安陽(yáng)永安賀駝煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)

河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE安陽(yáng)永安賀駝煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是根據(jù)安陽(yáng)永安賀駝煤礦的資料對(duì)該礦作的初步設(shè)計(jì)，充分考慮實(shí)際情況，綜合考慮整個(gè)礦井的各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)完成井田的開(kāi)發(fā)。本井田范圍內(nèi)，煤層賦存條件簡(jiǎn)單，相對(duì)瓦斯涌出量為33.76m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為28.13m3/min。一般涌水量為203/h。井田面積約為3.12km2，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量約為1.78Mt，設(shè)計(jì)井型為0.3Mt/a，服務(wù)年限38a。礦井開(kāi)拓方式為立井兩水平上山及上下山暗立井延深方式。井底車場(chǎng)形式為立井臥式環(huán)行車場(chǎng)。礦井通風(fēng)方式為礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式，主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。井田采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法。關(guān)鍵詞：賀駝礦礦井通風(fēng)初步設(shè)計(jì)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE104AbstractThispreliminarydesignisbasedonthedataofTongChuanCoalandElectricity,fullyconsideringpracticalsituation.Comprehensiveconsidereachproductionsystemofthewhollyshafttocompletetheexlloitationoftheshaft.Inthisallotmentthegeologicconditionissimple,theflowingquantityofgasesislittle,flowingofwateris20m3/h,thecoaldustwithoutspontaneouscombustion.Theallotmentareaisabout3.12km2,thedesigedexploitablereserveis1.78Mt,theyearlyoutputis0.3Mt/a,theservicelifeis38a.ThemethodofsinglelevelUP-AND-DOWNmountainexploitingwasadopted.Itwasdividedintoelevenminingdistrict.Thefirstdivisionadoptinlinelengthwallbackhandweldingcoalminingmethod.Mineventilationforthecentralborder-style,theauxiliaryshaft,themainshaftintothewind,thewindwelltowindback,faceupbytheventilation,canreversetheanti-anti-windmeansthewind.Mineuseofback-to-wallminingmethods.Keywords：HeTuominemineventilationthepreliminaryde安全工程專業(yè)礦井通風(fēng)方向畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)書~PAGEI~目錄前言 11.1概述 11.2設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 11.3問(wèn)題與建議 11井田自然概況及地質(zhì)特征 31.1井田自然概況 31.1.1井田位置及交通 31.1.2地形地勢(shì)及河流 31.1.3氣候及氣象 41.1.4地震基本烈度 41.2地質(zhì)特征 51.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 51.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 51.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征 111.2.4煤質(zhì)特征 151.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 151.2.6開(kāi)采煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征 162礦井井田境界、儲(chǔ)量和服務(wù)年限 212.1井田境界 212.2井田儲(chǔ)量 212.3礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 233井田開(kāi)拓 253.1礦井開(kāi)拓方式 253.1.1技術(shù)可行方案 253.1.2技術(shù)比較 263.1.3經(jīng)濟(jì)比較 263.1.4綜合比較 313.2井筒特征 323.3井底車場(chǎng)及硐室 333.3.1井底車場(chǎng)的形式 333.3.2線路平面設(shè)計(jì) 343.4開(kāi)采順序及采區(qū)采煤工作面的配置 363.5井巷工程量和建井工期 384采煤方法 414.1采煤方法選擇 414.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 414.2.1采區(qū)走向長(zhǎng)度 414.2.2確定區(qū)段斜長(zhǎng)及數(shù)目 414.2.3煤柱尺寸 414.2.4采區(qū)上下山布置 424.3回采工藝設(shè)計(jì) 424.3.1液壓支架 424.3.2工作面設(shè)備配套 435礦井運(yùn)輸、提升、排水 455.1井下運(yùn)輸 455.1.1運(yùn)輸方式的確定及礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 455.1.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選型 455.2礦井提升 485.3礦井排水 516礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 566.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 566.2風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 596.3采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 676.4掘進(jìn)工作面的通風(fēng)設(shè)計(jì) 706.5礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 756.6主要通風(fēng)機(jī)的選型 816.7礦井的反風(fēng)措施 836.8礦井通風(fēng)評(píng)價(jià) 847礦井安全技術(shù)措施 867.1頂板事故發(fā)生后的應(yīng)急措施 867.2瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生后的應(yīng)急措施 867.3外因火災(zāi)事故發(fā)生后的應(yīng)急措施 877.4內(nèi)因火災(zāi)事故發(fā)生后的應(yīng)急措施 887.5發(fā)生突水、潰漿事故后的處理 887.6打眼、裝藥、放炮 897.7其它 917.8避災(zāi)路線 918礦山環(huán)保 928.1概述 928.2地面塌陷及治理 928.3污水處理 958.4固體廢渣處理 968.5消煙除塵粉塵防治 978.6環(huán)境保護(hù)設(shè)施及投資 989結(jié)束語(yǔ) 99致謝 100參考文獻(xiàn) 101前言1.1概述安陽(yáng)永安賀駝煤礦有限公司（以下簡(jiǎn)稱本礦）為河南煤業(yè)化工集團(tuán)永煤公司下屬的礦山企業(yè)，該礦始建于2001年7月，2007年10月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年。1.2設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本礦現(xiàn)建成主、副、風(fēng)3個(gè)立井，井口位于477-4孔東北200m處，地面標(biāo)高221.50m；主、副井落底水平標(biāo)高-300m，井底車場(chǎng)布置在二1煤層頂板，主井深521.5m，井筒直徑4.50m，副井深521.5m，井筒直徑5.00m，風(fēng)井落底水平標(biāo)高-265.75m，井深487.2m，井筒直徑4.50m。礦井采用立井分水平開(kāi)拓，全礦分為3個(gè)采區(qū)（11、21、22）。F18斷層以西分2個(gè)采區(qū)（11、21），有-300m開(kāi)采水平和-465m輔助水平；F18斷層以東為1個(gè)采區(qū)（22），現(xiàn)未進(jìn)行開(kāi)拓。本礦采煤方式為走向長(zhǎng)壁后退式分層開(kāi)采，放炮或綜放落煤，全部垮落法管理頂板。通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，利用主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式。1.3問(wèn)題與建議1、本礦井筒需穿過(guò)局厚的新生界地層，其中下部又有厚層的膨脹性鈣質(zhì)粘土層，在特殊鑿井技術(shù)方面存在一定的技術(shù)難度，設(shè)計(jì)將相應(yīng)的課題列為科研項(xiàng)目施工單位組成的科研及技術(shù)攻關(guān)小組解決該井特鑿技術(shù)方面的問(wèn)題。2、設(shè)計(jì)對(duì)井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了改革和嘗試，綜采設(shè)備搬家采用無(wú)軌車，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)產(chǎn)品，建議引進(jìn)美國(guó)英格索蘭公司的蓄電池?zé)o軌支架移動(dòng)車，或引進(jìn)樣機(jī)的電氣控制設(shè)備，無(wú)論是晶閘管直流供電系統(tǒng)還是晶閘管“交-直-交”交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)均不能制造，為此建議，本礦井主提升電氣控制設(shè)備由國(guó)外引進(jìn)。3、礦區(qū)生產(chǎn)服務(wù)和生活服務(wù)必須設(shè)在礦區(qū)中心居住，礦井建設(shè)的配套工程和準(zhǔn)備工作量是相當(dāng)大，例如鐵路、公路、供水、供電、通訊工程。為礦井服務(wù)的居住區(qū)及公用設(shè)施機(jī)修、材料供應(yīng)等生產(chǎn)服務(wù)工程，均需與礦井同步或提前建成，特吁請(qǐng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及建設(shè)單位重視并抓緊落實(shí)礦井的這些前期準(zhǔn)備工程及配套工作。1井田自然概況及地質(zhì)特征1.1井田自然概況1.1.1井田位置及交通賀駝煤礦位于鶴壁市與安陽(yáng)市（縣）交界處，南距鶴壁市12km，北距安陽(yáng)市約20km，行政區(qū)劃屬安陽(yáng)市龍安區(qū)馬投澗鄉(xiāng)。地理坐標(biāo)為東經(jīng)114°10′54″-114°12′15″，北緯35°59′48″-36°01′07″。本礦東距京廣鐵路約15km，西鄰鶴壁礦區(qū)專用鐵路，南鄰湯陰~鶴壁鐵路，北距安陽(yáng)~李珍鐵路約12km。礦區(qū)內(nèi)有安陽(yáng)~鶴壁和安陽(yáng)~馬投澗公路穿過(guò)，交通較為便利（見(jiàn)圖1-1）。圖1-1交通位置示意圖1.1.2地形地勢(shì)及河流本區(qū)位于太行山與華北平原的過(guò)渡帶，地勢(shì)西南高、東北低，海拔高度在160.10-239.60m之間，地表侵蝕切割較為強(qiáng)烈，起伏較大，形成相對(duì)高差70-80m的丘陵地貌。本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，礦區(qū)北有善應(yīng)河，該河發(fā)源于林州市蔡店灣村，流經(jīng)鶴壁，由安陽(yáng)縣善應(yīng)村向北匯入安陽(yáng)河，全長(zhǎng)約26km。礦區(qū)內(nèi)無(wú)常年性河流，僅有季節(jié)性溪流；地表水體有老河溝水庫(kù)，水庫(kù)接受地表洪水、丘陵間溪流和周圍地下水補(bǔ)給。1.1.3氣候及氣象1、氣溫本區(qū)屬暖溫帶大陸性干旱型季風(fēng)氣候，四季分明，春季干旱、風(fēng)多，夏季炎熱多雨，秋季風(fēng)和日麗、日照長(zhǎng)，冬季寒冷、雨雪較少。據(jù)鶴壁市氣象站觀測(cè)資料，最低氣溫-19.9℃（1971年），最高氣溫43.3℃（1966年），年平均氣溫14.2o。2、降水量年最大降水量為1394.1mm（1963年），最小為266.6mm（1965年），年均683.2mm；降水多集中于7、8月份，其降水量約占全年降水量的60%，1、2月份降水最少，僅占年降水量的1.5%。3、蒸發(fā)量年最大為2695mm，最小為1859mm，平均2328.3mm，蒸發(fā)量大于降水量。4、風(fēng)向3-7月份多刮南風(fēng)，最大風(fēng)速14m/s，8月份至翌年2月份多刮北風(fēng)，最大風(fēng)速23m/s。5、冰凍期凍結(jié)期多在11月至翌年2月，凍結(jié)天數(shù)為31天（1958年）~93天（1960年)。最大凍土深度0.19m。1.1.4地震基本烈度根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的“中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18306-2001《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（河南省部分）”，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，根據(jù)地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表（見(jiàn)表1-2），相應(yīng)的基本烈度為Ⅷ度（見(jiàn)圖1-2），屬較不穩(wěn)定區(qū)。地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表表1-2地震動(dòng)峰值加速度（g）＜0.050.00.3≥0.4地震基本烈度值＜ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ≥Ⅸ區(qū)域地殼穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定較不穩(wěn)定不穩(wěn)定1.2地質(zhì)特征1.2.1礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況賀駝煤礦位于安鶴煤田中部，根據(jù)華北石炭、二疊系地層區(qū)劃，安鶴煤田屬于華北地層區(qū)太行地層小區(qū)（見(jiàn)圖3-1）。地層由老至新發(fā)育有：太古界~元古界的前震旦系，下古生界寒武系、奧陶系，上古生界石炭系、二疊系，中生界三迭系及新生界新近系、第四系。太古界與元古界多出露于煤田南部的淇縣境內(nèi)，寒武系與奧陶系主要出露于煤田西部及西南部山區(qū)，石炭~二疊系含煤地層在全煤田內(nèi)均有賦存，三迭系隱伏于煤田深部，新生界新近系和第四系廣泛覆蓋于各地層之上。1.2.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造一、區(qū)域構(gòu)造安鶴煤田位于太行隆起帶與華北沉降帶之間的過(guò)渡帶南段，根據(jù)河南省構(gòu)造分區(qū)圖屬于太行構(gòu)造亞區(qū)，夾持于湯東斷裂與林縣斷層之間，受湯東斷裂直接控制。詳見(jiàn)圖3-8。圖3-8河南省構(gòu)造分區(qū)圖安鶴煤田位于湯東斷裂控制下斷塊內(nèi)的階地上，總體為具有波狀起伏的單斜構(gòu)造。地層總體走向近南北，傾向北東，傾角2-30°。構(gòu)造以斷裂為主，伴有小型褶曲。按構(gòu)造展布方向可分為東西向構(gòu)造、南北向構(gòu)造、北東向構(gòu)造、北北東向構(gòu)造和北西向構(gòu)造五種。1、東西向構(gòu)造東西向構(gòu)造分布在安鶴煤田中北部，構(gòu)造線方向?yàn)?0°-110°，是本區(qū)處在南北擠壓力作用下形成的中小型緯向構(gòu)造。主要以褶曲為主（如張莊向斜、汾洪江背斜、李爐背斜等），局部伴有少量斷裂。東西向構(gòu)造與其它構(gòu)造呈反接、截接和歸并的復(fù)合關(guān)系?？梢?jiàn)，東西向構(gòu)造在安鶴煤田發(fā)育較早，對(duì)區(qū)內(nèi)煤礦床的形成起著控制作用。2、南北向構(gòu)造南北向構(gòu)造主要分布在安鶴煤田中部，構(gòu)造線方向N5°EN10°W，是該區(qū)域在東西擠壓力作用下形成的經(jīng)向構(gòu)造。煤田內(nèi)構(gòu)造形跡以斷裂為主（如F113、F2、F112等），其延伸長(zhǎng)度2-10km，多西傾，傾角50°-85°。南北向斷層切割東西向斷層，與其它構(gòu)造呈反接、截接和斜接的復(fù)合關(guān)系?？梢?jiàn)，南北向構(gòu)造的形成晚于東西向構(gòu)造，早于其它構(gòu)造。由于安鶴煤田位于太行山大背斜東翼，而太行山復(fù)背斜亦呈南北方向延伸，所以，南北方向的構(gòu)造中，褶曲的升降變化對(duì)煤礦床的分布起控制作用，褶曲升起煤層剝蝕，褶曲沉降煤層埋藏較深，只有在過(guò)渡地帶才保存著有工業(yè)價(jià)值的煤礦床。3、北東向構(gòu)造北東向構(gòu)造在本區(qū)發(fā)育較多，分布廣，構(gòu)造線方向?yàn)镹45°E-N65°E，且成組出現(xiàn)而形成多字形斜裂。在安鶴煤田中部，有較多相向傾斜的斷裂構(gòu)成狹長(zhǎng)的地壘和地塹（如F159和F160構(gòu)成黑玉地塹，F(xiàn)160與F165構(gòu)成天喜鎮(zhèn)地壘等）。力學(xué)性質(zhì)多為壓性，也有受后期運(yùn)動(dòng)疊加呈現(xiàn)扭性。北東向構(gòu)造中的斷裂構(gòu)造切割深，落差大，對(duì)煤層的連續(xù)性有破壞作用，因此，多作為各井田邊界。4、北東向構(gòu)造北北東向構(gòu)造集中安鶴煤田北部，由近百條大小不等的斷層組成，主要分布于主焦、紅嶺、白蓮坡等煤礦范圍內(nèi)。斷層延伸方向N5°-30°E，斷裂在西部較稠密，東部較稀疏。北北東向構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)和北東向構(gòu)造近似，難以區(qū)分。而多數(shù)構(gòu)造延伸相對(duì)較短，落差不大。5、北西向構(gòu)造北西向構(gòu)造在區(qū)域上不太發(fā)育，構(gòu)造形跡以褶曲為主（如北孟村背斜、北孟村向斜、東柏澗背斜等），局部伴有小斷層，多數(shù)迭加在南北向構(gòu)造之上。二、礦區(qū)構(gòu)造本礦位于安鶴煤田中部，主體夾持于F10斷層和F100斷層之間，基本構(gòu)造形態(tài)為一地層走向NW、傾向NE的單斜構(gòu)造，沿傾向伴有寬緩的小褶皺；地層傾向30-70°，傾角4-25°，一般15-20°；礦區(qū)斷層比較發(fā)育，且出現(xiàn)切割交叉現(xiàn)象。構(gòu)造復(fù)雜程度為中等，礦井構(gòu)造復(fù)雜程度為Ⅲ類（見(jiàn)圖3-10）。圖3-10賀駝煤礦構(gòu)造綱要圖1、褶皺經(jīng)勘查揭露，礦區(qū)中深部發(fā)育軸向近EW的向斜和背斜各1條，即一號(hào)向斜和一號(hào)背斜。（1）一號(hào)向斜位于礦區(qū)中南部，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.2km。向斜軸向E傾伏，受DF8與F18切割影響，西部向斜軸由近EW向SW方向偏移。軸面近直立，兩翼基本對(duì)稱；南翼地層走向NWNNW，傾向65~-80°，傾角約20°；北翼地層走向NENNE，傾向90-105°，傾角約20°。該向斜由三維地震解釋，兩翼有273-57、273-58、274-62、2102、2011和1號(hào)鉆孔控制，已基本查明。（2）一號(hào)背斜位于礦區(qū)中北部，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.1km。背斜軸向NE方向傾伏，受DF1、DF2和DF3斷層影響，東部背斜軸由近EW向NE方向偏移。軸面向S歪斜，南翼地層較緩，北翼地層較陡；南翼地層走向NWNNW，傾向60-80°，傾角18°左右；北翼地層走向NW，傾向向35-50°，傾角20-25°。該背斜由三維地震解釋，兩翼有274-64、26-4、273-65、26-6、1702、2號(hào)和3號(hào)鉆孔及11091工作面控制，已查明。2、斷層在地質(zhì)勘查和生產(chǎn)過(guò)程中，賀駝煤礦共發(fā)現(xiàn)斷層26條，均為正斷層。其中落差≥100m的斷層4條，落差50~20m斷層5條，落差20~10m斷層7條，落差10~5m斷層5條，落差＜5m斷層5條。在礦區(qū)斷層中，鉆探發(fā)現(xiàn)斷層8條，生產(chǎn)新揭露5條，地震新解釋13條。（1）F10正斷層位于礦區(qū)西部邊界，走向NE，傾向285-300o，傾角40-65o，落差40-170m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度0.30km，南北均延伸到四礦井田。該斷層有以下3孔穿見(jiàn)，已經(jīng)查明。①1703孔：孔深818.54-848.78m巖芯受擠壓破碎，測(cè)井曲線反映為破碎帶，其上596.87m過(guò)上石盒子組，其下849.18m見(jiàn)四煤底砂巖（SS），缺失下石盒子組中上部地層約170m。②26-5孔：據(jù)測(cè)井曲線650.10-668.80m為斷層帶，其上為下石盒子組中部砂巖，其下為砂鍋窯砂巖（Ssh），缺失地層約60m。③273-59孔：孔深492m處遇斷層，缺失下石盒子組中下部地層約130m。（2）F11正斷層位于礦區(qū)西部邊界附近，走向NE，傾向300o，傾角40-65o，落差40~180m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.30km，南北均延伸到四礦井田。該斷層有以下8孔穿見(jiàn)，已經(jīng)查明。①1703孔：孔深955.97m有斷層擦痕，其上941.50m為砂鍋窯砂巖（Ssh），其下二1煤層僅存1.70m，斷失山西組地層約75m。②26-5孔：據(jù)測(cè)井曲線，孔深752.65-762.14m為斷層帶，其上為北岔溝砂巖（Sb），其下為O2f，斷失太原組、本溪組地層約180m。③274-64孔：孔深405.18-407.52m巖芯破碎，其上為上石盒子組地層，其下為下石盒子組中段砂巖，缺失地層約250m。④274-59孔：孔深529.18-533.07m巖芯滑面發(fā)育、破碎，缺失下石盒子組下部地層約40m。⑤273-53孔：據(jù)測(cè)井曲線，孔深494m處P1x下部與二1煤層頂板呈斷層接觸，其間缺失地層約80m。⑥273-42孔：據(jù)測(cè)井曲線，384.50-386.50m為斷層帶，其上342.50m過(guò)四煤底板砂巖（SS），其下386.50m見(jiàn)大占砂巖（Sd），斷失地層約45m。⑦2號(hào)孔：本孔平頂山砂巖底與上石盒子組底部呈斷層接觸，平頂山砂巖下距二1煤層383.49m，缺失地層約250m。⑧3號(hào)孔：孔深544m處上石盒子組中部地層與下石盒子組上部地層呈斷層接觸，本孔404.35m過(guò)平頂山砂巖，下距二1煤層348.27m，缺失地層約280m。（3）F12正斷層位于礦區(qū)西部邊界附近，為F11正斷層分支斷層，走向NE，傾向290-300o，傾角40-65o，落差50-100m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.50km，南端在礦區(qū)邊界交于F11正斷層，北端延伸至四礦井田。該斷層有以下2孔穿見(jiàn)，已經(jīng)查明。①273-53孔：孔深518m處二1煤層頂板與L8灰?guī)r呈斷層接觸，其間缺失地層約65m，二1煤層斷失。②274-59孔：本孔二1煤層底板見(jiàn)4.45m斷層破碎帶，以灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及細(xì)粒砂巖為主，巖性混雜，二1煤層與C2t中部呈斷層接觸，缺失地層約60m。（4）F18正斷層位于礦區(qū)中部，走向NNE，傾向100-130o，傾角65o，落差0-35m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.25km，北端在26-4孔附近尖滅，南端延伸至四礦井田。該斷層有以下3孔穿見(jiàn)，且有三維地震解釋，已經(jīng)查明。2011孔：孔深410m遇斷層，缺失下石盒子組上部地層約30m。②2112孔：孔深617.40-631.00m為斷層帶，缺失二1煤層及頂?shù)装鍘r層，落差約30.00m。③273-57孔：據(jù)測(cè)井曲線分析，孔深395m處遇斷層，缺失下石盒子組中上部地層約30m。④在時(shí)間剖面上T2波錯(cuò)斷明顯，斷點(diǎn)較清晰，斷點(diǎn)評(píng)級(jí)為15A+3B+2C。詳見(jiàn)圖3-11。（5）F15正斷層位于礦區(qū)東北部邊界附近，走向NE，傾向130o，傾角70o，落差0-30m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度0.40km，南端落差逐漸變小尖滅，北端延伸至區(qū)外。該斷層有1702孔穿見(jiàn)，孔深978.27-984.62m為斷層破碎帶，其上978.27m過(guò)下石盒子組下部砂巖，其下為大占砂巖，斷失地層30m左右。該斷層僅有1孔控制，為基本查明斷層。圖3-11F18斷層在時(shí)間剖面上的反映（6）F16正斷層位于礦區(qū)中淺部，走向NNE~NE，傾向275-305o，傾角61-65o，落差0-15m，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度1.35km，北段落差逐漸變小尖滅，南段延伸至四礦井田。該斷層南段有11061、11062、11091工作面及巷道揭露；北段0.40km由三維地震解釋（DF4），在時(shí)間剖面上反射波錯(cuò)斷明顯，斷點(diǎn)較清晰，斷點(diǎn)評(píng)級(jí)為3A+1B+1C（見(jiàn)圖3-12）。為查明斷層。1.2.3煤層賦存狀況及可采煤層特征一、含煤性礦區(qū)含煤地層為石炭系上統(tǒng)本溪組、太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組，地層總厚841.83m，含煤11層，煤層總厚13.26m，含煤系數(shù)1.58%；其中賦存于山西組下部的二1煤層和太原組底部的煤層發(fā)育穩(wěn)定，全區(qū)可采，可采煤層總厚10.32m，可采系數(shù)1.23%。二、可采煤層1、二1煤層（1）煤層特征①賦存層位二1煤層賦存于山西組下部大占砂巖與北岔溝砂巖之間，是本礦主要可采煤層，上距砂鍋窯砂巖65.41m，下距L8灰?guī)r42.52m。礦區(qū)范圍二1煤層賦存標(biāo)高為-300--820m，埋深約480-1000m。②煤層厚度礦區(qū)內(nèi)共穿過(guò)二1煤層位23孔，斷失或斷薄2孔，其余21孔均為正常煤層，可采21層；井下施工探煤點(diǎn)3個(gè)，煤層均可采。全礦區(qū)24鉆孔正常見(jiàn)煤點(diǎn)，煤厚為3.58-9.36m，平均7.20m，煤厚變化標(biāo)準(zhǔn)差（S）1.37，變異系數(shù)（r）19.0%，可采性指數(shù)（Km）100%；小于4.00m的1個(gè)點(diǎn)，占4.2%，4.00-6.00m的5個(gè)點(diǎn)，占20.8%，6.00-8.00m的11個(gè)點(diǎn)，占45.8%，大于8.00的7點(diǎn)，占29.2%，煤厚變化不大。二1煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸0-2層，一般不含或僅含1層夾矸，夾矸厚度0-0.38m，平均0.34m，以炭質(zhì)泥巖為主，次為泥巖，呈似層狀、透鏡狀分布，穩(wěn)定性較差。④煤層頂?shù)装寮?xì)~中粒砂巖（大占砂巖）。直接底板為黑色泥巖和砂質(zhì)泥巖，含大量植物根化石。縱觀二1煤層厚度變化和結(jié)構(gòu)特征綜合評(píng)價(jià)，二1煤層為厚度穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、全區(qū)可采的厚煤層；據(jù)礦井地質(zhì)規(guī)程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)其穩(wěn)定程度屬Ⅰ類。（2）二1煤層厚度影響因素本礦二1煤層厚度穩(wěn)定，煤厚多在5-9m之間，由南向北有逐漸變薄趨勢(shì)，主要因素是沉積基底的不均衡沉降所致。在二1煤層沉積之前，北部沉降幅度較大，南部相對(duì)較小，造成了二1煤層在北部距L8灰?guī)r間距大（274-64為59.48m），南部距L8灰?guī)r間距小（28-6為33.29m）的現(xiàn)象；在二1煤層沉積過(guò)程中，沉降差異正好相反，因此，形成了本礦二1煤層南厚北薄的變化趨勢(shì)。2、煤層一煤層位于太原組底部，上距二1煤層147.66m，距L2灰?guī)r8.58m，礦區(qū)范圍一煤層賦存標(biāo)高為-440-960m，埋深約620-1140m。礦區(qū)內(nèi)3孔穿見(jiàn)煤層，煤厚2.79-3.44m，平均3.12m；最多含5層夾矸，夾矸厚0.05-0.43m；煤層直接頂板為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，富含植物化石，局部含黃鐵礦晶體及黃鐵礦結(jié)核，底板為黑色炭質(zhì)泥巖、泥巖。礦區(qū)內(nèi)煤層屬厚度穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)中等、全區(qū)可采的中厚煤層。三、煤、巖層對(duì)比1、主要煤層、標(biāo)志層層間距對(duì)比本區(qū)揭露主要標(biāo)志層有：L2石灰?guī)r（L2）、L8石灰?guī)r（L8）、大占砂巖（Sd）、砂鍋窯砂巖（Ssh）、A層鋁土（A）、田家溝砂巖（St）和平頂山砂巖（Sp）。各標(biāo)志層特征明顯，層位穩(wěn)定，易于對(duì)比；可采煤層厚度較大，普遍發(fā)育，其本身就是一個(gè)良好的標(biāo)志層。本區(qū)主要煤層、標(biāo)志層層間距較穩(wěn)定，表4-3為煤層與標(biāo)志層、標(biāo)志層與標(biāo)志層之間的平均距離。2、標(biāo)志層對(duì)比山西組、太原組標(biāo)志層明顯。層位和厚度較穩(wěn)定，易于煤層對(duì)比。各標(biāo)志層特。標(biāo)志層、煤層層間距一覽表表4-3項(xiàng)目主要煤層、標(biāo)志層間距St309.28A579.29265.27Ssh586.29272.273.1Sd643.47329.4560.3553.07二1655.81341.7972.6965.414.79L8705.53391.51122.41115.1354.5142.52L2795.87481.85212.75205.47144.85132.8686.37征分述如下：（1）平頂山砂巖（Sp）位于石千峰組下段，厚度60.78m；下距二1煤636.23-698.48m，平均655.81m。巖性為灰白色、灰綠色中粗粒石英砂巖，含棕紅色長(zhǎng)石，底部為含礫粗砂巖，中夾1~4層泥巖或砂質(zhì)泥巖；電阻率曲線呈高阻反映。為區(qū)域重要標(biāo)志層。（2）田家溝砂巖（St）位于上石盒子組底部，厚度4.74m；下距二1煤層317.08-373.46m，平均341.79m。巖性為灰白色、灰綠色中粗粒石英砂巖，底部含石英小礫石，局部含紫灰色石英及泥質(zhì)包體，具小型交錯(cuò)層理，偶夾1層砂質(zhì)泥巖；電阻率曲線呈高阻反映。為區(qū)域良好標(biāo)志層。（3）A層鋁土（A）位于下石盒子組下部，厚度3.83m；下距二1煤層67.19-92.84m，平均72.69m。巖性為淺灰色鋁質(zhì)泥巖，含大量鮞粒及紫斑，具滑感。為區(qū)域良好標(biāo)志層。（4）砂鍋窯砂巖（Ssh）位于下石盒子組底部，厚度4.11m；下距二1煤層51.43-77.75m，平均65.41m。巖性為淺灰色細(xì)中粒砂巖，底部為粗粒砂巖，含石英小礫石和黑色泥質(zhì)包體。為區(qū)域良好標(biāo)志層。（5）大占砂巖（Sd）位于山西組中下部，為二1煤層頂板砂巖，厚度1.36-18.07m，平均7.55m；下距二1煤層0.87-10.72m，平均4.79m?；襼深灰色中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，礦物成分以長(zhǎng)石、石英為主，順層面富集大量白云母片，具波狀層理。該層層位和厚度較穩(wěn)定，特征明顯，易于識(shí)別和對(duì)比，為區(qū)域重要標(biāo)志層。（6）L8石灰?guī)r（L8）位于太原組上部，厚度1.65-5.10m，平均3.79m；上距二1煤層31.33-53.95m，平均42.52m?；疑罨疑藓駥訝钍?guī)r，局部含燧石結(jié)核，含海百合莖、腕足、珊瑚及蜓科動(dòng)物化石，具縫合線，含網(wǎng)狀碳質(zhì)條紋及方解石脈。為區(qū)域重要標(biāo)志層。（7）L2石灰?guī)r（L2）位于太原組下部，為一2煤頂板，厚度5.22-7.88m，平均6.22m；上距二1煤層117.31-149.21m，平均132.86m。巖性為深灰色石灰?guī)r，微晶質(zhì)，含蜓科、海百合莖、腕足類化石及燧石團(tuán)塊。為礦區(qū)重要標(biāo)志層。1.2.4煤質(zhì)特征（1）宏觀煤巖特征各煤層宏觀煤巖組分以亮煤為主，次為鏡煤、暗煤；煤巖類型半亮型~光亮型。（2）顯微煤巖特征二1煤煤巖組分以均勻無(wú)結(jié)構(gòu)的凝膠化組織、凝膠化基質(zhì)為主，有零星絲炭、木質(zhì)鏡煤、木煤分布其中，原始質(zhì)料細(xì)胞壁均有不同程度的膨脹消失；無(wú)機(jī)組分以浸染狀、團(tuán)塊狀及細(xì)條帶狀粘土礦物為主。鏡煤最大反射率（R°max）為1.83%。一煤凝膠化組分占92.6%；無(wú)機(jī)組分以浸染狀、團(tuán)塊狀粘土礦物和硫化物為主。鏡煤最大反射率（R°max）為2.39%。1.2.5井田內(nèi)水文地質(zhì)情況安鶴煤田位于太行山隆起帶和華北平原沉降帶之間的過(guò)渡地段，總的地勢(shì)西高東低，地形相對(duì)高差約400m，煤田受山前大斷裂及巖漿侵入作用的影響，地層被切割破碎，破壞了含、隔水層的橫向連續(xù)性和完整性，含、隔水層在縱向上發(fā)生了復(fù)雜的水力聯(lián)系，改變了原始徑流在空間上的狀態(tài)，使區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。根據(jù)安鶴煤田巖溶裂隙水泉域的特點(diǎn)，可將安鶴煤田的巖溶水系統(tǒng)劃分為四個(gè)，自北向南依次為：黑龍洞泉巖溶水系統(tǒng)、珍珠泉巖溶水系統(tǒng)、小南海泉巖溶水系統(tǒng)和石門寺泉巖溶水系統(tǒng)，安鶴煤田地下水徑流系統(tǒng)屬于小南海巖溶泉域。小南海泉巖溶水系統(tǒng)的邊界做如下劃分，北界：下灣~百城~河順彰武水庫(kù)一線，為地下分水嶺；西界：林縣大斷裂，為隔水邊界；東界：青羊口斷裂，為隔水邊界；南界：施家溝鶴壁集一帶，為地下分水嶺。因此，小南海泉巖溶水系統(tǒng)的邊界條件可以概括為兩條阻水邊界，兩條地下水分水嶺，形成了一個(gè)比較封閉的水文地質(zhì)單元。小南海泉巖溶水系統(tǒng)總面積961km2，碳酸巖鹽出露于地表，出露標(biāo)高350-588m，面積約395km2。巖溶地下水在碳酸巖鹽出露區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給后向東徑流，在太行山前形成小南海泉群，泉口標(biāo)高131m，多年平均流量6.41m3/s；該巖溶水系統(tǒng)天然資源量6.29m3/s，地下水徑流模數(shù)7.10L/s.km2。1.2.6開(kāi)采煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征1、二1煤層頂板巖石力學(xué)性質(zhì)二1煤層直接頂板大部為灰色、灰白色泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖和粉砂巖。其中，砂巖厚4.88-21.52m一般11.00m，巖石致密堅(jiān)硬，裂隙不甚發(fā)育，具波狀及交錯(cuò)層理；砂巖容重2.64-2.84g/cm3，平均2.73g/cm3；比重2.54-2.77g/cm3，平均2.63g/cm3；抗壓強(qiáng)度32.8-84.0Mpa，平均57.07Mpa；抗拉強(qiáng)度1.40-15.0Mpa，平均6.23Mpa，吸水率0.85-1.89%，平均1.25%。泥巖厚0.52-0.84m，平均為0.68m，裂隙不發(fā)育，巖石致密塊狀，具水平層理；容重2.62-2.75g/cm3，比重2.72-2.80g/cm3，平均抗壓強(qiáng)度28.3Mpa，平均抗拉強(qiáng)度1.30Mpa（見(jiàn)表6-1）。偽頂為黑色炭質(zhì)泥巖，井田內(nèi)局部有分布，一般隨采隨落。直接頂板初次垮落步距為3-4m，老頂初次來(lái)壓步距為l1-13m，老頂來(lái)壓周期性不明顯，采用全部陷落法管理。煤層頂板屬不穩(wěn)定中等穩(wěn)定型頂板。二1煤層頂板巖石力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表表6-1內(nèi)聚力（Mpa）抗壓強(qiáng)度（Mpa）抗拉強(qiáng)度（Mpa）抗剪強(qiáng)度(45o）（Mpa）彈性模量（105）泊松比（μ）砂質(zhì)泥巖3.332.81.405.2~1泥巖09.9~9中粒砂巖5.784.022.32、二1煤層底板巖石力學(xué)性質(zhì)二1煤層直接底板為灰黑色泥巖或粉砂巖，致密塊狀，水平層理發(fā)育，裂隙不發(fā)育，比重2.63-2.76g/cm3，平均2.69g/cm3；容重2.58-2.69g/cm3，平均2.61g/cm3；抗壓強(qiáng)度39.7-89.9MPa，平均64.63MPa，抗拉強(qiáng)度1.2-3.64MPa，平均2.42MPa；吸水率1.07-2.16%，平均1.52%（見(jiàn)表6-2）。根據(jù)礦井實(shí)際開(kāi)采資料，局部可見(jiàn)底鼓現(xiàn)象，一般對(duì)礦井正常開(kāi)采沒(méi)有影響。煤層底板屬于中等穩(wěn)定底板，對(duì)礦井支護(hù)有利。二1煤層底板巖石力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表表6-2內(nèi)聚力（Mpa）抗壓強(qiáng)度（Mpa）抗拉強(qiáng)度（Mpa）抗剪強(qiáng)度(45o）（Mpa）彈性模量（105）泊松比（μ）泥巖7.4-9中粒砂巖4.464.33.647.6-0二1煤層頂?shù)装鍖俨环€(wěn)定中等穩(wěn)定型頂?shù)装?，區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件屬于中等。在構(gòu)造發(fā)育地段易發(fā)生不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。1.2.7瓦斯、煤塵、煤層自燃傾向性、地溫及地壓一、瓦斯（1）鄰近生產(chǎn)礦井瓦斯賀駝煤礦淺部生產(chǎn)礦井較多，多為高瓦斯礦井?，F(xiàn)將相鄰的鶴壁中泰礦業(yè)有限公司（鶴煤四礦）礦井瓦斯情況簡(jiǎn)述如下：鶴壁中泰礦業(yè)有限公司（鶴煤四礦）井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，二1煤層瓦斯含量較高，瓦斯涌出量較大，煤層透氣性較差。煤層瓦斯含量為18.40-20.80m3/t，瓦斯絕對(duì)涌出量62.09-74.62m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量20.42-32.88m3/t，煤層滲透率為0.038md，瓦斯壓力為0.40-1.45MPa。據(jù)“中泰礦業(yè)有限公司2001~2011年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告”，瓦斯等級(jí)為煤與瓦斯突出礦井。（2）本礦瓦斯情況賀駝煤礦生產(chǎn)能力、開(kāi)采水平、采煤方法等詳見(jiàn)表6-3。自投產(chǎn)以來(lái)，本礦瓦斯涌出量較大，但未發(fā)生瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，礦井淺部的鶴壁中泰礦業(yè)有限公司（鶴煤四礦）開(kāi)采二1煤層曾發(fā)生瓦斯爆炸事故。據(jù)2010年瓦斯鑒定結(jié)果，本礦為煤與瓦斯突出礦井。2、煤層自燃傾向性據(jù)本礦測(cè)試結(jié)果（表6-15），二1煤層不具自燃發(fā)火傾向。本礦11062工作面二1煤層有發(fā)火現(xiàn)象，其發(fā)火期為6-12個(gè)月；煤自燃發(fā)火期為4~6煤在空氣中氧化所產(chǎn)生的熱量，如果不能散發(fā)，當(dāng)煤體溫度達(dá)到著火點(diǎn)時(shí)，就將引起煤的自燃發(fā)火，由此還可能引起瓦斯、煤塵爆炸，這將直接影響著煤礦的生產(chǎn)安全。本礦二1煤有大量糜棱煤和碎粒煤，其水分（Mad）偏低，這些因素可造成煤層的自燃。3、地溫在勘查過(guò)程中，井田內(nèi)有4孔（1702、2102、2301、2302）進(jìn)行了簡(jiǎn)易測(cè)溫。其中1孔測(cè)至新生界面，2孔測(cè)至二1煤底，1孔測(cè)至煤底。地溫孔測(cè)量成果詳見(jiàn)表6-16。地溫測(cè)量成果表表6-16深度（m）二1煤底溫度（℃）井底溫度（℃）地溫梯度（℃/100m）備注17021005.9321.2821.280.722102856.7521.2521.250.851507638.7518.6019.700.881702215.9217.061.39本礦實(shí)測(cè)地溫梯度為0.72-1.39℃/100m，小于全球平均地溫梯度值3℃/100m。另?yè)?jù)區(qū)域資料，安鶴煤田為低溫低梯度礦區(qū)，地溫梯度在0.14-2.68℃/100m之間，恒溫帶深度為30m，相應(yīng)溫度為16℃，一級(jí)熱害下限溫度31℃相應(yīng)深度為2003.68m，深于本礦煤層最大埋藏深度，故本井田無(wú)熱害區(qū)。4、地壓礦井在生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中均會(huì)伴隨著原巖應(yīng)力的重新分布過(guò)程，會(huì)造成巷道空洞周邊圍巖破壞，一旦支護(hù)強(qiáng)度不夠、掘進(jìn)中支護(hù)不及時(shí)或者支護(hù)不適應(yīng)圍巖變形與破壞類型，則極易發(fā)生頂板事故。本礦大巷布置在煤層頂板大占砂巖中，井田內(nèi)大占砂巖抗壓及抗拉強(qiáng)度均位于堅(jiān)硬巖范圍，可以較為有效的減少巷道維修工作量。為有效控制采場(chǎng)地壓，合理控制工作面的跨度，以便支撐上覆巖層的壓力，借圍巖于礦體的自承能力維護(hù)工作面的穩(wěn)定。。開(kāi)采深度煤層時(shí)應(yīng)當(dāng)減小工作面跨度，以便減少懸頂壓力，有效降低地壓。1.2.8其他有益礦產(chǎn)一、鋁土礦石炭系本溪組的鋁土礦（G層鋁土）為淺灰色或紫紅色，蠟狀光澤，中含少量的粉砂質(zhì)。礦區(qū)內(nèi)鉆孔無(wú)該層鋁土礦的化驗(yàn)資料，據(jù)龍宮勘探區(qū)0903孔分析結(jié)果（見(jiàn)表4-19），氧化鋁（Al2O3）含量較低，鋁硅比僅為0.5，不具工業(yè)價(jià)值。0903孔G層鋁土礦成分分析結(jié)果表表4-19深度（m）厚度（m）SiO2Al2O3TiO2Fe2O3CaOMgOSO3燒失量鋁硅比2141.5139.8919.491.1018.351.801.061.3217.220.5二、石灰?guī)r礦區(qū)石灰?guī)r主要產(chǎn)于奧陶系和石炭系太原組地層中，其中L2、L8灰?guī)r厚而穩(wěn)定。據(jù)2103孔及鄰區(qū)2302孔取樣化驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表4-20），氧化鈣（CaO）可達(dá)50%左右，而且其它成分含量較低，故本礦石灰?guī)r除可作為建筑材料外，還可考慮作為水泥灰?guī)r和冶金工業(yè)的溶劑灰?guī)r等。三、微量元素勘查期間，對(duì)可采煤層測(cè)定了鍺、鎵、鈾、釩等微量元素。各煤層微量元素含量低微，不具工業(yè)價(jià)值2礦井井田境界、儲(chǔ)量和服務(wù)年限2.1井田境界賀駝煤礦淺部生產(chǎn)礦井較多，主要有鶴壁中泰礦業(yè)有限公司（鶴煤四礦）、鶴煤九礦等，深部為龍泉、石林北部勘查區(qū)（見(jiàn)圖2-1）。圖2-1賀駝煤礦及周鄰煤礦分布圖2.2井田儲(chǔ)量一、工業(yè)指標(biāo)本礦二1煤層為貧瘦煤，屬煉焦用煤；煤層為貧煤，屬非煉焦用煤。煤層傾角為4-25°，一般15-20°。依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，本次煤炭資源量估算的工業(yè)指標(biāo)為：1、二1煤層（1）煤層厚度0.70m。（2）最高灰分（Ad）為40%。（3）最高硫分（St.d）為3%。2、一煤層（1）煤層厚度0.80m。（2）最高灰分（Ad）為40%。（3）最高硫分（St.d）為3%。（4）最低發(fā)熱量（Qnet,d）為17.0MJ/kg。三、礦井可采儲(chǔ)量1、工業(yè)資源儲(chǔ)量礦井二1煤層保有資源儲(chǔ)量中，探明資源儲(chǔ)量（111b）+（122b）+（333）為2887萬(wàn)噸。探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）、控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）與推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）中的大部，即為礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量。工業(yè)資源儲(chǔ)量=（111b）+（122b）+（333）×K本礦構(gòu)造復(fù)雜程度為Ⅲ類，可采煤層穩(wěn)定性程度為Ⅰ類，因此，（333）可信度系數(shù)取0.80，經(jīng)估算，礦井二1煤層工業(yè)資源儲(chǔ)量為2635萬(wàn)噸（見(jiàn)表7-2）。工業(yè)資源儲(chǔ)量計(jì)算表表7-2儲(chǔ)量換算（111b）（122b）（333）合計(jì)保有地質(zhì)儲(chǔ)量（104t）100162612602887可信度系數(shù)110.8工業(yè)資源儲(chǔ)量（104t）1001626100826352、設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量是礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量減去礦井?dāng)鄬用褐?、邊界煤柱等永久性煤柱損失量。據(jù)估算結(jié)果，礦井二1煤層永久性煤柱資源儲(chǔ)量為648萬(wàn)噸，其中（122b）為10萬(wàn)噸，（333）為638萬(wàn)噸；經(jīng)計(jì)算，則礦井二1煤層設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為2059萬(wàn)噸（見(jiàn)表7-3）。3、可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量減去工業(yè)廣場(chǎng)與主要井巷保護(hù)煤柱損失，再減去開(kāi)采損失（按15%計(jì)算）。經(jīng)估算，二1煤層工業(yè)場(chǎng)地資源儲(chǔ)量63萬(wàn)噸，其中（111b）39萬(wàn)噸，（333）24萬(wàn)噸；主要井巷保護(hù)煤柱資源儲(chǔ)量126萬(wàn)噸，均為（111b）類；開(kāi)采損失為280萬(wàn)噸，則礦井二1煤層可采儲(chǔ)量為1595萬(wàn)噸（見(jiàn)表7-4）?？刹蓛?chǔ)量計(jì)算表表7-4儲(chǔ)量換算(111b)(122b)(333)合計(jì)設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量（104t）10016164422059工業(yè)廣場(chǎng)損失量（104t）3924×0.8×=1958主要井巷損失量（104t）126126開(kāi)采損失（104t）1259263280可采儲(chǔ)量（104t）71152436015952.3礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限礦井工作制度為年工作日300天，每天三班班作業(yè)其中兩班半班生產(chǎn)，半班整修，每班工作8小時(shí)，每天凈提升時(shí)間14h。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸/年，現(xiàn)礦井實(shí)際生產(chǎn)能力基本達(dá)設(shè)計(jì)能力。根據(jù)礦井實(shí)際生產(chǎn)，計(jì)算二1煤層資源儲(chǔ)量剩余服務(wù)年限。根據(jù)礦井可采儲(chǔ)量和實(shí)際生產(chǎn)能力，礦井服務(wù)年限公式為：T=式中：T—礦井服務(wù)年限（年）Q采—礦井可采資源儲(chǔ)量（1595萬(wàn)噸）A—實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模（30萬(wàn)噸/年）P—礦井開(kāi)采備用系數(shù)，采用1.4經(jīng)計(jì)算，礦井二1煤層服務(wù)年限為38年。

3井田開(kāi)拓3.1礦井開(kāi)拓方式本礦現(xiàn)建成主、副、風(fēng)3個(gè)立井，井口位于477-4孔東北200m處，地面標(biāo)高221.50m；主、副井落底水平標(biāo)高-300m，井底車場(chǎng)布置在二1煤層頂板，主井深521.5m，井筒直徑4.50m，副井深521.5m，井筒直徑5.00m，風(fēng)井落底水平標(biāo)高-265.75m，井深487.2m，井筒直徑4.50m。本礦采煤方式為走向長(zhǎng)壁后退式分層開(kāi)采，放炮或綜放落煤，全部垮落法管理頂板。通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，利用主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式。本礦現(xiàn)在-300m開(kāi)采水平11采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，現(xiàn)有5個(gè)回采工作面，開(kāi)采標(biāo)高為-350m--450m。在開(kāi)采范圍內(nèi)，煤層厚度3.58-9.36m，一般7m左右，煤層傾角10-20°，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含1-2層夾矸，厚度0-0.40m，巖性為炭質(zhì)泥巖或泥巖。煤層直接頂板以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，一般厚度10m左右，巖性致密性脆，易于管理，未發(fā)生不良工程地質(zhì)現(xiàn)象；直接底板多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，一般厚度5-6m，與煤層不易分離，支撐力較差，對(duì)巷道的維護(hù)不利。當(dāng)前礦井正常涌水量為24m3/h，最大涌水量為40m3/h，以井壁淋水為主，煤層頂?shù)装鍘缀鯚o(wú)水。根據(jù)2010年的瓦斯鑒定結(jié)果，相對(duì)涌出量為33.76m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為28.13m3/min，屬煤與瓦斯突出礦井。綜合考慮影響井田開(kāi)拓的因素，則主要先確定的是：井田內(nèi)劃分，開(kāi)采水平的數(shù)目和設(shè)置，運(yùn)輸大巷的設(shè)置。先行確定的有：井筒形式、數(shù)目、位置，井底車場(chǎng)等。本井田位于平原地帶，地形平坦、表土層很厚，宜采用立井，主、副、風(fēng)3個(gè)立井。3.1.1技術(shù)可行方案綜合考慮本礦井影響開(kāi)拓的主要因素，提出了以下三個(gè)方案：第一方案：礦井采用立井分水平開(kāi)拓，有-300m開(kāi)采水平和-465m輔助水平。第二方案：采用立井兩水平上下山、暗斜井延伸開(kāi)拓方式，水平大巷設(shè)置在-500m。第三方案：采用立井二水平上山及上下山開(kāi)拓方式，共設(shè)置兩個(gè)水平，第一水平設(shè)置在-450m處，采用上下山開(kāi)拓，第二水平設(shè)置在-700m處，采用上山開(kāi)拓。3.1.2技術(shù)比較方案二和方案三的區(qū)別僅在于第二水平使用暗斜井開(kāi)拓還是直接延伸立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。兩方案對(duì)比,方案三需要多開(kāi)立井井筒(2×200m),階段石門(990m)和立井井底車場(chǎng)；并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。而方案二則多開(kāi)暗斜井井筒（傾角13°，2×1012m）和暗斜井的上、下部車場(chǎng)；并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。粗略估算（如表4-1）表明：方案三的費(fèi)用低于方案二，同時(shí)考慮到立井的提升工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案二中未計(jì)入暗斜井上、下部車場(chǎng)的石門運(yùn)輸費(fèi)用，以及方案三在通風(fēng)方面優(yōu)于方案二，所以決定選用方案三。余下的1、3兩方案均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限等也均符合要求。兩者相比，雖然方案3的總投資要比方案1高一些，但是其初期投資較少，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)也可能要略低一些。因此，兩方案需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。3.1.3經(jīng)濟(jì)比較第1、第3方案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。在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)：（1）兩方案的各采區(qū)均布置有兩條采區(qū)上山，由于水平標(biāo)高不同，且這些上山的開(kāi)鑿單價(jià)近似相同?？紤]到全井田中采區(qū)上山的總開(kāi)掘長(zhǎng)度相同，即兩方案的采區(qū)上山總開(kāi)掘費(fèi)用近似相同，故未對(duì)比計(jì)算。另外，采區(qū)上部、下部車場(chǎng)的數(shù)目?jī)煞桨鸽m略有差別，但基建費(fèi)的差別很小，故也未予計(jì)算。（2）井筒、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的20%進(jìn)行估算。（3）井筒、井底車場(chǎng)、主石門、階段大巷，它們的維護(hù)費(fèi)用低于5元/a.m，故比較中未對(duì)比其維護(hù)費(fèi)用的差別。（4）采取上、下部車場(chǎng)的維護(hù)費(fèi)用均按占采區(qū)上山維護(hù)費(fèi)用的20%估算。采區(qū)上山的維護(hù)單價(jià)按受采動(dòng)影響與未受采動(dòng)影響的水平維護(hù)單價(jià)估算。由對(duì)比結(jié)果可知，方案1和方案3的總費(fèi)用近似相同。所以，還需進(jìn)一步做綜合比較。比較結(jié)果詳見(jiàn)表4-1和表4-2。表4-1各方案粗略估算費(fèi)用表方案項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿井底車場(chǎng)2×486.3×3000×10-4=291.81000×900×10-4=90主井開(kāi)鑿井底車場(chǎng)2×536.3×3000×10-4=321.81000×900×10-4=90小計(jì)381.8小計(jì)411.8生費(fèi)/萬(wàn)元立井提升立井排水1.2×8512.8×0.486×0.85=4219.97380×24×365×54.6×0.1525×10-4=2771.73立井提升暗斜井提升排水（斜、立井）1.2×8512.8×0.5363×1.02=5588.071.2×8512.8×0.22×0.48=1078.7380×24×365×54.6×（0.063+0.127）×10-4=3453.3小計(jì)6991.7小計(jì)10120.07總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元7373.5費(fèi)用/萬(wàn)元10531.87百分率100%百分率142.83%方案項(xiàng)目方案3基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門開(kāi)鑿井底車場(chǎng)2×736.3×3000×10-4=441.8990×800×10-4=79.21000×900×10-4=90小計(jì)611生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門運(yùn)輸排水費(fèi)1.2×8512.8×0.486×0.85=4219.971.2×8512.8×0.6×0.381=2335.23380×24×365×20.98×0.1525×10-4=1065.03小計(jì)7620.23總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元8231.23百分率111.6%表4-2建井工程量項(xiàng)目方案1方案3初期主井井筒/m副井井筒/m井底車場(chǎng)/m主石門/m運(yùn)輸大巷/m486+20486+5100002300486+20486+510009902300后期主井井筒/m副井井筒/m井底車場(chǎng)/m主石門/m運(yùn)輸大巷/m001000002502502×10009002350表4-3生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案3運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km工程量運(yùn)輸提升/萬(wàn)t·km工程量采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段2×1.2×983.04×4×0.16=10062×1.2×983.04×3×0.16=7542×1.2×983.04×2×0.16=5032×1.2×983.04×1×0.16=251.5采區(qū)上山運(yùn)輸一水平一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段二水平一區(qū)段二區(qū)段1.2×1045.14×3×0.18=338.631.2×1045.14×2×0.18=225.751.2×1045.14×1×0.18=112.882×1.2×941.58×2×0.18=406.762×1.2×941.58×1×0.18=203.38大巷及石門運(yùn)輸單一水平立井提升單一水平1.2×6972×2.25=9412.21.2×6972×0.275=1150.38一水平二水平立井提升一水平二水平1.2×6274.8×2.52=9487.501.2×6274.8×2.25=9487.501.2×6274.8×0.53=1195.381.2×6274.8×0.79=2974.25維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（萬(wàn)m·a）維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（萬(wàn)m·a）1.2×2×6×2×990×4.78÷10000=6.810.6×2×6×2×990×4.78÷10000=6.81排水/萬(wàn)m3一水平380×24×365×54.6×10-4=18175.25排水/萬(wàn)m3一水平二水平380×24×365×20.98×10-4=6983.82380×24×365×20.98×10-4=6983.82表4-5生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用項(xiàng)目方案1方案3工程量/萬(wàn)t·km-1單價(jià)/元·（t·km）-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/萬(wàn)t·km-1單價(jià)/元·（t·km）-1費(fèi)用/萬(wàn)元一區(qū)段1094.70.508556.1464.040.669310.4二區(qū)段821.030.652535.3376.250.760285.95三區(qū)段547.360.759415.4154.680.834129.0四區(qū)段273.680.832227.7一區(qū)段503.180.762383.4二區(qū)段251.60.835210.1小計(jì)1734.51318.9大巷及石門一水平8847.10.3923468.18428.10.3853244.8二水平5084.50.3921993.1小計(jì)3468.15237.9立井一水平17361.322291.51022.71.351308.6二水平1524.381.001524.4小計(jì)2291.52833運(yùn)提費(fèi)合計(jì)1488914719.5維護(hù)采區(qū)上下、山費(fèi)31.02/萬(wàn)m·a-135元·（a·m）-11085.722.26/元（m·a）-135/元。（a·m）-1779.10排水費(fèi)一水平7574.10.0839633.263690.0732466.21二水平4351.870.1129491.32小計(jì)633.2957.54合計(jì)2410225845.96表4-6費(fèi)用匯總表方案方案1方案3項(xiàng)目費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%初期建井費(fèi)3441.41003441.4100.00基建工程費(fèi)3531.41005212.2147.60生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)2410210025845.96107.23總費(fèi)用31074.810034499.56111.02由對(duì)比結(jié)果可知，方案1和方案3的總費(fèi)用差別不是很大，所以，還需進(jìn)一步做綜合比較。3.1.4綜合比較從前述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果來(lái)看：不僅方案1的總費(fèi)用低于方案3，而且其基建投資費(fèi)用則明顯低于方案3。由于基建費(fèi)的計(jì)算誤差一般比生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)的計(jì)算誤差小的多，所以可以認(rèn)為方案1較為較優(yōu)。從建井期來(lái)看，雖然方案1初期需要多掘主、副井各50m，但是可以少掘900m的主石門。因此，方案1的建井期仍大致和方案3相同。從開(kāi)采水平接續(xù)來(lái)看，方案1不需延伸立井，對(duì)生產(chǎn)的影響少于方案3的一次延伸。綜上所述，可認(rèn)為：方案1和方案3在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面均不相上下，但方案1的基建投資較少，開(kāi)拓延伸對(duì)生產(chǎn)的影響期略少一些。所以，決定采區(qū)方案1，即礦井采用立井分水平開(kāi)拓。3.2井筒特征3.2.1井筒斷面尺寸井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來(lái)確定。（1）主井凈直徑4.5m，裝備一對(duì)16t箕斗。井筒內(nèi)敷設(shè)動(dòng)力電纜及信號(hào)電纜。主要用于提煤，可兼作輔助進(jìn)風(fēng)井。采用球扁鋼組合罐道。罐道梁采用樹(shù)脂錨桿固定。（2）副井凈直徑5.0m，裝備一對(duì)1.5t雙層罐籠。用于升降人員、設(shè)備、進(jìn)風(fēng)、及其它輔助提升。井筒內(nèi)裝備懸臂鋼罐道梁，組合鋼罐道及單孔梯子間，敷設(shè)排水管、壓風(fēng)管、灑水管、動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜等。罐道梁及梯子梁均采用樹(shù)脂錨桿固定。（3）風(fēng)井凈直徑4.5m,裝備雙孔密閉梯子間。主要用于回風(fēng)，并兼作礦井的一個(gè)安全出口，梯子梁采用樹(shù)脂錨桿固定。3.2.2井壁的支護(hù)材料及井壁厚度井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承載地壓，防止圍巖風(fēng)化等，具體的井壁的厚度等見(jiàn)表4-7井筒特征表。3.2.3井筒深度井筒深度除自井口至開(kāi)采水平的井筒長(zhǎng)度外，還需要加井窩的深度。井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺(tái)下再設(shè)≥4m井底水窩。故一般井筒需開(kāi)挖到井底車場(chǎng)水平以下30-40m。若井底裝載硐室設(shè)于開(kāi)采水平以上時(shí)，井底可不設(shè)水窩，但要便于井筒淋水能自流入水倉(cāng)；提升井的井窩深度必須附合《規(guī)程》397條的規(guī)定。3.3井底車場(chǎng)及硐室3.3.1井底車場(chǎng)的形式本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a，井下大巷煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，井底車場(chǎng)軌道系統(tǒng)僅為輔助運(yùn)輸服務(wù)?？紤]本礦井煤層傾角不大，礦井地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，井下采用單環(huán)臥式車場(chǎng)，主井井底車場(chǎng)和副井井底車場(chǎng)采用斜巷連接，組成完整的井底車場(chǎng)。表4-7井筒特征表井筒名稱主井副井風(fēng)井井口坐標(biāo)X398642039864703986325Y385164403851644038516475Z-300-300-300井筒深度521.5506.3487.2提升方位角9393183用途提煤，輔助進(jìn)風(fēng)升降人員、設(shè)備、進(jìn)風(fēng)及其它輔助提升回風(fēng)、安全出口提升設(shè)備箕斗罐籠、梯子間梯子間斷面形狀圓形圓形圓形井筒壁厚（m）表土0.95-1.300.95-1.500.5基巖0.40.450.7井筒斷面凈（m2）19.633.219.6掘進(jìn)表土37.4-45.555.4-70.928.3基巖26.443.0線路平面設(shè)計(jì)（1）井筒位置的確定本井田地表地勢(shì)平坦，井筒位置選擇基本不受地表限制，根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定和需要。（2）井底車場(chǎng)各存車線長(zhǎng)度確定①主井空、重車線L＝m×n×L1+L2+L3（4-1）式中：L——存車線長(zhǎng)度，m；m——列車數(shù),取1.5；n——每列車礦車數(shù)，取14；L1——一輛礦車長(zhǎng)度，取3.45m；L2——電機(jī)車長(zhǎng)度，4.5m；L3——電機(jī)車制動(dòng)距離，一般取12～15m代入公式得L=1.5×14×3.45+4.5+13=89.95，為有富余能力取95m.②副井空、重車線L＝m×n×L1+L2+L3（4-2）式中：L——存車線長(zhǎng)度，m；m——列車數(shù)，取1.0；n——每列礦車數(shù)，取14；L1——一輛礦車長(zhǎng)度，取3.45m；L2——電機(jī)車長(zhǎng)度，取4.5m；L3——電機(jī)車制動(dòng)距離，一般取12～15m；代入公式（3-2）得L=1.0×14×3.45+4.5+13=65.8，為有富余能力取70m。③材料車線L=n×L1（4-3）式中：n——礦車數(shù)，取10節(jié)；L1——一輛礦車長(zhǎng)度，取3.45m；代入公式（3-3）得L=10×3.45=34.5考慮富裕能力在這里取40m。（3）選擇軌型、彎道曲率半徑及道岔，并計(jì)算車場(chǎng)各部分道岔及彎道的聯(lián)接系統(tǒng)尺寸。根據(jù)所選用的車輛型號(hào)，10t電機(jī)車，牽引3t礦車，900mm軌距，軌型是“30”，轍叉號(hào)是5，具體選用的道岔型號(hào)及參數(shù)如下：?jiǎn)伍_(kāi)道岔：DK930-5-20α=11025′16″a=4252b=5848R=20000對(duì)稱道岔：DC930-5-20α=11025′16″a=4252b=5848R=20000（1）單開(kāi)道岔平行線路連接見(jiàn)圖4-6。圖4-6單開(kāi)道岔非平行線路連接（2）單開(kāi)道岔非平行線路連接見(jiàn)圖4-7。圖4-7對(duì)稱道岔線路連接已知：α=11025′16″a=4252b=5848R=20000則：m=31088n=80396T=5115Kp=12213.4開(kāi)采順序及采區(qū)采煤工作面的配置在整個(gè)井田的范圍內(nèi)，采區(qū)的開(kāi)采方式一般采用前進(jìn)式。先開(kāi)采靠近井筒的采區(qū)，再開(kāi)采遠(yuǎn)離井筒的采區(qū)，上山階段采用前進(jìn)式開(kāi)采，下山階段采用后退式開(kāi)采。在一個(gè)采區(qū)的范圍內(nèi)，采用下行式開(kāi)采，先開(kāi)上區(qū)段，依次回采下面的區(qū)段。4.5.2保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)（1）本設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量0.3Mt，一個(gè)采區(qū)的一個(gè)工作面可以確保礦井的設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長(zhǎng)：綜采計(jì)算公式（4-4）。綜采：（4-4）代入公式（4-4）得：B==215.6m則取工作面線長(zhǎng)220m。式中：——采煤工作面總線長(zhǎng)，m；——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，t/a；——回采出煤率，可取0.95；——同采煤層總厚度，m；——煤層容重，取1.7t/m3；——工作面采出率，97%、95%、90%；——年推進(jìn)度，式中：300——礦井年工作日，天；——日循環(huán)數(shù)，個(gè)；——循環(huán)進(jìn)度，m；——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，=0.8～1（2）礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算根據(jù)所配置同采工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期礦井年產(chǎn)量，驗(yàn)算公式見(jiàn)（4-5）。（4-5）代入公式3-5得：A=3.6×220×960×1.7×0.90=1.1633Mt式中：——礦井同采工作面產(chǎn)量總和，萬(wàn)t；——工作面采高，m；—工作面長(zhǎng)，m；——工作面年推進(jìn)度，m/a；——工作面煤的容重，t/m3；在一個(gè)回采工作面回采結(jié)束以前，必須已經(jīng)準(zhǔn)備好一個(gè)回采工作面，要準(zhǔn)備好一個(gè)回采工作面掘進(jìn)出煤量計(jì)算公式見(jiàn)（4-6）。An=（4-6）代入公式得An=6.48×4×4255×97%=0