采礦工程-本科畢業(yè)設(shè)計 南屯煤礦小槽煤開拓延深設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一部分 南屯煤礦小槽煤開拓延深設(shè)計</p><p><b>　　1 礦井概述1</b></p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.2井田地質(zhì)及煤層特征2</p&g

2、t;<p>　　1.3井田開拓方式14</p><p>　　1.4礦井延伸的必要性15</p><p>　　2 開采范圍與生產(chǎn)能力19</p><p>　　2.1開采范圍及儲量19</p><p>　　2.2生產(chǎn)能力與服務(wù)年限20</p><p><b>　　3開拓準(zhǔn)備23</

3、b></p><p>　　3.1水平延伸方案的選擇23</p><p>　　3.2采區(qū)劃分與接續(xù)35</p><p>　　3.3大巷布置37</p><p>　　3.4井筒、井底車場及硐室38</p><p>　　3.5水平接替時的技術(shù)措施42</p><p><b>

4、　　4采區(qū)設(shè)計43</b></p><p>　　4.1采區(qū)概況及地質(zhì)特征43</p><p>　　4.2采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限49</p><p>　　4.3 采區(qū)巷道布置49</p><p>　　4.4采煤方法及采區(qū)參數(shù)59</p><p>　　4.5采掘工作61</p><

5、;p>　　4.6工作面設(shè)備及掘進速度68</p><p>　　4.7采區(qū)巷道掘進順序及回采工作面接續(xù)安排71</p><p>　　4.8采區(qū)車場及硐室73</p><p><b>　　5通風(fēng)與安全75</b></p><p>　　5.1礦井通風(fēng)75</p><p>　　5.2井下災(zāi)

6、害預(yù)防79</p><p>　　6提升、通風(fēng)、排水、壓風(fēng)設(shè)備83</p><p>　　6.1提升設(shè)備83</p><p>　　6.2通風(fēng)設(shè)備84</p><p>　　6.3排水設(shè)備86</p><p>　　6.4壓縮空氣設(shè)備89</p><p>　　7勞動定員與主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)92

7、</p><p>　　7.1勞動定員92</p><p>　　7.2主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)93</p><p>　　第二部分 南屯煤礦轉(zhuǎn)入-550水平開采時沖擊地壓預(yù)防</p><p>　　8南屯煤礦研究沖擊地壓的必要性94</p><p>　　9沖擊地壓的影響因素96</p><p>　　9

8、.1開采深度96</p><p>　　9.2頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)97</p><p>　　9.3地質(zhì)構(gòu)造97</p><p>　　9.4煤柱的影響98</p><p>　　10煤的沖擊傾向性研究100</p><p>　　11南屯礦深部開采時沖擊地壓的預(yù)測101</p><p>　　11.1鉆

9、屑法101</p><p>　　11.2 微震法102</p><p>　　11.3經(jīng)驗類比法103</p><p>　　12 南屯礦深部開采時沖擊地壓的防治104</p><p>　　12.1超前松動爆破104</p><p>　　12.2鉆孔卸壓104</p><p>　　12.

10、3煤層注水105</p><p>　　12.4采用合理的開拓布置和開采方式106</p><p>　　13存在問題及今后努力方向107</p><p><b>　　參考文獻108</b></p><p><b>　　致謝109</b></p><p>　　coalm

11、ine methane in China110</p><p><b>　　第一部分</b></p><p><b>　　南屯煤礦</b></p><p><b>　　小槽煤開拓延深設(shè)計</b></p><p><b>　　摘 要</b></p&

12、gt;<p>　　本文根據(jù)對南屯煤礦資料的學(xué)習(xí)和研究，遵照《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的要求，充分運用所學(xué)的知識，以南屯煤礦開采的實際情況為依據(jù)，對南屯煤礦下組煤的開拓延伸進行設(shè)計。在設(shè)計中盡量做到危險最少，效益好，把南屯煤礦建成高產(chǎn)高效的礦井，為我國的煤炭生產(chǎn)作出貢獻。</p><p>　　本設(shè)計主要研究內(nèi)容包括：</p><p>　　1.合理的選擇開拓延深的方案

13、</p><p>　　2.井底車場形式的選擇和主要運輸大巷的布置情況</p><p>　　3.合理確定延伸水平的開拓方式</p><p>　　4.確定首采區(qū)的巷道布置方式</p><p>　　5.井下設(shè)備的選型 </p><p>　　關(guān)鍵詞：儲量計算；多水平開拓；巷道布置；經(jīng)濟指標(biāo)</p><p&g

14、t;<b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In this paper, based on information Nantun Coal learning and research, in accordance with the "Coal Mine Safety Regulations" and "design specifications

15、 of the coal industry," to make full use of knowledge to Nantun the actual situation of coal mining, based on the Nantun coal mine under the group to develop an extension of the design. In the design of the risk at

16、least as far as possible, effective, and the Nam Theun into highly efficient and high-yielding coal mines, China's coal production.</p><p>　　The design of the main research contents include: </p>

17、<p>　　1. A reasonable choice to open up the program extension 2. The choice of shaft and the main form of transport situation roadway layout 3. A reasonable level of development to identify ways to extend 4. To d

18、etermine the first mining area of the roadway layout 5. Downhole equipment selection</p><p>　　Key words: reserve calculation; multi-level development; roadway layout; economic indicators</p><p>

19、;<b>　　1 礦井概述</b></p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1礦井的地理位置、交通</p><p>　　南屯煤礦位于兗州煤田東南部，東臨京滬鐵路和104國道，南臨鄒濟公路，西北有兗新鐵路、327國道、京杭大運河，礦井距鄒城車站約8千米，礦區(qū)專用鐵路直通礦井煤倉并與京滬

20、鐵路接軌，礦區(qū)公路四通八達，區(qū)內(nèi)交通十分方便。</p><p>　　井田位置交通示意圖見圖1.1</p><p>　　圖1.1井田位置交通示意圖</p><p>　　1.1.2礦井的地形地勢及地震</p><p>　　區(qū)內(nèi)地形平坦，地面標(biāo)高+63—+40m，自東向西逐漸降低。白馬河和南沙河分別自北向南，自東向西流經(jīng)井田的西部和南部，在東紀(jì)溝附

21、近匯合后注入微山湖。白馬河全長76km，流域面積1052平方米，河床寬10—420m，屬于季節(jié)性河流，最大流量568m3 /s，近幾年，因疏通河道，現(xiàn)已成為常年通航的河流。南沙河現(xiàn)為鄒城市西葦水庫的溢洪河道，建庫以來溢洪一次，近幾年，由于雨量偏小，沙河成為了鄒城市部分企業(yè)常年排泄污水的河道。</p><p>　　本區(qū)屬于溫帶季風(fēng)區(qū)的海洋—大陸性氣候，四季分明。歷年來平均氣溫17.9℃，日最高氣溫40.3℃，日最低

22、氣溫—18.3℃，最大凍土深度0.27m，最大積雪厚度0.24m.年平均降雨量708.14mm，年最大降雨量1263.8mm，年最小降雨量268.5mm。降雨多集中在7至8月份，風(fēng)向頻率多為南風(fēng)及東南風(fēng)，最大風(fēng)速16m/s。地震烈度7度。</p><p>　　1.2井田地質(zhì)及煤層特征</p><p>　　1.2.1井田境界、尺寸和面積</p><p>　　南屯煤礦小

23、槽煤井田邊境：東以大嶧山斷層為界，西以馬家樓斷層與里彥礦井為界；北以皇甫斷層與鮑店、東灘兩井為界；南以2002年4月新調(diào)整的南屯、北宿兩礦邊界6個坐標(biāo)點連線與北宿礦井為界。</p><p>　　井田東西平均長10.5km，南北平均寬3.4km，面積約35.47km2。</p><p>　　1.2.2井田地層及其主要特點</p><p>　　1.第四系（Q）：厚18.

24、47~160.40m，平均102.86m，東南薄，西北厚，分上、中、下三組。上組厚17.15~59.00m，平均33.46m，由棕黃色砂質(zhì)粘土及松散的粘土質(zhì)長石、石英砂層和沙礫組成，局部見有灰綠色粘土質(zhì)砂，底部往往見鈣質(zhì)結(jié)核和豆?fàn)铄i鐵質(zhì)結(jié)核，含水豐富。中組厚2.60~92.95m，</p><p>　　平均46.16m，由灰綠色粘土、密實的粘土質(zhì)石英、長石砂礫組成，上部以砂礫為主，透水性差，含水微弱。下組厚0~4

25、2.31m，平均22.24m，以厚層的粘土質(zhì)砂礫為主，夾粘土層，富水性較弱。</p><p>　　井田東部邊界處缺失下組和中組，僅發(fā)育上組，井田中部僅發(fā)育中組和上組，西部上、中、下三組均發(fā)育。</p><p>　　不整合于侏羅系之上。</p><p>　　2.上侏羅系蒙陰組（J3 ）：殘厚44.88~794.57m，由南向北增厚，為一套紅色砂巖。自上而下劃分為一段、

26、兩段、三段。</p><p>　　一段最大殘厚558.34m，由灰~灰綠~灰白色及紫紅色砂巖和細粉砂巖組成。</p><p>　　二段厚124.56~264.39m，由紫紅色泥質(zhì)中、細砂巖組成，夾數(shù)層礫巖，具緩波狀層理和泥裂現(xiàn)象</p><p>　　三段厚10.90~47.42m，10.90~47.42m，平均26.02m，底部為0~12.75m厚的礫巖，礫巖成分為

27、灰?guī)r塊、石英、泥質(zhì)巖屑，該層礫巖有的地段相變?yōu)樽霞t色中、粗砂巖，其上為平均厚約20m的灰-灰綠色砂巖與粉砂巖互層，其間夾有紫紅色中、細砂巖。</p><p>　　不整合與二迭系之上。</p><p>　　3.二迭系（P）：為本區(qū)上部煤系底層，礦井南部已遭剝蝕，僅東北部保留較全，包括山西組、下石盒子和上石盒子組。</p><p>　?。?）上石盒子組（P2x）：僅21

28、9孔殘存18.32m，由細砂巖和含礫粗砂巖組成。</p><p>　?。?）下石盒子組（P1x）：厚51.87m（219號孔），僅在井田東北部保留較全，主要巖性為灰色含礫中~粗砂巖和灰綠色粘土巖、粘土質(zhì)細砂巖。由于古風(fēng)化作用而呈灰黃色至雜質(zhì)。</p><p>　?。?）山西組（P1s）：厚66.44~90.37m，平均77.94m，是本區(qū)內(nèi)主要的含煤層段。主要由厚層砂巖、砂巖與粉砂巖互層、

29、薄層粉砂巖、淺灰色呂質(zhì)泥巖及煤層組成。井田南部本組已全部剝蝕掉。主要可采煤層3上，3下層煤位于本組下部。</p><p><b>　　整合于石炭系之上。</b></p><p><b>　　4.石炭系（C）：</b></p><p>　?。?）太原組（C2t）：厚155.75~186.02m，平均厚170.02m。由深灰~

30、灰黑色泥質(zhì)巖、粉砂巖、砂巖、灰?guī)r和煤層組成。其中下部的第十下 層灰?guī)r和上部的第三層灰?guī)r質(zhì)純且層位穩(wěn)定，是本區(qū)的主要標(biāo)志層。共含煤18層，主要可采煤層為16上 和17層煤，局部可采的有第6、15上18上16下 層煤也有偶達可采的。</p><p>　?。?）本溪組（C2b ）：厚45.28~67.23m，平均57.23m。由灰綠色、紫色鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖、鋁土巖、灰色粉砂巖和石灰?guī)r組成，中夾數(shù)層煤線。上部為具有粒

31、狀結(jié)構(gòu)的第十二層灰?guī)r和灰綠色灰質(zhì)泥巖組成，第十二層灰?guī)r多分為兩層；中部主要為灰白色質(zhì)純的第十四層灰?guī)r，其間常出現(xiàn)一層相變的粗砂巖，由西向東顯著變薄，底部為紫色鐵質(zhì)泥巖和灰、灰綠色鋁土巖間夾不穩(wěn)定薄層第十五層灰?guī)r。由于奧陶系侵蝕面得凹凸不平，使該層厚度變化很大，鋁土巖有時為砂礫所代替。</p><p><b>　　假整合奧陶系之上。</b></p><p>　　5.奧陶

32、系：為煤系底層基地，厚約450~750m，分冶里統(tǒng)（O1）和馬家溝統(tǒng)（O2）。分冶里統(tǒng)厚210~330m。冶里統(tǒng)厚210~330m，馬家溝統(tǒng)厚240~420m，灰白色灰?guī)r為主，夾少量白云質(zhì)灰?guī)r。</p><p>　　1.2.3可采煤層特征及煤質(zhì)</p><p>　　本井田共含有23層煤，平均厚度16.07m?？刹珊途植靠刹擅簩?層，分別為3上3下、6、15上、16上、17、18上，平均厚度

33、12.27m。自上而下分為兩組：3上、3下、6煤為上組，15上、16上、17、18上煤為下組。其中主采煤層3上、3下、16上、17、18上煤為下組。其中主采煤層3上、3下、16上、17煤全區(qū)穩(wěn)定可采，平均厚度為10.56m，其余三層為局部可采。</p><p>　　可采和局部可采煤層特征如下：</p><p>　?。?）. 3上煤：位于山西組中下部，煤厚為3.29~7.85m，平均5.38

34、m，下距3下煤0.18~15.66m，平均5.38m，下距3下煤0.18~15.66m。3上與3下煤層間距變化與層間巖性有關(guān)，層間為泥巖、粉砂巖時，層間距較少，當(dāng)層間巖性相變?yōu)榧毶皫r時，層間距也隨之增大。該層煤全區(qū)穩(wěn)定可采。</p><p>　　（2）3下煤：位于山西組下部，下距山西組底界平均為17.59m，厚2.00~4.15m，平均3.22m。該層煤全區(qū)穩(wěn)定可采。</p><p>　　

35、（3）6煤：位于太原組上部，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，以三灰為主要標(biāo)志層，下距三灰平均7.63m。該層煤厚度小，為0~0.94m，平均0.65m，近東部局部可采，屬于極不穩(wěn)定煤層。</p><p>　?。?）15上煤：位于太原組中下部，第九層灰?guī)r為其頂板，上距第八層灰?guī)r10m左右。煤厚0~1.00m，平均厚度0.56m，層位穩(wěn)定，厚度較小，結(jié)構(gòu)簡單，僅7勘探線以西局部可采。該層煤在井田西部相變?yōu)楦嗝?、碳質(zhì)泥巖和油頁巖

36、，厚度0.45~2.98m，平均厚1.76m，其下部變化很大，灰分40%左右，含油率5%以上，最高達45.53%，為重要的有益礦產(chǎn)。</p><p>　　（5）16上煤：位于太原組下部，第十下層灰?guī)r為其頂板，層位十分穩(wěn)定，下距17層煤12m左右，煤厚0.28~1.39m，平均厚度0.93m，其間夾一層厚0.07~0.34m碳質(zhì)泥巖或碳質(zhì)砂巖，煤層中含大量黃鐵礦結(jié)核和黃鐵礦細晶，對煤層開采和煤質(zhì)影響較大。其下距16

37、下煤7m左右，其間巖性為粉砂巖、中砂巖和細砂巖。</p><p>　?。?） 17煤：位于太原組下部，第是一層灰?guī)r為其頂板，層位穩(wěn)定。煤厚0~1.43m，平均厚1.11m，厚度較小，結(jié)構(gòu)簡單，含一至二層夾矸和大量黃鐵礦結(jié)核和黃鐵礦結(jié)晶，對煤層開采和煤質(zhì)影響較大，在231號孔和丁120號孔變?yōu)楹襁_2.23m的腐泥巖。</p><p>　　(7) 18上煤：位于太原組的下部，上距17層煤5m

38、左右，下距奧灰平均62.78m左右，為極不穩(wěn)定煤層。該層煤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，全區(qū)普遍分為兩個分層，其夾層為淺灰色鋁質(zhì)泥巖，厚0.05~2.90m，普遍超過上分層厚度。上分層厚0.04~0.60m，下分層平均厚0.50m，最厚達1.04m。屬局部可采煤層。</p><p>　　煤層綜合柱狀圖見圖1.2</p><p>　　可采和局部可采煤層特征見表1.1</p><p>　　

39、表1.1可采和局部可采煤層特征</p><p>　　圖1.2煤層綜合柱狀圖</p><p>　　本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，各層煤均為中變質(zhì)程度的氣煤，山西組煤質(zhì)為低硫中灰煤，中等可選至易選，是良好的煉焦配煤和動力用煤；太遠群各煤層除15上層煤為中灰、18上層煤富灰外，16上與17層煤為高硫低灰，除18上層煤難以選擇外，其余各層煤均屬易選至中等可選。</p><p>　　（一）煤

40、中有害組分分析</p><p>　　1.灰分：各層煤分在平面上變化不大，相鄰采樣點變化小于2%，但在剖面上則具有一定規(guī)律性。即結(jié)構(gòu)復(fù)雜煤層大于結(jié)構(gòu)簡單煤層，不穩(wěn)定煤層大于穩(wěn)定煤層，薄煤層灰分的變化幅度大于厚煤層的變化幅度。</p><p>　　2.硫分：山西組煤層為低硫煤，太原組煤層為中高至高硫煤。各層煤全硫在平面上變化不大，剖面上從上往下有逐漸增高的趨勢。</p><

41、p>　　山西組煤層的硫化鐵硫和有機硫均低于0.4%，且有機硫高于硫化鐵硫；太原組煤層硫化鐵硫、有機硫均大于1%，且有機硫小于硫化鐵硫。</p><p>　　3.磷分：各煤層均屬低磷至特磷磷煤，精煤磷分低于0.01%。</p><p><b>　　煤質(zhì)特征見表1-3</b></p><p><b>　　（二）煤質(zhì)評價</b&

42、gt;</p><p>　　1.原煤灰分除第18上層煤的灰分較高外，其余煤層的平均灰分一般為10~16%，各煤層的發(fā)熱量、灰熔點高，為良好的動力用煤。下組煤硫分高，除作為動力用煤外，還可作為化工用煤。</p><p>　　2.除第3層煤符合煉焦用煤要求外，其它各層煤經(jīng)洗選后，硫分仍較高，故不宜單獨煉焦。</p><p>　　3.除第18上層煤難洗選外，其它各層煤屬易

43、至中等可選。若混合洗選，可選1.45作分離比重，這樣既可提高洗煤效率，又可擴大下組煤的應(yīng)用范圍。</p><p><b>　　1.2.4地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　南屯煤礦位于兗州向斜的南翼，為一傾向北東傾角3度到15度的單斜構(gòu)造。東西北三面而分別北峰山斷層、馬家樓斷層及皇甫斷層所截。井田內(nèi)次一級褶曲及小斷層發(fā)育，屬于兗州煤田中構(gòu)造較為簡單類型井田之一。&l

44、t;/p><p><b>　　斷層</b></p><p>　　井田內(nèi)斷層較少，且多分布在井田邊界和東北部，除峰善斷層落差較大以外，其余斷層落差均在20—70m左右，斷層特征見表1-1</p><p><b>　　褶曲</b></p><p>　　礦井生產(chǎn)與勘探中揭露和控制的褶曲，大部分為中小寬緩褶曲，

45、但井田東部經(jīng)地震勘探后發(fā)現(xiàn)有較大幅度褶曲，褶曲主要有：</p><p>　　（1）丁36號孔附近背斜：呈 北40°東的方向，位于4至5勘探線之間，長500余米。地層傾角變陡，幅度達15m。由于后期的剝蝕作用，致使該孔附近出現(xiàn)3煤剝蝕無煤帶</p><p>　　(2)178~補47~丁14~丁21號附近的向背斜構(gòu)造，軸向北40°東，軸向長約4100m，位于井田南部6線~井

46、田東部邊界之間，總跨度約1200m，幅度約40m，由鉆孔控制，他是造成井田南部出現(xiàn)剝蝕無煤帶的主要原因。</p><p>　　(3)西部9~13勘探線之間的多個小背，向斜相間排列。傾角2°~3°，局部傾向相反，產(chǎn)狀變化大，褶曲其短軸，寬緩的特點，幅度一般在5到15m。</p><p>　　(4)14勘探線附近的鼻狀結(jié)構(gòu)：為兗州傾伏向斜的次級構(gòu)造，是受同擠壓力作用后，遭受

47、剝蝕的結(jié)果，使第3上，3下 層煤西部露頭附近呈鼻狀構(gòu)造， 但3下煤以下的太原組地層比較完整，說明構(gòu)造向深部逐漸消失。</p><p>　　(5)補19孔的背斜構(gòu)造：由 補19孔控制，上組煤為一背斜構(gòu)造，幅度約20m。

48、 </p><p>　　(6)219號孔附近向斜：軸向近東西向，軸線長1100m，并被F103斷層切割,跨度100m，是本井田內(nèi)幅度最大的褶曲，由二維和三維地震線控制 </p><p>　　(7)丁16~丁19號孔附近向斜和背斜：兩者軸向一致，呈 北60°東方向，軸向長約1200m，被103斷層所截，位于1~3勘探線之間，總跨度約600m，幅度約65m，由二維

49、和三維地震線控制</p><p>　　(8)補39~丁45~補38號孔附近向斜：位于井田東北部4~6線之間，軸線呈近東西向且落有彎曲，長約1500m左右，褶曲幅度小，約為30m。</p><p>　　(9)丁26~丁145號孔之間向斜：位于6~8線間的南部，軸線東西向，長1000m左右，褶曲幅度小，約為30m。</p><p>　　一采區(qū)東部向斜構(gòu)造：軸向北20&#

50、176;西，寬約340m，幅度30m。為一短軸、傾伏褶曲。</p><p>　　主要斷層特征表見表1.2</p><p>　　表1.2主要斷層特征表</p><p>　　1.2.5田水文地質(zhì)條件</p><p><b>　　1.含水層特征</b></p><p>　　含水層自上而下為第四系上、下組

51、砂巖、砂礫巖、侏羅系紅層，二迭系山西組3層煤頂板砂巖，石炭系太原組三灰，十下層灰?guī)r，本溪群十四層灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r。簡述如下：</p><p>　　第四系上、下組砂巖、砂礫巖：上組煤厚11.19~69.10m，平均厚53.97m。主要由棕色砂質(zhì)粘土與松散的粘土質(zhì)長石、石英沙礫層組成，下部偶見灰綠色，含水豐富。單位涌水量為1.411~2.0221/s.m，屬孔隙水。對礦井開采基本無影響。下組厚0~42.31m，平均

52、厚22.24m，僅發(fā)育井田中、西部，東部缺失。由灰綠色、局部黃綠色的粘土質(zhì)巖、砂礫、沙層及砂質(zhì)粘土組成，富水性弱，單位涌水量0.0030971/s.m，對礦井開采基本無影響。</p><p>　　侏羅系紅層：為一套紅色砂巖層，屬孔隙-裂隙含水層，單位涌水量0~0.1861/s.m.該層水賦存極不均勻，裂隙發(fā)育層段，一般含裂隙水，甚至?xí)纬筛凰危欢诹严恫话l(fā)育段內(nèi)，含水較少，甚至起隔水作用。該層水對小槽煤開采不會

53、有影響。</p><p>　　3煤頂板砂巖： 是目前礦井開采3層煤時主要充水含水層。厚度3.28~39.54m，平均厚13.80m，主要為中細砂巖，為裂隙承壓含水層，單位涌水量問哦0.00203~0.0381/s.m。</p><p>　　第三層石灰?guī)r：厚3.42~7.73m，平均5.45m，灰白至深灰色，為裂隙承壓含水層，單位涌水量0.000303~0.1801/s.m，井田西北部和東部

54、富水性較好。據(jù)1998年J3-24號水文孔三灰穩(wěn)定水位觀測資料及礦井北石門、西大巷、中央泄水巷等揭露點的涌水資料，三灰水位已由精查期的+37.72~+40.23下降到-295.679~-350m以下，白馬河風(fēng)井檢查孔水位已下降到三灰頂板以下，已不具有承壓性，故三灰水補給不良，易于疏干。</p><p>　　第十下層石灰?guī)r:厚3.31~9.03m，平均5.21m，靜儲量大，動儲量小，淺部為洞穴水，深部為裂隙水，井田

55、西部富水性好，該層是第16上層煤的直接頂板，故是小槽煤開采的直接沖水含水層。根據(jù)臨近北宿、落陵、唐村煤礦開采經(jīng)驗，該含水層對礦井充水具有初期大、后期小、深部疏水淺部干等特點。另外由于淺部礦井的開采，水壓標(biāo)高已降低，據(jù)北宿煤礦資料，-290m水平以上已基本疏干。</p><p>　　第十四層石灰?guī)r：厚0.30~14.79m，平均厚0.30~17.79m，本身富水性不大，屬溶洞裂隙承壓水。但距奧灰很近，因構(gòu)造等原因與

56、奧灰往往有水力聯(lián)系。1986年11月混合井檢查孔對該層灰?guī)r抽水試驗，單位涌水量為0.01022/s.m，水壓標(biāo)高為+29.234m。</p><p>　　奧陶系石灰?guī)r：厚450~750m，上部裂隙發(fā)育，局部有溶洞，屬溶洞裂隙承壓水，水壓標(biāo)高為+27.34m。</p><p><b>　　2.斷層導(dǎo)水性</b></p><p>　　邊界斷層導(dǎo)水性

57、：據(jù)精查期資料，井田邊界的峰山斷層、皇甫斷層均為若透水性斷層，西部馬家樓斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬?。但?jù)現(xiàn)在的資料，東部峰山斷層也為導(dǎo)水?dāng)鄬印?lt;/p><p>　　井田內(nèi)斷層的導(dǎo)水性：井田內(nèi)斷層較少，東部斷層發(fā)育較密，三維地震對斷層的導(dǎo)水性進行了初步研究，認(rèn)為落差大于30m的斷層都具有橫向?qū)浴臄鄬恿W(xué)性質(zhì)上考慮，走向近南北向的斷層應(yīng)為張性斷層，其導(dǎo)水性可能性要大。有的斷層使三灰、十下灰、奧灰等與煤層對接，甚至含水層間直

58、接對接，它們之間均有補給關(guān)系。</p><p>　　3.封閉不良鉆孔對不良水文地質(zhì)條件的影響</p><p>　　井田內(nèi)共有封閉不良或封閉情況不明的鉆孔11個，已啟封4個，這些鉆孔穿過三個以上甚至井田內(nèi)所有含水層，對礦井生產(chǎn)構(gòu)成潛在威脅。封閉不良鉆孔的存在，在井田內(nèi)水文地質(zhì)條件進一步復(fù)雜化。</p><p>　　4.小槽煤開采水平涌水量預(yù)計</p>&

59、lt;p>　　由于南屯礦小槽煤水文地質(zhì)資料少，其水文地質(zhì)特征沒有查明，尤其是對小槽煤開采具有較大威脅的十四灰鶴奧灰水未作詳細分析，故小槽煤開采水平涌水量準(zhǔn)確難度較大。本設(shè)計根據(jù)集團公司有關(guān)文件和鄰近礦井開采小槽煤時的涌水量，對南屯煤礦小槽煤開采水平涌水量預(yù)計如下：</p><p>　　根據(jù)兗州礦務(wù)局兗礦局基字第44號文“關(guān)于南屯礦井建設(shè)計補充修改資料的函”第二條規(guī)定，南屯礦井-440m水平小槽煤涌水量預(yù)計4

60、60m3/h。</p><p>　　南屯煤礦于2000年12月編制的《礦井地質(zhì)報告》預(yù)計小槽煤正常涌水量為75 m3/h，最大涌水量為225 m3/h。</p><p>　　另外，目前北宿煤礦-290m水平正常涌水量為45 m3/h，最大涌水量89 m3/h。而北宿與南屯兩井田為同一個水文地質(zhì)單元，所不同的是南屯煤礦小槽煤位于北宿煤礦深部，正常情況下，南屯煤礦小槽涌水量較北宿礦大。<

61、/p><p>　　綜上所述，設(shè)計充分考慮到南屯煤礦小槽煤賦存條件及地質(zhì)特征等多方面因素，預(yù)計小槽煤開采水平正常涌水量為250 m3/h，最大涌水量為500 m3/h，</p><p>　　需要說明的是：奧灰富水性較強，是將來小槽煤開采的主要防治水對象，故深部開采時，為防止底板奧灰突水，保證回采安全，在對奧灰水采用疏水降壓、注漿加固的同時，還要建立一套完善的防水患工程。</p>&

62、lt;p>　　1.2.6瓦斯、煤塵及煤的自然性</p><p>　　該礦屬地低沼氣礦井。根據(jù)各煤層取樣化驗結(jié)果，煤塵爆炸指數(shù)高達44.48~61.37，故煤塵具有爆炸性強、火焰長的特點，生產(chǎn)過程中必須高度重視。各煤層均有自然發(fā)火傾向，特別是3上和3層煤極易自然。太原群煤層雖有自然發(fā)火傾向，但在兗州礦區(qū)至今尚無先例。</p><p><b>　　1.3井田開拓方式</b

63、></p><p>　　1.3.1井田開拓方式</p><p>　　井田采用為立井多水平上山開拓，分為-350和-440兩個開采水平。</p><p><b>　　1.3.3井筒情況</b></p><p>　　南屯煤礦采用立井開拓，大槽煤分-350m和-440m兩個開采水平。開采大槽煤時，整個礦井共有4井筒，即主

64、井、副井、中央風(fēng)井和白馬河風(fēng)井。</p><p><b>　　1.3.4井底車場</b></p><p>　　井筒與水平軌道運輸大巷距離較遠，礦井采用立井立式環(huán)形井底車場見圖1.3。</p><p>　　圖1.3立井立式環(huán)形井底車場</p><p>　　1.3.5井田開采程序、回采方法</p><p&

65、gt;　　開采順序按照由近到遠、由易到難、先淺部后深部的順序進行。后退式回采。</p><p>　　1.4礦井延深的必要性</p><p>　　1.4.1延深的必要性</p><p>　　南屯煤礦是兗州礦區(qū)第一對投產(chǎn)的大型化礦井，也是兗州礦區(qū)第一對以開采山西組3層煤即大槽煤為主的礦井。礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力150萬t/a，1973年12月26日移交生產(chǎn)，1978年礦井實

66、際生產(chǎn)原煤157.5萬t，達到并超過礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。礦井于1986年進行改擴建設(shè)計，擴建后礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬t/a。</p><p>　　南屯煤礦從投產(chǎn)至今一直開采大槽煤，在大槽煤巷道布置及回采工藝等方面積累了豐富的經(jīng)驗，為礦區(qū)發(fā)展做出了較大的貢獻。由于礦井對大槽煤開發(fā)強度較大，特別是進入九十年代以來，隨著開采技術(shù)和工作面水平的提高，礦井產(chǎn)量大幅度增加，導(dǎo)致大槽煤儲量遞減較快，截止2001年底大槽煤地質(zhì)

67、儲量14579.5萬t，工業(yè)儲量10978.8萬t，可采儲量7657.9萬t，占可采儲量的75.7%。按目前開采強度，在村莊搬遷的情況下，大槽煤服務(wù)年限僅為11年。由此可見，從保證礦井持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的角度來看，小槽煤開拓必須提到議事日程上來。</p><p>　　1.4.2延深水平地質(zhì)資料的可靠程度</p><p>　　1.目前小槽煤勘探程度及存在的問題</p><p&g

68、t;<b>　　小槽煤勘探程度：</b></p><p>　　南屯煤礦小槽煤井田面積35.47km2，井田內(nèi)施工至小槽煤鉆孔計93個，平均每平方公里2.62個鉆孔，主要斷層及褶曲已基本控制，煤層和煤質(zhì)特征基本清楚。</p><p><b>　　存在的問題： </b></p><p>　?、巽@孔分布不均，井田西部、東部及深部

69、鉆孔較少，儲量級別較低，控制程度較差；</p><p>　　②小槽煤構(gòu)造控制程度相對較差；</p><p>　　③小槽煤水文地質(zhì)資料缺乏，其水文地質(zhì)特征沒有查明，尤其是對小槽煤開采有較大威脅的十四灰和奧灰水未作詳細分析。</p><p>　　由于存在以上問題，故今后還需作大量的補勘工作，以滿足將來不同設(shè)計階段和礦井安全生產(chǎn)的需要。</p><p&

70、gt;　　1.4.3補勘探的要求</p><p><b>　　1.前期補勘工程</b></p><p>　　前期補勘以查清小槽煤水文地質(zhì)特征、初期采區(qū)構(gòu)造及提高初期采區(qū)儲量等級為目的，補勘工程如下：</p><p>　?。?）補水文孔6個，編號為14-1、14-2、14-3、O-1、O-2、O-3，其中14-1、14-2、14-3終孔位置為十四

71、灰?guī)r，、O-1、O-2、O-3終孔位置以進入奧灰30m為準(zhǔn)。14-1與0-1、14-2與0-2、14-3與0-3各一組，分別位于工業(yè)廣場、中央風(fēng)井工廠及白馬河工廠。此六個鉆孔除表土段采用無芯鉆進外，基巖部分全部取芯，且在施工時不僅要作簡易水文觀測，同時必須對十下 灰?guī)r、十四灰和奧灰進行單獨抽水試驗。此六個水文觀測孔鉆探工程量約為3200m。</p><p>　?。?）補地質(zhì)鉆孔及定向孔5個</p>

72、<p>　　初期十三采區(qū)面積約3.23km2 ，已有鉆孔5個，且均位于采區(qū)東部，采區(qū)儲量級別大部分為c級，為滿足設(shè)計和生產(chǎn)要求，需補地質(zhì)鉆孔2個，以提高采區(qū)儲量級別。</p><p>　　為準(zhǔn)確確定十三采區(qū)上山方位和層位，需補定鉆孔3個。</p><p>　?。?）對初期十三采區(qū)進行物探，查清內(nèi)部構(gòu)造、十四會和巖溶發(fā)育狀況及邊界斷層位置，為設(shè)計和生產(chǎn)服務(wù)。</p>

73、<p>　?。?）對于十一采區(qū)西部進行井下物探，查清大槽煤已揭露的一采區(qū)西部斷層在小槽煤中是否存在，以便于小槽煤十一采區(qū)工作面布置。</p><p><b>　　2.后期補勘工程</b></p><p>　　井田西部、東部及深部鉆孔較少，控制程度較差，屆時根據(jù)初期采區(qū)實際揭露煤層情況和構(gòu)造情況再作必要的補充地質(zhì)勘探工作。</p><p&g

74、t;　　1.4.4設(shè)計的依據(jù)和設(shè)計特點</p><p>　　1. 設(shè)計的主要依據(jù)</p><p>　　(1)華東煤炭工業(yè)基本建設(shè)公司第二勘探隊1965年5月編制的《山東省兗州煤田丁村勘探區(qū)精查地質(zhì)報告》</p><p>　　(2)南屯煤礦地質(zhì)測量科編制的《兗州礦務(wù)局南屯煤礦礦井地質(zhì)報告》</p><p>　　(3)兗礦集團有限公司南屯煤礦20

75、00年12月編制的《礦井地質(zhì)報告》</p><p>　　(4)2001年10月15日，集團公司關(guān)于“南屯、北宿煤礦邊界調(diào)整及南屯小槽煤開拓方案審查若干意見</p><p>　　(5)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)于壓煤開采規(guī)程》</p><p>　　(6)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》</p><p><b>　　2.設(shè)計的主要特

76、點</b></p><p>　　(1)充分利用—432m水平已完成的小槽煤開拓巷道，合理進行開拓部署，初期巷道工程量較少</p><p>　　(2)根據(jù)礦井目前輔助運輸方式。同時針對小槽煤采區(qū)運輸巷道斷面小、矸石量較大等特點，對輔助運輸方式進行了論證，合理選擇輔助運輸設(shè)備</p><p>　　(3)在井下設(shè)有矸石轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和臟雜煤處理系統(tǒng)，簡化了地面生產(chǎn)系

77、統(tǒng)，減少了工程投資</p><p>　　(4)在小槽煤儲、裝、運及煤的洗選加工等方面充分利用了現(xiàn)有地面生產(chǎn)系統(tǒng)，以較少的技術(shù)改造獲得較高的經(jīng)濟效益</p><p>　　(5)設(shè)計對各生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力留有較大的富裕系數(shù)，為小槽煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造有利條件</p><p>　　2 開采范圍與生產(chǎn)能力</p><p>　　2.1開采范圍及儲量</

78、p><p>　　2.1.1延深水平的境界</p><p>　　南屯煤礦小槽煤井田邊境：東以大嶧山斷層為界，西以馬家樓斷層與里彥礦井為界；北以皇甫斷層與鮑店、東灘兩井為界；南以2002年4月新調(diào)整的南屯、北宿兩礦邊界6個坐標(biāo)點連線與北宿礦井為界。</p><p>　　2.1.2延深水平的尺寸和面積</p><p>　　井田東西平均長10.5km，南

79、北平均寬3.4km，面積約35.47km2。</p><p>　　2.1.3延深水平的地質(zhì)儲量、可采儲量及開采損害</p><p>　　截至2001年底，南屯煤礦保有地質(zhì)儲量28452.6萬t，工業(yè)儲量19100.2萬t，可采儲量13940.2萬t。其中3上和3下層煤地質(zhì)儲量14579.5萬t,工業(yè)儲量10987.8萬t，可采儲量7657.9萬t。下面就礦井小槽煤儲量作一具體分析。<

80、/p><p>　　小槽煤地質(zhì)儲量10864.1萬t。其中15上層煤507.2萬t，16上層煤3982.7萬t，17層煤4924.2萬t，18上層煤1450.0萬t。</p><p>　　小槽煤工業(yè)儲量8112.4萬t。其中15上層煤45.8萬t，16上層煤3107.8萬t，17層煤3968.0萬t，18上層煤990.8萬t。</p><p>　　永久煤住包括斷層煤柱、井

81、田邊界煤柱、工廣煤柱、中央風(fēng)井工廣煤柱、白馬河風(fēng)井工廣煤柱。村莊和鐵路專用線一律不留保安煤柱。八采區(qū)東斷層、一號井東斷層和21號孔斷層各留50m煤柱；南部預(yù)備宿井田邊界煤柱按兗州礦務(wù)局（92）兗煤局地字第77號文由北宿一側(cè)留設(shè)，北部皇甫斷層留設(shè)50m煤柱，西部馬家樓斷層留設(shè)50m煤柱。永久煤柱總計為721.4萬t。</p><p>　　小槽煤設(shè)計儲量為7391.0萬t。其中15上層煤43.3萬t，16上層煤279

82、2.7萬t，17層煤3606.0萬t，18上層煤949.0萬t。</p><p>　　小槽煤開采損失按15%計算，</p><p>　　可采儲量Zk=(Zc-P) C</p><p>　　=(8112.4-721.4)x0.85</p><p><b>　　=6282.3萬t</b></p><p&g

83、t;　　Zk---礦井的可采儲量；</p><p>　　Zc---礦井的工業(yè)儲量；</p><p>　　P---礦井開采的煤柱損失</p><p><b>　　C---采出率</b></p><p>　　可采儲量為6282.3萬t。其中15上層煤36.8萬t，16上層煤2373.8萬t，17層煤3065.1萬t，18上層

84、煤806.6萬t?？刹蓛α恐校聣好哼_4085.4萬t，故經(jīng)濟可采儲量為2196.9萬t。礦井小槽煤儲量分析見表2-1。</p><p>　　表2-1南屯煤礦小槽煤儲量分析表 單位：萬t</p><p>　　2.2生產(chǎn)能力與服務(wù)年限</p><p>　　2.2.1礦井工作制度</p><p>　　年工作日300天，每天3班作業(yè)，日凈提升時間

85、14h。</p><p>　　2.2.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限</p><p>　　由于小槽煤煤層較薄，且中間含有炭質(zhì)頁巖夾矸和大量硫化鐵結(jié)核，機械化開采難度較大。目前仍采用炮落機裝的采煤工藝，工作面單產(chǎn)相對較低。</p><p>　　近兩年，隨著開采技術(shù)和管理水平的提高，北宿、楊村煤礦小槽煤工作面單產(chǎn)已由過去15萬t/a提高到30~40萬t/a。設(shè)計通過對礦井

86、采掘關(guān)系、對拉工作面生產(chǎn)能力、技術(shù)管理水平等諸多因素綜合分析，認(rèn)為小槽煤設(shè)計生產(chǎn)能力為100萬t/a比較合適。目前，礦區(qū)正在著手研究“含硬夾矸薄煤層機械化開采”這一難題，若獲得成功，小槽煤工作面單產(chǎn)將達到50~60萬t/a，屆時小槽煤生產(chǎn)能力可大幅度提高。</p><p>　　由于目前南屯礦大槽煤儲量較少，工作面接續(xù)較為緊張，開采難度愈來愈大，為此，設(shè)計認(rèn)為在大、小槽煤同時生產(chǎn)期間礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬t/a

87、適合似的。在大槽煤結(jié)束后全部轉(zhuǎn)入小槽煤生產(chǎn)時，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為100萬t/a適合似的。</p><p>　　南屯煤礦大槽煤目前裝備一個放頂煤綜采工作面和一個大功率高產(chǎn)高效綜采工作面，工作面單產(chǎn)已達250~300萬t/a能力。近幾年，礦井實際生產(chǎn)原煤已超過400萬t/a?？紤]到今后大槽煤開采難度愈來愈大等特點，設(shè)計按小槽煤投產(chǎn)前及大小槽煤同時生產(chǎn)期間礦井生產(chǎn)能力為400萬t/a，全部轉(zhuǎn)入小槽煤生產(chǎn)后，礦井生產(chǎn)能力

88、為100萬t/a計算，取小槽煤儲量備用系數(shù)1.4，大槽煤儲量備用系數(shù)1.3，經(jīng)計算礦井服務(wù)年限約為59.5萬t，其中大槽煤服務(wù)年限為18.5a，小槽煤服務(wù)年限為43.9a。</p><p>　　小槽煤服務(wù)年限的計算：</p><p><b>　　T= </b></p><p><b>　　=a=43.9年</b></

89、p><p>　　T---小槽煤的服務(wù)年限；</p><p>　　Zk---小槽煤的可采儲量；</p><p>　　P---轉(zhuǎn)入小槽煤生產(chǎn)后，礦井的生產(chǎn)能力；</p><p>　　K---取小槽煤儲量備用系數(shù)1.4</p><p><b>　　3開拓準(zhǔn)備</b></p><p>

90、　　3.1水平延深方案的選擇</p><p>　　3.1.1 開拓延深設(shè)計原則</p><p>　　為了選擇出技術(shù)上和經(jīng)濟上都比較合理的下組煤開拓延深方案，本設(shè)計遵循下列設(shè)計原則：</p><p>　?、賴?yán)格遵循《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》、《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤礦安全規(guī)程》等文件的有關(guān)規(guī)定；</p><p>　　②盡量減少巖石巷道，減少工程投資

91、。充分利用現(xiàn)有井巷、設(shè)施及設(shè)備，減少臨時輔助工程量，降低投資；</p><p>　?、鄯e極采用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。在新水平選擇更為合適的采煤方法、先進的采掘技術(shù)和設(shè)備，改革礦井井田開拓和采區(qū)準(zhǔn)備方式；</p><p>　?、芗訌娚a(chǎn)管理、延深的組織管理和技術(shù)管理，施工和生產(chǎn)緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對生產(chǎn)的影響；</p><p>　?、荼M可能減少新舊水平的

92、同時生產(chǎn)時間；</p><p>　?、拊诮?jīng)濟合理的情況下，盡量提高煤炭采出率，延長礦井的服務(wù)年限；</p><p>　?、叱浞挚紤]礦井的生產(chǎn)現(xiàn)狀、實際技術(shù)水平的特點。</p><p>　　3.1.2 影響開拓延深的主要因素</p><p>　　南屯煤礦上組煤劃分為-350m和-460m兩個水平，采用立井開拓方式。下組煤的開拓延深方案的選擇需要

93、考慮以下幾個因素：</p><p>　?、俪浞掷媚贤兔旱V現(xiàn)有的工業(yè)場地、井筒、大巷等工程，以減少投資，縮短建設(shè)工期;</p><p>　?、跅l件適宜時，考慮采用傾斜長壁采煤法；</p><p>　?、弁七M長度，減少工作面搬家次數(shù)。</p><p>　　3.1.3 水平標(biāo)高的確定</p><p>　?。?）標(biāo)高確定的原

94、則</p><p>　?、儆欣诰镩_拓布置及首采區(qū)巷道布置。</p><p>　?、诔跗诰锕こ塘可?，基建投資少，建井工期短，礦井有較好的初期效益。</p><p>　?、劬总噲鱿锏兰爸饕鲜椅挥谳^好的巖層中，有利于施工和維護。</p><p><b>　?。?）標(biāo)高的確定</b></p><p&

95、gt;　　綜合考慮煤層圍巖條件，為節(jié)省井巷工程量，并有利于下組煤首采區(qū)巷道布置，設(shè)計井底車場確定在-432m水平。</p><p>　　3.1.4 水平劃分</p><p>　　根據(jù)下組煤煤層地質(zhì)條件，結(jié)合目前的開采技術(shù)水平，設(shè)計將小槽煤劃分為-432m和-550m兩個開采水平。兩水平之間設(shè)計用一組暗斜井即主、副、回風(fēng)暗斜井聯(lián)絡(luò)。-432m水平主要服務(wù)于礦井西翼，-550m水平主要服務(wù)于礦

96、井東翼。本設(shè)計只對于-432m水平進行研究。</p><p>　　3.1.5下組煤開拓延深方案</p><p>　　1.提出開拓延深方案</p><p>　　煤礦位于兗州向斜的南翼，為一傾向北東傾角3°~15°的單斜構(gòu)造。東西北三面分別被嶧山斷層、馬家樓斷層及皇甫斷層所截。井田內(nèi)次一級褶曲及小斷層發(fā)育，屬兗州煤田中構(gòu)造較為簡單類型。-350m水平

97、和-440m水平擔(dān)負(fù)大槽煤開采任務(wù)，對于下組小槽煤開采現(xiàn)提出三個開采方案：</p><p><b>　　方案一：混合井方案</b></p><p>　　副井附近新打一混合井，小槽煤主、副提升均有混合井擔(dān)負(fù)。擔(dān)負(fù)運煤提矸任務(wù)?；旌暇魈嵘b載水平和副提升裝載水平均設(shè)在-432m。此外小槽煤開采計劃兩個水平，-432m水平為主水平，另設(shè)一個-550m水平以供深層煤的開采。

98、回風(fēng)由混合井進風(fēng)，經(jīng)-432m水平軌道大巷、軌道上山、工作面、回風(fēng)上山、-432m水平回風(fēng)大巷、西翼總回風(fēng)上山至白馬河風(fēng)井排出地面。方案一平、剖面示意圖如圖3.1、3.2所示</p><p>　　方案二：傾向暗斜井方案</p><p>　　本方案設(shè)計采用軌道暗斜井、回風(fēng)暗斜井、皮帶暗斜井三條暗斜井，分別擔(dān)負(fù)輔助提升、升降人員和主提升等任務(wù)。井底標(biāo)高-432m，井底車場布置在16上煤底板中，

99、三條暗斜井均采用按煤層傾向布置，傾角約為12°左右，其中軌道暗斜井長395m，回風(fēng)暗斜井長400m，皮帶暗斜井長390m。另外通過新打的回風(fēng)斜巷與白馬河風(fēng)井聯(lián)絡(luò)，來解決回風(fēng)問題。方案二平、剖面示意圖如圖3.3、3.4所示。</p><p>　　方案三：延深原有主、副井方案</p><p>　　本方案采用延深主井、副井，主井和副井分別擔(dān)負(fù)延深水平的運煤與升降人員、運輸材料等任務(wù)。方

100、案三平、剖面示意圖如圖3.5、3.6所示。</p><p>　　2.比較并確定延深開拓方案</p><p><b>　?。?）技術(shù)比較</b></p><p>　　延深開拓方案技術(shù)比較見表3.1</p><p>　　表3.1 延深開拓技術(shù)方案技術(shù)比較表</p><p>　　通過技術(shù)比較，可以看出，

101、由于延深主井與副井時，施工與生產(chǎn)相互干擾，礦井可能短期停產(chǎn)，不利于礦井發(fā)展，并且延深井筒許要一些臨時工程，延深后的提升距離加大，可能需要更換提升設(shè)備。所以，方案三的缺點嚴(yán)重且比較明顯，首先排除。</p><p><b>　　經(jīng)濟比較</b></p><p><b>　　基本建設(shè)費用</b></p><p>　　基本建設(shè)費用

102、是按照設(shè)計規(guī)定的全部工程項目（包括井巷費用、土建工程、設(shè)備購置、安裝工程及其它工程）所需的費用。</p><p>　　巷道掘進費按式Lj=ΣL×j計算：</p><p>　　式中，Lj—巷道的掘進費；</p><p><b>　　L—巷道的長度；</b></p><p>　　J—單位長度掘進費用，根據(jù)巖層性質(zhì)、

103、斷面大小、支護形式、施工管理等因素確定。附表3.2 井巷工程掘進費用表。</p><p><b>　　生產(chǎn)經(jīng)營費</b></p><p>　　生產(chǎn)經(jīng)營費即為礦井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的費用。包括回采工作面原煤成本、井下運輸費、礦井提升費、巷道維護費、礦井通風(fēng)費和礦井排水費。</p><p>　　表3.2 巷道掘進費用表</p><

104、p>　　巷道維護費根據(jù)式Lw=ΣL×Tw×Yw計算：</p><p>　　式中：Lw—巷道的維護費用 元；</p><p><b>　　L—巷道長度 m；</b></p><p>　　Tw—巷道維護時間 a；</p><p>　　Yw—維護單價 元/a?m；</p><p&g

105、t;　　附表3.3 巷道維護費用表。</p><p><b>　　綜合費用</b></p><p>　　綜合基本建設(shè)費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用，得表3.4巷道綜合費用表。</p><p>　　表3.3巷道維護費用表</p><p>　　表3.4巷道綜合費用表</p><p>　　通過對方案一與方案二的經(jīng)濟

106、比較，方案一的經(jīng)濟費用小于方案二的經(jīng)濟費用。綜合技術(shù)和經(jīng)濟的比較，方案一要優(yōu)于方案二，因此本設(shè)計選取方案一作為井田開拓方案。</p><p>　　3.2采區(qū)劃分與接續(xù)</p><p><b>　　3.2.1采區(qū)劃分</b></p><p>　　采區(qū)劃分與煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造條件、開采技術(shù)條件、裝備條件、采煤方法及管理水平等因素有關(guān)。</

107、p><p>　　南屯煤礦小槽煤地質(zhì)構(gòu)造較為簡單，本方案在充分考慮大、小槽煤壓茬關(guān)系的同時，本著合理開采，簡化工藝，有利于巷道布置及采區(qū)接續(xù)，同時為將來小槽煤機械化開采及村莊下開采留有余地，設(shè)計將小槽煤劃分為十一、十二、十三、十四、十五、十七、十九等七個采區(qū)。各采區(qū)具體參數(shù)及特征見表3.5</p><p><b>　　3.2.2采區(qū)接續(xù)</b></p><

108、;p>　　小槽煤采區(qū)開采順序按照由近到遠、由易到難、先淺部后深部的順序進行，故首采區(qū)為西翼的十一和十三采區(qū)。采區(qū)接續(xù)順序為：（1）十一采區(qū)→十五采區(qū)→十七采區(qū)→十九采區(qū)；（2）十三采區(qū)→十二采區(qū)→十四采區(qū)→十九采區(qū)。采區(qū)具體接續(xù)見表3.6</p><p>　　表3.5小槽煤采區(qū)參數(shù)特征表</p><p>　　為保證礦井持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，在小槽煤投產(chǎn)后，必須降低對大槽煤的開采強度，屆時大槽

109、煤為一個采區(qū)一個工作面生產(chǎn)為宜。小槽煤初期投產(chǎn)兩個采區(qū)，每個采區(qū)設(shè)兩個對拉工作面，小槽煤工作面單產(chǎn)能力為25萬t/a。待小槽煤機械化開采研究成功后，每個采區(qū)布置一個對拉工作面，屆時為兩個采區(qū)兩個對拉工作面生產(chǎn)，工作面單產(chǎn)能力為50萬t/a。</p><p>　　表3.6采區(qū)具體接續(xù)表</p><p><b>　　3.2.3開采順序</b></p><

110、;p>　　采區(qū)內(nèi)工作面的推進方式為后退式，采區(qū)同一區(qū)段內(nèi)先采上層煤（16上），后采下層煤（17），在上層煤走向和傾向采過一定距離后，上下煤層可同時開采，以使兩層煤搭配開采。</p><p><b>　　3.3大巷布置</b></p><p>　　3.3.1軌道運輸大巷</p><p>　　-432m水平軌道運輸大巷為平巷，并設(shè)有3‰的流水

111、坡度，考慮到小槽煤矸石運輸量較大，設(shè)計軌道大巷為雙軌巷道，軌型30kg/m，軌距900mm，為滿足運輸和通風(fēng)要求，凈斷面為16.29m2；</p><p>　　3.3.2膠帶機運輸大巷</p><p>　　膠帶機運輸大巷為平巷，并設(shè)有3‰的流水坡度，膠帶機運輸大巷高于軌道運輸大巷5m。膠帶輸送機大巷內(nèi)安裝1.0m寬的膠帶輸送機，并預(yù)留檢修道，根據(jù)設(shè)備要求，凈斷面為9.21m2；</p

112、><p><b>　　3.3.3回風(fēng)大巷</b></p><p>　　回風(fēng)大巷原則上沿16上層煤頂板布置?；仫L(fēng)大巷為矩形巷道，為滿足通風(fēng)需要，設(shè)計凈斷面為10.8m2。</p><p>　　三條大巷凈巖柱不小于30m。為便于巷道施工和設(shè)計檢修，三條大巷每隔500m布置一個聯(lián)絡(luò)巷。</p><p>　　3.4井筒、井底車場及硐

113、室</p><p><b>　　3.4.1井筒</b></p><p>　　本設(shè)計采用新打一混合井對南屯煤礦下組煤進行開拓延深設(shè)計。本混合井井筒直徑8m，井深550m,井筒內(nèi)裝備主、副提升兩個系統(tǒng)。主提升裝備一對16t的箕斗型號為JDG161150×4，擔(dān)負(fù)小槽煤的提升任務(wù)，裝載水平設(shè)在4-32m。副提升裝備一個3t礦車雙層四車罐籠以及一個加寬罐籠型號分別為

114、GDG3/9/2/2、GDG3/9/2/2k。擔(dān)負(fù)大型設(shè)備、材料以及-432m水平矸石的提升任務(wù)?；旌暇?dāng)嗝嬉妶D3.7。</p><p><b>　　圖3.7混合井?dāng)嗝?lt;/b></p><p>　　3.4.2 -432m水平井底車場</p><p><b>　　1.井底車場形式</b></p><p&

115、gt;　　井底車場為立式環(huán)形車場，見圖3.8。其理由如下：</p><p>　　混合井井筒與-432m水平軌道運輸大巷距離較遠；</p><p>　　原設(shè)計-432m水平井底車場為立式環(huán)形車場，且空、重車線及回車線與大巷三角交岔點已施工。</p><p>　　圖3.8井底車場示意圖</p><p><b>　　2.空、重車線長度&l