隆化煤礦初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、第三章 井田開(kāi)拓 第一章 井田概述和井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)的地理位置及交通條件1.1.1交通位置隆化井田位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地理位置為北緯35°384535°5000，東經(jīng)111°4845112°0152.5。區(qū)內(nèi)交通十分方便。翼城縣鄉(xiāng)間公路(三級(jí))從選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地南緣通過(guò)，進(jìn)場(chǎng)公路直接與該公路相接。經(jīng)此公路往西南方向行約6km在北張村與晉（城）韓（城）公路相連，繼而可通向全國(guó)各地。礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)概況：本區(qū)工業(yè)主要有采煤、焦化、水泥、耐火材料、陶瓷等。農(nóng)作物有玉米、谷子、藥材、果品等。近

2、年來(lái)林牧業(yè)有所發(fā)展。礦區(qū)電力供應(yīng)基本概況：礦區(qū)電源一趟引自35kV變電站，另一趟引自翼城縣110kv變電所。1.1.2 礦區(qū)的水文概況井田內(nèi)無(wú)常年性河流，只有幾條沖溝在雨季匯集雨水向西流出井田，最終匯入汾河。1.1.3 礦區(qū)地形 隆化井田屬黃土高原地帶，地勢(shì)總體上南北高、中間低，最高點(diǎn)位于井田東南部山包，標(biāo)高+1105.3m，最低點(diǎn)位于井田西部邊界，標(biāo)高+844.8m，最大相對(duì)高差260.5m。地貌類(lèi)型屬黃土垣、梁、峁及沖溝，地形復(fù)雜，地面切割劇烈，溝谷縱橫，地表多為新生界黃土所覆蓋，常見(jiàn)有黃土陡巖，黃土峭壁節(jié)理發(fā)育。沖溝多呈“V”字型，溝底有零星基巖出露。1.1.4礦區(qū)氣象本區(qū)屬大陸性氣候。

3、一年內(nèi)四季分明，夏季午間較熱，早晚涼爽。據(jù)翼城縣氣象站資料表明：年平均氣溫12.5左右，一月為零下3.5；七月為25.5。年降水量約550mm，無(wú)霜期190d。1.2井田地質(zhì)特征隆化井田位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地理位置為北緯35°384535°5000，東經(jīng)111°4845112°0152.5。1.2.1 地層在普查勘探區(qū)內(nèi)，自南向北，從中奧陶統(tǒng)峰峰組至上二迭統(tǒng)石千峰組地層依次廣泛出露于各溝谷中。第三、四系地層不整合覆蓋在這些不同時(shí)代的基巖地層上，構(gòu)成垣、梁、峁及沖溝等黃土地形。本井田地層根據(jù)鉆探資料

4、和地面出露情況現(xiàn)由老到新敘述如下：1、中奧陶統(tǒng)峰峰組（O2f）本統(tǒng)為煤系地層之基底,出露于井田的西部,呈魚(yú)脊?fàn)钅媳毖由?，厚度不祥。巖性質(zhì)純性脆，含網(wǎng)格狀及樹(shù)枝狀寬度不一的方解石脈。裂隙、節(jié)理均較發(fā)育，頂部風(fēng)化呈土灰色。在個(gè)別鉆孔中見(jiàn)到頂部具薄層狀黃鐵礦，為本溪組沉積物。2、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合于峰峰組灰?guī)r侵蝕面之上，因受剝蝕面控制，厚度由025.98m，平均為10.37m，為海陸交互相沉積。巖性自下而上為含礫粗粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、薄層泥灰?guī)r（含海百合莖化石）、煤層厚0.5m及黑灰色泥巖。下部以灰白、深灰色致密，半硬質(zhì)鮞狀結(jié)構(gòu)的鋁土礦為主，淺部夾山西式鐵礦，深部為黃鐵礦，在鋁土層中

5、局部富集，尤以鋁土礦底部較多。3、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）分布于本井田東西兩側(cè)，與下伏本溪組為整合接觸。以基底砂巖（K1）底至山西組底部砂巖（K7）底為界，該組厚86.88114.10m，平均為98.38m，為海陸交互相沉積。本組是井田內(nèi)主要含煤地層之一，其層位厚度均較穩(wěn)定，根據(jù)沉積旋回特征分為三段現(xiàn)分述如下：下段（C3t1）：由10號(hào)煤層之下第一層砂巖（K1）底至K2石灰?guī)r頂或其上的中粒砂巖底，厚5.5151.03m，平均為26.95m，由北往南逐漸變厚。自下而上巖性為深灰及黑灰色砂巖、泥巖、鋁土泥巖、煤層、石灰?guī)r等組成以中粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r為主。中段（C3t2）：由下段頂至K4石灰

6、巖之上砂巖（相當(dāng)于七里溝砂巖）底，厚8.6554.62m，平均為27.28m，巖性為灰、深灰及黑灰色中粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r、煤、泥巖等組成，其中以K3、K4上石灰?guī)r及9號(hào)煤層沉積穩(wěn)定。上段（C3t3）：由中段頂至山西組底部砂巖（K7相當(dāng)于北岔溝砂巖）底，厚22.8676.97m，平均44.15m，巖性多為灰、深灰及黑灰色石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖，中細(xì)粒砂巖組成，含薄煤層13層。其中以K6灰?guī)r及其之下5m左右的薄層灰?guī)r沉積穩(wěn)定，其它巖層互為相變。尤其K6灰?guī)r常相變?yōu)殍F質(zhì)或硅質(zhì)膠結(jié)的黑色泥巖。4、二疊系（P）按其巖性特征，含植物化石情況分為山西組、上石盒子組和下石盒子組。現(xiàn)分述如下：（1）二疊系

7、下統(tǒng)山西組（P1s）與下伏太原組為整合接觸，為本井田主要含煤地層之一。以底砂巖（K7相當(dāng)北岔溝砂巖）底至2號(hào)煤層之上的第三層砂巖（K8相當(dāng)于駱駝脖子砂巖）底為界，厚56.0477.09m，平均67.98m，巖性由灰白、淡灰、灰黃、深灰色，以灰白色為主的中、細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層等組成，且以中、細(xì)粒砂巖為主。層理類(lèi)型較復(fù)雜，富含植物化石，尤以2號(hào)煤層之上15m左右的深灰色砂質(zhì)泥巖中常見(jiàn)保存完整的pleopterissp.cordoitessp.細(xì)羊齒、苛達(dá)狄木等化石為特征。（2）二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）與下伏山西組為整合接觸，自2號(hào)煤層之上第三層砂巖（K8相當(dāng)于駱駝脖子砂巖）底至桃

8、花泥巖頂之上的砂巖（K10）底為界。厚50.0693.98m，平均為79.48m。本組巖層出露廣泛，多分布于晉普山周?chē)?，由黃綠色砂巖、黃綠色、杏黃色、灰色砂質(zhì)泥巖及泥巖組成。砂巖一般具交錯(cuò)層理，但常呈大的透鏡體。頂部有一層灰紫、桃紅、淡黃色具鮞粒狀鋁土泥巖（鉆孔中為淡灰色）俗稱桃花頁(yè)巖，作為劃分上、下石盒子組地層的輔助標(biāo)志層。但在此區(qū)發(fā)育很不穩(wěn)定，常被黃綠色砂質(zhì)泥巖所代替。（3）二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）與下石盒子組為整合接觸，按其巖性特征把上石盒子組分為三段。自下而上分述如下：下段(P2s1)：本段自下石盒子組頂界至上石盒子組上部一層黃綠色中粒砂巖底作為與上石盒子中段（P2s2）的分界，

9、厚88.72109.93m，平均為99.32m，出露于晉普山的周?chē)?，分布廣泛，巖性以黃綠色砂巖和砂質(zhì)泥巖、黃綠色砂質(zhì)泥巖與泥巖互層所組成。砂巖為泥質(zhì)膠結(jié)松散，具交錯(cuò)層理，橫向變化不穩(wěn)定，常變薄或尖滅。中段（P2s2）：底界為P2s1的頂界，本段頂界常以一層灰白色含礫石，分選性差，硅質(zhì)膠結(jié)的中粗粒石英砂巖作為與P2s3的分界，厚82.07m。本段沿山脊呈長(zhǎng)條狀分布。巖性多以黃綠色砂巖及砂質(zhì)泥巖為主。含錳鐵質(zhì)較多，節(jié)理面上呈鐵銹色，砂巖為泥鐵質(zhì)膠結(jié)，易風(fēng)化。上段（P2s3）：位于上石盒子組中段頂界之上，出露于晉普山頂。本段僅保留底部灰白色中、粗粒石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)、分選差。出露不全僅6m左右。5、

10、第三系上新統(tǒng)（N2）零星出露于井田外張莊西南土崗及西部環(huán)秀村，于口村等地。巖性為深紅紫紅色含錳鐵質(zhì)斑點(diǎn)粘土，呈半膠結(jié)狀，粘性較好，稍具滑感，厚度出露不全僅2m左右。本統(tǒng)沉積于各不同時(shí)代的基巖之上，呈明顯的角度不整合接觸。6、第四系（Q）（1）中更新統(tǒng)（Q2）：分布于井田的中部和西南部。地層多為紅色、淡紅色亞粘土，夾有鈣質(zhì)結(jié)核12層，一般粘性不大，局部含砂質(zhì)較多，在底部有砂層存在，砂層為黃綠色，呈半膠結(jié)狀，砂礫成份為二迭系黃綠色砂質(zhì)泥巖、砂巖等碎塊，厚度為15m左右。（2）上更新統(tǒng)（Q3）：本統(tǒng)地層分布不甚廣泛，僅沿溝谷兩側(cè)呈長(zhǎng)條狀分布。（3）全新統(tǒng)（Q4）：僅分布在溝谷，河床中，由砂土類(lèi)物質(zhì)組

11、成，其巖性為沖積洪積物的粘土、砂、礫石等。1.2.2構(gòu)造井田位于沁水盆地西南部，地層總體受一組寬緩褶皺控制，褶皺軸向北東東，傾角07°，兩翼地層傾角一般為38°。在井田西部發(fā)育一組由兩條大型正斷層形成的地塹，落差20140m，寬度約600700m，南北向貫穿井田。其余地段斷裂構(gòu)造較少，井田地質(zhì)構(gòu)造總體屬簡(jiǎn)單類(lèi)型。1.2.3巖漿巖本井田未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖侵入。1.2.4水文地質(zhì)本井田位于沁水盆地的西部邊緣，其地表形態(tài)呈中間高四周低的侵蝕山丘，井田內(nèi)無(wú)常年性河流，只有幾條沖溝在雨季匯集雨水向西流出井田，最終匯入汾河。本井田內(nèi)自下而上劃分為中奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系太原組裂

12、隙含水層、二疊系山西組裂隙含水層、上、下石盒子組裂隙含水層和第三、四系孔隙潛水等三大類(lèi)型五個(gè)含水組，這五個(gè)含水組情況分述如下1、中奧陶統(tǒng)石灰?guī)rO2為本區(qū)主要含水層，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)井泉，含水層分布在古侵蝕面以下較遠(yuǎn)，是本層巖溶發(fā)育的重要特點(diǎn)。如L-24號(hào)孔距古侵蝕面86.80m，L-17號(hào)孔距古侵蝕面102.42m，水位標(biāo)高+632.85+684.66m，為豐富含水層。2、上石炭統(tǒng)太原群K2石灰?guī)r出露于南部溝谷中，出露泉量0.0620.485L/s（102、203號(hào)斷層泉流量2.974.42L/s）為充氣帶裂隙水。鉆孔抽水量0.00229L/s·m，一般消耗量0.02m3/h。牢寨井田區(qū)南

13、部，如L-7、 L-8、L-24號(hào)孔距K2石灰?guī)r雖全部漏水，但埋藏在地下 水位+634m以上，故仍為較弱含水層。3、下二迭統(tǒng)山西組砂巖含水層分布在堯都上石門(mén)等地，一般流量小于0.33L/s，為較弱含水層。4、上二迭統(tǒng)上石盒子組含水層為裂隙孔隙水，除中部K12砂巖在北、東部出露，泉流量為0.503.35L/s，為豐富含水層外，其余各砂巖的泉流量都不超過(guò)1L/s，為較弱含水層。下二迭統(tǒng)下石盒子組含水層為覆蓋在2號(hào)煤層頂板上的K8砂巖，裂隙不佳。L-24號(hào)孔僅見(jiàn)1m左右的裂隙帶。抽水涌水量0.0015L/s，出露泉流量0.040.138L/s，為較弱含水層。個(gè)別泉（52號(hào)等）由于受小窯采空區(qū)積水的補(bǔ)

14、給，流量達(dá)10.26L/s。5、 第四系全新統(tǒng)砂層Q4 厚約10m，主要分布在史伯河、兩坂河、西白駒、楊家莊的一級(jí)階地。水位標(biāo)高+640+838m，根據(jù)小河口水庫(kù)資料，滲透系數(shù)250m/d，北東南西流向，為豐富之空隙潛水。第四系上更新統(tǒng)砂礫層Q3分布在楊家莊、東白駒、東史伯等溝谷內(nèi)。水位標(biāo)高+740+905m，出露泉流量0.141.14L/s，為豐富含水層。第四系中更新統(tǒng)砂礫層Q2主要分布在隆化垣上，水位標(biāo)高+1106+689m，為當(dāng)?shù)鼐用裰饕┧矗叵滤飨蚺c地形、地貌密切相關(guān)，出露泉流量0.050.60L/s，為較弱之水隙潛水。第三系上新統(tǒng)礫石層N2分布在隆化垣南北沖溝中，半膠結(jié)，

15、出露泉流量0.020.45L/s，為較弱空隙水。奧陶紀(jì)灰?guī)r在本區(qū)東南部，中條山東北部西治村雪泉嶺大面積出露，受水面積約30km2，形成補(bǔ)給區(qū)，本區(qū)4個(gè)孔奧陶紀(jì)水位觀測(cè)，高差51.81m，地下水流向?yàn)槟蠔|北西。 各含水層在垂直方向上無(wú)水力聯(lián)系，如K2與O2水位高差6.69m，奧陶紀(jì)含水層分布距古侵蝕面較遠(yuǎn)，非裂隙溶洞部分還起著隔水墻的作用。K8砂巖為上部煤層（1、2號(hào)）主要充水層，對(duì)煤層的充水影響極??；下部煤層（9、10號(hào)）以K2石灰?guī)r為主要充水層，根據(jù)對(duì)含水層的分析，含水較弱，充水影響也較?。粖W陶紀(jì)石灰?guī)r地下水在無(wú)斷裂貫通的情況下，無(wú)充水影響。本區(qū)落差大于50m的斷層2條，均位于井田西緣。斷層

16、導(dǎo)水性取決于斷層帶充填物及兩側(cè)地層巖性，泥巖一般含水性較弱，石灰?guī)r則較強(qiáng)，故不能排除落差較大的斷層附近有引起礦井突然涌水的可能。因此在開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其留設(shè)足夠的保安煤柱。 綜合上述，上組煤層（1、2號(hào)）和下組煤層（9+10號(hào)）水文地質(zhì)條件都比較簡(jiǎn)單，由此初步推測(cè)隆化井田水文地質(zhì)條件也比較簡(jiǎn)單。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的礦井涌水量計(jì)算結(jié)果，礦井達(dá)到1.5Mt/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，預(yù)計(jì)礦井正常涌水量150m3/h，最大涌水量為250m3/h。1.3 煤層的埋藏特征1.3.1煤系地層井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤11層，煤層總厚10.9m，含煤系數(shù)9.1%。主要可采煤層為山西

17、組2號(hào)煤層和太原群9+10號(hào)煤層。1.3.2 可采煤層2號(hào)煤層：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、埋藏穩(wěn)定，直接頂為泥巖或炭質(zhì)泥巖、煤線與粉砂巖復(fù)合層，老頂為K8砂巖，底板為泥巖或砂巖。在本井田范圍內(nèi)，煤層厚度為0.464.37m，一般厚3.20m，井田大半部可采，東部不可采。9+10號(hào)煤層：為9號(hào)、10號(hào)煤層的合并層，全區(qū)穩(wěn)定可采。井田內(nèi)煤厚一般在3.416.73m，一般厚4.25m。含夾矸一層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。頂板為K2石灰?guī)r，底板為泥巖。1.3.3 煤質(zhì)據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本井田2號(hào)原煤工業(yè)分析指標(biāo)為：水分（Mad）1.05%，灰分（Ad）17%，揮發(fā)份（Vdaf）1017%，全硫（St,d）0.40%，發(fā)熱量34.31M

18、J/kg，為特低硫、低中灰、高發(fā)熱量之優(yōu)質(zhì)貧瘦煤，為良好的煉焦配煤、電廠用煤和動(dòng)力用煤。9+10號(hào)原煤工業(yè)分析指標(biāo)為：水分（Mad）1.35%，灰分（Ad）1220%，揮發(fā)份（Vdaf）10%，全硫（St,d）3.0%，發(fā)熱量33.72MJ/kg，為富硫、低中灰、高發(fā)熱量之貧煤，經(jīng)脫硫技術(shù)處理、降低煤中的硫分后，可做電廠用煤和動(dòng)力用煤。1.3.4 瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫根據(jù)翼煤發(fā)（2002）第86號(hào)“關(guān)于對(duì)牢寨煤礦等43座礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的報(bào)告”，本區(qū)2號(hào)煤層瓦斯相對(duì)涌出量一般0.925.7m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為1.293.3m3min，均為低瓦斯礦井，由此推測(cè)隆化礦井也應(yīng)為低瓦

19、斯礦井。該區(qū)未作過(guò)煤塵爆炸性指數(shù)及煤的自燃傾向試驗(yàn)測(cè)試，但據(jù)可燃基揮發(fā)分在1113之間，推斷煤塵爆炸性較弱。據(jù)對(duì)鄰近生產(chǎn)礦井調(diào)查，本區(qū)從未發(fā)生過(guò)煤塵爆炸事故及煤的自燃現(xiàn)象。本井田未作這方面的工作，參照鄰近生產(chǎn)礦井井溫資料，9+10煤層最高溫度為23，屬地溫正常區(qū)，恒溫帶深度在70m左右。本次設(shè)計(jì)對(duì)象為全井田的所有穩(wěn)定可采煤層，即2號(hào)。2號(hào)煤層容重分為1.40t/m3 ，可采面積為49.5km2。1.3.5 其他有益礦產(chǎn)本井田除具有豐富的煤層以外，還賦存有石灰?guī)r、鋁土泥巖、山西沉積殘余式鐵礦、黃鐵礦等有益礦產(chǎn)，由于對(duì)其它有益礦產(chǎn)所做的工作量太少，故僅將有關(guān)情況簡(jiǎn)述如下：一、石灰?guī)r：分布于本井田西

20、側(cè)的奧陶系及太原組各層石灰?guī)r，其中以?shī)W陶系石灰?guī)r及太原組底部K2石灰?guī)r，層位穩(wěn)定，厚度較大，從巖性特點(diǎn)來(lái)看，以質(zhì)純、致密、堅(jiān)硬為其特點(diǎn)，根據(jù)晉城鐵廠高爐利用結(jié)果證明，在瞬時(shí)抗壓強(qiáng)度，塊度及磨損方面性能良好，除可用作民用建筑材料和燒制石灰原料外，還可供冶金熔劑材料。二、鋁土泥巖：位于本溪組底部，區(qū)域上稱之為G層鋁土，呈灰白及灰黃色、塊狀，有時(shí)具鮞狀構(gòu)造，含砂質(zhì)較多，具滑感和較強(qiáng)的可塑性及粘結(jié)力，厚度變化較大，05.95m，有時(shí)被砂質(zhì)泥巖代替。三、山西式鐵礦：賦存于本溪組底部奧陶系峰峰組侵蝕面之上，屬風(fēng)化殼的沉積物，它與鋁土泥巖共生致使層位極不穩(wěn)定，呈透鏡狀、雞窩狀，厚度不穩(wěn)定，變化很大，由00.

21、98m，當(dāng)?shù)乩习傩找源藖?lái)煉鐵。四、黃鐵礦：賦存于本溪組底部，呈結(jié)核狀、團(tuán)塊狀、厚度變化很大，且不穩(wěn)定。五、本井田尚有鐵錳礦層分布但很不穩(wěn)定，也無(wú)工業(yè)價(jià)值，對(duì)于河床細(xì)砂及鐵礦碴均可用來(lái)作建筑材料及鐵路之用。第二章 井田儲(chǔ)量與工作制度2.1 井田境界井田邊界的描述。邊界確定的依據(jù)及性質(zhì)（自然邊界和人為邊界，有無(wú)擴(kuò)區(qū)的可能）；井田走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度（包括最大最小和平均值）、井田的面積: 隆化井田位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地理位置為北緯35°384535°5000，東經(jīng)111°4845112°0152.5。隆化

22、井田由以下9個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定，拐點(diǎn)坐標(biāo)如下：1.X=3958000 Y=195876002.X=3958000 Y=195817503.X=3959000 Y=195810004.X=3962000 Y=195810005.X=3967500 Y=195831206.X=3967500 Y=195847007.X=3965250 Y=195847008.X=3965250 Y=195862009.X=3964550 Y=19587600井田南北走向長(zhǎng)6.559.50km，東西傾斜寬1.586.60km，面積49.5km2。井田內(nèi)2號(hào)煤層埋藏深度為255665m。 圖2.1 煤層賦存狀況圖 2.

23、2儲(chǔ)量計(jì)算2.2.1儲(chǔ)量劃分原則（1）、隆化井田地質(zhì)勘探程度達(dá)到勘探，詳細(xì)查明了煤層的地質(zhì)特征及開(kāi)采技術(shù)條件，可靠程度為探明；可行性評(píng)價(jià)為可行性研究；煤炭市場(chǎng)較好，產(chǎn)品供不應(yīng)求，經(jīng)濟(jì)意義為經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量套改技術(shù)要求（GB/T17766-1999），開(kāi)采范圍均圈定為探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，編碼為111b。（2）、跨越斷層圈定探明的（可研）經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量時(shí)（111b）。在斷層兩側(cè)各劃出50m的范圍圈定為探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量，編碼為333。（3）、村莊、高速公路、水體、工業(yè)廣場(chǎng)等保護(hù)煤柱的塊段，圈定為探明的（可研）邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，編碼為2M11。（4）、無(wú)法布置正規(guī)工作面的小塊段、邊角

24、煤圈定為探明的（可研）邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，編碼為2M11。2.2.2井田尺寸 井田尺寸：井田南北走向長(zhǎng)6.559.50km，東西傾斜寬1.586.60km。井田內(nèi)2號(hào)煤層埋藏深度為375665m。煤層的傾角最大10°，最小為2°，平均為6°。 井田的水平面積利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算： 井田的水平面積為S=49.5（k） 2.3礦井儲(chǔ)量 2.3.1儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) （1） 根據(jù)隆化井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算。 （2） 儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾矸厚度不大于0.05m，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度。 （3）

25、井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 （4）煤層容重：2 #煤層體積質(zhì)量為1.41t/m3。 2.3.2 安全煤柱留設(shè)原則 （1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。 （2）各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地，村莊煤柱。 （3）斷層煤柱寬度40m，井田境界煤柱寬度50m。 （4）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20m，村莊10m，其它15m。 （5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明書(shū)中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2.1。 表2-1 工業(yè)

26、場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型(Mt/a)占地面積指標(biāo)（ha/0.1Mt）2.4及以上1.01.21.81.20.450.91.50.090.31.82.3.3 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 礦井主采煤層為2#煤層，采用地質(zhì)塊段法。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為若干個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法球的每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層地質(zhì)總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，礦井地質(zhì)儲(chǔ)量為221.76Mt噸。2.3.4 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量按下式2.3計(jì)算: Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333×k （2.1） 式中 Zg礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量，Mt； Z111b探明的資源量重經(jīng)濟(jì)的

27、基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt； Z122b控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt； Z2M11探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt； Z2M22控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt； Z333推斷的資源量，Mt； k可信度系數(shù)，取0.70.9，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存穩(wěn)定取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取0.7.根據(jù)本礦實(shí)際條件，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存較穩(wěn)定，故取0.9。 根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告，本礦井地質(zhì)資源分類(lèi)如下表2.2所示： 表2-2 地質(zhì)資源分類(lèi)表地質(zhì)資源儲(chǔ)量探明的資源儲(chǔ)量控制的資源儲(chǔ)量推斷的資源儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量推斷的儲(chǔ)量111b2M11121b2

28、M2233360%30%10%則礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量為： Zg=Z×60%+Z×30%+Z×10%×0.9=219.54Mt。 2.3.5 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量按下式2.4計(jì)算： Zs=（Zg-P1） （2.4） 式中 Zs礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)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； 按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，由本礦井實(shí)際情況取井田境界煤柱為50m，斷層保護(hù)煤柱為40m，則保護(hù)煤柱量如下表2.3所示： 表2.3保護(hù)煤柱壓煤量名稱面積（m3）比重（t/m3）煤厚（m）壓煤量（Mt）井田邊界煤柱3468

29、71.403.215.54工業(yè)廣場(chǎng)以及村莊保護(hù)煤柱188841.403.28.46斷層煤柱72541.403.23.25則礦井設(shè)計(jì)資源量為： Zs=（Zg-P1）=219.54-27.25=192.29Mt。 2.3.4 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按下式2.5計(jì)算： Zk=(Zs-P2)C (2.5) 式中 Zk礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； P2工業(yè)場(chǎng)地和主要煤柱損失之和，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2#煤厚3.2m，屬于中厚煤層，故取0.8。 （1）工業(yè)場(chǎng)地煤柱 井筒及工業(yè)廣場(chǎng)煤柱按巖層移動(dòng)角留取。根據(jù)建筑物、水體、鐵路及主要井

30、巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程有關(guān)規(guī)定和翼城地區(qū)其他礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各參數(shù)選取如下： 表土層移動(dòng)角：40o 上山移動(dòng)角： 70o 下山移動(dòng)角： 70o-0.7 走向移動(dòng)角： 76 o 保護(hù)煤柱根據(jù)上述參數(shù)，采用垂線法計(jì)算。所做的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如圖2.3所示： 經(jīng)塊段法得： S=1425636 并且已知： R平均=1.41 t/ m3 H煤厚=3.2 m 由公式2.1可得保護(hù)煤柱壓煤量為： Z=1800000×1.41×3.2=8.12Mt （2）主要井巷煤柱 主要井巷煤柱是指大巷保護(hù)煤柱，大巷中心距離為50m，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為50m，井田走向長(zhǎng)度為6-9km。布置三條

31、大巷，則大巷保護(hù)煤柱壓煤量為4×50×7500×3.2×1.41=6.76Mt 由上得P2=8.12+6.76=14.88Mt。 則由公式2.5計(jì)算可得礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為： Zk=(Zs-P2)C=（192.29-14.88）×0.8=141.93Mt 圖2.2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算圖2.4 礦井工作制度依據(jù)規(guī)范礦井年工作日為330天。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個(gè)循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。本設(shè)計(jì)采用“三八”制，每天三班作業(yè)，每班工作八小時(shí)，兩班生產(chǎn)，一班維修,

32、每天凈提升14h。2.5 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.5.1 確定依據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)單，儲(chǔ)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(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。 （2）開(kāi)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(yùn)）、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否

33、則應(yīng)縮小規(guī)模。 （3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括每種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)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，反之縮小規(guī)模。 2.5.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定主要從以下幾方面進(jìn)行分析論述。 1、 從設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限關(guān)系比較1.20Mt/a、1.5 0Mt/a和1.80Mt/a三個(gè)生產(chǎn)能力方案，其服務(wù)年限分別為84.5a、67.6a和56a。生產(chǎn)能力1.5 Mt/a比較合適。 2 、主要開(kāi)采煤層為2#煤層，煤層厚度平均3.2m，一般傾角2°15°，頂?shù)装鍡l件好，易于管理

34、，是較理想的高產(chǎn)煤層。3 、從市場(chǎng)需求分析，礦井距離缺煤的華東地區(qū)較近，煤炭需求緊張，宜加大礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 4 、從經(jīng)濟(jì)效益分析，提高礦井生產(chǎn)能力，可以減少噸煤投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。綜合比較，生產(chǎn)能力1.2Mt/a，礦井服務(wù)年限偏長(zhǎng)，工作面沒(méi)有達(dá)到最大能力，限制了工作面單產(chǎn)，相應(yīng)噸煤投資高，經(jīng)濟(jì)效益差；生產(chǎn)能力1.80Mt/a，礦井服務(wù)年限偏短，按礦區(qū)目前生產(chǎn)水平，礦井保產(chǎn)需要二個(gè)工作面，需投產(chǎn)二個(gè)采區(qū)，井巷工程量大，投資高；生產(chǎn)能力1.50Mt/a，服務(wù)年限適中，礦井保產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)容易，有較長(zhǎng)的穩(wěn)產(chǎn)年限，收支比大，可獲得較好經(jīng)濟(jì)效益，因此礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力推薦1.5 0Mt/a。 2.5.3 礦

35、井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量Zk，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： T=Zk/A×K (3.1) 式中 T礦井服務(wù)年限，a； Zk礦井可采儲(chǔ)量，Mt； A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt； K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。 則礦井服務(wù)年限為： T =14193/（1.5×1.4）=67.6a 符合現(xiàn)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 2.5.4 井型校核 按煤礦的實(shí)際煤層開(kāi)采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： （1）煤層開(kāi)采能力。井田內(nèi)2#煤層平均3.2m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)井田形狀分為兩翼開(kāi)采，前期首采區(qū)在

36、一翼，布置一個(gè)綜采工作面，保證達(dá)產(chǎn)。 （2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。 （3）通風(fēng)安全條件的校核。 （4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證足夠的服務(wù)年限，滿足煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，見(jiàn)表2.4。 表2.4我國(guó)各類(lèi)井型的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a第一開(kāi)采水平服務(wù)年限/a煤層傾角25°煤層傾角25°45°煤層傾角45°6.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.9040201515第三章 井田開(kāi)拓3.1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤

37、，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)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(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。 1、確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2、合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； 3、布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)； 4、確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； 5、進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；6、合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、

38、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 1、貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 2、合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 3、合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 4、必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 5、要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化

39、、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 6、根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 3.2 井田開(kāi)拓3.2.1 技術(shù)可行方案隆化井田位于山西省翼城縣西部、沁水煤田沁水盆地西南邊緣，行政區(qū)劃屬翼城縣隆化鎮(zhèn)管轄。其地理位置為北緯35°384535°5000，東經(jīng)111°4845112°0152.5。隆化井田屬黃土高原地帶，地勢(shì)總體上南北高、中間低，最高點(diǎn)位于井田東南部山包，標(biāo)高+1105.3m，最低點(diǎn)位于井田西部邊界，標(biāo)高+644.8m，最大相對(duì)高差460.5m。地貌類(lèi)型屬黃土垣、梁、峁及沖溝，地形復(fù)雜，地面切割劇烈，溝谷縱橫，地表多為

40、新生界黃土所覆蓋，常見(jiàn)有黃土陡巖，黃土峭壁節(jié)理發(fā)育。沖溝多呈“V”字型，溝底有零星基巖出露。縱觀全井田地勢(shì)，工業(yè)廣場(chǎng)選擇較困難，根據(jù)實(shí)地勘查，考慮地形條件結(jié)合煤層賦存情況，工業(yè)廣場(chǎng)可選擇為由以下坐標(biāo)圈定X= 3961875 Y=19583000 X= 3961875 Y=19584000X= 3963000 Y=19584000 X= 3963000 Y=19583500X= 3962350 Y=19583200X=3962350 Y=19583000如此選擇工業(yè)廣場(chǎng)，工業(yè)廣場(chǎng)工廣地面開(kāi)闊，有足夠的場(chǎng)地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)；目前已具備較好的供電條件，地面運(yùn)輸條件良好，供水距離較近，征地費(fèi)用

41、較便宜。并且位于井田儲(chǔ)量的中央，對(duì)井下開(kāi)拓布置有利，礦井運(yùn)輸和通風(fēng)較有利。工業(yè)廣場(chǎng)位于如上坐標(biāo)圈定點(diǎn)，該處煤層埋深約300m左右，可供選擇的井筒形式有立井，斜井，斜井加立井。方案一采用立井開(kāi)拓方式，主立井作為主提升井，副立井作為運(yùn)送材料、提升矸石之用。一水平開(kāi)采，水平標(biāo)高450m，主要開(kāi)采方式為盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。所有的大巷布置在2號(hào)煤層中，沿號(hào)2煤層底板掘進(jìn)，巷與巷之間的距離留50米，因?yàn)樗械南锏涝谕幻簩又?，所以需要搭接風(fēng)橋來(lái)連接回風(fēng)大巷， 2號(hào)煤層各工作面直接或通過(guò)進(jìn)風(fēng)斜巷與運(yùn)輸大巷相聯(lián)、通過(guò)軌道材料斜巷與軌道大巷相聯(lián)。方案二采用斜井開(kāi)拓，主斜井井筒傾角為15o ，鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的

42、煤炭提升任務(wù)；副斜井鋪設(shè)雙軌，采用防爆柴油機(jī)卡軌車(chē)牽引1.5t礦車(chē)擔(dān)負(fù)全礦井的材料、設(shè)備、矸石等全部提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)布置所需綜合管線，鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的一個(gè)安全出口。全礦井一水平開(kāi)采，水平標(biāo)高450m，主要開(kāi)采方式為盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。所有的大巷布置在2號(hào)煤層中，沿號(hào)2煤層底板掘進(jìn)，巷與巷之間的距離留50米，因?yàn)樗械南锏涝谕幻簩又?，所以需要搭接風(fēng)橋來(lái)連接回風(fēng)大巷， 2號(hào)煤層各工作面直接或通過(guò)進(jìn)風(fēng)斜巷與運(yùn)輸大巷相聯(lián)、通過(guò)軌道材料斜巷與軌道大巷相聯(lián)。方案三采用主斜井、副立井開(kāi)拓方式，主斜井作為主提升井，鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為180&#

43、176;，井筒傾角為15。兼作進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺(tái)階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副立井井筒方位角為90。采用料石砌碹支護(hù)方式，井筒內(nèi)裝有罐籠，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員提升。一水平開(kāi)采。水平標(biāo)高450m，主要開(kāi)采方式為盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。所有的大巷布置在2號(hào)煤層中，沿號(hào)2煤層底板掘進(jìn)，巷與巷之間的距離留50米，因?yàn)樗械南锏涝谕幻簩又?，所以需要搭接風(fēng)橋來(lái)連接回風(fēng)大巷， 2號(hào)煤層各工作面直接或通過(guò)進(jìn)風(fēng)斜巷與運(yùn)輸大巷相聯(lián)、通過(guò)軌道材料斜巷與軌道大巷相聯(lián)。3.2.2開(kāi)拓方案的技術(shù)比較以上所提三個(gè)方案大巷布置均相同，區(qū)別在于井筒形式不同及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。方案一主斜井、副立井

44、開(kāi)拓，斜井開(kāi)拓井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)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、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，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?gòu)木渤冯x。立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，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(duì)深井開(kāi)拓極為有利。方案二主、副井均為斜井，斜井的運(yùn)輸提升

45、能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。方案三主、副井為立井，立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，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(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(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，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要

46、求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，初步選擇方案一：主斜井副立井一水平開(kāi)拓。 圖3.1 開(kāi)拓方案比較圖3.2.3開(kāi)拓方案的經(jīng)濟(jì)比較由于方案一、方案二、方案三準(zhǔn)備方式和采煤方法都完全相同，方案比較法在對(duì)不同的開(kāi)拓方案進(jìn)行比較時(shí)，一些相同的部分可以不進(jìn)行比較，于是我們?cè)趯?duì)方案進(jìn)行比較時(shí)，可以只將三個(gè)方案中有差別的基建工程量、基建費(fèi)用、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用及費(fèi)用匯總表分別計(jì)算匯總于表。通過(guò)費(fèi)用匯總表在經(jīng)濟(jì)上來(lái)比較三個(gè)方案的優(yōu)越。表3.1 基建工程量項(xiàng)目方案1方案2方案3主井井筒65111131113副井井筒6511113651井底車(chē)場(chǎng)900900900運(yùn)輸大

47、巷200020002000風(fēng)井井筒113111311131表3.2 基建費(fèi)用表 萬(wàn)元項(xiàng)目方案1方案2方案3主井井筒/m277968968副井井筒/m287968287井底車(chē)場(chǎng)/m400400400運(yùn)輸大巷/m250025002500風(fēng)井井筒/m387387387表3.3 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用項(xiàng)目方案1 /萬(wàn)元方案2/萬(wàn)元方案3/萬(wàn)元提升400524261400排水398223561692合計(jì)798747823092表3.4 費(fèi)用匯總表方案1方案2方案3費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元基建工程費(fèi)533362575795生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)798747823092總費(fèi)用133201103988873.2.4開(kāi)拓方案的

48、綜合比較綜合以上各表的內(nèi)容來(lái)看：方案一費(fèi)用較少，且從長(zhǎng)期來(lái)看，采用主立井有進(jìn)一步提升運(yùn)輸能力的可能，并且可以最大限度地縮短菅井工期，減少建井費(fèi)用。所以最終確定使用方案一。3.3井筒特征礦井移交生產(chǎn)至達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)，先開(kāi)鑿3個(gè)井筒，即主立井、副立井、1#回風(fēng)立井，后期再開(kāi)2#風(fēng)井和3#風(fēng)井。各井筒用途分述如下:（一）、主立井：主井筒內(nèi)安設(shè)12t箕斗，作為主提升井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井筒方位角為90°，。兼作進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)梯子間作為礦井的安全出口。（二）、副立井：井筒方位角為90。，采用料石砌碹支護(hù)方式，采用1t單層加寬雙車(chē)罐籠，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、

49、人員輔助提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。（三）、風(fēng)井：主要用來(lái)回風(fēng)。井筒特征見(jiàn)表3.5 表3.5井筒特征表井筒名稱主井副井1#風(fēng)井2#風(fēng)井3#風(fēng)井坐標(biāo)緯距3962091396210939600083963546.3965209經(jīng)距1958275019582483195826001958260119582409標(biāo)高井口715715847846870井底438448410436385井筒傾角90°90°90°90°90°井筒斷面（m2）33.5638.46519.62519.62519.625井筒裝備井筒內(nèi)安設(shè)12t箕斗，作為主提升井雙層加寬罐籠

50、（1.5t）井筒用途主運(yùn)輸兼安全出口輔助運(yùn)輸。并兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口回風(fēng)井回風(fēng)井回風(fēng)井備注新開(kāi)新開(kāi)新開(kāi)新開(kāi)新開(kāi)圖3.2主立井井筒斷面圖圖3.3 副立井井筒斷面圖圖3.4 回風(fēng)立井井筒斷面圖3.4 井底車(chē)場(chǎng)及硐室井底車(chē)場(chǎng)是井田開(kāi)拓的重要內(nèi)容之一，它與井型、大巷、井筒及位置都有密切的關(guān)系。 3.4.1 井底車(chē)場(chǎng)形式 副井井底車(chē)場(chǎng)采用立井折返式井底車(chē)場(chǎng)，其特點(diǎn)是空、重列車(chē)在車(chē)場(chǎng)內(nèi)同一巷道的兩股道上折返運(yùn)行，從而簡(jiǎn)化井底車(chē)場(chǎng)的線路結(jié)構(gòu)，減少巷道開(kāi)拓工程。采用頂推調(diào)車(chē)。車(chē)場(chǎng)巷道采用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。圖3.4 車(chē)場(chǎng)巷道（雙軌）斷面圖3.4.2 井底車(chē)場(chǎng)平面設(shè)計(jì)井底車(chē)場(chǎng)空、重車(chē)線調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度按1.5倍列車(chē)

51、長(zhǎng)度考慮，一列礦車(chē)為20個(gè)車(chē)廂，采用1.5t固定箱式礦車(chē)，型號(hào)為MG1.7-9B,外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）2400×1150×1150（mm），故取調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度為100 m。 圖3.5 井底車(chē)場(chǎng)平面圖3.4.3 調(diào)車(chē)方式 井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)2臺(tái)機(jī)車(chē)，材料設(shè)備和矸石空車(chē)從地面下來(lái)后，由機(jī)車(chē)頂入調(diào)車(chē)線，然后機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)岔子，駛到列車(chē)前部，牽引列車(chē)經(jīng)過(guò)繞道運(yùn)行至工作面；材料設(shè)備空車(chē)和矸石重車(chē)從各工作地點(diǎn)運(yùn)行至井底車(chē)場(chǎng)時(shí)，進(jìn)入調(diào)車(chē)線，摘鉤后，經(jīng)道岔返回列車(chē)尾部，頂推列車(chē)前進(jìn)。3.4.4 井底車(chē)場(chǎng)硐室在副井井底布置有水泵房、水倉(cāng)、中央變電所等主要硐室。井底車(chē)場(chǎng)巷道和主要硐室均采

52、用半圓拱斷面，錨噴支護(hù)。 1、井下配電室及水泵房：本設(shè)計(jì)井下配電室及水泵房布置在副井井底2號(hào)煤下的底板巖層中布置。配電室和泵房底板標(biāo)高高出井底車(chē)場(chǎng)底板0.5m，配電室和泵房?jī)魧?.6m，總長(zhǎng)23.5m，其中配電室長(zhǎng)11m，泵房長(zhǎng)12.5m，中間利用防火門(mén)隔開(kāi)，兩硐室各有一條通道與井底車(chē)場(chǎng)相連接。在兩硐室的通道內(nèi)都設(shè)有防火門(mén)和柵欄門(mén)。兩硐室與井底車(chē)場(chǎng)并聯(lián)通風(fēng)。在泵房掘一個(gè)2×1.2m的長(zhǎng)方形吸水井，混凝土澆筑。2、水倉(cāng)：礦井在泵房北側(cè)布置主付水倉(cāng)，布置在2#煤層底板巖石中。為了減少水倉(cāng)內(nèi)的泥污量，在水倉(cāng)入口段設(shè)溢水式沉淀池，水倉(cāng)采用一部調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)清理，沉淀池人工清理。主、副水倉(cāng)采

53、用聯(lián)合布置的形式，即在2#煤底板巖石中掘一條巷，中間加隔墻。水倉(cāng)是按礦井正常涌水量計(jì)算的，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量在1000立方米/小時(shí)以下，主要水倉(cāng)有效容積能容納8小時(shí)的正常涌水量。同時(shí)主要水倉(cāng)必須含有主倉(cāng)和副倉(cāng)。據(jù)以上可知，本設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為150立方米/小時(shí)，小于1000立方米/小時(shí)。故其容量V=Q×8式中： V水倉(cāng)容積，立方米；Q礦井正常涌水量，立方米/小時(shí)；由此：V=8×150=1200立方米設(shè)定設(shè)有主副水倉(cāng)，每個(gè)水倉(cāng)承擔(dān)一半涌水量，則有1200/2=600立方米。若用凈斷面為10平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉(cāng)長(zhǎng)度為 L=600÷10=

54、60m圖3.6井底車(chē)場(chǎng)硐室剖面圖3.5 開(kāi)采順序以及采區(qū)采煤工作面的配置3.5.1 開(kāi)采順序由于整個(gè)礦井的煤層傾角很小，符合采用傾向長(zhǎng)壁采煤法進(jìn)行采煤，所以采用上下山帶區(qū)開(kāi)采，上下山帶區(qū)均采用后退式開(kāi)采方式，既上山采用俯斜開(kāi)采，及下山采用仰斜開(kāi)采。3.5.2 產(chǎn)量保證1、本設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量1.5Mt，綜合機(jī)械化采煤，一個(gè)工作面保證礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。綜采工作面布置于2號(hào)煤層中。2#煤層平均厚3.2m，一次采全高，工作面長(zhǎng)200m.回采工作面生產(chǎn)能力按下列公式計(jì)算：Q采=L.Vo.M.r.C式中：Q 工作面年產(chǎn)量， t/a； L 工作面長(zhǎng)度， 200m； Vo工作面年推進(jìn)度， 1980m； M工作面采高， 3.2m r-煤的容重， 1.40t/m3；C1采煤工作面采出率， 取0.93；則礦井年生產(chǎn)能力Q1 = L.Vo.M.r.C1=200*1980*3.2*1.40*0.93=164.99Mt/a一個(gè)工作面產(chǎn)量為164.99M t/a，滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。3.6 建井工程量和建井工期3.6.1 礦井建設(shè)方式礦井建設(shè)考慮采用一次設(shè)計(jì)，一次建成的方式，主要理由如下：1、分期建設(shè)、分期投產(chǎn)方式生產(chǎn)與施工相互干擾，對(duì)生產(chǎn)組織不利。2、有利于盡早向集團(tuán)公司提供足量的煤炭。3.6.2 施工方法在礦建、土建、設(shè)備安裝三類(lèi)工程的施工中，應(yīng)盡力提高機(jī)械化水平，三類(lèi)工程的施工應(yīng)充分利用時(shí)間和空間，采