采礦工程本科畢業(yè)論文顧橋井田.doc

1、.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 礦區(qū)的地理位置、地形、交通及居民點(diǎn)分布一、位置與交通顧橋井田位于安徽省淮南市鳳臺(tái)縣城西北約20km處，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°2615116°3700，北緯32°434732°5230。井田內(nèi)有鳳（臺(tái)）阜（陽(yáng)）和鳳（臺(tái)）利（辛）公路縱貫；井田外東部經(jīng)有鳳（臺(tái)）蒙（城）公路，南部通有袁（集）李（鳳郢子）礦區(qū)公路和淮（南）阜（陽(yáng)）鐵路。潘謝礦區(qū)鐵路自東向西穿過本井田。井田內(nèi)的永幸河和西南外緣的西淝河均可通航民船，并可轉(zhuǎn)接淮河水運(yùn)。交通方便（見圖2-1-1）。二、地形與河流本井田位于淮河沖積平原，地形平坦，

2、除西淝河與崗河沿岸一帶地勢(shì)低洼、雨季易成內(nèi)澇以外，地面標(biāo)高一般為+21+24m?？傮w地勢(shì)為西北高、東南低。永幸河由西北至東南流經(jīng)井田中部；而與永幸河流向相同的西淝河則流經(jīng)井田西南緣外側(cè)，在魯臺(tái)孜入淮，是地表水集中排放的主渠道。此外，井田內(nèi)尚有縱橫交錯(cuò)的人工溝渠。三、氣候與氣象井田所在地區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，季節(jié)性明顯，冬冷夏熱。該地區(qū)年均氣溫15.1，兩極氣溫分別為41.2和-22.8；一般春、夏季多東南及東風(fēng)，秋季多東南及東北風(fēng)，冬季多東北及西北風(fēng)，平均風(fēng)速3.18m/s，最大風(fēng)速20m/s；年均降雨量926.33mm，最大達(dá)1723.5mm；雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬，最大

3、降雪厚度16cm；土壤的最大凍結(jié)深度為30cm。四、地震根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）的使用規(guī)定，本井田地震基本烈度為6度。第二節(jié) 地 質(zhì) 特 征一、地層顧橋井田屬全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系和新生界。二、構(gòu)造本井田位于淮南復(fù)向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為5°15°的反“S”型單斜構(gòu)造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據(jù)褶曲和斷層發(fā)育特點(diǎn)，可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡(jiǎn)單單斜區(qū)、中南部“X”型共軛剪切區(qū)和南部單斜構(gòu)造區(qū)四部分。經(jīng)綜合精查地質(zhì)勘探和高分辨率數(shù)字地

4、震補(bǔ)充勘探，全井田共查出小陳莊背斜、胡橋子向斜、后老莊背斜和桂集向斜等次一級(jí)褶曲4個(gè)。發(fā)現(xiàn)斷層167條，其中正斷層137條，逆斷層30條，大致可分為近東西向、北西向和北東向三個(gè)斷層組。按落差大小來分，大于等于100m的13條，小于100m而大于等于50m的11條，小于50m而大 于等于20m的45條，小于20m而大于等于10m的63條，小于10m的35條。此外，尚有21個(gè)孤立斷點(diǎn)未能組合成斷層。主要斷層特征見表2-2-1（1）表2-2-1（2）。三、煤系及煤層本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。主 要 斷 層 特 征 表 表2-2-1（1）名稱性質(zhì)

5、走向傾 向傾 角(度)落差(m)延展長(zhǎng)度(km)可靠性名稱性質(zhì)走向傾向傾角(度)落差(m)延展長(zhǎng)度(km)可靠性F81正NEEN6065>300>4.0可靠FD92-2正NWSW70°0201.5可靠F81-1正NEEN60652006.0可靠FD92-3正NWSW750220.5可靠性差F81-2逆NEES455058270>7.0可靠FD92-6正NWSW65700452.0可靠F84逆NWS306515300>6.0可靠F93正NESE750261.9可靠F81-1逆NWSW5060332.0可靠F94正NWWS75800403.0可靠F85逆NWS50

6、6512505.9可靠F94-1正NWNE500200.4較可靠F86-1逆NWSW55650140>4.0可靠F94-2正NWNE308400.5較可靠F85-3正NWNE257035402.0可靠F95正NESE700441.0可靠F86正NEEEWSSES55702570>12.0可靠F95-2正NWSW550480.9可靠F86-1正NEES50550351.15可靠F97正NESE5565042>4.5可靠F87正EWS55750705.6可靠F99正NESE60750201.1可靠F87-1正NENW600251.5可靠F100正NWNE758015140>

7、6.0可靠F88正NWSW55600200.82可靠F101正NWNE750400.8可靠F90正NWNE55600443.1可靠性差F102正NWSW6065020>3.5可靠性差F90-1逆NWNE600270.83可靠性差F103正NENW607050140>5.5可靠F92正NWSW65750763.0可靠FD103-1正NWSW700250.3較可靠FD92-1正NWWS650201.0可靠F101逆NWNE60750972.6可靠 注：表中所列均為落差大于等于20m的斷層主 要 斷 層 特 征 表 表2-2-1（2）名稱性質(zhì)走向傾 向傾 角（度）落差(m)延展長(zhǎng)度(km

8、)可靠性名稱性質(zhì)走向傾向傾角（度）落差(m)延展長(zhǎng)度(km)可靠性FD104-1正NENW600220.35較可靠F114-4正NNEE358514400.5較可靠F105正NWNE75800551.3可靠F115正NENW6575201702.1可靠FD106-1正NWNE507010703.0可靠FD115-1正NENW7010250.45可靠FD108正NWSW657501805.1可靠F116逆NWSW6065103904.0可靠F108-2逆NWSW7025300.9較可靠F116-4逆NWSW5525400.8較可靠F108-3正NWSW7515601.2可靠F116-6逆NWNE

9、60201.8可靠F109正NWWS406501607.0可靠F116-7正NWSW550751.0可靠F109-1正NWSW550200.7較可靠F211正NWSW40707701.3可靠F109-2正55020可靠性差F219正EWS65753565>14.0可靠F109-3正NWSW650251.2可靠性差FD4正NESE600202.3可靠F109-4正NWSW650201.1可靠性差FD11正NEES700250.8可靠F109-5正NWSW500201.1較可靠FD13正NEES550200.8較可靠F110正NWEWSW-S257020125>12.0可靠FD15正N

10、WSW7025351.0可靠F110-3正NWSW65750302.3可靠FD16逆NWNE750302.0可靠F111正NESE65700201.0可靠FZ29正600202.0可靠F112逆NENW600210.7較可靠FZ31正70021較可靠F114正NESE60201102.2可靠FZ33正65020可靠F114-2正NWNE7015260.5較可靠*;井田內(nèi)二疊系含煤層段總厚734m，含煤33層，煤層總厚度為30.08m，含煤系數(shù)為4.10%，自下而上依次分為7個(gè)含煤段。在中、下部厚約490m的一五含煤段中，集中分布9層可采煤層，平均總厚24.11m。其中13-1、11-2、8、6

11、-2和1煤層為主要可采煤層，平均總厚21.14m；17-2、13-1下、7-2和4-1為局部可采煤層，平均總厚2.97m?？刹擅簩又饕卣髟斠姳?-2-2。四、煤質(zhì)本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種單一，屬中灰富灰、特低硫、低磷特低磷、富油高油、高熔難熔灰分、具較強(qiáng)粘結(jié)性的氣煤和1/3焦煤?？勺髁己玫呐浣购蛣?dòng)力、化工用煤。各主要可采煤層煤質(zhì)特征見表2-2-3。五、水文地質(zhì)本井田水文地質(zhì)條件屬巨厚覆蓋層下多煤層、多含水層、充水因素復(fù)雜的礦床，其富水性屬簡(jiǎn)單中等，與地表水體無水力聯(lián)系。（一）主要充水因素本井田基巖被厚度介于224.10576.00m之間的西北厚、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組

12、合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分為4個(gè)含水組、4個(gè)隔水組和1個(gè)碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外，絕大部分分布穩(wěn)定，厚度一般為3055m，系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸，厚度多為3080m，系基巖含水組的主要補(bǔ)給水源。底部的碎石層若與含水層接觸時(shí)，有可能起到一定的導(dǎo)水作用。二疊系砂巖以中、細(xì)粒為主，局部裂隙發(fā)育，一般為鈣質(zhì)充填，富水性弱，以儲(chǔ)存量為主，且因間夾泥巖和煤層，含水組之間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯(lián)系。但是，若被斷層切割或受采動(dòng)影響而致地下水水力均衡遭到破壞時(shí)，上、下含水層之間有可能互相溝通，從而可采煤層主要特征表表2

13、-2-2煤層厚度（m）最小最大平均間距（m）頂 板 巖 性底 板 巖 性結(jié) 構(gòu)可采性穩(wěn)定性17-204.350.97泥巖和中砂巖泥 巖簡(jiǎn) 單局部可采不穩(wěn)定10413-11.708.254.65泥巖，局部為細(xì)砂巖泥 巖較間接全區(qū)可采穩(wěn) 定113-1下01.850.56泥 巖泥 巖簡(jiǎn) 單局部可采不穩(wěn)定7411-20.897.233.10淺部為中、細(xì)砂巖，其它地段為泥巖泥 巖簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單全區(qū)可采穩(wěn) 定80805.152.52古河流沖蝕處為石莫砂巖，其余為泥巖泥巖，局部為含炭泥巖簡(jiǎn) 單大部可采較穩(wěn)定47-202.940.76泥巖，局部為砂巖泥巖，局部為砂巖較間接局部可采不穩(wěn)定416-20.607.103

14、.41泥巖，局部為砂巖泥 巖簡(jiǎn) 單基本全區(qū)可采穩(wěn) 定404-105.200.68泥 巖泥 巖簡(jiǎn) 單局部可采不穩(wěn)定8311.8511.897.46砂質(zhì)泥巖，部分為砂巖砂質(zhì)泥巖較復(fù)雜全區(qū)可采穩(wěn) 定導(dǎo)致局部砂巖裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組主要由自上而下編號(hào)的13層灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。其中第1、3、4、5和12層灰?guī)r分布穩(wěn)定,并以第3、4和12層灰?guī)r厚度較大。該含水組上距1煤層較近，一般為1620m，且灰?guī)r水壓較高，如果直接開采1煤層，必將因太灰的水壓超過1煤層底板隔水層抗壓強(qiáng)度而引發(fā)突水事故。潘謝礦區(qū)資料表明：奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙比較發(fā)育，雖分布不均，但富水性

15、弱中等，系太灰的主要補(bǔ)給水源。本井田斷層帶多為泥巖和粉、細(xì)砂巖碎塊充填，并呈膠結(jié)狀，正常情況下可起到相對(duì)隔水作用。但是，若不同層位的含水層受斷層切割而對(duì)口，且斷層帶又未被泥質(zhì)和巖屑所充填，或受到采動(dòng)影響，導(dǎo)致斷層活化，破壞了地下水的水力均衡，斷層帶則很可能成為地下水突潰的主要途徑。綜上所述，本井田新生界第四含水層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對(duì)井下開采均有較大影響。但是，只要在可采煤層淺部留設(shè)適當(dāng)?shù)姆浪褐暮话悴恢掠跐⑷氲V坑而對(duì)煤層開采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開采的主要充水因素。水文地質(zhì)特征見表2-2-4。（二）礦井涌水量預(yù)

16、計(jì)本次設(shè)計(jì)的礦井涌水量預(yù)計(jì)范圍為一水平（一水平標(biāo)高-780m，11-2煤層下山采至-920m）的首采區(qū)。預(yù)計(jì)方法為顧橋井田電子版精查地質(zhì)報(bào)告匯編中采用的水文地質(zhì)比擬法。經(jīng)與新莊孜礦井實(shí)測(cè)涌水量比擬表明：開采4-117-2煤層時(shí)礦井正常涌水量為757m3/h，最大涌水量為1330m3/h。另外，開采1煤層時(shí)，經(jīng)實(shí)施疏水降壓等措施后，太灰的涌水量為805m3/h?？紤]到井下灑水、井筒淋水和防火灌漿用水等因素的影響，礦井開采4-117-2煤層時(shí)的正常涌水量按850m3/h計(jì)取。井田水文地質(zhì)特征表 表2-2-4地層含、隔水 組組 厚（米）含、隔水組主要特征水位標(biāo)高（米）單位涌水量（升/秒·米

17、）滲透系數(shù)（米/日）礦 化 度（克/升）水 溫（）PH值水 質(zhì) 類 型新生界一 含上部以砂質(zhì)粘土為主，夾薄層粘質(zhì)砂土，具孔隙，受降水補(bǔ)給，富水性弱；下部以粉細(xì)砂為主，夾粘質(zhì)砂土及砂質(zhì)粘土，富水性弱中等18.0020.500.0210.6030.501.017.07.47.8Cl-HCO-C-M及HCO-Cl-N-C一 隔以砂質(zhì)粘土為主，夾透鏡狀粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)較致密，分布較穩(wěn)定，起隔水作用；東南部因夾砂層較厚，隔水性較差二 含以中、細(xì)砂為主，夾透鏡狀砂質(zhì)粘土，結(jié)構(gòu)松散，砂層分布西南薄，中間厚，受區(qū)域河流從上游補(bǔ)給，水源充沛，是礦井供水的主要水源21.5522.8250.1992.734.149.5

18、40.3860.6516.019.57.38.0HCO-N-C三 含以粗、中砂為主，細(xì)砂和粘質(zhì)砂土次之，疏松松散，頂部和中部夾薄層粘土及砂質(zhì)粘土多層，分布比較穩(wěn)定，部分層次起隔水作用23.90424.2310.1690.5773.2212.141.7272.43920.523.07.88.2Cl-N二 隔以灰綠色固結(jié)粘土為主，夾數(shù)層中、細(xì)砂，除古地形隆起處沉積變薄或缺失外，一般分布穩(wěn)定，可起隔水作用三 隔灰綠色厚層固結(jié)粘土，偶夾中、細(xì)砂薄層，質(zhì)韌而粘，具膨脹性，除古地形隆起處沉積變薄或缺失外，一般分布穩(wěn)定，為良好的隔水層四 含以中、粗砂為主，局部含礫，松散，自七八線間向北開始沉積，并有增厚的趨

19、勢(shì)，粒度也漸粗，為基巖含水層的補(bǔ)給水源25.89326.560.5241.9351.30212.082.3962.6928.531.07.88.2Cl-N四 隔灰綠、棕紅等雜色固結(jié)粘土，結(jié)構(gòu)致密，局部為泥灰?guī)r，夾固結(jié)中、細(xì)砂，滲透性弱，可起相對(duì)隔水作用碎石層以灰白夾紫紅色中粗粒石英砂巖為主，次為細(xì)?；蚝[粗砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，偶夾薄層固結(jié)粘土，呈云片狀分布于基巖面上古生界二迭系砂巖裂隙含水組130.00以中、細(xì)砂巖為主，局部粗砂巖，多為鈣質(zhì)膠結(jié)。砂巖局部裂隙發(fā)育，厚度不穩(wěn)定，分布于粘土巖、粉砂巖和煤層之間，富水性弱，以靜儲(chǔ)量為主26.3627.4010.0130.0480.01870.0

20、911.992.68726.031.0HCO-Cl-K+-N及Cl-SO-K+-N二迭系1煤底部隔水組泥巖、粉砂巖，局部夾細(xì)砂巖，可視為1煤層底板壓蓋隔水層石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組含灰?guī)r1213層,平均總厚度為47.74m,其中3、4、12三層灰?guī)r較厚,巖溶裂隙分布不均。按其水文地質(zhì)條件,可分為中部簡(jiǎn)單區(qū)和南、北部中等區(qū)23.04827.0550.001050.2240.005863.0861.9072.99Cl-N-K+奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水組109.16灰深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r及少量粒狀灰?guī)r，富水性較弱。據(jù)區(qū)域資料，本組上部巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)24.600.01130.03471.484

21、Cl-N礦井發(fā)展到10Mt/a時(shí)，正常涌水量尚需增加470m3/h，最大涌水量增加793m3/h。六、其它開采技術(shù)條件（一）主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)特征本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。頂、底板泥巖、砂質(zhì)泥巖的抗壓強(qiáng)度較低，平均介于342513kg/cm2，砂巖的抗壓強(qiáng)度較高，平均介于5711224kg/cm2。但總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護(hù)和頂板管理比較困難。望有關(guān)部門加強(qiáng)井下工程地質(zhì)研究工作，確保礦井建設(shè)與生產(chǎn)的安全。（二）瓦斯本井田共采集13-1、11-2、8、7-2、6-2和1煤層瓦斯樣125個(gè)。

22、其中主要可采煤層瓦斯測(cè)試成果見表2-2-5。根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測(cè)試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。隨著礦井開采深度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。（三）煤塵與自燃本井田可采煤層除6-2和1煤層不自燃很易自燃以外，其余均為很易自燃煤層。主要可采煤層的煤塵均具有強(qiáng)爆炸性。（四）地溫根據(jù)淮南礦區(qū)九龍崗礦長(zhǎng)觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下30m，恒溫帶溫度為16.8。已有測(cè)溫資料表明：本井田屬于以地溫異常區(qū)為主的高溫區(qū)，平均地溫梯度為3.08/100m。從縱向上看，垂深500m處平均地溫在31以上，已達(dá)一級(jí)高溫區(qū)；垂深700m處平均地溫在37左右，

23、已進(jìn)入二級(jí)高溫區(qū)；垂深在800m處平均地溫高達(dá)40以上。預(yù)計(jì)-780m水平地溫可達(dá)37.743.7，平均40.1。從橫向上看，主要可采煤層瓦斯測(cè)試成果表 表2-2-5煤層新地層厚度（m）基巖蓋層厚度（m）瓦斯含量 (m3/t)瓦斯成份 （%）CH4CO2CH4CO2N213-111-286-21地溫等值線的走向具有與煤層底板等高線走向基本一致的變化趨勢(shì)。鑒于本井田地溫較高，有關(guān)部門應(yīng)引起高度重視，并采取積極的降溫措施，以防各類熱害發(fā)生。2 井田開拓2.1 井田境界及可采儲(chǔ)量2.1.1 井田境界一、井田境界顧橋井田北起F81斷層，南止F211斷層，西自1煤層隱伏露頭，東至三十一勘探線和13-1煤

24、層-1000m底板等高線地面垂直投影線。全井田南北走向長(zhǎng)平均約13km，東西傾斜寬平均11km左右，面積約140km2。二、儲(chǔ)量（一）儲(chǔ)量計(jì)算范圍、對(duì)象、方法及參數(shù)1計(jì)算范圍本井田儲(chǔ)量計(jì)算范圍：北自F81斷層，南至F211斷層；西起各可采煤層的隱伏露頭，東止三十一勘探線和各可采煤層-1000m底板等高線（其中17-2煤層至井田東部邊界）。2計(jì)算對(duì)象參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層共9層。其中主要可采煤層有13-1、11-2、8、6-2和1煤層計(jì)5層，次要可采煤層有17-2、13-1下、7-2和4-1煤層計(jì)4層。3計(jì)算方法運(yùn)用地質(zhì)塊段法在各可采煤層底板等高線圖上，按照鉆探工程控制程度及計(jì)算水平的不同，劃分不同

25、地質(zhì)塊段分別計(jì)算儲(chǔ)量。4計(jì)算參數(shù)（1）煤層最低可采厚度為0.70m；（2）原煤最高可采灰分為40%；（3）煤層的容重采用各層的算術(shù)平均值；（4）因地層傾角一般不大于15°，故儲(chǔ)量計(jì)算面積采用實(shí)測(cè)的水平面積。二）儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果1礦井地質(zhì)儲(chǔ)量及工業(yè)儲(chǔ)量經(jīng)核算，全井田共獲得礦井地質(zhì)儲(chǔ)量（因無D級(jí)儲(chǔ)量，故均為礦井工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C級(jí)）2633888.5kt，其中A+B級(jí)1083140.7kt，占工業(yè)儲(chǔ)量的41.1%。-850m以上有礦井工業(yè)儲(chǔ)量1692972.8kt，其中A+B級(jí)947478.0kt，占-850m以上工業(yè)儲(chǔ)量的56.0%。礦井地質(zhì)（工業(yè)）儲(chǔ)量見表3-1-1（1）表3-1-1（2

26、）。本井田5層主要可采煤層共有工業(yè)儲(chǔ)量2460869.3kt，占本井田工業(yè)儲(chǔ)量的93.4%；其中-850m以上5層主采煤層有工業(yè)儲(chǔ)量1543190.2kt，占-850m以上工業(yè)儲(chǔ)量的91.2%。2礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（1）永久性煤柱a防水（砂）煤柱：為確保井下安全生產(chǎn)，根據(jù)本礦井新生界底部含、隔水層的賦存特點(diǎn)，本報(bào)告于五和六勘探線以北和以南分別暫留設(shè)一定高度的防水煤柱和防砂煤柱，共有A+B+C級(jí)儲(chǔ)量91098.1kt。實(shí)際開采中，可根據(jù)具體情況對(duì)其高度進(jìn)行必要的調(diào)整。b斷層煤柱：考慮到斷層對(duì)開采可能造成的危害程度不同，本次暫按最大落差大于等于100m、小于100m而大于等于50m和小于50m而大于等于

27、20m，分別于斷層兩側(cè)留設(shè)100m、50m和30m寬度作為斷層煤柱，共有A+B+C級(jí)儲(chǔ)量255068.0kt。實(shí)際開采中，還應(yīng)根據(jù)各斷層的具體情況，對(duì)煤柱寬度進(jìn)行必要調(diào)整。c井界煤柱：鑒于本礦井東北部與丁集井田毗鄰，按照煤礦安全規(guī)程的要求，必須留設(shè)井界煤柱。本次于井界內(nèi)側(cè)留設(shè)20m寬度煤柱，共有A+B+C級(jí)儲(chǔ)量1527.0kt。（2）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量扣除永久性煤柱后即為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，共有2286195.4kt。礦井地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表表3-1-1(1) 單位：kt煤層水 平ABCA+B+C17-2防水煤柱414.25282.45696.6防水煤柱-78016805.937414.054219

28、.9-780-8506870.26870.2-850-10003540.33540.3計(jì)17220.153106.970327.013-1防水煤柱1548.212190.615803.429542.2防水煤柱-780147928.288771.995803.8332503.9-780-85017988.035489.082154.0135631.0-850-100027162.4218824.4245986.8計(jì)167464.4163613.9412585.6743663.913-1下防水煤柱446.8446.8防水煤柱-78019173.719173.7-780-8502237.52237.

29、5-850-1000699.1699.1計(jì)22557.122557.111-2防水煤柱945.814932.315878.1防水煤柱-78073552.858840.352087.6184480.7-780-8509572.328394.740718.178685.1-850-100010154.0144651.3154805.3計(jì)83125.198334.8252389.3433849.28防水煤柱1524.26553.38077.5防水煤柱-78038578.837734.861028.5137345.1-780-8509745.611793.120067.841606.5-850-100

30、0469.412129.3115414.7128013.4計(jì)50318.061660.2203064.3315042.5礦井地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表表3-1-1(2) 單位：kt煤層水 平ABCA+B+C7-2防水煤柱346.11787.02133.1防水煤柱-78010050.525924.935975.4-780-8503745.13745.1-850-100010217.510217.5計(jì)10396.641674.552071.16-2防水煤柱7610.87610.8防水煤柱-78035550.942577.582476.7160605.1-780-85019736.48811.419392.04

31、7939.8-850-10001267.537672.1124070.9163010.5計(jì)56554.889061.0233550.4379166.24-1防水煤柱577.4577.4防水煤柱-78015816.315581.63-780-8502890.62890.6-850-10008779.78779.7計(jì)28064.028064.01防水煤柱5157.615978.021135.6防水煤柱-78094614.786036.466248.5246899.6-780-85025138.127637.042474.195249.2-850-10009189.237618.8179055.12

32、25863.1計(jì)128942.0156449.8303755.7589147.5合計(jì)防水煤柱3072.419054.368971.491098.1防水煤柱-780390225.4340820.3455974.01187019.7-780-85082180.4112125.2220549.4414855.0-850-100010926.1124736.6805253.0940915.7計(jì)486404.3596736.41550747.82633888.53設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（1）工業(yè)場(chǎng)地、后期風(fēng)井場(chǎng)地和橋梁保護(hù)煤柱根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地布置,按照原國(guó)家煤炭工業(yè)局2000年頒發(fā)的建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留

33、設(shè)與壓煤開采規(guī)程規(guī)定，并結(jié)合淮南礦區(qū)實(shí)際，經(jīng)計(jì)算中央?yún)^(qū)工業(yè)場(chǎng)地壓煤量88822.0kt；西區(qū)、北區(qū)、南區(qū)風(fēng)井場(chǎng)地共壓煤216014.0kt。另外，永幸河立交橋、崗河大橋保護(hù)煤柱量69691.5kt。上述各項(xiàng)保護(hù)煤柱量合計(jì)374527.5kt。（2）本報(bào)告將開采難度大或開采效益差的局部塊段或煤層（如17-2、13-1下、7-2、4-1等）計(jì)入非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算，全井田共有非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量約232368.9kt。其中：一水平約182040.5kt（-850m以上），二水平約50328.4kt。（3）經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量扣除工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、橋梁保護(hù)煤柱以及非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量后，全井田共獲得經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量167929

34、9kt。其中一水平981270kt（-850m以上），二水平698030kt。（4）可采儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量扣除開采損失后，全井田共獲得可采儲(chǔ)量1296814kt。其中一水平757530kt（-850m以上），二水平539284kt。礦井工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量見表3-1-2（1）3-1-2（2）。需要說明的是，本設(shè)計(jì)仍將顧橋鎮(zhèn)保護(hù)煤柱儲(chǔ)量117409kt（見表3-1-3）作為后期可采儲(chǔ)量，計(jì)入可采儲(chǔ)量表中。2.1.3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度本礦井設(shè)計(jì)年工作日為300天。每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)、一班檢修。每班工作8h，每天凈提升時(shí)間14h。二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井

35、田在潘謝礦區(qū)總體設(shè)計(jì)中，曾考慮采用顧橋、桂集兩對(duì)井分別開發(fā)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力各為4.0Mt/a，總規(guī)模8.0Mt/a。1985年原煤炭工業(yè)部在上報(bào)國(guó)家計(jì)委的（85）煤基字第710號(hào)文中，提出將原規(guī)劃的顧橋、桂集兩個(gè)井田合并建一對(duì)礦井，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為10.0Mt/a，并采取一次設(shè)計(jì)，分兩期建設(shè)，一期能力5.0Mt/a。1986年，國(guó)家計(jì)委在計(jì)1986392號(hào)文中，同意本井田采用一對(duì)井集中開發(fā)，并批復(fù)要本著少投入、多產(chǎn)出、早產(chǎn)出的原則，結(jié)合“七五”計(jì)劃編制情況，顧橋礦井規(guī)模定為5.0Mt/a。2001年7月受淮南礦業(yè)(集團(tuán))公司委托，我院編制了本礦井預(yù)可行性研究報(bào)告，推薦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.0M

36、t/a，留有發(fā)展到10.0Mt/a的條件。本報(bào)告業(yè)經(jīng)中咨公司咨詢，并經(jīng)國(guó)家計(jì)委審核批準(zhǔn)。2002年9月，我院又編制完成了本礦井可行性研究報(bào)告，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與預(yù)可研相同，也經(jīng)國(guó)家計(jì)委審核。本次初步設(shè)計(jì)針對(duì)影響礦井生產(chǎn)能力合理確定的主要因素，進(jìn)一步分析論證如下：（一）礦井建設(shè)的外部條件本礦井鐵路裝車站與潘謝礦區(qū)鐵路緊靠在一起，而潘謝礦區(qū)鐵路與淮阜鐵路相接、東通京滬鐵路、西連京九鐵路；礦井工業(yè)場(chǎng)地南約0.68km處有鳳利公路通過，礦井場(chǎng)外道路直接與之相連，交通十分方便。本井田南鄰西淝河，井田內(nèi)有永幸河，地下水資源豐富，礦井水源充沛；本區(qū)人口稠密，加之礦區(qū)擁有大量的工程技術(shù)人員及熟練的技術(shù)工人，勞動(dòng)力

37、資源豐富；礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河3座電廠，井田附近有張集、蘆集2座220kV區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。綜上分析，礦井具有良好的外部條件。（二）資源條件分析本礦井共探明地質(zhì)儲(chǔ)量2633888.5kt。其中，可采儲(chǔ)量1296814kt。若按10.0Mt/a生產(chǎn)能力計(jì)算，礦井服務(wù)年限達(dá)92.7a；按5.0Mt/a計(jì)，礦井服務(wù)年限可達(dá)185.4a，礦井資源豐富。本井田采用“地震先行、鉆探驗(yàn)證、測(cè)井定厚”的綜合勘探方法進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探，基本控制了井田構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層、褶曲、煤層及煤質(zhì)等技術(shù)特征。1995年又對(duì)原勘探區(qū)大部分區(qū)段進(jìn)行了高分辨率數(shù)字地震補(bǔ)充勘探，基本查明了落差10m

38、以上的斷層、褶曲及落差5m以上的斷點(diǎn)。2002年對(duì)綜合精查勘探、地震補(bǔ)充勘探等區(qū)內(nèi)、區(qū)外近期勘探成果進(jìn)行了電子版精查匯編，對(duì)煤層、構(gòu)造等的研究程度又有了顯著提高。目前，又基本完成了井田首采塊段的三維地震勘探，大大提高了礦井初期投產(chǎn)采區(qū)的可靠性。綜上分析，設(shè)計(jì)認(rèn)為本井田資源條件是可靠的。（三）采場(chǎng)分析本礦井具有多分區(qū)、多煤層、多工作面同采的條件。全井田走向長(zhǎng)約13.0km，傾斜寬11.0km，面積140km2。礦井采用分區(qū)開拓；井田內(nèi)主要可采煤層5層，且主采層層間距較大，具備上、下煤層同采的條件，而且煤層傾角較緩，可以形成上、下山同采。根據(jù)構(gòu)造分布，全井田167條斷層大致可分為北西向、北東向及東

39、西向3個(gè)斷層組，這3個(gè)斷層組又大致將全井田劃分為7個(gè)開采塊段。其中3個(gè)構(gòu)造簡(jiǎn)單的塊段為：F86F103F92、F105F114及F103F211F115；3個(gè)構(gòu)造中等的塊段為：F93F100F95、F115F116F110及F86以北部分；構(gòu)造復(fù)雜的塊段1個(gè)，為F95F114F115。在3個(gè)構(gòu)造簡(jiǎn)單的塊段中，F(xiàn)86F103F92、F105F110F114兩個(gè)塊段面積大、儲(chǔ)量豐富，是礦井的主采塊段。且這2塊距中央?yún)^(qū)井筒近，也是礦井初期適于首采的塊段。2個(gè)首采塊段中，F(xiàn)86F103F92塊段走向長(zhǎng)約3km，傾斜寬約10km，有可采儲(chǔ)量約377110kt。該塊段5個(gè)主采煤層中，8煤層大部被沖刷或變薄

40、，1煤層及6-2煤層在中央?yún)^(qū)井筒附近埋藏較深，初期宜于開采的為13-1及11-2煤層，13-1、11-2兩層煤同采，上、下山布置，該塊段初期可以布置2個(gè)綜采面；F105F110F114塊段走向長(zhǎng)約2km，傾斜寬約3.58km，有可采儲(chǔ)量318620kt。該塊段5個(gè)主采煤層中除1煤層在中央?yún)^(qū)范圍內(nèi)埋藏較深外，其它4層初期均可布置工作面。根據(jù)該塊段開采方法、工作面接替及煤層開采時(shí)上、下壓茬關(guān)系，該塊段初期也以布置2個(gè)綜采面為宜，即1個(gè)13-1綜放面及1個(gè)8煤層綜采面。也即是講在中央?yún)^(qū)井筒周圍，初期可布置4個(gè)綜采面同采。（四）開采技術(shù)條件好、煤層生產(chǎn)能力大、有條件提高工作面單產(chǎn)本井田5層主要可采煤層

41、均屬中厚厚煤層，煤層傾角一般為5°15°。尤其是F86F92F103及F105F110F114兩個(gè)主要開采塊段，煤層賦存穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，十分有利于裝備綜合機(jī)械化工作面，而且主要煤層生產(chǎn)能力大。F86F92F103首采塊段中，13-1、11-2煤層平均厚度分別為4.2m及2.8m，F(xiàn)105F110F114首采塊段中13-1、11-2、8及6-2煤層平均厚度分別為5.2m、2.8m、3.5m、3.5m。按采煤機(jī)日進(jìn)9刀，工作面年推進(jìn)度2160m計(jì)，F(xiàn)86F92F103塊段中13-1、11-2煤層工作面單產(chǎn)分別為2.6、2.1、2.5、2.5Mt/a。因此，當(dāng)?shù)V井2個(gè)綜采面生

42、產(chǎn)時(shí)，礦井生產(chǎn)能力可達(dá)5.0Mt/a，4個(gè)綜采面生產(chǎn)時(shí)，礦井生產(chǎn)能力可達(dá)10.0Mt/a。（五）目前的采掘技術(shù)及裝備水平具有實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效的能力1綜采技術(shù)：目前中厚及4m左右的厚煤層一次采全高綜合機(jī)械化開采技術(shù)已取得了較大發(fā)展。如神東公司大柳塔煤礦，4.0m左右的煤層一次采全高，2001年一井一面生產(chǎn)原煤9.3Mt，2002年出煤10.9Mt。近幾年，淮南礦區(qū)謝橋、張集、新集等礦井的綜采技術(shù)水平也有了很大提高，“三軟”條件下的13-1厚煤層一次采全高已取得明顯成效。工作面最高日產(chǎn)已達(dá)1.13萬噸，最高月產(chǎn)已達(dá)24.4萬噸。張集煤礦2002年2個(gè)綜采面出煤5.07Mt。2采煤設(shè)備：高支護(hù)強(qiáng)度

43、、電液控制、大流量閥的液壓支架及大功率電牽引采煤機(jī)、大運(yùn)量的重型可彎曲刮板機(jī)已得到應(yīng)用。配合可自由編程的微處理機(jī)技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、采煤機(jī)煤巖識(shí)別系統(tǒng)等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)液壓支架自動(dòng)連續(xù)工作，工作面已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。這些技術(shù)新、可靠性高的采煤設(shè)備的應(yīng)用，在硬件方面為礦井實(shí)現(xiàn)工作面安全高效提供了可能性。3掘進(jìn)設(shè)備：懸臂式掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)已得到成熟應(yīng)用。新型的掘、錨、支一體化綜掘機(jī)在國(guó)內(nèi)也開始使用，最高月進(jìn)尺達(dá)1000m，可以滿足安全高效工作面對(duì)巷道掘進(jìn)的需要。4巷道支護(hù)：錨注、錨梁網(wǎng)及錨索等新型支護(hù)型式正在淮南礦區(qū)推廣應(yīng)用，以取代傳統(tǒng)的砌碹及金屬支架支護(hù)。新型的支護(hù)技術(shù)，不僅解決了“三軟”條件下的巷道支護(hù)難題

44、，提高了巷道支護(hù)質(zhì)量及巷道施工速度，而且大大減少了工作面推進(jìn)過程中的拆架工作量，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，減少了工作面輔助作業(yè)時(shí)間，為提高工作面單產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。5瓦斯抽排技術(shù)：隨著淮南礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)和瓦斯抽放率的不斷提高，為大幅度提高工作面單產(chǎn)提供了保障。本礦井工作面單產(chǎn)若按2.5Mt/a計(jì)算，當(dāng)開采一水平（-780m）上山段時(shí)，13-1、11-2、8、6-2煤層的瓦斯抽放率應(yīng)分別達(dá)到60%、42.9%、59%和52%。目前，淮南礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井工作面瓦斯抽放率最高已達(dá)60%左右，考慮到顧橋礦井投產(chǎn)尚需34年時(shí)間，隨著瓦斯抽排技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，以及選擇11-2煤層作為13-

45、1煤層的下解放層開采，屆時(shí)瓦斯抽放效果還會(huì)進(jìn)一步提高。（六）建設(shè)單位具有豐富的礦井建設(shè)、生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn)淮南礦業(yè)集團(tuán)是由原淮南礦務(wù)局改制而成的國(guó)有獨(dú)資公司，是全國(guó)520家重點(diǎn)企業(yè)集團(tuán)之一，也是我國(guó)重點(diǎn)煤炭生產(chǎn)基地。經(jīng)過幾十年煤礦建設(shè)和生產(chǎn)實(shí)踐，鍛煉培養(yǎng)了一支具有建設(shè)和管理大型或特大型礦井的高素質(zhì)技術(shù)人才隊(duì)伍，且已積累了建設(shè)安全高效礦井的寶貴經(jīng)驗(yàn)。為高速度、高水平、高質(zhì)量把顧橋礦井建設(shè)成為安全高效的國(guó)內(nèi)一流的現(xiàn)代化大型礦井提供了根本保證。（七）合理的礦井生產(chǎn)能力要適應(yīng)煤炭市場(chǎng)變化本礦井煤炭銷售市場(chǎng)主要為江、浙、滬、兩廣及本省地區(qū)，該區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且屬缺煤地區(qū)，因此本礦井煤炭銷售前景十分看好。加之水煤漿

46、及煤化工等潔凈煤技術(shù)的推廣應(yīng)用，更為煤炭市場(chǎng)開拓了廣闊的前景。但另一方面，隨著國(guó)家西電東送、西氣東輸、西煤東運(yùn)工程的相繼開工及投入運(yùn)營(yíng)，對(duì)華東地區(qū)煤炭市場(chǎng)的影響還是存在的。因此，為了適應(yīng)未來市場(chǎng)的變化，本礦井初期生產(chǎn)能力不宜過大，并且應(yīng)具有一定的靈活性。綜合以上因素，從礦井擁有的資源條件、開采技術(shù)條件、采場(chǎng)條件及目前采、掘工作面裝備水平、建設(shè)單位管理水平等方面分析，本礦井宜建特大型礦井。但從建設(shè)資金籌措渠道及降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)等因素考慮，本礦井初期生產(chǎn)能力又不宜過大。綜上所述，結(jié)合本礦井開拓布置，本設(shè)計(jì)對(duì)礦井生產(chǎn)能力著重提出了3個(gè)方案進(jìn)行分析比較：方案I：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.0Mt/a，預(yù)留發(fā)展到

47、10.0Mt/a的條件。該方案礦井投產(chǎn)時(shí)打開中央?yún)^(qū)。移交北一（13-1）及北一（11-2）下 2個(gè)采區(qū)，分別裝備1個(gè)13-1煤層綜采工作面和1個(gè)11-2煤層綜采工作面。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主井、副井及中央回風(fēng)井3個(gè)井筒。其中主井凈直徑7.5m，裝備2套32t雙箕斗，配2套JKMD-5×4（）提升機(jī)，主要用于提煤兼進(jìn)風(fēng)；副井凈直徑8.4m，裝備1套1.5t雙層四車雙罐籠及1套1.5t雙層四車寬罐籠帶平衡錘，配JKMD-4.5×4（）及JKMD-4×4（）提升機(jī)各1臺(tái)，用于輔助提升和進(jìn)風(fēng)；中央回風(fēng)井凈直徑7.5m，裝備封閉梯子間，主要用于回風(fēng)兼作安全出口。該方案移交時(shí)井巷工程

48、量為39311.9m，萬噸掘進(jìn)率為78.6m，建井工期為47.5個(gè)月。井巷工程投資60647.16萬元，礦井靜態(tài)投資為172162.04萬元。該方案在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮在主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)上預(yù)留有發(fā)展到10.0Mt/a的條件：主井提升系統(tǒng)上預(yù)留一定富余能力，以便將來通過增加提升時(shí)間、提高提升速度來實(shí)現(xiàn)10.0Mt/a。另外設(shè)計(jì)預(yù)留1個(gè)主井位置，必要時(shí)也可增開1個(gè)主井來提高煤炭提升能力；地面生產(chǎn)系統(tǒng)預(yù)留有一條棧橋位置；材料庫(kù)、機(jī)修車間等預(yù)留有擴(kuò)建場(chǎng)地；礦井變電所也預(yù)留有增加1臺(tái)主變的條件。該方案移交時(shí)井下布置見圖3-2-1。方案：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為8.0Mt/a。礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)打開中央?yún)^(qū)，移交北一（

49、13-1）、南二（13-1）及北一（11-2）下3個(gè)采區(qū)，裝備2個(gè)13-1煤層綜采工作面和1個(gè)11-2煤層綜采工作面。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)2個(gè)主井、1個(gè)副井和1個(gè)中央回風(fēng)井共4個(gè)井筒。其中1個(gè)主井凈直徑6m，裝備1套40t雙箕斗，配JKMD-6×4（）提升機(jī)1臺(tái)；另外1個(gè)主井、副井及中央回風(fēng)井凈直徑及裝備同方案。該方案移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量約為64223m，萬噸掘進(jìn)率為80.3m，建井工期為59個(gè)月；井巷工程投資約89572萬元，礦井總投資約為223509萬元。該方案移交生產(chǎn)時(shí)井下布置見圖3-2-2。方案：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為10.0Mt/a。該方案達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)移交北一（13-1）、北一（

50、11-2）下、南二（13-1）及南二（8）共4個(gè)采區(qū)，裝備2個(gè)13-1、1個(gè)11-2及1個(gè)8煤層綜采工作面，生產(chǎn)能力為10.0Mt/a。中央?yún)^(qū)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)2個(gè)主井、1個(gè)副井和1個(gè)中央回風(fēng)井。另在西區(qū)風(fēng)井場(chǎng)地內(nèi)設(shè)西區(qū)進(jìn)、回風(fēng)井各1個(gè)。中央?yún)^(qū)1個(gè)主井凈直徑為7m，裝備2套25t雙箕斗，配JKMD-4.5×4（）型提升機(jī)2臺(tái)。中央?yún)^(qū)另1個(gè)主井及副井、中央回風(fēng)井?dāng)嗝婕把b備同方案；西區(qū)進(jìn)風(fēng)井凈直徑7.5m，裝備1套1.5t雙層四車雙罐籠，擔(dān)負(fù)礦井部分輔助提升及進(jìn)風(fēng)；西區(qū)回風(fēng)井凈直徑7.0m，主要擔(dān)負(fù)礦井部分回風(fēng)。該方案移交生產(chǎn)時(shí)，井巷工程量約為89319m，萬噸掘進(jìn)率為89.3m，建井工期為59個(gè)月，井巷工程投資約為123271萬元。礦井總投資約為279835萬元。該方案移交時(shí)井下布置見圖3-2-3。以上3個(gè)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表3-2-1。方案的主