開灤范各莊礦設(shè)計煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 目錄目錄1第一章礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征11.1 礦區(qū)概述11.1.1 交通位置11.1.2地理位置11.1.3 地形特征21.1.4 氣象 地震21.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟電源21.2井田地質(zhì)特征21.2.1 井田地層21.2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)51.2.3水文地質(zhì)條件81.3 煤層特征91.3.1 煤質(zhì)91.3.2 煤的用途101.3.3 瓦斯101.3.4 煤塵10第二章 井田境界和儲量122.1 井田境界122.1.1 井田范圍122.1.2 井田尺寸122.2 礦井工業(yè)儲量122.3 井田可采儲量132.3.1 礦井設(shè)計資源儲量132.3.2 礦井設(shè)計可采儲量14第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及

2、工作制度163.1 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限163.1.1 確定依據(jù)163.1.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力163.1.3 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系173.1.4 礦井服務(wù)年限173.2 礦井工作制度18第四章 井田開拓194.1 井田開拓的基本問題194.1.1 確定井筒形式、數(shù)目及位置194.1.2工業(yè)廣場214.1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分214.1.4主要開拓巷道214.1.5方案比較214.2 井筒位置的確定294.2.1工業(yè)場地的位置294.2.2井筒294.3 開采水平324.3.1 水平高度的確定324.3.2 設(shè)計水平的巷道布置334.4 采區(qū)劃分及開采順序344.4.1采區(qū)劃分

3、344.4.2開采順序354.5 井底車場354.5.1確定井底車場的形式354.5.2 車場內(nèi)各種存車線長度計算364.5.3 軌型、道岔及曲線巷道參數(shù)384.5.4馬頭門線路的平面布置計算384.5.5 井底車場的調(diào)車方式394.5.6井底車場各硐室布置394.6 開拓系統(tǒng)綜述414.6.1 開拓系統(tǒng)414.6.2 初期井巷工程量424.6.3 三量計算42第五章 采煤方法和采區(qū)巷道布置435.1 煤層地質(zhì)特征435.1.1 采區(qū)概況435.1.2 煤層特征435.2 采煤方法和回采工藝435.2.1 采煤方法的選擇435.2.2 回采工藝的確定455.2.3采煤設(shè)備選型485.2.4 工

4、作面長度確定515.2.5 工作面長度合理性的檢驗525.2.6 工作面支護方式、支架規(guī)格和布置方式535.2.7端頭支護及超前支護方式555.2.8 循環(huán)作業(yè)方式及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)565.2.9 工作面機電設(shè)備及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)585.2.10 各工藝過程的安全注意事項595.3 采區(qū)巷道和生產(chǎn)系統(tǒng)645.3.1 概述645.3.2 采區(qū)生產(chǎn)能力645.3.3 采區(qū)上山布置655.3.4 區(qū)段劃分655.3.5 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)665.4 采區(qū)車場設(shè)計及硐室665.4.1 采區(qū)上、中部車場665.4.2 采區(qū)下部車場675.4.3 采區(qū)硐室設(shè)計675.5 采區(qū)采掘計劃695.5.1 采區(qū)巷道的斷面和支護

5、形式695.5.2 工作面推進度、年產(chǎn)量及采區(qū)回采率69第六章 礦井運輸706.1 綜述706.1.1 礦井生產(chǎn)能力和工作能力706.1.2 煤層及煤質(zhì)706.1.3 運輸距離和貨載量706.1.4 礦井運輸系統(tǒng)706.1.5 礦井提升概述716.2 采區(qū)運輸設(shè)備的選擇726.2.1 設(shè)備選型原則726.2.2 采區(qū)運輸設(shè)備選型及能力驗算726.3 主要巷道運輸設(shè)備的選擇746.3.1 主運輸大巷設(shè)備選擇746.4主井提升746.4.1主井提升746.4.2副井提升設(shè)備的選擇80第七章 礦井通風(fēng)與安全837.1 礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)837.1.1 煤層特征837.1.2 選擇通風(fēng)系統(tǒng)的原則8

6、37.1.3 礦井通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)847.1.4 通風(fēng)系統(tǒng)概述857.2 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量857.2.1 配風(fēng)的原則和方法857.2.2 配風(fēng)的依據(jù)867.2.3 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量計算867.3 礦井通風(fēng)阻力計算907.3.1礦井最大阻力路線917.3.2礦井通風(fēng)阻力計算917.3.3 礦井通風(fēng)總阻力947.3.4 兩個時期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔947.4 扇風(fēng)機選型957.4.1 選擇風(fēng)機的基本原則957.4.2 選擇主要通風(fēng)機957.5 防止特殊災(zāi)害的安全措施977.5.1 瓦斯987.5.2 粉塵997.5.3水災(zāi)預(yù)防1007.5.4防突管理100第八章 礦井排水系統(tǒng)1018.1

7、概述1018.1.1 概況1018.1.2 排水系統(tǒng)概述1018.2 排水設(shè)備選型1028.2.1 初選水泵1028.2.2 管路布置1038.2.3 管道特性曲線及工況的確定1048.2.4 檢驗計算1078.3 水倉及水泵房1078.3.1 水倉1078.3.2 水泵房1088.4 排水技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)1118.4.1 全年排水電耗1118.4.2 排1m3水電耗1118.4.3 噸煤排水電耗111第9章 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)112感 謝114參 考 文 獻115115第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 交通位置開灤范各莊礦是我國自行設(shè)計、施工的一座大型現(xiàn)代礦井。該礦井是河北省唐

8、山市古冶區(qū)的一個礦井，位于唐山市東南約4.4km。井田范圍：井田東部以煤氣化帶為自然邊界，西北部以范呂井田邊界為邊界，南部以經(jīng)度38000，西部以緯度92500為界。井田南北走向4.7km，東西傾斜寬3.14km，井田面積14.3平方公里。1.1.2地理位置開灤地處于河北省唐山市境內(nèi)，北依燕山，南望渤海，毗鄰京津大城市群，處于環(huán)渤海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)腹地；京沈、通坨、大秦和坨港四條鐵路干線，京沈、唐津、唐港三條高速公路縱橫其中；秦皇島港、塘沽港毗鄰相接，新崛起的京唐港建有開灤業(yè)主碼頭，煤炭可直抵華東、華南市場和全國各地，并遠銷海外。范各莊礦位于開平向斜之東南翼，屬唐山市古冶區(qū)管轄境內(nèi)，北距古冶火車站1

9、0.2公里，礦內(nèi)鐵路與京山線古冶站和林西礦接軌，有公路干線通過井田。礦井地理坐標(biāo)：東京113度28分，北緯39度33分。詳見圖1-1：范各莊礦井總布置。圖1-1 范各莊礦井總布置圖1.1.3 地形特征范各莊礦井田范圍內(nèi)地勢平坦，為第四系沖基層所覆蓋，并且主要由砂、粘土、卵石組成。1.1.4 氣象 地震 本井田，屬溫暖帶半濕潤型季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，溫差較大。春季多風(fēng)少雨，夏季炎熱濕潤，秋季秋高氣爽，冬季寒冷多霧。年平均氣溫14.215.5，年降水量349.2970.1mm年日照時數(shù)1787.22566.7h。每年79月份為雨季。據(jù)河北省地震局鑒定，本區(qū)地震基本烈度為78。1.1.5 礦

10、區(qū)經(jīng)濟電源礦區(qū)內(nèi)工業(yè)結(jié)構(gòu)以采礦、建材、機械制造、輕工業(yè)為主。礦井建設(shè)所需主要建材除鋼材、木材、水泥由國家調(diào)撥或外購?fù)?，其余砂、磚、石灰等均由當(dāng)?shù)氐玫浇鉀Q。勞動力來源廣，可滿足建設(shè)需要。范各莊礦中央變電站的電源線計4趟，其中2趟是電網(wǎng)呂家坨變電站35千伏輸電線，接礦中央變電站的兩臺變壓器sf7-16000/35、sf7-10000/35，以6000伏電壓饋送至一水平；另外兩趟是開灤臨西電廠35千伏輸電線，接礦中央變電站的兩臺sfl-15000/35變壓器，以6000伏電壓饋送二水平。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1 井田地層范各莊井田煤系地層主要由石炭系、二疊系地層所組成，其中包括中石碳統(tǒng)唐山組，上

11、石碳統(tǒng)、趙各莊組，下二疊統(tǒng)的大苗莊組、唐家莊組。基底為經(jīng)過長期剝蝕夷平的中奧陶統(tǒng)，上覆地層為上二疊統(tǒng)古冶組陸相碎屑巖。含煤建造由一套海相、過渡相、陸相地層組成。其中分述如下：（一） 石炭系（1）中統(tǒng)唐山組屬石炭系中統(tǒng)。直接覆于奧陶系灰?guī)r之上，與奧陶系地層呈假整合接觸，平均厚度約56米。巖性以粉砂巖、泥巖為主，細砂巖次之，底部為鮞狀鋁土質(zhì)泥巖（g層），含k1、k2、k3三層灰?guī)r，以k3三層灰?guī)r發(fā)育較好，層位穩(wěn)定，厚度一般為2.53.2米，稱為唐山系灰?guī)r。含13層不穩(wěn)定的薄煤線。（2）上統(tǒng)開平組屬石炭系上統(tǒng)。上部止于k6頂板，下起唐山灰?guī)r頂板，本組厚度約52米。巖性以細砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之，

12、含k4、k5、k6三層質(zhì)地不均勻的薄層灰?guī)r和一層局部可采的14層煤層。本組比唐山組顏色較深，多呈深灰色，泥巖顯著減少，含砂量增加，植物化石增多，黃鐵礦結(jié)晶體和菱鐵礦結(jié)核均勻發(fā)育。（3）上統(tǒng)趙各莊組屬石灰系上統(tǒng)。上部以11煤層頂板為界，下伏開平組，厚度約86米，為主要含煤地層之一。巖性以粗砂巖、中砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之。含二至三層可采煤層，即11煤、12煤12半煤。巖性與開平組比顆粒變粗，接近陸相沉積。（二） 二疊系（1）下統(tǒng)大苗莊組屬二疊系下統(tǒng)。上部止于5煤層頂板，下伏趙各莊組，厚度約67米。本組以深灰、黑灰色粉砂巖和泥巖為主，青灰色中砂巖次之，為主要含煤地層之一。含可采煤層四層，即5煤、

13、7煤、8煤、9煤.6煤層分布普遍，但不可采。（2）下統(tǒng)唐家莊組屬二疊系下統(tǒng)。上部止于a層頂板，下伏大苗莊組，厚度約270米。巖性以粗砂巖中砂巖為主，細砂巖次之，下不粉砂巖和泥巖比較發(fā)育，間夾14薄煤線。掩飾顏色由下部的深灰、淺灰往上變?yōu)榛液妥霞t色，均屬于陸相沉積。范各莊井田煤系底層的層的形成過程均屬于近海型沉積。其中石灰炭系的唐山組、開平組和趙各莊組屬于海陸交互相沉積，二疊系的大苗莊組和唐家莊組屬于近海陸相沉積。整個煤系地層厚度、煤層層數(shù)、旋回結(jié)構(gòu)明顯清晰，易于對比。從相旋回的特征分析，中石炭統(tǒng)地殼升降運動頻繁，引起大面積海侵和海退，沉積了一套海陸交互相地層。由于地殼運動短暫而頻繁，不宜泥炭堆

14、積，故沒有形成可采煤層。在這時期地形比較平坦，海侵和海退范圍廣泛，沉積了三層薄層灰?guī)r，即k1、k2、k3灰?guī)r。中石炭統(tǒng)地層厚度較薄，約為56米，相旋回結(jié)構(gòu)清晰，易于對比。晚中炭統(tǒng)地層以緩慢上升為主，聚煤作用活躍，海相地層逐漸減少，過渡相地層增多，且出現(xiàn)河流沖積相沉積。在晚灰石炭早起地殼運動還比較頻繁，且很不穩(wěn)定，沉積了三層薄層灰?guī)r，即k4、k5、k6灰?guī)r，到后期地殼運動趨于穩(wěn)定，適宜植物生長與堆積形成本井田的開采煤層，即11、12煤層和局部可采煤層12半煤層、14煤層。晚石炭統(tǒng)厚度約138米，相旋回結(jié)構(gòu)比較清楚。早二疊統(tǒng)地殼運動仍以上升為主，上升幅度由小漸大，海退范圍逐漸擴大，沉積了一套近海陸

15、相地層，湖泊、沼澤遍布，沉積了四層穩(wěn)定和較穩(wěn)定的可采煤層（5、7、8、9煤層）。到二疊統(tǒng)中晚期，氣候由溫潤轉(zhuǎn)向干燥，不宜植物的生長。中期只形成薄煤層，到晚期聚煤作用已進入尾聲。下二疊統(tǒng)地層厚度約為337米。從煤系地層形成過程來看，地殼運動在中石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)以上升為主，上升-由小到大，有緩慢上升到直線上升。從巖相來看，為近海相過渡相大陸相。從成煤環(huán)境來看，則為濱海平原到內(nèi)陸湖泊。正是由于地殼運動由弱到強，從海相逐漸轉(zhuǎn)為陸相，在這種地殼運動相對穩(wěn)定時期，采沉積了本井田的開采煤層，詳見表1-1：范各莊礦井田地層劃分簡。地質(zhì)時代建組起止層位地層接觸關(guān)系厚度含煤層主要特征系統(tǒng)相第四系由地表至基巖面不整

16、合整合整合整合整合整合假整合219.5主要由砂、粘土、卵石組成二疊系上統(tǒng)古冶組紅色砂巖底面至a層頂面120.0不含煤主要由中砂巖、粉砂巖組成下統(tǒng)唐家莊組a層頂面至5煤層頂面269.7含煤線4-5層主要由中砂巖、粉砂巖組成大苗莊組5煤層頂板至11煤層頂板69.4含煤6層可采4層即5、7、8、9煤由砂巖、粉砂巖、煤和泥巖組成石炭系上統(tǒng)趙各莊組11煤層頂板至k6灰?guī)r頂面86.4含3層煤即可采的11、12、12半煤由砂巖、粉砂巖、煤組成開平組k6灰?guī)r頂面至k3灰?guī)r頂面51.7含煤13層，僅14煤局部可采主要由粉砂巖、泥巖組成，夾三層不穩(wěn)定的灰?guī)r中統(tǒng)唐山組k3灰?guī)r頂面至奧陶灰?guī)r頂面55.8含13層不穩(wěn)定

17、薄煤線以粉砂巖為主，細砂巖次之，間夾三層灰?guī)r，底部為g層鋁礬土巖開平組由灰?guī)r、白云巖等組成表1-1：范各莊礦井田地層劃分簡表1.2.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu) 范各莊井田位于開平煤礦的東南翼。開平煤田位于燕山南麓，開平主向斜是煤田的主要骨架，呈復(fù)式向斜構(gòu)造。向斜的總體軸向為ne向，自古冶以北主向斜軸逐漸轉(zhuǎn)為東西向。向斜兩翼不對稱，西北翼地層傾角比較大，局部地層倒轉(zhuǎn)，發(fā)育落差及走向長度較大的逆斷層或逆掩斷層；東南翼地層傾角比較平緩，由北往南發(fā)育兩組軸向與主向斜中歐斜交或直交的短軸傾伏褶皺構(gòu)造；一組由杜軍莊背斜、黑鴨子向斜、呂家坨向斜、塔坨向斜、畢各莊向斜及南陽莊背斜等組成；另一組出現(xiàn)在宋家營以南，由李新莊向斜

18、、劉唐堡背斜組成，其規(guī)模不如前者。東南翼斷層不斷發(fā)育，規(guī)模也較小，多見于褶皺構(gòu)造的軸部，正斷層較多，逆斷層較少。范各莊井田的主體構(gòu)造為井田北翼的塔坨向斜和南翼的畢各莊區(qū)域的畢各莊向斜，是由于開平向斜在發(fā)育過程中北部受青龍山東西構(gòu)造帶影響，主向斜軸在古冶以北發(fā)生偏轉(zhuǎn)呈東西向而派生出的南北應(yīng)力場形成的次一級構(gòu)造。塔坨向斜在井田范圍內(nèi)已經(jīng)由鉆探工程、井巷工程嚴密控制，向斜軸線總體呈東西向，樞紐呈弧形向北凸出。受塔坨向斜影響，往南伴發(fā)音了北二背斜和井口向斜。畢各莊向斜主要為鉆探工程控制，向斜軸呈nw向，樞紐呈馬鞍伏起伏較大，沿軸向形成兩個小型盆地。井田內(nèi)較大的斷裂構(gòu)造主要分布于畢各莊向斜區(qū)域：一組是以

19、f5大斷層為主的斷層帶，走向呈nne向。f5斷層為正斷層，落差達200余米，向北發(fā)育，一直切過唐家莊井田。f5斷層為喜馬拉雅運動中產(chǎn)生的次一級構(gòu)造；另一組是以f0斷層為主的斷裂構(gòu)造帶。該斷層帶在三水平南二石門以南通過鉆探、物探、巷道工程得到了比較好的控制，南二石門以北的延展情況及落差變化尚待探查。f0斷層為f5大斷層的伴生構(gòu)造。第三組為畢36孔、84-7孔揭露的一組較大落差的正斷層。斷層多為單孔控制，斷層的走向尚未確定，也應(yīng)屬于f5大斷層的半生構(gòu)造或派生構(gòu)造，有待進一步查明。到目前為止，井田內(nèi)可能出現(xiàn)的大型構(gòu)造基本得到了控制?？偟拈_看，塔坨向斜區(qū)、畢各莊向斜區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，形成的斷裂構(gòu)造多與區(qū)

20、域應(yīng)力場有關(guān)，有明顯的規(guī)律性。中部單斜區(qū)構(gòu)造相對比較簡單。同時隨著井田的開發(fā)深部延伸，構(gòu)造發(fā)育越來越復(fù)雜，斷層落差增大，斷層面形式多樣化，對生產(chǎn)影響也越來越大，特別是f0斷層及伴生構(gòu)造的存在，完全打亂了二水平下半部及三水平上班不的正常生產(chǎn)布局。范各莊井田根據(jù)構(gòu)造特征，劃分三個構(gòu)造區(qū)，即井田北部的塔坨向斜區(qū)，中部單斜構(gòu)造區(qū)和南部畢各莊向斜區(qū)。（一）塔坨向斜區(qū)由南一石門往北到井田邊界的塔坨向斜區(qū)。該區(qū)域內(nèi)以褶皺和陷落柱構(gòu)造發(fā)育為主要特征。褶皺由北往南依次為塔坨向斜、北二背斜、井口向斜。一發(fā)現(xiàn)的陷落柱大部分發(fā)育在此區(qū)域，且集中井口向斜軸部附近。斷裂構(gòu)造發(fā)育以小型正斷層為主。塔坨向斜：塔坨向斜為本區(qū)域

21、的主體構(gòu)造，對該區(qū)內(nèi)其他褶皺、斷裂構(gòu)造及煤層的后生變化起著決定性的控制作用。塔坨向斜的樞紐呈弧形、向北彎曲。向斜的軸線在-400米以上為n65w ,往深部轉(zhuǎn)為n45e，向斜軸面略向北傾斜。兩翼地層不對稱，北翼陡，地層傾角可達45，南翼緩，請教在20以下。向斜在淺部較為開闊，而在-300米至-600米之間褶皺比較緊密，并呈復(fù)試褶皺構(gòu)造。向斜深部有向董各莊盆地發(fā)展的趨勢。北二背斜：屬塔坨向斜的次一級褶皺構(gòu)造，被寫的軸線位于北二石門2270下山附近?；九c塔坨向斜軸平行，也呈弧形彎曲，發(fā)育于-300米水平以下。井口向斜：位于二水平井底車場，也屬于塔坨向斜的次一級構(gòu)造，由兩個小型向斜呈“y”型組合而成

22、。主軸也基本與塔坨向斜軸平行，呈弧形。他僅發(fā)育在-300-700米之間，在-400-500米之間這周比較明顯。井田內(nèi)揭露的巖溶陷落柱多集中在此區(qū)域。塔坨向斜區(qū)域內(nèi)的斷裂構(gòu)造多數(shù)與塔坨向斜的形成有關(guān)，集中發(fā)育在向背斜的軸部。揭露的斷裂構(gòu)造基本上分為四組，即nw向和nee向、nee向和nww向，其中以nw向和nee向兩組斷裂較發(fā)育，斷層落差大，延伸較遠，多數(shù)為正斷層。在垂向上，同一斷層在下部煤巖層中的落差要比在上部煤巖層中的落差大，特別是逆斷層，當(dāng)發(fā)育到上部7、8煤層時，就往往呈現(xiàn)為煤層的褶皺變形而消失。另外，由于煤層的厚度即頂?shù)装鍘r石力學(xué)性質(zhì)的差異，不同煤層中斷層的發(fā)育差異也很大，9煤和11煤層

23、中斷層比較發(fā)育，7煤、8煤和12煤層中次之。另外，在該區(qū)域內(nèi)還揭露了三種特殊類型的斷層。一種是在淺部的7、8煤層中發(fā)育的走向斷層，走向上有一定的延展長度，但垂向上只發(fā)育到9煤層頂板之上，屬于層滑構(gòu)造。第二種揭露與2170下山及2176等工作面中的大型平推斷層。斷層的落差雖然不大，但斷層的延展長度卻很大。第三種是同一斷層在上部煤層中表現(xiàn)為正斷層，在下部煤層中表現(xiàn)為逆斷層，斷層面在垂向上呈弧形彎曲，拐點多位于9煤層機器頂?shù)装甯浇?。?jù)井下鉆孔資料，在塔坨向斜軸部可能發(fā)育一條落差6.0米走向平行向斜軸的正斷層，需進一步工作查明。（二） 中部單斜構(gòu)造區(qū)南一石門至南四石門為中部單斜構(gòu)造區(qū)。地層走向變化不大

24、，傾向nww向，地層傾角824，由北往南請教逐漸減小，一般在15以下。該區(qū)域以小型斷裂為主，f0大斷層貫穿該區(qū)域，在南二石門以北及南四石門以南發(fā)育有局部小強褶曲。根據(jù)一水平及二水平采掘工程實際揭露的資料，單斜構(gòu)造區(qū)斷裂構(gòu)造的發(fā)育特征主要表現(xiàn)為：（1）在成因上，主要分為兩類：一類是與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場有關(guān)的斷層，如ne至nee向。nww向發(fā)育的斷層，表現(xiàn)為斷層的規(guī)律性很強，在走向上延展的距離較遠，有的斷層落差雖然不大，也往往錯斷整個煤層組；另一類是由于斷層不均衡沉降或是沉積不均衡壓實而形成的局部應(yīng)力場產(chǎn)生的斷裂構(gòu)造，表現(xiàn)為斷層落差較小，規(guī)律性不強，沿走向延展的距離短，除少數(shù)落差較大的斷層可以影響到臨

25、近煤層外，往往都僅見于本煤層，尤其以9煤層中比較常見。多為壓性、壓軸性小型斷層。（2）在展布方向上基本分為四組，即nne向，ne至nee向，nne向和nww向。其中以走向ne至nee斷裂構(gòu)造占多數(shù)，其次為nww向延展的斷層，其他兩組僅見少量。（3）在規(guī)模上，走向為ne至nee向的斷層落差較大，尤其是ne向的斷層，大部分為正斷層，該組斷層水平延展距離較遠，并錯斷整個煤層組，對生產(chǎn)影響較大，nww向斷層多位水平斷層，雖然落差不大，但水平延展距離較遠。（4）在斷層形式上，南三石門以北主要為正斷層，自南三石門以南則逆斷層逐漸增多，井有正斷層和逆斷層交錯相伴出現(xiàn)的現(xiàn)象，所以出現(xiàn)的逆斷層絕大部分走向呈ne

26、e向，水平延展的距離較遠，初步認為是f5 斷層錯動產(chǎn)生的附加應(yīng)力場作用的結(jié)果。（三）下面將已經(jīng)揭露且對二、三水平產(chǎn)生影響較大的斷層分別敘述如下： f0斷層。該斷層實際揭露于南四石門下部車場，根據(jù)巷道工程及鉆探控制，完備一直延展到井口區(qū)附近，該斷層為高角度正斷層，傾向sww,傾角7084。揭露的最大斷層落差為37米，往北延展落差逐漸減小，南三石門處落差為32米，三水平運輸大巷在一道半處穿過該斷層，落差為15米，在三水平南一石門鉆探確定落差為15米，該斷層穿過整個單斜構(gòu)造區(qū)，給采掘生產(chǎn)造成了很大影響，同時，在f0斷層的兩側(cè)伴生有一定規(guī)模的較大落差斷層。 f17斷層：實際屬于1477泄水限和2473

27、風(fēng)、運道。為一落差7.0米哦逆斷層，傾向nw，傾角20。該斷層向下發(fā)育到9煤層中，2491s運道實見落差為4.0米，向下影響到12煤層。對該區(qū)域的7、9煤層的采掘生產(chǎn)有較大的影響。f23斷層：實見于二水平南一石門及2177斜，斜面邊眼。為兩條正斷層組成的斷層組，合計落差為7.0米，斷層傾向nee，傾角51，3090上山也揭露該斷層，落差為3.0米，預(yù)計對下部各斷層也有影響。 f24斷層：實見于2290上山及2291n運道。上山位置斷層落差5.0米運道落差為3.5米，傾向sw，傾角53。該斷層向上只發(fā)育到8煤層底板，實見落差為2.0米，但由于該斷層及半生斷層的影響，7煤層在相應(yīng)位置煤層非常松軟，

28、頂板破碎，8、9煤層在南二上山以北約200米的范圍小斷層十分發(fā)育，頂板破碎，煤層厚度變化很大，對12煤層也有一定影響。 f25斷層：位于南二至南三石門之間，有一水平直延伸到二水平。該區(qū)域各回采工作面的巷道掘進中實際揭露該斷層，斷層最大落差3.米，傾角6570，在一水平為傾向斷層，延伸到二水平逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾苯簧踔磷呦驍鄬樱侥先胁寇噲黾捌熼T8煤層見點處揭露該斷層的是及落差為2.0米。該斷層的存在對南一南三區(qū)域回采工作面的布置影響較大，預(yù)計可以影響到以下各個煤層。f26斷層：實見于二水平南四石門12煤層底板，為兩條平行正斷層組成的斷層組，合計落差為9.0米，近南北走向，傾向sw，傾角838

29、6，為f0 斷層的伴生構(gòu)造。 f27斷層：實見于二水平南四石門8煤層頂板 走向近南北向，傾向sw，落差5.0米。另根據(jù)鉆探及三維地震資料，在f0斷層上盤100米范圍還伴生有數(shù)條落差較大的斷層，請進一步驗證。1.2.3水文地質(zhì)條件（一）井田內(nèi)仍存在高水位異常區(qū)，影響著礦井延伸和生產(chǎn)的正常擺布。（1）是2298高水位異常區(qū)。初步查明是12煤層底板砂巖含水層直接受k3含水層補給，間接接受奧灰水補給造成的，造成該區(qū)的9煤、11煤、12煤層大面積不能開采，需完成導(dǎo)水裂隙注漿堵水工程后，方可回采。（2）是以204區(qū)域為中心的京口區(qū)高水位異常區(qū)，沿井口向斜軸一直延深到四水平井底車場。該區(qū)域12煤層底板含水層

30、水位高，涇流條件好，與k3含水層有較好的水力聯(lián)系。同時，300車場11#陷落柱的發(fā)現(xiàn)，97-j1水文觀測孔呈現(xiàn)出高水位異常、奧灰界面發(fā)現(xiàn)較大落差斷層等，進一步說明該區(qū)域水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。是否存在隱伏導(dǎo)水巖溶陷落有待進一步探查。（3）是畢各莊向斜區(qū)南五石門以南區(qū)域，大型斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，已有水文觀測孔反應(yīng)12煤層底板含水層、k3含水層水位偏高，并且兩者水位比較接近，成為新的異常區(qū)，但控制程度較差。（二）生產(chǎn)過程中揭露的f0斷層已經(jīng)查明其向下發(fā)育到奧陶灰?guī)r，已基本查明了南一南五石門之間二水平范圍的導(dǎo)水、賦水情況。該斷層三水平賦水、導(dǎo)水情況尚不清楚。（三）井田南翼單斜構(gòu)造區(qū)屬于正常疏降區(qū)，12煤

31、層底板水位已經(jīng)下降至開采水平以下。 表1-2 范各莊礦井田主要標(biāo)志層情況層 位標(biāo)志層名稱厚度（m）穩(wěn)定性主要特征系統(tǒng)組二疊系下統(tǒng)唐家莊組a層鋁鐵質(zhì)泥巖7.8穩(wěn)定紫紅色，含鋁質(zhì)成分較多大苗莊組5煤層底板砂巖2.2穩(wěn)定水平層理明顯，間層清晰6煤層底板砂巖質(zhì)泥巖4.7穩(wěn)定鋁制成分，鮞狀結(jié)構(gòu)石炭系上統(tǒng)趙各莊組11煤層頂板粉砂巖8.3穩(wěn)定含泥質(zhì)結(jié)核，貝殼狀斷口12煤層頂板腐泥質(zhì)頁巖2.2穩(wěn)定炭質(zhì)成分很高開平組k6石灰?guī)r0.6不穩(wěn)定局部相變?yōu)榉凵皫rk5石灰?guī)r0.7較穩(wěn)定黑褐色，厚度變化大14煤層底板泥巖6.6穩(wěn)定有鮞狀結(jié)構(gòu)中統(tǒng)唐山組快石灰?guī)r3.2穩(wěn)定含海相動物化石g層鋁礬土巖11.5不穩(wěn)定鮞狀結(jié)構(gòu)明顯，鋁

32、質(zhì)成分較高1.3 煤層特征1.3.1 煤質(zhì)井田內(nèi)各主要可采掘煤層種均為結(jié)焦性良好的1號、2號肥煤和氣肥煤。煤質(zhì)受沉積環(huán)境的影響，各煤層變化較大，賦存于趙各莊組的11煤、12煤煤質(zhì)較好，灰分低、發(fā)熱量高，但煤的含硫量高；賦存于陸相大苗莊組的5煤、7煤、8煤、9煤則灰分較高，發(fā)熱量低，但煤的含硫量低。均屬于難選或非常難選煤。每層的原生灰分在井田范圍內(nèi)并無大的差異，但原煤的生產(chǎn)灰分卻呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，個別工作面的生產(chǎn)會分則達到了40%50%以上。（1）造成原煤生產(chǎn)灰分增加的主要原因是生產(chǎn)管理過程中的產(chǎn)品質(zhì)量意識差，產(chǎn)煤種認為混入大量矸石；是由于個別煤層的特殊賦存條件，如存在偽頂、夾矸，或出現(xiàn)局部薄

33、煤等，生產(chǎn)工藝不合理，出現(xiàn)采偽頂，夾石，破底板等，形成的大量矸石混入煤中；是煤層不能合理配采，7煤、8煤、9煤等高灰分煤層集中生產(chǎn)，造成全礦井原煤生產(chǎn)會分增高，發(fā)熱量降低。（2）開采煤層的煤質(zhì)12煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的厚煤層，煤層厚度1.058.32米，平均3米。中上部含有23層黃鐵礦結(jié)核層，呈細條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定，煤層中部一層結(jié)核厚度可達0.1米。距離底板約0.3普遍含有一層0.10.2米厚的松軟泥巖夾石。煤層厚度由北往南逐漸增厚，由畢6孔、畢3孔、83-5孔、87-1孔一線往南與12半煤層合并，厚度可達8米以上。與下伏12半煤的層間距為0.438.9米，平均煤厚6米。1.3.2 煤的用途

34、主要產(chǎn)品為812級精肥煤，低磷、高灰熔點、粘結(jié)性能好，是我國稀有的煉焦用煤，被譽為“工業(yè)味精”。1.3.3 瓦斯賦存于煤層中的瓦斯是煤礦生產(chǎn)中的重大自然災(zāi)害之一，是隨著煤化作用產(chǎn)生的有害氣體。煤層中瓦斯含量一般受下述因素控制：煤的變質(zhì)程度、圍巖條件、地質(zhì)構(gòu)造、埋藏深度以及地下水活動等。范各莊礦ch4的相對涌出量在0.566.5立方米/噸。二氧化殘的相對涌出量3.1812.18立方米/噸.天，仍屬于低級瓦斯礦井。甲烷、二氧化碳的涌出量隨著礦井的逐步延深，二水平部分工作面的甲烷、二氧化碳涌出量有逐漸增加的趨勢。從瓦斯成分上看，甲烷百分比含量值增高，現(xiàn)開采水平的各煤層即將接近瓦斯風(fēng)化帶下限。1.3.

35、4 煤塵煤塵是煤礦生產(chǎn)過程中，煤被碎厚形成的粉末狀塵埃。煤塵除引起煤肺病，影響人的健康外，其主要危害在于懸浮空氣中的煤塵，在一定條件下可以引起燃燒和爆炸，造成巨大的井下事故。決定煤塵是否有爆炸性，以及爆炸請強弱的因素有以下幾個方面：煤塵的成分：煤塵的爆炸性與他的可燃性揮發(fā)分量有很大關(guān)系。當(dāng)vr3542%時，爆炸性逐漸減弱。以多年的煤質(zhì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我礦各煤層的揮發(fā)數(shù)值均在1536%之間，尤其以2335%范圍內(nèi)數(shù)值為多，這說明我礦具有發(fā)生煤塵爆炸的潛在危險。煤塵的爆炸性與他的水分和灰分含量也有一定的關(guān)系。水分可以阻礙煤塵的燃燒過程，增大塵粒的粘結(jié)性和減少煤塵飛揚，當(dāng)水分含量達到4050%時，煤塵

36、幾乎喪失了爆炸性能。巷道空氣中煤塵濃度和瓦斯?jié)舛戎挥忻簤m呈懸浮狀態(tài)，切煤塵濃度達到一定界限，而瓦斯?jié)舛冗_到下表中數(shù)值時，煤塵才有發(fā)生爆炸的可能。由于我礦在采掘工作面實行噴水霧降塵，嚴格控制回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，并將甲烷值控制?.5%以下，從而基本上消除了因瓦斯、煤塵濃度二可能發(fā)生引發(fā)的煤塵爆炸事故。經(jīng)鑒定煤層自燃為三級，不易自燃。第二章 井田境界和儲量2.1 井田境界2.1.1 井田范圍井田東部以煤氧化帶為自燃邊界，西北部以范呂井田邊界為邊界。井田南部與西部為人為邊界，開采范圍以1#9#坐標(biāo)點圈定。井田走向平均長約6100 m，傾向長平均約3100 m，面積約19 km2，開采標(biāo)高-160m-

37、800m。井田南部較窄北部較寬，形狀不規(guī)則。表2.1 井田邊界點坐標(biāo)表邊界點坐標(biāo)1234567x390250390435390023387811386114384097384398y9532194235917173918189200191989949152.1.2 井田尺寸井田的走向最大長度為6.06km，最小走向長度為5.91km，平均為6.10km。井田傾斜方向的最大長度為3.7km，最小長度為2.64km，平均為3.10km。煤層的傾角為9o16o，平均為13o。井田的水平面積按下式計算： s=hl （2.1）式中s井田的水平面積，km2； h井田的水平寬度，km； l井田的平均走向長度

38、，km。 則井田的水平面積為s=6.203.30=19km2 2.2 礦井工業(yè)儲量 井田參加儲量計算的煤層為12#煤層，屬單斜層狀構(gòu)造，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾角為916，平均傾角13。煤層厚度較穩(wěn)定，變化不大，勘探工程數(shù)量較多。因此，儲量計算在煤層底板等高線平面投影圖上采用地質(zhì)塊段法，結(jié)合勘探線、等高線、工程點連線分水平計算，儲量采用下列公式計算：zg=sm/cos （2.2）式中 zg工業(yè)儲量（單位：mt）； s平面積（單位：m2），19072625 m2； 平均煤層傾角（單位：），13； m平均煤層厚度（單位：m)，6.0 m； 煤層視密度（單位：t/m3），1.4 t/m3。則礦井的工業(yè)儲量zg

39、= 19072625 / cos13 6 1.4 = 164.42 mt2.3 井田可采儲量2.3.1 礦井設(shè)計資源儲量礦井設(shè)計資源儲量：礦井工業(yè)資源儲量減去設(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量后的資源儲量，稱礦井設(shè)計資源儲量。在本井田范圍內(nèi)，斷層和邊界煤柱的留設(shè)原則為：（1）斷層煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設(shè)保安煤柱，落差50m者，兩側(cè)各留50m（水平距離），落差20m（水平距離），兩側(cè)各留20m（水平距離），落差20m 者，不留保安煤柱。（2）井田邊界煤拄：按50m（水平距離）留設(shè)?？紤]到范各莊一礦東邊界為煤氧化帶為邊界，煤氧化帶

40、留設(shè)20米保護煤柱，其他井田邊界保護煤柱留設(shè)為50m。開采煤層上方斷層較少，且無斷層斷距超過20m，無需留設(shè)斷層保護煤柱。礦區(qū)上方無村莊和水體，無需留設(shè)其他保護煤柱。經(jīng)測算井田邊界煤柱面積為749684 m2。p1=sm/cos （2.2）式中 p1永久煤柱損失量之和（單位：mt）； s永久煤柱平面積（單位：m2），749684 m2； 平均煤層傾角（單位：），13； m平均煤層厚度（單位：m)，6.0 m； 煤層視密度（單位：t/m3），1.4 t/m3。則礦井的工業(yè)儲量p1= 749684 / cos13 6 1.4 = 6.4629 mt故礦井設(shè)計資源儲量為：礦井設(shè)計儲量=礦井工業(yè)儲量-

41、永久煤柱損失 zs=（zg-p1） （2.3）式中 zs礦井設(shè)計儲量，mt； p1斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面構(gòu)筑物煤柱等永久煤柱損失量之和，mt； zs=1644242316462993 =157961238t=157.96 mt2.3.2 礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計可采儲量：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，為礦井設(shè)計可采儲量。井田開采由于在工業(yè)廣場范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)表2-4確定工業(yè)廣場面積為1.81.210=21.6公頃，工業(yè)廣場即布置為480450=216000m2，維護帶寬度根據(jù)三下采煤規(guī)程確定為15m。工業(yè)廣

42、場煤柱的留設(shè)時各角度取值為：基巖移動角=70 =55+0.5（h-50）=72 但 35 72 =72-0.67=62 松散移動角=45 煤層傾角h 上山邊界上覆巖層深度故得，松散層移動角=45；走向移動角=70；上山移動角=72；下山移動角=62經(jīng)過計算（計算過程見圖2-1），得工業(yè)廣場保護煤柱的面積為518580 z工=scosmd = 518580 0.97 6.0 1.42 10000= 4.56 mt表2.4 礦井工業(yè)場地占地指標(biāo)井型/mt.a-1占地面積指標(biāo)/ha.a(0.1mt)-12.4及以上1.01.21.81.20.450.91.50.090.31.8礦井設(shè)計可采儲量=（礦

43、井設(shè)計儲量工業(yè)廣場、井筒、大巷煤柱）采區(qū)回采率 zk=(zs-p2)c （2.4）式中zk礦井設(shè)計可采儲量，mt； p2工業(yè)場地煤柱損失，mt； c采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85%。本礦12#煤厚6m，屬于厚煤層；。得到： zk=(zs-p2)c=（164.424.56）0.75=119.85 mt圖 2-1第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度3.1 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1.1 確定依據(jù)根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范2.2.1：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、

44、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：（1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，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，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。（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）、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模。（3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。（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。3.1.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)

45、能力礦井生產(chǎn)能力是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開拓的一個主要參數(shù)，也是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。確定礦井生產(chǎn)能力，必須從以下幾個方面考慮：1、從煤層賦存條件分析本井田煤層賦存比較穩(wěn)定，傾角平緩，構(gòu)造簡單，煤層厚度大，開采條件優(yōu)越，但井田面積較小，且儲量不大，具備建設(shè)設(shè)計生產(chǎn)能力為1.20mt/a的條件。2、從回采工藝和設(shè)備方面分析本井田地質(zhì)條件簡單，煤層厚度大，根據(jù)國家有關(guān)要求，采用長壁機采回采工藝，工作面配備較先進的采煤機、綜采放頂煤液壓支架、膠帶輸送機等設(shè)備，一個工作面年生產(chǎn)能力完全能夠達到1.20mt。因此，從回采工藝和設(shè)備方面分析，礦井生

46、產(chǎn)能力應(yīng)該確定為1.20mt/a。3、從經(jīng)濟效益分析設(shè)計對1.20 mt/a、0.90mt/a兩種不同井型進行了井巷工程量、單位生產(chǎn)成本、噸煤投資等方面的技術(shù)經(jīng)濟比較。1.20 mt/a和0.90mt/a相比，井巷工程量和建井工期基本相同，但萬噸掘進率、單位生產(chǎn)成本和噸煤投資顯然后者較低，投資回收期短，因此井型為1.20mt/a時投資效益較好。從經(jīng)濟效益分析，由于井田內(nèi)表土層厚、井筒深，建設(shè)費用高，所以應(yīng)盡可能提高礦井生產(chǎn)能力，減少噸煤投資，提高經(jīng)濟效益 結(jié)合國家現(xiàn)行的煤炭工業(yè)技術(shù)政策，以礦井儲量、煤層賦存條件和開采技術(shù)條件為依據(jù)，以保證采區(qū)和工作面的正常接替為原則，在充分考慮發(fā)揮投資效益和經(jīng)

47、濟效益的前提下，確定礦井技術(shù)改造后設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2mt/a根據(jù)以上分析，設(shè)計確定礦井生產(chǎn)能力為1.20mt/a。3.1.3 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系，實質(zhì)上就是礦井生產(chǎn)能力和礦井儲量的關(guān)系。在圈定的井田范圍內(nèi)，礦井儲量一定，井型越大，服務(wù)年限越短。井型越小，服務(wù)年限越長。如前所述，井型增大，基建投資、為全礦開采服務(wù)的基建費也增大，分攤到全礦每采噸煤的這部分基建費用則要增加。另一方面，由于生產(chǎn)能力增大和集中生產(chǎn)，提高了效率，一部分生產(chǎn)經(jīng)營費（如礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水及企業(yè)管理等費用）并不隨產(chǎn)量增大成比例的增加，因此分攤到每噸煤的費用相對減少。這樣，隨生產(chǎn)能

48、力和服務(wù)年限的變化，分攤到采出的每噸煤上的這兩部分費用也發(fā)生變化，并互相消長，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力與服務(wù)年限為某數(shù)值時，可使噸煤的總費用最低，相近于這個數(shù)值范圍，則是合理的生產(chǎn)能力和服務(wù)年限。3.1.4 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限： （3.1）式中， z-礦井可采儲量（萬t）a-礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t/a）t-礦井服務(wù)年限（a）k-儲量備用系數(shù)，一般取1.31.5，本礦井取1.4則礦井服務(wù)年限t=9663.3/（1201.4） =57.5a按新建礦井設(shè)計服務(wù)年限，本礦井設(shè)計服務(wù)年限為57年，符合規(guī)定。參見表3-1表。我國煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢，設(shè)計120萬t的井型，達產(chǎn)后，當(dāng)技術(shù)條件適宜時，有

49、充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。綜合各方面的原因，礦井年產(chǎn)120萬t是符合要求的。表3-1 新建礦井設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(mt/a)礦井設(shè)計服務(wù)年限(a)第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限(a)煤層傾角25煤層傾角 2545煤層傾角455.0及以上7035-3.05.06030-1.22.4502020150.450.9402015153.2 礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，礦井生產(chǎn)能力按年工作日330d計算，每天凈提升時間為16h。本設(shè)計確定年工作日330d，采用“四六”工作制即三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班生產(chǎn)時間6h，晝夜凈提升時間為16h。其作業(yè)循環(huán)圖表如表3-2所示：表3-2 作

50、業(yè)循環(huán)圖表第四章 井田開拓4.1 井田開拓的基本問題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入煤體，建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究：（1）確定井筒的形式、數(shù)目，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。 （2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置。（3）布置大巷及井底車場。（4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替。 （5）進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。 確定井田開拓方式的過程即是解決上述問題的過程，下面結(jié)合南崗礦的特點對

51、上述問題進行討論和解答。4.1.1 確定井筒形式、數(shù)目及位置（1）井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 平硐開拓受地形及埋藏條件限制，只有在地形條件合適，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)場地和引進鐵路。南崗礦不具備上述地形地質(zhì)特點，所以不適宜使用平硐開拓。 斜井開拓井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(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

52、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。缺點是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。南崗礦表土層較薄，平均厚度為30m，沒有流沙層具備斜井開拓的可能性。 立井開拓不受煤層傾角、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，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(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

53、層。主要缺點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，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。 顯然南崗礦具備立井開拓的條件。綜上所述，根據(jù)范各莊一礦的地質(zhì)地形條件，可以選擇斜井或立井開拓。 （2）井筒位置的確定 井筒位置的確定原則： 有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，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； 距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 南崗礦地面為平原，工業(yè)廣場不受地形、水源、電力、