畢業(yè)設(shè)計（論文）煤礦礦井初步設(shè)計

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（畢業(yè)論文） 目 錄摘要51 井田概況及地質(zhì)特征 61.1 礦區(qū)概述61.2 井田地質(zhì)特征.71.3 煤層的埋藏特征.172 井田境界與儲量.212.1 井田境界.212.2 地質(zhì)儲量的計算.222.3 可采儲量的計算.233 礦井工作制度及生產(chǎn)能力243.1 礦井工作制度243.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限244 井田開拓.254.1 井田開拓方式的確定.254.2 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備.255 礦井基本巷道及建井計劃265.1 井筒、石門與大巷.265.2 井底車場.275.3 建井工作計劃.276 采煤方法.286.1 采煤方法.296.2 確定采（盤

2、）區(qū)巷道布置和要素.296.3 回采工藝與勞動組織.297 井下運輸317.1 運輸系統(tǒng)和運輸方式的確定317.2 運輸設(shè)備的選擇318 礦井提升.328.1 主井提升328.2 副井提升設(shè)備驗算338.3 運料暗斜井提升設(shè)備359 礦井通風(fēng)與安全.379.1 風(fēng)量的計算379.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配399.3 計算負(fù)壓及等積孔399.4 選取扇風(fēng)機409.5安全生產(chǎn)技術(shù)措施.4010 環(huán)境保護4310.1 礦井建設(shè)對環(huán)境的影響.4310.2 各種污染的防治措施.43參考文獻45 摘 要本設(shè)計礦井的井田面積為10.748平方千米，年產(chǎn)量60萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角，平均2，煤

3、層厚度平均1.30m。井田范圍內(nèi)整體地質(zhì)條件比較簡單，斷層較發(fā)育，但均是小斷層。礦井瓦斯含量較低，為低瓦斯礦井，礦井涌水量不大。根據(jù)實際的地質(zhì)資料情況進行井田開拓和準(zhǔn)備方式的初步設(shè)計，該礦井決定采用斜井單水平開采，采用帶區(qū)式開拓方式。設(shè)計采用綜合機械化回采工藝，傾斜長壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)，并對礦井運輸、提升、排水和通風(fēng)等各個生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備選型計算，以及對礦井安全技術(shù)措施和環(huán)境保護提出要求，完成了整個礦井的初步設(shè)計。礦井全部實現(xiàn)機械化，采用先進技術(shù)和借鑒已實現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗，實現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。關(guān)鍵詞:傾斜長壁 綜合機械化 高產(chǎn)高效 礦

4、井初步設(shè)計 斜井開拓第1章 井田概況及地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1地理位置及交通條件敖家溝西梁煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田四道柳找煤區(qū)24勘探線之間，行政區(qū)劃屬于準(zhǔn)格爾旗烏蘭哈達鄉(xiāng)。在其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：11016001102151；北緯： 393812 394127。內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2006年2月12日以“內(nèi)國土資采劃字20060046號”文為準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司進行了“劃定礦區(qū)范圍批復(fù)”，礦山名稱為準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司敖家溝西梁煤礦(其范圍含原敖家溝煤礦與原熬家溝詳查區(qū))，并擴大了井田范圍，面積10.7480km2，開采標(biāo)高13041284m。 礦區(qū)北距主要交

5、通干線109國道約20km，有砂石公路相連，西距東勝區(qū)約15km；西距213省道向北約26km至東勝市。東勝區(qū)是鄂爾多斯市重要的交通樞紐，東西向有109國道，南北向有210國道，并有包府公路及包神鐵路通過，交通干線四通八達，交通便利。1.1.2地形、地勢及河流 礦區(qū)位于鄂爾多斯高原北部，礦區(qū)地勢總體呈西高東低，最高點位于礦區(qū)西部，海拔標(biāo)高1433.7m，最低點位于礦區(qū)東部，海拔標(biāo)高1307.1m，相對高差126.6m，一般標(biāo)高在14001350m之間,一般高差50m左右。受新生界地質(zhì)營力影響，礦區(qū)內(nèi)地形切割劇烈，樹枝狀溝谷縱橫發(fā)育，基巖在溝谷兩側(cè)出露，覆土貧瘠，植被稀少，生態(tài)環(huán)境極為脆弱；屬于

6、典型的高原侵蝕性丘陵地貌。 礦區(qū)域?qū)俨４饔颍浔睘闉跆m哈達溝，東為其烏家溝，均屬季節(jié)性流水，只在雨季有短暫的洪流，由西向東匯入勃牛川后向南流經(jīng)陜西省境內(nèi)的窟野河，最終注入黃河。1.1.3礦區(qū)電力供應(yīng)基本情況 本礦電源電壓確定為35kv為宜,設(shè)計確定雙回35kv電源以架空方式一回引自黃天棉圖35kv變電站35kv母線段，線路長度12km；一回引自四道柳35kv變電站35kv母線段，線路長度6km。35kv電源線路導(dǎo)線：lgj120。1.1.4礦區(qū)的水文簡況本礦供水水源采用大口井形式在就近溝谷中截取第四系潛水，經(jīng)消毒后作為礦井永久供水水源可滿足要求，希加強水源勘探工作，并與有關(guān)部門取得取水協(xié)議

7、，以便于開采使用。 本礦井井下排水量較小，正常為10m3/d，最大為30m3/d，經(jīng)地面凈化處理后，可作為井下消防灑水用水，不足部分由生活供水系統(tǒng)供給。1.1.5礦區(qū)的地形與氣象 本區(qū)屬干燥半沙漠高原大陸性氣候，其特點是春季干旱多風(fēng)，季炎熱，夜間溫涼，日溫差大。秋季多雨，冬季嚴(yán)寒。最高氣溫38.3，最低氣溫-30.9；年降水量277.7544.1mm，平均401.6mm，多集中在79月三個月，年蒸發(fā)量1749.72436.2mm，平均2108.2mm。區(qū)內(nèi)多風(fēng)，主要集中在45月及1011月，平均風(fēng)速2.3m/s,最大風(fēng)速20m/s，在春季極易形成沙塵暴。無霜期平均165天，霜凍、冰凍期平均19

8、5天，每年11月至次年34月為結(jié)冰期，最大凍土深度1.50m。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1地質(zhì)構(gòu)造及煤層（一）區(qū)域地層：東勝煤田地層劃分屬于華北地層區(qū)鄂爾多斯分區(qū)，具體位置處于高頭窯小區(qū)、烏審旗小區(qū)和準(zhǔn)格爾旗臨縣小區(qū)的交界地帶。四道柳找煤區(qū)處于準(zhǔn)格爾旗臨縣小區(qū)西緣(圖1-2-1)。對于東勝煤田以至于整個鄂爾多斯盆地，無論是從盆地成因還是盆地現(xiàn)在保存狀態(tài)來說，三疊系上統(tǒng)延長組(t3y)都是侏羅系聚煤盆圖1-2-l 核實區(qū)地層區(qū)劃位置示意圖地和含煤地層的基底。除此以外，區(qū)域地層系統(tǒng)構(gòu)成還包括侏羅系、白堊系下統(tǒng)、第三系上新統(tǒng)和第四系更新統(tǒng)、全新統(tǒng)(詳見表1-2-1)。表1-2-1 東勝煤田區(qū)域地層

9、簡表系統(tǒng)組厚度(m)最小最大巖 性 描 述第四系全新統(tǒng)（q4）025為湖泊相沉積層、沖洪積層和風(fēng)積層。上更新統(tǒng)馬蘭組（q3m）040淺黃色含砂黃土，含鈣質(zhì)結(jié)核，具柱狀節(jié)理。不整合于一切地層之上。第三系上新統(tǒng)（n2）0100上部為紅色、土黃色粘土及其膠結(jié)疏松的砂巖。下部為灰黃、棕紅、綠黃色砂巖，礫巖、夾有砂巖透鏡體。不整合于一切老地層之上。白堊系下白堊統(tǒng)志丹群東勝組（k1zh2）40230淺灰、灰紫、灰黃、黃、紫紅色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、砂粒巖。泥巖、砂?；樱瑠A薄層泥質(zhì)灰層。交錯層理教發(fā)育。頂部常見一層黃色中粗沙礫巖，含礫，呈厚層狀。伊金霍洛組（k1zh1）3080淺灰、灰綠、棕紅、灰紫色泥巖

10、，粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗沙巖、細(xì)礫巖、中夾薄層鈣質(zhì)細(xì)砂巖。斜層理發(fā)育，下部常見大型斜層理。與下伏地層呈不整合接觸。侏羅系中統(tǒng)安定組（j2a）1080淺灰、灰綠、黃紫褐色泥巖、砂質(zhì)泥巖、中砂巖。含鈣質(zhì)結(jié)核。直羅組（j2z）1278灰白、灰黃、灰綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖。下部夾薄煤層或油頁巖含1號煤組。與下伏地層呈平行不整合。中下統(tǒng)延安組（j1-2y）78247灰灰白色砂巖，深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖，泥巖和煤。含2、3、4、5、6、7號煤組。與下伏地層呈平行不整合接觸。下統(tǒng)富縣組（j1f）110上部為淺黃、灰綠、紫紅色泥巖，夾砂巖。下部以砂巖為主，局部為砂巖與泥

11、巖互層，底部為淺黃色礫巖。與下伏地層呈平行不整合。三疊系上統(tǒng)延長組（t3y）35312黃、灰綠、紫、灰黑色塊狀中粗砂巖，夾灰黑、灰綠色泥巖和煤線。與下伏地層呈平行不整合接觸。中統(tǒng)二馬營組（t2er）87367以灰綠色含砂礫巖、礫巖、紫色泥巖、粉砂巖為主。東勝煤田大地構(gòu)造單元為華北地臺鄂爾多斯臺向斜的東勝隆起區(qū)中東部(級構(gòu)造單元)，四道柳找煤區(qū)處于東勝隆起區(qū)東部華北地臺(見圖2-3-2)經(jīng)歷了基底形成階段和蓋層穩(wěn)定發(fā)展階段之后，在晚三疊世末期開始進入地臺活動階段。在華北地臺西部出現(xiàn)了大型的內(nèi)陸拗陷盆地鄂爾多斯盆地。其構(gòu)造形式總體為一寬緩的大向斜(臺向斜)，核部偏西，中部、東部廣大地區(qū)基本為水平巖

12、層。從大地構(gòu)造發(fā)展來看，燕山運動初期(早侏羅世)東勝隆起區(qū)處于相對的隆起狀態(tài)，沉積間斷，普遍缺失這一時期的富縣組(j1f)沉積，形成延安組與下伏地層延長組之間的假整合接觸關(guān)系。燕山運動早期(早侏羅世)中期(晚侏羅世)盆地穩(wěn)定發(fā)展，沉積了延安組(j1y)、直羅組(j2z)和安定組(j2a)。至燕山期末(白堊紀(jì))盆地整體開始抬升、萎縮，喜山期(白堊紀(jì)末)盆地最終消失，由接受沉積轉(zhuǎn)而遭受剝蝕，形成了第三系上新統(tǒng)(n2)與下伏地層延安組(j1-2y)的不整合接觸關(guān)系。東勝煤田的基本構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾角一般15。四道柳找煤區(qū)與東勝煤田總體構(gòu)造形態(tài)一致，為一向西南傾斜的單斜構(gòu)造，巖煤

13、層傾角一般25，無斷裂和較大的褶曲構(gòu)造，但發(fā)育有寬緩的波狀起伏。構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類型。圖1-2-2 核實區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖（二）礦區(qū)地層1、核實區(qū)地層核實區(qū)位于東勝煤田東緣，新生代地質(zhì)營力的作用在這一帶表現(xiàn)的較為強烈。含煤地層侏羅系中下統(tǒng)延安組上部被剝蝕，下部殘存部分亦被枝狀溝谷切割破壞。根據(jù)地表出露及鉆孔揭露，井田地層主要有：三疊系上統(tǒng)延長組(t3y)，侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)，第四系上更新統(tǒng)全新統(tǒng)(q3-4)?，F(xiàn)由老至新分述如下：1）三疊系上統(tǒng)延長組(t3y)：為核實區(qū)含煤地層的沉積基底，核實區(qū)內(nèi)無出露，鉆孔僅揭露該組地層上部，最大揭露厚度36.80m，據(jù)區(qū)域地層資料該組厚度大

14、于300m，巖性為灰綠色中、粗粒砂巖，局部地段為含礫砂巖，夾灰綠色、深灰色薄層狀砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，發(fā)育大型板狀、槽狀交錯層理。2）侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)：為核實區(qū)主要含煤地層，在溝谷兩側(cè)大面積出露，按其巖性組合及沉積旋回特征，可劃分為三個巖段。由于后期的剝蝕作用，第三巖段大部分被剝蝕，據(jù)鉆孔統(tǒng)計為81.00184.50 m，平均125.45m，延安組殘存厚度，其巖性組合為一套淺灰灰白色細(xì)、中粒砂巖、灰色深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層，含少量鈣質(zhì)砂巖，與下伏延長組呈平行不整合接觸。核實區(qū)內(nèi)化石多為不完整植物莖葉化石，未見完整植物化石，難以準(zhǔn)確確定屬種。3）第四系(q)：第四系按成因

15、可分為殘、坡積砂土及黃土(q3-4)、沖洪積砂礫石(q4al+pl)、風(fēng)積砂(q4eol)；厚度015.94m，平均9.91m，與下伏延安組呈不整合接觸。2、核實區(qū)含煤地層核實區(qū)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)，沉積基底為三疊系上統(tǒng)延長組(t3y)。延安組底界基本為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，起伏不大。依據(jù)鉆孔揭露，延安組地層在全區(qū)現(xiàn)存厚度106.24150.46m，平均132.41m。延安組(j1-2y)二巖段因受后期剝蝕而厚度不全?，F(xiàn)將延安組(j1-2y)一、二巖段劃分依據(jù)、巖性組合特征及含煤性分述如下：1）一巖段(j1-2y1)：從延安組底界至5煤組頂板砂巖底界止。下部巖性一般以灰

16、白色中細(xì)粒砂巖為主，具斜層理。上部巖性一般以灰色深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，發(fā)育水平紋理。該巖段含煤5、6兩個煤組，含可采煤層4層，即5-1上、5-1、6-1、6-2煤層。根據(jù)鉆孔揭露厚度為49.4482.08m，平均62.31m。與下伏三疊系上統(tǒng)延長組(t3y)地層呈平行不整合接觸。2）二巖段(j1-2y2)：從5煤組頂板砂巖底界至3煤組頂板砂巖底界。巖性組合以深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰色細(xì)砂巖、粉砂巖為主，具水平紋理及脈狀層理。該巖段3煤組因受后期剝蝕，個別地段火燒，只含有4煤組，含可采煤層兩層，編號為4-1、4-2煤層。地表有出露，該巖段鉆孔揭露厚度為33.3891.04m，平均63.10

17、m。（三）構(gòu)造核實區(qū)位于東勝煤田東北部，其構(gòu)造形態(tài)與東勝煤田總體構(gòu)造形態(tài)基本一致，總體構(gòu)造形態(tài)為一向西南傾斜的單斜構(gòu)造，巖煤層走向220左右，傾角13，未見大的褶皺與斷層，僅沿走向和傾向有微弱的波狀起伏。區(qū)內(nèi)未見巖漿巖體。構(gòu)造復(fù)雜程度確定為簡單類型，即類型。1.2.2井田水文地質(zhì)條件一）核實區(qū)地形地貌、水文氣象特征簡述核實區(qū)地處鄂爾多斯高原東北部，總體地形四周低，中部較高。海拔標(biāo)高13901420m，具剝蝕、侵蝕性高原丘陵地貌特征。敖家溝西梁煤礦位于東勝煤田東北部的四道柳找煤區(qū)的北西部是區(qū)域性單斜儲水構(gòu)造單元的組成部分。核實區(qū)地處鄂爾多斯高原東北部，總體地形北高南低，海拔標(biāo)高1436.30m(

18、北部)1327.30m(東界)，地形起伏較大，切割強烈，溝谷縱橫，具侵蝕性高原丘陵地貌特征。區(qū)內(nèi)地表水系較為發(fā)育，熬包圪旦石家梁為詳查區(qū)南北的天然地表分水嶺，分水嶺西部的熬包溝、娘娘廟溝向西南流出區(qū)外，匯入束會川；分水嶺東部的公溝、忽吉爾圖溝向東南流出區(qū)外，匯入四道柳川，束會川與四道柳川又向南注入勃牛川。區(qū)內(nèi)所有溝谷均無常年地表逕流，只有在雨季大雨過后會形成短暫的洪水。核實區(qū)氣候干燥，冬寒夏熱，晝夜溫差較大，多風(fēng)少雨，沙塵暴時有發(fā)生。屬于干旱區(qū)半干旱的大陸性高原氣候區(qū)。二）地下水的補給、逕流、排泄條件核實區(qū)地下水的補給、逕流、排泄條件受地形地貌、水文氣象、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等綜合因素控制，不同

19、含水層各有異同。1、潛水：核實區(qū)潛水主要賦存于第四系沖洪積(q4al+pl)砂礫石層中，潛水主要接受大氣降水的垂直滲入補給，其次接受基巖承壓水的逕流補給與緩慢的越流補給。由于本區(qū)降水量小，所以潛水的補給量也較小。潛水一般沿河流流向逕流。潛水的排泄方式有沿河流流向的逕流排泄，人工挖井開采排泄，蒸發(fā)排泄等。2、承壓水：核實區(qū)承壓水主要賦存于侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)砂巖中，j1-2y地層在區(qū)內(nèi)溝谷兩側(cè)廣泛出露，因此，承壓水在出露處直接受大氣降水的垂直滲入補給。承壓水一般沿地層走向即東南方向逕流。承壓水仍以側(cè)向逕流排泄為主，也有人工挖井開采排泄及向潛水含水層排泄。礦床最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高1327

20、.30m，礦井最低排泄面標(biāo)高1269.47m。三）核實區(qū)水文地質(zhì)條件1、含隔水層水文地質(zhì)特征1）第四系(q)松散層潛水含水層：巖性以灰黃色殘坡積砂土(q3-4)、沖洪積砂礫石(q4al+pl)為主，據(jù)s8號鉆孔揭露，厚度8.50m，一般小于5m，在全區(qū)分布廣泛。殘坡積砂土(q3-4)主要分布在梁峁及山坡之上，地形不利于儲存地下水，為透水不含水層。沖洪積砂礫石(q4al+pl)分布在各大溝谷中，構(gòu)成松散層潛水的主要含水層。據(jù)地質(zhì)及水文地質(zhì)填圖調(diào)查資料：含水層厚度一般在3m之內(nèi)，地下水位埋深11.5m，涌水量q=0.0612l/s，原詳查區(qū)比照據(jù)鄰區(qū)準(zhǔn)格爾召新廟礦區(qū)資料：涌水量q=0.033l/s

21、，滲透系數(shù)k=0.0737m/d，地下水化學(xué)類型為hco3ca型水。水質(zhì)一般較好，含水層富水性弱，因大氣降水量較小，補給條件較差，補給量也不大。潛水含水層與承壓水含水層的水力聯(lián)系較小，與地表短暫的洪水的水力聯(lián)系密切。2）第三系上新統(tǒng)(n2)半膠結(jié)巖層隔水層：巖性為暗紅色、紫紅色砂質(zhì)泥巖和泥巖，呈半膠結(jié)狀態(tài)，含豐富層狀分布的鈣質(zhì)結(jié)核，據(jù)鉆孔揭露地層厚度4.0019.30m，平均9.62m，在全區(qū)分布較廣，主要分布在梁峁及山坡之上。該地層透水性能差，富水性極其微弱，可視為相對隔水層。由于被溝谷切割的支離破碎，連續(xù)性差，所以只能起局部隔水的作用。3）侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)碎屑巖類承壓水含水

22、層：巖性為灰白色中粗粒砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖與泥巖，夾粉砂巖、細(xì)粒砂巖及煤層。據(jù)7個鉆孔揭露，地層厚度106.00150.50m，平均132.28m，全區(qū)賦存，分布廣泛，地表主要出露在溝谷兩側(cè)。含水層厚度28.2847.60m，平均39.31m。厚度變化不大，南北部較厚，中部相對較薄。根據(jù)區(qū)外a06號鉆孔抽水試驗資料，地下水位標(biāo)高1332.06m，涌水量q=0.0513l/s，單位涌水量q=0.00386l/sm，滲透系數(shù)k=0.00561m/d。根據(jù)鄰區(qū)淖爾壕礦區(qū)資料：涌水量q=0.209l/s，單位涌水量q=0.00398l/sm，滲透系數(shù)k=0.0246m/d，水溫10，溶解性總固體212

23、mg/l，ph值7.4，地下水類型為cahco3型水。因此含水層的富水性弱，導(dǎo)水性能差，由于大氣降水的補給量小，地下水逕流條件差，所以含水層的補給條件差。含水層與上覆潛水含水層的水力聯(lián)系較小，而與大氣降水有一定的水力聯(lián)系。該含水層為詳查區(qū)的直接充水含水層。4）侏羅系中下統(tǒng)延安組（j1-2y）6煤組底部相對隔水層：巖性主要為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及粉砂巖，厚度2.9010.50m，平均6.26m，隔水層的厚度較穩(wěn)定，分布連續(xù)，隔水性能較好。5）6煤組底三疊系上統(tǒng)延長組（t3y）碎屑巖類承壓水含水層：巖性主要為灰綠色中、細(xì)粒砂巖，夾粗粒砂巖，地表沒有出露，鉆孔揭露含水層厚度22.8034.16m，平

24、均27.11m，未揭穿，厚度較為穩(wěn)定。據(jù)鄰區(qū)資料：涌水量q=0.08l/s，單位涌水量q=0.0007l/sm，滲透系數(shù)k=0.0238m/d，含水層的富水性弱，透水性能差。2、地表水、老窯水對礦床充水的影響核實區(qū)地表水系較發(fā)育，溝谷縱橫。這些溝谷均無常年地表逕流，只有在雨季大雨過后會形成短暫而急促的洪水。地表洪水一般通過井口，風(fēng)口等通道直接向未來礦井充水，因此，必須做好井口、風(fēng)口等人工通道的防洪堵水工作，以防地表水對礦井的充水。區(qū)內(nèi)目前沒有老窯及生產(chǎn)小窯，但近年來，隨著東勝煤田的大規(guī)模開發(fā)建設(shè)，核實區(qū)周圍的生產(chǎn)礦井在未來幾年中會逐年增加，采空區(qū)的面積與積水量也在不斷增大。因此，未來煤礦開采，

25、在邊界附近要密切注視周圍礦井的采掘情況，以防勾通鄰近采空區(qū)，防止涌水事故的發(fā)生。四）礦坑涌水量預(yù)測1、礦床充水因素及其水文地質(zhì)邊界確定核實區(qū)第四系沖洪積(q4al+pl)潛水含水層的富水性弱，涌水量一般較小，與煤系地層承壓水含水層水力聯(lián)系較小，是礦床的次要充水因素，就全區(qū)來看，礦床的主要充水因素還是煤系地層承壓水，本次主要預(yù)測煤系地層承壓水對礦坑的涌水量。確定的水文地質(zhì)計算邊界即為詳查區(qū)邊界。2、計算方法及水文地質(zhì)參數(shù)選擇根據(jù)核實區(qū)水文地質(zhì)條件，分析礦床充水因素，敖家溝西梁煤礦涌水量來計算本區(qū)礦坑涌水量。選擇計算公式為：式中：f0-已知礦區(qū)面積（km2）；f-本詳查區(qū)面積（km2）；q0-已知

26、礦區(qū)礦坑涌水量（m3/d）；q-本核實區(qū)預(yù)測的礦坑涌水量（m3/d）；已知核實區(qū)的水文地質(zhì)參數(shù)為：f0=0.889km2；q0=32m3/d；f=4.30km2。則：q=154.78 m3/d3、計算結(jié)果及其可靠性評述在礦坑涌水量預(yù)測中，所確定礦床的充水因素及其水文地質(zhì)邊界正確，選擇的計算方法及水文地質(zhì)參數(shù)合理，因此，預(yù)測的礦坑涌水量可靠性較高，推薦作為礦山開采設(shè)計的礦坑涌水量。這次預(yù)測的是全礦區(qū)開采的礦坑最低開拓水平的涌水量，未來煤礦初期局部開采時，礦坑涌水量可能會減少；由于主要充水含水層與大氣降水有一定的水力聯(lián)系，與河床潛水含水層的水力聯(lián)系一般較小，因此，在雨季開采或勾通河床潛水時，礦坑涌

27、水量則會明顯增大。通過對周圍生產(chǎn)礦井實際涌水量觀測，涌水量一般1030m3/d，涌水量均較小。五）核實區(qū)供水水源評價經(jīng)過以上論證可知。預(yù)測的礦坑涌水量不大，但水質(zhì)較好，所以可以考慮礦坑水的排供結(jié)合與綜合利用，可作為礦區(qū)供水水源的一部分。核實區(qū)內(nèi)沒有可作為供水水源的地表水體，基巖承壓水含水層的富水性弱，水量小，也沒有較大的供水意義。而核實區(qū)西部和東部的束會川與四道柳川第四系潛水含水層的富水性較強，地下水量較為豐富，水質(zhì)良好，采用大口井或地下截伏流法取水，可以獲得較為豐富的地下水量，是未來礦區(qū)的主要供水水源。五）核實區(qū)水文地質(zhì)勘查類型核實區(qū)直接充水含水層以孔隙含水層為主，直接充水含水層的富水性微弱

28、，補給條件較差，逕流條件差，以大氣降水為主要充水水源之一；直接充水含水層單位涌水量q0.1l/sm，區(qū)內(nèi)地形有利于自然排水，無地表水體，水文地質(zhì)邊界簡單。因此，礦區(qū)水文地質(zhì)勘查類型劃分為第一類第一型孔隙充水的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。1.2.3其它開采技術(shù)條件1、瓦斯：鉆孔煤層瓦斯成分測定：ch4在0.0012.10%，co2 4.8011.69%，n2 76.2192.72%，屬二氧化碳氮氣帶、氮氣沼氣帶，即瓦斯風(fēng)化帶均為低沼氣煤層。據(jù)小窯調(diào)查亦未發(fā)生過瓦斯爆炸事故，故本區(qū)一般無破壞性瓦斯危害。2、煤塵：本次工作未做爆炸鑒定，但據(jù)鄰區(qū)（勃牛川普查區(qū)）鑒定結(jié)果：火焰長度均大于400mm，抑制煤塵

29、爆炸最低巖粉量為80%，有爆炸性。煤層揮發(fā)份是煤塵爆炸的重要影響因素，區(qū)內(nèi)煤層揮發(fā)分均在30%以上，煤層均有煤塵爆炸危險性。3、煤的自燃：據(jù)相鄰勘查區(qū)勃牛川詳查對6煤層自燃傾向等級測定結(jié)果，為易自燃煤，著火溫度小于305。4、地溫?fù)?jù)鉆孔簡易地溫測量成果，最大地溫梯度1.6/100m，平均1.2/100m，小于3/100m，無地溫異常，故本區(qū)屬正常地溫區(qū)。核實區(qū)地質(zhì)環(huán)境類型為：第一二類礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好中等。5、煤層頂?shù)装鍘r性1）煤層頂?shù)装鍘r石的工程地質(zhì)特征：核實區(qū)煤層頂?shù)装鍘r石主要為深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，次為淺灰色粉砂巖、灰白色細(xì)粒砂巖及灰黑色炭質(zhì)泥巖。巖石抗壓強度8.926.18m

30、pa，為軟弱巖石，生產(chǎn)中留0.50m頂煤防止頂板冒落。根據(jù)鄰區(qū)淖爾壕詳查區(qū)h03號鉆孔巖石物理、力學(xué)性質(zhì)試驗成果：巖石的孔隙率10.8018.23%，含水率1.163.12%，吸水率3.828.12%，彈性模量1.21044.35104et，泊松比0.160.31，吸水狀態(tài)抗壓強度0.6324.0mpa，自然狀態(tài)抗壓強度8.221.6mpa，普氏系數(shù)0.842.20，軟化系數(shù)0.440.87，抗拉強度0.53.8mpa。2）巖石與巖體質(zhì)量評述：根據(jù)敖家溝煤礦井下實際開采資料以及詳查地質(zhì)成果，自然狀態(tài)下巖石的節(jié)理裂隙不太發(fā)育，巖芯較完整，巖石質(zhì)量指標(biāo)(rqd)值為2089%，平均63%，巖體質(zhì)量

31、指標(biāo)(m)值為0.0060.06。因此，自然狀態(tài)下巖石質(zhì)量等級為級，即巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整；巖體質(zhì)量等級為級，巖體質(zhì)量差壞。但是巖石暴露或遇水后，質(zhì)量差異較大。砂巖類一般耐風(fēng)化，遇水后質(zhì)量變化也不明顯。而泥巖類易風(fēng)化破碎，遇水后易崩解破壞，巖石強度明顯降低，巖體質(zhì)量也會變差。因此區(qū)內(nèi)巖石與巖體的質(zhì)量均較差。3）風(fēng)化帶、不良自然現(xiàn)象及工程地質(zhì)問題論述：核實區(qū)第四系松散巖層與第三系半膠結(jié)巖層雖然分布廣泛，但因流水侵蝕作用強烈，溝谷發(fā)育，切割較深，基巖大面積出露，風(fēng)化作用強烈。根據(jù)鉆孔揭露及地質(zhì)填圖成果：溝谷底部基巖風(fēng)化帶較淺，一般小于5m，而溝谷兩側(cè)特別是孤立山頭周圍的基巖風(fēng)化帶較深，一般3

32、050m，不同巖石風(fēng)化帶深度的差異也較大，鈣質(zhì)填隙的堅硬砂巖類風(fēng)化帶較淺，易風(fēng)化的軟弱泥巖類風(fēng)化帶較深。綜上所述：核實區(qū)巖石質(zhì)量指標(biāo)(rqd)值平均為63%，巖體質(zhì)量指標(biāo)(m)平均值為0.033，巖石質(zhì)量中等，巖體中等完整，整體穩(wěn)固性也較好。但煤層頂?shù)装鍘r石的力學(xué)強度低，巖石均為軟弱巖石，遇水軟化變形，甚至崩解破壞。因此煤層頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)固性較差。在今后生產(chǎn)中應(yīng)加強探測工作，取得準(zhǔn)確結(jié)論，然后采取對應(yīng)防治措施，確保安全生產(chǎn)。1.3 煤層的埋藏特征核實區(qū)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組(j1-2y)，厚度106.24150.46m，平均132.41m，含有4、5、6三個煤組。根據(jù)9個見煤鉆孔(熬家溝

33、詳查區(qū)施工6個與四道柳找煤施工3個鉆孔)資料統(tǒng)計，共含煤411層，平均7層，厚度5.5610.25m，平均7.93m。含煤系數(shù)5.99%。煤層傾向西南，傾角一般13。全區(qū)各煤層特征見表1-2-2根據(jù)四道柳找煤報告及熬家溝煤礦煤炭詳查報告的巖煤層對比結(jié)果，核實區(qū)煤組及主要煤層穩(wěn)定程度為局部穩(wěn)定較穩(wěn)定類型，全區(qū)主要可采煤層有4層，編號為5-1上、5-1、6-1及6-2煤層。據(jù)9個見煤鉆孔資料統(tǒng)計，全區(qū)含可采煤層總厚度4.738.50m，平均6.65m，可采煤層含煤系數(shù)為5.02%。共見可采煤層6層，編號為4-1、4-2中、5-1上、5-1、6-1及6-2號煤層。其中4-1、4-2中號煤層均為零星可

34、采的不穩(wěn)定煤層；5-1上、6-2號煤層為大部可采的較穩(wěn)定煤層；5-1、6-1號煤層為全區(qū)可采的穩(wěn)定較穩(wěn)定煤層；5-1上、5-1、6-1及6-2號煤層也是本區(qū)的主要可采煤層。全區(qū)各煤層特征見表1-2-2。編號煤層厚度(m)可采厚度(m)層間距(m)穩(wěn)定性可采程度對比可靠程度煤組層號44-1較穩(wěn)定不穩(wěn)定零星可采較可靠4-2中較穩(wěn)定零星可采較可靠55-1上較穩(wěn)定大部可采較可靠5-1穩(wěn)定較穩(wěn)定全區(qū)可采可靠66-1穩(wěn)定較穩(wěn)定全區(qū)可采可靠6-2較穩(wěn)定大部可采較可靠4-1煤層：位于延安組二巖段中部，地表有出露，除a02號孔施工在露頭外，a06號孔尖滅，其它鉆孔均有見煤點分布，除區(qū)外s8號孔見可采點外，全區(qū)見

35、煤點均不可采。厚度02.05m，平均0.74m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸，頂?shù)装鍘r性均為砂質(zhì)泥巖。與4-2中煤層間距平均17.07m，屬零星可采的較穩(wěn)定不穩(wěn)定煤層。核實區(qū)內(nèi)不可采。4-2中煤層：位于延安組二巖段下部，地表有出露，除a02號孔尖滅外，其它各鉆孔均有見煤點分布，只有a05及a06號鉆孔可采，其它見煤點均不可采。厚度01.68m，平均0.89m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸，頂?shù)装鍘r性為砂質(zhì)泥巖及泥巖。與5-1上煤層間距平均為23.12m。屬零星可采的較穩(wěn)定煤層。核實區(qū)內(nèi)不可采。5-1上煤層：位于延安組一巖段頂部，南部a05、a06號孔尖滅，其它鉆孔均有見煤點分布。除a04號孔不可采外，該煤

36、層在本區(qū)東北部均可采。厚度01.68m，平均0.89m；可采厚度0.801.68m，平均1.38m。該煤層無夾矸，厚度變化不大。直接頂板巖性為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、細(xì)砂巖。與5-1煤層間距平均為4.93m。屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。5-1煤層：位于延安組一巖段上部，為區(qū)內(nèi)主要可采煤層。厚度1.503.25m，平均2.59m。該煤層無夾矸，煤層厚度大，層位穩(wěn)定，全區(qū)可采。頂?shù)装鍘r性均為泥巖、砂質(zhì)泥巖。與6-1煤層間距平均為13.38m。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定較穩(wěn)定煤層。6-1煤層：位于延安組一巖段中部，全區(qū)可采，可采厚度0.831.70m，平均1.30m。該煤層無夾矸，雖煤層厚度小但穩(wěn)定。該煤層向東部有

37、增厚的趨勢。頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，底板巖性為泥巖。與6-2煤層間距平均為13.28m。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定較穩(wěn)定煤層。6-2煤層：位于延安組一巖段下部，除a05號鉆孔尖滅，a06號鉆孔不可采外，其它鉆孔均可采，厚度穩(wěn)定，變化不大。為單一煤層，大部可采。煤層厚度01.30m，平均0.93m?？刹珊穸?.051.30m，平均1.20m。頂?shù)装鍘r性均為砂質(zhì)泥巖、泥巖。屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。核實區(qū)內(nèi)除上述可采煤層之外，尚發(fā)育其它不可采煤層, 3-1煤層只在核實區(qū)外的s09號鉆孔中可見，厚度2.05m，與其它鉆孔不相連，故無法估算資源儲量。a04、s08鉆孔在4-1煤層上部4.1910.95m處發(fā)育

38、有12層0.250.35m的薄煤線；4-2中煤層上部3.756.70m處發(fā)育1層0.350.45m的薄煤線，上述各薄煤線僅在區(qū)內(nèi)個別鉆孔零星發(fā)育，無法對比。另外區(qū)內(nèi)除a05號鉆孔外，其它鉆孔均在6-2煤層上部發(fā)育一層0.300.50m薄煤線。與6-2中煤層間距0.804.50m。由于其在區(qū)內(nèi)無可采點，原詳查區(qū)未進行編號及估算資源儲量，故本次核實也不估算資源儲量。總體評價核實區(qū)煤層穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定類型表1-2-4 敖家溝西梁各煤礦資源儲量估算煤層利用容重一覽表 單位 t/m3煤 煤層編號礦區(qū)名稱4-15-1上5-16-16-2中原熬家溝詳查區(qū)/1.301.291.281.29原敖家溝煤礦/1.3

39、51.351.391.39原魏家塔煤礦1.331.351.351.351.39第2章 井田境界與儲量2.1井田境界敖家溝西梁煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田四道柳找煤區(qū)24勘探線之間，行政區(qū)劃屬于準(zhǔn)格爾旗烏蘭哈達鄉(xiāng)。在其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：11016001102151；北緯： 393812 394127。內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2005年6月8日為原敖家溝煤礦頒發(fā)的采礦許可證，證號1500000220443，礦區(qū)面積0.968km2，開采標(biāo)高13041284m，有效期至2005年12月，礦區(qū)范圍由4個拐點圈定。內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2002年12月21日為原魏家塔煤礦頒發(fā)的采礦許可證，證號1500

40、000220445，有效期至2005年12月，面積0.1598km2，開采標(biāo)高13041284m，井田范圍由4個拐點圈定。 內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2003年8月7日為原準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司授予探礦權(quán)，勘查許可證證號1500000310418，勘查項目名稱為內(nèi)蒙古東勝煤田熬家溝區(qū)煤(炭)地質(zhì)勘探?？辈槊娣e3.69km2，其范圍由12個拐點圈定。內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳于2006年2月12日以“內(nèi)國土資采劃字20060046號”文為準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司進行了“劃定礦區(qū)范圍批復(fù)”，礦山名稱為準(zhǔn)格爾旗神山煤炭有限責(zé)任公司敖家溝西梁煤礦(其范圍含原敖家溝煤礦與原熬家溝詳查區(qū))，并擴大了井

41、田范圍，面積10.7480km2，開采標(biāo)高13041284m，劃定礦區(qū)范圍由21個拐點圈定。詳見表2-2-1。 表2-2-1 敖家溝西梁煤礦及原煤礦范圍各拐點直角坐標(biāo)一覽表拐點編號xy拐點編號xy原敖家溝煤礦新劃定敖家溝西梁煤礦14393190.0037440200.0014395120.0037442450.0024393190.0037441000.0024395130.0037444470.0034391960.0037441000.0034394230.0037445040.0044392000.0037440200.0044393230.0037442890.00原熬家溝詳查區(qū)543

42、92850.0037442350.0014392838.8037438860.7064392850.0037441560.0024392830.4037439933.3074392180.0037441000.0034393293.0037439936.9084391950.003741000.0044393287.5037440652.0094390960.0037440650.0054393225.8037440651.50104390050.0037440650.0064393228.5037440174.80114390055.0037439550.0074391965.0037440

43、165.00124390920.0037439612.0084391961.3037440641.80134390870.0037438250.0094390049.1037440627.00144391450.0037438360.00104390057.4037439554.90154392590.0037438820.00114391445.3037439564.90164392838.0037438860.00124391450.9037438849.70174392850.0037439950.00原魏家塔煤礦184393300.0037439950.0014392945.00374

44、41000.00194393300.0037441670.0024392945.0037441450.00204393650.0037442160.0034392650.0037441420.00214394050.0037442390.0044392500.0037441000.00標(biāo)高13041248m本次核實煤層實際賦存標(biāo)高為13901260m。注:(122b)為控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量；(333)為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量；(334)?為預(yù)測的資源量 經(jīng)計算，礦井設(shè)計儲量為49050kt，詳見2-2-3。2.2 地質(zhì)儲量的計算表2-2-3 礦井設(shè)計儲量匯總表 煤層編號工業(yè)儲量（萬噸）永久煤柱損失

45、（萬噸）設(shè)計儲量（萬噸）井田境界5-1上11125810545-1207210819646-11031549776-296050910合計517527049052.3可采儲量的計算礦井留設(shè)的開采保護煤柱有：礦井工業(yè)場地、井筒及開拓大巷保護煤柱，主要巷道間煤柱及巷道兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場地及井筒保護煤柱是在其邊線外留出保護等級圍護帶寬度，然后按照表土移動角45，巖層移動角72計算出各巖層的水平移動長度，所有巖層水平移動長度之和即為圍護帶外煤柱的寬度。礦井設(shè)計可采儲量按下式計算：zk=(zs-p)c式中：zk礦井設(shè)計可采儲量，kt；zs礦井設(shè)計儲量，kt；p開采煤柱損失，kt；c采區(qū)

46、回采率。礦井設(shè)計可采儲量匯總表見2-2-4表2-2-4 礦井設(shè)計可采儲量匯總表 （萬噸）煤層編號設(shè)計儲量（萬噸）開采保護煤柱損失開采損失合計設(shè)計可采儲量5-1上10542958879225-119645310816119206-19772754818556-2 910245074797合計49051332704034494第3章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力3.1 礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日300d，每天三班工作（兩班半生產(chǎn)，半班準(zhǔn)備），日凈提升時間14h。3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1礦井生產(chǎn)能力根據(jù)煤炭市場供求關(guān)系及該礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力情況，確定礦井技術(shù)改造后生產(chǎn)能力為600kt/a。3

47、.2.2礦井服務(wù)年限 礦井設(shè)計服務(wù)年限計算公式：t=zk/ka式中：t礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；zk礦井可采儲量，kt；a礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，kt/a；k儲量備用系數(shù)，取k=1.4；t=53 a應(yīng)留有建井時間和準(zhǔn)備時間，則時間大約為：t=55 a第4章 井田開拓4.1 井田開拓方式的確定4.1.1開拓方案本礦井可采煤層為5-1上煤層5-1煤層6-1煤層6-2煤層，四層煤，礦區(qū)面積為6.2 km2煤層傾角為1-2是進水平煤層方案一：立井開拓一般儲量豐富，煤層埋藏較深，走向和傾斜長度比較大，各種厚度和各種傾角的煤層或煤層群，尤其是急斜煤層或煤層群，一般多采用立井開拓。方案二:斜井開拓表土不厚、地質(zhì)和水文

48、地質(zhì)比較簡單，埋藏不深的緩斜煤層或煤層群，一般多采用斜 井開拓。根據(jù)以上比較本礦井使用方案二，斜井開拓。 4.1.2井筒位置、形式、數(shù)目及通風(fēng)方式（一）、井筒位置、形式及數(shù)目1、主斜井：半圓拱形斷面，凈寬3.40m，凈斷面積8.62，傾角5，斜長422.72m，錨噴支護，安裝膠帶輸送機擔(dān)負(fù)運煤任務(wù)。擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升、進風(fēng)兼作安全出口。2、副斜井：半圓拱形斷面，凈寬3.0m，凈斷面積8.03，傾角6，斜長182.00m，錨噴支護，擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)。擔(dān)負(fù)礦井輔助提升、進風(fēng)兼作安全出口。3、回風(fēng)斜井：半圓拱形斷面，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)兼安全出口（二）、通風(fēng)方式根據(jù)開拓布署，礦井采用主、副斜井進風(fēng)，回

49、風(fēng)斜井回風(fēng)的通風(fēng)方式。主扇的工作方式采用抽出式。4.1.3開采水平的劃分 單水平開采，為1290水平4.2 達到設(shè)計生產(chǎn)能力時工作面的配備4.2.1回采工作面長度回采工作面長度為160m，主要結(jié)合本礦煤層賦存條件，考慮工作面刮板輸送機鋪設(shè)長度、工作面支護難易程度、工作面產(chǎn)量等因素確定。4.2.2工作面的個數(shù)、產(chǎn)量及裝備礦井達到設(shè)計生產(chǎn)能力時，在5煤層中布置一個回采工作面。工作面年推進度為1260m，采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計算：a=milrc式中：a回采工作面年生產(chǎn)能力，t/a；m回采工作面采高，m；i回采工作面長度，m；l回采工作面年推進度，m；r煤的容重，1.38t/m3；c工作面回采率，

50、95%。a=528595.2 t/a符合第5章 礦井基本巷道及建井計劃5.1 井筒、石門與大巷5.1.1井筒特征表2-5-1 井筒特征表 井筒名稱項 目主斜井副斜井回風(fēng)斜井井口坐標(biāo)(m)緯 距(x)4393096.6214392968.9154392848.67經(jīng) 距(y)37440339.38037440314.37437439866.19標(biāo) 高(m)井 口(z口)+1331.000+1337.77+1347.000方位角 (度)4500003150000傾 角 (度)36622斜長 (m)422.72182.0064凈寬 (m) 3.403.03.0平硐支護支護形式表土段砌碹砌碹砌碹基 巖錨噴錨噴錨噴支護厚度(m)表土段300300300基 巖100100100斷面積(m2)凈8.628.038.03掘進表土段11.6311.2011.20基 巖9.569.339.33平 硐 裝 備裝備