礦井優(yōu)化課程設(shè)計(jì)[優(yōu)秀]

1、 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 第一節(jié) 井田概況1.1.1、交通位置本井田位于江蘇省徐州市銅山縣境內(nèi),距徐州市約22公里.交通:鐵路,徐沛路與隴海鐵路在該井田南部相交,鐵路專用線與徐沛鐵路在劉集站接軌.公路,井田東部有徐沛公路通過(guò),礦用公路在唐溝站與徐沛公路連接,交通極便.交通位置圖見(jiàn)圖11.圖11 交通位置圖1.1.2、地形地勢(shì)本井田地貌屬黃淮沖積平原,地表巖性性主要以黃淮堆積的亞粘土.地勢(shì)平坦,地面標(biāo)高為+15+30米,微向東及北東傾斜,地面坡度為0.1%,礦區(qū)內(nèi)無(wú)洪水,內(nèi)澇現(xiàn)象.1.1.3、河流湖泊礦區(qū)內(nèi)地表水系重要有廢黃河和桃園河兩條河流.廢黃河,斜穿井田西南部,呈北西-東南延展,河道寬

2、淺,河床大部分干枯,為季節(jié)性河流.兩岸筑有防洪堤壩,堤壩標(biāo)高+16米+25米.桃園河,為一條季節(jié)性河流,由西向東流入京杭運(yùn)河,只有尾端和支流伸入井田東部,河道較淺,訊期泄水,排澇,旱期斷流.在井田以東約15公里,有徐州地區(qū)最大地表水體微山湖(全湖面積644平方公里)湖面水位常年標(biāo)高+16米+24,最高洪水位26.9米(1957年).自1958年以來(lái),微山湖大堤多次進(jìn)行培修,堤頂標(biāo)高一般增高到+18.5米+29.5米,堤寬為6米10米,同時(shí)開(kāi)挖了京杭運(yùn)河.疏竣了流通河道,興建了配套、節(jié)制、灌溉等工程.基本上解決了洪水危害.1.1.4、礦區(qū)氣候條件1、礦區(qū)氣候性質(zhì)及氣溫變化:據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供徐州氣象

3、站資料:本礦區(qū)氣候?qū)倌蠝貛敾磪^(qū),具有長(zhǎng)江與黃河流域氣候的過(guò)度性質(zhì),但接近北方氣候的特點(diǎn).氣候溫和,四季明顯,日照充足,春秋季短,入冬和回暖較早,冬寒干燥,夏熱多雨.春秋干旱突出,并伴有寒潮、霜凍、風(fēng)雪、臺(tái)風(fēng)、冰雹和暴雨等災(zāi)害性天氣出現(xiàn).氣溫:歷年年平均為14.2攝氏度,最高氣溫40.6C,(1972年6月11日),最低溫度零下22.6攝氏度(1969年2月6日),35.2攝氏度以上高溫天數(shù)年平均為11天,零下10攝氏度的低溫年平均6天.2、雨季時(shí)間、年平均及最大降雨量:據(jù)徐州氣象站1951-1982年資料,歷年平均降雨量866.7毫米,最大降雨量出現(xiàn)在1962年,達(dá)1360毫米,最少降雨量出

4、現(xiàn)于1953年,僅為595.2毫米.降雨量多集中在每年夏季的6-8月,平均為511.2毫米,占全年降雨量的59%,年平均降雨為32天,暴雨日年平均僅為4天,日最大降雨量為255.5毫米.3、結(jié)冰及解凍日期、最大凍結(jié)深度、最大積雪厚度:據(jù)徐州氣象站資料,本區(qū)河港封凍日期,平均在12月底-1月低最早12月15日,最晚為1月30日.歷年最大凍土厚度為24厘米(1968年1月2日),最早解凍日期為元月1日、(1974年),最晚為2月21日(1957)年,平均解凍日期為1月22日,最大積雪厚度為25厘米(1964年2月15日).4、全年最大頻率風(fēng)向和最大風(fēng)速:本區(qū)歷年四季風(fēng)向均為偏東風(fēng)為主,ENE頻率為

5、13%,年平均風(fēng)速為30米/秒,年平均大風(fēng)日為15.3天,34月最多,最大風(fēng)速為19.3米/秒(1952年5月),瞬時(shí)最大風(fēng)速曾達(dá)12級(jí).臺(tái)風(fēng)直接影響本區(qū)平均3-5年一次,而臺(tái)風(fēng)倒槽影響本區(qū)較多,年均有一次,多出現(xiàn)在8-9月.常常帶來(lái)暴雨.1.1.5、地震及地震烈度:據(jù)國(guó)家地震局南京地震大隊(duì)(1977年編制的江蘇地震中記載,江蘇記載地震開(kāi)始于公元前179年至公元1982年,發(fā)生有感地震600多次,破壞地震29次,其徐州附近發(fā)生有感地震36次,破壞性地震4次,其中最大2次,即一次發(fā)生于公元1668年7月25日,震中山東省郯城,震級(jí)8.5級(jí),震中烈度12度,當(dāng)時(shí)銅山(徐州)城市建筑傾覆過(guò)半,遠(yuǎn)近壓

6、死者不計(jì)其數(shù).第二次發(fā)生于1937年8月1日,震中山東荷澤,震級(jí)7級(jí),震中烈度9度,本區(qū)處于波及影響范圍,房屋搖動(dòng),舊房坍塌50余間,傷亡20余人,按國(guó)家地震局烈度區(qū)劃,規(guī)定徐州建筑物按地震烈度7度設(shè)防,重要建筑物按8度設(shè)防.1.1.6、臨近礦井其臨近礦井東有年產(chǎn)120萬(wàn)噸的張小樓煤礦和年產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸的龐莊煤礦,東北有年產(chǎn)90萬(wàn)噸的坨城煤礦和年產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸的柳新礦.西北有年產(chǎn)能力的120萬(wàn)噸的馬坡礦.1.1.7、水源和電源1、水源:該礦以前曾利用距工業(yè)廣場(chǎng)2.9公里的59-41號(hào)鉆孔建成水源井,該水源雖水量能滿足需要,但水質(zhì)經(jīng)多次化驗(yàn),因硫酸根離子、氧化物及鐵的含量較多,引用危害極大

7、,已經(jīng)停用.現(xiàn)在取用的飲用水取自井下-300水平太原群灰?guī)r水.2、電源:工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)建110/25/6KV變電所一座,有坨城電廠110KV供電.第二節(jié) 地質(zhì)特征1.2.1、井田地形本礦區(qū)位于黃淮沖擊平原,地勢(shì)平緩,微向東及北東傾斜,地面標(biāo)高+15米+30米,地面坡降為千分之一. 1.2.2、井田的勘探程度張集井田從1957年至2000年共施工地震詳查測(cè)線51條,測(cè)長(zhǎng)121.57公里,地震測(cè)線49條,測(cè)長(zhǎng)105.67公里.地質(zhì)鉆孔179個(gè),工程量134000米.1、以往勘探工作:(1)5759電法勘探,資料無(wú)法收集;(2)76年4月,江蘇地勘公司在張集進(jìn)行地震詳查勘探;(3)1974年1976年江

8、蘇煤田地探四、二隊(duì)在張集精查勘探,提出了江蘇省張集勘探區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告(最終);2、建井后補(bǔ)充勘探工作:(1)1984年為驗(yàn)證物探效果,在張集東采區(qū)施工4個(gè)驗(yàn)證孔,工作量2587.38米;(2)1994年為查明礦下部采區(qū)邊界斷層位置,7煤構(gòu)造形態(tài)及煤層厚度變化情況進(jìn)行勘探.1.2.3、地質(zhì)構(gòu)造1、煤田和井田地質(zhì)構(gòu)造及其關(guān)系本井田位于新華夏第二隆起帶西側(cè),豐沛隆起帶南側(cè),起構(gòu)造以新華夏為主,受郯廬帶的影響,形成了張集背斜,李莊背斜,姚莊背斜一組褶皺和斷裂帶.在井田的西南部由于燕山運(yùn)動(dòng)早期華夏系再次活動(dòng)的加劇了原有的斷裂,構(gòu)成了火巖層侵入通道,形成井田西南部,成巖株?duì)钊肭?使圍巖拱起,媒質(zhì)受熱變壞,

9、呈細(xì)脈狀,巖株?duì)钋秩敫浇奶M和本溪組地層中,對(duì)本區(qū)煤層起了破壞性作用.燕山運(yùn)動(dòng)后期,受郯廬斷裂帶左行扭動(dòng)影響,是本井田東南部邊界斷層F1下盤(pán)想西北急驟下降,落差很大,并以西部火成巖為砥柱,形成向西南收斂,向東北撇開(kāi).由于緊密的褶皺和層見(jiàn)的強(qiáng)烈的滑動(dòng),從而是有的煤層變的很薄,尖滅.2、地質(zhì)年代、地層層序、沉積厚度和巖石特征:徐州煤田處于豐沛隆起的南側(cè),張集井田屬于徐州九里山外圍煤田,夾于魯西和兩淮煤田之間,根據(jù)地質(zhì)物探資料、井田地層、下奧陶系賈汪組、小家?guī)Z組、馬家溝組、中奧陶系白土組、石炭系本溪組和太原組、二疊系山西組、上下是石盒子組、石子峰組及第四系.現(xiàn)就對(duì)煤系地層及第四系地層按生成次序概

10、述如下:1、 系中統(tǒng)本溪組,吼8.0322.68米,平均厚度14.33米,屬濱海沉積.其巖性為:上部為“十四”層灰白色石炭夾灰綠粘土層,富含黃鐵礦結(jié)核,中下部為綠色泥巖,和雜粉沙巖及薄層砂巖,底部為紫紅色鐵質(zhì)泥巖和殘余鐵礦曾,與下地層曾平行不整合接觸.2、石炭系中統(tǒng)太原組,厚123.33187.16米,平均153.78米,本組屬濱海平原海陸交互相沉積,有石灰?guī)r、粉沙巖、泥巖、粘土層、中細(xì)沙巖幾煤層組成,含石灰?guī)r十三層,各層在全區(qū)比較的穩(wěn)定,尤以一、四、九、十、十二層灰?guī)r特別突出,為本區(qū)標(biāo)志層.本組含煤16層,均為薄煤層,基本上都不可采,只有層在全區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可采.其煤層賦存變化,沿走向自東向西變薄

11、,沿傾向,淺薄深厚.3、系山西組,厚71.6159.61米,平均為108.92米,本組為濱海沖積沉積,含煤碎巖相與太原組呈整合接觸,其巖性為:上部為泥巖,中細(xì)砂巖組成,偶夾12層煤線.中部為B、C層煤含煤段,有中粗、細(xì)粒石英砂巖,粉沙巖及煤層組成.下部由粉沙巖與細(xì)砂巖互層及泥巖組成.4、系石盒子組,全組厚為156.9274.5米,平均218米,本組含煤廣布分布,其底部以灰綠或灰白色含礫中粗砂巖與山西組整合接觸,含煤構(gòu)造為海陸沖擊平原陸相含煤碎巖沉積,其巖性:上部由粉沙巖、泥巖夾薄層中細(xì)砂巖組成,中部以中厚層中粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖,偶加煤線,下部為中組煤含煤段,有粉砂巖、粘土巖、中細(xì)順眼及煤層

12、組成,含煤1-8層,一般四層,煤層總后為3米左右,均為不可采煤層.5、二疊系上石盒子組,全組厚為323.40586.35米,平均為426.91米,井田內(nèi)大部分鉆孔揭露,其底部以含礫、粒砂巖與下層呈整合接觸.含煤屑及碎巖沉積.巖相主要為泥巖粉砂巖、含礫粗砂巖,偶見(jiàn)薄煤.6、第四系:有下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)及全更新統(tǒng)組成.由東南往西北方向逐漸加厚.總厚度在93.59170.30米之間,其巖性由粉砂巖、淤泥質(zhì)沙質(zhì)粘土、粘土及砂巖等組成.1.2.3、地質(zhì)構(gòu)造1、構(gòu)造形態(tài)本井田總體成單斜構(gòu)造,地層走向由東向西為:北東向,近東西漸變?yōu)楸蔽飨?井田東北部出現(xiàn)近南北向,上煤層露頭在西部走向近南北,地層總

13、體向南傾,傾角為914,傾角由淺向深逐漸減小,至井田南部及較大斷層附近傾角又開(kāi)始變大.2、斷裂構(gòu)造本井田中部及東部斷裂構(gòu)造簡(jiǎn)單,斷層稀少,而西南部構(gòu)造發(fā)育復(fù)雜,有一大的正斷層,落差比較大,兩側(cè)節(jié)理較發(fā)育.3、褶皺構(gòu)造井田內(nèi)發(fā)育著次一級(jí)的寬緩褶皺,褶曲比較發(fā)育,且具有短軸寬緩的特點(diǎn),特別是井田西部、南部褶曲更發(fā)育,褶曲軸向成北東東至近東西向,與區(qū)域褶曲軸向基本一致.綜上所述,井田地層產(chǎn)狀變化有一定的規(guī)律性,基本上隨褶皺軸向變化而變化,與淮陰山脈的走向、傾向大體一致,其傾角具有淺大深小的特點(diǎn),背斜平緩,本井田屬于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,傾角平緩,以波狀起伏為主的類井田.1.2.4 井田的水文地質(zhì) 張集煤礦位

14、于半封閉的騰縣背斜儲(chǔ)水構(gòu)造水文地質(zhì)單元的西南側(cè),本區(qū)是一個(gè)相對(duì)封閉的斷塊型水文地質(zhì)構(gòu)造煤系.第四系含水層組與煤系地層各含水層的水力聯(lián)系較弱,斷層導(dǎo)水性較弱,為含水層之間水力聯(lián)系不密切,加之煤系地層埋深較大.深部地下水循環(huán)緩慢,補(bǔ)給不良,排泄不暢.礦井水文地質(zhì)規(guī)程中礦井水文地質(zhì)條件分類標(biāo)準(zhǔn),張集井田屬于水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型的礦井.礦井充水來(lái)源主要是山西組砂巖裂隙水,太原組灰?guī)r巖溶裂隙水.目前,張集煤礦正常涌水量為86米3/h.礦井最大涌水量平均為正常礦井涌水量的1.3倍.1、含水層與隔水層(1)第四系地層,井田內(nèi)發(fā)育完全,由下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)及完全更新統(tǒng)組成,由東南向西北逐漸增厚,總厚度

15、為93.59163.65米.按沉積時(shí)代,由新到老敘述如下:全新統(tǒng),為黃河泛濫相和湖沼相沉積,厚度13.518.45米之間,主要有黃色含粘土粉巖、砂質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)砂質(zhì)粘土組成,據(jù)鄰取、區(qū)抽水資料,單位涌水量為0.0076升/秒每米,水位標(biāo)高+31.22641.3714米季節(jié)性變化,水質(zhì)屬弱堿性及硬淡水.上更新統(tǒng)埋藏深度為31.6939.60米,厚度為16.422.20米,為沖積相湖沼相沉積,有黃褐、磚紅色粘土、砂質(zhì)粘土及粉細(xì)杉組成.底部見(jiàn)分散漿塊,厚度穩(wěn)定,粘土16層,總厚5.6515.30米,平均10.48米.單位涌水量為0.360.91升/秒每米.屬弱堿性,弱礦化度極硬水.中更新統(tǒng),埋藏深度

16、為67.787.51米,厚度32.6948.09米,平均37.91米.為河床相湖沼相沉積,巖性主要為淺磚紅色粉砂、中細(xì)砂、砂姜粘土、砂質(zhì)粘土及粘土組成.總厚度為14.9632.50米,平均24.96米,厚度比較穩(wěn)定,具有良好的隔水性能.本統(tǒng)上部有一穩(wěn)定的粘土和砂質(zhì)粘土層,厚度為7米,連續(xù)性好,為較好的隔水層.水位標(biāo)高為+35.30米,單位涌水量0.334升/秒每米.下更新統(tǒng)埋藏深度為82.20米118.40米,厚8.050.7米東南部發(fā)育不全,基巖隆起區(qū)厚度較薄,為河床、河漫、湖沼相沉積.巖性主要為黃土、棕黃色含礫粘土、砂質(zhì)粘土鈣質(zhì)層組成.粘土29層,厚度穩(wěn)定,其上部有一穩(wěn)定的粘土層厚516米

17、,平均厚度10米,分布連續(xù),為良好的隔水層.單位涌水量為0.20060.52升/秒每米.水位標(biāo)高為-12.03+24.13每.(2)上第三系中新統(tǒng)上新統(tǒng),主要見(jiàn)于井田西北中深部,埋藏深度為101163.65米,平均131.46米,厚0.035.16米,為淺湖相沉積,巖性主要由厚層灰綠色粘土、薄層細(xì)砂及粘土質(zhì)砂礫組成.據(jù)8個(gè)鉆孔資料表明,以厚層粘土為主,厚2.031.61米,平均18.20米,隔水性能較好.(3)石千峰組,深部有22個(gè)鉆孔資料表明,厚度485.95米,上部為泥巖、粉砂巖夾薄層細(xì)砂組成,為相對(duì)隔水段.下部由16層中粗粒砂巖組成,節(jié)理裂隙不發(fā)育,富水性較弱.(4)上石盒子組,平均厚度

18、為426.95米,含水平均4層,由礫中粗砂巖組成.含水砂巖厚度5.266.70米,平均26米,富水中等,對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響.(5)下石盒子組,厚度156.90274.50米,平均218米,由粉砂巖、泥巖、煤層及中細(xì)砂巖含水層組成.對(duì)于采煤層有直接影響的含水層是煤層頂部米,以內(nèi)15層的中細(xì)砂巖,水位標(biāo)高+37.09米,單位涌水量0.017升/秒每米,富水性差.(6)山西組,厚71.64159.61米.上、下部由泥巖、粉砂巖夾薄層細(xì)砂巖組成,中部為含煤段,對(duì)B、C煤層有直接影響的是B層煤頂部40米以內(nèi)的砂巖含水層和C煤層的頂板砂巖.B煤層頂部砂巖17層,總厚度為4.1540.51米,平均15.87米

19、.一般距煤層8米左右,巖性為細(xì)中粒石英砂巖,高角度裂隙較發(fā)育.C層煤頂板,為中細(xì)粒長(zhǎng)石英砂巖,12層,平均厚度17.39米.抽水資料,水位標(biāo)高+36.21+20.02米,單位涌水量0.0241.5米/秒每米.(7)太原組,厚123.38187.16米,由石灰及中細(xì)砂巖、巖溶含水層及砂巖粘土巖、煤層組成.最大涌水量為120米3/時(shí),正常涌水量2.040米.3/時(shí),由于補(bǔ)給條件差,礦井生產(chǎn)排水量不斷消耗其靜水量,是可以疏干的其它各層灰?guī)r情況有待以后查明.(8)本溪組(C2),厚度8.0322.68米,平均14.23米.由灰?guī)r、粘土巖、粉砂巖、鋁土巖及鐵質(zhì)泥巖組成.鄰近抽水試驗(yàn),單位涌水量0.002

20、0.038升/秒每米.可視為相對(duì)隔水層.(9)奧陶系(0)有13個(gè)鉆孔資料揭露,厚度5.2575.44米,前后有5次抽水試驗(yàn),32個(gè) 長(zhǎng)期觀察孔,水位標(biāo)高+36.76-6.43米,單位涌水量0.05366.18升/秒每米,富水性不均一.以靜水儲(chǔ)量為主,補(bǔ)給不足,且于太原組巖溶含水層有著水力聯(lián)系.2、斷層導(dǎo)水性根據(jù)鉆孔資料分析,斷層一般的破碎帶一般不明顯,鉆孔抽水證明,斷層一般導(dǎo)水性比較的差.在斷層尖滅端或兩條斷層相交處,因應(yīng)力集中,巖石破碎,裂隙發(fā)育,含水層導(dǎo)水性增強(qiáng),隔水巖層性能相對(duì)減弱,斷層導(dǎo)水性相對(duì)增強(qiáng).3、地下水的補(bǔ)給條件及水力條件井田西南部有各含水層隱伏露頭帶,又被F1正斷層所截.并

21、有一隆起塊段,四周環(huán)以弱透水巖層,有被較穩(wěn)定的粘土隔水層的第四系覆蓋,基巖裂隙巖溶水不受大氣降水的直接補(bǔ)給從抽水試驗(yàn)資料看,地下水補(bǔ)給條件不良.礦井直接充含水層是石盒子組中組煤頂部砂巖,山西組B、C煤層頂板砂巖裂隙含水層和太原組十灰、十二灰、巖溶含水層及已被揭露的四灰.直接補(bǔ)給途徑和部位,主要通過(guò)第四系底部沙礫層,基巖露頭風(fēng)化裂隙帶,從上復(fù)第四系底部含水層孔隙及下部高水頭的奧陶巖溶裂隙水獲得補(bǔ)給,構(gòu)成水力聯(lián)系.4、水質(zhì)從化學(xué)成份上看,第四系屬重碳酸硫酸鹽氯化物鈣鈉型水.礦化度為0.462.65克/升.第三系屬氯化物、硫酸鹽鈉型水,礦化度為1.514.17克/升.二迭系水質(zhì)屬重碳酸鹽氯化物硫酸鹽

22、鈉鎂鈣型水,礦化度1.093.28克/升.石炭系水質(zhì)屬重碳酸鹽及硫酸鹽鈣型、鉀鈉行水,礦化度0.7320.402克/升.5、礦井涌水量 采用鄰近礦井(龐莊)齊全的礦井涌水量資料及該礦1974年以來(lái)積累的涌水量計(jì)算,和降深資料參加回歸計(jì)算,又考慮了抽水試驗(yàn)成果,其涌水量為:正常涌水量為86米3/h,最大涌水量為112 米3/h.1.2.5 附綜合柱狀圖井田地層綜合柱狀圖如圖1-2所示.第三節(jié) 煤層特征1.3.1 煤層埋藏條件和特征本礦區(qū)煤層埋藏較深,地面標(biāo)高為+43米,煤層露頭線為-120米,煤層最深超過(guò)-900米.共有八層煤,分別為中3、中4、B1上、B1下、C1上、C1下、7、9煤層,但除了

23、7煤層厚度為58.8米外,其余均為不可采煤層.7煤位于太原組中下部,平均厚度為6米,煤層傾角平均為11度.上距層24米.下距層煤為28米,老頂為粉細(xì)砂巖.井田內(nèi)共有96個(gè)鉆孔穿過(guò),可采點(diǎn)93個(gè),不可才采點(diǎn)1個(gè),層位不清楚點(diǎn)為2個(gè).煤層賦存穩(wěn)定,煤層變化不大,為穩(wěn)定煤層.1.3.2 煤層的圍巖性質(zhì)(見(jiàn)表1-1)表1-1 7煤頂?shù)装逄卣黝悇e直接頂老頂直接底老底名稱粗砂巖粉細(xì)互層粗砂巖細(xì)砂巖厚度2.2610.001.754.56硬度(f)4-68-104-68-10強(qiáng)度米pa4505004005001.3.3 煤層露頭及風(fēng)氧化帶本井田煤層被百米左右的沖積層覆蓋,經(jīng)風(fēng)氧化帶取樣試驗(yàn),水分增高,粘結(jié)性、

24、發(fā)熱量、結(jié)焦性、灰熔點(diǎn)、燃點(diǎn)、碳、氫等降低.氧含量突增,煤塵爆炸無(wú)火,煤質(zhì)指標(biāo)的變化均為風(fēng)化煤的特征,風(fēng)氧化帶深度為由沖積層底部向下25米.1.3.4 煤層特征1、煤質(zhì)本井田煤層屬高陸等陸生植物生成的腐植煤類.煤層以深成變質(zhì)為主,煤層工業(yè)牌號(hào)以肥煤、焦煤為主,多為中等揮發(fā)分,粘結(jié)性強(qiáng),結(jié)焦性好,特低硫,特底磷.1) 水分:煤層原煤米ad一般為0.51.70,水分標(biāo)準(zhǔn)差為5.98,屬中等變化.2) 灰分:煤層中灰煤,一般值1325,灰分標(biāo)準(zhǔn)差為4.80,屬變化小煤層.3) 硫:各煤層均屬特低硫煤.4) 磷:煤層屬低磷煤.5) 發(fā)熱量:各煤的Qb.d值約為26.00米J/千克.6) 煤的用途:本礦

25、區(qū)洗精煤為配煤煉焦,中煤可作動(dòng)力煤及民用.經(jīng)熱處理后可用于小化肥工業(yè).7) 煤層屬有煤塵煤炸危險(xiǎn).8) 煤的自燃、各煤層屬不自燃發(fā)火易自燃發(fā)火.2、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫(1)瓦斯鉆孔取樣瓦斯測(cè)定結(jié)果如下1-2表.表1-2 瓦斯鉆孔取樣瓦斯測(cè)定結(jié)果煤層中3中4BC瓦斯含量CH40.95-4.991.411.31-5.920.53-4.890.001-3.60.001-4.692.573.062.920.641.10CO20.21-1.411.300.29-4.950.34-0.850.10-1.460.22-1.550.711.730.570.360.69等級(jí)低瓦斯低瓦斯低瓦斯低瓦斯低瓦

26、斯低瓦斯根據(jù)表可以知道各層煤瓦斯測(cè)定結(jié)果屬低瓦斯礦井.(2)煤塵爆炸危險(xiǎn)性及煤的自燃性:據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料,中組煤煤塵指數(shù)為29.4237.60%,參照鄰近坨城和張小樓礦煤層有自然發(fā)火傾向的實(shí)際情況,煤塵具有爆炸性.(3)地溫:徐州地區(qū)是北緯3415,恒溫帶深度為2530米,溫度為16.6攝氏度,多年平均恒溫度為15.1攝氏度,地溫梯度值平均為2.6攝氏度/100米,每38.4米增加1攝氏度.各測(cè)量孔同深度地溫差異見(jiàn)表1-3 .3、沖擊地壓沖擊地壓現(xiàn)象已成為深部開(kāi)采的一大難題,是威脅煤礦安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一.本礦井煤層埋藏深,有沖擊地壓危險(xiǎn).影響沖擊地壓的主要因素有開(kāi)采深度、煤層和頂?shù)装鍘r石

27、的性質(zhì)和特征,地質(zhì)構(gòu)造因素.除地質(zhì)因素外,還有開(kāi)采技術(shù)條件.各種因素間相互聯(lián)系,又相互制約,往往是幾個(gè)影響因素同時(shí)作用.表1-3 鉆孔溫度與深度關(guān)系表序號(hào)鉆孔號(hào)300米()500米()800米()900米()140624.430.239.0240925.732.4341024.530.3441327.533.542.3541723.027.534.3642122.827.434.539.1742323.829.036.742.0842924.028.9943823.728.91044025.331.81144523.528.636.31245424.029.337.442.71345624.3

28、30.01445823.729.036.81546522.426.733.51647225.41747323.528.435.91847522.526.81947722.927.52048024.029.337.32147623.728.636.0差異3.27.38.8圖12 綜合柱狀圖第二章 井田境界和儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界2.1.1 井田劃分的原則及方法(1)要充分利用其自然條件劃分井田.(2)要有與礦區(qū)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度相適用的礦井?dāng)?shù)目和井田范圍.(3)要照顧全局.(4)要為礦井的發(fā)展留有余地.(5)井田劃分的直(折)線原則.(6)要達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)效果好.2.1.2 劃分井田的方法(1)按地質(zhì)構(gòu)造劃

29、分井田.(2)按煤層賦存條件劃分井田.(3)按媒質(zhì)、煤種分布規(guī)律劃分井田.(4)按地形、地物界限劃分井田.(5)按伴生有益礦產(chǎn)富集帶或其他開(kāi)采技術(shù)條件劃分井田.(6)人為劃分井田.2.1.3 井田境界1. 井田范圍.本設(shè)計(jì)井田境界,北以-115米煤層露頭線為邊界,南以大斷層為邊界,東以人為傾斜法劃分井田,西以與坨城礦界線為界.2. 開(kāi)采界限.張集井田可采煤層為7煤層.7煤位于太原組中下部,平均厚度為6米.3.井田尺寸.全礦井東西走向平均長(zhǎng)度為5.875千米,南北方向平均長(zhǎng)度為3.573千米,煤層平均傾角11度,井田傾斜長(zhǎng)度約3.648公里.井田境界詳見(jiàn)開(kāi)拓圖.井田面積計(jì)算公式: S = H L

30、 = 5.17 3.6= 18.61 千米2 約為18500000 米2 式中: S井田的水平面積,千米2; H井田平均水平寬度,千米; L井田的平均走向長(zhǎng)度,千米.第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量本井田鉆孔數(shù)總計(jì)260個(gè),總工程量169260.59米,網(wǎng)度達(dá)到每公里11.05孔,達(dá)到了精查要求.煤層最小可采厚度0.8米,煤層平均厚度6米,平均傾角11度,最大傾角14.1度,最小傾角9.16度,煤的容重為每立方米1.4噸. 據(jù)生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程規(guī)定煤層最低可采厚度為0.70米,核定工業(yè)儲(chǔ)量.g= S米d/cosa1850000061.4/cos11=15830.8574萬(wàn)噸其中:g 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量,噸.

31、S 井田的水平面積,s=18500000平方米.米 煤層的可采厚度,米=6米.d 煤的容重,d1.4方米. 煤層傾角,11.6度.第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量2.3.1 井田各種儲(chǔ)量損失的確定(1) 邊界煤柱(含邊界斷層)根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定,邊界煤柱留設(shè)3050 米的邊界煤柱,本設(shè)計(jì)留30米.由于本礦的露頭有一層風(fēng)氧化帶,另外邊界有大斷層,所以可把此作為井田的邊界煤柱.邊界煤柱占煤量Q邊 Q邊30L米d3018883.41561.4=475.862萬(wàn)噸 (2) 斷層煤柱斷層煤柱留設(shè)20米,本井田保留一條斷層,其斷層占煤量Q斷 Q斷202L米d2022130.541961.4=71.5862萬(wàn)噸(3)

32、 河流煤柱本井田內(nèi)沒(méi)有河流,在井田外南部有一河流,但對(duì)本礦區(qū)安全生產(chǎn)無(wú)威脅,所以不留設(shè)煤柱.(4) 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱規(guī)程規(guī)定240萬(wàn)t礦井占地面積標(biāo)準(zhǔn)為0.70.8公頃/10萬(wàn)t.本設(shè)計(jì)礦井所占地面積為(0.70.8)*24=16.819.2公頃,取160000米2.為充分利用地形,工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形,取邊長(zhǎng)320500米.工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田走向中央,其巖層移動(dòng)角見(jiàn)下表2-1: 表21 巖層移動(dòng)角地質(zhì)采礦條件基巖移動(dòng)角/度松散層移動(dòng)角/度主要巖層松散層厚度/米傾角/度采厚/米45砂巖、頁(yè)巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁(yè)巖501167464.3671.04圖2-1工業(yè)廣場(chǎng)圖用垂直剖面法設(shè)計(jì)保護(hù)煤柱見(jiàn)上圖:保護(hù)煤

33、柱 高h(yuǎn)892.79米 上底長(zhǎng)L1876.74米 下底長(zhǎng)L2993.44米水平梯形面積 S(L1L2)h/2834839平方米工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱Q廣場(chǎng):Q廣場(chǎng)S米d/cosa=83483961.4/cos11714.3901萬(wàn)噸2.3.2 礦井的損失儲(chǔ)量 PQ邊 + Q斷 + Q廣 475.862+71.586+714.3901261.838 萬(wàn)噸 式中: Q邊 邊界煤柱煤量 萬(wàn)噸 Q斷 斷層煤柱煤量 萬(wàn)噸 Q廣工業(yè)廣場(chǎng)煤柱煤量 萬(wàn)噸 2.3.2 礦井的可采儲(chǔ)量礦井總的可采儲(chǔ)量Zk: Zk(Zg-P)C(15830.8574-1261.8384)0.75 10926.764 萬(wàn)噸式中: Zg礦井

34、工業(yè)儲(chǔ)量,萬(wàn)噸. P 礦井煤柱煤量,萬(wàn)噸, C 采區(qū)采出率,根據(jù)要求取C=0.75.2.3.3 井田儲(chǔ)量匯總表井在井田內(nèi)水平煤層工業(yè)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量匯編成表,則可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2-2:表2-2 井田儲(chǔ)量計(jì)算表煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量/萬(wàn)t永久煤層損失量/萬(wàn)t采區(qū)回采率可采儲(chǔ)量/萬(wàn)t工業(yè)場(chǎng)地煤柱邊界煤柱斷層煤柱合計(jì)7煤層15830.8574714.390475.86271.5861261.838475%10926.764 第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié) 礦井工作制度3.1.1 確定礦井工作天數(shù)按照規(guī)范規(guī)定:礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算.所以,本礦井設(shè)計(jì)年工作日為300天,“三八”

35、工作制,即兩班采煤,一班準(zhǔn)備,每班工作八小時(shí).3.1.2 確定礦井每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)按照規(guī)范規(guī)定:礦井每天凈提升時(shí)間14小時(shí).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(kuò)建.因此本礦設(shè)計(jì)每天凈提升時(shí)間為14小時(shí).第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1 確定礦井的生產(chǎn)能力根據(jù)本井田可采儲(chǔ)量,以及礦井的地質(zhì)構(gòu)造,確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/年.3.2.2 礦井服務(wù)年限的驗(yàn)算由 TZ/(KA) 10926.764/(1.4240)32.52(年)30年其中: T礦井的服務(wù)年限(年)Z礦井的可采儲(chǔ)量(萬(wàn)t)K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù),K取1.4A礦井生產(chǎn)能力(萬(wàn)t/

36、年)符合規(guī)程規(guī)定,故本礦井的生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t合理.第三節(jié) 校核礦井煤層的開(kāi)采能力是否滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求礦井的開(kāi)采能力取決于回采工作面和采區(qū)(帶區(qū))的生產(chǎn)能力,本礦井計(jì)劃用一個(gè)帶區(qū)的一個(gè)高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量.開(kāi)采煤層厚度6米,容重為1.4t/米3,工作面長(zhǎng)度260米,采煤機(jī)截深1米,每天進(jìn)4刀,一年300d ,工作面回采率93% ,則綜采面的生產(chǎn)能力為:2606143001.493%243.7344萬(wàn)噸 240萬(wàn)噸 由于本礦井開(kāi)拓方案為單水平上下山開(kāi)拓,故而第一水平服務(wù)年限為32年,符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求(見(jiàn)表3-3).表3-3 我國(guó)各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)

37、年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/米ta-1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2545煤層傾角456.0及以上70353.05.060301.22.4502520150.450.9040201515 第四章 井田開(kāi)拓4.1.1 確定井筒的形式、數(shù)目、配置(一) 井筒形式的選擇1、選擇的一般標(biāo)準(zhǔn)煤層賦存和地形等條件具有平硐開(kāi)拓條件時(shí),應(yīng)首先考慮采用平硐開(kāi)拓.當(dāng)平硐以上煤層垂高或斜長(zhǎng)過(guò)大時(shí),多開(kāi)地面出口有利時(shí),可采用階梯平硐開(kāi)拓.對(duì)于煤層賦存較淺,表土層不厚,水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層,應(yīng)盡量采用斜井開(kāi)拓.各種提升方式的斜井井筒傾角一般規(guī)定如下:串車提升 25箕斗提升 2

38、535輸送機(jī) 16對(duì)于有條件的礦井,在急需煤炭地區(qū),其淺部可采用片盤(pán)斜井開(kāi)拓,提前出煤,由小到大,然后集中斜井開(kāi)拓.片盤(pán)斜井可一個(gè)片盤(pán)生產(chǎn),一個(gè)片盤(pán)準(zhǔn)備.采用立井開(kāi)拓的一般條件為:(1)煤層賦存較深或沖積層較厚時(shí);(2)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,井筒需要特殊施工時(shí);(3)多水平開(kāi)拓的急傾斜煤層;(4)其他井筒形式無(wú)法開(kāi)拓的條件.根據(jù)井田特點(diǎn),結(jié)合地面布置,采用單一的開(kāi)拓方式不能滿足通風(fēng)、安全生產(chǎn)、提升、運(yùn)輸時(shí)或單一開(kāi)拓不合理時(shí),可采用平硐立井、平硐斜井、斜井立井等綜合開(kāi)拓方式.第一水平采用立井開(kāi)拓的大中型礦井,其延深方式可采用延深井筒方法開(kāi)拓深部水平,或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井和至延深副井的開(kāi)拓方式.當(dāng)條

39、件受限制時(shí),主副井不能直接延深時(shí),也可采用暗立井延深開(kāi)拓方式.大型礦井采用立井多水平開(kāi)拓,而第二水平采用暗斜井延深時(shí),暗斜井井筒個(gè)數(shù)、主副暗斜井的提升能力,以及通風(fēng)安全等條件均應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算,避免出現(xiàn)暗斜井能力不足,要特別注意副井提升能力的校核.采用立井多水平開(kāi)拓時(shí),為避免出現(xiàn)多段提升,增加生產(chǎn)環(huán)節(jié),不宜多次采用暗斜井延深,避免增加設(shè)備占用量,增加投資費(fèi)用.2、本礦井的井筒形式由于張集礦井煤層埋藏較深,沖積層較厚,且傾角較小,所以,本礦井采用立井開(kāi)拓方式.(二) 井筒數(shù)目采用斜井或立井開(kāi)拓時(shí),新建礦井一般要開(kāi)鑿一對(duì)井筒,滿足提升和輔助運(yùn)輸?shù)男枰M足礦井通風(fēng)和施工的需要.風(fēng)井的個(gè)數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)

40、要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的.若采用主井通風(fēng),用箕斗或膠帶輸送機(jī)井筒做風(fēng)井時(shí),應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定.張集礦為新建礦井,傾角較小,走向長(zhǎng)度不大,且瓦斯涌出量低,所以設(shè)計(jì)為建井初期1個(gè)主井、1個(gè)副井、 2個(gè)風(fēng)井.4.1.2 確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定的原則若下:(1)對(duì)初期開(kāi)采有利,即儲(chǔ)量必須可靠,井巷工程量省,建井工期較短.(2)應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡,即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心,利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開(kāi)采系統(tǒng)布置,減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用.(3)盡量不占良田、少占農(nóng)田.充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng),以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理,便于與外界溝通,使運(yùn)輸方便.(4)井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、

41、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層,以減少施工困難,并盡量少壓煤.(5)工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件,不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅.(6)用斜井開(kāi)拓時(shí),應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇,考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性.張集礦工業(yè)廣場(chǎng)和主副井井口布置在井田走向的中央,對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央.風(fēng)井位置的確定風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇:(1)采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),主、副井筒設(shè)在井田中央,風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界中央.(2)采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),進(jìn)、回風(fēng)井并列在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi).一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng),另一井筒回風(fēng),主副井筒相距30

42、50米.大型礦井相距可達(dá)60100米,并在井田上部邊界附近設(shè)安全出口,如果礦井水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,無(wú)突水危險(xiǎn)時(shí),且主副井筒均能上下人員,也可以單獨(dú)設(shè)置安全出口.(3)采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界.(4)采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界.根據(jù)張集礦的生產(chǎn)實(shí)際:產(chǎn)量為240萬(wàn)噸/年.為保證井下生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量,且每一個(gè)采區(qū)(帶區(qū))的通風(fēng)路線都不太長(zhǎng).本礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng). 4.1.3 確定開(kāi)采水平和階段高度開(kāi)采水平的確定是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用,是礦井開(kāi)拓的重要參數(shù).開(kāi)采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等

43、因素綜合考慮決定.從以下方面進(jìn)行分析論證:(1)是否有合理的階段斜長(zhǎng);(2)階段內(nèi)是否有合理的區(qū)段數(shù)目;(3)要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量;(4)要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理.其中開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限很重要,必須符合規(guī)范規(guī)定.水平垂高可按下表選取:表4-1 礦井水平垂高表 井 型緩傾斜、傾斜煤層 急傾斜煤層 大、中型礦井 200350 米 100250 米 小型礦井 80120米 60120米采用上下山開(kāi)拓時(shí),水平垂高可大于250 米.對(duì)于開(kāi)采近水平煤層的礦井,用盤(pán)區(qū)上(下)山準(zhǔn)備時(shí),盤(pán)區(qū)上山長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)1500 米,盤(pán)區(qū)下山不宜超過(guò)1000 米.用盤(pán)區(qū)石門和溜煤眼開(kāi)采時(shí),盤(pán)

44、區(qū)斜長(zhǎng)可根據(jù)具體確定.采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法時(shí),階段斜長(zhǎng)可取10001500 米.為擴(kuò)大水平的開(kāi)采范圍,對(duì)在傾角16以下的緩傾斜煤層,可采用上下山開(kāi)拓.在井田深部受自然條件限制時(shí),且儲(chǔ)量不多,深部境界不一致,設(shè)置開(kāi)采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí),可在最終水平以下設(shè)下山開(kāi)采.在開(kāi)采水平以上的上山煤層斜長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng),用一個(gè)階段開(kāi)采技術(shù)上有困難,安全上又不可靠時(shí),可考慮設(shè)置輔助水平.用多水平上下山開(kāi)采的礦井,為解決下山采區(qū)排水、通風(fēng)和輔助運(yùn)輸?shù)壤щy,也可考慮設(shè)置輔助水平.開(kāi)采近水平煤層分煤層開(kāi)拓,距開(kāi)采水平較遠(yuǎn)的煤層,其儲(chǔ)量不大,設(shè)置開(kāi)采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí),也可以設(shè)置輔助水平.根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn),張集礦設(shè)一個(gè)水平,采用上下山開(kāi)拓

45、,該水平標(biāo)高為650米,階段上山斜長(zhǎng)為2006.3761米,下山斜長(zhǎng)為1337.584米.4.1.4 開(kāi)采水平布置開(kāi)采水平布置的原則:(1)開(kāi)采煤層群時(shí),應(yīng)根據(jù)煤層數(shù)目、煤層間距條件,選擇采用分煤層運(yùn)輸大巷主要石門的布置方式,或集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門的布置方式,或者采用分組集中打巷主要石門的布置方式.某些礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明:煤層間距小于50 米時(shí),一般可采用集中運(yùn)輸大巷的布置方式;而采用分組集中大巷的布置方式時(shí),分層間距一般應(yīng)大于70 米.(2)有些煤層的層間距雖然較大,但煤層受斷層切割,或者賦存狀態(tài)不穩(wěn)定,只有局部可采,儲(chǔ)量較少,不宜單獨(dú)布置運(yùn)輸大巷,可根據(jù)具體情況,與其他相鄰煤層化為一組.對(duì)于瓦

46、斯涌出量很大的有些煤層,為了滿足技術(shù)上和安全上的要求,也可以分別劃分為煤組.對(duì)有突然涌水危險(xiǎn)的煤層也可考慮單獨(dú)劃組.(3)運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中,但在下列條件下,也可考慮布置在煤層中:距其他煤層很遠(yuǎn),儲(chǔ)量有限的單個(gè)薄及中厚煤層;煤組(或煤系)底部有距離很近的富含溶洞水或含水層,不宜布置底巖石運(yùn)輸大巷,而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層;井田走向較短,運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng),而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時(shí);煤組(或煤系)底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄及中厚煤層,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí);煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井,尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井.

47、(4)大巷若布置在煤層中,需在上下幫兩側(cè)各留3040 米 保護(hù)煤柱.(5)巖石運(yùn)輸大巷應(yīng)布置在堅(jiān)硬、穩(wěn)定、厚度較大的巖層中,應(yīng)考慮大巷距上部煤層的法線距離.根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn),這一法線距離一般為2030 米.對(duì)急傾斜煤層,一般應(yīng)布置在底板移動(dòng)線之外,并留出1020 米 的安全巖柱.(6)大巷的方向與煤層走向大體一致.為便于機(jī)車行使,大巷應(yīng)盡量取直,不宜彎曲折轉(zhuǎn)過(guò)多.但要注意,不要因取直巷道造成大巷維護(hù)不利和開(kāi)采困難.(7)近水平煤層的大巷應(yīng)與井田內(nèi)煤層的主要延展方向一致,便于在其兩側(cè)布置盤(pán)區(qū).采用分煤層(組)布置大巷時(shí),上下煤層(組)的大巷方向應(yīng)一致,平面位置宜重疊,便于留設(shè)安全煤柱,并便于上下煤層

48、配采.(8)礦井通風(fēng)系統(tǒng)要求設(shè)置總回風(fēng)道時(shí),總回風(fēng)道的布置原則,同上述運(yùn)輸大巷基本相同.礦井第一水平的總回風(fēng)道應(yīng)盡可能保持標(biāo)高一致.當(dāng)井田上部邊界標(biāo)高不一致時(shí)總回風(fēng)道可按不同標(biāo)高分段設(shè)置,但分段不宜過(guò)多.當(dāng)井田上部沖積層厚、含水豐富,留有防水煤柱時(shí),總回風(fēng)道應(yīng)布置在防水煤柱內(nèi).張集礦單煤層開(kāi)采,地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單,所以采用集中大巷布置.4.1.5帶區(qū)劃分及其布置傾斜長(zhǎng)壁回采工作面,按推進(jìn)方向可分為仰斜開(kāi)采和俯斜開(kāi)采.工作面沿傾斜從下向上推進(jìn)的稱為仰斜開(kāi)采,工作面沿傾斜從上向下推進(jìn)的稱為俯斜開(kāi)采.據(jù)資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)應(yīng)用俯斜開(kāi)采的比重較大,占74.07%.實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表面,當(dāng)煤層頂板較穩(wěn)定、煤質(zhì)較硬,或頂板

49、含水量較大時(shí),宜采用仰斜開(kāi)采;當(dāng)煤層傾角與厚度較大、煤質(zhì)松軟片幫,或沼氣量較大時(shí),宜采用俯斜開(kāi)采.根據(jù)傾斜長(zhǎng)壁工作面的推進(jìn)方向與主要水平大巷的相互位置關(guān)系,其回采方式可分為前進(jìn)式、后退式和混合式三種.當(dāng)回采工作面自主要水平大巷向階段上邊界推進(jìn),其運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)斜巷隨工作面的推進(jìn)而向前推進(jìn),并在采空區(qū)中維護(hù)時(shí),稱之為前進(jìn)式回采方式.前進(jìn)式回采方式不需要預(yù)掘大量的回采巷道,縮短了回采工作面的準(zhǔn)備時(shí)間,有利于采掘接續(xù);巷道免受超前支承壓力的作用,沿空留巷維護(hù)狀況較好;改變采掘分散的局面,提高礦井集中化程度.但這種回采方式不易弄清工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造,采掘工作互相干擾,采空區(qū)漏風(fēng)有導(dǎo)致自然發(fā)火的危險(xiǎn).

50、可采用密封材料將采空區(qū)密封.礦井開(kāi)拓水平內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)(帶區(qū))個(gè)數(shù)應(yīng)符合“規(guī)范”規(guī)定,見(jiàn)下表:表4-2 各類礦井采區(qū)個(gè)數(shù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(米t/a)采區(qū)(帶區(qū))個(gè)數(shù)2.4,3.00以上351.5,1.8230.9,1.220.6及以下12根據(jù)張集礦情況,帶區(qū)采用集中布置;井田范圍內(nèi)采用后退式開(kāi)采順序;開(kāi)采順序?yàn)橄滦惺?同時(shí)生產(chǎn)的帶區(qū)一個(gè),該帶區(qū)的一個(gè)工作面保證全礦井的產(chǎn)量.4.1.4 礦井開(kāi)拓延伸布置方案1、 方案1采用立井兩水平上下山開(kāi)拓.第一水平井底在320米,大巷在煤層底板堅(jiān)硬巖層中;采用上下山開(kāi)拓.第二水平井底在700米,大巷布置在煤層底板堅(jiān)硬巖層中,同樣采用上下山開(kāi)拓.草圖見(jiàn)下圖:

51、 2、 方案2采用立井單水平加暗斜井延伸開(kāi)拓.第一水平井底在350米,大巷在煤層底板堅(jiān)硬巖層中;采用上下山開(kāi)拓.然后采用暗斜井延伸,落底在700米,大巷布置在煤層底板堅(jiān)硬巖層中;同樣采用上下山開(kāi)拓.草圖見(jiàn)下圖:3、 方案3采用主斜副立兩水平上下山開(kāi)拓.主井采用斜井落底在350米,副井采用立井落底在350米,大巷在煤層底板堅(jiān)硬巖層中;采用上下山開(kāi)拓.第二水平采用主井依然斜井延伸,副井立井延伸,落底在700米, 大巷布置在煤層底板堅(jiān)硬巖層中;同樣采用上下山開(kāi)拓.草圖見(jiàn)下圖: 4、 方案4采用主副立井兩階段上下山開(kāi)拓.主井落底-600米,副井落底在-580米,運(yùn)輸及材料大巷在煤層底板堅(jiān)硬巖層中,通風(fēng)大巷在煤層中. 四個(gè)方案的粗略比較如下表41:表41 礦井開(kāi)拓延伸布置方案粗略比較項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)用/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿23503000104210.0主暗斜井開(kāi)鑿13501050104141.75石門開(kāi)鑿1425800104114.0副暗斜井開(kāi)鑿13501150104155.25井底車場(chǎng)100090010490.0上下暗斜井車場(chǎng)(300500)90010472.00石門開(kāi)鑿25080010420.0小計(jì)414.0小計(jì)389.0生產(chǎn)費(fèi)用/萬(wàn)元立井提升1.26670.390.7430.855055.22副暗斜井提升1.26670.391.350.