采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3

1、<p>　　螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁

2、羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂薂螈肅羋螞袁芁薆蟻羃肄蒂蝕肅艿莈蠆裊肂莄蚈羇莇芀蚇聿膀蕿蚆蝿莆蒅蚆袁腿莁螅羄莄芇螄肆膇薆螃螆

3、羀蒂螂羈膅蒈螁肀肈莃螀螀芃艿螀袂肆薈蝿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇螆芀芆袆衿肅蚅裊肁羋薁襖膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅腿艿葿肈蒞薇蒈螇膈蒃薈袀莃荿薇羂膆芅薆膄罿蚄薅</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來，煤炭行業(yè)的發(fā)展勢頭一直很好，越來越多的人力和資金投入到了煤礦的建設(shè)和生產(chǎn)中。本設(shè)計(jì)就是在這樣的的前提下對(duì)河南集團(tuán)鶴壁六礦進(jìn)行實(shí)地考察和實(shí)習(xí)后，經(jīng)過認(rèn)真而

4、詳細(xì)的分析，計(jì)算后撰寫的。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的井田面積為11.4萬平方千米，年產(chǎn)量120萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層平均傾斜角度為20°，平均煤厚7.5m，整體地質(zhì)條件比較簡單，在井田范圍中部有斷層發(fā)育，礦井瓦斯和二氧化碳含量相對(duì)不高，涌水量也不大。根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)資料情況主要對(duì)礦井開拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，該礦井設(shè)計(jì)采用立井兩水平的開拓方式，綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝，走

5、向長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用對(duì)角式通風(fēng)，井底車場為刀把式環(huán)行車場，并對(duì)礦井運(yùn)輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，盡可能采用先進(jìn)的開采技術(shù)和設(shè)備，以及對(duì)礦井安全技術(shù)措施和環(huán)境保護(hù)提出要求，完成整個(gè)礦井的初步設(shè)計(jì)。礦井全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和借鑒已實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p>&l

6、t;p>　　關(guān)鍵詞： 立井　 采區(qū)式　走向長壁 放頂煤</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, the coal industry has gooddevelopment momentum, then more and more human and financial resources i

7、nto the mine's construction and production. This design is the premise of this group of Henan Hebi Coal Mine six field visits and internship after careful and detailed analysis, written by calculation.</p><

8、;p>　　The design of the mine covers an area of 114,000 sq km, annual output of 1,200,000 tons. Occurrence within the coal mine is relatively stable, the average tilt angle of coal seam 20 °, the average coal thick

9、ness 7.5m, the overall relatively simple geological conditions in the mine development of the scope of central fault, mine gas and relatively low carbon dioxide, water, not Chung . Geological data in accordance with the

10、actual situation of the main ways to develop the mine, mining methods and</p><p>　　Key word: The vertical shaft picks the area type to move towards the long wall Puts goes against the coal.</p>

11、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是據(jù)在河南煤化集團(tuán)鶴壁六礦進(jìn)行的畢業(yè)實(shí)習(xí)中所收集的礦井生產(chǎn)圖紙和資料，并作了一些改動(dòng)以后，對(duì)礦井進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)。</p><p>　　采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。作為對(duì)大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識(shí)技能考查，它主要是考查學(xué)生這兩年來對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)及其專業(yè)知識(shí)

12、的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會(huì)自我思考、自行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合起來應(yīng)用。這樣達(dá)到了對(duì)理論知識(shí)“溫故而知新“的作用，同時(shí)也學(xué)到了一些實(shí)際生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　設(shè)計(jì)的過程就是一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)的過程。在本次設(shè)計(jì)過程中，認(rèn)真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實(shí)可行高產(chǎn)高效的先進(jìn)

13、技術(shù)與工藝，力爭自己的設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以《實(shí)踐教學(xué)大綱及指導(dǎo)書》為依據(jù)，嚴(yán)格按照《安全規(guī)程》的要求，采用工程技術(shù)語言，對(duì)礦井的開拓、準(zhǔn)備、運(yùn)輸、提升、排水、通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。由于時(shí)間關(guān)系和設(shè)計(jì)者水平有限，設(shè)計(jì)中失誤之處在所難免，敬請(qǐng)審閱老師給予批評(píng)指正！</p><p><b>　　目 錄</b></p>

14、<p>　　1 礦井概況及井田地質(zhì)特征1</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征3</p><p>　　1.3煤層及煤質(zhì)13</p><p>　　1.3.1煤層13</p><p>　　1.4井田勘探程度16<

15、/p><p>　　2礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限18</p><p>　　2.1井田境界18</p><p>　　2.2 井田儲(chǔ)量18</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限23</p><p><b>　　3井田開拓25</b></p><p><b&

16、gt;　　3.1概述25</b></p><p>　　3.2井田開拓26</p><p>　　3.3 井筒特征32</p><p>　　3.4井底車場37</p><p>　　3.6確定井底車場主要巷道斷面及硐室位置45</p><p>　　3.7開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置49</p

17、><p>　　3.8井巷工程量和建井工期52</p><p><b>　　4 采煤方法55</b></p><p>　　4.1 采煤方法的選擇55</p><p>　　4.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)55</p><p>　　4.3 回采工藝設(shè)計(jì)64</p><p>

18、　　5 礦井運(yùn)輸、提升及排水69</p><p>　　5.1礦井運(yùn)輸69</p><p>　　5.2運(yùn)輸設(shè)備的選型計(jì)算70</p><p>　　5.3 礦井提升85</p><p>　　5.4　礦井排水99</p><p>　　6 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施111</p><p>　

19、　6.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇111</p><p>　　6.2 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配114</p><p>　　6.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算120</p><p>　　6.4扇風(fēng)機(jī)的選型124</p><p>　　6.5礦井安全技術(shù)措施127</p><p>　　7 礦山環(huán)保132</p>&l

20、t;p>　　7.2 礦山污染源的防治133</p><p>　　7.3 地表塌陷及生態(tài)保護(hù)措施135</p><p><b>　　結(jié) 論137</b></p><p><b>　　致 謝139</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)140</b><

21、;/p><p>　　1 礦井概況及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1地理位置與交通</p><p>　　本礦區(qū)位于鶴壁市東，與市區(qū)緊鄰，南與八礦相接，西北與五礦、三礦相鄰，隸屬鶴壁市鹿樓和石林鄉(xiāng)。東經(jīng)為114°10′37″～114°13′28

22、″，北緯35°52′49″～35°58′23″。</p><p>　　煤礦東距京廣鐵路17Km，北距安陽～李珍鐵路20Km，鶴壁～湯陰鐵路與京廣鐵路相接，鶴壁至安陽、湯陰均有公路相通，交通便利（圖1-1-1）。</p><p>　　圖1-1-1 鶴壁六礦交通位置示意圖</p><p>　　1.1.2地形地貌及水系</p><

23、p>　　本區(qū)為丘陵地貌，地勢北西高、南東低，地面標(biāo)高126.50～227.70m。</p><p>　　本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，湯河為區(qū)內(nèi)唯一季節(jié)性河流，其發(fā)源于鶴壁市西中窯頭附近，經(jīng)本區(qū)南部、湯陰縣城、在內(nèi)黃縣境內(nèi)注入衛(wèi)河，流量0.3～0.4m3/s,最大洪水流量1280m3（1980年8月），最高洪水水位140m左右。</p><p>　　煤礦西部大湖村汪流澗一線有三處面積不大的

24、地表水體，其中兩處為小坑塘，另一處為汪流澗水庫，面積僅為0.04Km2。本區(qū)深部邊界外約2Km2的溫家溝水庫面積約0.1Km2，最大庫容104萬m3，主要用于攔洪灌溉。</p><p><b>　　1.1.3氣象</b></p><p>　　本區(qū)屬北溫帶大陸性干旱型季風(fēng)氣候，年平均氣溫最高15.3℃（1963年），最低13.1℃（1964年），一般14.5℃。氣溫極值

25、最高42.3℃（1967年6月4日），最低-15.5℃（1967年1月15日）。</p><p>　　據(jù)鶴壁市氣象局1988年至1999年氣象資料，年降水量371.88～825.71mm，平均635.26mm，年蒸發(fā)量1637.4～2016.6mm，平均1711.25mm，年平均相對(duì)濕度為60.43%。</p><p>　　據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料，8月至來年2月多為北風(fēng)，最大風(fēng)速23m/s，3月至

26、7月多為南風(fēng)，最大風(fēng)速14m/s。</p><p><b>　　1.1.4地震</b></p><p>　　據(jù)華北地區(qū)地震目錄記載，近600年來，波及本區(qū)烈度達(dá)Ⅸ級(jí)以上的地震有20余次。詳見表1-1。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p><b>　　1.

27、2.1地層</b></p><p>　　本礦位于華北地層區(qū)豫北分區(qū)太行山小區(qū)。區(qū)內(nèi)地層自老到新發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組、新第三系鶴壁組、第四系。其中太原組、山西組和上、下石盒子組為含煤地層，太原組和山西組為主要含煤地層。附有井田綜合柱狀圖1-2。</p><p>　?、?奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）<

28、/p><p>　　本組為含煤地層沉積基底，由灰色～青灰色厚層～巨厚層狀石灰?guī)r組成，結(jié)構(gòu)致密，含燧石，具溶蝕現(xiàn)象，縫合線發(fā)育，裂隙內(nèi)充填方解石脈。厚度大于100m。</p><p><b>　?、?石炭系（C）</b></p><p>　　a. 本溪組（C2b）</p><p>　　為灰色深灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖，含鮞粒

29、及黃鐵礦結(jié)核。間夾粉砂巖、細(xì)粒砂巖和不穩(wěn)定一0煤層。本組厚26.35～58.25m，平均厚33.16m。與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。</p><p>　　b. 太原組（C3t）</p><p>　　主要由石灰?guī)r、深灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖、粉砂巖和薄煤層等組成，局部夾有細(xì)粒砂巖和炭質(zhì)泥巖。本組厚93.51135.67m，平均厚121.83m。與下伏本溪組整合接觸。根據(jù)其巖性組合，本組可分為下部

30、石灰?guī)r段，中部砂泥巖段和上部石灰?guī)r段。</p><p>　　上段由深灰～灰色、黑灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖石灰?guī)r及一8、一9煤層組成，局部夾細(xì)粒砂巖和粉砂巖。共含石灰?guī)r3層（L7、L8、L9），石灰?guī)r中含大量蜓科動(dòng)物化石，具黃鐵礦結(jié)核及燧石團(tuán)塊。其中L8石灰?guī)r厚度大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)標(biāo)志層之一。該段厚35.18～49.20m，平均厚42.34m。</p><p>　　中部由深灰色～黑灰色泥巖、沙質(zhì)

31、泥巖、薄層狀粉砂中粒砂巖、石灰?guī)r、煤層等組成。含不穩(wěn)定石灰?guī)r三層（L62、L61、L5、）和六層不穩(wěn)定煤（一72、一71、一62、一61、一52、一51煤）。該段厚30.21m，平均厚43.69m。</p><p>　　下段由深灰色～黑灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖、中厚層狀石灰?guī)r、煤層等組成。夾薄層粉砂巖和細(xì)粒砂巖。含石灰?guī)r四層（L4、L3、L2、L1），石灰?guī)r中含蜓科及蜿足類動(dòng)物化石及燧石團(tuán)塊，其中L石灰?guī)r厚度大，層位穩(wěn)

32、定，為全區(qū)標(biāo)志層之一。含煤37層，其中一11煤層厚0～2.00m，平均厚1.35m，屬大部可采煤層，一22煤層厚0～1.07m，平均厚0.72m，屬局部可采煤層，其余煤層均不可采。該段厚28.12～40.36m,平均厚35.80m。</p><p><b>　?、?二疊系（P）</b></p><p>　　a. 山西組（P1sh）</p><p&g

33、t;　　上部為灰～深灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖和鮞狀鋁質(zhì)泥巖，含植物化石碎片夾砂巖薄層；中部為深灰～灰黑色泥巖，沙質(zhì)泥巖、煤層及中～細(xì)粒砂巖組成；下部為深灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖、粉砂巖和中細(xì)粒砂巖和煤層組成。本組發(fā)育煤層有二3、二2、二1和二0煤層，其中二1煤層為全區(qū)普遍可采的厚煤層。本組厚76.38～146.66m，平均112.10m。與下伏太原組呈整合接觸。</p><p>　　b. 下石盒子組（P1x）</p&g

34、t;<p>　　本組地層由灰、淺灰、灰綠色泥巖、沙質(zhì)泥巖為主，局部具紫斑，產(chǎn)植物化石碎片。中夾灰、灰綠～灰白色中粗粒石英砂巖。本組厚208.19～342.56m，平均269.49m。</p><p>　　第一巖性段：為灰紫、灰綠、灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖，局部含鋁質(zhì)較高，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中部夾灰綠～灰白色中粗粒石英砂巖，具斜層理。平均厚94.06m。</p><p&g

35、t;　　第二巖性段：為灰綠～灰白色中粒石英砂巖，成分主要為石英、次為少量硅質(zhì)巖屑，分選中等，呈次棱角狀，含泥巖包裹體，具波狀層理，硅泥質(zhì)膠結(jié)。底部含細(xì)礫。平均厚10.50m。</p><p>　　第三巖性段：為灰、紫灰、灰綠色泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鋁質(zhì)，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中部夾灰綠～灰白色中細(xì)粒石英砂巖，底部含礫石，具斜層理。平均厚73.01m。</p><p>　　第四巖性段

36、：為淺灰～青灰色中細(xì)粒石英砂巖，含少量巖屑及長石，分選中等，次棱角狀，具斜層理。含泥巖包裹體，孔隙式硅泥質(zhì)膠結(jié)。層面含炭質(zhì)。平均厚6.50m。</p><p>　　第五巖性段：為灰色、青灰色、泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鋁質(zhì)，具紫斑及菱鐵質(zhì)鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。中夾2～3層青灰色、灰綠色中細(xì)粒長石石英砂巖，具斜層理。平均厚71.52m。</p><p>　　第六巖性段：為淺灰色鋁土質(zhì)泥巖，致密塊

37、狀，呈蠟狀色澤，局部具紫斑，中下部夾菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)罱Y(jié)核。具鏡檢資料，有凝灰?guī)r和火山碎屑巖巖屑，俗稱A層鋁土。平均厚4.81m。</p><p>　　第七巖性段：為淺灰～灰色泥巖，局部為深灰色，含鋁質(zhì)，盛產(chǎn)植物化石碎片。層面含炭質(zhì)，夾薄層細(xì)粒長石石英砂巖。平均厚4.49m。</p><p>　　第八巖性段：為綠灰淺灰色，中細(xì)粒石英砂巖，含少量燧石和深灰色泥巖包裹體，上部為粉砂巖，底部為礫巖

38、，具沖涮面，硅泥質(zhì)膠結(jié)，呈交錯(cuò)層理。稱砂鍋窯砂巖，是與下伏山西組分界之礫巖。平均厚4.60m。</p><p>　　c. 上石盒子組（P2s）</p><p>　　巖性主要為灰、灰綠色，局部夾灰紫色泥巖、沙質(zhì)泥巖，灰色中粒砂巖。底部田家溝砂巖為灰綠～灰白色中厚層狀中粒石英砂巖，底部含礫巖，礫徑23mm，具泥巖包裹體及交錯(cuò)層理，分選性差，硅質(zhì)交接。視電阻率曲線呈高祖反映，為一良好分界標(biāo)志層。

39、該組平均厚268.71m，與下伏石盒子組整合接觸。</p><p>　　d. 石千峰組（P2sh）</p><p>　　本組平均厚338.56m。與下伏上石盒子組整合接觸。根據(jù)巖性沉積特征分為四段，自上而下為：</p><p>　　一段：為灰綠、淺灰～灰白色、中細(xì)粒長石巖屑砂巖和中細(xì)粒長石巖屑雜砂巖，由23個(gè)分層組成，成分主要為石英、次為肉紅色長石和暗色巖屑，分選較

40、差，次棱角狀，接觸式鈣泥質(zhì)膠結(jié)。底部顆粒較粗，含石英礫巖，局部為礫巖。含泥質(zhì)包裹體。間雜暗紫色、灰綠色泥巖、沙質(zhì)泥巖。該組砂巖厚84.16m，為一良好標(biāo)志層，俗稱平頂山砂巖。</p><p>　　二段：為紫紅、灰綠、暗紫色泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鈣質(zhì)及少量鋁土質(zhì)，局部夾薄層細(xì)粒砂巖。</p><p>　　三段：為紫紅～紫灰色中細(xì)粒石英砂巖，含少量白云母片，硅泥質(zhì)膠結(jié)。具交錯(cuò)層理，分選性好、含泥巖

41、包裹體及礫石，礫徑為3～10mm。間夾紫紅、灰綠色泥巖及沙質(zhì)泥巖。</p><p>　　四段：為紫紅色細(xì)粒砂巖、粉砂巖，主要成分為石英、次為長石和暗色巖屑，含泥質(zhì)包裹體，具波狀層理，鈣泥質(zhì)膠結(jié)。間夾薄層砂質(zhì)泥巖。本段中下部有數(shù)層同生礫巖，礫徑2～10mm。</p><p>　　④ 新第三系上統(tǒng)鶴壁組（N2h1）</p><p>　　上部為褐黃、棕黃、淺棕色粘土，下部

42、為粘土夾礫石，局部夾薄層礫石層。本系厚75～260m，平均155.00m。與下伏基巖呈角度不整合接觸。</p><p><b>　?、?第四系（Q）</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)為第四系廣泛覆蓋，巖性主要為褐黃色黃土，下部為礫石層。本系厚2.50～34.00m，平均16m。與下伏第三層呈角度不整合接觸。</p><p>　　地層綜合柱狀圖見

43、圖1-2-1。 </p><p>　　圖1-2-1 地層綜合柱狀圖</p><p><b>　　1.2.2構(gòu)造</b></p><p><b>　?、?區(qū)域構(gòu)造</b></p><p>　　鶴壁煤田位于華北古板塊南緣，太行構(gòu)造區(qū)西部太行斷隆帶，構(gòu)造形跡以斷裂為主，伴有發(fā)育烈度不同的褶皺，并有巖漿巖

44、侵入煤層及噴出巖。總的構(gòu)造形態(tài)為走向NNE、傾向SE、傾角5～40°的單斜構(gòu)造。區(qū)域構(gòu)造線展布方向以NE、NNE向?yàn)橹靼l(fā)，近SE向斷層次之，煤田南部發(fā)育EW向構(gòu)造，構(gòu)造線多呈雁行式、地壘、地塹構(gòu)造相間出現(xiàn)。</p><p><b>　?、?井田構(gòu)造</b></p><p>　　鶴壁六礦位于鶴壁煤田東部太行斷隆的東緣，總體構(gòu)造形態(tài)為地層走向近SN，傾向E，傾角

45、0～38 °，一般為20°左右的單斜構(gòu)造。主要構(gòu)造形跡為軸向近EW、向E傾伏的一系列寬緩背、向斜與煤礦中部近SN、NE向德小型背、向斜相復(fù)合和NE、NNE向正斷層。</p><p><b>　　褶曲</b></p><p>　　經(jīng)采掘揭漏和鉆孔控制的褶曲有5條，向斜3條背斜2條。有張莊向斜、82-11背斜、71-14～82-4向斜、71-15向斜、

46、74-7背斜。</p><p><b>　　斷裂</b></p><p>　　本區(qū)主要影響斷層有F4斷層，另外就是西部邊界斷層F1、F2、F3、F5。主要參數(shù)見下表1-2。</p><p>　　表1-2-1 主要地質(zhì)構(gòu)造特征</p><p>　　1.2.3水文地質(zhì)特征</p><p>　　根據(jù)以

47、往區(qū)域水文地質(zhì)研究，本礦所處區(qū)域水文地質(zhì)單元西界北起銅冶，向南經(jīng)天喜鎮(zhèn)、鶴壁集、許家溝一線為界，為一僅南北向延伸的中奧陶統(tǒng) 與中石炭統(tǒng)的巖層接觸帶。東部以青羊口斷裂為界，南端在新村一帶與西部邊界相交，該邊界在深部起阻水作用。該單元北界尚未查明。本單元主要由石炭系、二疊系與新第三系碎屑巖組成，含水組巖性主要為灰?guī)r、砂巖和礫巖，相對(duì)隔水巖為泥巖、沙質(zhì)泥巖等，是一個(gè)以裂隙巖溶水和裂隙水為主的多層含水結(jié)構(gòu)。下伏中奧陶統(tǒng)裂隙巖溶含水組水量豐富，水

48、壓力高。單元內(nèi)斷裂發(fā)育，巖層走向近南北，向東緩傾斜。本單元與西部水文地質(zhì)單元的小南?！煜叉?zhèn)泉域、許家溝泉域兩個(gè)二級(jí)水文地質(zhì)單元由水力聯(lián)系。本礦位于該水文地質(zhì)單元的中部。</p><p><b>　?、?地表水</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)地勢西高東低，為丘陵地貌，地表被第四系黃土和第三系粘土及礫石層覆蓋。流經(jīng)井田的河流有陳家灣河和寺灣河，發(fā)源于距井田3～4km的

49、西部山區(qū)，流向由西向東注入衛(wèi)河的支流湯河。兩河流域均屬季節(jié)性河流，旱季河床干枯，雨季陳家灣河最大洪水流量702.4m.3/s，洪水位標(biāo)高+134.3m，寺灣河最大洪水流量322.5m3./s，洪水位標(biāo)高+137.6m，井田內(nèi)河床基底為50～80m第三系粘土，阻水性能極佳，使得地表水與基巖地下水不發(fā)生水力聯(lián)系，對(duì)礦床開發(fā)無影響。</p><p><b>　?、?含水層</b></p>

50、;<p>　　根據(jù)以往勘探資料（巖性、結(jié)構(gòu)、富水性、賦存特征等）及二煤層開采已來的生產(chǎn)實(shí)踐，將礦井范圍內(nèi)含水層劃分成五個(gè)，分述如下：</p><p>　　a、中奧陶統(tǒng)灰?guī)r含水層</p><p>　　O2f灰?guī)r含水層位于二1煤層下102.39～183.50m，礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補(bǔ)給條件好。區(qū)內(nèi)有20個(gè)鉆孔揭露該層，揭露最大厚度123.4m（76水源孔），據(jù)區(qū)域資料：O2f灰

51、巖含水層厚度397.97m。巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是：0～100m以裂隙為主，有少量溶洞，洞內(nèi)充填有鋁土質(zhì)砂巖；100～200m，裂隙和溶洞都不發(fā)育；200～300m，巖洞發(fā)育，以溶洞為主。該層厚度大，補(bǔ)給充足，富水性強(qiáng)，水頭高，是二1煤層底板威脅最大的間接充水水源。據(jù)76水源孔抽水實(shí)驗(yàn)資料：q=0.541L/s.m，水質(zhì)類型為HCO3—Ca型水。馬莊小煤窯1981年5月16日突水后穩(wěn)定水位標(biāo)高115m。因建設(shè)礦奧灰突水后長期向六礦透水，7

52、6號(hào)水源孔長期排水，以兩點(diǎn)為中心可能形成降水漏斗，但因沒有水位觀測資料，難以描述漏斗的形態(tài)、大小和展布情況。</p><p>　　b、太原組下段L2灰?guī)r含水層</p><p>　　C3L2灰?guī)r含水層位于二1煤層下83.9～135.32m，厚度一般58.5m，是二1煤層底板間接充水含水層。該層厚度小，補(bǔ)給條件一般，巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大35孔抽水試驗(yàn)資料：原始水

53、位標(biāo)高112.86m，q=0.0146L/s.m，K=0.0978m/d，水質(zhì)類型為HCO3—Ca型水。</p><p>　　c、太原組上段L8灰?guī)r含水層</p><p>　　C3L8灰?guī)r含水層位于二1煤層下，一般間距20～35m，因斷層影響，間距最小值出現(xiàn)在76-4（8.25m）、76補(bǔ)4（5.38m）兩個(gè)孤立點(diǎn)位，C3L8灰?guī)r厚度一般3.5～5.5m，屬二1煤層底板直接充水含水層。由于

54、其厚度小，補(bǔ)給條件差，以靜儲(chǔ)量為主，本區(qū)揭露該層的鉆孔，無一孔發(fā)生漏水，裂隙不發(fā)育，富水性較弱，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大46孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高114.37m，K=0.137m/d,q=0.0123L/s.m，水質(zhì)類型以HCO3—CaMg型水為主。</p><p>　　d、二1煤層上60m砂巖含水層</p><p>　　該層由二1煤層上60m范圍內(nèi)的中、粗粒砂巖組成，其中以S10為主

55、，厚度1.5～28.6m，一般厚度8.4m，是二1煤層頂板直接充水含水層。其補(bǔ)給條件差富水性很弱，一般與其它含水層無水力聯(lián)系，裁決揭露時(shí)均為滴水或淋水，并很快自行干枯，因此對(duì)開采無影響。據(jù)大35孔資料，原始水位標(biāo)高104.12m。</p><p>　　e、第三、四系含水層</p><p>　　包括第三系礫巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水。以接受大氣降水補(bǔ)給為主，水量豐富，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)

56、變化。No淺22孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高128.08m，K=2.72m/d，q=0.18L/s.m，水質(zhì)類型以HCO3—CaMg型水為主。</p><p><b>　?、?隔水層</b></p><p>　　第三系底部粘土巖隔水層，分布廣，厚度均勻，能有效阻隔第三系李巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水向下滲透。</p><p>　　C

57、3L8灰?guī)r含水層與二1煤層一般間距20～35m，由砂巖和砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，砂巖含水性差，砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水性良好，正常情況下，可以起到隔水作用。</p><p>　　C3t中段沙泥巖互層，隔水性良好，正常情況下，可以起到阻隔太灰上、下段兩水層的水力聯(lián)系作用。</p><p>　　C2b鋁土質(zhì)泥巖厚度一般10m以上，泥質(zhì)成分高，隔水性良好，正常情況下能有阻隔O2f灰?guī)r水向礦井充水。<

58、/p><p>　?、?含水層的水力聯(lián)系及斷層導(dǎo)水性</p><p><b>　　含水層間的水力聯(lián)系</b></p><p>　　各含水層間因具有相對(duì)穩(wěn)定的隔水層，越流補(bǔ)給量小。從歷年來已開采區(qū)的出水點(diǎn)資料看，二1煤層頂、底板砂巖和灰?guī)r含水層出水點(diǎn)，出水持續(xù)時(shí)間都不太長，并自行疏干。由此說明在無斷層影響下，區(qū)內(nèi)C3L8、C3L2和O2f間屋水力聯(lián)系。

59、</p><p><b>　　斷層導(dǎo)水性評(píng)價(jià)</b></p><p>　　F40、F44斷層帶使奧灰與二1煤層及C3L8灰?guī)r對(duì)接，馬莊及建設(shè)兩小礦在此帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦區(qū)透水，足以說明此帶導(dǎo)水、富水性極佳，也是本區(qū)地下水的主要補(bǔ)給通道。在F618附近的10-1孔C3L8漏水，且形成局部一級(jí)高溫區(qū)，說明該斷層具有一定導(dǎo)水性，深部高溫水沿此帶向上頂托排泄。根據(jù)

60、生產(chǎn)實(shí)踐所揭示，區(qū)內(nèi)NNE、NE方向斷層導(dǎo)水性好，當(dāng)斷層落差較大溝通C3L2和O2f灰?guī)r時(shí)，將形成富水帶，給開采帶來威脅?？碧诫A段所進(jìn)行的斷層抽水試驗(yàn)揭示的斷層導(dǎo)水性、富水性差，屬天然狀態(tài)下情況。而在生產(chǎn)條件下，因開采而導(dǎo)致原始平衡被打破，在形成新的平衡過程中，某些斷層可能會(huì)由不導(dǎo)水轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)水。</p><p>　　經(jīng)綜合分析預(yù)計(jì)礦井的正常涌水量為138m3/h，最大涌水量為230m3/h。</p>

61、<p><b>　　1.3煤層及煤質(zhì)</b></p><p><b>　　1.3.1煤層</b></p><p>　　本區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，其中山西組二煤組和太原組一煤組為本區(qū)主要含煤地層。含煤地層總厚805.29m，含煤22層，總厚10.71m，含煤系數(shù)1.33%

62、?？刹擅簩雍?.83m，可采含煤系數(shù)1.1%。詳見表1-3-1。</p><p>　　表1-3-1 含煤地層含煤特征表</p><p>　　本區(qū)可采煤層主要為山西組二1煤層。其特征詳見表1-3-2。</p><p>　　表1-3-2 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表</p><p>　　二1煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組的下部，層位穩(wěn)定，其頂板為黑色泥

63、巖或砂質(zhì)泥巖，老頂為細(xì)～中粒砂巖（俗稱大占砂巖），為本區(qū)良好標(biāo)志層；煤層底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，老底為灰色細(xì)～中粒長石石英砂巖。</p><p><b>　　1.3.2 煤質(zhì)</b></p><p><b>　　① 物理性質(zhì)</b></p><p>　　二1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強(qiáng)玻璃金剛光澤。以粉狀、碎塊狀煤為主

64、，夾少量塊狀煤。視密度1.38t/m3，真密度1.48t/m3，孔隙率6.8%。</p><p><b>　?、?煤巖特征</b></p><p>　　二1煤：宏觀煤巖類型以半亮型及半暗型次之。據(jù)鏡下鑒定，二1煤層有機(jī)組分含量平均為90.4%，其中鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為80.6%，占有機(jī)組分的89.2%，并以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多呈均勻無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，偶見木鏡質(zhì)體，呈微透鏡狀

65、，有時(shí)分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結(jié)構(gòu)明顯而完整。半鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)呈不均勻狀，偶顯團(tuán)粒狀，并有較強(qiáng)的反射力。半絲質(zhì)組和絲質(zhì)組為9.8%，占有機(jī)組分的10.8%。具有明顯的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，胞腔中常充填有粘土礦物及少量微粒狀硫鐵礦，方解石、石英顆粒偶爾見及，鏡質(zhì)組平均最大反射率（R°max）為1.61～2.21%，平均1.86%。</p><p>　　無機(jī)組分含量為9.6%，并以粘土類為主，占無機(jī)組分85.4%，其次為

66、碳酸鹽和氧化物，硫化物和其它含量甚微。</p><p>　　表1-3-3 煤的工業(yè)分析表</p><p><b>　　1.4井田勘探程度</b></p><p>　　鶴壁煤田早在1950年就由當(dāng)時(shí)的平原省工業(yè)廳探礦隊(duì)進(jìn)行過初步勘探，其范圍僅限于當(dāng)時(shí)的鶴壁一、二井田（今鶴壁一礦）和小西天礦附近。1953年初，鶴壁礦井由省營改為中央國營，拉開了礦

67、區(qū)大規(guī)模建設(shè)的序幕，大規(guī)模的地質(zhì)勘探工作由此開始。“一五”期間，先后在陳家莊、楊家莊、校場、梁峪、羅村、陳家灣等井田進(jìn)行了勘探，提交供建井用精察地質(zhì)報(bào)告7個(gè)，共探明能利用儲(chǔ)量5.08億噸。與鶴壁六礦相關(guān)的地質(zhì)勘探情況如下：</p><p>　　1957年，中南煤田地質(zhì)勘探局127勘探隊(duì)在陳家灣區(qū)普查地質(zhì)報(bào)告的基礎(chǔ)上，直接對(duì)該區(qū)進(jìn)行精查勘探，勘探手段為鉆探，勘探范圍：淺部為二1煤層露頭，深部至-350m等高線，北以

68、F41斷層為界，勘探面積6.7km。于同年10月提交了《陳家灣勘探區(qū)地質(zhì)精查報(bào)告》，提交二1煤層A2+B+C1級(jí)儲(chǔ)量7551.68萬噸。</p><p>　　1959年，河南省煤田地質(zhì)局103勘探隊(duì)提交了《后營地質(zhì)精查報(bào)告》，勘探區(qū)范圍為F70斷層、陳家灣河及F47斷層為界，南以F45斷層為界，北為F40斷層，東至煤層底板-550m等高線。走向長6.5km，傾向?qū)?.6～1.4km，面積6.6km2。本次勘探采用

69、了鉆探與電測井相結(jié)合的勘探方法，獲得儲(chǔ)量8883.7萬t。后武漢煤礦設(shè)計(jì)院及有關(guān)單位根據(jù)《陳家灣勘探區(qū)地質(zhì)精查報(bào)告》及《后營地質(zhì)精查報(bào)告》資料情況，按照煤炭工業(yè)部的建議和意見，決定將兩勘探區(qū)儲(chǔ)量合并，以擴(kuò)大鶴壁六礦的設(shè)計(jì)能力。隨后，河南省煤炭地質(zhì)局103勘探隊(duì)又補(bǔ)充施工一孔（后13孔），孔深579.01m，終孔層位為C3L8灰?guī)r，并在原《后營地質(zhì)精查報(bào)告》的基礎(chǔ)上，于1959年9月提交了《陳家灣井田深部地質(zhì)補(bǔ)充報(bào)告》，共提交二1煤層A2

70、+B+C1級(jí)儲(chǔ)量6149.71萬t，其中A2+B級(jí)儲(chǔ)量624萬t，1963年2月，河南省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)對(duì)該報(bào)告進(jìn)行復(fù)審，認(rèn)為本報(bào)告質(zhì)量低劣，只能作為普查找煤報(bào)告，應(yīng)重新勘探。復(fù)審后降低了煤炭儲(chǔ)量級(jí)別，核實(shí)二1煤層C1級(jí)儲(chǔ)量127.8萬t，C2級(jí)儲(chǔ)量1927.7萬t，地質(zhì)儲(chǔ)量為4186.5萬t。</p><p>　　1983年2月，鶴壁礦務(wù)局地測處對(duì)本礦南翼進(jìn)行生產(chǎn)補(bǔ)勘，其范圍上至-170m水平，下至-450m水平

71、，南至六、八礦邊界，北至中央軌道下山，面積約1.6km2。提交了《六礦南翼生產(chǎn)補(bǔ)充勘探報(bào)告》。</p><p>　　1983～1986年，河南煤炭地質(zhì)三隊(duì)對(duì)原三、五、六礦深部進(jìn)行詳查，其范圍西起原三、五、六礦深部邊界（三、六礦為-350m，五礦為-400m煤層底板等高線），東止-880m煤層底板等高線，南以張莊向斜軸與八礦分界，北到中山斷層F3，面積約21km2?？碧椒椒ú捎勉@探與測井相結(jié)合的綜合勘探方法，同時(shí)進(jìn)

72、行了1：10000的地質(zhì)填圖，最終提交了《河南省鶴壁煤田三、五、六礦深部勘探區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告》，獲得總儲(chǔ)量24753.32萬t，其中二1煤層儲(chǔ)量21469.35萬t。該報(bào)告1988年5月由河南煤炭工業(yè)管理局審查批準(zhǔn)。</p><p>　　2礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限</p><p><b>　　2.1井田境界</b></p><p>　　井田境界

73、應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，儲(chǔ)量，水文，煤層賦存情況，開采技術(shù)條件，開拓方式及地貌，地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般井田劃分的原則有以下幾條：</p><p>　　a、以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；</p><p>　　b、以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；</p><p>　　c、以相鄰礦井井田境界煤柱為界；</p><

74、p>　　d、人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直面來劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。</p><p>　　本井田北起張莊向斜軸與八礦為界，西部以煤層露頭為界，北部以南緯35°58′23″邊界（井田平面圖上顯示為75200線），東部至-800m煤層底板等高線。</p><p>　　井田南北走向4.1k

75、m，東西傾斜寬最大寬2.7km、小寬2.4km，平均斜寬2.6km，井田面積11.4km2。</p><p><b>　　2.2 井田儲(chǔ)量</b></p><p>　　2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲(chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲(chǔ)量，又稱礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還

76、表示了煤炭的質(zhì)量。</p><p>　　本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國目前廣泛采用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一 。</p><p>　　塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤層相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤層厚度計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。</p><p>　　a． 計(jì)算儲(chǔ)量的工業(yè)指標(biāo)<

77、;/p><p>　　根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)定》規(guī)定，計(jì)算儲(chǔ)量的煤層工業(yè)指標(biāo)如下：</p><p>　　最低開采厚度在煤層傾角小于25°時(shí)取0.80m，25°～45°時(shí)取0.70m；最高灰分指標(biāo)為40﹪；夾矸剔除厚度，0.05m。</p><p><b>　　b．儲(chǔ)量級(jí)別</b></p>

78、<p>　　根據(jù)礦井地質(zhì)條件類別，即地質(zhì)構(gòu)造中等，二1煤層穩(wěn)定～較穩(wěn)定類型，結(jié)合井田生產(chǎn)補(bǔ)探的實(shí)際工程網(wǎng)度，本次儲(chǔ)量計(jì)算采用小于375m工程網(wǎng)度圈定A級(jí)儲(chǔ)量，以不大于750m工程網(wǎng)度圈定B級(jí)儲(chǔ)量，小于1500m圈定C級(jí)儲(chǔ)量。落差大于20m斷層兩側(cè)30～50m級(jí)工業(yè)廣場和井筒保護(hù)煤柱作為永久煤柱儲(chǔ)量。地質(zhì)和水文條件復(fù)雜及控制程度較差的區(qū)段作為尚難利用儲(chǔ)量。</p><p><b>　　c. 儲(chǔ)量

79、塊段劃分</b></p><p>　　劃分各級(jí)儲(chǔ)量塊段原則上以相應(yīng)控制程度的勘探線，煤層底板等高線，構(gòu)造線等分界，對(duì)于小而孤立的塊段，雖達(dá)A級(jí)或B級(jí)，未單獨(dú)劃分。傾角相差較大，劃分為不同塊段。</p><p><b>　　d. 儲(chǔ)量計(jì)算方法</b></p><p>　　在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介

80、于10°～28°之間，采用斜面積和真厚度，采用的計(jì)算公式為：</p><p>　　式中：Q——儲(chǔ)量 萬t</p><p><b>　　S——平面積 m2</b></p><p>　　——塊段煤層平均傾角 °　</p><p>　　M——塊段煤層平均真厚，m</p><p

81、>　　d——容重 ， 均采用1.38 t/m3</p><p>　　經(jīng)計(jì)算：核實(shí)獲得工業(yè)儲(chǔ)量為12774.35 萬t</p><p>　　表2-2-1礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表</p><p>　　2.2.2礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量</p><p>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等

82、永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量；井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè)20m的保護(hù)煤柱，井田中部的三個(gè)斷層邊界煤柱以30m留設(shè)，則其煤柱損失量為：Q邊=203.33萬t Q斷=342.45t</p><p>　　井田及工業(yè)場地保護(hù)煤柱的計(jì)算：</p><p>　　按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn)120萬t/a的大型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為0.9公頃×10萬噸。</p><

83、;p>　　故可算得工業(yè)場地的總占地面積：</p><p>　　S=0.9×12=10.8公頃=108000 m2。</p><p>　　根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱的留設(shè)計(jì)算如下所示：</p><p>　　工業(yè)廣場占地面積為360×300m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角α＝20°煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深H

84、0=480m，地面標(biāo)高140m，煤層地板標(biāo)高-340m，松散層厚50m，此處煤厚7.5m。</p><p>　　查得本井田各參數(shù)如下：</p><p>　　表2-2-2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表</p><p>　　其中：φ——表土層移動(dòng)角；</p><p>　　β——煤柱上山移動(dòng)角；</p><p>　　δ——走

85、向方向移動(dòng)角；</p><p>　　γ——煤柱下山移動(dòng)角；</p><p><b>　　α——煤層傾角；</b></p><p>　　用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱如下圖所示：</p><p>　　圖2-2-1 工業(yè)廣場保護(hù)煤</p><p>　　作圖求出工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失為Q工保=857.

86、15萬噸</p><p>　　斷層的保護(hù)煤柱為：Q斷＝342.45萬t</p><p>　　保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為862.75萬t</p><p>　　故礦井的設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量Q可：</p><p>　　Q設(shè)＝Q工－Q邊－Q斷=12774.35－203.33－342.45＝12228.57萬t</p><p>　　Q

87、可＝（Q設(shè)－857.15－862.75）*75﹪＝＝7881.50萬t</p><p>　　2.2.3礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。</p><p>　　表2-2-3 礦井可采儲(chǔ)量匯總表</p><p>　　2.3 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限&l

88、t;/p><p>　　《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.3條規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d，每日凈提升16h”計(jì)算。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。</p><p>　　根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊(duì)，因此，本礦設(shè)計(jì)

89、生產(chǎn)實(shí)行“四六制”作業(yè)方式。</p><p>　　2.3.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定。</p><p>　　本礦井田精查補(bǔ)充勘探后獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量為12774.35萬t，而實(shí)際開采儲(chǔ)量為7881.50萬t，因此，儲(chǔ)量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。</p><p>　　同時(shí)，鶴壁礦務(wù)局的各礦實(shí)際生產(chǎn)能力都在9

90、0萬t以上，各礦均為機(jī)械化采煤，并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，該局已積累了管理大型礦井的經(jīng)驗(yàn)。另外考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為120萬t/a。</p><p>　　2.3.2礦井服務(wù)年計(jì)算</p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；</p><p>　　——礦井可采儲(chǔ)量，Mt；

91、ZK =7881.50 Mt</p><p>　　A——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，Mt/a；A=120 Mt/a</p><p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3～1.5。K=1.3</p><p>　　T=7881.50/1.3×120=50.52a</p><p>　　根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為50a以上，而本礦的服務(wù)年限大于50

92、a，故符合建立大型礦井。</p><p><b>　　3井田開拓</b></p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　3.1.1礦區(qū)的開拓方式概述及評(píng)價(jià)</p><p>　　河南煤化集團(tuán)鶴壁六礦現(xiàn)生產(chǎn)能力為120萬t/a，礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，礦井水平

93、之間的聯(lián)接方式可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，其中一水平與二水平之間為立井延伸，二水平與三水平之間為暗斜井延伸，在一水平與二水平之間設(shè)有輔助水平。礦井的大巷布置方式可分為集中大巷和分組集中大巷。礦井運(yùn)輸方式為皮帶輸送機(jī)。</p><p>　　河南煤化集團(tuán)鶴壁六礦從投產(chǎn)至今經(jīng)過了兩次擴(kuò)大生產(chǎn)。第一次擴(kuò)大后為90萬噸，第二次擴(kuò)大后為120萬噸。現(xiàn)在一水平已經(jīng)開采完畢，二水平開采也已基本采完，三水平的延伸正在進(jìn)行中

94、。礦井的一水平以及二水平的大部分地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，故礦井開采方式大部分為炮采，二水平部分采區(qū)為綜采放頂煤。</p><p>　　該礦井由于已經(jīng)進(jìn)行了兩次擴(kuò)展，故從整體上看其開拓方式有一定的不合理性。 </p><p>　　3.1.2影響礦井開拓的主要因素</p><p>　　礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素

95、，也影響井田開拓方式的選取。</p><p>　　本礦井埋藏深度360～830m，煤層傾角平均為20°局部為10°～28°，為緩傾斜煤層。表土層厚度為130～180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在6.8 m3/t左右，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在22.59 m3/min左右，屬于高瓦斯礦井。礦井正常的涌水量一般為138m3/h。</p><p><b>　　3.2井

96、田開拓</b></p><p>　　3.2.1對(duì)井田開拓中若干問題分析</p><p>　　a． 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目</p><p>　　井田劃分階段是，階段要有合理地斜長，以利于運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等，階段斜長根據(jù)實(shí)際情況卻定。階段內(nèi)采區(qū)劃分應(yīng)考慮沿走向有無大的地質(zhì)構(gòu)造變化，如斷層、無煤帶、傾角變化較大等，若有可用這些地質(zhì)變化作為采區(qū)邊界。如沒有

97、地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，卻定最優(yōu)方案。采區(qū)內(nèi)要有合理的區(qū)段數(shù)目，以保證采區(qū)正常生產(chǎn)和工作面接替。開采水平的數(shù)目、位置，應(yīng)根據(jù)煤層的賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術(shù)水平和水平接替等因素綜合考慮。</p><p>　　本井田走向4.1km，傾向長約2.6km,傾斜方向劃分兩個(gè)階段，采用多水平上下山開采，一水平標(biāo)高為－280m，二水平標(biāo)高為－800，沿走向劃分若干采區(qū)。F1 、F2斷層可以做為

98、采區(qū)邊界考慮。</p><p>　　b．井硐形式與數(shù)目的確定</p><p>　?。?）、井硐形式的確定</p><p>　　井硐形式的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)等等條件來確定，根據(jù)本礦井的情況只考慮斜井與立井開拓方式。</p><p>　　斜井與立井開拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較</p><p>　　斜井開拓與立井開拓

99、相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車場及垌室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(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，人員可迅速從井筒撤離。</p><p>　　與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長，輔助提升能力小

100、，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。</p><p>　　本井由于田開采煤層為二1煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單但埋藏較深。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開拓，故選擇采用立井開拓。</p><p><b>　

101、?。?）、井筒的數(shù)目</b></p><p>　　確定選擇采用立井開拓，故開鑿一隊(duì)提升井筒（即主井和副井）。由于本礦井為高瓦斯礦井故選擇對(duì)角式通風(fēng)方式，需開鑿兩個(gè)風(fēng)井。主井主要用來提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進(jìn)風(fēng)，排水。</p><p><b>　　c．井筒位置的選擇</b></p><p>　　井筒位置的選擇有利于第一

102、水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場應(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；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理</p><p&g

103、t;　　本井田的走向較長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。通風(fēng)方式采用的是對(duì)角式，故風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界。</p><p>　　d．運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系</p><p>　　（1）、運(yùn)輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系</p><p>　　由于本礦井只采二1煤，主要運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，運(yùn)輸大巷距煤層20m ,采用進(jìn)

104、風(fēng)行人巷與運(yùn)輸斜巷相連，而采用運(yùn)料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。</p><p>　　（2）總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系</p><p>　　本井田采用走向長臂采煤法開采，通風(fēng)方式為對(duì)角式，但兩翼各一個(gè)采區(qū)，風(fēng)井設(shè)置在煤層露頭處。 </p><p>　　3.2.2方案的提出</p><p>　　開拓方案一：立井一水平上下山二水平上山開拓<

105、/p><p>　　由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為970m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。主井井深為950m，用于提升煤炭。準(zhǔn)備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運(yùn)輸大巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。</p><p>　　方案一：立

106、井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖3-2-1</p><p>　　圖3-2-1 立井開拓系統(tǒng)剖面圖</p><p>　　開拓方案二：立井暗斜井延伸一水平上下山二水平上山開拓</p><p>　　本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運(yùn)輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開拓。暗斜井長1774m,內(nèi)設(shè) 輸送機(jī)。主井井深為470m，

107、用于提升煤炭。副井井深為450m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。</p><p>　　立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖3-2-2</p><p>　　圖3-2-2： 立井開拓系統(tǒng)剖面圖</p><p>　　開拓方案1和開拓方案2的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。</p><p>　　開拓方案1和開拓方案

108、2的后期工程量相同，所以只比較前期。</p><p>　　各方案比較費(fèi)用表及工程量見表3-2-1、表3-2-2、表3-2-3、表3-2-4、表3-2-5</p><p>　　表3-2-1　建井工程量表</p><p>　　表3-2-2　生產(chǎn)經(jīng)營工程量表</p><p>　　表3-3-3　基建費(fèi)用表</p><p>　　

109、表3-3-4　生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用表</p><p>　　表3-3-5　費(fèi)用匯總表</p><p>　　經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較可知，方案一的費(fèi)用為8330.66萬元，方案二的費(fèi)用為8809.44萬元，方案一不論是建井費(fèi)用還是生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用均低于方案二，其比較結(jié)果確定為方案二，即采用立井兩水平上下山開采</p><p><b>　　3.3 井筒特征</b></

110、p><p>　　由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田煤層露頭兩采區(qū)上方設(shè)兩個(gè)風(fēng)井，井筒穿過表土沖積層，含水層等。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及風(fēng)井均采用圓形斷面。井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的

111、平面尺寸來確定。</p><p><b>　　3.3.1 主井</b></p><p>　　本礦井采用立井開拓，礦井的年產(chǎn)量為120萬t。主井主要用于提煤。井筒直徑5.5m，采用剛性罐道立井提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升型號(hào)為JDG-9/110×4。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)；井壁厚度350mm，壁后充填厚度80mm。井筒裝備有方形鋼管罐道和罐道梁，井深970m。<

112、/p><p>　　主井井筒斷面布置見圖3-3-1 </p><p>　　圖3-3-1 主井井筒斷面布置</p><p><b>　　3.3.2 副井</b></p><p>　　副井井筒也采用立井形式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。圓形斷面，凈直徑為7.0m，斷面積38.30m²，