三間房礦3.0Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,三間,mta,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 I 中文題目：三間房礦 3.0Mt/a新井設(shè)計(jì) 外文題目：THE NEW SHAFT DESIGN OF SAN JIAN FANG MINE(3.0MT/A) II 摘要 三間房礦位于遼寧省鐵嶺市康平縣西北，交通便利。井田走向（東西）長(zhǎng)約 3.35km，煤層傾向（南北）長(zhǎng)約 5.1km，井田總面積為 17.07km2。主采煤層為 1#煤、2# 煤，平均傾角為 5°，煤層總厚為 16m。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。 井田工業(yè)資源儲(chǔ)量為 3.62 億噸，礦井可采儲(chǔ)量 2.40 億噸。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3Mt/a，礦井服務(wù)年限為 61.6a，涌水量不大，礦井正常涌水量為 40m3/h，最大涌水量為 55m3/h。礦井瓦斯涌出量不高，為低瓦斯礦井。 井田為立井單水平開拓。大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用礦車設(shè)備。礦井 通風(fēng)為中央并列式通風(fēng)。 礦井年工作日為 330d，工作制度為“四六”制。 一共包括 10 章：1.井田概況及地質(zhì)特征；2.井田境界及儲(chǔ)量；3.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及 服務(wù)年限、一般工作制度；4.井田開拓；5.帶區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.建井工期及開 采計(jì)劃；8.礦井通風(fēng)；9.礦井運(yùn)輸與提升；10.礦井排水；11.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 關(guān)鍵詞：立井；帶區(qū)；中央并列式；長(zhǎng)壁放頂煤采煤法 III Abstract Sanjianfang mine lies in, Northwest of Kangping, Tieling City, Liaoning Province, and convenient transportation. The run of the minefield is 3.35km, the width is about 5.1km, well farmland total area of 17.07km2.No.1 and No.2 is the main coal sean, and its dip angle is 5°,total coal seam thickness is 16m.Minefield geological conditions is relatively simple. The proved reserve of minefield is 362 million tons, recoveraThe recoverable reserves is 240 million tons. Mine design production capacity of 3Mt / a,and mine service life of 61.6a.The normal water flow of the mine is 40m3/h and the max flow of the mine is 55m3 / h. The mineral well gas gushes the deal lower ,for low gas mineral well. The well farmland is a single level in vertical shaft development.The coal is transported by the belt conveyer in the main roadway and auxiliary transport tramcar equipment. Mine ventilation for the central parallel ventilation. The working system “four-six” is used in Sanjianfang mine.It produced 300d/year. Including a total of 10 chapters:1.An outline of the mine field geology ;2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.Development engineering of coalfield;5.The layout of panels ;6.The methed used in coal mining;7. Well construction period and mining plan;8.The ventilation of the mine;9. Mine transportation and ascension 10. Coal mine drainage .11.The economic and technical norms. Keywords: shaft; belt area; central parallel；longwall mining with sublevel caving 目 錄 前言. 1 1 井田概況及地質(zhì)特征 .2 1.1 井田概況 2 1.1.1 井田邊界四鄰及面積 .2 1.1.2 交通位置 .2 1.1.3 地形地貌 .3 1.1.4 河流分布 .3 1.1.5 氣候情況 .3 1.2 礦井地質(zhì) 3 1.2.1 礦井地層 .3 1.2.2 含煤概況 .5 1.2.3 煤層結(jié)構(gòu) .5 1.2.4 水文地質(zhì) .6 1.3 煤層質(zhì)量及煤層特征 8 1.3.1 煤層質(zhì)量特征 .8 1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 .9 2 井田境界及儲(chǔ)量 .10 2.1 井田境界 10 2.1.1 井田范圍 .10 2.1.2 邊界煤柱留設(shè) .10 2.1.3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè) .10 2.1.4 論述所定邊界的合理性 .11 2.2 井田的儲(chǔ)量 11 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則 .11 2.2.2 井田的工業(yè)儲(chǔ)量 .11 2.2.3 礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 .12 2.2.4 礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 13 3 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限、一般工作制度 .14 3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 14 3.1.1 礦井年產(chǎn)量 .14 3.1.2 礦井的服務(wù)年限 .15 3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 .15 3.2 礦井的一般工作制度 15 4 井田開拓 .17 4.1 井筒形式及井筒位置的確定 17 4.1.1 確定開拓方式的主要依據(jù) .17 4.1.2 開拓方式的確定原則 .17 4.1.3 井筒形式的選擇 .18 4.1.4 井筒數(shù)目的確定 20 4.1.5 井筒位置的確定 .20 4.2 開采水平的設(shè)計(jì) 24 4.2.1 開采水平的劃分 .24 4.2.2 設(shè)計(jì)水平的巷道布置 .25 4.2.3 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格 .27 4.3 帶區(qū)劃分及開采順序 27 4.3.1 采區(qū)形式及尺寸的確定 .27 4.3.2 采區(qū)劃分的合理性 .28 4.3.3 開采順序 .29 4.4 開采水平、回風(fēng)水平及井底車場(chǎng) 29 4.4.1 開采水平和回風(fēng)水平 .29 4.4.2 井底車場(chǎng)形式、線路布置及通過能力 .29 4.4.3 硐室位置、規(guī)格尺寸及支護(hù)方式 .31 4.4.4 井底車場(chǎng)工程量 33 4.5 開拓系統(tǒng)綜述 34 4.5.1 系統(tǒng)概況 .34 4.5.2 開拓系統(tǒng)中的井巷系統(tǒng) .34 4.5.3 通風(fēng)系統(tǒng) .34 4.5.4 運(yùn)輸系統(tǒng) .34 4.5.5 防火灌漿系統(tǒng) 35 4.5.6 瓦斯抽放系統(tǒng) .35 4.6 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開拓位置、初期工程量 .35 5 帶區(qū)巷道布置 .37 5.1 設(shè)計(jì)帶區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 .37 5.1.1 帶區(qū)在礦井中的位置及界限 .37 5.1.2 帶區(qū)范圍及工業(yè)儲(chǔ)量 .37 5.1.3 帶區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 .37 5.2 帶區(qū)形式 38 5.2.1 采區(qū)形式的確定 .38 5.2.2 帶區(qū)形式、主要大巷的數(shù)目、位置及用途 .39 5.3 帶區(qū)分帶劃分、帶區(qū)巷道布置 39 5.3.1 條帶的劃分 .39 5.3.2 分帶斜巷的布置方式 .39 5.4 帶區(qū)車場(chǎng)及硐室 41 5.4.1 帶區(qū)車場(chǎng) .41 5.4.2 采區(qū)硐室 .41 5.5 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 42 5.5.1 采準(zhǔn)系統(tǒng) .42 5.5.2 通風(fēng)系統(tǒng) .42 5.5.3 運(yùn)輸系統(tǒng) .42 5.6 帶區(qū)開采順序 42 5.7 帶區(qū)巷道斷面尺寸，支護(hù)方式，帶區(qū)準(zhǔn)備工程量 43 5.7.1 帶區(qū)巷道斷面尺寸及支護(hù)形式的確定依據(jù)： .43 5.7.2 帶區(qū)準(zhǔn)備工程量 .43 5.8 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率、采區(qū)回采率 44 5.8.1 帶區(qū)的巷道掘進(jìn)率 44 5.8.2 帶區(qū)回采率 .45 6 采煤方法 .46 6.1 采煤方法的選擇 46 6.1.1 選擇采煤方法一般應(yīng)遵循的原則： 46 6.1.2 選擇采煤方法的影響因素 .46 6.1.3 選擇的要求 .46 6.1.4 采煤方法的確定 .47 6.2 主采層的煤層賦存條件 47 6.3 工作面長(zhǎng)度的確定 .47 6.3.1 按通風(fēng)能力條件校驗(yàn) .48 6.3.2 按采煤機(jī)能力校核工作面長(zhǎng)度 .48 6.3.3 按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度 .49 6.4 采煤機(jī)械的選擇和回采工藝的確定 49 6.4.1 采煤機(jī)械的選擇 .49 6.4.2 回采工藝的確定 .52 6.4.3 工作面布置 54 6.5 循環(huán)方式的選擇及循環(huán)圖表的編制 55 6.5.1 循環(huán)方式的確定 55 6.5.2 循環(huán)圖表的編制 .56 6.5.3 工人出勤表 .56 6.5.4 機(jī)電設(shè)備 .58 6.5.5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 59 7 建井工期及開采計(jì)劃 .60 7.1 建井工期及施工組織設(shè)計(jì) .60 7.1.1 施工隊(duì)伍的人員配備 .60 7.1.2 建井工程量 .60 7.1.3 井巷施工的機(jī)械化程度及施工速度 .62 7.1.4 工程排隊(duì)及施工組織排隊(duì) .63 7.1.5 建井工期及工程排隊(duì) 64 7.2 開采計(jì)劃 64 7.2.1 開采順序 .64 7.2.2 開采計(jì)劃 .65 8 礦井通風(fēng) .66 8.1 概述 66 8.2 礦井通風(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 66 8.2.1 通風(fēng)方式的選擇 .67 8.2.2 通風(fēng)方法的選擇 .67 8.3 總風(fēng)量的計(jì)算與風(fēng)量分配 68 8.3.1 礦井總通風(fēng)量的計(jì)算 .68 8.3.2 回采工作面所需風(fēng)量總和∑Q c 計(jì)算 68 8.3.3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量總和∑Q j 計(jì)算 .70 8.3.4 硐室所需風(fēng)量總和∑Q d 計(jì)算 .71 8.3.5 其他地點(diǎn)所需風(fēng)量 Qq 計(jì)算 .71 8.3.6 風(fēng)量的分配 .72 8.4 礦井總風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算 72 8.4.1 計(jì)算的原則 .73 8.4.2 計(jì)算的方法 .73 8.4.3 計(jì)算等積孔 .73 8.4.4 礦井通風(fēng)容易、困難時(shí)期工作面 .74 8.5 通風(fēng)設(shè)備的選擇 74 8.5.1 對(duì)礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 .74 8.5.2 礦井主要扇風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算 .78 8.5.3 電動(dòng)機(jī)選擇 .78 8.5.4 總耗電量及噸煤耗電量 .79 8.6 礦井災(zāi)害防治綜述 79 8.6.1 井底火災(zāi)及煤層自然發(fā)火的防治措施 .79 8.6.2 預(yù)防煤塵爆炸措施 .80 8.6.3 預(yù)防瓦斯爆炸的措施 .80 8.6.4 防水 .80 8.6.5 避災(zāi)路線 .81 9 礦井運(yùn)輸與提升 .82 9.1 概述 82 9.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 82 9.2.1 帶區(qū)斜巷皮帶的選擇 82 9.2.2 軌道輔助運(yùn)輸?shù)倪x擇 .83 9.2.3 工作面刮板輸送機(jī)的選擇 .83 9.2.4 運(yùn)輸斜巷轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶機(jī)選擇 .84 9.3 主要巷道運(yùn)輸設(shè)備的選擇 85 9.4 提升 85 9.4.1 選型的一般原則 .85 9.4.2 主井提升設(shè)備的選擇 .86 9.4.3 副井提升 .88 10 礦井排水 .91 10.1 礦井涌水 91 10.1.1 概述 .91 10.1.2 礦山技術(shù)條件 91 10.1.3 礦井排水系統(tǒng) .91 10.2 排水設(shè)備的選擇 92 10.2.1 選擇水泵 .92 10.2.2 水泵的選擇 .92 10.2.3 管路鋪設(shè) .93 10.3 水泵房的設(shè)計(jì) 93 10.3.1 水泵房的設(shè)計(jì)要求 .93 10.3.2 水泵房規(guī)格尺寸的計(jì)算 .94 10.4 水倉設(shè)計(jì) .95 10.4.1 概述 .95 10.4.2 水倉容量及尺寸 .95 10.4.3 水倉清理方式 .96 11 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .97 11.1 全礦人員編制 97 11.2 勞動(dòng)生產(chǎn)率 98 11.2.1 采煤工效 n1.98 11.2.2 井下工效 n2.98 11.2.3 生產(chǎn)工人效率 n3.98 11.2.4 全員效率 n4.98 11.3 成本 99 11.3.1 工作面成本 .99 11.3.2 帶區(qū)工作面成本 .100 11.4 全礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 101 結(jié)論 .103 致謝 .104 參考文獻(xiàn) .105 附錄 A .106 附錄 B .120 1 前言 煤炭是工業(yè)的糧食，我國一次能量消費(fèi)中，煤炭占 75%以上。煤炭發(fā)展的快慢，將 直接關(guān)系到國計(jì)民生。煤炭不僅是我國的基本燃料，而且是重要的工業(yè)原料，從煤中可 以提取二百多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活所必須的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生鍛煉自己動(dòng)手操作和理論相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過設(shè)計(jì)能夠全 面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)的知識(shí)，掌握礦井設(shè)計(jì)的方法、步驟及內(nèi)容，培養(yǎng)自己的實(shí)事 求是、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)禁的工作態(tài)度，培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力，提高了 編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。 本設(shè)計(jì)是三間房礦 3.0Mt/a 新井設(shè)計(jì)．在所收集地質(zhì)材料的前提下，由指導(dǎo)教師給予 指導(dǎo)，并運(yùn)用在課堂上所學(xué)知識(shí)，以及各參考書中的規(guī)定和事例進(jìn)行的。力求設(shè)計(jì)出一 個(gè)高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井。本設(shè)計(jì)說明書從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、 提升及工作面的采煤方法等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，完 成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)說明書中圖文并茂，使設(shè)計(jì)的內(nèi)容更容易被理解、 接受。 由于個(gè)人能力有限及其他原因，本設(shè)計(jì)中可能存在諸多不妥之處,請(qǐng)老師提出指正。 2 1 井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1 井田邊界四鄰及面積 三間房煤田位于遼寧省沈陽市康平縣境內(nèi)，三間房礦位于康平煤田的西北部，其地 理坐標(biāo)為東經(jīng) 123°18′45″~123°30′，北緯 42°35′~42°45′。三間房煤礦西北以 勘探線為界，與康平三臺(tái)子煤礦相鄰；西南與大平煤礦相鄰；北、東、南均以煤層最低 可采邊界線為界。礦井東西寬 5.1km，南北長(zhǎng) 3.35km，礦井面積 17.07m2。 1.1.2 交通位置 三間房礦礦區(qū)交通非常便利。三間房礦距調(diào)兵山 35km，距康平縣城 15km。礦區(qū)鐵 路經(jīng)法庫、調(diào)兵山至大青編組站，大青編組站東至鐵嶺 20km 與京哈線相接。公路有 203 國道從礦井西南部通過。 四 平 市 清 源北 四 家 子二 牛 所 口 老 城 清 河大 青興 隆 臺(tái)法 哈 牛黑 山 半 拉 門 依 牛 堡 子登 仕 堡 子五 臺(tái) 子葉 茂 臺(tái)后 新 秋哈 爾 套 阿 爾 鄉(xiāng) 蘇 家 屯 撫 順沈 陽 市 01250124 042 043 012512400123 0123 042 043 交 通 位 置 圖西 豐東 遼昌 圖 吉 林 省 新 民 市彰 武 撫 順 市新 城 子 區(qū) 鐵 嶺 市開 源 市法 庫 調(diào) 兵 山 市康 平 煤 田 康 平科 爾 沁 左 后 旗 內(nèi) 蒙 古 自 治 區(qū) 圖 1-1 交通位置圖 3 Fig.1-1 Traffic and location 1.1.3 地形地貌 本礦井位于遼河平原西側(cè)，地勢(shì)稍有起伏，無高山，一般為平緩低山丘陵及第四紀(jì)洪 沖積平原，地表絕大多數(shù)為農(nóng)田，一般標(biāo)高為+80~+120m 。地勢(shì)最高處位于煤田西南后部 的舊門山，其標(biāo)高為 177.30m。 1.1.4 河流分布 礦井內(nèi)無較大河流，只是在礦井外的西南有一條小河，為李家河，未流經(jīng)本礦井。 而在礦井的中部、北部和南部有許多人工渠和季節(jié)性沖溝；主要有一道河、二道河等。 在礦井的西南大平煤礦境內(nèi)有三臺(tái)子水庫，集水面積為 140km2，水庫最大面積 14 km2， 儲(chǔ)水量 4900 萬 m3，標(biāo)高+83.5m；水庫一般面積 8 km2，儲(chǔ)水量 1500 萬 m3，標(biāo)高 +81.0m。水庫水的主要來源，除季節(jié)性沖溝匯集外，主要靠南部李家河和康平西泡子水 庫溢洪通過人工渠道注入。排水主要靠人工渠進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)水量 500 萬 m3。 1.1.5 氣候情況 本區(qū)位于遼河平原西側(cè)，屬于大陸性氣候，一般多風(fēng)少雨，春干冬寒，一般春、秋、 冬三季多風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，春季多西南風(fēng)。風(fēng)力最大至 7~9 級(jí)，瞬時(shí)達(dá) 10 級(jí)，小至 2~3 級(jí)，無風(fēng)季節(jié)少見。降雨一般集中在 7、8、9 月份，年最大降雨量達(dá) 801.4mm，年平 均降雨量為 544.4mm，最大月降雨量為 346.1mm（1984 年 8 月） ，最小月降水量為 0（見 表 1-6） ；該區(qū)年平均蒸發(fā)量為 1922.3mm，最大月蒸發(fā)量為 405.6mm（1974 年 5 月） ；最 高氣溫 33.3℃，最低氣溫-32.6℃，冬季凍層最大深度 1.45m。 1.2 礦井地質(zhì) 1.2.1 礦井地層 三間房礦位于康平煤田西北部，其地層層序和含煤地層生成年代與區(qū)域地層完全一 致，以前震旦系地層為基底，其上依次沉積了中生界之早白堊系、及新生界之第四系， 4 現(xiàn)由老到新分述如下： 1）建昌組（K 1jc） 由以下三層組成： ① 火山碎屑巖：以火山集塊巖為主，夾薄層安山巖，巖塊有小氣孔，其中有燧石填 充，厚度大于 30m。 ② 砂礫巖層：以灰白色砂巖，砂礫巖為主，夾灰黑色泥巖，在泥巖，砂巖中夾有炭 質(zhì)碎片，厚度大于 150m。 ③ 紅色砂礫巖層：以赭色，灰綠色礫巖為主，夾砂巖及粉砂巖，中下部為灰綠色、 赭色礫巖，礫石成份以片麻巖為主，火山巖、石英巖次之。本層厚度西部 50～300m ，東 部大于 300m。 2）三臺(tái)子組（K 1st） 該組地層頂?shù)捉缑媲宄?，巖性分異明顯且標(biāo)準(zhǔn)，與下覆建昌組 呈假整合接觸，按其巖性和化石組合自下而上分為： ① 底部礫巖段（K 1st1） 在煤田東部的大房申、老邊一帶出露，其巖性以紫色、灰綠色礫巖為主，并夾有薄 層砂巖。礫巖以泥質(zhì)膠結(jié)為主，主要成分為綠色片巖，花崗質(zhì)片麻巖為主，同時(shí)也混有 少量石英巖及火山礫巖，厚度 50～300m，東部大于 300m。 ② 砂巖段（K 1st 2） 在礦井東部有出露，以灰、灰白色砂巖為主，夾深灰色泥巖、灰白色砂礫巖，在西 部夾炭質(zhì)頁巖及薄煤層，分布面積不大，距上部煤層 200m，故無濟(jì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，厚度 30～230m。 ③ 含煤段（K 1st3） 主要以煤層為主、間夾炭質(zhì)頁巖、灰黑色泥巖、油頁巖、灰白色粉砂巖組成，可采 煤層集中于上部，向東、北方向分叉變薄，厚度 1～25m 。厚度變化是：西薄東厚，東北 部最厚。 ④ 油頁巖段（K 1st4） 以黑褐色油頁巖為主，夾黑色泥巖和泥灰?guī)r、菱鐵礦透鏡體。賦存規(guī)律： 油頁巖與泥巖易于識(shí)別，到礦井邊緣二者不易識(shí)別，厚度礦井內(nèi)東厚西薄，南厚北 薄。最大厚度 40～50m，最薄 10m，分布于北部邊緣。 ⑤ 泥巖段（K 1st5） 由于泥巖段下部富含動(dòng)物化石，而上部則不含，所以又將此層分為動(dòng)物化石層 5 （K 1st5-1） 、泥巖層（K 1st5-2） 。 動(dòng)物化石層（K 1st5-1） 本層以黑色泥巖及深灰色粉砂巖為主，含有大量動(dòng)物化石。一般有以下種屬： Crpridea sp. （女星蟲，未定種） Darwinaded sp. （達(dá)爾文蟲） Cypridea aff praqnata （女星蟲） Cypredeafpp （神密女星蟲親近種） Lycapteraypyes sp. （狼星蟲，未定種） Turfanaqrapta sp. （吐魯番周佳飾葉肢介，未定種） Ballaamya sp. （環(huán)棱螺） Sphaereum spp. （球 蜆） 動(dòng)物化石層在礦井內(nèi)沉積穩(wěn)定，分布于全區(qū)是一個(gè)良好的標(biāo)志層。從動(dòng)物化石面貌 上段與阜新三臺(tái)子組層位相當(dāng)。 泥巖層（K 1st5-2） 上部灰綠色泥巖，夾粉砂巖、細(xì)砂巖，在煤田邊緣為砂礫巖。本層泥巖具球狀，極 松軟，易風(fēng)化，遇水后有膨脹現(xiàn)象。該層頂部含有黃鐵礦晶體；礦井中部缺失此段。厚 度變化：南部厚度 30～45m，北部 5～10m，就礦井東西兩部分看，其特點(diǎn)是：中間厚， 兩側(cè)薄，厚者厚度 25～30m，薄者厚度 0～5m。 3）孫家灣組（K 1s） 與下覆三臺(tái)子組呈平行不整合接觸，全區(qū)均有分布。 上部主要為赭色粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖及礫巖等，下部以灰色粉砂巖、 細(xì)砂巖為主，夾泥巖、粗砂巖及薄層砂礫巖，底部普遍有一層較厚的砂礫巖，厚度 150～750m。 （3）第四系（Q） 上部為黑色腐植土，厚度 0.2～0.5m。中部為灰黃色亞粘土，厚度為 2～17m 。下部 為黃色粗砂，底部含礫，厚度 1.5～5m。 1.2.2 含煤概況 本 區(qū) 煤 層 賦 存 于 前震旦～ 系白堊系含 煤 巖 系 ， 本 礦內(nèi)有兩個(gè)復(fù)合煤層（即 1#煤層、 6 2#煤層）是可采煤層，全礦井發(fā)育。 1.2.3 煤層結(jié)構(gòu) 三間房礦井田內(nèi)共有兩層可采煤層，煤層編號(hào)從上往下分別為 1#和 2#煤層。煤層特 性見表 1-1： 表 1-1 煤層特征表 Table 1-1 coal seam character 煤層 編號(hào) 煤層 厚度 分煤 層數(shù) 容重 t/m3 夾矸 厚度 煤層穩(wěn) 定程度 煤層傾角/ 平均° 層間距/ 平均 m 1# 9.5 0 1.32 0 穩(wěn)定 28 2# 6.5 0 1.32 0 穩(wěn)定 5° 1.2.4 水文地質(zhì) （一） 、區(qū)域水文地質(zhì)特征 三間房礦位于遼河平原西側(cè)，地勢(shì)稍有起伏，無大高山，一般為平緩低山丘陵及第 四系洪沖積平原，一般海拔為+80~+120m，在煤田西南后舊門山地勢(shì)最高，其海拔為 +177.30m。 全區(qū)地貌按成因可劃分為三種類型，即構(gòu)造剝蝕地形、剝蝕堆積地形和洪沖積堆積 地形。由于上述地貌類型，促成了區(qū)內(nèi)無較大河流的水文特征，只是在礦井的西南有一 條小河（李家河） ，未流經(jīng)礦井，而中部、北部和南部則有許多人工渠道（主要有一道河、 二道河）和季節(jié)性沖溝。在礦井的西南（即大平礦井）有三臺(tái)子水庫，積水面積為 140km2，積水量：900 萬 m3，最高洪水位+83.5m，一般為 +81.0m；水庫水的主要來源， 除季節(jié)性沖溝匯集外，主要是南部李家河和康平西泡子水庫的水通過人工渠道流注水庫， 排水主要靠人工渠道進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過礦井西南部 123 號(hào)鉆孔之風(fēng)化帶抽水試驗(yàn)來看，水 庫對(duì)礦井充水不是主要因素。 2、礦井在區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)的位置 三間房礦位于遼寧省沈陽市康平縣南 15km，在康平煤田的東北部。地勢(shì)平緩，地面 無河流和高山，只有季節(jié)性沖溝；大部分為農(nóng)田，平均地表海拔為+115.6m。 7 （二） 、礦井水文地質(zhì)特征及水文地質(zhì)類型 1、含水層情況 該礦井劃分三個(gè)含水層，現(xiàn)分述如下： （1） 、第四系洪積含水層 主要分布在東部低洼處，一般厚度為 4m，該層上部由 1.9~21m 黃色粘土所覆蓋；下 部則有黃色及灰白色粉砂、細(xì)砂、砂礫所組成，成分以石英為主，下部含礫，最大礫徑 為 30~50mm，具棱角，分選性差。據(jù)水 10 號(hào)抽水資料：?jiǎn)挝挥克?0.0032 公升/ 秒.米， 滲透系數(shù)為 0.0965 米/日。該層上覆之粘土，由西向東逐漸增厚。由于地形變緩，故水位 變化幅度變?。?.00~1.60m） ，其水質(zhì)變化較大，總堿度值很高，一般為重碳酸鈣鈉型水。 （2） 、白堊系砂巖、砂礫巖承壓含水層 白堊系分布全礦井，厚度在 50~200m 之間，一般為 77m，由煤田中心向南逐漸增厚， 其巖芯大部份由泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)的灰色或灰綠色的砂巖、砂礫巖組成，結(jié)構(gòu)致密，透水 性很弱，但由于壓力作用，在個(gè)別鉆孔發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期自涌水現(xiàn)象，最大 614 號(hào)孔，水頭高出 地表 5.6m。 該層上覆 30~70m 的風(fēng)化殼，大部分由紫紅色的砂巖、砂礫巖所組成，分選性差，粒 度不一，泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)。由于風(fēng)化作用，巖石松散，透水性較強(qiáng)，據(jù)抽水資料：滲透 系數(shù)由 0.1611~0.621 米/日，其水質(zhì)分析為：重碳酸鈣鈉型水，逕流條件良好，并在風(fēng)化 殼中發(fā)現(xiàn)十個(gè)鉆孔在 15~60m 處漏水，最大達(dá) 6.00m3/h。 該層的滲透性向 F1、F 2、 F3 號(hào)斷層漸趨增強(qiáng)，滲透系數(shù)由 0 增至 0.6m/日，它是礦床 充水的來源之一，但不是礦床充水的主要因素。該層下部有 350~400m 弱透水層和不透水 層所隔，在無斷裂溝通時(shí)，對(duì)礦井影響不大。從目前鉆孔所揭露斷層分析，來看，均為 閉合斷層，未發(fā)現(xiàn)斷裂引起的漏水現(xiàn)象，故這種隱患可能性較小，但生產(chǎn)過程中應(yīng)給予 高度重視。 （3） 、白堊系底部砂巖、砂礫巖承壓含水層 該層賦存于煤層之下，大部分由鈣質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)的灰白色砂巖、砂礫巖所組成，結(jié) 構(gòu)致密堅(jiān)硬，滲透性很弱。據(jù)抽水資料：滲透系數(shù)為 0.00238 米/日,據(jù)水質(zhì)為重碳酸氯化 鈉型水，說明該含水層水逕流條件很差, 又由于該層位于煤層底板 50~180m 左右，且隨 煤層的增厚而加深，所以，對(duì)礦井充水影響甚微，可不作考慮。 2、隔水層情況 8 白堊系油頁巖隔水層，該層賦存于煤層頂部，為煤層直接頂，全礦井普遍發(fā)育，厚 度一般為 10~50m，由北向南逐漸增厚，為一不透水層，在不受構(gòu)造影響的情況下，均能 起隔水作用。 3、含水層的補(bǔ)給與排泄條件 本區(qū)含水層主要補(bǔ)給來源為大氣降水，而地表水的滲透補(bǔ)給對(duì)第四系和白堊系有影 響，但影響不大，人工渠和季節(jié)性積水，對(duì)處于粘土覆蓋層較薄地段則滲透補(bǔ)給良好。 另外各含水層之間都存在微弱滲透補(bǔ)給，而含水層的排泄除垂直滲透外，第四系含水層 主要靠蒸發(fā)，只是枯水季節(jié)，則由沖溝和人工渠進(jìn)行排泄。而深層水（白堊系含水層） 只在水位差變化大，逕流條件良好地段排泄則較好，其它地段排泄條件很差。 4、礦井水文地質(zhì)類型 該礦井水文地質(zhì)勘探類型，按直接充水含水層的空間特征而劃分的。根據(jù)原煤炭部 制定的《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》礦井水文地質(zhì)分類的條件：三間房煤礦范圍內(nèi)地表水排泄 條件良好，露頭區(qū)被粘土類土層覆蓋，屬深部礦井；礦井內(nèi)直接充水含水層主要由白堊 系粗砂巖及砂礫巖微弱的裂隙承壓含水層所組成，雖然巖層疏軟多裂隙，但單位涌水量 均小于 0.1L／s.m 以下，而且斷層水極弱，并且煤層頂部有較厚的油頁巖、泥巖和含水層 間有良好隔水性能的泥巖、粉砂巖層，所以與地表水以及各含水層間無直接水力聯(lián)系。 礦井最大涌水量小于 180m3／h，采掘工程一般不受水害影響，防治水工程簡(jiǎn)單。為此三 間房煤礦礦井水文地質(zhì)類型為一類一型礦井，屬于水文地質(zhì)簡(jiǎn)單型礦井。 1.3 煤層質(zhì)量及煤層特征 1.3.1 煤層質(zhì)量特征 1、物理性質(zhì) 礦井內(nèi)的煤為褐黑色，條痕褐色，瀝青光澤，有的亦為弱玻璃光澤或似玻璃光澤， 具不平坦?fàn)?、眼球狀和貝殼狀斷口，結(jié)構(gòu)為線理狀，條帶狀和透鏡狀。在亮煤中常見兩 組垂直層面的內(nèi)生裂隙，一組發(fā)育，另一組次之。裂隙面平坦，在裂隙中常常有方解石 及黃鐵礦薄膜充填。這種裂隙是煤中凝膠化物質(zhì)在煤化過程中受溫度、壓力影響，內(nèi)部 結(jié)構(gòu)變化，體積均勻收縮產(chǎn)生內(nèi)張應(yīng)力易形成的內(nèi)生裂隙。 2、煤巖特征 9 本礦井成煤的原生物質(zhì)為高等陸生植物。宏觀煤巖特征為亮煤和半亮煤，亮煤呈條 帶狀和透鏡體狀，條帶厚度在 2~10mm 之間，個(gè)別為 10mm 以上。煤層中常見有薄層絲 炭，疏松多孔，性脆易碎，染指有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和絲絹光澤。 在透射光下觀察：以凝膠化物質(zhì)為主，含量在 86.38~92.55%之間，主要為均一鏡煤， 結(jié)構(gòu)鏡煤，凝膠化基質(zhì)等；其次為絲炭化物質(zhì)，含量在 1.9~8.98 之間，以木質(zhì)鏡煤絲炭、 絲炭為主，少量為鏡煤絲炭及絲炭化基質(zhì)；穩(wěn)定組分含量在 2%以下，常見有小孢子，小 孢子堆，鑲邊角質(zhì)層等。礦物常見有：石英、方解石、黃鐵礦、粘土等。 3、煤質(zhì)特征 經(jīng)過十幾年生產(chǎn)實(shí)見，三間房礦做了實(shí)見煤質(zhì)化驗(yàn)，所得結(jié)果與精查報(bào)告有所區(qū)別， 但只是局部地段采樣化驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，不具代表性，所以，本《報(bào)告》依然采用《精查報(bào) 告》結(jié)果。 原煤水份（M ad%）：一般為 8～12%，平均為 10%，屬中水份煤。 原煤灰份(A d%)：一般為 18～25% ，平均為 22%。 凈煤揮發(fā)份(V daf%)：一般為 39～44%，平均為 42%。 粘結(jié)性：原煤 1～3，凈煤 2～4。 原煤發(fā)熱量(Q b,MJ/kg)：一般為 20.91～22.99MJ/Kg，平均為 22.38MJ/Kg 硫和磷(S t,d%.P,d%)：硫一般為 1.5～2.5%，平均為 2%；磷一般為 0.01～0.06%，平 均為 0.038%，屬中硫低磷煤。 含油率（T 1）：一般為 7～9%，平均為 8.27%，屬富油煤層。 灰溶點(diǎn)（T 2）：一般為 1250～1400℃，平均為 1345℃，屬難熔灰份。 視密度：一般為 1.30～1.40g/cm3，平均為 1.32g/cm3。 1.3.2 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性 礦井內(nèi)煤層瓦斯化學(xué)成分 CH4:60~70%，CO 2:3~5%，N 2:25~30%,按瓦斯帶的劃分屬于 氮?dú)狻託鈳А?礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 0.96m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為 5.46m3/min，屬于低瓦斯礦 井。煤的自燃傾向性較強(qiáng)，自燃發(fā)火期為 1~3 個(gè)月，最短 21 天。本礦井各煤層多數(shù)為粉 粒狀煤，開采時(shí)易產(chǎn)生大量的煤塵，煤塵爆炸指數(shù)為 41.75，煤層煤塵有爆炸性。 10 2 井田境界及儲(chǔ)量 2.1 井田境界 2.1.1 井田范圍 本井田西北以勘探線為界，與康平三臺(tái)子煤礦相鄰；西南以斷層為界與大平煤礦相 鄰，但斷層不在本井田內(nèi)；北、東、南均為人為垂直劃分邊界。井田內(nèi)賦存有 1#、2 #兩個(gè) 可采煤層。 2.1.2 邊界煤柱留設(shè) 礦井東 西 長(zhǎng) 3.35km， 南 北 寬 5.1km， 井 田 面 積 約 為 17.07km2。 井田內(nèi)地形比較完整， 井田四周依據(jù)相關(guān)規(guī)定和安全考慮分別留設(shè) 30m 的邊界煤柱。東部、西部、南部和北部 井田邊界即為井田境界保護(hù)煤柱。按《煤礦安全規(guī)程》 [1]規(guī)定，邊界煤柱的留法及尺寸： 1）井田邊界煤柱留 30m； 2）階段煤柱斜長(zhǎng) 60m，若在兩階段留設(shè)，則上下階段各留 30m； 3）斷層煤柱每側(cè)各為 20m； 4）采區(qū)邊界煤柱留 20m。 根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 [2]和《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井 田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。 2.1.3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè) 根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，產(chǎn)量 2.40～3.0Mt/a，0.7～0.8 公頃/10 萬 t。本設(shè)計(jì)為 3.0Mt/a，故取 0.8。則工業(yè)廣場(chǎng)占地面積 11 為 S=30×0.8=24 公頃= 240000m2,則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng) 600m ，寬 400m 的矩形。 在確定地面保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍，工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括 保護(hù)對(duì)象及寬度 20m 的圍護(hù)帶。在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的井筒，圈定保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì) 象應(yīng)包括絞車房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等。 2.1.4 論述所定邊界的合理性 在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了 開采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡(jiǎn)易。同時(shí)，本井田的劃分使儲(chǔ)量與生產(chǎn)相適 應(yīng)，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)。井田有合理的尺寸，條 帶尺寸滿足《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，走向長(zhǎng)度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲(chǔ)量和足 夠的服務(wù)年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。階段高度及階段斜長(zhǎng)適當(dāng)，礦井通風(fēng)、井下運(yùn) 輸較容易。這種劃分方法合理地規(guī)劃礦井開采范圍，處理好與相鄰礦井之間的關(guān)系，避 免了淺部和深部形成復(fù)雜的接茬關(guān)系給開采造成困難。 根據(jù)參考《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全工程》的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所 留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定。 2.2 井田的儲(chǔ)量 2.2.1 井田儲(chǔ)量的計(jì)算原則 1) 按照地下實(shí)際埋藏煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算，不考慮開采、選礦及加工時(shí)的損失。 2) 儲(chǔ)量計(jì)算的最大垂深與勘探深度一致。對(duì)于大、中型礦井，一般不超過 1000m。 3) 精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定的井田邊界范圍相一致。 4) 凡是分水平開采的井田，在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲(chǔ)量。 5) 由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩 側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算儲(chǔ)量。 6) 煤層傾角不大于 15°時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量。 7) 煤層中所夾的大于 0.05m 厚的高灰煤（夾矸）不參與儲(chǔ)量的計(jì)算。 8) 參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于 40%。 12 2.2.2 井田的工業(yè)儲(chǔ)量 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù),一般即列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量，也即勘探 地質(zhì)報(bào)告中提供的能利用儲(chǔ)量中的 A、B、C 三級(jí)儲(chǔ)量。 根據(jù)工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算公式： （2-1）SMrZg? 式中： Zg —礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，t M —可采煤層總厚度，m S —井田面積， m2 r —煤的容重，r=1.32t/m3 故 Zg=17.07km2×(9.5+6.5)×1.32/cos5°≈3.62 億 t 其中，Z g1=17.07km2×9.5×1.32/cos5°≈2.15 億 t Zg2=17.07km2×6.5×1.32/cos5°≈1.47 億 t 表 2-1 煤層工業(yè)儲(chǔ)量表 Tab.2-1 industrial coal reserves 2.2.3 礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是指礦井的工業(yè)儲(chǔ)量減去井田境界、斷層保護(hù)煤柱等永久煤柱量。 井田境界留設(shè)保護(hù)煤柱： 井田境界預(yù)留 30m 的邊界煤柱，以避免鄰礦開采對(duì)本礦造 成影響，有利于本礦的安全生產(chǎn)。 井田境界留設(shè)保護(hù)煤柱： P=(1908.7+847.18+678.74+2789.26+2029.19+1590.54+4555.19)×30×(9.5+6.5)×1.32/cos5° =916.0 萬噸 由于本礦井田內(nèi)有兩條斷層，所以，計(jì)算斷層留設(shè)永久煤柱時(shí)計(jì)算為 2 個(gè)斷層保護(hù)煤 柱，故： 煤層號(hào) 煤厚/m 傾角/平均° 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量 /億 t 1# 9.5 5 1707000 2.15 2# 6.5 5 1707000 1.47 13 斷層留設(shè)永久煤柱： P1=（1581.38+1211.25） ×20×2×(9.5+6.5)×1.32/cos5°=236.9 萬噸 所以礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為: Zs=Zg-(P+P1)=3.63-(0.09+0.02)=3.50 億噸 2.2.4 礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、主要巷道保護(hù)煤柱、 采區(qū)邊界保護(hù)煤柱量后乘以采區(qū)回采率。即： Z =（Zs-P）×C （2-2 ） 式中： Z—礦井可采儲(chǔ)量 Zs—礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 P—非永久保護(hù)煤柱損失 C—采區(qū)采出率，厚煤層不低于 0.75；中厚煤層不低于 0.8；薄煤層不低于 0.85； 1) 礦井工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失的計(jì)算: 1#煤層工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱梯形損失： （1005.44+1103.24）×774.36/2×9.5×1.32/cos5°=1027.9 萬噸 2#煤層工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱梯形損失： (1045.28×1152.96)×804.2/2×6.5×1.32/cos5°=766.8 萬噸 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失量： P1=1027.9+766.8=1794.7 萬噸 2)主要巷道保護(hù)煤柱的損失： P2=N1 采區(qū)保護(hù)煤柱+N 2 采區(qū)保護(hù)煤柱+S 采區(qū)保護(hù)煤柱 =1055.7 萬噸 3）采區(qū)邊界保護(hù)煤柱的損失 P3=（284.14+353.48+666.93+163.57）×40=124.5 萬噸 4)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量的計(jì)算： P=P1+P2+P3 14 Z=（Zs-P ）C =（34907.3 -2850.4）×0.75=24042.7 萬噸 表 2-2 可采儲(chǔ)量計(jì)算表 Table 2-2 Calculation of recoverable reserves table 項(xiàng) 目 工 業(yè)儲(chǔ) 量 永久煤柱 損失量 設(shè) 計(jì)儲(chǔ) 量 非永久煤柱 保護(hù)煤柱 設(shè)計(jì)可采 儲(chǔ) 量 儲(chǔ)量/萬噸 36184.6 1152.8 35031.8 2974.9 24042.7 3 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限、一般工作制度 3.1 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 3.1.1 礦井年產(chǎn)量 礦井的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力宜按工作日 330 天算，每天凈提升時(shí)間為 16 小時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)， 工作面長(zhǎng)約為 240m，采煤機(jī)滾筒截深采用 600mm，一個(gè)工作面生產(chǎn)，一天進(jìn)刀 6 刀，煤 的容重為 1.32t/m3 。 所以礦井的生產(chǎn)能力為： 330×0.6×6×240×9.5×0.85×1.32×（1+5%）=319.1 萬噸 滿足礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力每年 300 萬噸。 礦井的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）確定的合理與否，對(duì)保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和收 到效益至關(guān)重要。而礦井生產(chǎn)能力與井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤炭?jī)?chǔ)量及質(zhì)量、 煤層賦存條件、建井條件、采掘機(jī)械化裝備水平及市場(chǎng)銷售量等許多因素有關(guān)。經(jīng)分析 比較，設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井的生產(chǎn)能力確定為 3.0Mt/a 不僅是可行的，也是合理的，理由如下： 1)儲(chǔ)量豐富 煤炭?jī)?chǔ)量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。本井田內(nèi)可采的煤層有 2 層，保有 工業(yè)儲(chǔ)量為 3.62 億噸，按照 3.0Mt/a 的生產(chǎn)能力，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且投 入少、效率高、成本低、效益好。 2)開采技術(shù)條件好 本井田煤層賦存穩(wěn)定，井田面積大，煤層埋藏較深，傾角小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水文地質(zhì) 條件及地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層結(jié)構(gòu)單一，適宜綜合機(jī)械化開采，可采煤層均為厚煤層，適 合高產(chǎn)高效工作面開采。 15 3)建井及外運(yùn)條件 本井田內(nèi)良好的煤層賦存條件為提高建井速度、縮短建井工期提供了良好的地質(zhì)條件。 三間房礦礦區(qū)交通非常便利。三間房礦距調(diào)兵山 35km，距康平縣城 15km。礦區(qū)鐵路經(jīng) 法庫、調(diào)兵山至大青編組站，大青編組站東至鐵嶺 20km 與京哈線相接。公路有 203 國道 從礦井西南部通過。 4)具有先進(jìn)的開采經(jīng)驗(yàn) 近年來， “高產(chǎn)高效”工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、 成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡(jiǎn)單、開采技術(shù)基本趨于成熟。 綜上所述，由于礦井優(yōu)越的條件及外部運(yùn)輸條件，有利于把本礦井建設(shè)成為一個(gè)高 產(chǎn)、高效礦井。礦井的生產(chǎn)能力為 3.0Mt/a 是可行的、合理的。 3.1.2 礦井的服務(wù)年限 本礦井的年產(chǎn)量是 3.0Mt,根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3.0Mt/a,其服務(wù)年限不得小于 60 年。 由礦井的服務(wù)年限計(jì)算公式 [6]: T=Z/(A×K) 式中： T—礦井的服務(wù)年限：a。 Z—礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：萬 t。 A—礦井的生產(chǎn)能力：萬 t/a。 K—儲(chǔ)量備用系數(shù):礦井設(shè)計(jì)一般取 1.3。 K=1.3 T=24042.76/（300×1.3）=61.6（年） 所以本礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定。 3.1.3 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性 建井后產(chǎn)量出現(xiàn)增大，其可能性為： 1）礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后，由于技術(shù)裝備和管理水平 的提高，能夠突破設(shè)計(jì)能力，從爾引起礦井年產(chǎn)量的增加。 2）工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，產(chǎn)量也會(huì)增加。 16 3）煤層的局部變化以及開采技術(shù)的發(fā)展,落煤損失,煤柱損失的減少，都有可能是礦 井產(chǎn)量增加。 3.2 礦井的一般工作制度 結(jié)合本礦井煤層條件、儲(chǔ)量情況、以及達(dá)成產(chǎn)量所需要的時(shí)間；同時(shí)考慮設(shè)備檢修 以及工人工作時(shí)間等實(shí)際的因素，在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下，本礦井工作制 度安排如下： 礦井的年工作日數(shù)為 330 天,礦井實(shí)施“四六”工作制,即每晝夜三個(gè)采煤工作班和 一個(gè)檢修班。采煤班內(nèi)進(jìn)行“落、裝、運(yùn)、支、移、放”工序工作。 出煤班為三個(gè)班，每班工作六個(gè)小時(shí)。 每晝夜凈提升時(shí)數(shù)為十六小時(shí)。 采用這種方法既增加了出煤時(shí)間，又保證了設(shè)備的維修，從而可以大幅度提高工作 面單產(chǎn)和保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減輕了工人的體力勞動(dòng)，提高了工作效率。 17 4 井田開拓 井田開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、地形地貌條件、煤層賦存條件、開采技術(shù) 條件、裝備條件、地面外部條件等因素，通過方案比較或是系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 4.1 井筒形式及井筒位置的確定 4.1.1 確定開拓方式的主要依據(jù) 1）根據(jù)已批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件。 2）根據(jù)煤層賦存條件： 在諸條件中,其中以煤層賦存深淺和沖擊層的水文地質(zhì)條件對(duì)開拓方式影響最大,一般 煤層賦存深度不超過 200m,沖擊層厚不大于 20m 時(shí),水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,多數(shù)采用斜井開拓。 當(dāng)煤層賦存深度達(dá) 200m 以上,用斜井或立井開拓要看具體分析 ,當(dāng)深度大于 500m 或沖擊 層較厚,含水豐富時(shí),絕大多數(shù)采用立井開拓。 3）根據(jù)技術(shù)裝備: 確定礦井的開拓方式，必須充分考慮各個(gè)主要工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。 4）根據(jù)井型大小和投資多少: 本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3.0Mt/a。斜井開拓初期投資少，但井身長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用較高； 另外，對(duì)生產(chǎn)能力大的礦井，斜井開拓的輔助提升工作量很大；同時(shí)，斜井井筒斷面小， 通風(fēng)阻力大。 5）根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果,初期投資少、見效快、收益大。 18 4.1.2 開拓方式的確定原則 ]3[ 1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、 效益高創(chuàng)造條件。 2）合理集中開拓部署,簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng),避免生產(chǎn)分散,為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 3）合理開發(fā)國家資源,減少煤炭損失。 4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定,要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng),創(chuàng)造良好的 生產(chǎn)條件,減少巷道維護(hù)量,使主要巷道保持良好狀態(tài)。 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況,盡量采用新技術(shù)、新工藝, 發(fā)展采煤 機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化。 6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的 綜合開采。 4.1.3 井筒形式的選擇 （1）提出方案 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下兩種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下： 方案一：立井單水平開拓 主、副井井筒均為立井，布置井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。大巷布置在最底層煤煤層巖 層中，沿巖層掘進(jìn)，為巖巷，如圖所示 +15072±- 15-072-3540-72-6+15072±-15-072-3540-72-6 12 圖 4-1 方案一 立井單水平開拓 1——主井；2——副井 19 Fig 4-1 plan one single levels expanding the shaft 1-Main shaft; 2-Auxiliary shaft 方案二：主斜副立單水平開拓 斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出提出主井采用斜井開拓，副井 采用立井開拓。大巷布置在最底層煤煤層巖層中，沿巖層掘進(jìn)，為巖巷，如圖所示 +15072±- 15-072-3540-72-6+15072±-15-072-3540-72-6 12 圖 4-2 方案二 主斜副立單水平開拓 1——主井；2——副井 Figure 4-2 scheme ii lord inclined vice made levels expanding the list 1-Main shaft; 2-Auxiliary shaft （2）技術(shù)比較 以上所提兩個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式，以及部分基建、 生產(chǎn)費(fèi)用不同。 方案一和方案二主井形式不同。方案一主井為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、 深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，本礦表土層比較厚，適合立井開拓。方案二主井 為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井的需 要。但是斜井開拓井筒較長(zhǎng)，維護(hù)困難，提升線路長(zhǎng)。 （3）經(jīng)濟(jì)比較 表 4-1 經(jīng)濟(jì)比較表 Table 4-1 economic comparison 項(xiàng)目 方案一 立井單水平開拓 方案二 主斜副立單水平開拓 主井開鑿 415×0.82834 343.76 主井開鑿 1505.59×0.325 489.32基建 費(fèi)用 副井開鑿 415×1.06747 443.00 副井開鑿 415×1.06747 443.00 20 /萬元 井底車場(chǎng) 1200×0.1419×1.05 178.79 井底車場(chǎng) 1100×0.1419×1.0 5 163.89 費(fèi)用 /萬元 965.55 費(fèi)用 /萬元 1096.21 合計(jì) 百分率 100％ 百分率 114％ 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明以下幾點(diǎn)： （1）兩方案大巷布置數(shù)目及位置相同，均在下煤層底板巖石中掘進(jìn)，總費(fèi)用基本相 同，顧未對(duì)此計(jì)算； （2）主井維護(hù)費(fèi)斜井肯定大于立井，所以不做比較； 由對(duì)比結(jié)果可知，方案一優(yōu)于方案二，后期運(yùn)輸?shù)染€路立井都優(yōu)于斜井，最后確定礦 井的開拓方式為立井單水平開拓。 4.1.4 井筒數(shù)目的確定 根據(jù)礦井生產(chǎn)的需要，考慮到礦井的生產(chǎn)安全、礦井的生產(chǎn)能力、礦井生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 效果等各方面因素， 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，生產(chǎn)礦井必須至少有兩個(gè)能行人的通到地面 的安全出口。本設(shè)計(jì)礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3.0Mt/a，采用立井開拓，主井使用兩對(duì)箕斗 提升，副井使用一對(duì)罐籠提升，風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間，與副井一起作為安全出口，故開 采水平時(shí)，井筒數(shù)目有三個(gè)，它們是主井、副井、中央風(fēng)井。 這樣確定的井筒數(shù)目可以滿足礦井提煤、運(yùn)料、通風(fēng)的要求，保證礦井生產(chǎn)高產(chǎn)、 高效、安全，有利于本礦的正常有序發(fā)展。 4.1.5 井筒位置的確定 選擇井筒位置是礦井開拓布置的核心。考慮井筒的位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期 和后期，地下和地面等各個(gè)方面因素。大型礦井的開采范圍較大，服務(wù)年限長(zhǎng)，應(yīng)本著 “重前顧后”和“重下顧上”的原則，把重點(diǎn)放在前期和地下資源開采的合理性而后效 率上。選擇井筒的位置同選擇初期采區(qū)位置密切結(jié)合，盡可能使礦井井筒靠近初采區(qū)， 以便減少初期開拓工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期，早投產(chǎn)，快達(dá)產(chǎn)，隨著井型的增 加，機(jī)械化程度的提高，井口位置選擇側(cè)重于初期工程量少的趨勢(shì)。 本設(shè)計(jì)井田采用立井井筒,選擇井筒位置主要考慮以下幾個(gè)方面的因素 [6]： 21 1）井筒位置的確定應(yīng)首先考慮有利于第一水平的開采,并兼顧下水平的開采,以減少 第一水平的工程量,加快建井速度,并保證第一水平有足夠的服務(wù)年限。 2）有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤塊段，首采煤區(qū)要少遷移或不遷移村莊。 3）井筒位置要盡可能在井田儲(chǔ)量中心或盡可能地靠近井田儲(chǔ)量中心。 4）為了使井筒的開掘和使用安全可靠,減少其掘進(jìn)的困難,以及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒 通過的巖層及表土層具有較好的圍巖條件,便于大容積硐室的掘進(jìn)及維護(hù)。 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，低洼地和采空 區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。 6）盡可能使井筒煤柱少壓煤,地面工業(yè)廣場(chǎng)要布置合理,少占良田。 7）距水源，電源較近，與礦井鐵路專用線路易連通，道路布置合理。 對(duì)井田開采有利的井筒位置，確定依據(jù)： A）傾斜方向的位置 從保護(hù)井筒和工業(yè)場(chǎng)地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小；愈靠近深部， 煤柱的損失越大。因此，井筒位于井田傾向中上部。 B）走向的位置 井筒沿井田走向的位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的 中央，以此形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。應(yīng)該盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼 開采的不利局面。井筒設(shè)在井田中央，可以使沿井田走向的運(yùn)輸工作量小，而井筒偏于 一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡， 兩翼開采結(jié)束的時(shí)間