山西大同大學(xué)工學(xué)院采礦B061劉建偉畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、前前 言言本次設(shè)計(jì)題目為平朔礦區(qū)上窯井田 9#煤層開(kāi)采設(shè)計(jì)。該礦位于朔州市平朔礦區(qū)馬關(guān)河西，距朔州市 17Km 。井田內(nèi)有平朔公路和平朔鐵路貫穿，交通方便。據(jù)井田地質(zhì)資料：該井田煤層厚度為 13.75m，礦井工業(yè)儲(chǔ)量為 10934 萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 9380.43 萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為 6819.34 萬(wàn)噸，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 90 萬(wàn)噸，服務(wù)年限 54.1 年。經(jīng)鑒定瓦斯相對(duì)涌出量平均為 0.0262m3/t，屬低瓦斯礦井。根據(jù)煤塵爆炸性檢測(cè)報(bào)告：煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。煤的自燃傾向性為容易自燃，等級(jí)級(jí)。該礦井正常涌水量為 90m3/h。本設(shè)計(jì)采用斜井-立井單水平開(kāi)拓方式，共開(kāi)掘有兩個(gè)進(jìn)風(fēng)井（主斜井、副斜

2、井）和一個(gè)回風(fēng)立井，大巷順大斷層布置，沿煤層底板布置主運(yùn)和輔運(yùn)大巷，沿煤層頂板布置回風(fēng)大巷。井田共劃分有四個(gè)盤(pán)區(qū)，礦井通風(fēng)方式為中央分列式，通風(fēng)方法采用機(jī)械抽出式。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)布置 901 盤(pán)區(qū)，該盤(pán)區(qū)劃分為 7 個(gè)條帶。首采工作面為 9111 工作面，該工作面長(zhǎng)度為 130m，推進(jìn)長(zhǎng)度為 800m，采煤方法選擇為綜采放頂煤，回采順序采用后退式、回采工藝是一次采全厚綜采放頂煤，采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板；掘進(jìn)方式為綜合機(jī)械化掘進(jìn)，布置兩個(gè)機(jī)掘隊(duì)。礦井的工作制度采用“四六制”作業(yè)制度。目 錄第 1 章 礦井概述及井田地質(zhì)特征.1 11.11.1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述.1 11.1.1 地理位置 .1

3、1.1.2 地形、地貌 .11.1.3 交通條件及居民點(diǎn)分布 .11.1.4 水文情況 .11.1.5 氣候條件 .61.1.6 地震 .61.1.7 礦井周邊小窯情況 .61.1.8 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)概況及建材電力供應(yīng)情況 .61.21.2 井田地質(zhì)特征井田地質(zhì)特征.7 71.2.1 地層 .71.2.2 煤系地層 .81.2.3 井田地質(zhì)構(gòu)造 .91.2.4 井田水文地質(zhì) .111.31.3 煤層特征煤層特征.11111.3.1 煤層埋藏 .111.3.2 煤層群 .111.3.3 煤炭性質(zhì) .131.3.4 瓦斯煤塵、自燃情況 .15第 2 章 礦井開(kāi)拓 .16162.12.1 井田境界及儲(chǔ)量

4、井田境界及儲(chǔ)量 .162.1.1 井田境界 .162.1.2 儲(chǔ)量 .162.22.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .172.2.1 礦井工作制度 .172.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定 .182.2.3 同時(shí)生產(chǎn)的水平數(shù)目的確定 .182.2.4 礦井及水平服務(wù)年限的計(jì)算 .182.32.3 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓 .18182.3.1 井田開(kāi)拓方案的確定 .182.3.2 井筒 .222.3.3 斷面的確定 .232.3.4 井底車(chē)場(chǎng)及其硐室 .28第 3 章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備的選擇.30303.13.1 概述概述 .30303.23.2 大巷運(yùn)輸及設(shè)備選擇大巷運(yùn)輸及設(shè)

5、備選擇 .30303.2.1 大巷運(yùn)輸方式的選擇 .303.2.2 輔助運(yùn)輸方式的選擇 .303.2.3 膠帶輸送機(jī)、礦車(chē)的選型及能力驗(yàn)算 .313.33.3 主要巷道斷面的確定主要巷道斷面的確定 .3535第 4 4 章章 盤(pán)區(qū)巷道布置及裝備.414.14.1 煤層的地質(zhì)特征煤層的地質(zhì)特征 .414.24.2 盤(pán)區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)盤(pán)區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) .41第 5 5 章章 采煤方法.44445.15.1 采煤方法采煤方法 .44445.1.1 采煤方法選擇 .445.1.2 工作面長(zhǎng)度的確定 .445.25.2 采煤工藝方式采煤工藝方式 .44445.2.1 采煤工藝 .445.2.2

6、 工作面正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力 .475.2.3 作業(yè)形式 .485.2.4 工作面支護(hù)選型及頂板管理 .505.35.3 設(shè)備配置設(shè)備配置 .50505.45.4 回采巷道布置回采巷道布置 .53535.4.1 回采巷道布置方式 .535.4.2 回采巷道布置尺寸 .535.4.3 回采巷道支護(hù)方式 .565.55.5 巷道掘進(jìn)工藝方式及裝備巷道掘進(jìn)工藝方式及裝備 .57575.65.6 盤(pán)區(qū)巷道掘進(jìn)盤(pán)區(qū)巷道掘進(jìn) .59595.6.1 巷道斷面和支護(hù)形式 .595.6.2 巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo) .595.6.3 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù) .595.6.4 井巷工程量 .60第 6 6 章章 礦井提升.616.1

7、6.1 概述概述 .616.26.2 主副井提升主副井提升 .616.2.1 主井提升 .616.2.2 副井提升方式及設(shè)備 .616.36.3 排水設(shè)備排水設(shè)備 .626.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù) .626.3.2 設(shè)備選型計(jì)算 .62第 7 7 章章 礦井通風(fēng)及安全技術(shù).6 647.17.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 .6 647.1.1 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則 .6 647.1.2 選擇礦井通風(fēng)方式 .6 647.1.3 選擇主要通風(fēng)機(jī)的工作方法 .6 647.27.2 盤(pán)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇盤(pán)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 .66667.2.1 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) .667.2.2 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)及巷

8、道布置 .677.37.3 全礦井所需風(fēng)量的計(jì)算及分配全礦井所需風(fēng)量的計(jì)算及分配 .68687.3.1 礦井風(fēng)量的計(jì)算原則 .687.3.2 礦井風(fēng)量的計(jì)算 .687.3.3 風(fēng)量的分配 .737.3.4 風(fēng)速驗(yàn)算 .737.47.4 全礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算全礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 .7 747.4.1 礦井通風(fēng)總阻力（容易時(shí)期）的計(jì)算 .757.4.2 礦井通風(fēng)總阻力（困難時(shí)期）的計(jì)算 .767.4.3 礦井總風(fēng)阻和等積孔的計(jì)算 .797.57.5 通風(fēng)機(jī)的選型通風(fēng)機(jī)的選型 .79797.5.1 選型依據(jù) .797.5.2 設(shè)備選型計(jì)算 .807.5.3 選擇主要通風(fēng)機(jī) .817.5.4 選擇電動(dòng)

9、機(jī) .827.67.6 礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦井災(zāi)害防治技術(shù) .82827.6.1 防治瓦斯 .827.6.2 防治煤塵 .827.6.3 防治火災(zāi) .837.6.4 防治水 .847.6.5 頂板事故防治措施 .857.6.6 安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備 .857.6.7 礦山救護(hù) .86第 8 8 章章 建井工期.878.18.1 建井工期建井工期 .878.1.1 施工準(zhǔn)備的內(nèi)容與進(jìn)度 .878.1.2 移交標(biāo)準(zhǔn) .878.1.3 井巷平均成巷進(jìn)度指標(biāo) .878.1.4 井巷主要連鎖工程的確定 .888.1.5 施工組織的基本原則 .888.1.6 建井工期 .898.28.2 產(chǎn)量遞增計(jì)劃產(chǎn)量遞增計(jì)

10、劃 .91第 9 9 章章 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).92參考文獻(xiàn).94致 謝.95第第 1 1 章章 礦井概述及井田地質(zhì)特征礦井概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 地理位置安家?guī)X上窯井田位于山西省朔州市平朔礦區(qū)馬關(guān)河西，南距朔州市 15km，隸屬于中國(guó)能源集團(tuán)公司平朔煤炭公司。地理坐標(biāo)：東經(jīng) 1183710-1184510，北緯 594510-594830。行政區(qū)劃隸屬于山西省朔州市平魯區(qū)。礦區(qū)南邊有大(同)運(yùn)(城)公路和北同蒲鐵路通過(guò)，朔(州)平(魯)二級(jí)公路南接大運(yùn)公路沿七里河北上通過(guò)井田中部到平魯城區(qū)，礦井工業(yè)場(chǎng)地距朔州市城區(qū) l7km，距平朔生活區(qū) 15km；安家?guī)X露天礦和

11、安太堡露天礦鐵路專(zhuān)用線(xiàn)均接軌于北同蒲鐵路的大新車(chē)站，專(zhuān)用線(xiàn)長(zhǎng)分別為 9 公里和 11 公里，礦井的交通運(yùn)輸條件十分便利。礦區(qū)北到大同 123km，南至太原 226km。地表標(biāo)高 1180l511m，一般在 12501350m。1.1.2 地形、地貌井田內(nèi)為低山丘陵黃土地貌景觀，地形比較復(fù)雜，黃土梁發(fā)育，地勢(shì)大致為北西高，東南低，中部地表為高家溝村，其它為荒地和少量耕地，東部有前灣、轉(zhuǎn)吉灣-馬蹄溝等季節(jié)性河流，雨季短暫流水，平時(shí)干涸。地面標(biāo)高：+1444.4+1250。 1.1.3 交通條件及居民點(diǎn)分布礦區(qū)南邊有大(同)運(yùn)(城)公路和北同蒲鐵路通過(guò)，朔(州)平(魯)二級(jí)公路南接大運(yùn)公路沿七里河北

12、上通過(guò)井田中部到平魯城區(qū)，礦井工業(yè)場(chǎng)地距朔州市城區(qū)l7km，距平朔生活區(qū) 15km；安家?guī)X露天礦和安太堡露天礦鐵路專(zhuān)用線(xiàn)均接軌于北同蒲鐵路的大新車(chē)站，專(zhuān)用線(xiàn)長(zhǎng)分別為 9 公里和 11 公里，礦井的交通運(yùn)輸條件十分便利。1.1.4 水文情況上窯井田位于神頭泉域水文地質(zhì)單元的補(bǔ)給一徑流區(qū)。七里河河床在本區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面，河床標(biāo)高為+12451260m，主副井井口標(biāo)高為 1271m 左右，為礦井水自然排泄面標(biāo)高。井田邊界條件及范圍：上窯井田位于平朔礦區(qū)的北部偏西，東部為安家?guī)X逆斷層，為井田的隔水邊界，北部和南部無(wú)基巖出露，地下水由北西向東南逕徑流運(yùn)動(dòng)，受安家?guī)X逆斷層的阻隔，轉(zhuǎn)而由北向南流，由此，北部

13、為煤系地下水的側(cè)向補(bǔ)給邊界，南部為側(cè)向泄水邊界，西部有煤系地層和奧陶系灰?guī)r出露，構(gòu)成了井田垂向透水邊界，由此范圍圈定的井田面積 10.64km2。（一）含水層1奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系灰?guī)r在井田西部邊緣大面積出露，地表裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補(bǔ)給，由西向東基本呈單斜形態(tài)逐漸深埋，在上窯村一帶、白家辛窯向斜軸部為灰?guī)r頂界標(biāo)高最低點(diǎn)。區(qū)內(nèi)揭露灰?guī)r鉆孔 10 個(gè)，其中探巖溶孔 2 個(gè)，灰?guī)r抽水孔 3 個(gè)。灰?guī)r埋藏深度 334-425.30m，頂界標(biāo)高 887.16-1170.45m，水位標(biāo)高 1060m-1080 m。根據(jù)鉆孔揭露灰?guī)r情況，表明本區(qū)灰?guī)r無(wú)論是水平方向，還是垂直方向上，巖溶發(fā)育具

14、有不均一性，其中下馬家溝灰?guī)r巖溶發(fā)育強(qiáng)于上馬家溝組灰?guī)r，而且構(gòu)造控水起主導(dǎo)作用，在白家辛窯向斜軸部形成了一個(gè)中等富水區(qū)，其富水性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其它地段。2石炭系上統(tǒng)太原組砂巖裂隙含水層太原組為本區(qū)主要含煤地層，其中 4 號(hào)煤層為主要可采煤層，含水層賦存在各煤層之間，屬層間裂隙承壓水，沿垂直方向可劃分為三個(gè)含水層段：第一段：位于 4 號(hào)煤層與 7 號(hào)煤層之間，含水層巖性以中粗砂巖為主，局部為粉細(xì)砂巖，厚度在 5-10m，井田的中部厚度比較穩(wěn)定，一般為 10m 左右，井田的西部、北東部，厚度漸增，該含水層段是太原組主要含水層，為 4 號(hào)煤層直接充水含水層。根據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料，太原組含水層的富水性在本區(qū)

15、具有不均一性，在構(gòu)造部位，富水性中等，偏離構(gòu)造部位，富水性弱。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3Cl-CaK+Na型水，或 HCO3Cl-CaK+NaCa 型水，礦化度 600-620mg/L，PH 值 6.85-7.40。3二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層山西組含水層為 4 號(hào)煤層上覆直接充水含水層，砂巖裂隙含水系砂巖裂隙承壓水，巖性以中粗粒砂巖為主，總厚 20-40m，山西組砂巖有 3-5 層，上部砂巖多呈透鏡體狀，底部 K3 砂巖分布穩(wěn)定，厚度 6-20m， K3 砂巖在本區(qū)裂隙比較發(fā)育，具有良好的透水性。從鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果看，山西組含水層總體屬弱含水層，當(dāng)具備了貯水條件時(shí)，則具有較好的含水性。水質(zhì)類(lèi)型

16、有 Cl-K+Na 型和 HCO3SO4Cl-CaMg 型，礦化度 770-1080mg/L，PH 值 6.5-7.24。4二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層下石盒子組巖性由含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖及泥巖組成，砂巖與泥巖交互沉積，上部砂巖呈透鏡體狀，連續(xù)性差，底部 K4 砂巖為下石盒子組與山西組分界標(biāo)志，分布穩(wěn)定。在斷層兩側(cè)，砂巖裂隙比較發(fā)育，能貯存一定量的地下水，含水性較好。5二疊系上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙含水層本組地層淺部風(fēng)化裂隙比較發(fā)育，構(gòu)成了基巖風(fēng)化殼，風(fēng)化殼厚度一般在 30-50m，在地勢(shì)低洼的溝谷地帶，有基巖出露，大氣降水補(bǔ)給條件好，有利于地表水、地下水的匯集，據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌

17、水量 0.137L/s.m，滲透系數(shù) 0.658m/d，靜止水位 4.8m，水位標(biāo)高 1250.24m，富水性中等。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3-CaMgNa 型水，礦化度 450mg/L，總硬度 248.9mg/L，PH值 7.55。6第三系孔隙、裂隙含水層以往把第三系紅土全部定為隔水層，本次水文地質(zhì)勘探在進(jìn)行野外水文地質(zhì)調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)淺部紅土含礫量較高，含有孔隙和裂隙，區(qū)內(nèi)許多泉水均出自該層，在有些村莊是主要的飲用水源，泉水流量一般小于 0.014L/s，含水性極弱。在上窯村溝谷中，在紅土之間夾有一層細(xì)砂，厚約 1m，水井出水量不大，含水性弱。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3-CaMgNa 型水，礦化度 255

18、mg/L，總硬度170.91mg/L，PH 值 8.32。7第四系松散層孔隙含水層分布于上窯區(qū)較大溝谷中，含水層巖性為砂、砂礫石層，為全新統(tǒng)沖洪積物，厚度一般為 1-3m，在馬蹄溝村一帶，礫石層最厚，約 15-20m，由于貯水范圍有限，含水量不大，一般水井出水量小于 10 m3/d，在馬蹄溝村 3 號(hào)井，用水泵抽水，單井出水量 150 m3/d，含水性弱。水質(zhì)類(lèi)型為 HCO3- MgNa 型水，礦化度 350mg/L，總硬度 236.99mg/L，PH值 8.31。（二）隔水層1第三系紅土全區(qū)分布穩(wěn)定，巖性為棕紅色粘土、粉質(zhì)粘土，干燥時(shí)土質(zhì)密實(shí)、堅(jiān)硬，侵水后土質(zhì)變軟，可塑，具濕脹性，是良好的隔

19、水層。2石炭系中統(tǒng)本溪組上部巖性為灰黑色、灰色砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖夾薄層石灰?guī)r下部為灰、赤灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，底部鋁質(zhì)泥巖，厚度 27.71-42.00m，平均 36.60m，是奧灰含水層與煤系地層之間重要的隔水層。（三）構(gòu)造的水文地質(zhì)特征1褶曲構(gòu)造控水作用白家辛窯向斜是本區(qū)主要構(gòu)造，位于井田的東部，從安太堡區(qū)東部開(kāi)始，往南偏西經(jīng)上窯子村南進(jìn)入本區(qū)，由馬蹄溝村東、上窯村南進(jìn)入峙峪區(qū)西部，區(qū)內(nèi)全長(zhǎng)4350m，兩翼地層傾角 5左右，該向斜向西南傾伏，在上窯村一帶平緩，構(gòu)成了一個(gè)天然的勺形儲(chǔ)水構(gòu)造。由于在向斜的軸部，應(yīng)力集中，巖石的節(jié)理、裂隙發(fā)育，為地下水的富集創(chuàng)造了條件，而馬蹄溝斷層又位于該向斜的

20、軸部，進(jìn)一步加劇了向斜軸部裂隙發(fā)育程度。如安家?guī)X上窯井工礦一號(hào)井主斜井掘進(jìn)時(shí)，在接近白家辛窯向斜軸部附近，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，最寬處達(dá) 0.3m，充分說(shuō)明了向斜軸部節(jié)理裂隙較兩翼地層發(fā)育，為本區(qū)富水地段，安家?guī)X井工礦主斜井涌水量、石崖灣礦礦井涌水量遠(yuǎn)大于附近煤礦礦井涌水量以及抽水試驗(yàn)結(jié)果亦證明了這一點(diǎn)（見(jiàn)表 1-2-6） 。因此當(dāng)采煤掘進(jìn)到該地段時(shí)，礦井涌水量將有所增加，對(duì)煤層開(kāi)采有一定的影響。 礦井涌水量以及抽水試驗(yàn)結(jié)果 表 1-2-6礦井名稱(chēng)涌水量（m3/h）孔 號(hào)單位涌水量（L/s.m）安家?guī)X礦主斜井120井檢 40.0917（C3t）石崖煤礦104T40.108（C3t）大東溝礦41.6

21、T60.139（P1s，C3t）2斷層的含水性及導(dǎo)水性井田內(nèi)共有斷層 15 條，其中北東、北東向斷層 11 條，北西、北北西向斷層 4 條，以北東、北東東和為主要斷層組。由于三維地震勘探解釋的斷層在井田中部多為小斷層，鉆孔難以控制，而較大的斷層又位于井田邊緣，因此本次水文地質(zhì)勘探未對(duì)斷層進(jìn)行勘查。據(jù)周邊煤礦調(diào)查，位于井田西北界的施西礦，在掘進(jìn)中遇 F20 北西向斷層，斷層有淋頭水，水量不大。安家?guī)X一號(hào)井工礦向上窯區(qū)掘進(jìn)主水平大巷時(shí)，遇一條落差40m 的正斷層，斷層帶內(nèi)充填物為斷層泥、不含水，但在斷層的一盤(pán)，涌水量為 20-40 m3/h，水量較大，由此可以看出，斷層是否含水，并不完全取決于斷層

22、的力學(xué)性質(zhì)，與斷層帶、斷層兩盤(pán)的巖性，補(bǔ)給條件有一定的關(guān)系。3陷落柱的含水性和導(dǎo)水性本次水文地質(zhì)勘探揭露了 X2、X3 兩個(gè)陷落柱，揭露鉆孔分別為 T6、T8 號(hào)孔。X3 已塌陷至 4 號(hào)層頂板以上下石盒子組，X2 僅陷落至本溪組，煤層未塌落。T8 號(hào)孔陷落柱抽水試驗(yàn)，單位涌水量 0.0365L/sm，含水性弱；T6 號(hào)抽水試驗(yàn)是 4 號(hào)煤頂板 K3 砂巖、太原組及本溪組混合抽水，單位涌水量 0.1389L/sm，含水性中等。陷落柱的導(dǎo)水性： 通過(guò)對(duì)上窯區(qū)地下水水化學(xué)特性的分析，認(rèn)為 T6、T8 號(hào)孔揭露的 X2、X3 陷落柱與奧灰水有一定的水力聯(lián)系。（四）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄特征1地下水補(bǔ)

23、給上窯井田位于平朔礦區(qū)寧武向斜的西翼，地形呈西高東低之趨勢(shì)，區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水體，地下水的補(bǔ)給主要依賴(lài)于大氣降水，井田西部界外出露有大面積的奧陶系灰?guī)r，地表風(fēng)化裂隙，溶蝕裂隙發(fā)育，是大氣降水入滲的良好通道，大氣降水的補(bǔ)給條件好。井田范圍大面積覆蓋第四系黃土和第三系紅土，在較大的溝谷中有第四系沖洪積砂礫石層與下伏基巖直接接觸，砂礫石層多為透水層，因此除在溝谷淺部風(fēng)化殼可獲得大氣降水的入滲補(bǔ)給，補(bǔ)給條件較好外，井田大范圍由于受第三系紅土隔水層阻隔，大氣降水的入滲補(bǔ)給量極為有限，受地層沉積順序的控制影響，由上而下，地下水的補(bǔ)給條件越來(lái)越差，其大部分補(bǔ)給量來(lái)源于區(qū)外補(bǔ)給區(qū)的側(cè)向補(bǔ)給。七里河、大路門(mén)溝常年

24、有礦井水排出，其沿途的不斷下滲，河水可就近補(bǔ)給其下伏地層含水層。本區(qū)斷層發(fā)育，陷落柱具導(dǎo)水性，各種類(lèi)型地下水在水頭差的作用下，通過(guò)斷層、陷落柱進(jìn)行越流補(bǔ)給，本區(qū)以往施工鉆孔較多，其封閉不嚴(yán)時(shí)，可溝通上下含水層的水力聯(lián)系。2地下水徑流本區(qū)構(gòu)造形態(tài)為西、北、東北高，南部低，在本區(qū)形成了白家辛窯向斜勺型儲(chǔ)水構(gòu)造，地下水通過(guò)構(gòu)造裂隙或順層自西、北、東北向勺的底部上窯村一帶匯集。上石盒子組地層由風(fēng)化殼組成，風(fēng)化裂隙發(fā)育，徑流條件好；山西組、太原組、奧陶系在白家辛窯向斜的北翼節(jié)理裂隙發(fā)育要差于軸部，其徑流條件由兩翼向軸部越來(lái)越好。在斷層及陷落柱附近，巖石的節(jié)理、裂隙發(fā)育，地下水在徑流過(guò)程中，地下水由水平運(yùn)

25、動(dòng)將轉(zhuǎn)變?yōu)榇瓜蛟搅鬟\(yùn)動(dòng)。3地下水排泄本區(qū)地下水的排泄途徑以礦井排水為主要途徑，其次為泉的點(diǎn)狀排泄及地下水的側(cè)向徑流排泄。本區(qū)周邊有生產(chǎn)煤礦 11 座，常年排水，每天的排水量約 6000m3，礦井排水對(duì)煤系地層砂巖裂隙水影響明顯，T6 號(hào)孔 2005 年 8 11 月水位下降6.44m，T8 號(hào)孔水位下降 1.94m。第三系紅土出露的泉水在沖溝底部以泉的形式滲流排泄。奧陶系巖溶水在本區(qū)沒(méi)有出露點(diǎn)，其由西向東徑流過(guò)程中，受安家?guī)X逆斷層阻擋，轉(zhuǎn)而向南排出區(qū)外。（五）水化學(xué)類(lèi)型全區(qū)不同類(lèi)型地下水水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表明，本區(qū)地下水在垂向上由淺至深，水化學(xué)特征呈規(guī)律性變化。K、Na、Cl、礦化度、總硬度等指標(biāo)由

26、第四系全新統(tǒng)-保德組-上石盒子組-山西組-太原組逐漸在增加，水化學(xué)類(lèi)型由 HCO3-CaMgHCO3-CaMgK+NaHCO3SO4Cl-CaMgHCO3Cl-Ca+K+Na 做為在氧化環(huán)境穩(wěn)定的 NO3-淺層水遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于深部地層，由此說(shuō)明隨著埋深的增加，地下水的補(bǔ)給，徑流條件愈來(lái)愈差。在水平方向，同一種類(lèi)型地下水具有向斜的翼部至軸部循環(huán)條件變好的趨勢(shì)。1.1.5 氣候條件本區(qū)屬于黃土高原干旱大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重。1、氣溫：一般較低，以年溫差大為特點(diǎn)，年平均氣溫為 5.1，極端最高氣溫在39.9，極端最低氣溫在-35。2、降水量：降水多集中在 7、8、9 三個(gè)月，約

27、為全年降水量的 60-75%，歷年平均最大降水量為 628.3mm，歷年平均最小降水量為 259.3mm，歷年平均降水量448.7mm，最大日降水量為 79.90mm。如 1995 年為豐水年，年降水量為 541.7mm，日均涌水量為 3115m3；1984 年為枯水年，年降水量為 247.9mm，日均涌水量為2044m3。日均涌水量相差 1071 m33、蒸發(fā)量：歷年來(lái)蒸發(fā)量大大超過(guò)降水量，年一般蒸發(fā)量在 1644-2105mm 之間，平均蒸發(fā)量為 1847.8mm。4、風(fēng)：該地區(qū)一向以風(fēng)沙多而著稱(chēng)，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，每年有風(fēng)時(shí)間占全年總時(shí)間的 70%，多集中與冬春季節(jié)，年平均風(fēng)速為 3.

28、2m/s，最大可達(dá) 17m/s。5、凍土：歷年來(lái)凍土月份為 11 月至第二年 4 月份，最大凍土深度 1610mm。平均積雪厚度 50mm。1.1.6 地震朔州地區(qū)地震較少，但由于距離大同較近，因此常常受到大同地區(qū)余震影響。以下是大同地區(qū)地震情況：大同地區(qū)屬地震頻發(fā)區(qū)，歷史上多次發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈地震，最近較強(qiáng)的一次地震是1989 年 10 月 18 日發(fā)生在大同縣-陽(yáng)高之間的 6.1 級(jí)地震，破壞較為嚴(yán)重。屬地震裂度度區(qū)，根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 ，本地區(qū)地震烈度為 7 度，所屬地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)為 0.10.15g。1.1.7 礦井周邊小窯情況井田內(nèi)小窯有一座上窯煤礦，但現(xiàn)在已經(jīng)關(guān)閉。1.1.8

29、 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)概況及建材電力供應(yīng)情況礦區(qū)地處山區(qū)，土地貧瘠，又受干旱影響，基本沒(méi)有農(nóng)作物。工業(yè)生產(chǎn)主要是采煤，在礦區(qū)內(nèi)有磚瓦場(chǎng)、水泥場(chǎng)，沙石就地就能解決，其它鋼才等靠外購(gòu)。礦井供電主要來(lái)自安家?guī)X變電站，該變電站由雙回路電源供電，分別為煤州線(xiàn)和四州線(xiàn)，供電電壓 35KV，經(jīng)兩臺(tái) 6300KVA 主變降壓后輸出 6KV 電壓。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 地層上窯井田位于寧武煤田的北部，馬關(guān)河的西側(cè)，地表大部分被新生界地層覆蓋，屬典型的黃土丘陵地貌。區(qū)內(nèi)出露地層有奧陶系中下統(tǒng)、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下統(tǒng)下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組以及新生界第三系保德組和第四系中、上更新統(tǒng)，

30、全新統(tǒng)地層，現(xiàn)分述如下：1奧陶系（O）中、下奧陶統(tǒng)（O1+2）：出露于井田西部，最大揭露厚度 187.29m，中統(tǒng)馬家溝組頂部為淺灰色角礫狀灰?guī)r，中部為斑狀石灰?guī)r間夾石灰?guī)r，底部為泥質(zhì)條帶灰?guī)r和角礫狀灰?guī)r，厚 84.46-104.30m；下馬家溝組上部為灰色、深灰色灰?guī)r厚層狀石灰?guī)r夾淺灰黃色白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，中下部灰褐色具黃色斑點(diǎn)的斑狀灰?guī)r中夾灰色石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及礫屑灰?guī)r。下奧陶統(tǒng)為灰黃色、灰白色白云質(zhì)石灰?guī)r及白云巖，間夾薄層狀灰?guī)r及結(jié)晶灰?guī)r，總厚約 400m。2石炭系（C）（1）中統(tǒng)本溪組（C2b）巖性主要為灰色、深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉細(xì)砂巖組成，具水平及緩波狀層理。本組地層

31、厚 27.71-42.00m，平均 36.60m，與下伏奧陶系地層呈平行不整合接觸，含腕足類(lèi)、珊瑚、海百合化石碎片。（2）上統(tǒng)太原組（C3t）為本井田主要含煤地層，含煤 10 余層，主要有 4-1、4-2、5、7-1、7-2、8、9、10、11 號(hào)煤層，煤層總厚 29.70m，含煤系數(shù) 37.2%。本組地層中部發(fā)育一砂巖段，巖性為灰白色中粗石英砂巖，有時(shí)含礫，層位穩(wěn)定，厚度一般在 10-20m 左右，將本組地層分為上下兩個(gè)煤巖組。上煤巖組由深灰-灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及 4、5 號(hào)煤層組成，含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核。下煤巖組巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰褐色中粒砂巖及 7、8、9、10、11 號(hào)煤層

32、，含較多的黃鐵礦結(jié)核。全組厚 57.33-105.34m，平均 79.76m，與下伏本溪組呈整合接觸。3二疊系（P）（1）下統(tǒng)山西組（P1s）上部為灰白、灰黃色中粗粒石英砂巖與深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層，中夾蘭灰色泥巖及硬質(zhì)耐火粘土層，砂巖厚度變化較大。下部為灰、深灰色泥巖、粉砂巖及軟質(zhì)耐火粘土礦層，有時(shí)含 1-3 層薄煤層，與下伏地層呈整合接觸。本組地層厚 56.00-97.99m，平均 69.61m。（2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x）上部為灰色、灰綠色、蘭灰色細(xì)砂巖、粉砂巖互層，夾黃、綠、紫、灰等雜色粘土巖，中下部以黃褐色、黃綠色粗粒砂巖為主，有時(shí)含礫石。本組地層厚 71.00-97.3m，平

33、均 82.57m。（3）上統(tǒng)上石盒子組（P2s）主要出露于井田南部上窯村一帶，馬蹄溝南側(cè)零星可見(jiàn)。巖性為蘭灰、黃綠、紫紅色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，中夾灰綠色、淺紫色中粗砂巖及其透鏡體，下部為厚層狀灰白-灰綠色粗粒砂巖。厚 0-190.56m，平均厚 25m，與下伏地層整合接觸。4第四系（N）第三系上新統(tǒng)保德組（N2b）：主要出露于井田中部和西部，除大的溝谷底部外，上窯區(qū)均有分布，巖性為棕紅色粉砂質(zhì)亞粘土，厚 0-59.44m，平均 23.00m，與下伏地層不整合接觸。5第四系（Q）（1）中上更新統(tǒng)（Q2+3）上部為黃土即黃色粉砂質(zhì)亞粘土，垂直節(jié)理發(fā)育，底部有 2-6m 的礫石層。下部為淺紅色砂質(zhì)粘土

34、，厚 0-68.00m，平均 20.96m，與下伏地層不整合接觸。（2）全新統(tǒng)（Q4）為現(xiàn)代河床沉積物、河漫灘堆積物，以礫石為主，間夾一些砂土，厚 0-20.00m。1.2.2 煤系地層本井田含煤地層為石炭系太原組及二疊系山西組，共含煤 12 層。山西組地層厚11.41-97.99m，平均 59.61m，含煤 3 層，分別為 1、2、3 號(hào)，均為零星賦存，厚度0.20-0.50m，均沒(méi)達(dá)到可采厚度。石炭系上統(tǒng)太原組為本井田主要含煤地層，含煤 10 余層，主要有 4、5、7-1、7-2、8 號(hào)煤層，煤層總厚 29.70m，含煤系數(shù) 37.2%。本組地層中部發(fā)育一砂巖段，巖性為灰白色中粗石英砂巖，

35、有時(shí)含礫，層位穩(wěn)定，厚度一般在 10-20m 左右，將本組地層分為上下兩個(gè)煤巖組。上煤巖組由深灰-灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及 4、5 號(hào)煤層組成，含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核。下煤巖組巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰褐色中粒砂巖及 7、8 號(hào)煤層，含較多的黃鐵礦結(jié)核。全組厚57.33-105.34m，平均 79.76m，與下伏本溪組呈整合接觸。1.2.3 井田地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造上窯井田位于寧武煤田的北西部，寧武向斜的西部，受構(gòu)造控制，地層走向在西部為南北向，靠近白家辛窯呈北東向展布，井田內(nèi)地層傾角平緩，一般 2-10，西部?jī)A角最大達(dá) 15。白家辛窯溝向斜在井田東部北東向展布，斷層、陷落柱較為發(fā)育，屬構(gòu)造中等復(fù)

36、雜區(qū)。（1）褶曲上窯區(qū)內(nèi)白家辛窯向斜位于井田東部，軸向 N50E，延伸全長(zhǎng) 4900m，兩翼地層傾角約 5左右。（2）斷層本區(qū)斷層 16 條，落差在 5m 以上 6 條，F(xiàn)19、F25 為鉆孔控制，其它斷層為三維地震控制。馬蹄溝斷層（F25）：位于馬蹄溝村東，正斷層，走向 NE，傾向 NW，落差 40-60m，全長(zhǎng)約 1500m，地表未見(jiàn)出露。安家?guī)X斷層（F19）：位于井田東南部邊界外，逆斷層，走向 NE，傾向 SE，傾角 40，落差 40-60m，全長(zhǎng) 12000m，由鉆孔控制。斷層 DF2：位于井田南部，正斷層走向 NE，傾向 NW，傾角 64，落差 0-33m，延展長(zhǎng)度 560m，三維地

37、震勘探控制。斷層 DF3：位于井田東南角，正斷層走向 NE，傾向 NW，傾角 72，9 號(hào)煤層落差 17-30m，4 號(hào)煤層落差 12-30m，延展長(zhǎng)度 720m，由三維地震勘探控制。 斷層一覽表斷層一覽表 表表 1-2-1產(chǎn) 狀斷層號(hào)性質(zhì)走向傾向傾角()落差(m)延展長(zhǎng)度(m)控制程度F19逆斷層NESE4040-6012000鉆孔F25正斷層NENW6740-601500鉆孔DF1正斷層NEENNW605120DF2正斷層NENW640-33560可靠DF3正斷層NENW7217-33740可靠DF4正斷層NENW605190DF5正斷層NENW725145DF6正斷層NNESEE7551

38、40DF7正斷層NEESE560-5260可靠DF8正斷層NESE745165DF9正斷層NWSW665230較可靠DF10正斷層NWNE660-5345可靠DF11正斷層NEESSE605180DF12正斷層NNESEE750-5220可靠DF14正斷層NNESEE725215DF15正斷層NWWSW605138（3）陷落柱本區(qū)陷落柱均由三維地震控制。水文地質(zhì)勘探對(duì)X2、X3、X6、X10、X11、X12 做了鉆探驗(yàn)證，認(rèn)為 X6、X10、X11、X12 陷落柱不存在，X1、X4、X5、X7 陷落柱沒(méi)有經(jīng)鉆孔驗(yàn)證。陷落柱特征見(jiàn)表 1-2-2。 陷落柱特征一覽表陷落柱特征一覽表 表表 1-2-

39、2長(zhǎng) 軸短 軸編號(hào)方向長(zhǎng)度(m)方向長(zhǎng)度(m)面積(km2)控制程度煤層號(hào)X1NE50NW402090X2X3NE180NW6010390X4SN135EW758742X5EW80SN503841X7SW55EW5020104-1X1NE330NW8022991X2X3NE200NW7512889X4SN145EW859640X5EW90SN604522X7SN60EW5023379（4）巖漿巖上窯區(qū)未見(jiàn)巖漿活動(dòng)。1.2.4 井田水文地質(zhì)上窯井田位于平朔礦區(qū)的西部，地貌屬黃土丘陵，沖溝較為發(fā)育，沖溝兩側(cè)為黃土梁，地表植被不發(fā)育，地形有自然排水條件。由于基巖之上覆蓋第三系紅土及第四系黃土，加之受

40、氣候條件的制約，大氣降水的入滲條件差。本井田構(gòu)造較為復(fù)雜，并形成了白家辛窯向斜勺形儲(chǔ)水構(gòu)造，風(fēng)化殼、山西組、太原組、奧陶系在向斜的軸部為中等富水含水層。本井田主要可采煤層為 9 號(hào)，9、11 號(hào)煤層頂板直接充水含水層為太原組砂巖裂隙含水層，富水性弱-中等。本井田構(gòu)造較為復(fù)雜，斷層、陷落柱多具導(dǎo)水性，而奧灰水的水頭壓力較高，奧灰水位高出 9 號(hào)煤層 0-110m 左右，本區(qū)奧灰水通過(guò)斷層、陷落柱或隔水層薄弱帶突入礦井，而成為 9 號(hào)煤層直接充水含水層。9 號(hào)煤層井田水文地質(zhì)條件總體簡(jiǎn)單，局部為中等。 1.3 煤層特征1.3.1 煤層埋藏煤層埋藏較淺，9 號(hào)煤埋藏深度在工業(yè)場(chǎng)地處 200300m.

41、1.3.2 煤層群1含煤性本井田含煤地層為石炭系太原組及二疊系山西組，共含煤 12 層。山西組地層厚11.41-97.99m，平均 59.61m，含煤 3 層，分別為 1、2、3 號(hào)，均為零星賦存，厚度0.20-0.50m，均沒(méi)達(dá)到可采厚度。太原組地層厚 57.33-105.34m，平均 79.76m，含煤 9 層，編號(hào)為 4-1、4-2、5、7-1、7-2、8、9、10、11 號(hào)，總厚 29.7m，含煤系數(shù) 37.2%。2可采煤層（1）9 號(hào)煤層全井田均有分布，為全井田最厚之煤層，厚 6.85-16.51m，平均 13.75m，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由 2-10 個(gè)煤分層組成，一般為 4-6 個(gè)，

42、煤層最厚點(diǎn)位于井田北部 A912 號(hào)孔，煤厚 16.51m，最薄點(diǎn)位于井田北中部 523 號(hào)孔，煤厚 6.85m。頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時(shí)為中、粗砂巖，底板為泥巖及粉、細(xì)砂巖。為全井田可采的穩(wěn)定煤層。煤層特征一覽表 表 1-3-1煤層煤層號(hào)號(hào)煤層煤層最小最小-最大最大平均平均層間距層間距最小最小-最大最大平均平均煤層煤層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)頂板巖性頂板巖性底板底板巖性巖性穩(wěn)定性穩(wěn)定性分布范圍及分布范圍及可采性可采性96.85-16.5113.750.70-7.703.61簡(jiǎn)單 1-2 個(gè)分層較復(fù)雜2-10 個(gè)分層一般 4-6 個(gè)分層高嶺質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖、砂質(zhì)泥巖中、粗砂巖泥巖粉砂巖泥巖、粉細(xì)砂 巖不穩(wěn)

43、定穩(wěn)定為不可采煤層，零星分布全井田分布并可采1.3.3 煤炭性質(zhì)1物理性質(zhì)煤層顏色均為深黑色，條痕色為黑褐色，以弱玻璃光澤為主，瀝青光澤為輔，條帶結(jié)構(gòu)，水平層理，參差狀斷口，塊狀構(gòu)造，致密性硬，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，碳酸鹽類(lèi)礦物充填，都可見(jiàn)黃鐵礦的薄膜、顆粒及結(jié)核煤層的視密度一般在 1.30-1.55t/m3之間，真密度較視密度高 0.1-0.2 t/m3，一般在 1.40-1.65 t/m3之間。2化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類(lèi)（1）化學(xué)性質(zhì)工業(yè)分析水分：原煤空氣干燥基水分一般低于 3%，各煤層之間差異不大。1.4 密度洗后浮煤水分略有升高?；曳郑涸夯曳指髅簩悠骄?22.41-29.83%，均屬中灰

44、高灰煤，各煤層比較以11 號(hào)煤層平均灰分最高，以 9 號(hào)煤層平均灰分最低。各煤層經(jīng) 1.4 密度洗選后，灰分降至 10%左右， 7 號(hào)煤層和 11 號(hào)煤層平均灰分較高，大于 10%，其它煤層小于10%。揮發(fā)分：各煤層 1.4 密度浮煤揮發(fā)分均高于 40%，均屬高揮發(fā)分煤。固定碳：、9 號(hào)煤層 1.4 密度級(jí)洗煤干燥基固定碳分別為 50.27%，屬低固定碳煤。硫分原煤全硫含量： 9 號(hào)煤層在 2-3%之間，為中高硫高硫煤， 1.4 密度洗選后，9 號(hào)煤降幅較小仍為中高硫煤， 9 號(hào)煤層以有機(jī)硫?yàn)橹?，硫鐵礦硫次之；本井田各煤層總體除 4 號(hào)煤層外硫分含量都比較高，而且有機(jī)硫硫含量較高，致使 1.4

45、 密度洗煤硫分下降不大的主要原因。元素分析1.4 密度洗煤的碳元素含量 78.15-83.03%，氫元素含量 4.71-5.97%，氮元素含量1.01-1.67%，氧元素含量 10%左右。煤灰成分主要以 SiO2、Al2O3為主，兩者之和在 80%以上，SiO2較 Al2O3一般高 2-10%。Fe2O3各煤層含量平均在 3.26-18.74%，CaO 含量平均在 0.66-6.75%，SO3含量平均在 1.48-5.91%。MgO 含量平均低于 1.00%。有害元素及微量元素本井田只有磷、鍺測(cè)定資料，其它元素利用鄰區(qū)東露天礦詳查資料。有害元素，原煤磷含量平均在 0.003-0.026%之間，

46、浮煤磷為 0.007-0.020%，屬特低磷-低磷煤。砷含量在 0.0003-0.0005%之間，為一級(jí)至二級(jí)含砷煤，氯含量在0.028-0.043%之間，為特低氯煤。微量元素：鍺含量在 0-10.4ppm，鎵含量在 15.21-20.08ppm，均未達(dá)到工業(yè)提取品位。（2）工藝性能發(fā)熱量原煤低位分析基發(fā)熱量平均在 20.19-23.06MJ/kg，影響發(fā)熱量的主要因素是煤中礦物質(zhì)含量，1.4 密度洗選后發(fā)熱量能達(dá)到 27MJ/kg 以上。 粘結(jié)性和結(jié)焦性各煤層粘結(jié)性指數(shù)平均在 52.9-86.屬于中強(qiáng)-強(qiáng)粘結(jié)煤，自上而下粘結(jié)性呈增強(qiáng)趨勢(shì)。膠質(zhì)層最大厚度為 5-19.0mm，平均為 8.2-1

47、3.5mm，各煤層的結(jié)焦性不好。低溫干餾焦油產(chǎn)率多在 7-12%，為富油煤。煤灰熔融性：軟化溫度(ST)大于 1350，屬較高軟化溫度灰。煤對(duì) CO2化學(xué)反應(yīng)性：根據(jù)平朔礦區(qū)東露天礦詳查地質(zhì)報(bào)告資料，各煤層的測(cè)定值在 1000時(shí)，普遍 60%，反應(yīng)性較差。哈氏可磨系數(shù)：據(jù)安太堡露天礦擴(kuò)界區(qū)勘探地質(zhì)報(bào)告資料，9 號(hào)煤平均66，為中等可磨煤。結(jié)渣性，依據(jù)煤灰熔融溫度分析，一般高熔或難熔灰分應(yīng)為不易結(jié)渣煤。（3）煤類(lèi)根據(jù)中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86） 劃分，各煤層的 1.4 密度級(jí)浮煤揮發(fā)分均大于 37%，Y 值小于 25mm，G 值大于 35，確定各煤層的煤類(lèi)均為氣煤。3煤的可選性及風(fēng)

48、氧化（1）可選性據(jù)本礦選煤廠提供的資料資料，按中國(guó)煤炭可選性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GB/T16417-1996）0.1 含量法評(píng)定，在指定精煤灰分為 14.5%時(shí)，分選密度為 1.60，精煤回收率在 65%以上，0.1 含量小于 30%，可選性等級(jí)為較難選。（2）煤的風(fēng)氧化本井田未發(fā)現(xiàn)有煤層風(fēng)、氧化，在井田外北東部煤層受到不同程度的風(fēng)化侵蝕，風(fēng)化煤嚴(yán)重者已經(jīng)成為粘土，為土狀光澤，風(fēng)化程度不同顏色深淺不同，有棕褐色，灰黑色、黑色，濕潤(rùn)色重，結(jié)構(gòu)疏松，干燥時(shí)有碎粒狀或粉末狀，粉末狀微具塑性，手感松軟，遇水成泥狀，風(fēng)化煤部分或完全失去燃燒性能。1.3.4 瓦斯煤塵、自燃情況低瓦斯礦井，煤層自然傾向等級(jí)為二級(jí)自然

49、傾向，煤塵具有強(qiáng)爆炸危險(xiǎn)性，自然發(fā)火期 100 天。第第 2 2 章章 礦井開(kāi)拓礦井開(kāi)拓2.1 井田境界及儲(chǔ)量2.1.1 井田境界 根據(jù)山西省國(guó)土資源廳批準(zhǔn)的同煤忻州窯礦采礦許可證 ，井田境界由 9 個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連接圈定： 1、X=71685 Y=6890 2、X=70090 Y=6890 3、X=69500 Y=7030 4、X=69492.5 Y=7040 5、X=68625 Y=6500 6、X=68500 Y=6500 7、X=68500 Y=8540 8、X=68575 Y=8610 9、X=71685 Y=9165 井田東西長(zhǎng) 2273m，南北長(zhǎng) 2810m，面積 5680000。2.

50、1.2 儲(chǔ)量（一）資源/儲(chǔ)量估算范圍 本次參與資源/儲(chǔ)量估算的煤層為該礦批準(zhǔn)開(kāi)采的 9#層，資源/儲(chǔ)量估算邊界范圍為井田邊界所圈定的范圍。（二）工業(yè)指標(biāo) 參照煤、泥炭地質(zhì)勘察規(guī)范中有關(guān)規(guī)定，確定各工業(yè)指標(biāo)如下： 煤層最低可采厚度為 0.8，最高可采灰分為 40%，最高可采硫分為 3%（三）資源/儲(chǔ)量估算方法與有關(guān)參數(shù)的確定 井田范圍煤層傾角平緩，基本在 07，故本次資源/儲(chǔ)量估算采用地質(zhì)塊段算術(shù)平均法，計(jì)算公式如下：Q=SHD/10000式中：Q-塊段資源/儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） S-塊段面積 K（m2） ，采用水平投影面積，用求積儀在煤層底版等高線(xiàn)上直接求得 H-塊段平均厚度（m） ，為塊段內(nèi)及鄰近見(jiàn)

51、煤工程點(diǎn)煤層資源/儲(chǔ)量估算厚度之算術(shù)平均值，各工程點(diǎn)煤層采用厚度的確定按照有關(guān)規(guī)程的規(guī)定確定。 D-煤層視密度（t/m3） ，煤層視密度（容重）均為 1.4t/m3， （四）資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果 經(jīng)本估算，共獲得 9#煤層工業(yè)儲(chǔ)量 10934 萬(wàn)噸。 三、可采儲(chǔ)量（一）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=礦井工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為 10934 萬(wàn)噸。詳見(jiàn)表 表 2-1-2-1 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì) 單位：萬(wàn) t永久煤柱損失永久煤柱損失煤層煤層工業(yè)工業(yè)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量井田邊界井田邊界斷層斷層鐵公路鐵公路小計(jì)小計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量9#10934392.7766.89393.981553.979380.

52、43（二）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： （2-1）()ksZZPC式中： ZK礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t； ZS礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn) t； P煤柱損失，1447.5 萬(wàn) t；C采區(qū)回采率，薄煤層取 C=85%；中厚煤層取 C=80%；厚煤層取 C=75%。 經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采量為 6819.36 萬(wàn) t，見(jiàn)下表：表 2-1-2-2 礦井儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：萬(wàn) t設(shè)計(jì)煤柱損失設(shè)計(jì)煤柱損失煤層煤層設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量工業(yè)場(chǎng)地工業(yè)場(chǎng)地風(fēng)井風(fēng)井小計(jì)小計(jì)回采率回采率可采可采儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量9#9380.43263.4724.48287. 9575%6819.342.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.2.1

53、礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 天。作業(yè)方式為“四六”制作業(yè)，即三個(gè)班生產(chǎn)，一個(gè)班檢修。2.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定根據(jù)當(dāng)?shù)赜妹盒枨螅Y(jié)合煤層賦存條件，可采儲(chǔ)量、裝備水平、資金來(lái)源等因素，確定礦井生產(chǎn)能力為 90 萬(wàn) t/a。2.2.3 同時(shí)生產(chǎn)的水平數(shù)目的確定 本井田可采煤層為 9#層煤，同時(shí)生產(chǎn)一個(gè)水平、一個(gè)工作面可保證 90 萬(wàn) t/a 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。2.2.4 礦井及水平服務(wù)年限的計(jì)算算 礦井及水平服務(wù)年限均按下式計(jì)算： （2-2）ZTA K 式中： T服務(wù)年限。 Z設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t。 A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.4。則：礦井及水平服務(wù)年限 T

54、=6819.36/901.4=54.1 年服務(wù)年限均符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)要求。2.3 井田開(kāi)拓2.3.1 井田開(kāi)拓開(kāi)拓方案的確定1礦井工業(yè)場(chǎng)地位置選擇 本設(shè)計(jì)工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇根據(jù)不同方案井口位置而定，兩種不同方案的井口位置分別為： 方案一：根據(jù)礦井地形地貌及目前交通運(yùn)輸、電力供應(yīng)等外部環(huán)境，工業(yè)廣場(chǎng)布置在平朔安家?guī)X露天礦排土山山腳下的開(kāi)闊場(chǎng)地。礦井工業(yè)廣場(chǎng)選擇在此處具有以下優(yōu)點(diǎn)：工業(yè)場(chǎng)地緊靠平朔公路、平朔鐵路運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)，交通運(yùn)輸便利，地面較開(kāi)闊，且海拔比其它位置低達(dá) 190m，縮短主副井的開(kāi)拓巷道的長(zhǎng)度，使開(kāi)拓成本變低，且此處無(wú)排土，建立工業(yè)場(chǎng)地地基穩(wěn)固，且工業(yè)場(chǎng)地集中，即方便又便于

55、管理。礦井工業(yè)廣場(chǎng)選擇在此處具有以下缺點(diǎn)：使井筒的位置不在儲(chǔ)量的中央。方案二：由于此方案的主副井分離，所以此方案的工業(yè)廣場(chǎng)有兩個(gè)，一個(gè)位于井田中央，此廣場(chǎng)內(nèi)有主立井和回風(fēng)立井兩個(gè)井筒，另一個(gè)位于井田的下部邊界，內(nèi)有副斜井一個(gè)井筒。礦井工業(yè)廣場(chǎng)選擇在此處具有以下優(yōu)點(diǎn)：可是主立井的位置布置在井田的中央。礦井工業(yè)廣場(chǎng)選擇在此處具有以下缺點(diǎn)：主井所在的工業(yè)廣場(chǎng)遠(yuǎn)離平朔鐵路，平朔公路，且地面坡度較大，不宜布置鐵路支線(xiàn)，運(yùn)輸不方便，成本較高，海拔比其它位置高達(dá) 200 米，在此位置布置立井投資較大，且鄰近露天礦在次處排土的厚度達(dá) 100多米，在次布置工業(yè)場(chǎng)地地基不穩(wěn)固，工業(yè)場(chǎng)地分離，不方便且不便于管理。

56、2、開(kāi)拓方案的選擇根據(jù)礦井工業(yè)場(chǎng)地及確定的開(kāi)拓方式，結(jié)合礦井規(guī)模、煤層賦存特征以及礦井目前的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)開(kāi)拓提出兩個(gè)方案進(jìn)行比較，方案分述如下：方案一：主、副斜井盤(pán)區(qū)開(kāi)拓方式。主井井口標(biāo)高+1252，井底標(biāo)高+1050，傾角為 16，斜長(zhǎng) 733 米，皮帶提升，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副斜井井口標(biāo)高+1257，井底標(biāo)高+1058，傾角 6，斜長(zhǎng) 1903 米，采用無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。根據(jù)井田形狀、煤層產(chǎn)狀、開(kāi)采技術(shù)條件和井口位置等具體條件，井下設(shè)一組大巷，即順著大斷層布置大巷，沿煤層底板布置主運(yùn)和輔運(yùn)大巷，沿煤層頂板布置回風(fēng)大巷。水倉(cāng)、水泵房和變電所布置在主

57、斜井井底。礦井移交生產(chǎn)時(shí)，采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式。回風(fēng)立井的選擇應(yīng)避開(kāi)斷層，井口標(biāo)高+1300，井底標(biāo)高+1060，井筒垂深 240 米，凈直徑 5 米，井筒內(nèi)裝備梯子間，兼做礦井的安全出口?？紤]到減少礦建投資，盡早出煤，礦井移交的首采盤(pán)區(qū)為離主副斜井較近的帶區(qū)。井田開(kāi)拓方式平面圖見(jiàn)圖 2-3-1-1方案二：主立、副斜帶區(qū)開(kāi)拓方式。主井井口標(biāo)高+1432，井底標(biāo)高+1102，井筒凈直徑 6 米，井筒深度 345 米，箕斗提升，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)井。副斜井井口標(biāo)高+1253，井底標(biāo)高+1104，傾角 6，斜長(zhǎng) 1444 米，采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。根據(jù)井田形狀

58、、煤層產(chǎn)狀、開(kāi)采技術(shù)條件和井口位置等具體條件，井下設(shè)一組大巷，即在井田儲(chǔ)量中央設(shè)一組東西向大巷，沿煤層底板布置主運(yùn)和輔運(yùn)大巷，沿煤層頂板布置回風(fēng)大巷。礦井移交生產(chǎn)時(shí)，采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式?；仫L(fēng)立井選擇應(yīng)避開(kāi)斷層，井口標(biāo)高+1416，井底標(biāo)高+1107，井筒垂深 309 米，凈直徑 5 米，井筒內(nèi)裝備梯子間，兼做礦井的安全出口?？紤]到減少礦建投資，盡早出煤，礦井移交的首采帶區(qū)為離主副井較近的帶區(qū)。井田開(kāi)拓方式平面圖見(jiàn)圖 2-3-1-2(T)1137.323 (T)1149.679F9H5H6H4(T)1121.984(T)1117.644(T)1114.043 (T)1053.

59、730HM6H9 H10 2008.121265.711056.53530鉆甲1329.541138.1913.821368.161162.0616.451404鉆甲1302測(cè)甲1343.491164.1213.881202鉆乙1337.301154.0513.901102鉆甲1343.441170.1512.841003鉆乙1367.461169.0112.20904鉆甲1357.661141.6414.82903鉆甲1346.881131.1411.99902鉆甲1340.631128.8312.471001鉆甲1346.431144.5814.20J710測(cè)丙1316.001126.12

60、12.60A1112鉆甲1306.861119.2912.23A1111鉆甲1345.361111.5116.15J705測(cè)甲1354.981096.0715.32901鉆甲1285.991069.7714.70A1110測(cè)乙1271.841092.5014.67010測(cè)甲1297.481126.1711.261211鉆甲1282.601067.6512.80J624測(cè)合1310.981066.1816.06A912測(cè)乙11.475301330.311123.8913.61803鉆甲1277.591087.2912.86鉆甲1332.511145.4610.80804鉆甲1268.911096