《雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦3.0Mta新井設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦3.0Mta新井設(shè)計(jì)（96頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

摘 要 本設(shè)計(jì)新井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦3.0Mt/a的新井設(shè)計(jì)，共有3層可采煤層，平均厚度為6.62m。該井田的可采儲(chǔ)量為385.86Mt。服務(wù)年限為66a,劃分兩個(gè)水平開(kāi)采。井田平均走向長(zhǎng)10500m，平均傾斜長(zhǎng)6000m，煤層平均傾角8，屬于緩傾斜煤層。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開(kāi)拓方式，集中大巷布置方式。共劃分14個(gè)帶區(qū)，其中首采帶區(qū)為1個(gè)，達(dá)產(chǎn)工作面2個(gè)。本設(shè)計(jì)帶區(qū)為左二帶區(qū)，年工作日為330天，采用“四、六”式工作制，工作面長(zhǎng)為240m，每刀進(jìn)度為0.8m，每日割九刀。 提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。 由于井田傾斜長(zhǎng)度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采，工作面采用綜合機(jī)械化采煤。 由于本人知識(shí)有限和僅僅三個(gè)月的時(shí)間，因此，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，請(qǐng)各位專(zhuān)家老師不吝提出和指正，我將虛心接受。 關(guān)鍵詞 礦井開(kāi)拓 采煤工藝 傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采法 Abstract The task of this design is to construct a 3.0million tons new shaft for Dongrong Num 1， Shuangyashan Mining Administration. This coalfield has three coal seams, and its average thickness is 6.62 meters. The capacity of this designed coalfield is 385.86 million tons. It can adapt for 66 years, and is divided into two levels. The average lengthway of this coalfield is 10500 ms, inclined length is 6000ms, and the average inclined angle coal seam is 8, belongs to the slant coal seam. The mine development type of the new Dongrong Num 1 shaft adopts two vertical portal,main line system are plande together.The coalfield is divided into 14 zones,arranged two working faces can attain the 3.0 million tons yield. This designed zone is Left Two,works 330 days every year, adapts “four-six” work form, the length of its working face is 240meters long,one circle is 0.8meters, and works 9 times one day. The main shaft adopts skip hoisting system,the other uses cage. For the inclined length of this coalfield is long, also is the easy gradient coal bed, and the influence of the coalfield geological condition,so I decided to use completely inclined longwall mining coal method, working face completely for synthesis mechanization mining coal system. Because my limit working ability and the only three months time, there must be lots of faults in this design. I plead with director’s point them out and rectify them, and I will accept it sincerely and humble. Key words mine development the technology of coal mining inclined longwall mining 目 錄 摘要 I Abstract II 緒論 1 第一章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 2 1.1 井田概況 2 1.1.1 井田位置及范圍 2 1.1.2 交通位置 2 1.1.3 地形與河流 3 1.1.4 氣象 3 1.2 地質(zhì)特征 3 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 3 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 5 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 7 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 8 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 9 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性 10 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 11 第2章 井田境界、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 15 2.1 井田境界 15 2.1.1 井田周邊情況 15 2.1.2 井田境界確定的依據(jù) 15 2.2 井田儲(chǔ)量 15 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 15 2.2.2 保安煤柱 16 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 16 2.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 2.3.1 礦井工作制度 17 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 第3章 井田開(kāi)拓 19 3.1 概述 19 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 19 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況 19 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 19 3.2.1 井硐形式和井口位置 19 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 24 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 24 3.3 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 27 3.3.1 井硐形式和數(shù)目 27 3.3.2 井硐位置及坐標(biāo) 27 3.3.3 水平數(shù)目及高度 28 3.3.4 石門(mén)、大巷(運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷)數(shù)目及布置 28 3.3.5 井底車(chē)場(chǎng)形式的選擇 29 3.3.6 煤層群的聯(lián)系 31 3.3.7 帶區(qū)劃分 31 3.4 井筒布置及施工 32 3.4.1 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 32 3.4.2 井硐布置及裝備 33 3.4.3 井筒延伸的初步意見(jiàn) 35 3.5 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 36 3.5.1 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 36 3.5.2 井底車(chē)場(chǎng)的布置，存車(chē)線(xiàn)路，行車(chē)路線(xiàn)布置長(zhǎng)度 36 3.5.3 通過(guò)能力計(jì)算 40 3.5.4 井底車(chē)場(chǎng)主要硐室 42 3.6 開(kāi)采順序 42 3.6.1 沿煤層傾斜方向的開(kāi)采順序 43 3.6.2 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃 43 第4章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 45 4.1 帶區(qū)概況 45 4.1.1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置、邊界、范圍、帶區(qū)煤柱 45 4.1.2 帶區(qū)地質(zhì)和煤層情況 45 4.1.3 帶區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 45 4.2 帶區(qū)巷道布置 45 4.2.1 區(qū)段劃分 45 4.2.2 帶區(qū)斜巷布置 46 4.2.3 帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)布置 47 4.2.4 帶區(qū)煤倉(cāng)形式、容量及支護(hù) 50 4.2.5 帶區(qū)硐室簡(jiǎn)介 51 4.2.6 帶區(qū)工作面的接續(xù) 52 4.3.1 帶區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 52 4.3.2 帶區(qū)主要巷道的斷面及支護(hù)方式 53 第5章 采煤方法 55 5.1 采煤方法的選擇 55 5.2 回采工藝 55 5.2.1 回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 55 5.2.2 工作面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 57 第6章 井下運(yùn)輸和礦井提升 59 6.1 礦井井下運(yùn)輸 59 6.1.1 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 59 6.1.2 礦車(chē)的選型及數(shù)量 59 6.1.3 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 61 6.2 礦井提升系統(tǒng) 62 6.2.1 礦井提升設(shè)備選擇 62 第7章 礦井通風(fēng)安全 65 7.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 7.1.1 概述： 65 7.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 7.1.3 主扇工作方式的確定 67 7.2 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 67 7.2.1 礦井風(fēng)量計(jì)算的規(guī)定 67 7.2.2 風(fēng)量計(jì)算 67 7.2.3 風(fēng)量分配 70 7.2.4、風(fēng)速的驗(yàn)算 71 7.2.5 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 72 7.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 73 7.3.1 確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 73 7.3.2 礦井等積孔計(jì)算 76 7.4 通風(fēng)設(shè)備的選擇 76 7.4.1 主扇的選擇計(jì)算 76 7.4.2 主扇的選擇計(jì)算 77 7.4.3 反風(fēng)措施 77 7.5 礦井安全生產(chǎn)措施 77 7.5.1 預(yù)防瓦斯爆炸的措施 78 7.5.2 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施 78 7.5.3 火災(zāi)的預(yù)防措施 79 7.5.5 其他事故的預(yù)防 79 第8章 礦井排水 81 8.1 概述 81 8.1.1 礦井水來(lái)源及涌水量 81 8.2 礦井主要排水設(shè)備 81 8.2.1 對(duì)排水設(shè)備的要求 81 8.2.2 排水方式與排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 82 8.2.3 主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算 83 第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 85 結(jié) 論 87 致 謝 辭 88 參考文獻(xiàn) 89 附 錄 1 90 附 錄 2 96 90 緒論 通過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和老師的教導(dǎo)，我掌握了很多我所學(xué)的采礦工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為了能更好的鞏固和運(yùn)用這些知識(shí)，借畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)會(huì)和我在畢業(yè)實(shí)習(xí)中收集到的東榮一礦的資料，我做了黑龍江省雙鴨山市東榮一礦的新井設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中有井田境界內(nèi)儲(chǔ)量和服務(wù)年限的計(jì)算、井天開(kāi)拓方式的確定、帶區(qū)巷道的布置、采煤工藝和設(shè)備的選擇。其中還包括井下通風(fēng)、排水、提升和運(yùn)輸各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)，還進(jìn)行了大量的CAD繪圖工作。本設(shè)計(jì)采用了一種新的傾斜長(zhǎng)壁采煤模式，與走向長(zhǎng)壁采煤法相比，除了有采煤工作面布置及回采方向不同、取消了采區(qū)上下山巷道的區(qū)別外，主要是針對(duì)小傾角煤層群的開(kāi)采方法，本方法采用反傾向的巷道布置，可以節(jié)省很多巷道的開(kāi)拓費(fèi)用，這種方法布置簡(jiǎn)單，有利于礦井的集中生產(chǎn)和管理。但是，如果煤層傾角較大，瓦斯涌出量也較大時(shí)，要加強(qiáng)通風(fēng)和通風(fēng)檢查，防止瓦斯局部集中。 通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我希望自己不僅能夠獨(dú)立完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，而且還能夠?qū)W到更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟悉和掌握礦井設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)所要注意的事項(xiàng)，鞏固所學(xué)過(guò)的各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)自己動(dòng)手的實(shí)踐能力，從而為我以后的工作和學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 第一章 井田概況及礦井地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 井田位置及范圍 東榮一礦位于雙鴨山煤田東部，距雙鴨山市中心55千米。東起F1斷層，西至F18斷層，北起各煤層露頭線(xiàn)，南至東榮南部斷層。東西長(zhǎng)10.5千米，南北寬6千米,勘探面積63平方千米，其中可采面積 44.4 平方千米。 1.1.2 交通位置 東榮一礦交通四通八達(dá)，詳細(xì)情況如圖1-1所示。有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦。依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆16千米與福前線(xiàn)接軌，交通極為方便。 圖1-1 東榮一礦交通位置示意圖 1.1.3 地形與河流 東榮一礦勘探區(qū)地勢(shì)平坦，為典型的東北平原地形，標(biāo)高一般都在100米左右，最高標(biāo)高130米，有七星河從該區(qū)東側(cè)流入撓力河，最后注入烏蘇里江。 1.1.4 氣象 該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下39℃，一般為零下20℃～30℃。凍土帶深達(dá)2米以上。夏季最高氣溫達(dá)到38℃，歷史最大降雨量為737毫米，平均降雨500毫米，每年7、8、9三個(gè)月份為降雨期，年平均降雨量在452～737毫米，凍結(jié)期每年10月至翌年4月。根據(jù)中國(guó)地震裂度區(qū)劃圖[2001]雙鴨山地區(qū)地震裂度小于6。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 東榮一礦位于雙鴨山煤田最東部。雙鴨山煤盆地基底在元古界時(shí)曾處于長(zhǎng)期被剝蝕狀態(tài)，當(dāng)時(shí)的古地形是西高東低，因此早白堊世含煤建造沉積從東向西逐漸擴(kuò)張，區(qū)域地層詳見(jiàn)表1-1。 東榮一礦為全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡(jiǎn)單，只由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成。其地層層序由老至新分述如下： 1、元古界興東群大盤(pán)道組（Pt1dq）：廣泛分布于煤田外圍，構(gòu)成煤系基底，由石榴石片巖、石英黑云母片巖、含磁鐵石英巖、石墨大理巖、花崗片麻巖組成的深變質(zhì)巖類(lèi)。厚度大于7400米。 2、中生代早白堊系上統(tǒng)雞西群：為一套陸相碎屑建造，不整合于下元古界地層之上，根據(jù)巖性與測(cè)井曲線(xiàn)反應(yīng)又可分為城子河組（k1ch）和穆棱組（k1m）. （1）城子河組（k1ch）：由一套陸相碎屑巖類(lèi)組成。最大厚度達(dá)到550米，旋迴性較明顯。含煤地層受基底起伏控制，厚度變化不大，煤層發(fā)育范圍被基底起伏所限。含可采煤層都集中在中段。全區(qū)和局部可采煤層共有3層，總厚度達(dá)到6.62米。本組巖性多由灰白色中細(xì)砂巖、灰色粉砂巖組成，含有少量薄層凝灰?guī)r及泥巖。 （2）穆棱組（k1m）：由一套陸源深水相為主的碎屑巖類(lèi)組成。厚度由北往南逐漸增厚，最大厚度達(dá)500米，與下部城子河組（k1ch）整合接觸。 （3）第三系：廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，主要由沖積、洪積碎屑物組成，多由粘土、亞粘土及砂層組成。粘土為弱含水或不含水，具有良好的隔水性能。厚度1.5～85.0米，平均厚度50.0米左右。 表1-1 區(qū)域地層 時(shí)代 地層 接觸關(guān)系 厚度（米） 分布范圍 主 要 巖 性 特 征 新生代 第 四 系 整合 1.5-85 全區(qū) 砂、礫、粘土等組成。 第 三 系 富 錦 組 不整合 0-29.0 局部 由分選及磨圓度極差的半膠結(jié)中、粗、細(xì)砂巖和灰色粉砂巖組成。 中生代 早白堊系 穆 棱 組 不整合 0-360 南部 以深灰色的粉砂巖、灰白色的細(xì)砂巖、中砂巖為主，夾薄層泥巖及凝灰?guī)r，底部有一層厚度不等的（10～50米）的中粗砂巖。 城 子 河 組 不 整 合 22-550 全區(qū) 由灰～灰白色的中、粗、細(xì)砂巖與深灰色或黑色的粉砂巖薄層泥巖、凝灰?guī)r等組成，主要含煤地層。 元古代 興東群 大 盤(pán) 道 組 7400 零星分布 由花崗片麻巖、石英片巖、綠泥石、黑云母花崗片巖組成，被花崗巖及斑狀用閃石、黑云母花崗巖廣泛侵入。構(gòu)成煤系基底。 1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 圖1-2 區(qū)域構(gòu)造示意圖 本區(qū)為興隆凸起東部邊緣上與南部弧形壓性斷裂有關(guān)的盆地，保存了中生代地層。煤盆地由基底和蓋層兩個(gè)截然不同的構(gòu)造層組成。沉積蓋層經(jīng)受過(guò)燕山期構(gòu)造變動(dòng)，形成以褶皺為主，斷裂次之的構(gòu)造特征。 1、褶曲：該區(qū)東西兩部分分別為軸向NNE、NNW的不對(duì)稱(chēng)短軸向斜，中部為寬廣狀的緩背向斜，其上有低一級(jí)平緩波狀起伏，而西部次一級(jí)褶皺呈現(xiàn)尤為明顯。地層傾角隨著構(gòu)造形態(tài)的變化而變化。煤盆地之中部?jī)A角平緩，一般5-12，走向近東西，向南傾斜。而盆地之東西兩側(cè)傾角增大到10-14，走向分別轉(zhuǎn)變?yōu)楸蔽髋c北東向。 2、斷裂：全井田由地震、鉆探、測(cè)井及礦井實(shí)見(jiàn)等綜合手段確定揭示的斷層共有7條。分別為北西與北東向，但以北西向高角度正斷裂為主。按斷距大小劃分，落差0-30米，有3條；落著在30-50米（含50米）有3條，落差大于50米有1條。它們具有下列特征： （1）斷裂性質(zhì)以高角度NW向，正斷裂為主，逆斷層較少。 （2）斷層呈群組出現(xiàn)，破碎帶寬，波及面廣。 （3）斷層落差大小不一，有大于100米落差的，也有小于30米的。同一斷層往往淺部落差大而愈往深部落差減小至尖滅。 現(xiàn)將鉆探、物探、地震礦井實(shí)際揭露等資料證實(shí)及分析推斷的斷層依據(jù)敘述如下： F1斷層：位于東榮一礦東北部，東采區(qū)邊界斷層。走向近115-125，傾向SW，傾角75，落差50-70米，正斷層，控制程度可靠。 F10斷層：位于東榮礦中央，斷層走向132-150,，傾向NE，傾角75，落差在0-30米，正斷層，控制程度可靠。 F13斷層：位于東榮一礦西部，斷層走向130-140,傾向SW，傾角75，落差0-15米，正斷層，控制程度較可靠。 F14斷層：位于東榮一礦西部，斷層走向127-131,傾向SW，傾角75，落差20-40米，正斷層。控制程度較可靠。 F17斷層：位于東榮一礦西南部，東榮勘探區(qū)邊界斷層，斷層走向138-153，傾向SW，傾角75，落差在70-100米，正斷層，控制程度較可靠。 F18斷層：位于東榮一礦西南部，為東榮勘探區(qū)西部邊界斷層。斷層走向140-150,，傾向NE，傾角75，落差10-35米，正斷層，控制程度較可靠。 南部斷層：位于東榮一礦南部，為東榮勘探區(qū)最南部邊界斷層。斷層走向60-112的弧形斷層,傾向S，傾角80，落差600-1500米，逆斷層，控制程度可靠。詳見(jiàn)表1-2。 表1-2 東榮一礦斷層統(tǒng)計(jì) 序號(hào) 斷層編號(hào) 性質(zhì) 產(chǎn)狀 落差 可靠性 走向 傾向 傾角 1 F1 正 NE SW 75o 50-70 可靠 2 F10 正 NE SW 75o 0-30 可靠 3 F13 正 NE SW 75o 0-15 可靠 4 F14 正 NE SW 75o 20-40 較可靠 5 F17 正 NE SW 75o 70-100 較可靠 6 F18 正 NE SW 75o 10-35 較可靠 7 南部斷層 逆 N S 80o 600-1500 較可靠 1.2.3 煤層賦存狀況及可采煤層特征 井田內(nèi)共有3層煤，三層煤都是全部可采煤層，厚度及一般特征描述如下： 圖1-3 煤層綜合柱狀圖 16號(hào)煤層：復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，中間夾石0.19-0.34米。煤層厚度2.5-3.0米，平均煤厚2.8米。煤層頂板巖性為細(xì)砂巖，其次為粉砂巖，煤種為長(zhǎng)焰煤。16號(hào)煤層向東南方向有增厚的趨勢(shì)。 17上號(hào)煤層：上距16號(hào)煤層間距29.3-34.60米，一般層間距為31.00米。單一煤層，煤層厚度為1.5-1.9米，平均煤厚1.65米。煤層頂板巖性以細(xì)砂巖為主，其次是中砂巖，煤種為長(zhǎng)焰煤。 20號(hào)煤層：上距17上號(hào)煤層間距19.0-26.0米，一般層間距為21.0米，單一煤層。煤層厚度1.81-2.47米，平均煤厚2.17米。煤層頂板巖性為粉砂巖，煤種以長(zhǎng)焰煤為主。20號(hào)煤層向西向東有增厚趨勢(shì)。 表1-3 可采煤層特征表 序號(hào) 煤層 名稱(chēng) 煤層厚（m） 層間距 （m） 傾角 （度） 圍巖 煤的牌號(hào) 容重 （t/ m3） 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最大－最小 頂板 底板 平均 1 16 3.0 2.5 29.3-34.60 70-120 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 長(zhǎng)焰 煤 1．32 較穩(wěn)定 2.8 2 17上 1.9 1.5 60-110 細(xì)砂巖 粉砂巖 長(zhǎng)焰 煤 1.32 較穩(wěn)定 1.65 19.0-26.0 3 20 2.47 1.81 80-100 粉砂巖 粉砂巖 長(zhǎng)焰煤 1．32 較穩(wěn)定 2.17 1.2.4 巖石性質(zhì)、厚度特征 1、巖石抗壓強(qiáng)度 巖石的單向抗壓強(qiáng)度如下： 表1-4 巖石的單向抗壓強(qiáng)度（搗碎法） （Kg/cm2） 煤層名稱(chēng) 16 17上 20 煤的單向抗壓強(qiáng)度 310.8 349.8 1396.7 煤的硬度系數(shù) 3.1 3.6 2.8 直接頂頂板巖性 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖 直接頂板巖石單向抗壓強(qiáng) 630.9 1014.9 1425.3 表1-5 巖石單向抗壓強(qiáng)度（實(shí)驗(yàn)測(cè)定） （Kg/cm2） 煤層名稱(chēng) 16 17上 20 直接頂板巖性 細(xì)砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖 巖石單向抗壓強(qiáng)度 684.5 1084.3 1235.6 2、節(jié)理裂隙發(fā)育程度 節(jié)理裂隙能使巖石的完整性遭到破壞，因而影響巖石的穩(wěn)定性。各煤層節(jié)理裂隙發(fā)育程度見(jiàn)表1-6： 表1-6 巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度 煤層名稱(chēng) 16 17上 20 節(jié)理裂隙性質(zhì) 垂直或平行 垂直或與煤壁斜交 垂直或與煤壁斜交 裂隙角度 90或180 76 81 裂隙方位 28 35 78 裂隙平均間距(m) 0.18 0.43 0.29 1.2.5 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 本區(qū)屬七星河沖積平原，沿七星河?xùn)|部長(zhǎng)條狀分布。上覆第四系地層較厚：32.80-60.7米。水位1.10-160米，由礫砂、粗砂、粘土所組成。分選性與滲透性均好。本區(qū)地面標(biāo)高為90-130米，地形平緩。第四系砂層是煤系地層的直接充水因素，強(qiáng)裂隙含水帶是煤層開(kāi)采的直接充水含水層，區(qū)域北部、西部及東部的基底花崗巖是煤田弱補(bǔ)給含水層。 一、含水層 本區(qū)分為第四系孔隙含水層和白堊系基巖裂隙含水層。 （一）第四系孔隙含水層 第四系孔隙含水層全區(qū)發(fā)育，厚度一般為30-60米， 由西向東逐漸增厚，水量逐漸增大，水流方向總體流向?yàn)橛晌髂舷驏|北向。 1、近代沖積層含水區(qū)： 分布于七星河階地以東。主要由礫砂、粗砂、粘土所組成。分選性與滲透性均好。厚度32.80-60.70米。水位1.10-160米。八分場(chǎng)四隊(duì)以西為承壓水，以東為潛水。由七星河階地往東，含水層逐漸增厚。富水性逐漸增強(qiáng)，涌水量逐漸增大。單位涌水量為 1.36-4.638升/秒米，滲透系數(shù)K為14.23-14.62米/日，水質(zhì)類(lèi)型為HCO3-Cl-Ca-Na型，礦化度為0.175克/升，水溫4-6℃。 在垂直方向上，上部巖性為黃色礫砂、細(xì)砂，厚度為10米左右，分選性與滲透性好，含水豐富；下部巖性為灰色礫砂、粗砂，含泥質(zhì)較多，滲透性較差。 2、七星河階地承壓水區(qū)： 分布于七星河階地以西至第Ⅱ勘探線(xiàn)以東，巖性由粘土、礫砂、砂土等組成，厚度21.75-56.00米，其中砂層1.10-7.80米。含水性與分選性差。上覆6.70-21.25米的粘土，為承壓水，含水中等，單位涌水量為0.1-1.0升/秒米。 3、沖積、坡積層潛水區(qū)：分布于沖積層兩側(cè)，巖性主要由粘土、亞粘土組成。厚度變化很大，由0-33.50米，含水微弱，單位涌水量小于0.1升/秒米。 （二）白堊系基巖裂隙含水層 本區(qū)分為煤系裂隙含水層和煤系基底裂隙含水層。 1、煤系裂隙含水層：在垂直方向上的變化規(guī)律是160米以上裂隙發(fā)育且無(wú)充填，160米以下裂隙不發(fā)育且被方解石充填。據(jù)統(tǒng)計(jì)：深度160米以上鉆孔漏失率為84％。單位涌水量q為0.356-4.582米/日，礦化度為0.244-0.414克/升，水質(zhì)類(lèi)型為HCO3-Na-Ca和HCO3-Na-Ca-Mg型水。水溫6-10℃，水力性質(zhì)是承壓水，是礦床直接充水層。 2、煤系基底裂隙含水層：主要分布于本區(qū)的北部、西部及東部，由基底花崗巖、花崗片麻巖組成，表面風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎但差異較大。淺部裂隙相對(duì)較發(fā)育，含網(wǎng)狀裂隙水，其富水性透水性微弱。 二、隔水層 分為第四系隔水層和第三系隔水層。 （一）第四系隔水層 全區(qū)發(fā)育，由西往東逐漸增厚，由北往南逐漸增厚。巖性為粘土和亞粘土。黑褐色、黃色和淺黃色，質(zhì)較純，粘土塑性較強(qiáng)，干后堅(jiān)硬，厚度10-50米，具有良好的隔水性。 （二）第三系隔水層 本區(qū)不是普遍發(fā)育，只在東南部零星見(jiàn)到，厚度為0-29.0米，與下部白堊系地層不整合接觸。第三系為半膠結(jié)泥巖，致密夾有卵石碎塊，具有良好的隔水性。 1.2.6 沼氣、煤塵及煤的自燃性 1、瓦斯：東榮一礦屬于低瓦斯礦井，由勘探資料可推算出,-300水平以上，瓦斯涌出量非常小。隨著深度增加，瓦斯涌出量逐漸增加，不同煤層瓦斯含量也有不同。由勘探資料可知,20號(hào)煤層瓦斯含量較高，其它各煤層含量較小。主要可采煤層CH4平均含量為5m3/t，可燃質(zhì)、CO2各煤層平均含量為1.5m3/t，可燃質(zhì)各主要可采煤層瓦斯自然成分以N2為主，CO2次之，CH4最少，本礦瓦斯相對(duì)涌出量為5.0m3/t，屬于低瓦斯礦井。 2、煤塵：根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù)36%～38%之間，該礦開(kāi)采的煤層屬于易爆炸危險(xiǎn)的煤層。 3、煤的自燃：據(jù)勘探資料，該礦井16煤層有自燃發(fā)火的傾向，煤層的自然發(fā)火期為3～6個(gè)月，礦井總體為Ⅱ級(jí)自然發(fā)火礦井。 4、地溫特征：本區(qū)恒溫深度16m～26m，溫度6℃,從地溫測(cè)量成果計(jì)算分析，本區(qū)平均地溫梯度為2.7℃/100m,平均地?zé)嵩鰷芈蕿?8.2m/1℃，地溫梯度小于3℃。本區(qū)基本屬于地溫正常區(qū)。但隨著開(kāi)采深度的增加，地溫將有所升高。給生產(chǎn)安全帶來(lái)負(fù)面影響。 5、地壓特征：沒(méi)有地壓觀(guān)測(cè)資料，由勘探資料，煤巖層在斷層附近特別破碎，特別是在大斷層附近表現(xiàn)的尤為明顯。隨著開(kāi)采深度的增加，地壓增大，可能增加巷道變形的危險(xiǎn)，給巷道支護(hù)增加難度。 表1-7 東榮一礦可采煤層頂?shù)装鍘r石強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 （Mp） 煤層 頂板強(qiáng)度 巖性 底板強(qiáng)度 巖性 16 18.6 細(xì)砂巖 32.5 細(xì)砂巖 17上 32.1 細(xì)砂巖 40.6 粉砂巖 20 29.6 粉砂巖 37.8 粉砂巖 1.2.7 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 一、煤的物理性質(zhì) 肉眼觀(guān)察煤呈黑色，條痕黑褐色，以玻璃光澤為主，油脂光澤、松脂光澤等次之。呈塊狀，煤的硬度大而脆度小，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，外生裂隙發(fā)育，被浸染狀黃鐵礦，方解石等礦物充填。斷口為棱角狀、階梯狀和貝殼狀。條帶結(jié)構(gòu)明顯，呈線(xiàn)理～細(xì)條帶構(gòu)造。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤、暗煤、絲炭等次之。宏觀(guān)煤巖類(lèi)型以光亮煤～半亮型煤為主。 二、煤的化學(xué)性質(zhì) 本區(qū)主要可采煤層化學(xué)性質(zhì)分述如下： （一）揮發(fā)份 16號(hào)煤層：原煤揮發(fā)份為37.66-42.68％，平均40.89％，精煤揮發(fā)分為36.7-42.37％，平均為40.18％，膠質(zhì)層厚度為0-5.0mm，平均為1mm，曲線(xiàn)型為激降型。 17上號(hào)煤層：原煤揮發(fā)份在38.07-42.96％，平均為41.07％，精煤揮發(fā)分為37.84-43.43％，平均為40.27％，膠質(zhì)層厚度為0-3mm，平均為0mm，曲線(xiàn)型為激降型。 20號(hào)煤層：原煤揮發(fā)份為40.67-42.87％，平均為41.69％，精煤揮發(fā)分為38.03-42.17％，平均為40.53％，膠質(zhì)層厚度為0mm，曲線(xiàn)型為激降型。 （二）灰份 本區(qū)共做12個(gè)灰份分析，各層煤灰份基本穩(wěn)定，以16、20層為例： 16號(hào)煤層：SiO2含量54.42-58.55％，平均56.49％；Al2O3含量為23.13-23.41％,平均23.27％；Fe2O3含量為4.46-4.56％，平均4.51％；TiO2含量1.39-1.75％，平均為1.57％；CaO含量為6.42-8.61％，平均7.52％；MgO含量為1.07-3.22％，平均2.15％。 20號(hào)煤層：SiO2含量41.24-53.44％，平均48.48％；Al2O3含量為18.11-23.03％,平均20.24％；Fe2O3含量為6.54-11.82％，平均8.68％；TiO2含量0.88-12.45％，平均為5.42％； CaO含量為 0.88-9.63％， 平均 5.21％； MgO含量為1. 7-10.56％， 平均4.66％。 （三）磷硫含量 各層煤含磷、含硫均很低， 原煤全硫含量為 0.01-1.06％， 平均0.19％，小于0.50％，屬于特低硫煤。原煤磷含量為0.001-0.068％，平均0.012％，屬低磷。 三、發(fā)熱量 本次生產(chǎn)補(bǔ)充勘探共做了50個(gè)發(fā)熱量，高位干燥基發(fā)熱量:3349卡/克-7361卡/克，平均6149卡/克，換算為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)熱量單位為14.00MJ/Kg-30.77MJ/Kg，平均為25.70MJ/Kg，比東榮礦混煤發(fā)熱量值24.97MJ/Kg略高。 四、元素分析 本次生產(chǎn)補(bǔ)充勘探共做了6個(gè)孔的元素分析，其中碳（Cr）含量64.55-80.09％,平均為71.74％,氫（Hr）：2.26-4.16％，平均3.08％，氧（Or）：15.98-30.16％,平均24.19％,氮（Nr）：0.71-1.13％，平均0.98％，從碳?xì)浜靠偤徒咏?0％來(lái)看，說(shuō)明煤的組成是穩(wěn)定的。 稀有元素分析：鍺（Ge）含量為0-8.8PPm，平均為1.3PPm；鈾（U）含量0.0002-0.0036％，平均為0.0008％，鍺（Ge）和鈾（U）都沒(méi)有達(dá)到臨界品位。故本區(qū)稀有元素?zé)o工業(yè)價(jià)值。 五、煤的可選性和工業(yè)用途 本地區(qū)煤層通過(guò)鉆孔化驗(yàn)和礦井生產(chǎn)的實(shí)際開(kāi)采證實(shí)，煤種主要為長(zhǎng)焰煤（CYM）、還有極少量弱粘結(jié)煤（RNM）、貪煤（PM）、無(wú)煙煤（WYM）、氣煤（QM）等。工業(yè)用途主要為動(dòng)力用煤，也可以作為配焦部分用煤。 六、勘探程度及可靠性 該井田資源儲(chǔ)量劃分為A、B、C、表外及煤柱五個(gè)類(lèi)別，各級(jí)資源儲(chǔ)量劃分條件如下： （一）A級(jí)儲(chǔ)量 1、勘查網(wǎng)度達(dá)到450500米，或者井巷工程同鉆孔控制，網(wǎng)度達(dá)450500米之內(nèi)。 2、各鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)，綜合質(zhì)量評(píng)級(jí)必須達(dá)到合格點(diǎn)以上。 3、煤層對(duì)比可靠，煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、已經(jīng)查明，可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。煤類(lèi)、煤質(zhì)特征及煤的工藝性能已查明。 4、煤層底板等高線(xiàn)已嚴(yán)密控制，落差等于30米或大于30米的斷層已經(jīng)詳細(xì)查明。 5、不能連續(xù)跨越斷層落差大于30米的斷層。 6、各項(xiàng)勘查工程（物探、鉆探、采樣、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)）已達(dá)到勘查階段的控制要求。 （二）B級(jí)資源儲(chǔ)量 1、勘查網(wǎng)度達(dá)9001000米，或者井巷工程同鉆孔控制網(wǎng)度達(dá)9001000米之內(nèi)。 2、各鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)綜合質(zhì)量評(píng)級(jí)必須達(dá)到合格以上。 3、煤層對(duì)比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤類(lèi)、煤質(zhì)特征及煤的工藝性已基本查明?？刹擅簩拥倪B續(xù)性已經(jīng)確定。 4、煤層底板等高線(xiàn)已控制，落差小于50米斷層已經(jīng)查明、可以跨越。 5、不連續(xù)跨越落差大于50米斷層。 6 、各項(xiàng)勘查工程（物探、鉆探、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、采樣）達(dá)到勘查階段的控制要求。 （三）C級(jí)儲(chǔ)量 1、勘查網(wǎng)度達(dá)18002000米。 2、各鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)綜合質(zhì)量評(píng)級(jí)達(dá)到合格以上。 3、煤層對(duì)比基本可靠，煤層厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等基本初步查明。 4、構(gòu)造已初步查明。 5、各項(xiàng)勘查工程（物探、鉆探、水文地質(zhì)、采樣及環(huán)境地質(zhì)）達(dá)到勘查階段的控制要求。 （四）各級(jí)資源儲(chǔ)量圈定原則 1、原則上以鉆孔實(shí)見(jiàn)點(diǎn)之間連線(xiàn)，根據(jù)礦井生產(chǎn)實(shí)際需要，一般采用相鄰的等高線(xiàn)，露頭風(fēng)化帶線(xiàn)，勘探線(xiàn)或構(gòu)造線(xiàn)為界。 2、孤立而小的斷塊，一般不圈定A、B級(jí)資源量。 3、在煤層對(duì)比可靠、煤層厚度，結(jié)構(gòu)在比較穩(wěn)定的條件下，在A級(jí)或B級(jí)資源量外推250—300米為C級(jí)資源量。但臨近可采邊界時(shí)不外推。 4、對(duì)居民住宅區(qū)、鐵路、省級(jí)公路、主要井巷或石門(mén)，防水煤柱等，不劃分級(jí)別，進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算資源儲(chǔ)量。 第2章 井田境界、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周邊情況 東榮一礦交通四通八達(dá)，有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦。依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆16千米與福前線(xiàn)接軌，交通極為方便。 2.1.2 井田境界確定的依據(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，使煤田各個(gè)部分都能夠得到合理的開(kāi)發(fā)。 井田境界確定的主要依據(jù)有以下幾種： 1.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2. 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 3. 要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 4.井田要有合理的走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 2.2 井田儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 在劃定的井田范圍內(nèi)，計(jì)算礦井開(kāi)采煤層的儲(chǔ)量，是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi)A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以帶區(qū)回采率的儲(chǔ)量。設(shè)計(jì)東榮一礦井田范圍內(nèi)的煤層有16#、17上#、20#三層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。 2.2.2 保安煤柱 保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1) 立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于400米的以邊界角圈定，小于400米的以移動(dòng)角圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)谋Ｗo(hù)帶。 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，應(yīng)該根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 (4) 在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 為了安全生產(chǎn)，設(shè)計(jì)的東榮一礦礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 1.邊界斷層留設(shè)30m～50m保安煤柱； 2. 河流兩側(cè)各留設(shè)15m保安煤柱； 3. 井田內(nèi)部斷層留設(shè)30m保安煤柱； 4. 煤層大巷兩側(cè)煤柱各寬50～100m。 5. 地面建筑物留設(shè)20m保安煤柱； 2.2.3 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 東榮一設(shè)計(jì)礦井的各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 表2-1 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 (萬(wàn)t) 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C 可采儲(chǔ)量 礦界 井筒及工業(yè)廣場(chǎng) 斷層 其他 16 16320.4 1599.64 1142.625 685.56 1142.625 11750 17上 9617.4 942.515 673.225 403.935 673.225 6924.5 20 12648.3 1239.525 885.375 531.225 885.375 9106.8 合計(jì) 38586.1 3781.68 2701.2 1620.72 2701.2 27781.3 2.3 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2.3.1 礦井工作制度 根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： （1）礦井年工作日按330天計(jì)算； （2）每日凈提升時(shí)間16h。 （3）礦井每晝夜四班工作，其中三班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修； 2.3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一. 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)為： 礦井生產(chǎn)能力，一般是指礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力不同，我國(guó)把礦井劃分為大、中、小三種類(lèi)型，稱(chēng)井型。 大型礦井：生產(chǎn)能力為1.20 Mt/a、1.50 Mt/a、1.80 Mt/a、2.40 Mt/a、3.00 Mt/a、4.00 Mt/a、5.00 Mt/a及5.00 Mt/a以上的礦井； 中型礦井: 0.45 Mt/a、0.60 Mt/a、0.90 Mt/a； 小型礦井：0.09 Mt/a、0.15 Mt/a、0.21 Mt/a、0.30Mt/a； 除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型。 二. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較 根據(jù)所給的地質(zhì)資料，計(jì)算得東榮一礦礦井已的工業(yè)儲(chǔ)量為385.86Mt,，估算本井田內(nèi)境界煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的10%。所測(cè)得的可采煤層16#、17上#、20#均為厚煤層，根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求確定本礦的帶區(qū)采出率為80%，由此計(jì)算出本井田的可采儲(chǔ)量為277.82Mt。 根據(jù)井田的可采儲(chǔ)量和《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求等因素，初步確定東榮一礦為大型礦井，并初步確定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為4.0Mt/a ，3.0Mt/a和2.4Mt/a，三個(gè)方案，分析論證如下： 按照公式 P=Z/AK 式中: K---礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取1.4，地質(zhì)條件復(fù)雜的設(shè)計(jì)取1.5，地方小煤礦取1.3； P---礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； A---為礦井生產(chǎn)能力, Mt/a； Z---井田的可采儲(chǔ)量, Mt； 計(jì)算得：P1=50a ； P2=66a ； P3=83a； 表2-2 礦井及其第一水平服務(wù)年限規(guī)定表 (a) 礦井生產(chǎn)能力（t/a） 礦井服務(wù)年限 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角小于25度 煤層傾角25-45度 煤層傾角大于45度 3.0及以上 60 30 —— —— 1.2-2.4 50 25 20 15 0.45-0.9 40 20 15 10 經(jīng)過(guò)與《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)認(rèn)真核對(duì)，確定66a為比較合理的礦井服務(wù)年限，即新設(shè)計(jì)的東榮一礦礦井的生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，礦井服務(wù)年限為66年。 第3章 井田開(kāi)拓 3.1 概述 3.1.1 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 東榮一礦交通四通八達(dá)，有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)四方臺(tái)礦、七星礦至東榮一礦。依饒公路路經(jīng)東榮一礦，距紅興隆16千米與福前線(xiàn)接軌，交通極為方便。該礦與四方臺(tái)礦相臨，其礦井的開(kāi)拓方式為立井多水平上下山開(kāi)采。 3.1.2 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況 確定井田開(kāi)拓方式的原則 井田開(kāi)拓所要解決的問(wèn)題是，在一定的礦山地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件下，根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的原則規(guī)定，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該正確解決下列問(wèn)題： （1） 確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； （2） 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)； （3） 合理地確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； （4） 確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； 影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的具體因素如下： （1）地表因素： 東榮一礦井田北部及中部均為平原地帶,地表平均標(biāo)高在100m左右。井田南部為河床地帶，地表平均標(biāo)高在90m左右。 （2）煤層賦存情況 東榮一礦井田的煤層上部標(biāo)高在-100m左右，下部標(biāo)高在-700m左右，東部以F1、斷層為界,西部以F17 F18 斷層為界，南部以南部斷層為界。整個(gè)礦區(qū)共有三層可采煤層，即16#、17上#、20#，全區(qū)發(fā)育。煤層走向長(zhǎng)度為10.6公里，傾向6.0公里。本井田煤層為緩傾斜中厚煤層，平均傾角在8左右。 3.2 礦井開(kāi)拓方案的選擇 3.2.1 井硐形式和井口位置 1.井筒形式 井筒形式可以分為立井開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓。根據(jù)東榮一礦井田的地表及煤層賦存等實(shí)際情況，平硐開(kāi)拓方式不可行。依據(jù)東榮一礦井田所處的地形、其內(nèi)部地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存情況等因素，提出三種井筒開(kāi)拓方案，具體情況如下： 方案I ——主立井副斜井開(kāi)拓 方案II ——雙斜井開(kāi)拓 方案III ——雙立井開(kāi)拓 圖3-1主斜副立井開(kāi)拓 圖3-2 雙斜井開(kāi)拓 圖3-3 雙立井開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如表3-1： 表3-1 方案比較表 方案I 方案II 方案III 優(yōu)點(diǎn) 兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低．副井采用立井開(kāi)拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快． 1.井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比投資少。 2.井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。 3.膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 1.立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利． 2.機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制． 3.井筒為圓形斷機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線(xiàn)短，人員升降速度快． 缺點(diǎn) 如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車(chē)場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便，如井底相近，由井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱損失． 1.在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多。 2.圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)提升時(shí)，提升速度低，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 3.沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線(xiàn)長(zhǎng)度較大。對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿(mǎn)足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升. 1.井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比投資少。 2.井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。 3.膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 適用條件 介于雙立井與雙斜井之間 煤層賦存較淺，垂深在200m以?xún)?nèi)，煤層賦存深度為0－500m，含水砂層厚度小于20－40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層．井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層． 煤層賦存深度200－1000m，含水砂層厚度20－400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制．技術(shù)上也比較可靠．當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式． 技術(shù)評(píng)價(jià) 根據(jù)設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，如用綜合開(kāi)拓不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井底車(chē)場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在技術(shù)不合理，不適合本設(shè)計(jì)礦井．所以本井田不利于用綜合開(kāi)拓. 本井田垂深達(dá)-700m，根據(jù)井田的地質(zhì)構(gòu)造和煤層的賦存情況分析不宜采用雙斜井拓． 根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開(kāi)拓方案可行．本礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在技術(shù)上可行． 由表內(nèi)技術(shù)比較可知，東榮一礦選用雙立井的開(kāi)拓方式。 2.井口位置的選擇 合理確定井口的位置，對(duì)于井下開(kāi)拓部署、地面設(shè)施布局及運(yùn)輸線(xiàn)路的布置有著決定性影響。有利井口位置不僅能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，而且對(duì)礦井迅速達(dá)產(chǎn)和正常生產(chǎn)接替，提高礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。因此，在確定井口位置時(shí)需要綜合考慮以下主要因素和原則： （1）地面條件： ①井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ②井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿(mǎn)足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ③工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； ④井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ⑤井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 （2）井下條件： ①在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡； ②勘探程度及初期工程量。 ③井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； 考慮到以上各個(gè)因素，在東榮一礦新井設(shè)計(jì)中，井筒應(yīng)沿走向的有利位置布置在井田的中央。這樣可以盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。 由于在傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田深部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田淺部 經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)采井田深部煤層及井通延伸有利； ②井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)的運(yùn)輸工程量也??； ③井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門(mén)最長(zhǎng)； ④本井田可采煤層16#、17上#、20#均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度適中，但傾斜長(zhǎng)度較大，從保證一水平合理的服務(wù)年限和有利于井下運(yùn)輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置。由此初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 3.2.2 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)井田外長(zhǎng)（垂高）的大小、開(kāi)采煤層的多少和煤層傾角的陡緩，井田內(nèi)可設(shè)一個(gè)或多個(gè)開(kāi)采水平。 開(kāi)采水平垂高是指該開(kāi)采水平上下邊界之間的垂直距離。合理的開(kāi)采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高為前提，并使開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 東榮一礦新井設(shè)計(jì)井田水平垂高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1.合理的水平服務(wù)年限； 2.生產(chǎn)成本； 3.煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； 4.井底車(chē)場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 5.水平接替； 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 東榮一礦井田劃分為兩個(gè)開(kāi)采水平：一水平標(biāo)高-300 m，二水平標(biāo)高為-550 m。一、二水平均實(shí)行俯仰斜開(kāi)采。 表3-2 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 水平 可采儲(chǔ)量（Mt） 服務(wù)年限（a） 方案 一水平 173.21 40 二水平 104.61 26 從表中可以得知，這種方案的水平服務(wù)年限能夠滿(mǎn)足一水平服務(wù)年限不小于30年的基本要求，且能夠有利于帶區(qū)的接續(xù)，噸煤成本相對(duì)較低，巷道利用率高，是比較合理的劃分方法。 3.2.3 開(kāi)拓巷道的布置 開(kāi)拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干帶區(qū)服務(wù)的巷道。 １.開(kāi)拓巷道布置方式的選擇 根據(jù)所給可采煤層的數(shù)目和層間距離不同，大巷的布置方式分為單煤層布置，分煤組布置和全煤組集中布置。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，由開(kāi)采水平大巷開(kāi)掘采區(qū)石門(mén)，為各煤層服務(wù)，當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。各種方式的適用條件如下： （１）單煤層大巷適用條件 ①井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ②煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； ③煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ④井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ⑤產(chǎn)量和風(fēng)量均較大，需要疏解； ⑥各煤層底板．均有堅(jiān)硬巖層． （２）分組集中大巷適用條件 ①多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； ②按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； （３）集中運(yùn)輸大巷適用條件 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ①井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； ②下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ③煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ④自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑤采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度短 運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)、排水、