孔莊煤礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip

孔莊煤礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,煤礦,2.4,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 任務(wù)書 設(shè)計(jì)日期：20XX年3月12日 至 20XX年6月8日 設(shè)計(jì)題目： 孔莊煤礦2.4 Mt/a新井設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)專題題目： 淺析采空區(qū)充填技術(shù) 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 以實(shí)習(xí)礦井孔莊煤礦條件為基礎(chǔ)，完成孔莊煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：礦井概況、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開拓、首采區(qū)設(shè)計(jì)、采煤方法、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井運(yùn)輸提升等。 結(jié)合煤礦生產(chǎn)前沿及礦井設(shè)計(jì)情況，撰寫一篇關(guān)于淺析采空區(qū)充填技術(shù)的專題論文。 完成與采礦有關(guān)的科技論文翻譯一篇，題目為“Numerical Simulation of Coal and Natural Gas Cocombustion in a Rotary Lime Kiln with Different Types of Coal”，論文3121字符。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分為孔莊煤礦2.4Mt/a新井設(shè)計(jì)。全篇共分為十個(gè)部分：1.礦井概況及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲量；3.礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度；4.井田開拓；5.準(zhǔn)備方式—帶區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 孔莊煤礦位于徐州市沛縣境內(nèi)。井田東西長約7km、南北寬3.6km，面積約17.2km2。井田內(nèi)可采煤層為7#煤，其賦存穩(wěn)定，厚度平均8m，傾角平均16°，為緩傾斜煤層。井田內(nèi)工業(yè)儲量為31458萬t，可采儲量為20328萬t。礦井平均涌水量為525 m3/h，相對瓦斯涌出量為1.732m3/t，屬低瓦斯礦井；煤塵無爆炸性危險(xiǎn)，無自燃發(fā)火傾向。 孔莊煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.4Mt/a，服務(wù)年限為60.5年，工作制度為“三八”制。礦井采用立井兩水平開拓方式，采用傾斜長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。 礦井采用一礦一面的高效作業(yè)方式，工作面長度為200m。水平運(yùn)輸大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車牽引1t固定箱式礦車運(yùn)輸矸石和材料等。 礦井通風(fēng)方式為中央并列式。 專題部分：專題題目為“淺析采空區(qū)充填技術(shù)”。 翻譯部分：英文題目是“Numerical Simulation of Coal and Natural Gas Cocombustion in a Rotary Lime Kiln with Different Types of Coal”。 關(guān)鍵詞：立井開拓；帶區(qū)布置；放頂煤 ABSTRACT This design contains three parts: the general，the special subject and the translation. The general part is a new design of Kong Zhuang Mine 2.4 million t / a . The whole article is divided into ten parts: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The designed productive capacity, service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The explorer method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. The Kong Zhuang Mine field is located in Xuzhou city of pei xian .The boundary of the mine field runs 3.6 km from north to south and 7km from west to east. The total plane area of the mine is about 17.2 km2. In the well field may mine coal is the 7# coal. Its average thickness of the seam is 8 m and it is stable and flatly inclined. Its dip angle is 16 degree on average. The industry reserves of the mine field are 314.58 million tons and the useable reserves are 203.28 million tons. The average inflow rate in Kong zhuang mine is 525 m3/h. The relative gas discharge quantity is 1.732 m3/t .It is a lower gassy mine. The coal dust doesn’t have explosion hazard as well as the self-combustion tendency. The productive capacity of Kong zhuang Mine is 2.4 million tons per year，and the service life is 60.5 years. The work system is 3-shift with a 8-hour workday. The mine pit uses the vertical shaft single level to add the inside slope development way. The mine pit uses moves toward the long well synthesis mechanization to put goes against the coal mining coal law. There is only one highly effective working face in the mine. The working surface length is 200m. The level service big lane uses the adhesive tape conveyer transportation, the xiliary haulage uses the wire laying type electric locomotive to tow the 1t fixed box-type mine car transportation gangue and the material and so on. The mine ventilation way is central parallel type. The title of special subject is “Analysis of goaf filling technology”. The title of the translation part is" Numerical Simulation of Coal and Natural Gas Cocombustion in a Rotary Lime Kiln with Different Types of Coal". Key words:vertical development; arrangements with the district; caving 目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.1.1井田位置、范圍、自然地理及交通 1 1.1.2礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及礦井建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期的原料供應(yīng)、供電情況 1 1.2井田地質(zhì)特征 2 1.2.1井田內(nèi)斷層構(gòu)造有如下規(guī)律： 5 1.2.2巖漿巖傾入的情況 5 1.2.3礦井水文地質(zhì) 5 1.3煤層特征 6 1.3.1含煤性 6 1.3.2煤層圍巖性質(zhì) 8 1.3.3煤的特征 8 2 井田境界與儲量 10 2.1井田境界 10 2.1.1井田劃分的依據(jù) 10 2.1.2井田范圍 10 2.2 礦井工業(yè)儲量 10 2.3 礦井可采儲量 11 2.3.1工業(yè)煤柱壓煤 11 2.3.2邊界保護(hù)煤柱 11 2.3.3斷層保護(hù)煤柱 11 2.3.4其它煤柱損失 12 2.3.5礦井總設(shè)計(jì)損失儲量 12 2.3.6礦井可采儲量 12 2.3.7水平可采儲量 12 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13 3.1礦井工作制度 13 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13 4 井田開拓 15 4.1井田開拓的基本問題 15 4.1.1井筒形式的確定 15 4.1.2井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分 17 4.1.3工業(yè)場地的位置 17 4.1.4開采水平的確定 18 4.1.5礦井開拓方案比較 18 4.2 礦井基本巷道 23 4.2.1井筒 23 4.2.2開拓巷道 23 4.2.3井底車場及硐室 23 5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置 31 5.1煤層地質(zhì)特征 31 5.1.1帶區(qū)位置 31 5.1.2帶區(qū)煤層特征 31 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 31 5.1.4水文地質(zhì) 31 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 31 5.1.6地表情況 32 5.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 32 5.2.1帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 32 5.2.2帶區(qū)巷道布置 33 5.2.3帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 33 5.2.4帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 34 5.2.5帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 35 5.3帶區(qū)車場選型設(shè)計(jì) 36 6 采煤方法 37 6.1 采煤工藝方式 37 6.1.1 采煤方法的選擇 37 6.1.2 回采工作面長度的確定 37 6.1.3 工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度 38 6.1.4 綜采工作面的設(shè)備選型及配套 38 6.1.5 各工藝過程注意事項(xiàng) 46 6.1.6 工作面端頭支護(hù)和超前支護(hù) 47 6.2回采巷道布置 53 6.2.1回采巷道布置方式 53 6.2.2回采巷道參數(shù) 53 7 井下運(yùn)輸 54 7.1概述 54 7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 54 7.1.2煤層及煤質(zhì) 54 7.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 55 7.2.1設(shè)備選型原則： 55 7.2.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 55 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 56 7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 56 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 57 7.3.3運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 58 8 礦井提升 60 8.1礦井提升概述 60 8.2主副井提升 60 8.2.1主井提升 60 8.2.2副井提升設(shè)備選型 61 9 礦井通風(fēng)及安全 64 9.1礦井地質(zhì)、開拓、開采概況 64 9.1.1礦井地質(zhì)概況 64 9.1.2開拓方式 64 9.1.3開采方法 64 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫` 64 9.1.5工作制、人數(shù) 65 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 65 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 65 9.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇 66 9.2.4帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 67 9.2.5帶區(qū)通風(fēng)方式的確定 67 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 68 9.3.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定 68 9.3.2各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量 68 9.3.3風(fēng)量分配 73 9.4礦井阻力計(jì)算 74 9.4.1計(jì)算原則 74 9.4.2礦井最大阻力路線 75 9.4.3計(jì)算礦井摩擦阻力和總阻力： 75 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 79 9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 79 9.5.2電動機(jī)選型 82 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 83 9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 83 9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 83 9.6.3防水措施 84 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 85 參考文獻(xiàn) 86 專題部分 87 淺析采空區(qū)充填技術(shù) 88 1 引言 88 2 采空區(qū)地表沉陷影響因素及控制方法 88 2.1采空區(qū)地表沉陷影響因素 88 2.1.1 煤層賦存條件 89 2.1.2 采空區(qū)上覆巖層性質(zhì) 89 2.1.3 煤層開采條件及采場結(jié)構(gòu)特征 89 2.2 采空區(qū)地表沉陷控制方法 89 2.2.1 留設(shè)保護(hù)煤柱 89 2.2.2 局部開采 89 2.2.3 采空區(qū)充填 90 2.2.4 離層充填 90 2.2.5 協(xié)調(diào)開采 90 3 充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)分析 91 3.1膏體充填采煤技術(shù) 91 3.2矸石充填采煤技術(shù) 91 3.3高水材料充填煤采技術(shù) 92 4 國內(nèi)外充填開采技術(shù)研究現(xiàn)狀 93 4.1水力充填法 93 4.2膠結(jié)充填法 93 4.2.1全尾礦膠結(jié)充填 94 4.2.2塊石砂漿膠結(jié)充填 94 4.3膏體泵送充填 94 5 充填開采技術(shù)研究展望 95 5.1膏體充填技術(shù) 95 5.1.1膏體充填技術(shù)研究背景 95 5.1.2膏體充填技術(shù)的特點(diǎn) 96 5.1.3膏體充填技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 97 5.2超高水材料充填開采試驗(yàn)研究 97 5.2.1地質(zhì)與生產(chǎn)條件概況 97 5.2.2超高水材料簡介 97 5.2.3超高水材料采空區(qū)充填方法簡介 97 5.2.4超高水材料充填工藝系統(tǒng) 98 5.2.5充填開采效果評價(jià) 99 5.2.6經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 100 5.3固體廢物膏體充填不遷村采煤 101 5.3.1固體廢物膏體充填不遷村采煤的意義 101 5.3.2不遷村采煤固體廢物膏體充填方法 103 5.3.3固體廢物膏體充填不遷村采煤的研究與發(fā)展 104 6 結(jié)論 107 翻 譯部分 109 英文原文 110 中文譯文 119 致 謝 128 一 般 部 分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1井田位置、范圍、自然地理及交通 孔莊煤礦地處江蘇省沛縣和山東省境內(nèi)，在沛縣城北4km處，位于大屯礦區(qū)的最南端，是全掩蓋區(qū)。南與沛縣沛城礦、北與徐莊礦毗鄰，東與山東棗莊礦務(wù)局接壤。 井田范圍：西起徐沛鐵路，東至原劉仙莊斷層位置，南以21號煤層露頭為界，北到7號煤層—1000m水平垂直投影。井田東西走向13.0km，南北寬約3.4km，面積約46.8k㎡。 本區(qū)屬黃淮沖擊平原，為第四系全掩蓋區(qū)。地勢平坦，地形西高東低，地表廣泛分布古黃河泛濫的砂質(zhì)粘土。陸地部分標(biāo)高為33.0~35.5m，井田東部位于微山湖及京杭大運(yùn)河水體下，湖區(qū)地勢平坦，標(biāo)高一般32m 左右，。本區(qū)氣候具長江流域與黃河流域的過度性質(zhì)，屬季風(fēng)型大陸氣候，冬季嚴(yán)寒干燥，夏季炎熱多雨，年平均氣溫13.36°，日最低氣溫-21.3°（1967年1月4日），最高氣溫40.7°（1966年7月18日）。年平均降雨量788.93mm，最高達(dá)1178.9mm（1971年），最低僅492.4mm（1981年）。春夏多東南風(fēng)，秋冬多偏北風(fēng)，全年以東南偏東風(fēng)為主，平均風(fēng)速3.3s/m，最大達(dá)20s/m，雷雨期在4~9月間。 據(jù)國家地震局1976年9月地震裂度區(qū)劃分資料，本區(qū)為7度（強(qiáng)）地震區(qū)。 大屯礦區(qū)交通方便。自營徐（州）沛（屯）鐵路專用線至沙塘站與龍海線接軌可達(dá)全國各地；區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，南經(jīng)沛縣至徐州市，北經(jīng)魚臺至濟(jì)寧市，東至山東藤州、棗莊市；井田東部有京杭運(yùn)河，可供100噸級船舶航行，見圖1.1。 1.1.2礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及礦井建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期的原料供應(yīng)、供電情況 （1）工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況 礦區(qū)工業(yè)主要以煤炭產(chǎn)業(yè)為主，區(qū)內(nèi)煤礦較多，是徐州地區(qū)煤炭的主要產(chǎn)地，生產(chǎn)的煤炭除供應(yīng)本地區(qū)使用外，還向南部地區(qū)供應(yīng)；礦區(qū)農(nóng)業(yè)以大豆、小麥、紅薯、玉米、棉花為主，糧食基本可以自給。 （2）礦井建設(shè)及生產(chǎn)時(shí)的原料供應(yīng)、供電情況 礦區(qū)建設(shè)及生產(chǎn)時(shí)所使用的原料在本地區(qū)內(nèi)皆可自給。如區(qū)內(nèi)石灰?guī)r和粘土可制成料石、水泥等供礦區(qū)建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)使用。 礦區(qū)內(nèi)電力供電由公司電廠兩路35KV線路供電。 （3）工業(yè)及居民用水 礦區(qū)供水分工業(yè)和生活用水兩部分。工業(yè)用水主要由礦井排水凈化后提供；生活用水則由五口水源井提供，水源井水質(zhì)好，符合飲用水國家標(biāo)準(zhǔn)。 圖1.1 交通位置圖 1.2井田地質(zhì)特征 孔莊井田位于大屯礦區(qū)最南端，屬于山東地臺“魯西穹折”的豐沛背斜之北翼，靠近背斜軸部 ，構(gòu)造形態(tài)為一傾向北西的單斜構(gòu)造。地層走向NE50 ~ 90°E,陸地部分地層走向一般在60°左右，湖下擴(kuò)區(qū)部分的地層走向變化大，主要原因是受井田的大斷層的影響，地層走向NE50 ~ 90°E，傾向北西，地層傾角12 ～18°，在斷層附近的產(chǎn)狀稍有變化。 本區(qū)受地域構(gòu)造運(yùn)動影響，構(gòu)造以斷裂為主，斷層較發(fā)育，且多為張扭性正斷層為主，褶曲不發(fā)育。構(gòu)造受先期北東向應(yīng)力影響，斷層多為以北東為主。后期背斜形成后又受張應(yīng)力影響，即“先扭后張”，由于背斜軸部斷裂發(fā)育，巖漿多從背斜軸部斷裂帶涌出，形成時(shí)期為燕山期。北東向斷層產(chǎn)生早于北西向斷層，被北西向斷層切割。根據(jù)勘探及井下開拓資料，斷層大致都平行展布，傾向一致，斷層面傾角都較大。北東向大斷層呈現(xiàn)北西升南東降的階梯狀塊段。次一級的北西向斷層切割北東向斷層。井田內(nèi)大構(gòu)造幾乎切割第四系以下的所有巖層。 本區(qū)為全掩蓋式煤田，屬華北型石炭二迭系含煤地層，區(qū)內(nèi)揭露的最老地層中奧陶統(tǒng)（O2）。見圖1.2地質(zhì)綜合柱狀圖，現(xiàn)將地層由老至新敘述如下： 圖1.2 地質(zhì)綜合柱狀圖 （1）中奧陶統(tǒng)（O2） 區(qū)內(nèi)揭露最厚度為48.30m。巖性為淺灰色、灰褐色厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，隱晶質(zhì)，質(zhì)較純，質(zhì)密堅(jiān)硬、裂隙發(fā)育且被方解石及泥質(zhì)充填，偶見有黃鐵礦結(jié)核，與上覆地層假整合接觸。 （2）中石炭統(tǒng)本溪組（C2b） 兩極厚度為23.87m ~ 46.91m，平均厚度為33.92m。 該組底部主要由紫紅色含鐵制泥巖及鋁土質(zhì)泥巖組成。含鐵制泥巖發(fā)育較厚，鋁土質(zhì)泥巖發(fā)育厚度不一。上部以灰白色、棕褐色灰?guī)r為主，間夾灰色、灰綠色泥巖及鋁土質(zhì)泥巖，灰?guī)r較純，致密堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育，多間有方解石脈，有時(shí)見有黃鐵礦斑點(diǎn)?；?guī)r內(nèi)見有蜓科動物化石 。本統(tǒng)含灰?guī)r系數(shù)為52%，不含煤。與上覆地層呈整合接觸。 （3）上石炭統(tǒng)太原組（C3t） 兩極厚度為137.97m ~ 161.96m，平均厚度為154.67m。由灰黑色、灰色砂質(zhì)泥巖、砂巖、16~17 層灰?guī)r及20層煤層組成，為一套海陸交互相含煤沉積。其特點(diǎn)是巖相旋回十分清楚，灰?guī)r、煤層多而且薄，標(biāo)志層明顯，層間距穩(wěn)定，易于對比。開采煤層17、21號煤層位于本組的中下部。在灰?guī)r中富含蜓科、腕足類、珊瑚、海百合莖等動物化石?；?guī)r總厚度平均在34.82m，含灰?guī)r系數(shù)22.65%；煤層總厚度平均13m，含煤系數(shù)5.6%。與上覆地層呈整合接觸 （4）下二迭統(tǒng)山西組（P 11Sh） 該組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層。兩極厚度92.67~ 136.13 m，平均厚度109.29m。由灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖組成，含煤3~4層富含植物化石。與上覆地層呈整合接觸 （5）下二迭統(tǒng)下石盒子組（P21xs） 該組地層在全區(qū)發(fā)育，兩極厚度187.21 ~293.00m，平均厚度223.5m。在西部的淺部較薄，深部較厚，由西至東有變厚的總體趨勢。巖性主要為雜色、灰綠色泥巖及灰白、灰綠色砂巖組成。下部含1 ~ 3層不穩(wěn)定的煤線。根據(jù)巖性、巖相特征及測井曲線對比，由下而上可分為兩個(gè)區(qū)段： 下段（柴煤組段）：由底部分界砂巖向上至柴煤，厚度一般在75.5m左右。巖性主要為雜色、灰綠色、灰色泥巖及灰白、灰綠色砂巖組成。本段底部有一層厚而穩(wěn)定的砂巖（稱為分界砂巖），兩極厚度3.0 ~ 23.0m平均9.35m，該層砂巖一般呈灰白色、灰綠色，中、粗結(jié)構(gòu)，底部常含石英小礫石及泥包體。分界砂巖下距7號煤層54.8 ~ 90.5m，平均約73.00m。砂巖上下一般均有雜色鮞狀泥巖，其底板為本組與山西組底層分界。上部的“柴煤組”厚度在40m左右，含大量植物化石和植物炭化體。 段（砂巖、泥巖段）：厚度比較穩(wěn)定，兩極厚度120.0~160.0m，平均148.0m左右。巖性主要為泥巖、砂巖互層。泥巖為雜色，砂巖為灰綠、灰白色，多為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。本段鮞狀結(jié)構(gòu)較常見，含有較多的植物化石。與上覆地層呈整合接觸。 （6）上二迭統(tǒng)上石盒子組（P12SS） 本組揭露最大殘厚為321.56m。引其頂部與侏羅白堊系的底界礫巖或第四系呈不整合接觸，故厚度變化較大，具西薄東的總體趨勢。據(jù)測井曲線對比和分段取芯的巖性特征，該組分為兩段： 下段（奎山砂巖段）：兩極厚度36.0 ~ 58.0m，平均55.0m。巖性為紫紅、灰綠紫色 中粗粒石英砂巖，間夾雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖。 上段（泥巖段）厚度西部150m，東部240m，平均厚度220m，厚度變化大。巖性主要為雜色、紫紅色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，間夾灰綠色細(xì)砂巖。具部見有少量植物化石。與上覆地層呈整合接觸。 （7）第四系（Q） 兩極厚度90.33 ~ 196.00m，平均141.61m。由西向東逐漸變薄，中部基底存在一東西向隆起帶。 1.2.1井田內(nèi)斷層構(gòu)造有如下規(guī)律： （1）主斷層：從井田的西部至東部，斷層展布方向由東北逐漸轉(zhuǎn)為北北東后再轉(zhuǎn)為北東向，在平面呈S型。 （2）斷層以高度角正斷層為主，斷層傾向主要有南東及西兩組，在剖面上呈地壘或地塹狀出現(xiàn)。 （3）斷層發(fā)育的密度：根據(jù)勘探揭露資料，大斷層由西向東逐漸增多，即湖下擴(kuò)區(qū)段比陸地區(qū)段構(gòu)造復(fù)雜，這將會影響湖下采區(qū)的布置。 1.2.2巖漿巖傾入的情況 西翼：巖漿巖一般呈巖床沿層侵入。由于巖漿巖的侵入使煤層遭到強(qiáng)烈焦化，灰分也相應(yīng)增加，煤質(zhì)變壞。煤層分叉變薄，后生結(jié)構(gòu)復(fù)雜增加了開拓的難度。根據(jù)鉆孔資料，8號勘探線以西不可采。故本礦井實(shí)際井田西邊界為8號勘探線。 東翼：從東翼揭露的斷層看，基本上起阻隔作用（徐州礦大在我區(qū)用磁法探測巖漿巖的分布也證明斷層能阻隔巖漿巖的侵入），似與西翼有不同之處。背斜隆起后該部遭受剝蝕，接受第四系沉積形成不整合的接觸面，造成原以為巖漿巖的通道是斷層，，而實(shí)際上后期斷層是阻隔巖漿巖侵入的主要地質(zhì)因素。 1.2.3礦井水文地質(zhì) 孔莊礦井田為一傾向NW緩傾斜單斜構(gòu)造，地層走向NE600,傾角15～320,井田深部邊界以北為徐莊斷層，南部與西部被石樓沛城斷層、徐莊斷層所切割，東部邊界為劉仙莊斷層。這些斷層均在數(shù)百米以上，導(dǎo)水性弱，井田西部北部被透水性較弱的侏羅夏白堊統(tǒng)、石盒子組地層所環(huán)繞。上覆較厚的第四系地層，第四系地部含水砂礫層發(fā)育。井田淺部邊界以南有較大面積的奧陶系灰?guī)r隱伏出露，各基巖含水層通過第四系底部砂礫層及斷層的導(dǎo)水部位相互滲透，形成一個(gè)獨(dú)立的封閉、半封閉的水文地質(zhì)塊段。 主要含水層的水文地質(zhì)特征 （1）第四系 兩極厚度90.30～196.0m，平均厚度141.6m，自東向西逐漸增厚，巖性結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要由粘土、砂質(zhì)粘土、混粒土和不同粒級的砂層組成，含水砂層變化大，加厚、變薄至尖滅現(xiàn)象屢見，多呈透鏡體分布，根據(jù)巖性組合特征及全礦區(qū)資料，第四系劃分為6各含水組、5個(gè)隔水組。 第四系含水砂層中對礦井開采影響較大的是第Ⅵ含水層，層厚0～14.25m，平均7.14m，該層直接覆蓋于基巖之上，由雜色砂礫石組成，俗稱低礫石層，礫徑2～4mm，大者達(dá)5cm，分選性差，磨園度好，間隙多被泥質(zhì)充填，富含空隙承壓水，富水性不均，湖下與陸地相接處基底隆起，該層末沉積，平均埋深129.68m。 （2）下白堊~上侏羅統(tǒng) 該組地層厚約250～300m，西部k24孔揭露最大殘厚318.20m（偽厚），東部鉆孔揭露最大殘厚209.58m，上部巖性以泥巖、細(xì)粉砂巖為主，夾薄層礫巖，棕紅色，鉆工施工沒有漏水現(xiàn)象；下部為厚層的紫紅色礫巖，成份以石灰?guī)r為主，礫徑1～6cm，分選差，磨園好，砂質(zhì)、鐵質(zhì)充填，致密堅(jiān)硬，該層溶洞裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，鉆孔施工嚴(yán)重漏漿，厚度一般在40左右，湖下擴(kuò)區(qū)勘探時(shí)曾有2孔因此報(bào)廢。 （3）上石盒子組底部奎山砂巖 平均厚度50m，紫紅色，中粗粒結(jié)構(gòu)，夾薄層泥巖，三水平補(bǔ)充勘探中有2孔漏漿，湖下報(bào)告及原精查報(bào)告中對此層礫巖認(rèn)為裂隙不發(fā)育。此層距山西組頂界約200m。 （4）下石盒子組底部分界礫巖 蓋層發(fā)育厚度10m左右，較穩(wěn)定，底部含礫，全井田共有9個(gè)孔在此層位漏水。從漏水資料分析，漏水深度多在垂深300m以上，屬于風(fēng)化構(gòu)造裂隙帶。該含水層在有構(gòu)造影響的情況下，將為礦井直接沖水水源。 （5）山西組 7號煤層以上平均厚度70m，上部主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖，下部主要為灰白色中~細(xì)砂巖，分選磨園好，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，該段砂巖厚度為1.97～55.29m，平均23m左右，裂隙不發(fā)育，全井田所施工鉆孔均無漏水現(xiàn)象，為空隙裂隙承壓水。據(jù)K5孔抽水資料：靜止水位標(biāo)高22.06m，Q=0.06L/S.m，K=0.02m/d，總硬度31德國度，礦化度為2.181g/L，為SO24～(K++Na+)型水。 山西組7煤以下至海相泥巖，平均厚度35m左右，主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤組成，含水礫巖陸地部分平均厚度30.5m，湖下部分平均厚15.63m，據(jù)60-18號孔抽水資料：靜止水標(biāo)高34.51m，q、k值幾乎為零，含水性極弱。 (6)太原組 平均厚度為150m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r及煤層組成。本組共含16層灰?guī)r，其中分布穩(wěn)定，對礦井開采有威脅的是L4、L8-9及L12,分?jǐn)?shù)如下： L4，平均厚9.7m，致密堅(jiān)硬，含燧石結(jié)核，鉆孔施工普遍漏水，漏水深度一般在400以淺，溶洞裂隙發(fā)育，最大溶洞直徑1.2m，全井田及東部微山井田共做過四次抽水試驗(yàn)。 L8-9：l8平均厚度1.72m，l9平均厚2.65m，兩層相距1.9m，l9距17號煤層2.4m，是開采17煤層的直接充水含水層，據(jù)k57號孔抽水資料：靜止水位標(biāo)高23.45m，q=0.064L/S﹡m，K=4.51m/d，礦化度為2.363g/L，總硬度31德國度，Ph=7.6, SO24-Ca2+-(K++Na+)型。 L12：平均厚度4.96m，淺灰、淺黑色，是21號煤層的直接頂板，巖性致密堅(jiān)硬，裂隙多為方解石充填，全井田僅湖5號孔漏漿。靜止水位標(biāo)高24.03m，q=0.00816升/秒.m，K=0.25m/日，礦化度為4.417克/升，水質(zhì)為SO24- (K++Na+)-Ca2+型。 (7)本溪組 平均厚度33.9m，由泥巖、棕色灰?guī)r組成，全礦井所有施工鉆孔均無漏水現(xiàn)象，區(qū)域資料表明該組灰?guī)r含水性弱，可視為相對隔水層。 (8)奧陶統(tǒng) 該層井田東部有6個(gè)孔。西部有9個(gè)孔探至此層位，揭示最大厚度為48.3m，上距21號煤層50.43m，主要由灰?guī)r、白云質(zhì)巖組成，致密堅(jiān)硬，裂隙發(fā)育并被方解石和泥質(zhì)充填，鉆孔無嚴(yán)重漏水現(xiàn)象。區(qū)域資料表明，奧陶系是強(qiáng)含水層，其各組地層溶洞裂隙發(fā)育，程度不均，富水性差異大。 1.3煤層特征 1.3.1含煤性 本區(qū)含煤底層由太原組、山西組、下石盒子組，平均地層總厚度264.67m，含煤20余層，煤層平均總厚度17.8m，含煤系數(shù)6.7%；開采煤層1層（7煤），含可采煤系數(shù)4.1%。 太原組：底層平均厚度109.2m，含煤20層，煤層總厚度8.6m，含煤系數(shù)5.6%；可采煤層兩層（17、21），可采煤層平均總厚度2.4m，含可采煤系數(shù)1.6% 。 山西組：地層平均總厚度109.298m。含煤4層（7、7下、8、8下），煤層平均總厚度13.55m，含煤系數(shù)8.7%；可采煤層1層（7），可采煤層總厚度8m，含可采煤系數(shù)7.7% 。 下石盒子組：該組為一套陸相含煤建造，無可采煤層，僅下部含有1 ~ 3層薄煤層，俗稱柴煤段，未見有可采點(diǎn)，無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 可采煤層： （1）7號煤層 7號煤層在本區(qū)共有119個(gè)控制其中受巖漿巖侵人的點(diǎn)有15個(gè)，受巖漿巖影響的共有3個(gè)，缺失點(diǎn)有3個(gè)，煤層風(fēng)氧化點(diǎn)有1個(gè)，受斷層影響而煤厚不全的點(diǎn)有3個(gè)，共計(jì)有25個(gè)點(diǎn)。參與煤層穩(wěn)定性評價(jià)的有94個(gè)點(diǎn)?？刹尚灾笖?shù)為1，煤厚變異系數(shù)21%，7號煤層為全區(qū)可采的穩(wěn)定性煤層。 7號煤層上距下盒子組底界54.8~ 90.5m，平均約37.0m。下距太原組頂界平均37.0m。煤層發(fā)育普遍，煤層厚度2.05~16.80m，平均約8 m。厚度變化不大， 7號煤層結(jié)構(gòu)簡單，僅有18個(gè)點(diǎn)見1~2層夾矸，夾矸厚度0.05~1.47m。夾矸巖性多為泥巖，少數(shù)為碳質(zhì)泥質(zhì)泥巖。夾矸主要發(fā)育在淺部。 煤層的直接頂板為泥巖，砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖，上距下石盒子組底界為54.8~90.5m，平均73.0m。煤層底板多為砂質(zhì)泥巖，泥巖，局部為細(xì)砂巖，個(gè)別點(diǎn)為碳質(zhì)泥巖。下距太原組頂界為15.86~64.0m，平均37.0m。 7號煤層為主采煤層，本設(shè)計(jì)只對7號煤層開采進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (2)8號煤層 8號煤層位于山西組底部，較發(fā)育，上距7號煤層4.17~40.18m，平均為20.28m。層間距由東往西逐漸增大，煤厚0.29~5.85m，平均3.09m，煤層沉積不連續(xù)，從平面圖上看可分為三個(gè)地段：即4勘探線以西；10~13勘探線之間及14勘探線以東。煤層在1勘探線以西可采，且有巖漿巖侵入；在10~13勘探線除靠近沖刷帶附近煤層厚度變化較大外，一般都在2.5~3.5m，由淺部往深部逐漸變??；在14勘探線以東煤層厚度在1.52~5.43m，厚度較穩(wěn)定，全部地段均可采。煤厚變導(dǎo)系數(shù)為53%，可采性指數(shù)為0.77。8號煤層為全區(qū)較穩(wěn)定的中厚煤層。 8號煤層結(jié)構(gòu)簡單，大部分被巖漿侵入破壞，煤大部分被焦化，甚至吞蝕，失去了工業(yè)價(jià)值，本設(shè)計(jì)不作為開采考慮。 （3）17號煤層 17號煤層位于太原組中部，上距8號煤層約110m，在整個(gè)井田內(nèi)有分布，煤層的原始沉積厚度穩(wěn)定，煤厚在0.19~1.28m，平均0.81m。由于巖漿巖的侵入破壞，煤大部分被焦化，甚至吞蝕，失去了工業(yè)價(jià)值?？刹傻囟蝺H在7勘探線以東的中、淺部，煤層兩極厚度在0.34~1.28m。平均為0.8m。煤層結(jié)構(gòu)單一，僅有少量鉆孔見有一層夾矸，夾矸厚度0.1~0.64m。夾矸巖性為泥巖，煤層頂板多為泥巖，底板為無名灰?guī)r，個(gè)別點(diǎn)為泥巖。由于巖漿的侵入破壞，17號煤層為一局部可采的不穩(wěn)定煤層。 （4）21號煤層 21號煤層是太原組最下一層局部可采煤層，上距17號煤層為38.38~64.32m，平均為51.68m。下距 為1.71~3.89m，平均為2.55m。沉淀層位穩(wěn)定，在全井田分布，但受巖漿侵入破壞嚴(yán)重，使大部分地段的煤層分叉變薄和強(qiáng)烈焦化而失去工業(yè)價(jià)值，為不可采煤層見表1.1。 表1.1 開采煤層特征表 煤層號 每層厚度 平均 （m） 頂板巖性 底板巖性 夾矸厚度 夾矸層數(shù)（m） 夾矸巖性 層間距 平均 （m） 7 1. 21~16.8 9.83 泥巖 砂質(zhì)泥巖 細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 細(xì)砂巖 05~1.47 1~2 泥巖 砂質(zhì)泥巖 炭質(zhì)泥巖 巖漿巖 08~11.09 7下 32~1.27 0.87 細(xì)砂巖 泥巖 砂質(zhì)泥巖 25~0.95 1 泥巖 巖漿巖 16 4.17~40.18 1.3.2煤層圍巖性質(zhì) （1）7號煤層： 直接頂板尾砂質(zhì)泥巖或泥巖為主，厚度為0.51~16.11m，平均厚度4.25m。厚度變化大，沿走向、傾向上都很不穩(wěn)定。一般抗壓強(qiáng)度3822~9114帕。屬于中等穩(wěn)定性頂板。 老頂為灰白色中細(xì)粒砂巖，厚度為1.87~18.76m。 成分以石英、長石為主及少量暗色礦物，可選性磨圓度較好，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，節(jié)理較發(fā)育。此層厚度變化大，無明顯規(guī)律，局部地段為7號煤層直接頂板，含有砂巖裂隙水，對采掘有一定的影響。 底板由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，兩極厚度0.29~10.16m，一般厚度1.85~2.65m左右。泥巖、砂質(zhì)泥巖一般抗壓強(qiáng)度為4312~8722帕。底板砂巖多為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚度0~23.66m，平均5.88m。 1.3.3煤的特征 （1）煤質(zhì) 灰分 7號煤灰分平均為14.86%，屬于低灰~中灰煤，受巖漿巖侵入的影響，灰分有所提高，變化一般在15.30~40.55%，平均為25.53%，屬于高灰分煤。 8號煤灰分平均為12.91%，屬于特低灰~中灰煤。 煤的牌號 7號煤層以氣煤為主（QM），局部為1/3焦煤（1/3JM），煤的灰分產(chǎn)率可參見表1.2。 表1.2 煤質(zhì)主要特征表 項(xiàng) 煤 灰 分 （％） 硫 分 （％） 磷 分 （％） 揮發(fā)分（%） 發(fā)熱量（MJ/kg） 容 重 （t/m3） 牌 號 7煤 14.86 0.53 0.014 35.28 32 1.38 QM.1/3JM （2）工業(yè)用途： 7號煤層可作為煉焦配煤和良好的動力用煤。 （3）煤的含瓦斯性 區(qū)內(nèi)各煤層的瓦斯含量與瓦斯成分的變化都較大，經(jīng)分析認(rèn)為與地質(zhì)構(gòu)造有密切的關(guān)系，有穿過斷層的煤層，瓦斯含量明顯低于其他地點(diǎn)。另外埋藏深度的加深瓦斯含量則相應(yīng)增加。根據(jù)采樣試驗(yàn)結(jié)果表明，井田內(nèi)各煤層瓦斯含量較低，屬低瓦斯區(qū)。 （4）煤塵 影響煤塵爆炸的主要因素是煤中的揮發(fā)分產(chǎn)率，煤的揮發(fā)分愈高，煤塵爆炸的危險(xiǎn)性愈大。本礦井煤的可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf均在35％以上，又據(jù)礦井資料分析，煤塵的爆炸性指數(shù)均在38％以上，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)。 （5）煤的自然發(fā)火傾向 本區(qū)共有34點(diǎn)做過煤的燃點(diǎn)測定，按煤炭資料勘探規(guī)范中煤層自燃傾向等級分類標(biāo)準(zhǔn)：各煤層均為不易自燃~不自燃。根據(jù)礦井資料可知，-620水平以下的7、8號煤層的自燃發(fā)火期為16個(gè)月，自燃難易程度為不自燃煤。 2 井田境界與儲量 2.1井田境界 2.1.1井田劃分的依據(jù) 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： (1) 井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； (2) 保證井田有合理尺寸； (3) 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； (4) 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理號相鄰礦井間的關(guān)系。 2.1.2井田范圍 根據(jù)煤炭部煤辦字（1983）《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》確定孔莊煤礦境界為西起徐沛鐵路（但根據(jù)第一章說述，由于西翼受巖漿侵入嚴(yán)重，故實(shí)際井田西邊界為8號勘探線），東至原劉仙莊斷層位置，南以21號煤層露頭為界，北到7號煤層—1000m水平垂直投影。 井田東西走向7 km，南北寬3.6 km，面積17.2 km2。 井田賦存狀況示意圖見下頁圖2.1。 圖2.1 井田賦存狀況示意圖 2.2 礦井工業(yè)儲量 本井田參加計(jì)算的煤層為7層煤。 計(jì)算范圍：西起8號勘探線，東至原劉仙莊斷層位置，南以21號煤層露頭為界，北到7號煤層—1000m水平垂直投影。 本礦區(qū)井田范圍內(nèi)7號煤層均屬煉焦用煤和動力用煤，地層傾角為8~23度,平均傾角16度。最低可采厚度為0.7m，平均煤厚8米。天然焦0.8m，最高可采灰分不大于40%。8號每層平均厚度5米。 1．礦井地質(zhì)資源量 ZZ=17.2×1.38×（8+5）×Sec16°=32100.3116萬t 2. 礦井工業(yè)資源/儲量 Z111b=32100.3116×60%×70%=13482.131萬t Z122b=32100.3116×30%×70%=6741.065萬t Z2M11=32100.3116×60%×30%=5778.056萬t Z2M22=32100.3116×30%×30%=2889.028萬t 由于地質(zhì)條件簡單，k在0.8以上取值。 Z333k=32100.3116×10%×k=2568.025萬t Zg= Z111b+ Z122b+ Z2M11+ Z2M22+ Z333k =13482.131+6741.065+5778.056+2889.028+2568.025 =31458.305萬t 2.3 礦井可采儲量 本井田煤柱損失主要有井田邊界煤柱、礦井工業(yè)場地保護(hù)煤柱、斷層保護(hù)煤柱、巷道（大巷、上山、回采巷道等）保護(hù)煤柱。 2.3.1工業(yè)煤柱壓煤 查《設(shè)計(jì)手冊》，孔莊礦區(qū)走向移動角δ=66°，巖石移動角γ=δ=66°,β=70°。 井筒穿煤層時(shí)深度，7煤層H7=545m。 查《設(shè)計(jì)手冊》，本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為240萬t，工業(yè)廣場占地面積為0.24 km2。 設(shè)計(jì)為600m×400m，再加上維護(hù)據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算如圖2.2所示：帶20m，所以工業(yè)廣場為620m×420m. 工業(yè)廣場圍護(hù)帶寬度為20m， 工業(yè)廣場壓煤面積： 7煤：S7=0.7821 km2 工業(yè)廣場壓煤： 7煤：Z7=S7×γ7×h7×Sec16°=0.7821×10^6×1.38×（8+5）×Sec16°=1459.6萬t。 Z公廣=1459.6萬t 2.3.2邊界保護(hù)煤柱 井田邊界保護(hù)煤柱和煤層露頭留30m的保護(hù)煤柱。 Z邊界= S×γ×h =17834.5×30×1.38×（8+5）×Sec16° =998.5萬t 2.3.3斷層保護(hù)煤柱 斷層保護(hù)煤柱在斷層兩側(cè)各留30m。 Z斷層= S×γ×h =(4259.8×30×2+264356)×1.38×（8+5）=932.8萬t 圖2.2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 2.3.4其它煤柱損失 按工業(yè)儲量的5%計(jì)算。 Z其它=Z×5%=32100.3116×5%=1605.0萬 t 2.3.5礦井總設(shè)計(jì)損失儲量 P= Z公廣+Z邊界+ Z斷層+Z其它=1459.6+998.5+932.8+1605.0=4995.9萬 t 2.3.6礦井可采儲量 Zk=(ZG-P) ×C 式中：C—采區(qū)回采率 ，取0.75 Zk=(32100.3116-4995.9) ×0.75=20328.3 萬t 2.3.7水平可采儲量 全礦井共分為兩個(gè)水平，兩水平煤層狀況相似，故根據(jù)一、二水平煤層的水平面積計(jì)算各水平的可采儲量。 一水平經(jīng)緯網(wǎng)格數(shù)為41，二水平為53。 故一水平可采儲量 Zk2= Zk×41/94=8866.6萬t 二水平可采儲量 Zk1= Zk×53/94=11461.7萬t 表2.1 礦井儲量分配表（單位：萬噸） 水平 煤層名稱 工業(yè)儲量 可采儲量 高級儲量 全礦井 7# 31479.4 20328.3 25672.4 一水平 7# 12764.1 8866.6 10561.2 二水平 7# 18715.3 11461.7 15111.2 3 礦井工作制度、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》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日兩班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡單，井田內(nèi)部無較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬噸/年。 2.井型校核 下面通過對設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件等因素對井型加以校核。 （1）礦井開采能力校核 孔莊礦7、8煤層均為中厚煤層，煤層平均傾角為16度，地質(zhì)構(gòu)造簡單，賦存較穩(wěn)定，礦井瓦斯含量及涌水相對較小，考慮到礦井的儲量只需布置一個(gè)綜采工作面就可以滿足礦井的設(shè)計(jì)能力。 （2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對16噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到帶區(qū)煤倉，運(yùn)輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運(yùn)不成問題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量相對較低，屬于低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡單。礦井通風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在若干小斷層，已經(jīng)查到且不導(dǎo)水，不會影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 （4）儲量條件校核 井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。 礦井服務(wù)年限的公式為： T=Zk/(A×K) （3-1） 其中：T ---礦井的服務(wù)年限，年； Zk----礦井的可采儲量，203.28Mt； A ----礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 240萬噸/年； K ----礦井儲量備用系數(shù)，取1.4。 則： T=203.28×100/（240×1.4） =60.5（年） 既本礦井的開采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。 注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。 5）第一水平服務(wù)年限校核 由本設(shè)計(jì)第四章井田開拓可知，礦井是兩水平上下山開采，一水平在-450m，二水平在-670m，水平服務(wù)年限即為全礦井服務(wù)年限，為60.5年。 即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。 表3-1 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （萬t/a） 礦井設(shè)計(jì)年限 （a） 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 25°-45° >45° 600及以上 70 35 300-500 60 30 120-240 50 25 20 15 45-90 40 20 15 15 4 井田開拓 4.1井田開拓的基本問題 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，需要對技術(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。 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 布置大巷及井底車場； 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 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： 貫徹執(zhí)行國家有關(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)。 合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 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)。 要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(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、自動化創(chuàng)造條件。 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素： 1）本井田煤層埋藏較深，煤層可采線在-250m，最深處到-850m表土層厚度大，平均140m。 2）本井田瓦斯及涌水比較小,對開拓方式的選擇影響不大。 3）本礦地表地勢平坦，且多為農(nóng)田，無大的地表水系和水體，地面平均標(biāo)高為+32m。 4.1.1井筒形式的確定 （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，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體見表4-1。 本礦井煤層傾角小，平均16°，為緩傾斜煤層；表土層厚約140 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡單，涌水量不大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。 表4-1 井筒形式比較 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 1運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低。 2工業(yè)設(shè)施簡單。 3井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。 4施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期。5煤炭損失少。 受地形影響特別大 有足夠儲量的山嶺地帶 斜井 與立井相比： 1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少。 2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延深方便。 3主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿足特大型礦井的提升需要。 4斜井井筒可作為安全出口。 與立井相比： 1井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限。 2通風(fēng)線路長、阻力大、管線長度大。 3斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復(fù)雜。 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立井 1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。2井筒短，提升速度快，對輔助提升特別有利。3當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工。4井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。 1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。 2井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。 （2）井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則： 1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。 2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置 井筒位于井田淺部時(shí)，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部