《采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-錢營孜礦1.8Mta新井設(shè)計(jì)（全套圖紙）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-錢營孜礦1.8Mta新井設(shè)計(jì)（全套圖紙）（137頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征.11.1 礦區(qū)概述.11.1.1 交通地理位置.11.1.2 井田自然地理.21.1.3 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況.21.2 井田地質(zhì)特征.31.2.1 區(qū)域地質(zhì).31.2.2 井田地質(zhì).41.3 煤層特征.82 井田境界與儲(chǔ)量.92.1 井田境界.92.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量.92.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ).92.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算.92.2.3 礦井可采儲(chǔ)量.102.2.4 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱.113 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.133.1 礦井工作制度.133.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.134 井田開拓.154.1 井田開拓的基本問題.154.1.1 井筒形式的

2、確定.154.1.2 井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分.174.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置.174.1.4 礦井開拓方案比較.184.2 礦井基本巷道.234.2.1 井筒.234.2.2 井底車場(chǎng)及硐室.274.2.3 主要開拓巷道.294.2.4 巷道支護(hù).305 準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置.345.1 煤層地質(zhì)特征.345.1.1 帶區(qū)位置.345.1.2 帶區(qū)煤層特征.345.1.3 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況.345.1.4 水文地質(zhì).345.1.5 地質(zhì)構(gòu)造.345.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng).345.2.1 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定.345.2.2 帶區(qū)巷道布置.355.2.3 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng).365.2

3、.4 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法.375.2.5 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率.385.3 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì).396 采煤方法.406.1 采煤工藝方式.406.1.1 采煤方法的選擇.406.1.2 回采工作面長度的確定.416.1.3 工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度.416.1.4 綜采工作面的設(shè)備選型及配套.416.1.5 各工藝過程注意事項(xiàng).476.1.6 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式.486.1.7 循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo). 506.1.8 綜合機(jī)械化采煤過程中應(yīng)注意事項(xiàng).546.2 回采巷道布置.546.2.1 回采巷道布置方式.546.2.2 回采巷道參數(shù).557 井下運(yùn)輸.587.1 概述.

4、587.1.1 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度.587.1.2 煤層及煤質(zhì).587.1.3 運(yùn)輸距離和輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì).587.1.4 礦井運(yùn)輸系統(tǒng).587.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇.597.2.1 設(shè)備選型原則：.597.2.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算.597.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選.617.3.1 主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇.617.3.2 輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇.617.3.3 運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算.638 礦井提升.648.1 礦井提升概述.648.2 主副井提升.648.2.1 主井提升.648.2.2 副井提升設(shè)備選型.659 礦井通風(fēng)及安全.689.1 礦井地質(zhì)、開拓、開采概況.689.1.1 礦井地質(zhì)概

5、況.689.1.2 開拓方式.689.1.3 開采方法.689.1.4 變電所、充電硐室、火藥庫.689.1.5 工作制、人數(shù).699.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定.699.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求.699.2.2 礦井通風(fēng)方式的選擇.699.2.3 礦井通風(fēng)方法的選擇.709.2.4 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求.709.2.5 帶區(qū)通風(fēng)方式的確定.719.3 礦井風(fēng)量計(jì)算.719.3.1 通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定. 719.3.2 各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量.729.3.3 風(fēng)量分配.759.4 礦井阻力計(jì)算.769.4.1 計(jì)算原則.769.4.2 礦井最大阻力路線.769.

6、4.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算.799.4.4 礦井通風(fēng)總阻力.819.4.5 總等積孔.819.5 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備.829.5.1 選擇主要通風(fēng)機(jī).829.5.2 電動(dòng)機(jī)選型.849.6 防止特殊災(zāi)害的安全措施.859.6.1 瓦斯管理措施.859.6.2 煤塵的防治.859.6.3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施.869.6.4 防水措施.8610 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).87煤巷中錨桿、錨索支護(hù)作用機(jī)理.88英文原文.1088中文譯文.121致謝.131中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 2頁中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 1頁中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 1頁1 礦區(qū)概述

7、及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概述1.1.1 交通地理位置交通地理位置井田位于宿州市西南，其中心位置距宿州市約 15km，行政區(qū)劃隸屬宿州市和淮北市濉溪縣。地理坐標(biāo)：東徑 11651001170000；北緯 332700333230。勘查區(qū)范圍：東起雙堆斷層，西至南坪斷層，南以 27 勘探線和 F22 斷層為界，北至 32煤層-1200m 等高線地面投影線?？辈樵S可證號(hào)為 3400000520045，勘查登記范圍見表1.1,勘查登記面積為 74.15km2。圖 1.1交通位置圖區(qū)內(nèi)有南坪集至宿州市的公路和四通八達(dá)的支線與任樓、許疃、臨渙、童亭、桃園等礦井相連。青疃蘆嶺礦區(qū)鐵路支線從勘查區(qū)南部由西向

8、東穿過，向東與京滬線、向西與濉阜線溝通。合徐高速公路從勘查區(qū)東北部穿過，交通十分便利。見圖 1.1。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 2頁1.1.2 井田自然地理井田自然地理地形地貌：勘查區(qū)位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高+19.68+24.72m，一般在+23m 左右，地勢(shì)大致呈西北高，東南低的趨勢(shì)?；春又Я骼L河自本區(qū)西部的孫疃向東南流經(jīng)本區(qū)，年平均水位：祁縣閘上游水位標(biāo)高 17.22m，下游 16.07m；年平均流量：上游的臨渙 7.85m3/s，下游的固鎮(zhèn) 23.2m3/s。此外，區(qū)內(nèi)人工渠道縱橫，水網(wǎng)相對(duì)密集。氣候：本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤性氣候，年平均降水量 850mm

9、 左右，年最小降水量為520mm，雨量多集中在七、八兩個(gè)月；年平均氣溫 1415，最高氣溫 40.2,最低-14；春秋季多東北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)。地震：淮北地區(qū)一千年來共發(fā)生有感地震 40 多次，上世紀(jì) 60 年代以來，發(fā)生 4 級(jí)以上地震 4 次(見表 1.1)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 ，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為度，設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為 0.05g，地震分組為第三組。表 1.1近期來安徽北部地區(qū)發(fā)生較大地震統(tǒng)計(jì)表時(shí)間1965.3.151971.7.131973.9.221979.3.21981.12.201983.11.71999.1.12震中位置

10、固鎮(zhèn)靈璧臨渙固鎮(zhèn)固鎮(zhèn)菏澤利辛地震級(jí)別4.03.34.55.03.05.94.21.1.3 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主，盛產(chǎn)小麥、玉米、大豆、山芋、棉花、花生、蔬菜以及蘋果、梨、桃、 葡萄、 湖桑等?？辈閰^(qū)所在地宿州市總?cè)丝?593 萬人，2003 年全市 GDP 實(shí)現(xiàn) 208 億元，全年財(cái)政收入 11 億元，農(nóng)民人均純收入 2000 元，城鎮(zhèn)人均可支配收入 5500 元。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整成效明顯。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)初步形成畜牧、水果、蔬菜、種子四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)；工業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，全市已基本形成食品、紡織、建材、能源、醫(yī)藥等五大支柱產(chǎn)業(yè)；全市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值 46.2 億元，已逐漸建成為新興工業(yè)城、

11、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)市、皖東北商貿(mào)中心。井田位于淮北煤田中的宿縣礦區(qū)，礦區(qū)年生產(chǎn)能力已達(dá)到年產(chǎn)原煤 1500 萬噸。井田東鄰有桃園、祁南、祁東、蘆嶺、朱仙莊等五對(duì)礦井，西有臨渙礦區(qū)的任樓、許疃、界溝等三對(duì)礦井，南部以 27 勘探線與鄒莊井田搭界。區(qū)內(nèi)地表水系有自西向東流經(jīng)本區(qū)的澮河，新生界松散層含水層（組）水量豐富可作為供水水源。 本井田西側(cè)有 220KV 區(qū)域變電所,建有 120MVA 主變壓器兩臺(tái)， 供電電源可靠。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 3頁1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 區(qū)域地質(zhì)區(qū)域地質(zhì)淮北煤田中的地層類型，屬華北型地層范疇，且為其中淮河地層分區(qū)中之淮北地層小區(qū)（安徽省地層志 19

12、85 年） 。在地層層序中，除部分缺失外，一般均發(fā)育比較齊全，各地巖性和厚度雖存在一些差異，但均可對(duì)比。區(qū)域內(nèi)對(duì)煤礦床成因有影響的地層為石炭、二疊系。據(jù)區(qū)域資料對(duì)大地構(gòu)造單元的劃分，淮北煤田位于華北板塊（級(jí)構(gòu)造單元）東南緣之淮北凹陷（級(jí)構(gòu)造單元）內(nèi)，東以郯廬斷裂與揚(yáng)子板塊相接，南依蚌埠隆起和淮南煤田相望，煤田構(gòu)造的形成和發(fā)展與華北板塊總體構(gòu)造的形成及板緣構(gòu)造的演化有著密切聯(lián)系。煤田劃分為宿縣、渦陽、臨渙和濉肖等四個(gè)礦區(qū)，本區(qū)所在的宿縣礦區(qū)位于煤田的中部、宿縣渦陽凹褶帶內(nèi)。淮北煤田的總體構(gòu)造特征保持著華北板塊初始的東西向基本格局，早期形成并在聚煤期后繼續(xù)活動(dòng)發(fā)展的近東西向斷裂嚴(yán)格控制著煤田的展布

13、，燕山早期的擠壓機(jī)制以及其后至喜山期拉張機(jī)制下形成的南北向斷裂、褶皺及推覆構(gòu)造交叉、復(fù)合、迭置在近東西向構(gòu)造線上，形成近似網(wǎng)格狀的斷塊構(gòu)造格局（見圖 2.2） 。具體表現(xiàn)為近南北向構(gòu)造切割、改造早期的近東西向構(gòu)造，屬配套成分或低序次的北西和北東向斷裂分布在各斷塊內(nèi)，使已存的構(gòu)造變形進(jìn)一步復(fù)雜化。煤田的主導(dǎo)控煤構(gòu)造以斷塊方式為主，在煤田的東部、南部部分塊段還存在滑脫式、褶皺式控煤構(gòu)造，現(xiàn)存控煤構(gòu)造從其成生到最后“定格” ，經(jīng)歷過兩期或兩期以上的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成兩套或兩套以上疊加、復(fù)合的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，構(gòu)造形跡因此而得到不斷的改造和迭加。圖 1.2淮北煤田構(gòu)造綱要示意圖中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科

14、畢業(yè)論文第 4頁一、斷裂.宿北斷裂、.板橋斷層、.太河五河斷裂、.郯廬斷裂、.固鎮(zhèn)長豐斷裂、.徐宿弧形推覆構(gòu)造、.南坪斷裂、.大劉家斷層、.豐渦斷裂、.夏邑阜陽斷裂二、褶皺.蕭西向斜、.蕭縣復(fù)背斜、.閘河向斜、.皇藏峪背斜、.童亭背斜、.南坪向斜、.宿南向斜、.蘆嶺向斜1.2.2 井田地質(zhì)井田地質(zhì)1.2.2.1 井田地層井田內(nèi)地層自下而上劃分為奧陶系、石炭系、二疊系、第三系和第四系，簡(jiǎn)述如下：奧陶系（O）分布于本區(qū)雙堆斷層之東，鄰區(qū)鉆孔零星揭露，揭露厚度 20.56m，為厚層狀、灰褐色的白云質(zhì)灰?guī)r，溶洞發(fā)育。石炭系（C）自下而上劃分為本溪組和太原組。中統(tǒng)本溪組(C2b)本區(qū)未揭露，據(jù)區(qū)域資料本

15、組地層厚 857.4m，為淺灰色夾紫斑含鮞粒鋁質(zhì)泥巖,間夾薄層灰?guī)r.與下伏奧陶系呈假整合接觸。上統(tǒng)太原組（C3t）本區(qū)未完全揭露，361孔揭露厚度 115m，為灰?guī)r、碎屑巖和薄煤層組成。據(jù)鄰區(qū)祁南井田綜合資料，本組厚 133m，巖性由灰?guī)r、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及薄煤層組成，夾灰?guī)r814 層,一般 1112 層，其中三、四、十二灰三層較厚。五灰十一灰可合并。灰?guī)r多分布于本組上、下部位，各層灰?guī)r具細(xì)晶粗晶結(jié)構(gòu)，局部層段含燧石結(jié)核。與下伏本溪組整合接觸。粉砂巖為灰深灰色，間夾砂質(zhì)條帶。泥巖為深灰黑色，質(zhì)細(xì)均一，含黃鐵礦結(jié)核。砂巖為灰淺灰色，微帶綠色，細(xì)砂巖成分以石英、長石為主，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，性疏松，具

16、不清晰緩波狀層理。本組含薄煤層 311 層， 厚 0.281.54m， 其中有 3 個(gè)可采見煤點(diǎn)， 分別厚 0.70m、1.54m、0.88m，為不穩(wěn)定不可采煤層。本組灰?guī)r含有綿骨針、藻類、腹足類、海百合海相動(dòng)物化石：Lophocarinophy11umsp.（脊板頂柱珊瑚） ；Schwagerinasp.(希氏蜓)等二疊系（P）區(qū)內(nèi)揭露厚度 1266.80m，為二疊系下統(tǒng)及上統(tǒng)一部分，自下而上劃分為山西組、下石盒子組、上石盒子組。下統(tǒng)山西組（P1S）底界為太原組一灰之頂，頂界為駱駝缽砂巖之底，厚度為 88.50145.50m，平均111.20m。巖性組合為砂巖、砂泥巖互層、粉砂巖、泥巖和煤層

17、，含 10、11 兩個(gè)煤層（組） ，其中 11 煤層發(fā)育不好，10 煤層發(fā)育稍好，為局部可采煤層。與下伏太原組整合接觸。上段 10 煤層以上，以淺灰灰白色細(xì)中粒砂巖、粉砂巖為主夾泥巖。近 10 煤層常為石英砂巖，含長石較多，且含泥質(zhì)包體。中段 1011 煤層間，由淺灰白色細(xì)砂巖和深灰色粉砂巖泥巖條帶呈互層狀組中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 5頁成，俗稱“葉片狀砂巖” 。下段 11 煤層以下，以深灰黑灰色粉砂巖為主夾泥巖組成，粉砂巖中含細(xì)砂條帶線理，顯示水平層理，底部為黑灰色泥巖。本組含有植物化石：Pecoperissp.(櫛羊齒)；Sphenophyllumsp.(楔葉)；Calli

18、petissp.（美羊齒）等下統(tǒng)下石盒子組（P1XS）底界為駱駝缽砂巖之底，頂界為 K3 砂巖之底，厚 224.00306.50m，平均 265.60m。巖性組合為砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖和煤層。含 4、5、6、7、8 等 5 個(gè)煤層（組） ，含煤 1019 層，平均厚約 13.57m。其中 51、52、53、62、72、82為可采煤層。上部砂巖較發(fā)育，中下部煤層發(fā)育，為二疊系主要含煤段。4 煤上泥巖具少量紫斑，4、5 煤附近泥巖常含菱鐵鮞粒和結(jié)核。7、8 煤組間砂巖水平層理發(fā)育，底部鋁質(zhì)泥巖和駱駝缽砂巖為區(qū)域性標(biāo)志層。與下伏山西組整合接觸。本組富含植物化石，常見有：Pecoperissp

19、.(櫛羊齒)；Lepidodendronsp.(鱗木)；Lobatannulariasp. (瓣輪葉)；Compsoperissp.(蕉羊齒)；Gigantonocleasp.(單網(wǎng)羊齒)；Neuropterissp.(脈羊齒) 等。上統(tǒng)上石盒子組（P2SS）底界為 K3 砂巖之底，頂界為平頂山砂巖之底，厚約 900 余米，區(qū)內(nèi)揭露厚度 890m，上部 1 煤至平頂山砂巖無系統(tǒng)揭露。巖性組合為雜色泥巖、粉砂巖、砂巖和煤層。含 1、2、3 三個(gè)煤組，含煤 415 層，平均厚度約 7.83m，其中 32煤為可采煤層。1、2 煤組偶有可采點(diǎn)，但灰份高，煤質(zhì)差。上部（1 煤上）巖層色雜，多紫色、灰綠色

20、，由上而下雜色漸少。底部 K3 砂巖是良好的標(biāo)志層。與下伏下石盒子組整合接觸。本組富含植物化石，常見有：Lobatannulariasp. (瓣輪葉)；Sphenophyllumsp.(楔葉)；Gigantonocleasp.(單網(wǎng)羊齒)；Annulariasp.(輪葉)Pecoperissp.(櫛羊齒) 等；上統(tǒng)石千峰組(P2Sh)區(qū)內(nèi)未揭露，據(jù)鄰區(qū)資料，厚度大于 200m,巖性為一套陸相磚紅色、紫紅色砂巖，砂礫巖間夾淺豬肝色、灰綠色花斑狀砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。與下伏上石盒子組整合接觸。下第三系（E）主要分布在本區(qū)西部及外圍，揭露厚度 300.26m。其巖性以紫紅色砂礫巖和粉砂巖為主。與下伏地層

21、不整合接觸。上第三系中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 6頁揭露有中新統(tǒng)、上新統(tǒng)，兩極厚度 52.30236.80m，平均 157.12m。3.1.5.1中新統(tǒng)：與下伏地層呈不整合接觸，厚度在 0109.20m，平均厚 60.29m，根據(jù)巖性特征，一般分為上、下兩段。下段：厚度 024.55m，平均 6.69m，局部缺失，巖性較復(fù)雜，一般由土黃色、灰黃色和雜色含泥質(zhì)中細(xì)砂、砂礫、礫石及粘土礫石組成，局部呈半固結(jié)狀。上段：厚度 084.65m，平均厚度為 53.60m，在 296、806和 696三孔缺失，上中部為灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土組成，下部為砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土和少量泥灰?guī)r組成。局部夾2

22、3 層粉砂或細(xì)砂、粘土質(zhì)砂，可塑性強(qiáng)，具膨脹性，少數(shù)泥灰?guī)r具溶蝕現(xiàn)象。上新統(tǒng)：厚度在 52.30127.60m，平均厚度為 96.83m，可分為上、下兩段。下段：兩極厚度 42.3098.35m，平均厚 78.96m，巖性以淺棕紅、棕褐色及灰綠色中、細(xì)、粉砂為主，夾 34 層粘土或砂質(zhì)粘土，上部砂層一般純含泥質(zhì)少，而下部則含泥質(zhì)多。在頂部夾有 12 層細(xì)砂巖（盤） 。上段：兩極厚度 10.0029.25m，平均 17.88m，巖性由灰黃色、棕紅色及灰綠色的粘土或砂質(zhì)粘土為主，間夾 13 層薄層透鏡狀粉砂、細(xì)砂等，粘土可塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定，頂部有一層砂質(zhì)粘土，富含鈣質(zhì)和黑色鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷

23、的古土壤層，是第三、四系的分界線。第四系:兩極厚度為 49.2087.35m，平均厚 67.46m。更新統(tǒng)：兩極厚度 2149.70m，平均厚 34.72m，可分為上、下兩段。下段：兩極厚度 11.5026.20m，平均厚度 19.12m，巖性以灰黃色、棕黃色細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂為主，夾 12 層粘土或砂質(zhì)粘土，含有鐵錳質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。上段：兩極厚度 9.5023.50m，平均厚度 15.60m，巖性以灰黃色、褐黃色粘土及砂質(zhì)粘土組成，夾 12 層粉砂或粘土質(zhì)砂，一般含較多鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核。全新統(tǒng)：兩極厚度為 28.2037.65m，平均厚度 32.74m，巖性主要為灰黃色、黃褐色的粉砂、粘土質(zhì)

24、砂及砂質(zhì)粘土、粘土組成，一般具二元結(jié)構(gòu)，由粉砂與粘土組成 23個(gè)韻律層， 上部 0.50m 為耕植土， 在深度 35m 處富含砂礓結(jié)核， 底部普遍發(fā)育有一層 12m 的砂質(zhì)粘土，富含大量有機(jī)質(zhì)，并保存有大量蚌、螺化石及碎片，并含有鈣質(zhì)結(jié)核，是全新統(tǒng)與下伏更新統(tǒng)分界的標(biāo)志。1.2.2.2 井田構(gòu)造總體構(gòu)造特征井田位于淮北煤田南部中段，處于北東向的南坪斷層、雙堆斷層所夾持的斷塊內(nèi)。區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為一較寬緩向南仰起的向斜，并被一系列北東向斷層切割。斷層較發(fā)育，共查出斷層 45 條，其中正斷層 26 條，逆斷層 18 條，滑覆斷層 1 條，斷層走向以北東向?yàn)橹?，少?shù)近南北向及北西向。褶曲向斜軸向北東

25、，沿軸向南部仰起，兩翼淺部較緊密，深部變?yōu)閷捑?。向斜被一系列北東向斷層（F17、F22、F25 等）切割，兩翼地層產(chǎn)狀有一定變化。東翼雙堆斷層與 F17斷層之間，地層走向近東西，傾角 10左右，在 674孔和 804孔附近存在小的平緩褶曲。西翼 F25、F22 斷層與 F17 斷層之間，地層走向近南北，傾角 1015；F25 與 F22 斷層之間，地層走向北東，傾角 1530左右；南坪斷層與 F25 之間,地層走向近東西,傾角10左右,在 297孔附近有一小的向斜，在 35 線和 36 線附近有一小的背斜。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 7頁斷裂構(gòu)造斷點(diǎn)的解釋及可靠程度a.巖芯鑒定區(qū)

26、內(nèi)鉆探取芯確定的破碎帶巖石破碎成碎粒狀、糜棱狀，巖芯不完整，具有揉皺、滑動(dòng)現(xiàn)象，擠壓錯(cuò)動(dòng)痕跡明顯，地層傾角變化大。部分?jǐn)鄬悠扑閹?nèi)斜切裂隙發(fā)育。b.測(cè)井解釋破碎帶巖石破碎后結(jié)構(gòu)疏松、孔隙度大、滲透性強(qiáng)，因而電阻率和密度減少。與不破碎的巖石相比在電阻率（或 D3C）曲線上幅值降低，但在人工放射性（HGG）曲線上的幅值有所增高。當(dāng)破碎帶的巖性是砂巖時(shí)，它在天然放射性（HG）曲線上幅值又很低。綜合以上特點(diǎn)，結(jié)合鉆探取芯資料，破碎帶易于確認(rèn)，是解釋斷層存在的依據(jù)。c.破碎帶的綜合及斷點(diǎn)的確定本報(bào)告共有 52 個(gè)鉆孔確定斷點(diǎn) 56 個(gè)，分布在 22 條斷層上。所有斷點(diǎn)都是根據(jù)巖芯鑒定和煤巖層間距、標(biāo)志層

27、對(duì)比分析并利用測(cè)井解釋綜合確定的，全部斷點(diǎn)的確定比較可靠。d.二維地震對(duì)斷點(diǎn)的解釋斷點(diǎn)解釋依據(jù):依據(jù)時(shí)間剖面上的標(biāo)準(zhǔn)反射波同相軸發(fā)生相位錯(cuò)動(dòng)，中斷、反射波消失,同相軸驟然增多等現(xiàn)象來解釋斷層的存在.同時(shí),也可以利用特殊波來解釋斷層，如斷面波繞射現(xiàn)象在大、中斷層的斷點(diǎn)上較容易產(chǎn)生，因此,在對(duì)比解釋中，盡可能利用斷面波的極小點(diǎn)來確定斷點(diǎn)的位置。斷層的性質(zhì):根據(jù)時(shí)間剖面上標(biāo)準(zhǔn)反射波錯(cuò)斷的相對(duì)位置，采用多層次的波組、波系對(duì)比原則，參考相鄰剖面的構(gòu)造顯示，以及結(jié)合鉆探和其它已知地質(zhì)資料，綜合分析后而確定的。斷點(diǎn)的組合:斷點(diǎn)在時(shí)間剖面上的顯示各有其特征，因此在斷點(diǎn)組合時(shí)，首先根據(jù)斷點(diǎn)兩盤升降關(guān)系及產(chǎn)狀的一

28、致，分析相鄰斷點(diǎn)的落差變化規(guī)律，然后參考等值線的搭配，結(jié)合鉆探資料及區(qū)域構(gòu)造規(guī)律，在平面圖上進(jìn)行綜合研究、認(rèn)真分析，最終確定出組合斷層的落差大小、走向和延展長度。斷點(diǎn)的評(píng)級(jí)：依據(jù)斷點(diǎn)在時(shí)間剖面上的顯示的特征，分為 A、B、C 三級(jí)。A 級(jí)斷點(diǎn)：反射波對(duì)比可靠，斷點(diǎn)清晰，且產(chǎn)狀明顯，能可靠確定斷層上、下盤。B 級(jí)斷點(diǎn)：達(dá)到 A級(jí)又不是 C 級(jí)斷點(diǎn)者。C 級(jí)斷點(diǎn)：兩盤反射波連續(xù)性比較差，有斷點(diǎn)顯示，但標(biāo)志不夠清晰，能基本確定斷層的一盤或升降關(guān)系。依此標(biāo)準(zhǔn)，共解釋 201 個(gè)斷點(diǎn)，其中 A 級(jí)斷點(diǎn) 85個(gè)，占 42.3%；B 級(jí)斷點(diǎn) 93 個(gè)，占 46.3%；C 級(jí)斷點(diǎn) 23 個(gè)，占 11.4%，A

29、+B 級(jí)斷點(diǎn) 178 個(gè)，占 88.6%。斷層組合情況及主要斷層控制情況a.斷層組合情況全區(qū)根據(jù)地震、測(cè)井、鉆探確定的 257 個(gè)斷點(diǎn)組合斷層 45 條，其中正斷層 26 條、逆斷層 18 條,滑覆斷層 1 條。按斷層落差分：落差100m 的斷層 19 條；落差50100m的斷層 4 條；落差3050m 的斷層 9 條, 落差2030m 的斷層 11 條，落差20m的斷層 2 條。按斷層展布方向大致可分成三組，以北東向?yàn)橹?，少?shù)北西向和近南北向。b.斷層控制程度根據(jù)地震、鉆探的控制情況，將斷層的控制程度分為可查明斷層、基本查明斷層和查中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 8頁出斷層三級(jí)。評(píng)

30、級(jí)原則為：查明斷層：斷層由二條或兩條以上相鄰地震測(cè)線控制，且 A 級(jí)斷點(diǎn)不低于 50%，A+B 級(jí)斷點(diǎn)不低于 75%；斷面產(chǎn)狀、性質(zhì)明確，落差變化符合地質(zhì)規(guī)律。另有鉆孔穿過的，A 級(jí)斷點(diǎn)所占比例可適當(dāng)降低?；静槊鲾鄬樱?斷層由二條或兩條以上相鄰地震測(cè)線控制， A+B 級(jí)斷點(diǎn)不低于 60%；斷面產(chǎn)狀、性質(zhì)較明確?；蛴秀@孔控制的。查出斷層：達(dá)不到上述要求者，或只有鉆孔控制，無法確定其產(chǎn)狀者。本次查出的 45 條斷層中，查明斷層 26 條，基本查明的斷層 8 條，查出斷層 11條，基本查明以上斷層占斷層總數(shù)的 75.6%，斷層的查明程度較高。主要斷層控制情況區(qū)內(nèi)各斷層控制情況見斷層情況表（表 3.

31、1） ?，F(xiàn)將主要斷層的發(fā)育及控制情況敘述如下：南坪斷層：是本區(qū)西部邊界斷層。正斷層，走向 NE，傾向 NW，傾角 70 度，落差大于1000 米。區(qū)內(nèi)的延展長度 9.6Km。地震有 23 個(gè)點(diǎn)控制，其中 A 級(jí)斷點(diǎn) 6 個(gè)，B 級(jí)斷點(diǎn) 15個(gè)，C 級(jí)斷點(diǎn) 2 個(gè)。屬基本查明斷層。見圖 3.1、3.2、3.3、3.4。雙堆斷層：是本區(qū)東部的邊界斷層。正斷層，走向 NE，傾向 NW，傾角 70 度，落差大于 1000 米，在區(qū)內(nèi)的延展長度 11.3Km。地震有 20 個(gè)斷點(diǎn)控制，其中 A 級(jí)斷點(diǎn) 4 個(gè)，B 級(jí)斷點(diǎn) 12 個(gè)，C 級(jí)斷點(diǎn) 4 個(gè)。屬基本查明斷層。見圖 3.5、3.6。1.3 煤層特

32、征井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系的上、下石盒子組和山西組，區(qū)內(nèi)揭露地層總厚約1266.80m。自上而下含 1、2、3、4、5、6、7、8、10 和 11 等十個(gè)煤（層）組，含煤 30余層，含煤平均總厚為 23.47m,含煤系數(shù)為 1.9%。其中可采煤層 8 層，為 32、51、52、53、62、72、82和 10 煤層，可采煤層平均總厚 13.12m，占煤層總厚的 55.9%。其中 32、82為主要可采煤層，51、52、53、62、72、10 為次要可采煤層,主要可采煤層平均總厚 4.67m，占可采煤層平均總厚的 35.6%。32煤全區(qū)可采，51、53、82、10 煤為大部可采，52、62、72煤

33、為局部可采。1、2、4、11 煤組煤層不穩(wěn)定，變化大，易相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖或尖滅，均不可采。區(qū)內(nèi)二疊系含煤地層含可采煤層 8 層，即、51、52、53、62、72、 、10 煤層。本設(shè)計(jì)針對(duì) 32、煤層 82煤層。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 9頁2 井田境界與儲(chǔ)量2.1 井田境界井田位于宿州市西南，其中心位置距宿州市約 15km，行政區(qū)劃隸屬宿州市和淮北市濉溪縣。地理坐標(biāo)：東徑 11651001170000；北緯 332700333230。2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范和煤炭工業(yè)技術(shù)

34、政策規(guī)定：煤層最低可采厚度為0.70m，原煤灰分40%；依據(jù)國務(wù)院過函(1998)5 號(hào)文關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫份大于 3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 0.05m 時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的 50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算由地質(zhì)勘探知，本礦井可采煤層有八層，為 32、51、52、53、62、72、82

35、和 10 煤層，可采煤層平均總厚 13.12m，本設(shè)計(jì)主要針對(duì) 32、82煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于煤層產(chǎn)狀、厚度、煤質(zhì)比較穩(wěn)定，本次儲(chǔ)量計(jì)算采用地質(zhì)塊段法，即以塊段面積乘以塊段平均煤厚和煤層視密度，即得該塊段的儲(chǔ)量。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、B、C 三個(gè)塊段，如圖 2-1 所示，在各塊段范圍內(nèi)，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。表表 2-2 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算煤層地質(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/Mt32A209.562.891.436.36130.69236.97B1016.582.891.46

36、5.74C117.212.891.428.5982A209.562.351.429.57106.28B1016.582.351.453.46C117.212.351.423.25中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 10頁根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，求得以下各儲(chǔ)量類型的值：（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：0.000001zZmF （2-1）式中：zZ礦井地質(zhì)資源量，Mt；m煤層平均厚度，m；F煤層底面面積，m3；煤容重，t/m3。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：zZ=236.97（Mt）（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

37、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：1111222M112M22333gbbZZZZZZk（2-2）式中g(shù)Z礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量；111bZ探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；122bZ控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；2 11mZ探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；222mZ控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；333Z推斷的資源量；k可信度系數(shù)，取 0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，k值取 0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，k取 0.7

38、。該式取 0.8。111*60%*70%bzZZ99.53（Mt）122*30%*70%bzZZ49.76（Mt）2 11*60%*30%mzZZ42.65（Mt）222*30%*30%mzZZ21.33（Mt）333*10%*zZkZk18.96（Mt）因此將各數(shù)代入式 2-2 得：gZ 232.2（Mt）2.2.3 礦井可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2-3）計(jì)算：1()sgZZP式中sZ礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量1P斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的 3%算。則：%32 .2322 .232)(1PZZgs225.23（Mt）礦井設(shè)計(jì)可

39、采儲(chǔ)量CPZZsk)(2中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 11頁式中kZ礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；2P工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的 2%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 0.85。則：85. 0%)223.22523.225()(2CPZZsk187.62（Mt）2.2.4 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱工業(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)面積見表 2-3。第 5-22 條規(guī)定：工業(yè)廣場(chǎng)的面積為 1.2 平方公頃/10 萬噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬噸/年，工業(yè)廣場(chǎng)面積為 21.6 公頃。所以取工

40、業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 400m500m 的長方形。煤層的平均傾角為 10 度，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中下部，其中心處埋藏深度為-780m，該處表土層厚度為 220m，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)按級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為 15m。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表 2-4。表表 2-3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井 型（萬 t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10 萬 t）240 及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8表表 2-4 巖層移動(dòng)角巖層移動(dòng)角廣場(chǎng)中心深度/m煤層傾角煤層厚度/m沖擊層厚度/m-600102

41、.8922042737342由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：由 CAD 量的梯形的面積是：1779423.3688m2S=1779423.3688/cos10=1815738.1314m2則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：Z工=SMR式中： Z工-工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬噸；S -工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，；M-煤層厚度,2.89m。R-煤的容重, 1.5t/m3。則：Z工=7871224.7998t=787.12（萬噸）中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 12頁中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 13頁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)

42、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，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修） ，每日三班出煤，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(jiǎn)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 180 萬噸/年。井型校核下面通過對(duì)設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。（1）礦井開采能力校核錢營孜礦 32、82煤層均為中厚煤層，煤層平均傾角為 10 度，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，但礦井瓦斯含量及涌水相對(duì)較大，工作面長度不一過大，考慮

43、到礦井的儲(chǔ)量可以布置兩個(gè)綜采工作面同采可以滿足礦井的設(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(duì) 9 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)到采區(qū)煤倉，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)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(chǎng)調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)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(duì)較高，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦井通風(fēng)采用對(duì)角式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿

44、足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè)風(fēng)井，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(huì)影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。（4）儲(chǔ)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(chǔ)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/(AK)（3-1）其中：T-礦井的服務(wù)年限，年；Zk-礦井的可采儲(chǔ)量，187.62Mt；中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 14頁A-礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)努力， 180 萬噸/年；K-礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.4。則：T=187.62100/（1801.4）=74.5（年）既本礦井的開采服務(wù)年

45、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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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)。第一水平服務(wù)年限校核設(shè)計(jì)分兩個(gè)水平開采，主采 32煤層。第一水平可采儲(chǔ)量為 84.14Mt。由上式計(jì)算可得第一水平開采年限T=33.4(年）本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 180Mt，整個(gè)礦井服務(wù)年限 74.5 年，第一水平服務(wù)年限 33.4年，符合規(guī)范規(guī)定。表表 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

46、（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45600 及以上7035300-5006030120-2405025201545-9040201515中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 15頁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(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。確定井筒的形

47、式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)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(chǎng)；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(jiǎn)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

48、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(dòng)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-260m，最深處到-890m 表土層厚度大，220m。2）本井田瓦斯及涌水比較小,對(duì)開拓方式的選擇影響不大。3）本礦地表地勢(shì)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

49、 井筒形式的確定井筒形式的確定（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(jiǎn)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 10，為近水平煤層；表土層厚約 220 m，無流沙層；水文中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 16頁地質(zhì)情況中等簡(jiǎn)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。表表 4-1 井筒形式比較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(jiǎn)單、費(fèi)用低。2 工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)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

50、別大有足夠儲(chǔ)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(jiǎn)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(chǎng)簡(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)輔助提升特別有利。

51、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(duì)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(chǔ)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(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)

52、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；井筒位于井田中部時(shí)，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較?。痪参挥诰锏南虏繒r(shí)，石門長度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 17頁井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。3）有利于礦井初期開采的井筒位

53、置盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響要保證井筒，井底車場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過或少穿過流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

54、附近有河流或水庫時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。（3）井筒數(shù)目為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副井。再另設(shè)一個(gè)風(fēng)井回風(fēng)。4.1.2 井筒位置的確定采（帶）井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分區(qū)劃分（1）井筒位置的確定原則1）有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門的工程量要盡量少；2）有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村；3）井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡；4）井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟

55、弱巖層；5）工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅；6）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤；7）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。4.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表 2-3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為 21.6 公頃，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向。根據(jù)制圖規(guī)范 1：5000 的圖按400m* 500m 繪制。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 18頁4.1.4 礦井開拓方案比較礦井開拓方案比較（1）提出方案根據(jù)以上分

56、析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，如圖 4-2，分述如下：方案一：立井單水平上下山開采，井底車場(chǎng)設(shè)在-450m 處，巖石巷道。方案二：立井單水平上山開采，井底車場(chǎng)設(shè)在-660m 處，巖石巷道。方案三：立井兩水平開采，第一水平設(shè)在-450m 處，立井延伸至第二水平-660m，巖石巷道。方案四：立井兩水平開采，第一水平設(shè)在-450m 處，暗斜井延伸至第二水平-660m，巖石巷道。（2）技術(shù)比較以上四種方案，方案一、二是單水平開采，區(qū)別在于方案一是上下山開采，水平深度在-450m 處；方案二是上山開采，水平深度在-660m 處。方案一深度較淺，立井開拓費(fèi)用少。但是方案一是上下山開采，對(duì)于后期

57、的準(zhǔn)備開采都造成很多問題。所以在這兩個(gè)方案的技術(shù)比較上偏向于選擇方案二。方案三、四是兩水平開采，不同的是第二水平的延伸問題。這個(gè)在后面的經(jīng)濟(jì)比較上說明。方案三和方案四的一水平都是在-450m，二水平都是在-660m。由于方案一的開采難度較大，故下面主要對(duì)方案二、三、四進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 19頁（3）經(jīng)濟(jì)比較方案二、三、四的經(jīng)濟(jì)比較如下表。方案二項(xiàng)目數(shù)目基價(jià)/元費(fèi)用小計(jì)/萬元初期基建費(fèi)用立井開鑿表土段22023178.75099314912.03基巖段4409138.54020940副井開鑿表土段22028278.362212261103.84基巖段44010

58、948.24817208風(fēng)井開鑿表土段22023178.75099314912.03基巖段4409138.54020940井底車場(chǎng)巖巷10002659.72659700265.97軌道大巷巖巷85742659.722804267.82280.43運(yùn)輸大巷巖巷85742659.722804267.82280.43基建費(fèi)用小計(jì)7754.72生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量/萬 t提升長度/km基價(jià)/元1.240640.661.65149.9008排水涌水量/m3.h-1時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元434876074.50.411329.4832大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240641

59、.8950.353234.5376石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240641.4280.42785.6281622499.54976中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 20頁30254.27方案三項(xiàng)目數(shù)目基價(jià)/元費(fèi)用小計(jì)/萬元初期基建費(fèi)用立井開鑿表土段22023178.75099314912.03基巖段4409138.54020940副井開鑿表土段22028278.362212261103.84基巖段44010948.24817208風(fēng)井開鑿表土段22023178.75099314912.03基巖段4409138.54020940井底車場(chǎng)巖巷10002659.7265

60、9700265.97軌道大巷巖巷64332659.717109850.11710.99運(yùn)輸大巷巖巷64332659.717109850.11710.99后期基建費(fèi)用二水平軌道大巷巖巷85742659.722804267.82280.43二水平運(yùn)輸大巷巖巷85742659.722804267.82280.43二水平運(yùn)輸石門巖巷10802659.72872476287.25二水平軌道石門巖巷10802659.72872476287.25基建費(fèi)用小計(jì)11751.18中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 21頁生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量/萬 t提升長度/km基價(jià)/元1.240640.661.6514

61、9.90排水涌水量/m3.h-1時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元434876074.50.411329.48大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240643.2750.355590.03石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240641.2790.42494.9736315.5748072.75方案四項(xiàng)目數(shù)目基價(jià)/元費(fèi)用小計(jì)/萬元初期基建費(fèi)用立井開鑿表土段22023178.75099314720.12基巖段2309138.52101855副井開鑿表土段22028278.36221226873.93基巖段23010948.22518086風(fēng)井開鑿表土段22023178.75

62、099314765.81基巖段2809138.52558780井底車場(chǎng)巖巷10002659.72659700265.97后期基建費(fèi)用西二采區(qū)軌道石門巖巷16042659.74266158.8426.62西二采區(qū)運(yùn)輸石門巖巷16042659.74266158.8426.62東一帶區(qū)軌道巖巷22512659.75986984.7598.70中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 22頁石門東一帶區(qū)運(yùn)輸石門巖巷22512659.75986984.7598.70斜井延伸巖巷8143543.12884083.4288.41基建費(fèi)用小計(jì)4964.86生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量/萬 t提升長度/km基價(jià)/元

63、1.2161230.451.613930.27斜井提升系數(shù)煤量/萬 t提升長度/km基價(jià)/元1.28061.50.8140.423307.28排水涌水量/m3.h-1時(shí)間/h煤量/萬 t基價(jià)/元434876071.650.410896.07西二采區(qū)上山運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240910.550.35945.02西二采區(qū)上山運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240640.9180.351566.92西三采區(qū)石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240641.4910.42908.52西三采區(qū)大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.2406

64、41.8950.353234.54東一帶區(qū)大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬 t平均距離/km基價(jià)/元1.240911.550.352663.24中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 23頁44416.7349381.59根據(jù)以上比較得出：方案二的經(jīng)濟(jì)效益最高，但是前期基建費(fèi)用大。方案三和方案四后期基建費(fèi)用大，投產(chǎn)快。綜合分析考慮到本礦實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)比較，本礦采用方案二：立井單水平開采，水平標(biāo)高在-660.4.2 礦井基本巷道4.2.1 井筒井筒由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田中央設(shè)置中央風(fēng)井。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長，承壓性能好，

65、通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及南、北風(fēng)井均采用圓形斷面。1、主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑 6.5 m，斷面積 33.18 m，井筒內(nèi)裝備一對(duì) 16 t 的雙箕斗，井壁采用砌碹支護(hù)方式。此外，還布置有檢修道，動(dòng)力電纜，照明電纜，通迅信號(hào)電纜，人行臺(tái)階等設(shè)施。主井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖 4-2。2、副井副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 7.5 m，斷面積 44.18 m，井筒內(nèi)裝備一對(duì) 3.0 t 雙層單車多繩罐籠，井壁采用砌碹支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井內(nèi)除

66、裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。副井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖 4-3。3、風(fēng)井風(fēng)井位于礦井西邊邊界保護(hù)煤柱內(nèi)，備有安全出口。圓形斷面，井筒凈直徑 5.0 m，凈斷面 19.63 m，采用預(yù)制管柱支護(hù)方式，井壁厚度達(dá) 400mm，風(fēng)井?dāng)嗝婧椭饕獏?shù)如圖4-4。4、風(fēng)速驗(yàn)算所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，南、北風(fēng)井作為出風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。由第九章礦井通風(fēng)與安全的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選的井筒符合風(fēng)速要求。中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 24頁14351435130090097597521003852100240501450155050050井 筒 特 征井 型井 筒 直 徑井 深凈 斷 面 積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積1.8 Mt/a538 m33.18 m64.90 m72.38 m提升容器井筒支護(hù) 一套12t雙箕斗 一套12t單箕斗帶平衡錘 混凝土砌碹厚500 mm 凍結(jié)段井壁厚1450-1550 mm 充填混凝土厚50 mm65006.5 m222圖圖 4-2主井井筒斷面圖主井井筒斷面圖中國礦業(yè)大學(xué) 2012 屆本科畢業(yè)論文第 25頁275053