安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-葛泉礦井90萬(wàn)噸新井設(shè)計(jì)

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 1頁(yè)1 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征1.11.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述1.1.11.1.1 地理位置及交通條件地理位置及交通條件葛泉礦井位于沙河市下解村附近， 東距葛褡鐵路10km， 北距邢臺(tái)市約18km。本礦井鐵路專用線與京廣鐵路相通，公路交通四通八達(dá)，交通相當(dāng)便利。交通位置圖 1-1。圖圖 1-11-1 交通位置示意圖交通位置示意圖1.1.21.1.2 地形特點(diǎn)及居民點(diǎn)分布地形特點(diǎn)及居民點(diǎn)分布區(qū)內(nèi)為第四系沖積平原，地形平坦，地面標(biāo)高+42.46+54.58m，地勢(shì)由東北向西南逐漸降低

2、，坡度極為平緩。礦區(qū)范圍內(nèi)分布有大小村莊 15 個(gè)，大部分分布在井田邊界。另外，在礦區(qū)南部有大片職工住宅區(qū)。1.1.31.1.3 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)沙河市煤炭?jī)?chǔ)量豐富，煤炭開(kāi)發(fā)作為該市支柱產(chǎn)業(yè)之一，較為發(fā)達(dá)，伴隨采石、建材等礦業(yè)發(fā)展，帶動(dòng)其他行業(yè)發(fā)展，礦區(qū)勞動(dòng)力主要從事工礦業(yè)生皇寺上馬莊趙古莊西黃村張安北尹支江白塔皇臺(tái)底大賈鄉(xiāng)龍化李村喉咽大油村洛陽(yáng)留客西葛泉西毛村北高崗南高田村高村青介西里東韓東南張東薛屯邵屯南大樹石相舊周嶺南南石門會(huì)寧官莊南大郭太子井羊范十里亭綦村沙河城白塔新城東汪賈宋祝村豫讓橋大屯永福莊西固城東郭村任縣南和邢臺(tái)市河郭閻里東堅(jiān)固京深高速京廣線

3、圖1 交 通 置 示 意 圖中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 2頁(yè)產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，部分人從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，沙河市經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)。工程供電電源取自葛泉礦井 110kV 變電站。葛泉礦井現(xiàn)有 110kV 變電站一座，兩回 35kV 電源均引自邢臺(tái)電力公司所屬的中關(guān) 220kV 區(qū)域變電站。本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國(guó)家計(jì)劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿足建設(shè)需要。1.1.41.1.4 礦區(qū)氣候條件礦區(qū)氣候條件本區(qū)歷年最高氣溫為 42，歷年最低氣溫為-21，年平均氣溫為 18左右。本區(qū)年降雨量在 3

4、00600mm 之間，且集中在 7、8、9 三個(gè)月，年蒸發(fā)量一般為 16002000mm 之間。凍結(jié)期為 11 月至次年 2 月，最大凍土深度為0.44m，最大積雪厚度 150mm。年最多風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，歷年最大風(fēng)速 18m/s。本區(qū)地震烈度為 6 至 7 度。1.1.51.1.5 礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水區(qū)內(nèi)有一條季節(jié)性河流沙河， 河水流向?yàn)槲鞅敝翓|， 沙河原為長(zhǎng)年流水，地叉分合無(wú)常， 因上游朱莊水庫(kù)建成蓄水， 故成季節(jié)性河流。 沙河全長(zhǎng) 76km，河床寬 10420m，曾測(cè)得最大流量為 568m3/s，流量隨季節(jié)變化，由干枯斷流至洪水泛濫，與第四系有水力聯(lián)系。在葛泉井田范圍內(nèi)

5、，沙河長(zhǎng) 7km。井田內(nèi)沙河河床寬 2090m， 河堤經(jīng)加固后實(shí)測(cè)標(biāo)高為+45.50+52.91m，歷年最高洪水位為+39.62m+60.87m。井田工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)利用井筒檢查孔補(bǔ)， 抽取奧灰水做為水源井， 經(jīng)抽水試驗(yàn)，q=2.3991L/sm。出水量大，且水質(zhì)良好，可滿足新建井生產(chǎn)生活用水。1.21.2 井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)特征1.2.11.2.1 井田地形及勘探程度井田地形及勘探程度該煤田構(gòu)造形態(tài)為一寬緩的不對(duì)稱傾伏向斜,軸向北東東，向東傾伏。向斜內(nèi)次一級(jí)寬緩褶皺發(fā)育,伴有為數(shù)不多的斷裂構(gòu)造。葛泉井田為于該煤田向斜的軸部和深部,傾角平緩,一般 39,平均 7,最大 18,最小近水平狀態(tài)。井田的

6、勘探程度：全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后， 完成鉆孔 145 個(gè)， 地震物理點(diǎn) 3466 個(gè)， 平均每平方公里有 2.13個(gè)，地震物理點(diǎn) 23.9 個(gè)，共計(jì)工程量為 10621.27m，其中水文鉆孔 3 個(gè)，為1865.61m . .1.2.21.2.2 井田煤系地層井田煤系地層葛泉井田地表全為新生界地層所覆蓋，根據(jù)鉆孔揭露，井田內(nèi)發(fā)育的地層由老至新依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組與峰峰組；石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 3頁(yè)原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組以及第四系?，F(xiàn)分

7、組敘述如下：(1)奧陶系（O）1)奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x）按巖性可分為三段：下段（O2X1） ：薄層、薄板狀鈣質(zhì)頁(yè)巖。厚 717m，一般 12m 左右。中段（O2x2） ：含白云質(zhì)和泥質(zhì)角礫灰?guī)r。厚 1778m，平均 47.50m。上段（O2x3） ：灰?guī)r與白云質(zhì)角礫灰?guī)r互層，局部夾薄層泥灰?guī)r。厚 75110m，平均 95m。2)奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2S）按巖性可分為三段：下段（O2S1） ：鈣質(zhì)泥巖、角礫白云灰?guī)r和薄層泥灰?guī)r。厚 1780m，一般 35m。中段 （O2S2） ： 花斑狀灰?guī)r， 夾 12 層角礫狀灰?guī)r， 白云質(zhì)灰?guī)r與白云巖，純灰?guī)r。厚 59.39102.06m，一般

8、73.82m。上段（O2S3） ：角礫狀灰?guī)r，厚層灰?guī)r和純質(zhì)灰?guī)r與白云質(zhì)灰?guī)r互層。厚76.5591.00m，一般 83.78m。3)奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）按巖性可分為三段：下段（O2f1） ：巖性為泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、含白云角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r。厚 1482.63m，一般 47.95m。中段（O2f2） ：厚層狀、巨厚層狀結(jié)晶灰?guī)r、致密灰?guī)r、局部夾泥質(zhì)灰?guī)r、底部為角礫巖。厚 66.81115.3m，平均 75.13m。上段（O2f3） ：主要為白云質(zhì)角礫巖。厚 13.6225.87m，一般 21.07m。(2)石炭系（C）1)中石炭統(tǒng)本溪組（C2b）主要由泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，

9、夾不穩(wěn)定薄煤層（10）及薄層中細(xì)粒砂巖。厚 9.7633.94m，平均 22.88m。與峰峰組為不整合接觸。2)上石炭統(tǒng)太原組（C3t）井田主要含煤地層之一，由粉砂巖、中粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成。發(fā)育灰?guī)r 46 層，含煤 69 層。底部中砂巖為太原組與本溪組分界，與本溪組為整合接觸?？偤?130.28181.00m，平均 153.74m。(3)二疊系（P）1)下二疊統(tǒng)山西組（P1S）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 4頁(yè)為過(guò)渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。由中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。該組中下部含煤 24 層。厚 44.187

10、.65m，平均 59.53m。2)下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1X）為泥巖、 中細(xì)砂巖組成， 在中部偏下兩層中粗砂巖之間夾有一層鋁土巖，最下一層通稱“駱駝脖”砂巖，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對(duì)比標(biāo)志。該組地層厚 169.62191.12m，平均 183.76m。3)上二疊統(tǒng)上石盒子組（P2S）巖性以粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾數(shù)層中細(xì)粒含砂礫巖和鋁土質(zhì)泥巖。平均厚度 260m 左右。(4)第四系（Q）本區(qū)覆蓋于各時(shí)代地層之上，與各地層呈角度不整合接觸。1)下更新生統(tǒng)(Q1)為河川冰期堆積物,又稱底部冰磧卵礫層，總厚 15.10164.82m，一般厚 45m 左右。卵礫石直徑 101000mm。2)中更新生統(tǒng)

11、（Q2）由數(shù)層含細(xì)礫中粗砂組成，砂層之間夾薄層狀砂質(zhì)粘土。厚 3485m，區(qū)內(nèi)保留厚 10m 左右。3)上更新生統(tǒng)（Q3）坡、洪、沖積物，由粘土、粉砂、卵礫石等組成，薄厚不一，且不連續(xù)。4)全新統(tǒng)（Q4）現(xiàn)代河床卵、礫石層及風(fēng)成沙丘。厚度 40m 左右。1.2.31.2.3 井田地質(zhì)構(gòu)造井田地質(zhì)構(gòu)造葛泉井田位于該煤田向斜的核部和深部，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬較簡(jiǎn)單，以寬緩的褶皺為主，伴有一定數(shù)量的斷裂構(gòu)造。(1)褶皺構(gòu)造葛泉井田受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的制約，井田內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩，致使地層產(chǎn)狀不論其走向、傾向和傾角變化均不大。地層走向大致以東為主，傾向北西或南東，傾角一般 39，平均 7，最大可達(dá) 18（斷層帶

12、除外） ，最小接近水平狀態(tài)。次級(jí)褶皺大部屬寬緩的、短軸的、波狀褶皺，背斜、向斜相鄰相間、定向排列，軸向總的以北東至北東東向?yàn)橹?，井田南端因受嶧山斷層影響，褶皺軸向轉(zhuǎn)為東西至北西向。褶皺軸不僅在平面上有彎曲，而且在剖面上有起伏（見(jiàn)表 1-1） 。(2)斷裂構(gòu)造本井田經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)和證實(shí)的主要斷層有 7 條（見(jiàn)表 1-2） 。落差較大的斷層大部分都分布在井田的東部和北部邊緣，構(gòu)成井田和煤田的自中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 5頁(yè)然邊界。斷層以高角度的正斷層為主，影響生產(chǎn)的大斷層兩條。所有的正斷層不論間距大小，都切割次級(jí)褶皺。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖

13、侵入活動(dòng)。O2f下古生界中統(tǒng)奧陶系峰縫組0.5m6m 淺灰-灰色泥巖，粉砂巖及石灰?guī)r，夾不穩(wěn)定薄煤層。 深灰色粉砂巖，中粒砂巖和石灰?guī)r，含煤6-8層， 8煤可采。 以灰色-灰黑色中細(xì)砂巖，粉砂巖和煤層組成，含煤2-4層,各煤層均不可采。 巖性以淺-深灰色泥巖及中細(xì)砂巖為主，中部為中粗砂夾一層鋁土巖，下部為一層砂巖是一輔助對(duì)比標(biāo)志。 巖性以灰色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾數(shù)層中細(xì)粒含砂礫巖和鋁土質(zhì)泥巖。 由數(shù)層礫石中粗砂巖組成，夾薄層砂質(zhì)黏土粉砂等，底部為卵石層。描 述78C2bC3TP1SP1XP2S本溪組中統(tǒng)太原組上統(tǒng)山西組下石河子組上石河子組下統(tǒng)上 統(tǒng)石炭系二 疊系上古生界Q第四系新生界厚度柱

14、 狀 1 ：5000煤層號(hào)代號(hào)綜 合 地 層 柱 狀 圖組統(tǒng)系界地 層 系 統(tǒng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 6頁(yè)表表 1-11-1 井田主要褶曲一覽表井田主要褶曲一覽表褶曲名稱性質(zhì)褶曲軸向褶曲長(zhǎng)度(m)褶曲寬度(m)褶曲指數(shù)褶曲幅度(m)褶曲位置C1背斜N78近 EW 向285010000.06565井田南部第 12勘探線C2向斜NEEEWNWW28606200.01612井田東南第 46勘探線C3背斜N5570E 呈 S 形彎曲42009000.06155井田中南第 27勘探線C4向斜N3565E 呈反 S形彎曲280010000

15、.04545井田中南第 26勘探線C5背斜N75W近 EW 向16007000.02115井田中部第 56勘探線C6向斜N75 W EW NE6080 E540012000.03845井田中部第 711 勘探線C7背斜N35E N7555EEWN80W700011000.04550井田中部第 45線至 1112 線C8向斜EWN45EN70EN55W550010000.05050井田中部第 913 勘探線C9背斜N55EEWN60E34009000.06155井田東北第 1417 勘探線表表 1-21-2 井田主要斷層一覽表井田主要斷層一覽表斷層名稱性質(zhì)走向傾向傾角()垂直斷距(m)控制情況斷

16、層位置F5 斷層正N35EN18WW802000基本控制邊界F6 斷層正N1525WE70080初步控制南翼FS18 斷層正N1530WS70020基本控制邊界FS68 斷層正N15W 10ES70020基本控制邊界F60 斷層逆N4060ENW50045基本控制邊界1.2.41.2.4 井田水文地質(zhì)井田水文地質(zhì)(1)區(qū)域水文地質(zhì)條件葛泉井田位于百泉水文地質(zhì)單元。該單元最大徑流長(zhǎng)度達(dá) 49km，最大循環(huán)深度至標(biāo)高-650m。排泄點(diǎn)達(dá)活泉處標(biāo)高+71.5m，百泉處標(biāo)高+55.0m。(2)井田水文地質(zhì)條件1)含水層特征葛泉井田含水層從上向下劃分為四個(gè)含水組共十二層。第四紀(jì)砂礫卵石層孔隙潛水含水組第

17、含水層全新統(tǒng)砂卵石層孔隙潛水極強(qiáng)含水層1含水層該層以石英砂巖礫石為主，片麻巖、巖漿巖礫石為次。礫徑 0.20.4m 不等，最大可達(dá) 1m 左右，充填不等粒砂。主要分布在沙河河床、河漫灘及低中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 7頁(yè)洼階地一元構(gòu)造的下部。出露厚 040m，一般 20m 左右。水位埋深 1.6315.7m，一般 2.05.0m。為極強(qiáng)含水層。中更新統(tǒng)砂層孔隙潛水弱含水層2含水層主要由頂部冰積泥礫， 中下部中粗砂組成， 夾薄層亞粘土和亞砂土層數(shù)層，厚約 10m，主要分布南部丘陵頂部及夷平面黃土之下。為含水性弱的孔隙含水層。下更新統(tǒng)

18、礫石層孔隙潛水弱含水層3含水層礫石成分單一，為石英砂巖，礫徑 101000mm 不等。充填物為不等粒徑砂或砂粘土。厚 15.1146.82m，為含水性弱的孔隙含水層。二疊系砂巖裂隙水承壓弱含水層第含水組。石盒子組砂巖裂隙承壓弱含水層4含水層。以中粗砂巖為主，底部含礫夾粉砂巖、砂巖。裂隙不發(fā)育，且為泥質(zhì)沖填，最大厚度 139.20m，為一含水性弱的裂隙含水層。山西組砂巖裂隙承壓極弱弱含水層5含水層。石炭系石灰?guī)r裂隙巖溶承壓極弱弱含水組第含水組野青石灰?guī)r裂隙巖溶承壓極弱弱含水層、 6含水層裂隙全部或半充填。為極弱弱含水層。伏青石灰?guī)r裂隙巖溶承壓極弱含水層7含水層，該層巖性不純含泥質(zhì)或炭質(zhì)，屬含水性

19、極弱的裂隙巖溶含水層。大青灰?guī)r裂隙巖溶承壓中等含水層8含水層本層蜂窩狀溶孔和小溶洞發(fā)育，裂隙多被方解石或泥質(zhì)充填或半充填，本層厚 2.259.63m，一般 5m 左右。為富水性中等裂隙巖溶承壓含水層。本溪石灰?guī)r裂隙巖溶承壓弱含水層9含水層本層蜂窩狀溶洞和裂隙發(fā)育，被泥質(zhì)和鋁質(zhì)充填或半充填。厚 2.6611.72m，一般 7m 左右。為弱含水層。奧陶系石灰?guī)r裂隙巖溶承壓強(qiáng)含水組含水組從井田奧灰水位觀測(cè)孔一號(hào)看，目前水位標(biāo)高為+53.937m。峰峰組石灰?guī)r裂隙巖溶承壓強(qiáng)含水層10含水層該層分上下兩段，總厚 59.21108.57m，平均 79.35m，下段裂隙發(fā)育，頂部有方解石充填，下部有溶洞可見(jiàn)

20、，富水性強(qiáng)。上馬家溝組石灰?guī)r裂隙巖溶承壓強(qiáng)含水層11含水層含水層厚 70.50150.37m， 平均 114.7m。 溶蝕裂隙發(fā)育， 巖面裂隙率 1024%，巖層破碎，屬?gòu)?qiáng)富水含水層。下馬家溝組石灰?guī)r裂隙巖溶承壓含水層12含水層中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 8頁(yè)該層含水層總厚 92.00188.00m，平均 142.5m。分上下兩段，上為強(qiáng)含水段，下段為弱含水段。綜上所述， 孔隙潛水含水層， 直接覆蓋在各煤層與基巖之上， 但水量不大，易于疏干，將來(lái)不會(huì)對(duì)礦井開(kāi)采構(gòu)成威脅；奧灰含水層與上覆本溪組地層呈假整合接觸， 且?jiàn)W灰頂面距下組煤

21、9 煤底板 3855m，是開(kāi)采 9 煤的主要充水水源。2)主要隔水層第四系底礫石含水層與石盒子砂巖含水層之間隔水層厚 113.78m， 厚度大，層位穩(wěn)定，隔水性好。大青灰?guī)r含水層與本溪灰?guī)r含水層之間厚 25.9047.89m，平均 38.31m，主要為粉砂巖夾薄層砂巖和煤層，隔水性較好。本溪組灰?guī)r含水層與峰峰組灰?guī)r含水層之間相隔 5.5021.00m，平均13.40m，主要有鋁土巖等。全區(qū)穩(wěn)定，有一定隔水能力。上述各隔水層的阻隔水能力，可能隨著采動(dòng)影響而發(fā)生弱化。(3)井田內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄第四系底部礫石與中部砂層間在井田內(nèi)有一層厚 45m 的粘土隔水層，隔絕了中部砂層和底部礫石層與煤

22、系地層含水層的水力聯(lián)系，西部基巖露頭區(qū)補(bǔ)給煤系含水層。煤系各含水層間均有較穩(wěn)定的隔水層，在正常情況下，地下水在本區(qū)層內(nèi)自西向東流動(dòng)。(4)礦井涌水量礦井正常涌水量 249m3/h，突水水量 713 m3/h。(5)水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)綜上所述，礦區(qū)內(nèi)經(jīng)多種手段勘探，各種結(jié)論比較吻合，構(gòu)造、斷層及含水層各種條件更為清楚可靠。根據(jù)礦井水文地質(zhì)規(guī)程開(kāi)采水平標(biāo)高為-650m 時(shí)，確定本區(qū)水文地質(zhì)類型為中等。1.31.3 煤層特征煤層特征1.3.11.3.1 可采煤層特征可采煤層特征葛泉井田傾角平緩，一般 39，平均 7，最大 18，最小近水平狀態(tài)。煤系和煤層沉積穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。葛泉井田含煤地層為中石炭統(tǒng)

23、本溪組、上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。本井田開(kāi)采的煤賦存于太原組地層。現(xiàn)對(duì)開(kāi)采的煤層分述如下：7煤層：位于太原組中部，厚度平均為 0.5m，不可采。9煤層：9 號(hào)煤層是井田內(nèi)厚度最大的可采煤層，為太原組下部一層可采中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 9頁(yè)煤層。平均厚 6.0m。表表 1-31-3 可采煤層特征一覽表可采煤層特征一覽表評(píng)價(jià)指標(biāo)煤層編號(hào)煤層厚度等級(jí)平均厚度（m）穩(wěn)定程度結(jié)構(gòu)夾石層數(shù)厚度（m）7極 薄煤層0.5穩(wěn)定簡(jiǎn)單9厚煤層6.0穩(wěn)定簡(jiǎn)單0100.101.3.21.3.2 煤層圍巖性質(zhì)煤層圍巖性質(zhì)直接頂板以粉砂巖（64.2）

24、為主，厚 1.0012.88m，平均 3.14m。次為泥巖（29.7）和細(xì)砂巖（6.1） ，節(jié)理發(fā)育，破碎易冒落，局部區(qū)域發(fā)育一層炭質(zhì)泥巖偽頂，厚 0.3m，老頂厚 1020m，為中細(xì)砂巖，厚層狀，硅質(zhì)膠結(jié)，屬最堅(jiān)固至堅(jiān)固巖石，抗壓強(qiáng)度 9001300kg/cm2。煤層直接底板一般為深灰色粉砂巖，次為灰色細(xì)砂巖，局部區(qū)域發(fā)育一層鋁土質(zhì)泥巖偽底。1.3.31.3.3 煤質(zhì)煤質(zhì)表表 1-41-4 葛泉礦井檢孔煤芯煤樣化驗(yàn)成果表葛泉礦井檢孔煤芯煤樣化驗(yàn)成果表煤層號(hào)化驗(yàn)項(xiàng)目79Mad(%)原煤5.011.77精煤1.440.64Ad(%)原煤20.3219.28精煤6.8310.46Vd(%)原煤12

25、.3011.13精煤15.109.85Vdaf(%)原煤15.4313.78精煤16.2011.00焦渣特性原煤23精煤22FCD(%)原煤67.3869.59精煤78.0779.69St,d(%)原煤0.602.53精煤0.50GR.I(%)精煤0.00.0比重液精煤1.401.40凈煤回收(%)精煤32.0029.0類牌號(hào)貧煤貧煤代碼PM11PM11中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 10頁(yè)1.3.41.3.4 煤的含瓦斯性煤的含瓦斯性補(bǔ)孔可采煤層中采取了 3 個(gè)瓦斯樣，運(yùn)用解吸法對(duì)可采煤層中的瓦斯含量及成分進(jìn)行了測(cè)定，成果見(jiàn)表 1-

26、5。N2為 48.0076.63%。由上可知各煤層瓦斯含量較低，屬低瓦斯區(qū)，與本區(qū)情況基本一致。表表 1-51-5 葛泉南翼風(fēng)井檢查孔瓦斯煤樣測(cè)試成果表葛泉南翼風(fēng)井檢查孔瓦斯煤樣測(cè)試成果表煤層工業(yè)分析瓦斯含量(ml/克燃質(zhì))瓦斯成分（%）采樣深度（m）MadAadVdafCH4CO2CH4CO2N291.7712.9412.821.100.2841.7510.2548.00557.851.3.51.3.5 煤的工業(yè)用途煤的工業(yè)用途主要作為動(dòng)力煤，用于發(fā)電廠，亦是非常好的民用煤。1.3.61.3.6 煤塵的爆炸性煤塵的爆炸性各煤層均存在煤塵爆炸的危險(xiǎn)性。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院 2005年

27、6 月 30 日的化驗(yàn)結(jié)果, 9 號(hào)煤煤塵沒(méi)有爆炸性。1.3.71.3.7 煤的自然發(fā)火傾向煤的自然發(fā)火傾向各煤層均有自然發(fā)火的傾向，屬二類自燃，發(fā)火期一般為 36 個(gè)月，最短發(fā)火期為 18 天，本礦井煤的自燃發(fā)火等級(jí)為 12 級(jí)，即容易自燃發(fā)火至自燃發(fā)火。 根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院 2005 年 6 月 27 日的化驗(yàn)結(jié)果, 9號(hào)煤二類,自燃。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 11頁(yè)2 2 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓2.12.1 井田境界及可采儲(chǔ)量井田境界及可采儲(chǔ)量2.1.12.1.1 井田境界井田境界(1)在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田

28、有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：1)井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2)保證井田有合理尺寸；3)充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；4)合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。(2)井田范圍西八帶區(qū)F60斷層F6斷層F6斷層-900-500-520-880-860-840-820-800-780-760-740-760-780-800-780-760-740-720-700-680-660-640-720-700-680-660-640-620-700-680-660-640-600FS68斷層F

29、S18斷層FS18斷層FS68斷層-620西一帶區(qū)西三帶區(qū)西五帶區(qū)西七帶區(qū)西二帶區(qū)西四帶區(qū)西六帶區(qū)F60斷層-580-540-560-740-720-520-520-640-620-620-620-600-600-600-800-600-600-620-620-580-580-580-580-580-580-580-580-580-560-560-560-560-560-560-600-540-540-540-540-540圖圖 2 21 1 井田境界示意圖井田境界示意圖葛泉井田位于河北省邢臺(tái)市地區(qū)。井田境界為：東北以 FS18 斷層和 FS68斷層為界；東以 F5 斷層為界；西南以伍 61

30、號(hào)孔和 204 號(hào)孔的連線垂直下切與伍仲煤礦為界；西北以 35 號(hào)孔及 54 號(hào)孔連線為界；西以 54 號(hào)孔與 218號(hào)孔的連線垂直下切與鳳凰山煤礦相臨；南至 F60 斷層與南屯井田相鄰（如圖 21） 。井田東西長(zhǎng)約 6km，南北寬約 3km，面積 18km2。開(kāi)采深度標(biāo)高為-520-900m。地層走向以 3060東為主，傾向北西或南東。(3)礦井工業(yè)儲(chǔ)量1)勘探類型及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定井田勘探類型根據(jù)礦井勘探情況，其勘探類型為類型。鉆孔及勘探線分布全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成鉆孔 145 個(gè)，地震物理點(diǎn) 3466 個(gè)，平均每平方公里有 2.13 個(gè)，地震物理

31、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 12頁(yè)點(diǎn) 23.9 個(gè)，共計(jì)工程量為 10621.27m，其中水文鉆孔 3 個(gè)，為 1865.61m。葛褡鐵路以東塊段，9 煤層勘探工程間距和見(jiàn)煤點(diǎn)控制密度為：A 級(jí) 500m；B 級(jí) 1000 m；C 級(jí) 2000 m。2)儲(chǔ)量等級(jí)的圈定根據(jù)對(duì)煤礦床的勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)的需要，將煤炭?jī)?chǔ)量劃分為 A、B、C、D 四級(jí)。由于本礦井煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類單一，水文地質(zhì)條件中等，煤系中無(wú)巖漿巖破壞活動(dòng)， 因此儲(chǔ)量級(jí)別的劃分主要依據(jù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層的控制、 研究程度。總的來(lái)看，葛褡鐵路以西地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度總體

32、上偏簡(jiǎn)單，以東偏中等，一號(hào)井東斷層以西，第 14 勘探線以南，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度較簡(jiǎn)單；一號(hào)井東斷層以東，第 14 勘探線以北，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度偏復(fù)雜。鄰近不可采邊界的塊段均不圈定高級(jí)儲(chǔ)量；斷層煤柱不圈定高級(jí)儲(chǔ)量，一律降為 C 級(jí)儲(chǔ)量；對(duì)難以開(kāi)采的小而孤立的塊段，不圈定儲(chǔ)量，不進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。3)煤層最小可采厚度該井田煤層傾角小于 25，各煤層經(jīng)洗選后均能達(dá)到煉焦用煤要求，根據(jù)生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程的規(guī)定，確定煤層的最小可采厚度為 0.70 m。(4)礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井

33、工業(yè)儲(chǔ)量一般即 A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量。井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為 9 煤。9 煤平均厚度為 6.0m。礦井的工業(yè)儲(chǔ)量根據(jù)經(jīng)緯網(wǎng)網(wǎng)格法來(lái)計(jì)算。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得出井田范圍內(nèi)有 73 個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)格，根據(jù)煤層傾角分為兩部分：第一部分煤層平均傾角平均 7，完整方格個(gè)數(shù)為 45 個(gè)，不完整部分拼合方格 10 個(gè)；第二部分煤層平均傾角為 18，完整方格個(gè)數(shù)為 13 個(gè)，不完整部分拼合方格 7 個(gè)。每個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)方格的面積為 S=500500=250000m2，煤的容重取 1.4 t/m3。礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下：Zg= N1SM/cos+ N2SM/cos2（公式 2.1）式中Zg礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t；S 每個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)

34、方格的面積，m2；N1第一部分煤層傾角較小部分的網(wǎng)格數(shù)，個(gè)；N2第二部分煤層傾角較大部分的網(wǎng)格數(shù)，個(gè)；M煤層平均厚度；煤的平均容重，t/m3；1第一部分煤層平均傾角，；2第二部分煤層平均傾角，。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 13頁(yè)則礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg= N1SM/cos1+ N2SM/cos2=25000045101.4/cos72500001371.4/cos18=15750 萬(wàn) t2.1.22.1.2 礦井可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量(1)各類永久煤柱的計(jì)算1)各類永久煤柱留設(shè)寬度及其依據(jù)各類永久煤柱包括葛褡鐵路煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱、

35、西風(fēng)井煤柱、礦井邊界煤柱、斷層煤柱。具體留設(shè)如下：鐵路煤柱按照原煤炭工業(yè)部“關(guān)于印發(fā)河北省葛泉礦井初步設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)的通知” ，確定葛褡鐵路煤柱保護(hù)等級(jí)為級(jí)，保護(hù)煤柱圍護(hù)帶寬度為 20m。由于葛褡鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖 2-2 所示。9 煤6 095.57圖圖 2-22-2 葛褡鐵路保護(hù)煤柱剖面圖葛褡鐵路保護(hù)煤柱剖面圖由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為：B=95.57/tan3+251.028/tan55+156.03/tan75=136.4881+175.790+41.809=353.268（m）根據(jù)葛泉礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，取 b=

36、360m，以保證葛褡鐵路的安全。則葛褡鐵路煤柱總寬度為：B=3602+60=780（m） s=3.5km2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱根據(jù)關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定（試行） 之規(guī)定：井型在 90 萬(wàn) t/a 及以上，占地面積指標(biāo)為 1.5 公頃/10 萬(wàn) t。據(jù)此，確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 13.5 公頃，工業(yè)廣場(chǎng)的形狀為長(zhǎng)方形，長(zhǎng) 500m,寬 270m。又根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范之規(guī)定，工業(yè)廣場(chǎng)屬二級(jí)保護(hù)，其圍護(hù)帶寬度為 15m。因此，加上圍護(hù)帶，工業(yè)廣場(chǎng)需要保護(hù)的尺寸為：長(zhǎng)寬=515285=146775m2。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論

37、文)第 14頁(yè)根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖 2-3 所示。由作圖法可得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱尺寸為：AD=1089m；BC=1151m；hk=948m。s=1.06km2西風(fēng)井保護(hù)煤柱根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖 2-4 所示。由作圖法可得保護(hù)西風(fēng)井煤柱尺寸為：AD=671.28m；BC=716.12m；hk=694.09m。s=0.4km2礦井邊界煤柱礦井邊界煤柱人為邊界者留設(shè)如下：西部與伍仲礦井邊界，按95邢臺(tái)礦局生字第 678 號(hào)文，本礦一側(cè)留設(shè) 25m 保護(hù)煤柱；西北部與鳳凰山礦井邊界煤柱，按冀煤生1999第 145 號(hào)文，本礦一側(cè)留設(shè) 40m 保護(hù)煤柱。7565754575456565454565

38、757575ABCDabcdhk3629煤680圖圖 2-32-3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱7 5 7 5 7 5 7 5 6 5 4 5 4 5 4 5 4 5 6 5 7 5 6 5 7 5 6 5 BLABCDabcdhk9 煤圖圖 2-42-4 西風(fēng)井保護(hù)煤柱西風(fēng)井保護(hù)煤柱中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 15頁(yè)斷層煤柱根據(jù)葛泉礦井現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 斷層按性質(zhì)、 落差大小及其對(duì)煤層破壞程度，斷層煤柱留設(shè)如下：一號(hào)井東斷層兩側(cè)各留 50m 煤柱，其他斷層按其落差大小不同，落差50m的斷層，兩側(cè)各留 50m 的煤柱；落差20m

39、50m 的斷層，兩側(cè)各留 30m 煤柱；落差10m20m 的斷層，兩側(cè)各留 20m 煤柱；落差50a以上結(jié)果符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。經(jīng)過(guò)礦井服務(wù)年限的核算，符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范之規(guī)定，因此最終確定礦井的生產(chǎn)能力為 90 萬(wàn) t/a。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 17頁(yè)2.22.2 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓2.2.12.2.1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題(1)井筒形式及數(shù)目的確定一般情況下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三種。斜井適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。

40、平峒適用于地形條件合適，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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分的儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。綜合葛泉煤礦的實(shí)際情況:1)表土層較厚，平均為95.57m，且風(fēng)化嚴(yán)重；2)地處平原，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高平均為+50m 左右，煤層埋藏較深，距地面垂深在 5001100m 之間。因此，斜井及平峒均不適用于葛泉礦。由于立井開(kāi)拓的適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；在采深相同的條件下，立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利；井筒的斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的的要求，且阻力小，對(duì)深井更為有利；當(dāng)

41、表土層為富含水的沖積層或流沙層時(shí)，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，能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。因此，綜合以上因素并結(jié)合葛泉礦的實(shí)際情況，確定井筒的形式為立井。本礦井采用一對(duì)立井開(kāi)拓：主立井采用箕斗提煤；副立井采用罐籠提升矸石，升降人員、設(shè)備、材料，且兼作進(jìn)風(fēng)井。副井安裝梯子間，作為一個(gè)安全出口?？紤]到葛泉井田范圍較大，礦井通風(fēng)方式經(jīng)過(guò)比較后確定為前期中央分列式、 后期逐步轉(zhuǎn)為兩翼對(duì)角式通風(fēng)， 在井田西翼和東翼各掘一個(gè)風(fēng)井，即西風(fēng)井和東風(fēng)井，每個(gè)風(fēng)井均安裝梯子間，作為回風(fēng)井并兼作安全出口。(2)井筒位置的確定井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。井筒位

42、置的選擇對(duì)于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響，因此，井筒位置一定要合理選擇。選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則：1)有利于井下合理開(kāi)采井筒沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量分布不均勻時(shí)，井筒應(yīng)布置在井田儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短，通風(fēng)阻力小。應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 18頁(yè)的不利局面。井筒沿煤層傾向的有利位置在傾向上井筒宜布

43、置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減少煤損，盡量讓工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。2)有利于礦井初期開(kāi)采選擇井筒位置要與選擇初期開(kāi)采區(qū)密切結(jié)合起來(lái)，盡可能使井筒靠近淺部初期開(kāi)采塊段， 以減少初期井下開(kāi)拓巷道工程量， 節(jié)省投資和縮短建井期。3)盡量不壓煤或少壓煤確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓首采區(qū)煤層。4)有利于掘進(jìn)與維護(hù)為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。為加快掘進(jìn)的速度，減少掘進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)

44、盡可能不通過(guò)或少通過(guò)流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。井筒位置還應(yīng)使井底車場(chǎng)有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。5)便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián)接， 以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌， 要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護(hù)區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)；要盡量少占農(nóng)田、 果園經(jīng)濟(jì)作物區(qū)， 盡量避免橋涵工程， 尤其是大型橋涵隧道工程。為考慮長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?/p>

45、，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最高洪水位；還要考慮風(fēng)向的影響，防止污染。總之，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。不僅要考慮有利于第一水平，還應(yīng)兼顧其他水平，適當(dāng)考慮井筒延伸的影響。通過(guò)以上分析，考慮到葛泉礦實(shí)際情況：葛褡鐵路穿過(guò)井田中部，且鐵路煤柱壓煤較多。為了減少煤柱損失，縮短煤炭外運(yùn)距離，減少運(yùn)輸費(fèi)用，平中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 19頁(yè)衡井田西（前期） 、東（后期）兩翼的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng)，主副井布置在葛褡鐵路附近即井田儲(chǔ)量的中央

46、，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，在井田兩翼各布置一個(gè)風(fēng)井。為了使通風(fēng)路線最短并減少初期建井工程量， 西風(fēng)井布置在井田西翼中部。 東風(fēng)井布置在井田東翼。為此，確定主井坐標(biāo)為（20490925，3925265，+47.71） ，副井坐標(biāo)為（20491005， 3925230， +47.71） ， 西風(fēng)井坐標(biāo)為 （20488620， 3924575， +44.85） ，東風(fēng)井坐標(biāo)為（20492560，3927450，+48.56） 。具體位置見(jiàn)葛泉煤礦開(kāi)拓平面圖。(3)工業(yè)廣場(chǎng)位置、形狀和面積的確定工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：1)盡量位于井田儲(chǔ)量中心，使井下有合理的

47、布局；2)占地要少，盡量做到不搬遷村莊；3)盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位；4)盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。根據(jù)以上原則并結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒位置相同，靠近鐵路布置。依據(jù)關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定（試行） 之規(guī)定：井型在 90 萬(wàn) t/a 及以上，占地面積標(biāo)準(zhǔn)為 1.5 公頃/10 萬(wàn) t。由此確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 13.5 公頃。工業(yè)廣場(chǎng)形狀為矩形，其尺寸為：長(zhǎng)寬=500m270m=135000m2。(4)開(kāi)采水平數(shù)目、位置和標(biāo)高的確定葛泉井田范圍內(nèi)西翼煤層傾角 39，平均 7，為近水平煤層。井田范圍內(nèi)可采煤層為 9 煤，經(jīng)后

48、面的方案比較后，確定為單水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高為-650m。(5)開(kāi)拓方案的確定根據(jù)所核算礦井，全礦井服務(wù)年限為 61a ，滿足礦井設(shè)計(jì)要求。由于本井田地形平坦，表土層較厚，所以采用立井開(kāi)拓（主井設(shè)箕斗） ，并按井下運(yùn)輸量最小的原則確定了井筒位于井田儲(chǔ)量的中央。為避免采用箕斗井回風(fēng)時(shí)封閉井塔等困難和減少開(kāi)鑿風(fēng)井的數(shù)目，決定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，風(fēng)井位置見(jiàn)礦井開(kāi)拓平面圖?？紤]到主采煤層 9#煤層為厚度 6m 的厚煤層，布置煤層大巷及煤層上下山，巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高。并且煤層褶曲較多，若大巷沿煤層布置，巷道坡度及方向變化較大，輔助運(yùn)輸?shù)V車的運(yùn)行將受到限制。因此，布置煤層大巷及煤層上山在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均

49、不合理，故不予考慮布置煤層大巷及煤層上中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 20頁(yè)下山。為減少煤柱損失和保證大巷及上下山的維護(hù)條件，運(yùn)輸大巷和上下山均設(shè)于 9#煤層底板下垂距 1525m 的厚層砂巖內(nèi)，軌道大巷亦設(shè)于 9#煤層底板厚層砂巖中，與 9 煤垂距 15100m。其中，軌道大巷和運(yùn)輸大巷的方向與煤層走向大體垂直，沿直線掘進(jìn)。軌道大巷水平布置，只設(shè) 3的流水坡度，運(yùn)輸大巷隨煤層起伏，坡度相應(yīng)改變，但變化幅度不大，以與 9#煤層保持 25m左右的垂距。井田范圍內(nèi)煤層傾角 39，平均 7，最大傾角 18 ，最小為近水平。因此，其準(zhǔn)備方式既

50、可以采用采區(qū)式，也可以采用帶區(qū)式。根據(jù)前述各項(xiàng)決定，提出三種在技術(shù)上可行的方案：F5斷層西八帶區(qū)1F60斷層F6斷層F6斷層-900-500-520-880-860-840-820-800-780-760-740-760-780-800-780-760-740-720-700-680-660-640-720-700-680-660-640-620-700-680-660-640-600FS68斷層FS18斷層FS18斷層FS68斷層-620葛褡鐵路181714913810113271516752281264西一帶區(qū)西三帶區(qū)西五帶區(qū)西七帶區(qū)西二帶區(qū)西四帶區(qū)西六帶區(qū)F60斷層-580-540-56

51、0-740-720-520-520-640-620-620-620-600-600-600-800-600-600-620-620-580-580-580-580-580-580-580-580-580-560-560-560-560-560-560-600-540-540-540-540-540圖圖 2-52-5 方案方案 1 1F5斷層西八帶區(qū)1F60斷層F6斷層F6斷層-900-500-520-880-860-840-820-800-780-760-740-760-780-800-780-760-740-720-700-680-660-640-720-700-680-660-640-62

52、0-700-680-660-640-600FS68斷層FS18斷層FS18斷層FS68斷層-620葛褡鐵路181714913810113271516752281264西一帶區(qū)西三帶區(qū)西五帶區(qū)西七帶區(qū)西二帶區(qū)西四帶區(qū)西六帶區(qū)F60斷層-580-540-560-740-720-520-520-640-620-620-620-600-600-600-800-600-600-620-620-580-580-580-580-580-580-580-580-580-560-560-560-560-560-560-600-540-540-540-540-540圖圖 2-62-6 方案方案 2 2F5斷層西八

53、帶區(qū)1F60斷層F6斷層F6斷層-900-500-520-880-860-840-820-800-780-760-740-760-780-800-780-760-740-720-700-680-660-640-720-700-680-660-640-620-700-680-660-640-600FS68斷層FS18斷層FS18斷層FS68斷層-620葛褡鐵路181491381011327752281264西一帶區(qū)西三帶區(qū)西五帶區(qū)西七帶區(qū)西二帶區(qū)西四帶區(qū)西六帶區(qū)F60斷層-580-540-560-740-720-520-520-640-620-620-620-600-600-600-800-60

54、0-600-620-620-580-580-580-580-580-580-580-580-580-560-560-560-560-560-560-600-540-540-540-540-540圖圖 2-72-7 方案方案 3 3中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 21頁(yè)1)方案 1葛褡鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；葛褡鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，如圖 2-5。2)方案 2葛褡鐵路以西塊段，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備；葛褡鐵路以東塊段，大巷北側(cè)采用采區(qū)式準(zhǔn)備，如圖 2-6。3)方案 3葛褡鐵路以西塊段，采用采區(qū)式準(zhǔn)備；葛褡鐵路以東塊段，大巷

55、北側(cè)采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，如圖 2-7。(6)開(kāi)拓方案技術(shù)比較方案 1 和方案 2 的區(qū)別在于葛褡鐵路以東塊段，大巷北側(cè)是采用帶區(qū)式準(zhǔn)備還是采區(qū)式準(zhǔn)備。兩方案相比，方案 1 和方案 2 的基建費(fèi)相同，二者差別在生產(chǎn)費(fèi)上。 粗略估算 （如表2-3） 表明： 方案2的生產(chǎn)費(fèi)比方案1多出10.62%，兩者相差不大，需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。方案 1 和方案 3 的區(qū)別在于葛褡鐵路以西塊段是采用帶區(qū)式準(zhǔn)備還是采區(qū)式準(zhǔn)備。粗略估算（如表 2-3）表明：方案 1 比方案 3 多掘軌道大巷（800m） 、運(yùn)輸大巷（1105m） ，基建費(fèi)方案 1 比方案 3 多出 371.32 萬(wàn)元；而方案 3 的生產(chǎn)費(fèi)比方案

56、 1 多出 966.48 萬(wàn)元；總費(fèi)用方案 3 比方案 1 多出 10.24%，兩者也相差不大，亦需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。表表 2-32-3 各方案粗略估算費(fèi)用表各方案粗略估算費(fèi)用表方案項(xiàng)目方案 1方案 2生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元大巷運(yùn)輸1.2 (2083.7 2.9 0.187 =1650.30大巷運(yùn)輸1.2(2083.71.550.188)=2268.00總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元2050.30費(fèi)用/萬(wàn)元2268.00百分率100%百分率110.62%方案 1方案 3基建費(fèi)/萬(wàn)元軌道大巷8002143.210-4=171.46運(yùn)輸大巷11051808.710-4=199.86小計(jì)371.32生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元大巷

57、運(yùn)輸1.2(1095.130.7550.203+1073.9 1.568 0.189+1266.73 2.381 0.187+1471.99 3.195 0.185)=5442.89大巷運(yùn)輸1.2 5007.75 2.366 0.188=6409.37中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 22頁(yè)總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元5814.21費(fèi)用/萬(wàn)元6409.37百分率100%百分率110.24%(7)開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較方案 1 和方案 2 及方案 1 和方案 3 有差別的建井工程量、 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下表。表表

58、 2-42-4 建井工程量建井工程量項(xiàng)目方案 1方案 2帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷/m2370帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷/m2400煤倉(cāng)/m31083采區(qū)軌道上山/m1695采區(qū)運(yùn)輸上山/m1630方案 1方案 3運(yùn)輸大巷/m1105軌道大巷/m800帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷/m2504.27帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷/m2504.27煤倉(cāng)/m32166采區(qū)軌道上山/m3649采區(qū)運(yùn)輸上山/m3665表表 2-52-5 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目方案 1項(xiàng)目方案 2運(yùn)輸/萬(wàn) t km工程量運(yùn)輸/萬(wàn) t km工程量帶區(qū)煤層運(yùn) 煤 平 巷 運(yùn)輸采區(qū)巖 石上山運(yùn)輸東一帶區(qū)一分帶1.2100.260.815=108.61東一采區(qū)一區(qū)

59、段1.2186.551.63=364.891二分帶1.2101.160.66=83.36二區(qū)段1.2172.971.47=305.119三分帶1.2105.690.495=66.94三區(qū)段1.2168.481.365=281.20四分帶1.2100.220.33=42.24四區(qū)段1.2169.481.2=256.85五分帶1.2106.60.165=23.03五區(qū)段1.2174.991.03=217.338六分帶0六區(qū)段1.2179.610.87=188.89東二帶區(qū)一分帶1.2102.410.815=110.43七區(qū)段1.2185.170.695=144.89二分帶1.2101.410.66

60、=84.65八區(qū)段1.2182.530.52=122.86三分帶1.2103.410.495 =61.99九區(qū)段1.2183.510.345=90.25四分帶1.2100.50.33=39.87十區(qū)段1.2184.730.17=46.46五分帶1.2102.650.165=20.94六分帶0中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文論文)第 23頁(yè)大巷運(yùn)輸大巷運(yùn)輸東一帶區(qū)1.2880.62.795=2953.566東一采區(qū)1.21842.432.55=5637.836東二帶區(qū)1.2825.421.65=1634.331帶 區(qū) 煤 層 運(yùn)輸平巷維護(hù)/（萬(wàn)m