密泥巖，富含硅質(zhì)，菱鐵質(zhì)結(jié)核。煤層埋深30～300m，煤底標(biāo)高+270～–50m。&

63、lt;/p><p><b>　　3煤、巖層對(duì)比</b></p><p>　　本次煤、巖層對(duì)比主要采用標(biāo)志層對(duì)比，層間距對(duì)比，煤、巖層組合特征對(duì)比，古生物化石對(duì)比、物性特征對(duì)比和煤質(zhì)特征對(duì)比等方法。進(jìn)行了煤組、段劃分和煤層綜合對(duì)比。</p><p><b>　　1.3.2 煤質(zhì)</b></p><p>　

64、　二1煤：灰黑及黑色，煤的原始結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重破壞，以糜棱煤為主，碎粒煤次之，偶加碎塊煤。煤中揉皺構(gòu)造及鏡面發(fā)育。貧煤視密度1.40噸/m3。</p><p>　　二1煤為構(gòu)造煤，宏觀煤巖結(jié)構(gòu)不清。</p><p>　　二1煤：以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多為無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，并以不均勻基質(zhì)體居多；半鏡質(zhì)組多為半鏡質(zhì)體，半鏡質(zhì)基質(zhì)體，絲質(zhì)組多為破碎狀的絲質(zhì)體及碎片。無(wú)機(jī)組份主要為粘土礦物，呈團(tuán)塊狀或浸染狀

65、，另有少量黃鐵礦、方解石等。</p><p>　　顯微煤巖組分定量結(jié)果表</p><p>　　二1煤元素主要由碳元素（Cdaf）組成，次為氫元素（Hdaf）。詳見(jiàn)下表。</p><p>　　原浮煤元素分析結(jié)果表</p><p>　　煤的有害組分：煤中的有害組分通常指水、灰、硫、磷、氟、氯等。</p><p>　?、偎?/p>

66、：二1煤原煤水份分別為0.58%。</p><p>　?、诨曳郑憾?煤原煤灰分為7.57～27.55%，平均15.67%，為低灰分煤。 </p><p>　?、哿蚍郑憾?煤原煤全硫含量為0.21～1.77%，平均0.38%，為特低硫煤。 </p><p>　　根據(jù)《河南省禹州市禹縣煤田蔡寺～白沙區(qū)普查地質(zhì)報(bào)告》資料，二1煤原煤磷、砷、氯含量如下：</p>

67、<p>　　④（P）：二1煤原煤磷含量為0.021%，屬低磷煤。</p><p>　?、荩ˋs）：二1煤原煤砷含量為1.0ppm。</p><p>　　⑥（Cl）：二1煤原煤氯含量為0.033%。</p><p>　　按GB/T 15224.1、GB/T 15224.2、MT/T 562―1996和MT/T 803―1999標(biāo)準(zhǔn)，綜上所述，二1煤為低灰

68、、特低硫、低磷煤。</p><p><b>　　煤的工藝性能</b></p><p>　　①發(fā)熱量：二1煤原煤發(fā)熱量（Qgr.v.d）為29.56 MJ/kg。</p><p>　?、诿夯页煞旨盎胰廴谛裕憾?煤灰成分以二氧化硅為主，其次為三氧化二鋁，二者含量達(dá)75%以上，各層煤三氧化二鐵含量小于氧化鈣與氧化鎂之和，屬褐煤型煤灰。</p&g

69、t;<p>　　二1煤灰熔融性測(cè)試軟化溫度均在>1390℃，屬于高熔灰分煤。</p><p>　　煤類的確定及煤的工業(yè)用途初步評(píng)價(jià)</p><p><b>　　煤類的確定</b></p><p>　　根據(jù)核查區(qū)內(nèi)煤類化驗(yàn)指標(biāo)，浮煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)份（Vdaf）、粘結(jié)指數(shù)（GR.I），按我國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB5751―86》

70、，確定煤類。</p><p>　　二1煤：Vdaf為13.72%；GR.I為1，膠質(zhì)層厚度（Y）0mm，煤類為貧煤。</p><p>　　煤的工業(yè)用途初步評(píng)價(jià)</p><p>　　二1煤：為低灰、特低硫、低磷、高熱值高熔融性煤貧煤，可做民用煤及動(dòng)力用煤。</p><p>　　1.3.3 煤層頂?shù)装?lt;/p><p>　　

71、二1煤層位于山西組底部，賦存于標(biāo)Se與大占砂巖之間，大占砂巖以富含白云母碎片和炭質(zhì)薄膜為特征，底板砂巖多夾泥質(zhì)條帶，具透鏡狀層理；二1煤層厚度大，層位穩(wěn)定，其化學(xué)組成和煤巖顯微組分有別于其它可采煤層；煤層本身和頂板巖層物性特征明顯，頂板的大占砂巖DLW曲線呈上下異常突出，中間低的“凹” 字形、煤層本身的HGG和HG曲線界面陡直呈長(zhǎng)箱狀；以上種種明顯特征有別于其它薄煤層，易于辨認(rèn)，二1煤層對(duì)比可靠。</p><p>

72、;<b>　　1.3.4 瓦斯</b></p><p>　　據(jù)根梨園福順、梨園溝礦井調(diào)查資料，二1煤層瓦斯相對(duì)涌出量為4.55～4.66m3/t，d，為低瓦斯礦井；根據(jù)《河南省禹縣煤田蔡寺～白沙普查地質(zhì)報(bào)告》，核查區(qū)二1煤層瓦斯含量等值線在4ml/g.daf以下，亦在瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)，屬低瓦斯煤層，故該礦井未來(lái)生產(chǎn)中應(yīng)屬低瓦斯礦井。但由于瓦斯賦存的不均衡規(guī)律，形成局部瓦斯富集，會(huì)對(duì)礦井安全產(chǎn)生威

73、脅，由于開采深度的增加，瓦斯含量亦會(huì)隨之增大，故在未來(lái)礦井生產(chǎn)中，應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)工作，防止瓦斯事故的發(fā)生。</p><p>　　1.3.5 煤塵及煤的自然</p><p>　　根據(jù)2004年9月平煤（集團(tuán)）通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室提供的二1煤層煤塵爆炸性及煤炭自燃傾向鑒定報(bào)告：二1煤層煤塵爆炸性指數(shù)為24.48%，有煤塵爆炸性危險(xiǎn)；煤層自燃等級(jí)為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。在未來(lái)礦井生產(chǎn)中應(yīng)采取滅塵措施，保證

74、安全生產(chǎn)。</p><p>　　第二章 井田境界和儲(chǔ)量</p><p><b>　　2.1井田境界</b></p><p><b>　　2.1.1井田范圍</b></p><p><b>　　井田邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)表</b></p><p>　　2.1.2 開

75、采界限</p><p>　　本井田主采煤層為二1煤層，主要開采-250m水平與+250m水平之間的儲(chǔ)存煤礦。</p><p><b>　　2.1.3井田尺寸</b></p><p>　　井田走向長(zhǎng)度約4200m，傾向長(zhǎng)度約2200m。呈不規(guī)則矩形形狀。</p><p>　　2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p>&l

76、t;p>　　2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)</p><p>　　根據(jù)井田地質(zhì)報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算。</p><p>　　儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.05m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)每層的餓夾石總厚度讀不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度計(jì)算厚度。</p><p>　　井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻。<

77、;/p><p>　　煤層體積質(zhì)量：二1煤層體積質(zhì)量為1.40。</p><p>　　2.2.2井田地質(zhì)勘探</p><p>　　**煤礦位于禹縣煤田蔡寺～白沙普查區(qū)中段，262～270勘查線之間，地質(zhì)勘查工作始于上世紀(jì)五十年代，先后有中南煤田地質(zhì)局456隊(duì)、125隊(duì)等10個(gè)單位在本區(qū)進(jìn)行過(guò)地質(zhì)勘查工作。其中1997年12月河南省煤田地質(zhì)局二隊(duì)、物測(cè)隊(duì)提交了《河南省禹州市

78、蔡寺～白沙普查區(qū)地質(zhì)報(bào)告》，中國(guó)煤田地質(zhì)局1998年5月以煤地發(fā)（1998）130號(hào)文審查批準(zhǔn)了該報(bào)告。</p><p>　　上述“報(bào)告”和礦井開拓提供了大量較真實(shí)、可靠的地質(zhì)成果，詳細(xì)劃分了井田煤系地層，基本查明構(gòu)造形態(tài)和斷層分布，基本查明了井田可采煤層的層數(shù)、層位、厚度、結(jié)構(gòu)和可采范圍，基本查明了二1煤層的煤質(zhì)特征、煤類和煤的工業(yè)利用方向?；静槊髁酥苯映渌畬拥膸r性、厚度、埋藏條件、含水層的空間發(fā)育和分布

79、情況，為礦山建設(shè)提供了較可靠的地質(zhì)資料。</p><p>　　2.2.3 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 </p><p>　　井田面積S：8684863.6</p><p><b>　　按下式計(jì)算：</b></p><p><b>　　=S×M×γ</b></p><p>

80、;　　式中 ——工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　S ——井田面積，㎡；</p><p>　　M ——煤層厚度，m；</p><p>　　γ——煤的體積質(zhì)量，1.40。</p><p>　　=8684863.6×10.0×1.40=121.6（Mt）</p><p>　　2.3 礦井可采儲(chǔ)量&

81、lt;/p><p>　　2.3.1 安全煤柱留設(shè)原則</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。</p><p>　　各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖石移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、 煤柱。巖石移動(dòng)角，表土層移動(dòng)角為。</p><p>　　維護(hù)帶寬度：風(fēng)井20m，村莊10m，其他15

82、m。</p><p>　　斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度20m。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)下表。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)</p><p>　　2.3.2 礦井永久保護(hù)煤柱損失量</p><p>　　井田

83、邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為3.8Mt。</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱：工業(yè)場(chǎng)地按Ⅱ級(jí)保護(hù)，維護(hù)寬度15m，工業(yè)場(chǎng)地面積由下表確定，取13.5ha，工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱如圖2.3所示，則工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱壓煤為1.8Mt。</p><p>　　大巷保護(hù)煤柱：大巷兩側(cè)各留30m的保護(hù)煤柱，大巷保護(hù)煤柱損失3.5 Mt。</p><

84、;p>　　井筒保護(hù)煤柱：井筒保護(hù)煤柱位于大巷保護(hù)煤柱內(nèi)，故為0。</p><p><b>　　保護(hù)煤柱損失量</b></p><p>　　2.3.3 礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　=（－P）×C</b&

85、gt;</p><p>　　式中 ——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　P ——保護(hù)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt；</p><p>　　C ——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75，中厚煤層不小于0.8，薄煤層不小于0.85。</p><p>　　則礦井設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量為：</

86、p><p>　　=（121.6－9.1）×0.75=85.5（Mt）</p><p>　　第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.1 礦井工作制度</p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦并設(shè)計(jì)年工作日為330 d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6

87、 h。</p><p>　　礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16 h。</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.1 確定依據(jù)</p><p>　　《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、外部建設(shè)條件、回采對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力

88、、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。</p><p>　　礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定:</p><p>　　(1)資源情況:煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)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。</p><p>　　(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、

89、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)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。</p><p>　　(3)國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求址(包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)址量等)的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)。</p><p>　　(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。</p><p>　　3.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力<

90、;/p><p>　　該井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建中型礦井。</p><p>　　確定該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9 Mt/a。</p><p>　　3.2.3礦井服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限必須與

91、井型相適應(yīng)。</p><p>　　礦井可采儲(chǔ)量、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：</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　T——礦井服務(wù)年限，a;</p><p>　　——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt;</p&g

92、t;<p>　　K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。</p><p><b>　　則礦井服務(wù)年限為：</b></p><p>　　T=85.5/(1.4*0.9)=67.8a</p><p><b>　　一水平服務(wù)年限為：</b></p><p>　　T=35.6/(1.4*0.9)=2

93、8.3a</p><p>　　符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p><b>　　3.2.4井型校核</b></p><p>　　按礦井的實(shí)際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核:</p><p>　　(1)煤層開采能力。井田內(nèi)二1號(hào)煤層平均10m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定.厚度變化不

94、大。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)大采高工作面保產(chǎn)。</p><p>　　(2)輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。礦井設(shè)計(jì)為中型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓，主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠運(yùn)送人員物料、提升矸石，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)并型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤區(qū)段運(yùn)輸巷膠帶輸送機(jī)到運(yùn)輸上山交代輸送機(jī)到采區(qū)煤倉(cāng)，經(jīng)大巷礦車運(yùn)輸至井底煤倉(cāng)。再經(jīng)主井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化

95、程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。</p><p>　　(3)通風(fēng)安全條件的校核。礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬于低瓦斯礦井礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，一水平各采區(qū)上部布置一個(gè)風(fēng)井，以滿足通風(fēng)需要。</p><p>　　(4)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見(jiàn)下表。</p>

96、<p>　　我國(guó)各類礦井的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限</p><p><b>　　第四章 井田開拓</b></p><p>　　4.1井田開拓的基本問(wèn)題</p><p>　　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，建立礦并提升、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

97、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要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究：</p><p>　?。?）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置。</p><p>　?。?）合理確定開采水平的數(shù)目和位置。</p><p>　　（3）布置大

98、巷及井底車場(chǎng)。</p><p>　?。?）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。</p><p>　?。?）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。</p><p>　?。?）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　確定開拓問(wèn)題.需根據(jù)國(guó)家政策.綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，

99、應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　?。?）貫徹執(zhí)行國(guó)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)。</p><p>　?。?）合理集中開拓部署.簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。</p><p>　?。?）合理開發(fā)國(guó)家資源.減少煤炭投失。</

100、p><p>　?。?）必須貫徹執(zhí)行煤獷安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。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)常保持良好狀態(tài).</p><p>　?。?）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況.并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)城化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。</p><p>　?。?）根據(jù)用戶需要.應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，

101、以及其他有益礦物的綜合開采。</p><p>　　4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)</p><p><b>　　井筒形式的確定</b></p><p>　　井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，要求地形條件合適，即在煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)

102、場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。</p><p>　　斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒。施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要;斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速

103、從井筒撤離。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限;通風(fēng)路線長(zhǎng)，阻力大，管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層，施工技術(shù)復(fù)雜。</p><p>　　立并開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)

104、，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。</p><p>　　本礦井煤層傾角小，平均，為緩傾斜煤層；表土層薄，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量??；井筒不需要特殊施工，因此可采用立井開拓。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井。</p>

105、<p>　　井筒位置的確定原則:</p><p>　?、儆欣诘谝凰降拈_采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；</p><p>　?、谟欣谑撞蓞^(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；</p><p>　　③井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；</p><p>　?、芫膊灰舜┻^(guò)厚表土層、厚含水層、斷層

106、破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；</p><p>　?、莨I(yè)場(chǎng)地應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；</p><p>　　⑥工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；</p><p>　?、呔嗨?、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。</p><p>　　由于井田西部有耕種農(nóng)田，東部地勢(shì)低洼，井

107、田走向長(zhǎng)度不大，為便于煤礦開采，經(jīng)方案比較確定主、副井筒位置在井田中央。</p><p><b>　　井筒坐標(biāo)</b></p><p>　　主井 x=3802952 y=3840921 z=302</p><p>　　副井 x=3802841 y=3841047 z=302</p><p>　　風(fēng)井 x=

108、3802301 y=3842261 z=313</p><p>　　4.1.2工業(yè)場(chǎng)地位置</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田西翼中部。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積:根據(jù)表2. 1所列工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為13.5公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向，長(zhǎng)為500 m，寬為270 m.</p><p>　　4.

109、1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分</p><p>　　井田主采煤層為二1號(hào)煤層，其他煤層由于厚度較小，近期暫不開采，后期根據(jù)需要可采，由于煤層傾角為，井田境界內(nèi)煤層垂高500m，故而采用多水平上山開采。將井田劃分為兩個(gè)水平，各水平垂高250m，傾斜長(zhǎng)度約1000m。井田內(nèi)走向長(zhǎng)度約4200m，所以把將每個(gè)水平分為兩個(gè)采區(qū)。各采區(qū)走向長(zhǎng)度約2200m。</p><p>　　4.1.4主要開拓巷

110、道</p><p>　　二1號(hào)煤層平均厚度為10 m,賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)不硬。故礦井開拓大巷布置在巖層中，留煤柱護(hù)巷。由于礦井瓦斯涌出量不大，布置一條主運(yùn)輸大巷。主副井均位于井田中央，凈斷面分別為5m、6m。井田開采采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，故回風(fēng)井設(shè)在井田北部。</p><p><b>　　4.1.5方案比較</b><

111、/p><p><b>　　井田概況</b></p><p>　　該區(qū)為低山丘陵及半掩蓋區(qū)，溝谷發(fā)育，地面高程244～320m，相對(duì)高差76m，局部基巖出露，地勢(shì)大致為西高東低。</p><p>　　井田內(nèi)各煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)斷層，煤質(zhì)中硬，有煤塵爆炸性危險(xiǎn)；平均容重(體積質(zhì)量)為1.40。二1煤層瓦斯相對(duì)涌出量為4.55～4.66m3/

112、t，d，為低瓦斯礦井。礦井正常涌水量263m3/h。</p><p><b>　　二、儲(chǔ)量計(jì)算</b></p><p><b>　　1.工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　=8684863.6×10.0×1.40=121.6（Mt）</p><p><b>　　2.可

113、采儲(chǔ)量</b></p><p>　　永久煤柱損失按工業(yè)儲(chǔ)量的5%計(jì)算:</p><p>　　P=×5%=121.6×5%=6.1(Mt)</p><p>　　=(－P）×C=(121.6－6.1)×75%=86.6(Mt)</p><p>　　式中P——永久煤柱損失;</p>

114、<p>　　C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%。</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　T——礦井服務(wù)年限，a;</p><p>　　——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt;&

115、lt;/p><p>　　K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。</p><p><b>　　則礦井服務(wù)年限為：</b></p><p><b>　　T=68.8a</b></p><p>　　在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，考慮礦井投產(chǎn)后，可能由于地質(zhì)損失增大、采出率降低和礦井增產(chǎn)的原因，使礦井服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備

116、用儲(chǔ)址，備用量為:</p><p><b>　　=24.8（Mt）</b></p><p>　　在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約有50%為采出率過(guò)低和受未預(yù)知地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量礦井開拓設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)定的實(shí)際采出的儲(chǔ)量約為:</p><p>　　86.6－24.8×50%=74.3（Mt）</p><p>　　四、開拓方案及

117、技術(shù)比較</p><p><b>　　1.井筒布置</b></p><p>　　由于本井田地形平坦，不存在平硐開拓條件，表土較厚且有流沙層，斜井施工困難，所以，確定采用立井開拓(主井裝備箕斗提升煤炭)，并按流沙層較薄、井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則，確定井筒位于井田走向中部流沙層較薄處。為減少巷道掘進(jìn)工程量，減少通風(fēng)阻力，決定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，回風(fēng)井布置在井田上部邊界走

118、向兩邊。</p><p>　　這樣，井田需要開鑿主立井、副立井和回風(fēng)井三個(gè)井筒。</p><p>　　2.階段劃分和開采水平設(shè)置</p><p>　　根據(jù)井田條件和煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為2-3個(gè)階段，設(shè)置1一3個(gè)開采水平。階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段沿走向劃分為2個(gè)走向長(zhǎng)1 500 m的采區(qū)，采區(qū)劃分為若干區(qū)段。在井田每翼布置一個(gè)生產(chǎn)采