朱集礦Mta新井設計機械CAD圖紙

1、摘 要ABSTRACTThis design includes three part: General part, translation part with special subject part.The general part is a mine of Zhuji mineral 1.5Mt/a new well in design. The whole article is divided into ten parts totally: The colliery says all and coalfield quality characteristic, coalfied state

2、 with keep deal, colliery work system, the ability of produce in design, and time limit to service, colliery expands and prepare the way takes the working area tunnel arranges and adopt coal method, the transport under ground, colliery promotes with transport, colliery well ventilated and safety wit

3、h main economic technique index sign in shaft.The translation is “Determination of rational support parameters of bolting and shotcreting with wire mesh in soft roadway”。1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征11.1礦區(qū)概述11.2井田地質(zhì)特征32井田境界和儲量132.1井田境界(本設計只涉及13-1煤層)132.2礦井的工業(yè)儲量132.3礦井的可采儲量143 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限173.1礦井工作制度173.2礦井生產(chǎn)能力

4、及服務年限174井田開拓204.1井田開拓的方案204.2開拓方案比較224.3礦井的基本巷道305準備方式帶區(qū)巷道布置395.1煤層地質(zhì)特征395.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)405.3帶區(qū)車場及主要硐室456采煤方法486.1采煤工藝方式486.2回采巷道布置617礦井運輸637.1運輸系統(tǒng)概述637.2大巷輔助運輸設備選型647.3帶區(qū)內(nèi)運輸設備選型658礦井提升698.1概述698.2主副井提升699 礦井通風及安全729.1礦井通風系統(tǒng)選擇729.3礦井通風阻力計算859.4選擇礦井通風設備899.5防止特殊災害的安全措施9310 設計礦井基本技術經(jīng)濟指標96專題部分98礦井瓦斯綜合防治

5、991 礦井瓦斯爆炸防治992煤與瓦斯突出防治1023 礦井瓦斯抽放1104 結(jié)論118翻譯部分119英文原文120中文譯文127參考文獻133致 謝134一般部分1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述井田位置、范圍和交通位置朱集東井田屬朱集井田27勘探線以東部分，位于安徽省淮南市潘集區(qū)與懷遠縣交界處的武前莊與騎龍莊一帶，行政區(qū)劃隸屬淮南市潘集區(qū)和懷遠縣，井田東南距淮南市洞山約38km,地理坐標:東經(jīng)116°4500116°5345，北緯32°501532°5430。井田東西長約7.9km，南北寬約3.6km，面積28.89km2。礦井交通位置圖見圖1-

6、1。圖1-1 礦井交通位置圖地形及河流本井田地處淮河沖積平原，地形平坦，地面標高一般在+22.4+23.4m，東北部有明龍山低矮山丘，最高點標高126m，總體趨勢為北東高、南西低?；春訛猷徑揪闹饕恿?，歷史最高洪水位標高為+25.63m（1954年7月29日），兩岸地勢低洼，雨季淮河水位上漲易成內(nèi)澇；北部茨懷新河為人工開挖水利工程，寬約200m，向東連接淮河。井田內(nèi)尚有部分人工溝渠，屬農(nóng)灌季節(jié)性水渠。氣象本區(qū)氣候溫和，屬季風暖溫帶半濕潤氣候，春秋溫和雨少，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風。年平均氣溫15.1，最高氣溫（1966年8月8日）41.4，最低氣溫（1969年1月31日）21.7；春秋季

7、多東南、東北風，夏季多東南風，冬季多東北西北風，平均風速為3.3m/，最大風速22m/；全年平均降雨量893.74mm，最大1723.5mm。六、七、八三個月為雨季，其降雨量約占全年總量的40%左右。全年蒸發(fā)量1242.9mm， 全年無霜期214.7天，凍結(jié)期最早為11月10日（1968年），最晚可至次年3月16日（1959年）。凍土最深可達30cm。雪期一般介于每年11月上旬至次年3月中旬之間。日最大積雪深度為16cm，一般隨降隨化，積雪甚少。自然地震根據(jù)已掌握的地震歷史資料，淮南市屬于許昌淮南地震帶，從地震活動性、斷裂構造、地形變化及第四紀地質(zhì)、地貌等方面的情況來看，許昌淮南地震帶在新構造

8、時期，活動是比較明顯的。自公元294年以來，許昌淮南地震帶發(fā)生4.75級以上地震14次，其中1831年淮南北部的平硪山（明龍山）發(fā)生6.25級地震，地震震中烈度為8度，公元294年7月，淮南八公山發(fā)生5.5級地震，地震震中烈度達7度。除此之外，淮南周圍的較大地震對淮南也曾產(chǎn)生過不同程度的破壞和震感，如：著名的1868年山東郯城8.5級大地震，波及到淮南時的最大烈度達10度，1979年固鎮(zhèn)5級地震，1979年7月9日江蘇溧陽6級地震，1983年10月7日山東荷澤5.9級地震，1984年5月21日黃海6.2級地震等，淮南市均有不同程度的震感。國家地震局1979年10月，在淮南地區(qū)進行地應力普查，在

9、7km的深度截面地應力相對大小等值線圖和斷裂構造分析，明顯地存在北西西向的地應力高值區(qū)，存在一條東西向、一條北東向的深大斷層。根據(jù)國家標準GB50011-2001建筑抗震設計規(guī)范，本區(qū)抗震設防烈度為度，設計基本地震動峰值加速度為0.10g。 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況井田所在地淮南市潘集區(qū)總面積600平方公里，轄五鎮(zhèn)五鄉(xiāng)一個街道辦事處，人口43萬，其中農(nóng)業(yè)人口35萬。氣候溫和，四季宜人，物阜民豐，人杰地靈。潘集區(qū)致力于工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設，取得了顯著成績。潘集區(qū)農(nóng)業(yè)基礎雄厚。境內(nèi)沃野平疇，土質(zhì)肥沃，雨量充沛，盛產(chǎn)稻、麥、雜糧和各種瓜果蔬菜。通過大力調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構，城郊型農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。建立了優(yōu)質(zhì)

10、糧、無公害蔬菜、優(yōu)質(zhì)畜禽和水產(chǎn)品四大基地和農(nóng)業(yè)科技園，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)逐步擴大, 農(nóng)民人均純收入2786元。潘集區(qū)煤電資源十分豐富。已探明煤炭總儲量37億噸，建有潘一礦、潘東、潘三3座現(xiàn)代化特大型煤礦。年設計總產(chǎn)1000萬噸。區(qū)內(nèi)有平圩發(fā)電有限公司，裝機容量達120萬千瓦。2004年正在開工建設的潘北煤礦，年生產(chǎn)能力400萬噸；田集電廠4×60萬KW和平圩第二電廠2×60萬KW超臨界燃煤機組也已開工建設；裝機容量4×60萬KW的潘集電廠建設工程前期準備工作正在進行。預計到2010年，區(qū)境內(nèi)煤炭年產(chǎn)量達2300萬噸，發(fā)電裝機容量達720萬KW，將成為華東地區(qū)一個重

11、要的能源基地。按目前潘謝礦區(qū)總體供電格局，礦區(qū)內(nèi)已建3座大型的220kV區(qū)域變電所，即位于本礦井西南約14km處的蘆集220kV變電所、位于本礦井西南約30km處的張集220kV變電所和位于本礦井西25km處的丁集220kV變電所。蘆集和張集變電所設計均裝設2臺120MVA主變壓器，丁集變電所裝設2臺150 MVA主變壓器。蘆集變電所和丁集變電所均有110kV出線間隔，為本礦井供電。1.2井田地質(zhì)特征煤系地層概況本礦區(qū)為全隱蔽含煤區(qū)，根據(jù)鉆探揭露的地層，自老而新依次有奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系。本井田含煤地層為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段

12、。二疊系含煤層段揭露厚度649.95799.10m，平均730.83m，共含煤28層，煤層總厚28.58m，含煤系數(shù)為3.91%，自下而上依次可分為7個含煤段。可采煤層共有13層，分別為17-1、16-2、13-1、11-2、11-1、8、7-2、6、5-2、5-1、4-2、4-1和3煤層，平均總厚為21.58m。其中13-1、11-2、8、5-1和4-1煤層為主要可采煤層，平均總厚12.80m，約占可采煤層總厚的59.3%；17-1、16-2、11-1、7-2、6、5-2、4-2和3煤層為次要可采煤層，平均總厚8.78m。現(xiàn)對七個含煤段分述如下：1二疊系下統(tǒng)山西組（P1S）第一含煤段：揭露厚

13、度52.6482.30m，平均厚67.46m，含1、3二層局 部可采煤層，一般合并為1層，平均厚2.46m，含煤系數(shù)為3.65%。其中3煤為局部可采煤層。底部為灰黑色海相泥巖，富含動物化石，系海灣沉積；3煤下以粉砂巖為主，互層狀，常見腕足、瓣鰓類化石及蟲跡，多含橢球狀菱鐵結(jié)核，常見水平層理，緩波狀層理、斜紋層理及小角度交錯層理。2二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1XS）第二含煤段：揭露厚度116.73162.11m，平均厚145.63m，含煤512層（49煤組），平均厚11.09m，含煤系數(shù)7.61%。其中4-1、4-2、5-1、5-2、6、7-2、8煤為可采煤層或局部可采煤層。底部為灰白色中粗砂巖或

14、中砂巖，膠結(jié)物為泥鈣質(zhì)，粒度分選及磨圓度一般較差。局部含礫及泥質(zhì)包體，其長軸方向與層面一致。見沖刷現(xiàn)象。此層砂巖為與第一含煤段的分界；其上為鋁質(zhì)泥巖或花斑狀泥巖，全區(qū)普遍發(fā)育，呈乳灰色、銀灰色、致密、具滑感及貝殼狀斷口，含鮞粒，直接覆蓋于底部砂巖之上，為本區(qū)標志層，是煤層對比的主要標志層；其上為泥巖夾粉、細砂巖。3二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2SS）揭露厚度480.58554.69m，地層平均厚517.74m，分五個含煤段：第三含煤段：揭露厚度77.8107.5m，平均厚93.62m，含煤07層(11煤組)，平均厚2.10m，含煤系數(shù)2.24%。其中11-1、11-2煤為可采煤層或局部可采煤層。底

15、部9煤頂砂巖是上、下石盒子組的分界，厚度變化較大，局部相變?yōu)榉凵皫r或砂質(zhì)泥巖，下部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，少有花斑。中部以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂巖，顏色為灰深灰色，常見含菱鐵鮞粒及橢球狀菱鐵結(jié)核并有花斑狀泥巖；中上部含煤3層，其中11-2煤較厚而穩(wěn)定，煤層附近可見有小的橢球狀菱鐵結(jié)核。上部主要為泥巖，夾中、細砂巖、砂質(zhì)泥巖及砂泥巖互層。第四含煤段：揭露厚度67101.5m，平均厚82.09m，含煤16層(1215煤組)，平均厚5.17m，含煤系數(shù)6.3%。其中13-1煤是主要可采煤層。底部為灰白色石英砂巖或中砂巖，作為與第三含煤段的分界。下部含鮞花斑狀泥巖，分布穩(wěn)定，為本區(qū)主要標志層之一，中

16、部為煤組層位，由泥巖和煤層組成，夾薄層的粉、細砂巖及菱鐵礦層，并發(fā)育有穩(wěn)定的13-1煤層及不可采的12、14、15煤層，煤層附近可見少量姜狀及菱鐵結(jié)核，并含豐富植物化石。上部以泥巖類為主，夾砂巖，紫紅色、內(nèi)有23層泥巖具紫紅、黃綠色花斑。第五含煤段：揭露厚度6197.5m，平均厚79.44m，含煤06層(16、17煤組)，平均厚3.12m，含煤系數(shù)3.93%。其中16-2、17-1為局部可采煤層。本段多呈青灰色、灰綠色，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂巖或砂泥巖互層。底部為灰白色石英砂巖或細砂巖與第四含煤段分界。其上有14層紫紅棕黃色花斑泥巖，稱“小花斑”。中、下部以灰白色、青灰色、灰綠色粉、

17、細砂巖同泥巖類，構成一套明顯的互層沉積，含1617煤組。上部以灰深灰色泥巖和深灰灰綠色粉砂巖為主，偶夾薄層花斑泥巖。由下而上砂巖中長石含量增加，膠結(jié)物為硅質(zhì)、鈣質(zhì)、泥質(zhì)。層理類型見波狀、交錯、透鏡狀等。16、17煤層頂部常見有舌形貝化石。第六含煤段：揭露厚度77.4109，平均厚92.31m，含煤07層(1821煤組)，平均厚2.51m，含煤系數(shù)2.99%。18、20煤層發(fā)育較好，煤層厚度可形成可采區(qū)，但由于大部分煤芯樣灰分超過40%，使煤層成為不可采，其它均為不穩(wěn)定薄煤層。以青灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂巖，砂巖成分以石英為主。底部以18煤下發(fā)育的粉、細砂巖為與第五含煤段的分界。下部常

18、為泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層粉、細砂巖，18煤組底部具鮞狀鋁質(zhì)泥巖；在18煤附近夾13層硅質(zhì)海綿巖。含大量的海綿骨針化石。上部以砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，夾薄層砂巖。由下而上巖層變化快，成分較復雜。第七含煤段：揭露厚度131.5195.5m，平均厚170.28m，含煤09層(2226煤組)，平均厚2.13m，含煤系數(shù)1.25%。均屬不穩(wěn)定不可采煤層。本段巖層顏色以灰色為主，深灰色次之，個別為青灰色。由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖、粉砂巖及組成。下部夾灰綠色砂巖或粉砂巖，中部為煤層組，上部以深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層狀砂巖、粉砂巖。煤層概況本井田含煤地層為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒

19、子組為主要含煤層段。井田內(nèi)二疊系含煤層段揭露厚度649.95799.10m，平均730.83m，共含煤28層，煤層總厚28.58m，含煤系數(shù)為3.91%，可采煤層共有13層，分別為17-1、16-2、13-1、11-2、11-1、8、7-2、6、5-2、5-1、4-2、4-1和3煤層，平均總厚為21.58m。其中13-1、11-2、8、5-1和4-1煤層為主要可采煤層，平均總厚12.80m，約占可采煤層總厚的59.3%。13-1煤層：位于第四含煤段中部，鉆孔穿過煤層點85個，其中可采點82個，煤厚0.776.43m，平均厚4.20m，可采區(qū)一般煤厚3.44.5m，結(jié)構簡單。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層

20、。煤層頂、底板以泥巖為主，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、粉、細砂巖?？傊?，13煤層的開采條件比較好，對采區(qū)的達產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)起著舉足輕重的作用。11-2煤：位于第三含煤段中部，煤厚02.02m，平均1.32m，可采區(qū)一般煤厚11.5m，結(jié)構簡單。不可采點零星分布，屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層頂、底板以泥巖為主，少數(shù)為粉、細砂巖。8煤：位于第二含煤段上部，煤厚05.77m，平均厚2.99m，可采區(qū)一般煤厚.23m，結(jié)構簡單。屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層頂、底板以泥巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖、粉、細砂巖。1、總體構造特征本井田位于淮南煤田東北部，淮南復向斜的次級褶皺朱集唐集背斜及尚塘耿村集向斜的東段，總體構造形態(tài)為一連續(xù)

21、的背、向斜，北部為朱集唐集背斜，南翼與潘集背斜北翼構成寬緩向斜，背、向斜軸向為北西西向，沿軸向有所起伏，其中發(fā)育有部分次級褶曲。按其構造特點來劃分，本井田可分為二大塊段：七線以東為一走向北北東，傾向北西的單斜構造，地層傾角一般在5°左右；七二十一線為一寬緩背斜，系朱集唐集背斜延伸部分，背斜軸部與兩翼高差一般為3050m，地層傾角一般2°5°。井田內(nèi)斷層較少，一般規(guī)模不大，對煤層的影響、破壞作用較弱，規(guī)模較大的主要為井田邊界斷層或發(fā)育在井田深部。2、斷層本區(qū)地質(zhì)構造簡單，斷層稀少，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)斷層30條，其中正斷層17條，逆斷層13條。斷層展布方向以北西西及北西向為主

22、導，少數(shù)為北東向。綜合分析區(qū)內(nèi)斷層有以下特征： 正斷層較多，逆斷層較少。 小斷層較多，規(guī)模較大斷層較少且多為邊界斷層。 以走向北西西及北西向的斷層為主。水文地質(zhì)朱集井田位于潘謝礦區(qū)北部，南部有潘一、潘二、潘三煤礦和正在建設中潘北煤礦的水文地質(zhì)條件基本相同，礦井充水水源由新生界砂層孔隙水、煤系砂巖裂隙水和石灰?guī)r巖溶裂隙水三部分組成。本井田新生界松散層第四含水層（組）雖然直接覆蓋在煤系之上，但遠離主采煤層露頭，在天然條件下，四含水通過煤系基巖風化帶垂直滲透補給甚微，只能是少量順層補給。煤系砂巖水是礦坑直接充水水源，主要煤層之間砂巖裂隙含水層分布于泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖之間，砂巖裂隙不發(fā)育，分布不穩(wěn)

23、定，富水性差異較大，抽水試驗結(jié)果和生產(chǎn)礦井出水點水量變化趨勢，均表明煤系砂巖裂隙含水層含水性弱，以儲存量為主，補給水源貧乏的特點。3煤層底板距石炭系太原組第一層灰?guī)r平均距離32.30m，第一水平（-970m）灰?guī)r水頭壓力達9.7MPa，作用于3煤層底板在自然狀態(tài)下無水流補給礦坑。若開采3煤層時，由于開采深度大、灰?guī)r水頭壓力高，3煤底部隔水層（段）巖石將會因超過極限強度而破裂，引起底鼓，導致灰?guī)r水突入坑道。尤其是斷層切割煤系使主采煤與灰?guī)r間距變小，或使煤層與灰?guī)r直接F10正NEENNW600-301300F11逆NWSW50-6010-401900F12正NEW700-1303500F13逆NW

24、N60-7001402500F14逆NW-NES60-700-1001500F15逆NWSW50-600701500F16正NNEW700301600F17正NESE700-401000F18正NENW70015280F19正NESE70018360F20逆NEESE650-26420F21正NESE700-201100F22逆EWS650-15820F23正NWSW70030910F24正NWSW60-700-351800F25逆EWS650-10580F26正EWS700-12470F27正NNWW700-15570F28正EWS70040400F29正NESE700461400F30逆N

25、ESE60-70020900F32逆EWN600-30730正NW正NW對口，灰?guī)r水以斷層帶為突破口進入礦坑。由于3煤層分布范圍有限，不做開采煤層，所以不會發(fā)生煤層底板突水。煤層特征井田內(nèi)二疊系含煤層段揭露厚度649.95799.10m，平均730.83m，共含煤28層，煤層總厚28.58m，含煤系數(shù)為3.91%，可采煤層共有13層，其中13-1、11-2、8、5-1和4-1煤層為主要可采煤層，平均總厚12.80m，約占可采煤層總厚的59.3%?？刹擅簩犹卣骶唧w見表1-2、表1-3。煤層圍巖性質(zhì)煤層圍巖性質(zhì)見表1-4，表1-5。煤的特征本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，主要為中灰、中高高揮發(fā)分、特低低硫

26、、特低低磷、富油高油、中高熱值、具強粘結(jié)性的氣煤，1/3焦煤次之。其洗精煤是較為理想的煉焦配煤，洗中煤或原煤可作為動力用煤。開采技術條件1、瓦斯本區(qū)根據(jù)13-1煤層瓦斯采樣資料，計算出噸煤瓦斯涌出量如表1-6所示：煤層水平(m)基巖蓋層厚度(m)瓦斯成份(%)瓦斯含量(m3/t)CH4+C2H6CO2N2CH4+C2H6CO213-1-970m以上579.52(36)61.71(36)10.44(36)27.85(36)4.94(36)0.70(36)2、煤塵與自燃本井田13-1煤層為容易自燃自燃煤層。有煤塵爆炸危險。3、地溫 根據(jù)九龍崗礦長觀孔資料，井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下垂深30

27、m，相應的溫度為16.8。根據(jù)已有測溫資料，本井田的地溫梯度為1.703.80/hm，平均為2.83/hm，基本屬地溫正常區(qū)。一級高溫區(qū)（31）一般出現(xiàn)在-564m以下，二級高溫區(qū)（37）一般出現(xiàn)在-736m以下，一水平平均地溫為43.7，屬二級高溫區(qū)。鑒于本井田地溫較高，需采取積極的降溫措施，以防熱害發(fā)生。圖1-2朱集礦煤層柱狀圖13-11.40(72)23.68(68)9.63(67)40.48(68)0.28(65)0.035(65)26.27(67)14.8(50)85.52(21)指標煤層Ga,dGe,d 灰 成 分 （%）ARD（PPM）（PPM）SiO2Fe2O3Al2O3CaO

28、MgOSo3TiO2原煤原煤原煤原煤原煤原煤原煤原煤原煤原煤13-16-221.15(11)10.9(12)54.81(37)4.79(37)30.94(37)2.98(37)1.07(37)1.42(37)1.31(37)1.38(23)表1-2 可采煤層主要煤質(zhì)指標匯總表表1-3 采煤層主要煤質(zhì)指標匯總表 巖性項目頂 板底 板泥 巖粉 砂 巖砂 巖泥 巖粉 砂 巖砂 巖真密度(kg/m3)孔隙率(%)抗壓強度(MPa)抗拉強度(MPa)割線模量(105MPa)泊松比()表1-4 巖石物理力學性質(zhì)試驗成果匯總表層 位巖石名稱RQD（%）平均值巖石質(zhì)量描述巖體完整性評價巖石質(zhì)量等級抗壓強度(M

29、Pa)巖體質(zhì)量指標巖體質(zhì)量13-1頂板泥巖55中等的巖體中等完整40.280.74中等粉砂巖60中等的巖體中等完整93.381.87良砂巖63中等的巖體中等完整137.92.90良底板泥巖64中等的巖體中等完整46.370.99中等粉砂巖76好的巖體較完整89.702.27良砂巖74中等的巖體中等完整96.982.39良表1-5 可采煤層頂?shù)装鍘r石及巖體質(zhì)量等級統(tǒng)計表2井田境界和儲量2.1井田境界(本設計只涉及13-1煤層)井田境界朱集東井田屬朱集井田一部分，位于淮南潘謝新區(qū)內(nèi)?；茨吓酥x礦區(qū)總體規(guī)劃編制時（2004年6月），朱集井田正在進行地質(zhì)普查工作，勘查深度為-1000m，引用的地質(zhì)資料屬

30、普查初步資料。2007年5月，安徽省煤田地質(zhì)局勘查研究院提交了安徽省淮南煤田朱集東井田煤炭勘探報告，根據(jù)勘探報告，朱集東井田東、南至井田勘查登記范圍，西至27勘探線，北至明龍山斷層，走向長約7.9km，傾向?qū)捈s3.6km，面積約28.89km2。2.2礦井的工業(yè)儲量井田的勘探類型本井田勘探工作始于2006年8月，至2007年4月結(jié)束。完成鉆孔65個（其中2個孔上段啟封,下段延深），工程量77828.40m(包括啟封及延深工程量)，其中地質(zhì)兼水文孔6個，水文工作量5907.61m，抽水6次。二維地震精查完成測線15條，測長96.535km，完成生產(chǎn)物理點4122個，試驗物理點8個，總共完成物理點

31、4130個。三維地震有效控制面積19.82km2,測線48束,生產(chǎn)物理點15597個,試驗物理點447個,低速帶調(diào)查點380個,總共完成物理點16424個。本井田地質(zhì)勘探類型為精查，屬詳細勘探。井田范圍鉆孔分布均勻，勘探詳細。因此，本區(qū)構造、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)及其他開采技術條件等的控制程度和高等級儲量比例已達到規(guī)范要求，基本上能滿足礦井設計的需要。13-1煤層最小可采厚度為0.77m.,最大可采厚度為6.43m，平均4.2m。儲量的級別的劃分1 、構造劃分本區(qū)內(nèi)含煤地質(zhì)傾角平緩，產(chǎn)狀變化不一，斷層稀少，又無巖漿侵入或影響，屬于一類簡單的構造。劃分個級儲量采用的鉆探工程線距為：A級1000M、

32、B級2000M、C級4000M。2 、綜合劃級全礦的工業(yè)儲量（111b+122b）149.76Mt，其中111b級儲量99.84 Mt，占111b+122b級儲量的67%。煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定大型礦井中的高級儲量111b級應占（111b+122b）級的50%以上，由此可知，該礦的高級儲量符合煤炭工業(yè)設計規(guī)范的要求。表2-1 礦井儲量匯總煤層工業(yè)資源儲量（Mt）合計111b122b333k13-199.8449.9216.64166.42.3礦井的可采儲量保護煤柱儲量計算1、各類永久煤柱留設（1） 斷層煤柱的留設根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范要求：斷層煤柱尺寸的大小取決于斷層性質(zhì)，斷距，含水情況，落差很大

33、的短斷距。落差大于50m斷層一側(cè)煤柱不小于30m，20m50m斷層的一側(cè)留10m15m的煤柱，小于20m的小斷層一般可以不留設煤柱。按規(guī)范的要求計算全礦井斷層煤柱為0.76Mt。（2） 防水煤柱 防水煤柱的計算結(jié)果高度一般為5080m。（3）工業(yè)場地煤柱按煤炭工業(yè)設計規(guī)范要求，特大型礦井工業(yè)場地的面積為0.81.1公頃/104t，本礦井的生產(chǎn)能力是1.5Mt/a，所以本礦井的工業(yè)場地的面積為12公頃。本工業(yè)場地的傾向長度和和走向長度是300×400，保護煤柱帶的寬度是根據(jù)受保護對象的保護等級確定的。按建筑物和構筑物的重要性、用途以及開采引起的后果，把礦區(qū)范圍內(nèi)的的建筑物和構筑物氛圍4

34、個保護等級，本工業(yè)場地選用等級，則工業(yè)場地每一側(cè)加15m，那么現(xiàn)在工業(yè)場地的面積為330×430m。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖2-1所示。 （4）礦井邊界煤柱礦井邊界煤柱留設如下：西部與潘北礦井相鄰，本礦一側(cè)留設50m邊界保護煤柱；東部與皖北局礦井相鄰，本礦一側(cè)留設50m邊界保護煤柱；北部以明龍山斷層為界，本礦一側(cè)留設50m邊界保護煤柱；南部以F72斷層為界，本礦一側(cè)留設50m邊界保護煤柱。合計6.04Mt。圖2-1 工業(yè)廣場保護煤柱剖面圖2、各類永久煤柱損失的計算方法各類永久煤柱損失的計算公式如下：P=S×M×/cos (2.1)式中 P永久煤柱損失煤量，萬t；S

35、煤柱的面積，m2； M煤層平均厚度；煤的平均容重，t/m3；煤層平均傾角， °。 各類永久煤柱損失的計算結(jié)果如表22，23表2-2 各類煤柱損失煤柱容重（t/m3）煤層厚度（m）煤層傾角(°)面積（m2）煤量（Mt）工業(yè)廣場1.424.25170023310.18斷層保護煤柱1.424.251333170.79邊界煤柱1.424.256830636.34 表2-3 礦井煤量統(tǒng)計表 單位：Mt工業(yè)儲量工廣壓煤斷層煤柱邊界煤柱經(jīng)濟儲量可采儲量全礦166.410.180.796.34149.09108.06計算可采儲量煤層采區(qū)回采率：薄煤層不低于85%，中厚煤層不低于80%，厚煤

36、層不低于75%。本礦的的設計回采率定為82%。全礦的經(jīng)濟儲量為149.09Mt，可采儲量采用公式：Z=（）C (2.2) 其中：礦井的工業(yè)儲量。 P永久煤柱損失量。 C采區(qū)的采出率。那么，設計方案可采儲量：Z=（149.0910.180.796.34）×82%=108.06Mt3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限3.1礦井工作制度按照煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范中規(guī)定，參考關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改的說明，礦井設計年工作日330天，每日三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修。日凈提升時間為16個小時。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴建。3.2礦井生

37、產(chǎn)能力及服務年限礦井設計生產(chǎn)能力的確定礦井設計生產(chǎn)能力確定為1.5Mt/a。其主要理由如下：1井田構造及煤層煤層賦存狀況。本井田西翼為背斜構造，東翼為單斜構造，傾角2°5°，產(chǎn)狀平直、穩(wěn)定。井田內(nèi)斷層比較少，對煤層的破壞比較小。主采煤層賦存穩(wěn)定、全區(qū)可采、雖然受F207等斷層局部切割，但塊段基本完整。煤層結(jié)構比較簡單，適合綜合機械化開采。2資源條件與勘探程度。本井田儲量豐富，29Km2井田范圍內(nèi)共獲得工業(yè)儲量166.4Mt，可采儲量108.06Mt。主采煤層，厚度大而穩(wěn)定，傾角平緩，適合綜合機械化開采；儲量多，煤層生產(chǎn)能力大。3目前我國煤炭開采技術及采掘設備生產(chǎn)加工技術已取

38、得較大的發(fā)展，大采高、大傾角、大功率高效能重型成套采煤設備得到廣泛地應用。如邢臺東龐礦采用國產(chǎn)大采高綜采設備（平均煤厚4.4m，煤層傾角8°28°）于1995年、1996年、1997年分別實現(xiàn)工作面單產(chǎn)1.73 Mt、2.20Mt和2.23Mt。1997年工作面效率達到127t/工，工作面煤炭回收率達到97%。另外，開灤林南倉礦在煤厚4.05.2m，煤層平均傾角22°、局部38°的開采條件下，采用國產(chǎn)BY320-23/45型液壓支架也成功地進行了大傾角、大采高一次采全厚開采，不僅實現(xiàn)了工作面正常生產(chǎn)，而且還有效地解決了工作面支架等設備的防倒、防滑問題。本

39、礦井主要開采煤層平均厚3.54.7m，煤層傾角2°5°，因此現(xiàn)有綜采設備可滿足本礦井煤層的開采條件。綜上所述，經(jīng)過幾次補勘后，井田勘探程度較高資源可靠、儲量豐富，開采機械化程度較高，煤層生產(chǎn)能力較大，具備實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井，及一井一面的生產(chǎn)需要。因此設計認為，為了充分利用煤炭資源和發(fā)揮投資效果，根據(jù)國家需要和能源發(fā)展政策及礦井地質(zhì)，開采條件，以及目前技術裝備水平和管理水平的實際情況，本礦井井型確定為1.5M t/a較合適。礦井設計服務年限下面通過對設計煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件等因素對井型加以校核。1、礦井開采能力校核煤層為厚煤層，地質(zhì)構造簡單，賦存較穩(wěn)定

40、，根據(jù)現(xiàn)代化礦井高產(chǎn)高效,一井一面的發(fā)展模式，在布置一個綜采工作面的同時，具有一個準備工作面來保產(chǎn)。2、輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對40噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達到設計井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用膠帶輸送機運到采區(qū)煤倉，運輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運不成問題。輔助運輸采用礦車，同時本設計的井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設計生產(chǎn)能力的要求。3、通風安全條件的校核本礦井煤塵具有爆炸性，瓦斯含量高，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件簡單。礦井通風采用中央并列式通風，有專用回風巷和

41、專門的風井回風，可以滿足通風的要求。本井田內(nèi)存在的斷層，已經(jīng)查到且不導水，不會影響采煤工作。所以各項安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設計生產(chǎn)能力。4、儲量條件校核井田的設計生產(chǎn)能力應于礦井的可采儲量相適應，以保證礦井有足夠的服務年限。確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術原因使采出率降低，從而減少儲量。為保證有合適的服務年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。但是礦井生產(chǎn)能力的確定，除了考慮客觀需要和礦井儲量之外還要必須根據(jù)本井田的煤層賦存條件、煤層生產(chǎn)能力、地質(zhì)構造及機械化開采條件，進行

42、全面的綜合分析，做到因地制宜。因為本井田儲量豐富，主采煤層賦存條件簡單，井田內(nèi)部有較大斷層可作為采區(qū)邊界，較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設計生產(chǎn)能力為1.5M t/a。礦井的設計服務年限： (3.1) 其中：T服務年限ZK可采儲量ZG工業(yè)儲量P各種煤柱損失（防水煤柱、斷層煤柱、工廣煤住等）Q回采率A礦井年產(chǎn)量K礦井服務年限備用系數(shù)，取1.3那么，設計方案礦井服務年限滿足表3-1要求。表3-1 新建礦井設計服務年限 礦井設計生產(chǎn)能力(Mta)礦井設計服務年限(a)第一開采水平設計服務年限(a)煤層傾角25°煤層傾角25°45°煤層傾角45°60及

43、以上7035-30506030-12245025201504509402015 154井田開拓4.1井田開拓的方案設計指導思想：在貫徹執(zhí)行國家能源開發(fā)的方針、政策及煤炭行業(yè)規(guī)程、規(guī)范的前提下，依靠科技進步，因地制宜地進行改革，采用國內(nèi)外先進的生產(chǎn)技術和設備，以高產(chǎn)高效礦井為模式，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，減少行政、福利設施，力爭達到少投入、多產(chǎn)出、見效快、效益好的目的，把礦井建成技術先進、安全高效的現(xiàn)代化企業(yè)。在特厚表土層的條件下，設計確定采用立井，主要石門和集中大巷開拓方式。井筒形式的確定由于本礦表土層較厚，水文地質(zhì)條件比較簡單，井筒可采用凍結(jié)法施工，根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件及煤礦安全規(guī)程的規(guī)

44、定，在本井田的中部偏東設立主、副井筒和回風井。主井用來提升煤炭、部分通風，副井用來運送人員、材料、矸石及通風等，回風井用來回風。本礦井屬于高瓦斯礦井，井田的走向長度比較長，平均為7.9km，但表土層較厚，煤層埋藏深，工廣場地壓煤量大，為減少壓煤量，故采用中央并列式通風，在工廣場地內(nèi)設一回風井。井筒位置的確定根據(jù)本井田具體條件，選擇主、副井筒位置主要考慮下列因素：1、井下兩翼均衡生產(chǎn)。2、井筒位置盡量設在表土層薄和無底礫層的地方。3、地面工廣布置方便。4、井筒位置要考慮工廣初期不壓或少壓第一水平的煤和井筒向深部延深不遇石灰?guī)r。本井田工廣位于六號勘探線3孔附近，此處表土厚，地面自然標高+22m左右

45、，地表具有工業(yè)場地開闊、地勢高，井筒表土層薄，工業(yè)場地壓煤量少，工廣不遷村莊，井巷工程量較小，地面鐵路較短。為了減少投資（井筒、遷村、工廣填高、鐵路等），增加建井可靠性，方便布置工業(yè)場地，少壓煤，并將部分斷層煤柱至于工廣保護煤柱內(nèi)。因此本礦井井口布置在六號勘探線2孔西160m位置處。工業(yè)場地內(nèi)有主、副井，中央風井及附屬設施。本次設計根據(jù)井田形態(tài)，資源賦存特點，表土層厚，地質(zhì)構造，建井條件、地面村莊對開采的影響，確定采用立井開拓方式即主井、副井、中央回風井。工業(yè)場地的面積為12公頃即300m（傾向）×400m（走向），加上工業(yè)場地四周各留15m的保護帶那么工業(yè)場地的面積為430m（傾向

46、）×430m（走向）。開采水平的確定本礦井煤層最高標高-800m，煤層埋藏最深處達-980m，垂直高度為180m。根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定，針對于本礦井的實際條件， 對于本礦井開采水平的確定，可考慮劃分為一個水平或兩個水平。表4-1 水平主要參數(shù)劃分階段數(shù)目水平垂高/m水平儲煤量/ M t服務年限/a1180108.0655.41運輸大巷和井底車場的布置1、運輸大巷的布置設計將大巷布置在煤層底板下方2636m處的砂巖中。其優(yōu)點是巷道維護條件好，維護費用底，巷道施工條件夠按要求保持一定方向和坡度；留設保護煤柱，同時便于設置煤倉。2、井底車場的布置由于井底車場一般要為整個礦井服務，服務年

47、限長，故要布置在較堅硬的巖層中。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或煤層底板中。煤層頂板為中硬的砂泥巖，底板為堅硬的砂巖，維護費用較低，但基建費用比較高。井底車場的位置要與礦井的開拓方式相適用，需要進行技術與經(jīng)濟比較，以選擇最優(yōu)方案。帶區(qū)劃分及配采計劃1帶（盤）區(qū)劃分根據(jù)煤層條件，結(jié)合淮南現(xiàn)在生產(chǎn)礦井實踐經(jīng)驗，礦井采用分區(qū)石門。東翼劃分2個盤區(qū)區(qū)，由于煤層傾角一般在25°，采用盤區(qū)式開采；西翼采用帶區(qū)式開采，劃分2個帶區(qū)，合計4個帶（盤）區(qū)，采區(qū)走向長度按國內(nèi)現(xiàn)有采煤機組和支架考慮一般為10002000米以上。應該指出，采區(qū)走向長度是按國內(nèi)現(xiàn)有采煤機械和支架考慮的，將來隨著采掘與運輸機

48、械的發(fā)展，采區(qū)走向長度可以相應的調(diào)整。2開采順序本井田水平開采次序為先采西翼，再采東翼。煤層西翼開采采用傾向長壁，上下山開采；東翼采用盤區(qū)走向長壁開采。開采區(qū)段內(nèi)回采順序采用后退式，即由開采邊界向采區(qū)運輸大巷推進。設計年產(chǎn)1.5Mt時，一般一個帶（盤）區(qū)生產(chǎn)。一個帶（盤）區(qū)準備。一個工作面達到設計年產(chǎn)量，（1）盡量使工作面數(shù)目相對穩(wěn)定，以保證生產(chǎn)隊伍及設備數(shù)目的穩(wěn)定性；（2）應加快開拓工程，盡快使開采條件相對簡單的采區(qū)形成生產(chǎn)系統(tǒng)，保證綜采工作面正常接替，盡可能提高礦井產(chǎn)量，盡早發(fā)揮資源和投資效益。4.2開拓方案比較方案說明根據(jù)前述各項決定，本井田在技術上可行的開拓方案有下列四種如圖4-1所示

49、。圖4-1 技術上可行的四種開拓方案（1） 立井單水平，水平高度-970，上下山開采（2）立井單水平盤區(qū)上山開拓，水平標高-906m(3)立井二水平暗斜井延深，一水平標高-906m，二水平標高-970m(4)立井二水平直接延深，一水平標高-906m，二水平標高-970m開拓方案技術比較方案1井筒開拓直接到-970m水平，單水平開采，沒有延深問題，有利于開采布置；增加了井筒深度，帶區(qū)的輔助運輸提升環(huán)節(jié)。方案2井筒開拓到-906m水平，單水平開采，沒有延深問題，西翼水平開拓，東翼按2°的盤區(qū)上山開拓，都布置在煤層底板30m左右的堅硬巖石中；減少了井筒深度，運輸環(huán)節(jié)。方案3井筒開拓到-90

50、6m水平，二水平開采，生產(chǎn)與延深互不干擾，延深施工容易，暗斜井位置、方向、傾角、不受原有井筒限制，按水平開采有利布置；增加了一些工程量：暗斜井車場；增加了運輸環(huán)節(jié)。方案4井筒先期開拓到-906m,后期到-970m,可充分利用原有設備和設施，提升統(tǒng)一，運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)和延深相互干擾，雖然延深深度較短，主井延深時，礦井需要短期停產(chǎn)。延深井筒，組織施工復雜，增加一個井底車場，多掘一些輔助巷道，增加初期投資。開拓方案經(jīng)濟比較對以上敘述的四種方案所需費用粗略估算如表4-2、表4-3、表4-4、表4-5，通過對表4-6比較，方案二的費用少于方案一，方案二的初期工程量少，建井時間段，有利于早日達產(chǎn)，所以決定

51、用方案二。方案三和方案四的費用相差不大，區(qū)別在于是第二水平是暗斜井延深還是立井直接延深，二個方案生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡單可靠，但方案四延深對生產(chǎn)有影響，所以決定用方案三。余下方案二和方案三，均在技術上可行，粗略費用都一樣，兩者需要進行詳細的經(jīng)濟技術比較方能缺點其優(yōu)劣。方案二、三的詳細經(jīng)濟比較，見表表4-2方案一費用粗略估算表表4-3方案二費用粗略估算表表4-4 方案三費用粗略估算表表4-5方案四費用粗略估算表表4-6 各方案費用粗略匯總表4-7、表4-8、表4-9。建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量各數(shù)據(jù)均相同，在此不做比較。4大巷運輸因西翼運輸巷布置一樣，在這不進行比較，只對井田東部的大巷運輸費用進行比較。通過對方案二和方案三的比較，方案二為最優(yōu)方案，即該礦井設計選用主井單水平盤區(qū)上山開拓的開拓方案。表4-7 方案二詳細費用表表4-8 方案三詳細費用表表4-9 最終方案匯總表4.3礦井的基本巷道井筒（1）主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，井深928m，凈直徑為6.5m，凈斷面面積33.17 m2，井筒內(nèi)裝備兩套16t的長形箕斗，多繩摩擦輪提升機，井壁采用混凝土砌碹（厚度500mm）支護方式。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電纜、人行臺階等設施。主井井筒斷面和井筒特征表見圖4-2。 （2）副井副井井筒采用立井形式，圓形斷