孫村煤礦1.8 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖,孫村煤礦1.8,Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖,煤礦,1.8,Mta,設(shè)計(jì),CAD 孫村煤礦1.8 Mt/a新井設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般設(shè)計(jì)部分、專(zhuān)題設(shè)計(jì)部分和翻譯部分。 一般部分為孫村煤礦1.8 Mt/a的新井設(shè)計(jì)。孫村煤礦位于山東省泰山東側(cè)的新泰市新汶辦事處孫村鎮(zhèn)境內(nèi)，地處新汶煤田東部，位居山東新汶礦業(yè)集團(tuán)公司腹地，東與張莊煤礦，西與良莊煤礦相鄰，南依蒙山山系，北與蓮花山相望，柴汶河自東向西流經(jīng)井田之上。井田走向（東西）長(zhǎng)平均約7.82 km，傾向（南北）長(zhǎng)平均約5.49 km，井田水平面積為41.55 km2。主采煤層一層，即2號(hào)煤層，平均傾角15°，厚約5.0 m。井田工業(yè)儲(chǔ)量為301.12 Mt，可采儲(chǔ)量156.51 Mt，礦井服務(wù)年限為66.9 a。井田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。表土層平均厚度70 m；礦井正常涌水量為0.059 m3/h，最大涌水量為0.108m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為2.7m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期3~6個(gè)月，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。 根據(jù)井田地質(zhì)條件，提出四個(gè)技術(shù)上可行開(kāi)拓方案。方案一：立井五水平開(kāi)采，暗斜井延深至；方案二：立井三水平開(kāi)采，暗斜井延伸；方案三：主斜副立五水平上山開(kāi)拓，暗斜井延伸；方案四：主斜副立三水平上山開(kāi)拓，暗斜井延伸。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定方案一為最優(yōu)方案。將主采煤層劃分為五個(gè)水平，一水平標(biāo)高-250 m，二水平標(biāo)高-600 m，三水平標(biāo)高-900 m，四水平標(biāo)高-1100 m，五水平標(biāo)高-1450 m。 設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長(zhǎng)度180 m，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用“三八”制作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。生產(chǎn)班每班3個(gè)循環(huán)，日進(jìn)6個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.8 m，日產(chǎn)量5624.64t。 大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.5 t固定箱式礦車(chē)。主井裝備一套12 t雙箕斗和一套12 t單箕斗帶平衡錘提煤，副井裝備一對(duì)3 t礦車(chē)雙層單車(chē)罐籠帶平衡錘擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。礦井采用中央并列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2096 Pa，風(fēng)阻0.35 N·s2/m8，等積孔2.03 m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量4608 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2746 Pa，風(fēng)阻0.46 N·s2/m8，等積孔1.74 m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計(jì)礦井的噸煤成本110 元/t。 專(zhuān)題部分題目是深井巷道錨桿支護(hù)技術(shù)。采用MATLAB 7.1矩陣實(shí)驗(yàn)軟件來(lái)進(jìn)行有關(guān)圖形的繪制。 翻譯部分是一篇關(guān)于煤炭綠色開(kāi)采的激勵(lì)機(jī)制研究的論文，英文原文題目為：Effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts。 關(guān)鍵詞：立井；上下山開(kāi)采；大采高；單巷掘進(jìn)；中央并列式 ABSTRACT This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper. The general design is about a 1.8 Mt/a new underground mine design of Zhangshuanglou coal mine. Zhangshuanglou coal mine lies in Xuzhou, Jiangsu province. As Peitun railway run across the east part of the mining field connect to Longhai railway, the traffic is very convenient. It’s about 8.23 km on the strike and 3.88 km on the dip,with the 31.93 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 7 with an average thickness of 5.0 m and an average dip of 8.9°. The proved reserves of this coal mine are 226.69 Mt and the minable reserves are 156.51 Mt, with a mine life of 66.9 a.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 320 m3/h and the maximum mine inflow is 340 m3/h. It is bituminous coal 44 with low mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal seam liable to explosion. Based on the geological condition of the mine, I bring forward four available project in technology. The first is vertical shaft development with two mining levels and the extension of inclined shaft go to -700 m; thr second is vertical shaft development with two mining levels and the extension of vertical shaft go to -700 m; the third is vertical shaft development with two mining levels and the extension of inclined shaft go to -820 m; the last is vertical shaft development with two mining levels and the extension of vertical shaft go to -820 m. The first project is the best comparing with other three project in technology and economy. The first level is at -450 m, The second level is at -700 m, Because a major fault lies in the center of mine field, the mine field is divided into the north section and the south section, the south section is one level service scope, and the north section is two level service scope. Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area, the length of working face is 223 m, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “three-eight”,with two teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with six working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.6 m, and quantity of 5432.16 ton coal is makedeveryday. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Main shaft makes use of skip to transport coal resource, when subsidiary shaft makes use of cage to be assistant transport. In the prophase of mining the mine makes use of centralized ventilation method,when in the evening of mining the mine makes use of areas ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 4608 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2096 Pa, the coefficient of resistance is 0.355 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.03 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 4608 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 2746 Pa, the coefficient of resistance is 0.465 N·s2/m8, equivalent orifice is 1.74 m2. The cost of the designed mine is 110 yuan per ton. The monographic study is bolting technology of deep well drawed by MATLAB 7.1. The translated academic paper is about effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts。 Keywords：shaft; up-dip and down-dip minging; large mining height; single thunnel drivage; centralized juxtapose ventilation. 目錄 摘 要 1 ABSTRACT 0 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 6 2 井田境界及儲(chǔ)量 16 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 21 4 井田開(kāi)拓 24 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 24 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 25 4.1.2工業(yè)場(chǎng)地的位置 26 5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 43 5.1煤層地質(zhì)特征 43 5.1.1采區(qū)位置 43 5.1.2采區(qū)煤層特征 43 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 43 5.1.4水文地質(zhì) 43 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 43 5.1.6地表情況 44 5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 44 5.2.1采區(qū)位置及范圍 44 5.2.2采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 44 5.2.3確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式 44 5.2.4煤柱尺寸的確定 44 5.2.5采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 45 5.2.6采區(qū)接替順序 45 5.2.7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 45 5.2.8采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 46 5.2.9采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 46 5.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 47 5.3.1確定采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式 47 5.3.2采區(qū)主要硐室布置 49 6 采煤方法 50 6.1采煤工藝方式 50 6.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 50 6.1.2確定采煤工藝方式 50 6.1.3回采工作面參數(shù) 51 6.1.4回采工作面破煤、裝煤方式 52 6.1.5回采工作面支護(hù)方式 55 6.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 57 6.1.7各工藝過(guò)程注意事項(xiàng) 58 6.1.9回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 60 6.2回采巷道布置 63 6.2.1回采巷道布置方式 63 6.2.2回采巷道參數(shù) 63 7 井下運(yùn)輸 67 7.1概述 67 7.1.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù) 67 7.1.2運(yùn)輸距離和貨載量 67 7.1.3礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 67 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 69 7.2.1設(shè)備選型原則 69 7.2.2采區(qū)設(shè)備的選型 69 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 70 7.3.1運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 70 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 71 8 礦井提升 73 8.1概述 73 8.2主副井提升 73 8.2.1主井提升 73 8.2.2副井提升 76 9 礦井通風(fēng)及安全 78 9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 78 9.1.1礦井概況 78 9.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 78 9.1.3礦井通風(fēng)方式的確定 78 9.1.4主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 80 9.1.5采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 80 9.1.6工作面通風(fēng)方式的選擇 81 9.1.7回采工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置 81 9.2 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 82 9.2.1 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量 82 9.2.2 備用面需風(fēng)量的計(jì)算 84 9.2.3 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 84 9.2.4硐室需風(fēng)量 85 9.2.5其它巷道所需風(fēng)量 85 9.2.6礦井總風(fēng)量 85 9.2.7風(fēng)量分配 86 9.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 86 9.3.1礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 86 9.3.2確定礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期 87 9.3.3礦井最大阻力路線(xiàn) 87 9.3.4礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 92 9.3.5礦井通風(fēng)總阻力 93 9.3.6總等積孔 94 9.4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 94 9.4.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 94 9.4.2電動(dòng)機(jī)選型 96 9.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 99 9.5.1瓦斯管理措施 99 9.5.2煤塵的防治 99 9.5.3預(yù)防井下火災(zāi)的措施 99 9.5.4防水措施 100 10 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 101 參考文獻(xiàn) 103 致 謝 104 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 礦 區(qū) 概 述 一、井田位置及交通 孫村煤礦位于山東省泰山東側(cè)的新泰市新汶辦事處孫村鎮(zhèn)境內(nèi)，地處新汶煤田東部，位居山東新汶礦業(yè)集團(tuán)公司腹地，東與張莊煤礦，西與良莊煤礦相鄰，南依蒙山山系，北與蓮花山相望，柴汶河自東向西流經(jīng)井田之上。主井井口地理坐標(biāo)：東徑117°40′57″，北緯35°52′16″，東北距新泰市9km，西距磁窯68km，西北距濟(jì)南168km。孫村煤礦在新汶煤田中的地理位置如圖1—1所示。 圖1—1 孫村煤礦在新汶煤田中的地理位置 如圖1—2所示，孫村煤礦交通方便，磁（磁窯）萊（萊蕪）鐵路穿過(guò)礦井生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)，與京滬鐵路接軌，鐵路運(yùn)輸可暢通全國(guó)各地。礦井駐地公路四通八達(dá)，井田南部有京滬高速公路和蒙館公路；井田北部有直通泰安市的一級(jí)公路和博徐公路，并與京滬高速公路交匯。 圖1—2 孫村煤礦交通圖 二、地形與地貌 孫村井田位于蓮花山和蒙山山脈兩大分水嶺之間，地面為平緩的丘陵地帶，地面標(biāo)高在+165～+210m之間。井田西部地形較平坦，東部起伏較大?？偟内厔?shì)是西北部地形較低，東南部較高。煤系地層大部為沖積層所掩蓋，只有溪溝中略有出露。奧陶系石灰?guī)r廣泛出露于井田南部區(qū)域。井田中南部有柴汶河縱貫東西。工業(yè)場(chǎng)地建在柴汶河南岸的小平原之上。20世紀(jì)90年代圍繞千米北立井建設(shè)的北立井工業(yè)場(chǎng)地位于柴汶河北岸，井口標(biāo)高為199.5m。 三、水文情況 本工作面水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，據(jù)工作面巷道掘進(jìn)過(guò)程中揭露，在煤層頂板裂隙發(fā)育地段有很少量砂巖裂隙水以滴水形式出現(xiàn)。本工作面的正常涌水量為0.059m3/min。最大涌水量按正常涌水量的2倍計(jì)算：最大涌水量為0.108m3/min。 四、氣象及地震情況 孫村煤礦駐地屬季節(jié)型大陸性氣候，冬季寒冷和干燥，夏季炎熱和潮濕。 1．氣溫 年平均氣溫12.4°C，一月份最低，平均為-3.3°C，歷年最低為-21.6°C；七月份最高，平均26°C，歷年最高為42.5°C。 2．降水量 根據(jù)1957年至2003年氣象站資料，歷年平均降水量為725mm，最大降水量為1395.4mm，最小降水量為450.2mm，年降水量的68%集中在6月下旬至9月上旬。7月份的降水量占全年降水量的38%，春季降水量占全年的13%，冬季降水量占全年的4%。 3．蒸發(fā)量 歷年平均蒸發(fā)量為1837.5mm，為降水量的2.5倍。6月份蒸發(fā)量最大，平均為290.7mm，為該月降水量的3.3倍。 4．濕度 歷年平均濕度為65%，一年中七、八月份濕度最大，為80%。一～五月份濕度最小，平均為57%，比較干燥。 5．風(fēng)向和風(fēng)速 全年盛行東南風(fēng)，春季多西南風(fēng)，夏季多南風(fēng)，秋季多東北風(fēng)。年平均風(fēng)速2.4m/s，瞬時(shí)最大風(fēng)速可達(dá)42m/s。 6. 地震 本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速值為0.15g。 五、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 新汶位于柴汶河畔，國(guó)家重要的煤炭基地，新汶辦事處，新汶礦務(wù)局所在地。京滬高速在此設(shè)有出口?？偯娣e42.1平方公里，轄12個(gè)行政村，6個(gè)居委會(huì)，總?cè)丝?1.2萬(wàn)，其中農(nóng)業(yè)人口2.7萬(wàn)人。 2005年，全處實(shí)現(xiàn)工農(nóng)業(yè)總收入58億元，同比增長(zhǎng)38%；實(shí)現(xiàn)地方財(cái)政收入10443萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)33%，首次突破了億元大關(guān)；完成固定資產(chǎn)投資22億元，同比增長(zhǎng)57%；引進(jìn)國(guó)內(nèi)資金18億元，同比增長(zhǎng)50%；引用外資448萬(wàn)美元；農(nóng)民人均純收入達(dá)到5680元，同比增長(zhǎng)14%。綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力繼續(xù)位列泰安市鄉(xiāng)鎮(zhèn)前列，是泰安市經(jīng)濟(jì)工作先進(jìn)單位，泰安市教育工作強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，泰安市“五個(gè)好鄉(xiāng)鎮(zhèn)黨委”，泰安市和諧共進(jìn)先進(jìn)單位，泰安市文明單位。 6、 周邊小窯概況 孫村煤礦井田范圍內(nèi)（也包括一部分張莊和良莊煤礦的井田）的古小煤窯均位于井田南部的煤層露頭地段，因開(kāi)采年代過(guò)久，井口均被黃土掩埋，目前僅能了解井口的大概位置，井下情況多為歷代傳述，能基本確定位置的清末明初古小煤窯有70個(gè)，如圖1—3所示。 圖1—3 孫村煤礦古小煤窯井口位置 這些古小煤窯主要開(kāi)采孫村煤礦井田內(nèi)的后組煤層，也就是9#、11#、15#煤層及少量的13#煤層，每個(gè)古小煤窯開(kāi)采范圍沿走向長(zhǎng)約50～400m，沿傾斜約50～150m。 七、主要建材供應(yīng)條件 本區(qū)主要建筑材料磚、瓦、砂、石等大宗建材當(dāng)?shù)鼗蜞徑鼐猩a(chǎn)，鋼材、木材、高標(biāo)號(hào)水泥等可由外地購(gòu)入，滿(mǎn)足礦井建設(shè)的需要。 八、水源與電源 目前安太堡露天礦的給水工程和供水管線(xiàn)已形成，其水源取自耿莊水源地。礦井電源取自在建的木瓜界110kV變電站。 第2節(jié) 井 田 地 質(zhì) 特 征 一、區(qū)域地質(zhì)特征 本區(qū)地處新汶礦務(wù)局的南部，新汶礦務(wù)局的東西邊緣有呈條帶狀的上太古界變質(zhì)巖系、上元古界震旦系環(huán)狀出露。盆地的中心位于煤田中南部，其上部有侏羅系含煤地層出露，第三系和第四系地層在煤田內(nèi)的廣大地區(qū)均有不同程度的分布。地層總厚2600～3500m以上。 二、地層特征 1.地層 新汶煤田系華北石炭二疊系近海型煤田，下伏奧陶系石灰?guī)r，上覆侏羅系、第三系紅層、第四系黃土和流砂層。孫村煤礦井田內(nèi)地層綜合柱狀圖如圖1-6所示。 奧陶系 奧陶系石灰?guī)r厚約800m，厚度大，分布廣，露頭大面積出露于地表，大部分裸露于井田南端，可直接接受大氣降水補(bǔ)給，淺部巖溶裂隙發(fā)育，容水性強(qiáng)。下部主要為白云質(zhì)厚層狀結(jié)晶石灰?guī)r，下與寒武系薄層石灰?guī)r為假整合接觸，厚約80～120m；上部主要為厚層狀石灰?guī)r，厚約700m，分三個(gè)含水段。 ⑵中石炭本溪組 本組厚34～93m，一般為54m左右，與下中奧陶和上覆太原組都為假整合接觸，主要由石灰?guī)r、砂巖和泥巖組成，海相沉積為主，含18#和19#薄煤層，屬于局部可采或者不可采。 ⑶上石炭統(tǒng)太原組 本組厚147～238m，一般厚188m，與下伏本溪組呈整合接觸，海陸交互相沉積，以砂巖、粉砂巖及泥巖為主，含一灰和四灰兩層石灰?guī)r，含煤層（6#～17#）12層，分別是11#、13#和15#煤層，屬于局部可采或者不可采。 ⑷下二疊統(tǒng)山西組 該組地層在井田東側(cè)境界附近遭剝蝕，保留厚度65～130m，為陸相含煤段，以砂巖、粉砂巖及泥巖為主，含2#、3#和4#煤層，其中2# 為主采煤層。 ⑸上侏羅系蒙陰組 該組地層與二疊系地層呈不整合接觸，厚200～300m，井田自西向東變厚，以紫色及淺紅色中細(xì)粒砂巖和粉砂巖為主，間夾灰綠色泥巖。 ⑹第三系官莊組 該組地層在井田內(nèi)由西向東加厚，厚度為0～1000m，主要為淺紅色砂巖、粉砂巖、雜色礫巖和泥巖組成，層理不清。 ⑺第四系沉積層 該層厚0～15m，平均10m，包含含水砂層及黃土層。 2.構(gòu)造 F1斷層將孫村井田分為南北兩區(qū)，兩區(qū)基本上屬簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造形態(tài)，并有寬緩的褶曲存在，井田地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主。 孫村煤礦井田內(nèi)的斷層多以高角度正斷層為主，逆斷層少見(jiàn)。 孫村井田內(nèi)的大中型斷層以近傾向斷層為主，這些近傾向斷層將煤層沿走向分割成多個(gè)塊段，多成為采區(qū)走向邊界，造成采區(qū)走向長(zhǎng)度較短，準(zhǔn)備工程量大，工作面搬家頻繁，采掘接替緊張。開(kāi)拓煤量、準(zhǔn)備煤量和回采煤量減少，巷道掘進(jìn)率增高。 3.水文地質(zhì)特征 地表水系 柴汶河及其支流經(jīng)孫村井田之上長(zhǎng)約2700m，構(gòu)成主要地表水系，該河為一季節(jié)性河流，雨季有水，枯季近于干涸，因其覆于煤系地層露頭之上，淺部開(kāi)采時(shí)為礦井充水主要補(bǔ)給水源。孫村礦現(xiàn)已進(jìn)入深部開(kāi)采，其補(bǔ)給水源及通道有限，對(duì)礦井影響較小，已構(gòu)不成危害。 含水層 孫村井田地層內(nèi)主要含水層及對(duì)開(kāi)采的影響分述如下： （1）第四系含水層 該層平均厚10m，靠大氣降水補(bǔ)給，雨季有孔隙水，村季干燥無(wú)水，對(duì)深部采掘基本無(wú)影響。 （2）第三系礫巖 該層平均厚438.72m，屬非均質(zhì)巖溶裂隙潛水含水層或承壓含水層，主要靠大氣降水補(bǔ)給。由于受第三系中下部和侏羅系中下部巨厚的粘土質(zhì)粉砂巖及石盒子組雜色粘土巖的屏閉作用，該層對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。 （3）侏羅系厚砂巖 該層平均厚253.3m，以紅色中細(xì)砂巖為主，內(nèi)夾粉砂巖。該含水層露頭位于汶河河床之下，接受第四系潛水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)，因漏水點(diǎn)距首采煤層法線(xiàn)距離較大，為211.0～329.0m，故該層對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)影響。 （4）山西組砂巖 該層平均厚32.5m，為2#和4#煤層頂板，由3～4層中粒砂巖組成，隨采深增加，含水性變?nèi)?，?duì)開(kāi)采無(wú)影響。 （5）太原群一層石灰?guī)r 該層平均厚3.2m，-75m水平以上補(bǔ)給循環(huán)條件較好，富水性中等或較強(qiáng)。隨采深增加，裂隙及含水性明顯減弱，至-210m水平及以下，僅有淋水出現(xiàn)，對(duì)開(kāi)采無(wú)影響。 （6）太原組第四層石灰?guī)r 該層平均厚6.0m，位于13#煤層之上，在-75m水平為富水性較強(qiáng)的巖溶裂隙承壓含水層，在-300m水平已成為弱含水層，在-600m水平已干枯無(wú)水，在深部對(duì)開(kāi)采無(wú)影響。 （7）本溪組徐家莊石灰?guī)r和草埠溝石灰?guī)r 徐家莊石灰?guī)r平均厚12m，上距15#煤層25.5～70m，下距奧陶系石灰?guī)r29.0～61m。該巖層裂隙發(fā)育程度隨采深增大而明顯減弱。 草埠溝石灰?guī)r平均厚12.0m，下距奧陶系石灰?guī)r5～25m，露頭位于古河床之處，大面積裸露于地表，主要接受大氣降水補(bǔ)給，淺部巖溶裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)，隨采深增加，富水性明顯減弱，在-400m水平以下已基本不含水，因距奧陶系石灰?guī)r較近，稍有斷層錯(cuò)動(dòng)，都會(huì)使其與奧陶系石灰?guī)r接近或?qū)诮佑|，從而影響15#煤層開(kāi)采。 （8)奧陶系石灰?guī)r 該層厚800m，在淺部巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，連通性好，可直接受大氣降水補(bǔ)給，交替循環(huán)條件優(yōu)越。-210m水平以上屬富水性強(qiáng)的巖溶裂隙承壓含水層，斷層附近巖溶裂隙尢為發(fā)育，是地下水活動(dòng)的主要徑流部位。隨采深加大，該層石灰?guī)r富水性逐漸減弱。奧陶系石灰?guī)r上距15#煤層54.5～155.0m，正常地段對(duì)煤層開(kāi)采威脅較小。因大斷層附近既是地質(zhì)構(gòu)造薄弱點(diǎn)，也是地下水的匯集點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中必須超前探查，留足安全防水煤柱。 第三節(jié) 煤 層 特 征 一、煤層 孫村井田含煤地層為石炭二疊系煤系地層，總厚度246～489m，平均厚度340m左右；其中石盒子組不含煤層，山西組和太原組為主要含煤地層，本溪組中偶含不可采或不穩(wěn)定薄煤層。 煤系地層為共含煤層19層，總厚13.9m，含煤系數(shù)為4.09%，其中主要可采煤層為2號(hào)煤層，平均厚度5m，其它煤層屬于不穩(wěn)定煤層或者不可采煤層。 （1） 太原組含煤地層 太原組平均厚168.65m，含6#～16#煤層11層，煤層平均總厚度為8.43m，含煤系數(shù)5.0%；其中含可采煤層為2號(hào)煤層，平均厚度5m。 （1）山西組含煤地層 山西組平均厚9.8m，含1#～4#煤層4層，煤層平均總厚度5.08m，含煤系數(shù)5.18%，其中主要可采煤層為2#，可采煤層平均總厚度5m，可采煤層的含煤系數(shù)為4.14%。 2、 可采煤層 2#煤層 2#煤層平均厚度5m，是井田內(nèi)的主采煤層．該煤層賦存不完整，井田東部依一號(hào)斜井井口劃80°方向線(xiàn)至礦邊界被侵蝕，西部存有沖刷帶。-600m水平四采區(qū)也發(fā)現(xiàn)沖刷變薄區(qū)，除此全井田可采。 2#煤層的厚度在薄、中厚和厚煤層之間變化，井田范圍內(nèi)自東向西有變薄的趨勢(shì)。在-300m標(biāo)高至F10斷層以南屬厚煤層。最大厚度為4.35m，最小厚度為0.7m。 .2#煤層下距3#煤層5.0m，上距第三系紅色砂巖310.0m。 孫村煤礦可采煤層特征如表1-2所列。隨采深加大，可采煤層厚度有變薄的趨勢(shì)，深部各可采煤層厚度變化如表1-3所列。 表1-2 孫村煤礦可采煤層特征 煤層 厚度（m） 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 2# 較復(fù)雜 較穩(wěn)定 表1-3 孫村煤礦深部可采煤層厚度變化 煤層 -600m水平厚度(m) -800m水平厚度(m) -1000m水平厚度(m) 2# 三、可采煤層頂?shù)装逍再|(zhì) ⑴2#煤層頂?shù)装鍘r性 2#煤層的直接頂板為粉砂巖，局部存在泥巖偽頂，深灰色，易碎且厚度變化較大。直接頂板之上的基本頂是灰白色中粒砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，厚4～9m，層間含植物化石，侵蝕面附近為紅色砂巖，性脆，易冒落，不穩(wěn)固，強(qiáng)度明顯降低。 2#煤層底板為砂巖，厚2～4m，含深灰色植物碎屑化石。 孫村煤礦井田內(nèi)可采煤層的頂?shù)装鍘r性特征如表1-4所列。 表1-4 煤層頂?shù)装鍘r性特征 煤層 直 接 頂 基 本 頂 底 板 巖性 厚度（m） 巖性 厚度（m） 備注 巖性 厚度（m） 備注 2# 粉砂巖 4.0～9.0 ——— 7.0 中粒砂巖 31.0 局部有泥巖偽頂 砂巖 2.0～4.0 ——— 3.0 4、 煤質(zhì) 煤質(zhì)指標(biāo) 孫村煤礦井田內(nèi)可采的2#煤層屬氣煤，屬于中變質(zhì)程度的煙煤，具有較強(qiáng)的粘結(jié)性和一定的結(jié)焦性，工業(yè)用途為煉焦配煤。煤質(zhì)指標(biāo)如表1-5所列。 表1-5 可采煤層煤質(zhì)指標(biāo) 煤層 水分 (%) 灰分 (%) 揮發(fā)份(%) 發(fā)熱量 （kj/g） 全硫 (%) 磷 (%) 膠質(zhì)層厚度（mm） 煤種 2# 1.02～3.94 2.58 10.98～37.82 25.89 35.25～45.17 38.47 30.69～33.89 33.20 0.59～1.09 0.79 0.004～0.022 0.013 17.33 氣煤 2#煤層的揮發(fā)分平均值在36%～43%之間，平均膠質(zhì)層厚度16mm～20mm之間，可采煤層的發(fā)熱量均較高，原煤可燃基彈筒低位發(fā)熱量均在22.00～30.90MJ/kg之間，精煤大于30MJ/kg，為中高～特高熱值煤，達(dá)到動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)要求，是良好的動(dòng)力和民用燃料用煤。 可采煤層的原煤灰分在13～43%之間，為富灰煤。煤層經(jīng)1.4比重液洗選后，精煤灰分均小于10%，為低灰煤。 可采煤層中的全硫分主要為黃鐵礦和有機(jī)硫，少量為硫酸鹽硫。前兩者自上而下有明顯增高的規(guī)律。2#煤層全硫分均小于1%，為低硫煤。 1.3.4可采煤層頂?shù)装鍘r性 2#煤層的直接頂板為粉砂巖，局部存在泥巖偽頂，深灰色，易碎且厚度變化較大。直接頂板之上的基本頂是灰白色中粒砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，厚4～9m，層間含植物化石，侵蝕面附近為紅色砂巖，性脆，易冒落，不穩(wěn)固，強(qiáng)度明顯降低。 2#煤層底板為砂巖，厚2～4m，含深灰色植物碎屑化石。 表1-6 煤層頂?shù)装鍘r性特征 煤層 直 接 頂 基 本 頂 底 板 巖性 厚度（m） 巖性 厚度（m） 備注 巖性 厚度（m） 備注 2# 粉砂巖 4.0～9.0 ——— 7.0 中粒砂巖 31.0 局部有泥巖偽頂 砂巖 2.0～4.0 ——— 3.0 五、瓦斯、煤塵和煤的自燃傾向 ⑴瓦斯 通過(guò)歷年瓦斯鑒定，孫村煤礦在向深部發(fā)展過(guò)程中一直為低瓦斯礦井，也是低二氧化碳礦井。 孫村煤礦瓦斯涌出量隨開(kāi)采深度增加呈增加趨勢(shì)，但沒(méi)有明顯增加，而是隨開(kāi)采強(qiáng)度的大小而增減，相對(duì)涌出量隨采煤工作面產(chǎn)量增大而減小。 孫村煤礦近年來(lái)各開(kāi)采煤層的相對(duì)瓦斯涌出量見(jiàn)表1-7。 表1-8 開(kāi)采煤層相對(duì)瓦斯涌出量測(cè)定結(jié)果 煤層 測(cè)定時(shí)間 地點(diǎn) CH4相對(duì)涌出量(m3/t) CO2相對(duì)涌出量(m3/.t) 2# 2000.8 北風(fēng)井總回風(fēng)巷 2.00 3.02 ⑵煤塵 根據(jù)撫順煤科分院和新汶礦業(yè)集團(tuán)公司通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室完成的煤塵爆炸性測(cè)試結(jié)果，孫村煤礦開(kāi)采的各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)，煤塵爆炸(可燃揮發(fā)分)指數(shù)都超過(guò)了28%，屬煤塵爆炸性很強(qiáng)的煤層。隨著開(kāi)采深度不斷加大，煤巖呈干燥趨勢(shì)，相對(duì)瓦斯涌出量呈增高趨勢(shì)，煤塵爆炸危險(xiǎn)性加大。 孫村煤礦各開(kāi)采煤層在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的煤塵爆炸性結(jié)果如表1-9。 表1-9 各開(kāi)采煤層實(shí)驗(yàn)室煤塵爆炸性測(cè)定結(jié)果 煤層 煤的工業(yè)分析 煤塵爆炸性實(shí)驗(yàn) 水分Wf（%） 灰分Ag （%） 爆炸(揮發(fā)分)指數(shù)Vr (%) 火焰長(zhǎng)度 (mm) 巖粉用量 (%) 2# 1.08 12.32 34.59 600 75 ⑶煤層的自燃傾向性 孫村煤礦開(kāi)采的各煤層均具有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期為6～12個(gè)月，2#煤層為Ⅲ類(lèi)不易自燃煤層，開(kāi)采煤層自燃傾向性測(cè)定結(jié)果如表1-10。 表1-10 煤層自燃傾向性測(cè)定結(jié)果 煤層 工作面 全硫（%） 密度（g/cm3） 吸氧量(cm3/g) 自燃等級(jí)及傾向性 2# 2218 1.07 1.54 0.28 Ⅲ、不易自燃 5213 1.04 1.73 0.27 Ⅲ、不易自燃 1217下 0.64 1.48 0.39 Ⅲ、不易自燃 2 井田境界及儲(chǔ)量 第一節(jié) 井田境界 1．現(xiàn)在的井田境界 孫村煤礦現(xiàn)在的井田境界如圖1-4所示。 橫貫井田中部的F1斷層將井田劃分為南北兩區(qū)。 （1）井田南區(qū) 南區(qū)東以F6斷層為界，與張莊煤礦相鄰。西以F2斷層與汶河煤礦為界，南邊界線(xiàn)為自各煤層露頭，北邊界深至-1000m水平人為邊界。 （2）井田北區(qū) 北區(qū)以千米立井為中心分東西兩翼，北起F10斷層，西至F8斷層，南以-450m水平技術(shù)邊界與良莊煤礦毗鄰，北至-1050m水平煤層底板等高線(xiàn)，東至F6和F10斷層以北侏羅系沖刷帶與張莊煤礦為界。 井田走向在-450m水平以上為2 km，-450～-600m水平為5 km，-600～-800m水平為6 km，，-800～-1050m水平為7.2 km。井田南北寬約3.6km，面積約21.2km2。 2．動(dòng)態(tài)的井田境界 隨著向深部發(fā)展，根據(jù)孫村煤礦自身的生產(chǎn)需要和集團(tuán)公司內(nèi)有關(guān)各礦的發(fā)展?fàn)顩r，孫村煤礦與相鄰礦井的井田境界經(jīng)多次調(diào)整，以致呈現(xiàn)在的不規(guī)則形狀。其動(dòng)態(tài)變化主要是指深部開(kāi)采下限的變化和東西兩側(cè)井田邊界的調(diào)整。孫村煤礦井田境界變化如圖1-5所示。 1955年，孫村煤的開(kāi)采下限為-320m，1958年，依據(jù)新煤基字第79號(hào)文，孫村煤礦東邊界以No3號(hào)鉆孔北東85°向深部劃定，西以F2號(hào)斷層與張莊煤礦為界，深部暫定為-500m水平。井田（東西）長(zhǎng)2km，傾斜（南北）寬1.95m，井田面積3.9km2。 1964年，依據(jù)華東煤地字4號(hào)文批復(fù)，孫村煤礦東邊界改為以F6號(hào)斷層與張莊煤礦為界。 1977年和1984年，經(jīng)山東省煤炭工業(yè)管理局批準(zhǔn)，良莊井田-450～-800m標(biāo)高范圍內(nèi)的儲(chǔ)量劃歸孫村煤礦，西部以F13號(hào)斷層為界。 1978年，孫村煤礦深部精查地質(zhì)報(bào)告批準(zhǔn)后，井田南區(qū)開(kāi)采下限定為-800m，井田走向長(zhǎng)度擴(kuò)大到4.0km，傾斜寬為3.2km，井田面積為12.8km2。 1995年，由魯煤管生（1995）1053號(hào)文批準(zhǔn)，孫村煤礦井田深部邊界調(diào)整至-1000m。 1998年，由魯煤管生（1998）16號(hào)文批準(zhǔn)，-600m水平以下，孫村煤礦與良莊煤礦的井田邊界由F13斷層為界調(diào)整為以F8斷層為界，原六采區(qū)劃歸為良莊井田.調(diào)整前，孫村煤礦已開(kāi)采了六采區(qū)的前組煤層。 1999年，由 號(hào)文批準(zhǔn)，孫村井田東邊界向東擴(kuò)展，形成孫村井田深部擴(kuò)大區(qū)，該擴(kuò)大區(qū)深部邊界為-1050m。 2001年，孫村煤礦完成了深部區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告，由魯國(guó)土資能（2002）1號(hào)文批準(zhǔn)，深部邊界延深至-1050m。 3．井田周邊煤礦 孫村煤礦西以F2和F8號(hào)斷層為界與新汶礦業(yè)集團(tuán)公司的良莊煤礦相鄰，該礦生產(chǎn)系統(tǒng)完善，產(chǎn)量120～150萬(wàn)t/a，分4個(gè)開(kāi)采水平，一水平（±0m）和二水平（-195m）已開(kāi)采結(jié)束，三水平（-350m）和四水平（-580m）正在生產(chǎn)。 孫村煤礦東以F6號(hào)斷層為界，在F10號(hào)斷層以上，與集團(tuán)公司的張莊煤礦相鄰，該礦資源已趨于枯竭，產(chǎn)量大幅降低，目前已改制成股份制公司，其生產(chǎn)系統(tǒng)仍保持完善，能維持正常生產(chǎn)。在F1斷層以下，擴(kuò)大區(qū)東邊界與汶南煤礦為界。目前，兩煤礦在邊界附近沒(méi)有采掘工程。 孫村煤礦西側(cè)還有汶河煤礦，該礦生產(chǎn)系統(tǒng)完善，年產(chǎn)量在30萬(wàn)t/a 左右，屬地方煤礦，與孫村煤礦以F2號(hào)斷層相隔 第2節(jié) 儲(chǔ) 量 一．礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。 本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線(xiàn)圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。 2煤層，采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。 地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開(kāi)采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示 圖2-1 塊段劃分示意圖 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類(lèi)型的值： （1）礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算： 估算公式： 儲(chǔ)量（萬(wàn)t）=面積（m2）×厚度（m） ×視密度（t/ m3）/10000 （2-1） 將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-2，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為：451.30（Mt） 表2-2 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 煤層 塊段 傾角/(°) 塊段面積/km2 煤厚/m 容重/t/m3 儲(chǔ)量/Mt 煤層總儲(chǔ)量/Mt 總儲(chǔ)量/Mt 2# 11 21 10．34 3.5 1.4 59.70 254.21 254.21 22 12 15.68 3.5 1.4 86.40 33 28 17.71 3.5 1.4 108.11 （2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%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%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （2-2） 式中：Zg —— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量； k —— 可信度系數(shù)，本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定，k值取0.9； 111b —— 探明的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 122b —— 控制的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 2M11 —— 探明的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 2M22 —— 控制的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 333k —— 推斷的資源量。 計(jì)算結(jié)果： ——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。 根據(jù)公式 （2-2）及表中的數(shù)據(jù)得出礦井工業(yè)儲(chǔ)量為254.21（Mt）。 三． 礦井可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算： Zk=(Zg-P)×C （2-4） 式中：Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，Mt； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85；地方小煤礦不小于0.7。 Zk =(188.3149-12.2232)×0.8 =140.8734(Mt) (1)井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)孫村礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留50m寬度作為井界煤柱，則井田邊界保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。 （2-4） 式中： P’——井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬(wàn)t。 H——井田邊界煤柱寬度，50m； L——井田邊界長(zhǎng)度，26000m； m——煤層厚度，煤厚5m； r——煤層容重，1.4t/m3 代入數(shù)據(jù)得： P’=(50×26000×5×1.4）/0.9336=974.72Mt (2)斷層保護(hù)煤柱 根據(jù)地質(zhì)狀況與孫村礦的實(shí)際情況，按照安全要求，大斷層一側(cè)暫留50m寬、小斷層留30m寬作為斷層煤柱，則：斷層壓煤量為： （2-5） 式中： P’’——井田斷層保護(hù)煤柱損失，萬(wàn)t。 H——井田斷層煤柱寬度，50m； L——井田斷層長(zhǎng)度，41369.25m； m——煤層厚度，5m； r——煤層容重，1.4t/m； 代入數(shù)據(jù)得： P’’=(100×41369.25×1.4×5）/cos28=25.57Mt 則礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 式中 ——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； ——按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的1%算； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%。此處取0.80 則： 四．工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見(jiàn)表2-3。第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場(chǎng)的面積為0.8-1.1平方公頃/10萬(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為21.6公頃。煤層的平均傾角為21度，工業(yè)廣場(chǎng)的在井田的外面，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。因此本礦工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)在煤田外面，因此無(wú)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱。 表2-3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 井 型（萬(wàn)t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t） 240及以上 1.0 120-180 1.2 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第1節(jié) 礦井工作制度 礦井年工作日為330天。礦井工作制度采用“三·八”制，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間16天。 第2節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1、 礦井生產(chǎn)能力 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(kāi)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。 2、開(kāi)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(hù)，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(kāi)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 因?yàn)榫飪?chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，井田內(nèi)部有較大斷層，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180萬(wàn)噸/年。 3.2.3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： T=Zk/(A×K) （3-1） 式中：T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。 則礦井服務(wù)年限為： T=140.8734/(1.8×1.3) =60.2(a) 第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見(jiàn)表3-1。第一水平工業(yè)儲(chǔ)量為99.8383 Mt，所以第一水平服務(wù)年限T1為： T1=(99.84-11.96)×0.75/(1.3×1.8) =28.2 (a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 表3-1 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類(lèi) 型 儲(chǔ)量（Mt） 井田邊界保護(hù)煤柱 3.6075 斷層保護(hù)煤柱 2.0013 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 6.3471 井筒保護(hù)煤柱 0.0000 合 計(jì) 11.9560 3.2.4井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)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(kāi)采能力 井田內(nèi)2號(hào)煤平均厚度5.0 m，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)大采高工作面保產(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，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(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)平巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿(mǎn)足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線(xiàn)電機(jī)車(chē)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 礦井煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)，可以滿(mǎn)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(mǎn)足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 4 井田開(kāi)拓 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)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(kāi)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(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)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(kāi)采水平的數(shù)目和位置； 3、布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)； 4、確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； 5、進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)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開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(hù)需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 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，立井最復(fù)雜。 平硐開(kāi)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(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)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