采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)參考

1、采礦學(xué)課程設(shè)計(jì)年級(jí):專業(yè): 采礦工程姓名: 學(xué)號(hào):日期: 2015年11月21日目 錄1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征41.1礦區(qū)概述41.1.1交通位置41.1.2地形：41.1.3河流水系51.1.4氣象及地震情況51.1.5電源和水源61.1.6其他情況61.2井田地質(zhì)特征71.2.1含煤地層及地質(zhì)構(gòu)造71.2.2水文地質(zhì)條件101.3煤層特征131.3.1煤層特征131.3.2煤質(zhì)141.3.3瓦斯、煤塵、煤的自燃性用地溫152. 儲(chǔ)量計(jì)算182.1 井田面積及可采煤層確定182.1.1 井田范圍確定原則182.1.2 開采煤層182.1.3 井田面積182.2井田儲(chǔ)量計(jì)算192.2.1 儲(chǔ)

2、量計(jì)算基礎(chǔ)192.2.2 井田地質(zhì)勘探202.2.3 礦井地質(zhì)資源量202.2.4礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量212.2.5礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量222.3 井田的可采儲(chǔ)量232.3.1安全煤柱留設(shè)原則232.3.2 礦井永久保護(hù)煤柱損失量232.3.3 礦井可采儲(chǔ)量263 .工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限283.1 礦井工作制度283.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限283.2.1 確定依據(jù)283.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力293.2.3 礦井服務(wù)年限及水平服務(wù)年限293.2.4 井型校核304. 井田開拓324.1 井筒布置334.2 工業(yè)場(chǎng)地的位置、形式和面積364.3 開采水平的設(shè)置374.4巷道布置

3、374.5 開拓延伸方案37參考文獻(xiàn)：48前 言 采礦課程設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，它是繼我們學(xué)過井巷工程、采礦學(xué)等課程，以及通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的，其目的是鞏固和擴(kuò)大我們所學(xué)理論知識(shí)并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高我們計(jì)算，繪圖，查閱資料的基本技能，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 依照老師精心設(shè)計(jì)的題目，按照大綱的要求進(jìn)行，要求我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成計(jì)算，繪圖及編寫說(shuō)明書等全部工作。 煤層開采設(shè)計(jì)是煤炭開采重要環(huán)節(jié)，而煤礦開采技術(shù)根據(jù)煤層賦存條件的不同有很大差異。開采方式不對(duì)會(huì)造成煤炭資源的極大浪費(fèi)，甚至?xí)斐扇松韨鍪鹿实陌l(fā)生。在21世紀(jì)的今天，能源極為重要

4、的時(shí)代，要適應(yīng)蓬勃發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)，就必須優(yōu)化開采技術(shù)，體現(xiàn)綠色開采和可持續(xù)發(fā)展策略，而合理的開采設(shè)計(jì)則能有效減少煤炭損失，將賦存在地下的煤炭高速度，高效率的回采出，滿足祖國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求。 設(shè)計(jì)中要求嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)政策、煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范以及國(guó)家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設(shè)機(jī)理爭(zhēng)做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭(zhēng)使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。 1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1交通位置臥龍湖井田位于安徽省濉溪縣鐵佛、岳集鎮(zhèn)境內(nèi)，東起F7斷層；西及西南至F

5、2、F13斷層；南至灰?guī)r露頭；北至皖豫省界。全井田南北長(zhǎng)約89km，東西寬約3.54km，面積24.7176km。臥龍湖井田位于安徽省濉溪縣鐵佛、岳集境內(nèi)，地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的華東腹地，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢(shì)及便利的交通條件。附近通有京滬、隴海、京九三大鐵路干線以及青（龍山）阜（陽(yáng)）鐵路，經(jīng)百善礦鐵路專用線接軌，鐵路專用線長(zhǎng)約18.66km，經(jīng)青（龍山）阜（陽(yáng)）鐵路百善車站可與“三大”鐵路干線聯(lián)接。另外，宿（州）永（城）省道公路從井田東北緣穿過，?。ㄏ┰溃┛h道公路縱橫南北，進(jìn)場(chǎng)公路從?。ㄏ┰溃┛h道延接入礦，全長(zhǎng)約3.32km，交通十分方便。（圖1.11.1.2地形：臥龍湖礦地處淮北平原，地勢(shì)

6、較平坦，基巖無(wú)出露。井田內(nèi)的地表水系主要為澮河，澮河從礦井南緣流過，南沱河流經(jīng)礦井東北部。澮河屬淮河水系，為中型季節(jié)性河流，其歷年最高洪水位標(biāo)高為+20.70m（1984年祁縣閘下游的記錄）。新生界松散層第一、二含水層（組）地下水是礦內(nèi)供水水源，埋藏淺。1.1.3河流水系本區(qū)屬黃河流域、淮河水系，主要溝谷呈放射狀向東、南、西各向分布，均為季節(jié)性河流溝谷，平時(shí)干枯無(wú)水或僅有溪流，唯在大雨過后短時(shí)內(nèi)水量較大，并在下游匯合后流入淮河。1.1.4氣象及地震情況1）氣象該區(qū)屬于暖溫帶、大陸性季風(fēng)氣候。冬季嚴(yán)寒少雪，春季干燥多風(fēng)，夏、秋季雨量集中，四季分明，晝夜溫差大，日照充足。據(jù)安徽省氣象局近四十年資料

7、統(tǒng)計(jì)：（1）氣溫：年均9.5，最低氣溫在1月份，平均-7，極端最低氣溫-27.5；最高氣溫在7月份，平均23.7，極端最高氣溫39.4。（2）降水量：年降水量平均495.9mm，年降水量最大749mm，年降水量最小216.1mm，日降水量最大183.5mm。每年7、8、9三個(gè)月降水量占全年降水量60%左右。（3）蒸發(fā)量：年平均蒸發(fā)量1849.3mm，年最高蒸發(fā)量2080.0mm，年低蒸發(fā)量1427.5mm。（4）風(fēng)力與風(fēng)速：年平均風(fēng)速2.5m/s，多西北風(fēng)，極端最大風(fēng)速18.7m/s。最大4月份，平均風(fēng)速3.3m/s，7、8、9月份最小平均風(fēng)速1.82m/s。（5）結(jié)冰和解凍：每年初霜日期10

8、月上旬，終霜日期翌年4月中旬，歷時(shí)半年之久。土壤凍結(jié)在11月底或12月初，凍結(jié)深度為80cm。2）地震根據(jù)安徽省地震局78省震字第29號(hào)文，地震設(shè)防烈度為67。1.1.5電源和水源1.供水水源礦井由煤礦110kV變電站供電，現(xiàn)有356kV變電站兩座，6kV開閉所兩座，兩個(gè)變電站均采用雙回路供電，兩回路電源均來(lái)自煤礦110kV變電站相應(yīng)電壓等級(jí)的不同母線段，煤礦110kV變電站已與電力系統(tǒng)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，礦井電源供電可靠。2.供電電源本區(qū)淺層水和地表水五利用價(jià)值，礦井供水水源取自水量豐富、水質(zhì)優(yōu)良的奧灰水，利用神井泵抽至地面。另外，礦井涌水排至地面經(jīng)處理達(dá)到復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)后也可用于礦井生產(chǎn)。兩部分水可滿足井

9、下生產(chǎn)要求。1.1.6其他情況淮北市為一工業(yè)城市，在礦區(qū)東部有熱點(diǎn)廠、紡織廠、磚瓦廠等工廠，市區(qū)北部有太原鋼鐵廠。礦區(qū)內(nèi)除煤礦外，還有石膏廠、水泥廠、石渣廠、石灰廠、硫磺廠等工廠。沿山邊一帶開采石灰?guī)r，黃鐵礦，石膏礦等礦。礦區(qū)內(nèi) 居民絕大多數(shù)為煤礦工人，食品及勞動(dòng)力均需外地供應(yīng)。建筑木材及坑木非常缺乏，必須外地支援。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1含煤地層及地質(zhì)構(gòu)造1. 含煤地層本井田主要含煤地層為石二疊系下統(tǒng)煤組：從K5砂巖底至K6砂巖底。是本井田主要含煤地層。由灰、淺灰色砂巖，深杰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及黑色泥巖為主體，含4、3、3上、2、1、03、02、01號(hào)8層煤，其中2號(hào)為主要可采煤層

10、。全組厚34.3588.34m，平均63.59m，由東向西有逐漸增厚的趨勢(shì)。該組地層沉積時(shí)脫離了海侵的影響，轉(zhuǎn)入了過渡相，陸相沉積，地殼活動(dòng)的不均衡，造成巖相變化很大，旋回結(jié)構(gòu)不甚明顯，煤層對(duì)比比較困難。2號(hào)煤層為本組發(fā)育最好的一層煤，層位穩(wěn)定，全井田可采，上距K6砂巖30m左右，對(duì)比較易；1號(hào)煤下距2號(hào)煤4m左右部分可采，但未算入井田地質(zhì)儲(chǔ)量。02號(hào)煤層位于本組上部，上距K6砂巖6m左右，常含1-2層夾石，頂板多為砂質(zhì)泥巖，富含植物化石，而區(qū)別于本組其他煤層基本不可采。01號(hào)煤層直接覆于K6砂體之下或間距很小基本不可采。03號(hào)煤層位于02號(hào)煤層與1號(hào)煤層之間，主要依據(jù)層間距及層序確定其層位，

11、但02號(hào)煤與2號(hào)煤之間只有一層煤時(shí)，究竟是03號(hào)煤還是1號(hào)煤，尚需進(jìn)一步確定，03號(hào)煤也基本不可采。主采煤層柱狀圖見圖12。2.地質(zhì)構(gòu)造本井田位于西山煤田東北隅，受新華夏系泰山式扭性斷裂的影響，其構(gòu)造形跡西部受馬蘭向斜，東部受邊山大斷裂（風(fēng)聲河斷層、圪撩溝斷層），南部受003煤礦斷裂帶，北部受賽莊王封斷裂的制約。總體為，地層走向大致北西南東，向南西傾斜，傾角312，一般5左右。井田內(nèi)的斷層、褶曲、陷落柱對(duì)煤礦正常生產(chǎn)都有不同程度的影響。現(xiàn)將井田內(nèi)主要構(gòu)造分述如下：（1）斷層井田內(nèi)主要斷層為北東及東東向高角度正斷層，與主要褶曲軸向大體一致。落差大于20m的大型斷層有003煤礦中部斷層。其余多為落

12、差2m左右，延伸短，平行排列的小斷層，形成階梯狀或地壘、地塹構(gòu)造。井下所見小斷層甚多，是由許多近似平行，落差一般在2m左右的小斷層組成，走向北東，其延伸長(zhǎng)度，長(zhǎng)者千余米，短者百余米，對(duì)生產(chǎn)影響小。（2）褶曲煤礦井田在石千峰向斜為主體的控制下，伴生次一級(jí)短軸褶曲，形成井田內(nèi)部的基本構(gòu)造形態(tài)，褶曲兩翼地層平緩，其形態(tài)地表不易察看。從煤層底板等高線圖上看，在石千峰向斜北翼的次一級(jí)褶曲，其軸向都表現(xiàn)為北北東或大致南北向，兩翼不對(duì)稱，在向斜南翼的次一級(jí)褶曲由于受煤礦斷裂還的影響，其走向表現(xiàn)為北東、北北東向，與煤礦斷層、石千峰向斜大致平行。（3）陷落柱煤礦礦陷落柱較多，但比較小，對(duì)生產(chǎn)影響不不大。（4）節(jié)

13、理地面裸露巖層，節(jié)理比較發(fā)育，從調(diào)查測(cè)量結(jié)果來(lái)看，梅洞溝、溝東梁一帶，以北15東和北75西兩組較為發(fā)育，在馬圪臺(tái)附近以北55東和北30西兩組較為發(fā)育，其北東一組與003煤礦斷層近似平行，且北東組有切割北西組的現(xiàn)象，這四組節(jié)理面都表現(xiàn)為平直、緊閉、傾角大的特點(diǎn)，有些節(jié)理面充填鈣質(zhì)薄膜，表現(xiàn)為較規(guī)則的棋盤格式構(gòu)造，從構(gòu)造形態(tài)和力學(xué)性質(zhì)分析，兩對(duì)X形節(jié)理為兩組共軛扭裂面所組成。（5）滑坡井田內(nèi)溝谷切割劇烈，地形復(fù)雜，相對(duì)高差大，故易于滑坡的形成。在虎峪溝、四達(dá)溝、小虎峪溝、南峪溝皆有所見，其形態(tài)各異，大小不等，多呈扇形，滑移巖體大者寬350m，長(zhǎng)200m。煤系地層多為較松軟的巖石組成，長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕作

14、用，裂隙發(fā)育，上覆巖層在層間水及重力作用下失去平衡，產(chǎn)生塌落或整體下滑形成滑坡體，它對(duì)工程建筑影響很大。值得注意的是，滑坡、亂石堆積和陷落柱有時(shí)共生，很難區(qū)分，陷落柱常有潛伏于滑坡和亂石堆積之下者。（6）巖漿巖003煤礦井田無(wú)巖漿活動(dòng)。1.2.2水文地質(zhì)條件井田內(nèi)地層出露自東而西由老到新依次為奧陶系中統(tǒng)、石炭系中、上統(tǒng)、二疊系、三疊系下統(tǒng)。主要含水巖組有奧陶系中統(tǒng)馬家溝組、峰峰組，石炭系上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組。其中上馬家溝組富水性強(qiáng)，峰峰組局部富水性強(qiáng)，其余富水性弱。1.奧陶系中統(tǒng)奧陶系中統(tǒng)在井田內(nèi)揭露最厚174.44m，結(jié)合井田外圍資料可看出奧陶系中統(tǒng)分為峰峰組（厚約120

15、m），上、下馬家溝組（厚300350m），地層全厚500m左右。2.峰峰組峰峰組分下下兩段。上段：巖性以深灰、灰色厚層狀石灰?guī)r為主，夾黃、灰白色泥灰?guī)r，頂部為古風(fēng)化殼充填物，厚一般小于70m；下段：為泥質(zhì)灰?guī)r夾石膏層，厚約60m。上段灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，巖溶多呈峰窩狀、串珠狀、局部可見溶洞。在礦區(qū)其標(biāo)高郵于你于奧灰水承壓水位而含水，含水層在風(fēng)化殼下20m至下段第一層泥灰?guī)r石膏帶之間。由于巖溶發(fā)育不均造成富水性差異，導(dǎo)致不同地段水位、水量相差很大，甚至無(wú)統(tǒng)一承壓面，單位涌水量在15L/s.m之間，水位標(biāo)高802.8m，煤田西部高者可達(dá)1311.0m，但在003煤礦井田的局部山于其標(biāo)高高于奧灰承壓水

16、位而不含水。3.馬家溝組(1)上馬家溝組：巖性以厚層質(zhì)純石灰?guī)r為主，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，底部貂皮灰?guī)r為相對(duì)隔水層，全組厚200m左右。淺部巖溶裂隙發(fā)育，巖溶呈串珠狀、峰窩狀，有中小溶洞，由于富水而成為西山煤田及本礦最要主要的含水組。單位涌水量0.0004138.91L/s.m，一般0.49 L/s.m，滲透系數(shù)為70.11m/d，水位標(biāo)高779826m。(2)下馬家溝組（O2X）：巖性以灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，厚約110m左右且富水。在煤田東部補(bǔ)給區(qū)巖溶裂隙發(fā)育，深部不發(fā)育，單位涌水量0.2614.56 L/s.m，滲透系數(shù)1.4317.48m/d。4.石炭系上統(tǒng)石炭系上統(tǒng)太原組

17、由砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖、煤、石灰?guī)r組成，厚88m左右。自上而下東大窯灰?guī)r（L5）、斜道灰?guī)r（L4）、毛兒溝灰?guī)r（K7）、廟溝灰?guī)r（L1）、晉祠砂巖（K1）等含水層。根據(jù)勘探混合抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量0.00090.03 L/s.m，滲透系數(shù)0.001320.32m/d，鉆探進(jìn)入毛兒溝灰?guī)r時(shí)沖洗液消耗量明顯增大。井下揭露太原組含水層時(shí)，局部揭露點(diǎn)有滴水現(xiàn)象，但水量很小，說(shuō)明該巖組含水性徽弱。5.二疊系下統(tǒng)(1)山西組：由砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤、砂巖組成，地層厚64m左右。底部北岔溝砂巖為含水層，灰白色，以中粗粒石英、長(zhǎng)石為主，含礫，泥質(zhì)膠結(jié)，交錯(cuò)層理，節(jié)理發(fā)育，一般厚522m，鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，單

18、位涌水量0. L/s.m，滲透系數(shù)0.0004m/d，井下揭露點(diǎn)大都無(wú)水。北岔溝砂巖含水性微弱。(2)下石盒子組：由砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖組成。底部駱駝脖砂巖與下石盒子組下下段分界砂巖K7為含水層。駱駝脖砂巖：灰白色，以中粒石英、長(zhǎng)石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，厚0.8020.70m，鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量0.00047 L/s.m，滲透系數(shù)0.0036m/d，含水性微弱。K7砂巖：黃綠色，以中粗粒石英、長(zhǎng)石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，厚約1m，抽水試驗(yàn)無(wú)水。井田與煤層有直接水力聯(lián)系的各含水層所含地下水全是基巖裂隙水，從抽水試驗(yàn)結(jié)果看，各含水量單位涌水理均小于0.1 L/s.m，含水微弱，表明003煤礦礦水文地質(zhì)

19、條件簡(jiǎn)單。通過勘探，可得出井田內(nèi)水位標(biāo)高799-826m，可以肯定003煤礦礦井田可采煤層全部位于奧灰水位之上。2010年前礦井預(yù)計(jì)噸煤含水系數(shù)0.371-0.70m3，年涌水量預(yù)計(jì)113.1-210.0萬(wàn)m3，日排水量3050-5750m3。1.3煤層特征1.3.1煤層特征煤組含013號(hào)煤等7層，煤層總厚7.71m，地層厚度63.59m，含煤系數(shù)12.1%。1.1號(hào)煤層位于煤組上部，上距03號(hào)煤約5m，下距2號(hào)煤4m左右。井田東北部尖滅，南部也有3小片尖滅區(qū)。見煤點(diǎn)厚度0.201.10m，平均0.55m，井田內(nèi)厚度多小于0.5m，可采區(qū)位于井田東部，可采面積5.3Km2。不含夾石，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

20、頂板多為砂質(zhì)泥巖、泥巖，少數(shù)為中細(xì)粒砂巖及粉砂巖。底板為細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部為中粒砂巖、粉砂巖用泥巖。煤層變異系數(shù)40%，可采系數(shù)19%，現(xiàn)未算入可采煤層。 2.2號(hào)煤層位于煤組中部，上距駱駝脖砂巖（K6）30md左右，煤厚1.024.04m，平均2.88m?？傮w上看，東部厚，西部薄，厚度變化明顯。西部厚度多小于2m，最薄為杜932號(hào)孔，厚1.02m。東部厚度大于3m，最厚為36號(hào)孔，厚達(dá)4.04m，東南角局部厚度小于3m。一般不含夾石，局部含12層，厚度多小于0.3m，巖性為中細(xì)粒砂巖、粉砂巖，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。頂板多為砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為中細(xì)粒砂巖、粉砂巖，底板為中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部為

21、泥巖、砂巖和炭質(zhì)泥巖。煤層變異系數(shù)33%，可采系數(shù)100%，本層屬全井田穩(wěn)定可采煤層。1.3.2煤質(zhì)1.物理性質(zhì)各煤層均為黑色，玻璃光澤，斷口為貝殼、參差狀、內(nèi)生裂隙及外生裂隙均發(fā)育，以條帶狀結(jié)構(gòu)為主，亦有線理狀、透鏡狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造有層狀、塊狀構(gòu)造。2.化學(xué)性質(zhì)各煤層原煤灰分平均什16.4636.83%，2號(hào)煤低。2號(hào)煤層原煤硫分以在0.501.00%之間。2號(hào)煤層原煤揮發(fā)分平均值15.0022.11%。煤中碳元素含量平均值90.4591.58%。氫元素含量平均值4.164.70%。氮元素含量平均值1.221.51%。煤層原煤高位發(fā)熱量平均值23.5129.40MJ/Kg。煤層膠質(zhì)層厚度08.9

22、mm。煤層煤質(zhì)特征如下：2號(hào)煤為低中灰、低硫的瘦煤、貧瘦煤，煤質(zhì)變化中等；各煤層煤灰成分酸性礦物均在80%以上，因而其灰熔融性（ST）為難熔灰或難熔灰和少量高熔灰。圖1-2 主采煤層附近綜合柱狀圖1.3.3瓦斯、煤塵、煤的自燃性用地溫1.瓦斯礦井絕對(duì)瓦斯涌出量由12.40m3/min增加到99.40m3/min，礦井瓦斯絕對(duì)涌出量一般均在90105m3/min之間；礦井瓦斯相對(duì)涌出量先降后升， 2004年礦井瓦斯鑒定結(jié)果為：絕對(duì)瓦斯通出量124.14m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量17.65m3/t，屬高瓦斯礦井但2#煤層瓦斯量相對(duì)較低。井下瓦斯測(cè)定資料表明，礦井內(nèi)短軸褶曲和中、小型斷裂多為擠壓性

23、封閉構(gòu)造，透氣性差，瓦斯含量較其它部位高；而在陷落柱附近，因其結(jié)構(gòu)松散、孔隙發(fā)育，透氣性好，往往將臨近煤巖層溝通，使礦井瓦斯涌出量高于其它部位。礦井生產(chǎn)能力分布不均衡，導(dǎo)致區(qū)域瓦斯絕對(duì)涌出量與相對(duì)涌出量也不盡相同。即產(chǎn)量大的區(qū)域，絕對(duì)涌出量大，相對(duì)涌出量小，反之則相反。隨著煤層開采深度的增加，煤層瓦斯含量、礦井瓦斯涌出量均有所增加。生產(chǎn)中實(shí)測(cè)資料表明，開采深度每下降100m，礦井瓦斯相對(duì)涌出量增加2m3/t左右。2.煤塵和煤的自燃本礦歷年測(cè)定的煤塵爆炸指數(shù)在12.519.28%之間，表明本礦煤塵具有爆炸性。煤塵爆炸性試驗(yàn)表明各煤層煤塵均有爆炸性。自燃傾向鑒定表明各煤層均為二類自燃，介于易自燃和

24、難自燃之間。所作的燃點(diǎn)試驗(yàn)表明，2號(hào)煤層為正常煤，未氧化，均為不易自燃。3.地溫經(jīng)計(jì)算，井溫梯度1.44C/100米。據(jù)采掘證實(shí)，采掘工作面溫度與季節(jié)有關(guān)，冬季為10C，夏季為20C，春秋兩季一般為1016C?？碧胶筒删蜻^程中均未發(fā)現(xiàn)地溫異常，從目前情況看，井田應(yīng)屬地溫正常區(qū)。 2. 儲(chǔ)量計(jì)算2.1 井田面積及可采煤層確定2.1.1 井田范圍確定原則本井田煤層為緩傾斜煤層，井田境界采用垂直劃分法，本井田劃分的原則有：1) 井田范圍儲(chǔ)量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2) 保證井田有合理的尺寸；3) 充分利用現(xiàn)有的自然條件劃分井田；4)合理規(guī)劃礦井的開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系

25、。2.1.2 開采煤層本井田主要含煤地層為石二疊系下統(tǒng)組，全組厚34.3588.34m，平均63.59m，由東向西有逐漸增厚，組內(nèi)共有1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)三層煤層，其中2號(hào)為主要可采煤層。煤厚1.024.04m，平均2.88m。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)2號(hào)可采煤層。2.1.3 井田面積礦井田南北長(zhǎng)約10km，東西寬約5.2km，根據(jù)煤層等高線圖計(jì)算本井田總面積=。煤層平均傾角為=5。故井田實(shí)際面積S=/cos=/cos5=。2.2井田儲(chǔ)量計(jì)算2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)1、根據(jù)井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量圖計(jì)算；2、依據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)；計(jì)算能利用儲(chǔ)量的煤層最低可采厚度為0.8m，

26、原煤灰分不大于40%。計(jì)算暫不能利用儲(chǔ)量的煤層厚度為0.70.8m。3、依據(jù)國(guó)務(wù)院函（1998）5號(hào)文關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫大于3%的礦井，硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量。4、儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.05m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；5、井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地址塊段的算術(shù)平均法。6、煤層容重：2號(hào)煤層容重為1.32m3/t。2.2.2 井田地質(zhì)勘探根據(jù)勘探程度及礦井生產(chǎn)需要?jiǎng)澐指骷?jí)儲(chǔ)量。各級(jí)儲(chǔ)量

27、相對(duì)應(yīng)的孔距，是根據(jù)礦井地質(zhì)構(gòu)造和煤層穩(wěn)定程度，按照固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。本井田屬簡(jiǎn)單構(gòu)造，煤層屬穩(wěn)定較穩(wěn)定、不穩(wěn)定型兩類。新固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類方案考慮了三個(gè)因素，一是經(jīng)濟(jì)意義、二是可行性評(píng)價(jià)、三是地質(zhì)可靠程度。即用三維的概念進(jìn)行了分類將我國(guó)的礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分為三大類十六種類型。礦產(chǎn)資源經(jīng)過礦產(chǎn)勘查所獲得的不同地質(zhì)可靠程度和經(jīng)相應(yīng)的可行性評(píng)價(jià)所獲不同的經(jīng)濟(jì)意義，是固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類的主要依據(jù)。將地質(zhì)可靠程度、經(jīng)濟(jì)意義和可行性研究階段作為分類的三維軸，則查明的礦產(chǎn)資源可以得到不同礦產(chǎn)資源和儲(chǔ)量的組合?？傮w上可以將礦產(chǎn)資源分為儲(chǔ)量、基礎(chǔ)儲(chǔ)和資源量三大類儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中的經(jīng)

28、濟(jì)可采部分，依據(jù)地質(zhì)可靠程度和可行性評(píng)價(jià)階段不同可以分為2種類型。即111、122兩類?；A(chǔ)儲(chǔ)量是查明礦產(chǎn)資源的一部分，分為111b、122b、2M11、2M22四種類型。資源量是指查明礦產(chǎn)資源的一部分和潛在礦產(chǎn)資源。2.2.3 礦井地質(zhì)資源量井田范圍內(nèi)的煤炭?jī)?chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。該井田煤層傾角一般在5左右，井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為2號(hào)煤。共計(jì)平均厚度為2.88m。故采用水平投影面面積及鉛垂厚度的地質(zhì)塊段法計(jì)算儲(chǔ)量，其計(jì)算公式為 Za=SM ( 2-1 )式中 Za礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； S井田面積，； M煤層平均厚度，m； 煤的容重，t/。代入Za=2.881.32=20082.45495

29、萬(wàn)t2.2.4礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)在探明的和控制的資源量中，70%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式（2-2）計(jì)算20082.4549560%70%8434.631萬(wàn)t20082.4549530%70%4217.315萬(wàn)t20082.4549560%30%3614.841萬(wàn)t20082.4549530%30%1807.420萬(wàn)t由于地質(zhì)

30、條件簡(jiǎn)單，k在0.8以上取值k=20082.4549510%k=1606.596萬(wàn)t Zg=+ k （ 2-2 ）式中Zg 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量探明資源儲(chǔ)量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 推斷的資源量代入 Zg=8434.631+4217.315+3614.841+1807.420+1606.596 =19680.803萬(wàn)t2.2.5礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量按照式（2-3）計(jì)算，其中P1按礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量的3%估算，則 Zs=ZgP1 (2-3)式中Zs礦井的設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量P1斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤

31、柱，地面建構(gòu)筑物煤柱等永久煤柱損失量之和Zg礦井工業(yè)資源代入Zs=19680.80319680.8033%=19090.378萬(wàn)t2.3 井田的可采儲(chǔ)量2.3.1安全煤柱留設(shè)原則.工業(yè)場(chǎng)地、井筒留保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。.各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂直法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。.維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20 m，村莊10 m，其他15 m。.斷層保護(hù)煤柱留設(shè)的原則:落差50 m的斷層，兩側(cè)各留50m的煤柱；落差20m50 m的斷層，兩側(cè)各留30m煤柱；落差10 m20 m的斷層，兩側(cè)各留20 m煤柱；落差50m的斷層，兩側(cè)各留50m的煤

32、柱；落差20m 50m的斷層，兩側(cè)各留30m煤柱；落差10m 20m的斷層，兩側(cè)各留20m煤柱；落差10m的斷層不留設(shè)斷層煤柱。斷層保護(hù)煤柱量=3354.61602.881.32=76.51(萬(wàn)t)4、大巷煤柱根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范大巷兩側(cè)各留30m保護(hù)煤柱。大巷保護(hù)煤柱量=（5245670+1770.7100）2.881.32 =206.90(萬(wàn)t)5、井筒保護(hù)煤柱主副井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。各種保護(hù)煤柱損失量見表2-2 表2-2 保護(hù)煤柱損失量 （萬(wàn)t）煤柱類別煤層工廣煤柱邊界煤柱斷層煤柱大巷煤柱井筒煤柱總計(jì)2#1

33、42.94390.4276.51206.900816.77合計(jì)142.94390.4276.51206.900816.772.3.3 礦井可采儲(chǔ)量井田的可采儲(chǔ)量Zk按下式計(jì)算：Zk=(Zg-P) C (2-5)式中：Zg礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t; Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t; P各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和，萬(wàn) t; C采區(qū)回采率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.80；薄煤層不低于0.85；本礦取0.80。Zk=（19090.378-816.77）0.8=14618.88(萬(wàn) t)由此可得本礦井的可采儲(chǔ)量為1.46億噸。3 .工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1 礦井工作制度按照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范

34、規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300d,工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6h。礦井每晝夜凈提升時(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)每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)。3.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1 確定依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：1.資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，

35、則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2.開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模;否則應(yīng)縮小規(guī)模；3.國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；4.投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。3.2.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力簡(jiǎn)稱為生產(chǎn)能力或設(shè)計(jì)能力，是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映出礦井的生產(chǎn)技術(shù)面貌，是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。 參照大型礦井服務(wù)年限的下限（大

36、于50a）要求，T取60a,儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4，則礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A，為： A= （3-1）式中 K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取1.3-1.5代入 A=14618.88/(601.4)=174.03Mt/a 確定杜兒坪礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.80Mt/a。3.2.3 礦井服務(wù)年限及水平服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限是礦井設(shè)計(jì)時(shí)，按礦井可采儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，并考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)計(jì)算出的礦井設(shè)計(jì)開采年限，簡(jiǎn)稱礦井服務(wù)年限。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：A= （3-2）式中 T礦井服務(wù)年限，a； Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,

37、萬(wàn)t； K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4；地方小煤礦K取1.3，礦井設(shè)計(jì)K取1.4，礦井總體設(shè)計(jì)K取1.5。根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A確定為180萬(wàn)t/a，再計(jì)算礦井服務(wù)年限： 代入 T=14618.88/ (1801.4)=58.01a在計(jì)算礦井服務(wù)年限時(shí)，考慮礦井投產(chǎn)后，可能由于地質(zhì)損失增大、采出率降低和礦井增產(chǎn)的原因，使礦井服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備用儲(chǔ)量，備用量為： Zb=Zk/1.40.4=14618.88/1.40.4=4176.822萬(wàn)t 在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)約有50%為采出率過低和受未預(yù)知地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量。礦井開拓設(shè)計(jì)時(shí)確

38、認(rèn)的實(shí)際采出的儲(chǔ)量約為： 14618.88（4176.82250%）=12530.469萬(wàn)t 3.2.4 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1.煤層開采能力井田內(nèi)2號(hào)煤層平均2.88m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采工作面保產(chǎn)。2.輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為斜井單水平開拓，主斜井采用皮帶機(jī)運(yùn)煤，副斜井采用串車提升，運(yùn)輸能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再主皮帶至地面，提升能力大，自動(dòng)化

39、程度高。副井提升串車提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。3.通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量不大，屬低瓦斯礦井，礦井早期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用分區(qū)式通風(fēng)方式，可以滿足通風(fēng)需要。4.礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求。4. 井田開拓井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要

40、對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。1.確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2.合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3.布置大巷及井底車場(chǎng)；4.確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5.進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6.合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1.貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少

41、開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。2.合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。3.合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。4.必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5.要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。6.根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。4.1 井筒布置1.井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之

42、，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；

43、斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。本礦井煤層比較平緩，平均5；表土層薄，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量較??；井筒不需要特殊

44、施工，煤層賦存較淺,因此可采用斜井開拓，延伸可采用暗斜井延伸方案或其他。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為斜井單水平開拓。2.井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；由于井田地層走向大致北西南東，向南西傾斜，傾角312，一般5左右，地形較為平坦，

45、煤層較淺，不存在平硐室開拓的條件，表土層較薄，煤層賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單型，頂板巖性穩(wěn)定，所以，確定采用主斜井副立井的開拓方式，并按地層較為平坦、井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則，確定井筒位于井田走向中部較為平坦的地方。主斜井：凈寬4.0m，凈斷面9.48m2，傾角28，斜長(zhǎng)847m,掘至2號(hào)煤層底板，主井底設(shè)井底煤倉(cāng), 主井裝備強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)礦井的提煤任務(wù),安設(shè)臺(tái)階,兼作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副立井：凈徑5m，凈斷面15.9m2，傾角90，垂深262m,掘至15號(hào)煤層，裝備雙鉤單層單車罐籠,擔(dān)負(fù)礦井的輔助提升任務(wù),作為礦井的進(jìn)風(fēng)井?；仫L(fēng)立井：凈徑3.5m，凈斷面9.62m2

46、，傾角90，垂深378.9m，掘至2號(hào)煤層，裝備梯子間作為礦井的回風(fēng)井和安全出口。各井筒特征見表4-1。 表4-1 井 筒 特 征 表 井筒名稱主斜井副主井回風(fēng)立井井 口座 標(biāo)經(jīng)距Y緯距X井口標(biāo)高(m)1145.131121.631153.11提升方位角(度)64122122井筒傾角(度)289090井筒斜長(zhǎng)或垂深(m)第一水平847262378.9第二水平1241262378.9最終水平1241262378.9井筒寬度或直徑(m)凈4.053.5掘進(jìn)4.75.74.1井筒斷面(m2)凈9.4819.69.62掘進(jìn)12.425.513.2砌壁厚度(mm)350350300材料荒料石混凝土混凝土

47、井筒裝備膠帶輸送機(jī)、軌道雙鉤1T單層單車罐籠梯子間備注4.2 工業(yè)場(chǎng)地的位置、形式和面積工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中央。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為21.6公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向， 長(zhǎng)為720m,寬為300m。4.3 開采水平的設(shè)置井田主采煤層為2號(hào)煤層、其它煤層暫不考慮。設(shè)計(jì)中只針對(duì)主采煤層2號(hào)煤層。2號(hào)煤層傾角平緩。為5，有部分近水平煤層，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，故設(shè)計(jì)為單水平開采。盤區(qū)式開采2號(hào)煤層生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為14618.88Mt，服務(wù)年限為58.01a。4.4巷道布置2號(hào)煤層平均厚度為2.88m，賦存穩(wěn)定，

48、煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度較大。故礦井開拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距30m。前期為滿足回風(fēng)需要，單獨(dú)建設(shè)回風(fēng)斜井。一條回風(fēng)大巷，一條膠帶運(yùn)輸大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷，共三條大巷。大巷基本保持沿煤層走向方向布置，布置在1號(hào)煤層底板中，回風(fēng)大巷考慮減少煤炭損失量，巖巷工程量，決定布置在1煤層中，加強(qiáng)支護(hù)已減少巷道的維護(hù)費(fèi)用。4.5 開拓延伸方案1提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：(1)立井單水平開拓，如圖4-1；主、副井均為立井，布置于井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。大巷布置于2#煤層底板垂直向下15m巖層中 圖4-1 立井單水平開拓圖 (2)斜井單水平開拓

49、,如圖4-2；斜井提煤運(yùn)輸能力大。大巷布置在2#煤層底板垂直向下15m的巖層中。 圖4-2 斜井單水平開拓圖 (3) 斜井單水平加輔助水平開拓，如4-3；主井、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央，大巷布置于2#煤層底板垂直向下15m巖層中，輔助水平大巷布置在2#煤層中。 圖4-3 斜井單水平加輔助水平開拓 (4)主斜副立單水平開拓，如圖4-4。 主井為斜井開拓、副井井筒為立井開拓，布置于井田中央，大巷布置于于2#煤層底板垂直向下15m巖層中。 圖4-4 主斜副立井單水平開拓2技術(shù)比較以上所提四個(gè)方案中一、二方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同

50、。方案一、二的井筒形式不同，方案一為立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，需要有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基建投資大；方案二為斜井開拓，斜井的運(yùn)輸提升能力大，可滿足大型礦井主提升的要求；斜井井筒也可做為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員也可以從主斜井迅速撤離井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，立井的優(yōu)點(diǎn)不突出，而斜井的提升能力大的特點(diǎn)很適合180Mt大型礦井的需要。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，在結(jié)合粗略的估算費(fèi)用結(jié)果（見表4.1）在方案一、二中選擇方案二：斜井單水平開拓。鑒于方案一和方案二都是單水平開拓，故前兩種方案先作比較前兩種方案所需費(fèi)用粗略估算見表4-2表4-2 各方案粗略估算費(fèi)用表 方案項(xiàng)目方案一方案二基建費(fèi)/萬(wàn)元主副立井開鑿21508483/10000=254.4主副斜井開鑿（590+340）3006/10000=281.0石門開鑿23001645/10000=98.7