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摘要
本設(shè)計(jì)以袁二煤礦10號(hào)煤層為開采煤層。10#煤層地質(zhì)條件較為簡單，煤層傾角5-25度，平均煤厚4m，礦井設(shè)計(jì)資源量106.6Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量90.56Mt，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.8 Mt/a，服務(wù)年限50.2a。
本礦井采用立井開拓，設(shè)置主立井，副立井，回風(fēng)立井根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和銀河煤礦提供的相關(guān)基礎(chǔ)資料，設(shè)計(jì)共提出了2個(gè)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上較合理的井田開拓方案，經(jīng)過方案比選，最終確定選用方案一，即立井雙水平開拓，采區(qū)后退式開采，單一長壁綜合機(jī)械化一次采全高采煤法。
設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長度200 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0.6 m礦井生產(chǎn)采用抽出式通風(fēng)方式，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)選用箕斗作主提升，帶式輸送機(jī)作主運(yùn)輸，無軌膠輪車罐籠作輔助提升，無軌膠輪車作為輔助運(yùn)輸。
關(guān) 鍵 詞：：立井；上下山開采；運(yùn)輸、通風(fēng)、環(huán)境保護(hù)
設(shè)計(jì)類型:設(shè)計(jì)
ABSTRACT
The paper is designed on the basis of 10# coal seam on Yuan er coal mine.The geological condition of 10#coal seam is simple and its dip angle coal is 5to 25 degree. Besides the average thickness of 10#coal seam is nearly 4m. The designed mine resource is 106.6 Mt and recoverable reserves is 90.56 Mt.The coal seam of design production capacity is 1.8Mt/a and the length of service is 50.2 years.
This mine uses shaft development way, sets the main shaft, auxiliary shaft and air shaft.According to relevant state laws and regulations, Industry standard and Basic data Provide by Milky Way Coal Mine, the design put forward 2 technically feasible, economically reasonable mine development scheme. After the comparison, scheme 1 is seleted. That is adit opening in two level, panel strip retreating working, long wall fully mechanized mining overall height in one times. ，Designed first mining district, the length of working face is 200 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, with4working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.8 m,
In the initial stage, the mine apply centralized and exhaust ventilation, and partition type ventilation in later stage. Band trackless rubber tire vehicle shoulder the auxiliary hoist and transportation
Keywords：shaft; up-dip and down-dip minging; transportation、ventilation、environmental protection
目 錄
第一章 井田地質(zhì)概況 1
1.1井田位置及交通 1
1.1.1交通位置 1
1.1.2地形地貌 2
1.1.3氣象及水文情況 2
1.1.4地震 2
1.1.5礦區(qū)概況 3
1.3礦體賦存特征以及開采技術(shù)條件 12
1.3.1煤層及煤質(zhì) 12
1.3.2瓦斯賦存狀況、煤塵爆炸危險(xiǎn)性、煤的自燃性及地溫 13
1.3.3水文地質(zhì) 14
1.4井田勘探類型及勘探程度評(píng)價(jià) 14
第二章井田開拓 15
2.1井田境界及儲(chǔ)量 15
2.1.1井田境界 15
2.2.2資源/儲(chǔ)量 15
2.3井田開拓 22
2.3.1工業(yè)場地及井口位置選擇 22
2.3.2井筒形式的確定 23
2.3.3井筒數(shù)目的確定 24
2.3.4井田內(nèi)劃分及開采順序 24
2.3.5開采水平的劃分及水平標(biāo)高確定 25
2.4開拓方案比較確定 26
2.4.1井田開拓方案簡述 26
2.4.2方案技術(shù)比較 28
2.4.3方案經(jīng)濟(jì)比較 30
2.5井筒 32
2.5.1井筒斷面設(shè)計(jì) 32
2.4.2井筒參數(shù)確定 35
2.6井底車場 35
2.6．1井底車場形式選擇及硐室布置 35
第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 37
3.1大巷運(yùn)輸方式選擇 37
3.1.1大巷煤炭運(yùn)輸方式的選擇 37
3.1.2大巷輔助運(yùn)輸方式選擇 37
3.2礦車 37
3.2.1礦車車輛配備 37
3.3運(yùn)輸設(shè)備選型 38
3.3.1電機(jī)車輔助運(yùn)輸設(shè)備選型 38
3.3.2膠帶輸送機(jī)選型 38
第四章 采區(qū)布置及裝備 40
4.1采區(qū)布置 40
4.1.1移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目及位置 40
4.1.2采區(qū)巷道布置 40
4.2采煤方法 41
4.2.1采煤方法選擇 41
4.2.2采煤工藝 43
4.2.3工作面設(shè)備確定 44
4.2.4采煤工作面勞動(dòng)組織 45
4.3巷道掘進(jìn) 46
4.3.1采區(qū)巷道支護(hù)方式 46
4.3.2巷道掘進(jìn) 46
4.3.3巷道掘進(jìn)設(shè)備 46
4.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 47
第5章 礦井通風(fēng)與安全 49
5.1擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 49
5.1.1通風(fēng)方式的基本要求 49
5.1.2礦井通風(fēng)方式的確定 49
5.1.3確定通風(fēng)方法 51
5.2礦井通風(fēng)容易與困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算 52
5.2.1礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 52
5.2.2確定礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期 52
5.2.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 52
5.2.4礦井通風(fēng)總阻力 56
5.3計(jì)算礦井總風(fēng)量 57
5.3.1礦井井風(fēng)量計(jì)算 57
5.4礦井通風(fēng)設(shè)備的選型 58
5.4.1主要通風(fēng)機(jī)選型 59
5.4.2電動(dòng)機(jī)選型 60
5.5計(jì)算礦井通風(fēng)等積孔 61
5.6預(yù)防瓦斯、火、礦塵、水、和頂板事故的安全技術(shù)措施 62
5.6.1預(yù)防瓦斯 62
5.6.2防火 63
5.6.3防礦塵 63
5.6.4預(yù)防火災(zāi) 64
5.6.5防止頂板跨落 64
5.7礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)” 64
5.7.1監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 64
5.7.2井下人員定位系統(tǒng) 65
5.7.3緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 65
5.7.4壓風(fēng)自救系統(tǒng) 65
5.7.5供水施救 65
5．7.6通信聯(lián)絡(luò) 66
第6章 礦井提升、運(yùn)輸、排水、壓縮空氣設(shè)備選型 67
6.1礦井提升設(shè)備 67
6.1.1主副井提升系統(tǒng)概況 67
6.1.2 鋼絲繩選型計(jì)算 67
6.1.3 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 68
6.1.4 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算 69
6.1.5 提升電動(dòng)機(jī)校驗(yàn) 70
6.1.6防滑驗(yàn)算 71
6.2主運(yùn)輸設(shè)備選型 73
6.2.1膠帶輸送機(jī)選型 73
6.2.1 運(yùn)行阻力計(jì)算 74
6.2.3驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 74
6.2.4輸送帶張力計(jì)算 75
6.2.5刮板輸送機(jī)選型 75
6.2.6礦車設(shè)備選型 76
6.3礦井排水設(shè)備選型 76
6.4壓縮空氣設(shè)備選型 76
6.4.1壓縮空氣系統(tǒng)概況 76
6.4.2壓縮空氣設(shè)備能力校核 76
6.4.3 壓縮空氣管路 77
第7章 環(huán)境保護(hù) 78
7.1環(huán)境現(xiàn)狀及地面保護(hù)物概述 78
7.2主要污染源及污染物 78
7.3資源開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響與評(píng)價(jià) 78
7.4資源開采環(huán)境損害的控制與生態(tài)重建 79
7.5主要結(jié)論 82
致 謝 83
參考文獻(xiàn) 84
IV
第一章 井田地質(zhì)概況
1.1井田位置及交通
1.1.1交通位置
淮北袁店二礦交通極為方便，新修礦區(qū)公路與淮北、淮南、渦陽、宿州等地的公路相接。濉阜鐵路從本礦的西北側(cè)通過，臨渙車站、袁店車站均距井口6～7公里，礦區(qū)鐵路專用線在青蘆線的小湖集配站接軌。礦區(qū)位于淮北平原的北部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高在+26.5～+28.6m，一般在+27m左右，北高南低，區(qū)內(nèi)溝渠密集，村莊星羅棋布，澮河兩岸村莊稠密，植樹成林，呈曲流形綠色長廊。
圖1-1 淮北礦區(qū)礦井分布及交通位置平面圖
1.1.2地形地貌
袁二煤礦位于淮北平原的中部。區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高+26.5～+28.6m,一般27m左右，北高南低，區(qū)內(nèi)溝渠縱橫，村莊星羅棋布，澮河兩岸村莊稠密,植樹成林，呈曲流形綠色長廊。
1.1.3氣象及水文情況
本區(qū)氣候溫和，屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤氣候，春秋溫和雨少，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風(fēng)。1980～1991年平均氣溫14.1℃，最高氣溫（1988年7月8日）40.3℃，最低氣溫（1988年12月16日）為-10.9℃，春秋季多東北風(fēng)，夏季多東～東南風(fēng)，冬季多北～西北風(fēng)。平均風(fēng)速為2.2m/s，年平均降雨量為737㎜，雨量多集中在七、八兩個(gè)月。全年蒸發(fā)量1400㎜，全年無霜期218天左右，冰凍期一般在十二月上旬至次年的二月中旬。
區(qū)內(nèi)溝渠密集，多為灌溉渠，澮河為本區(qū)主要河流，屬淮河水系，中型季節(jié)性河流。水位一般較淺，夏季水位上漲，洪水期間可溢出河床，冬春季節(jié)呈干枯狀態(tài)。
1.1.4地震
據(jù)歷史資料記載,安徽省北部地區(qū)自公元925年以來發(fā)生有感地震40余次,其中從1960年以來,發(fā)生較大的地震有8次（見表1301）。根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖查得，本區(qū)屬于4-6級(jí)地震區(qū)。地震動(dòng)峰值加速度值為0.05 g，地震基本烈度值為Ⅵ度區(qū)。
近期安徽北部地區(qū)發(fā)生較大地震統(tǒng)計(jì)表
表1301
時(shí) 間
1965.3.15
1971.7.13
1973.9.22
1979.3.2
1981.12.20
1983.11.7
1999.1.12
2006.9.13
震中位置
固 鎮(zhèn)
靈 璧
臨 渙
固 鎮(zhèn)
固 鎮(zhèn)
菏 澤
利 辛
宿州市桃園鎮(zhèn)
地震級(jí)別
4.0
3.3
4.5
5.0
3.0
5.9
4.2
2.6
1.1.5礦區(qū)概況
1、礦區(qū)開發(fā)情況
袁二煤礦按照原煤炭部兗州煤礦設(shè)計(jì)研究院提出的礦井初步設(shè)計(jì)進(jìn)行礦井生產(chǎn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)能力150萬噸/年，采用立井分水平開拓方式。礦井東南以大馬家斷層與臨渙煤礦毗鄰，西以大劉家斷層與青東煤礦毗鄰，北至3煤層-800m水平投影線，呈一不規(guī)則三角形。
礦井于1979年2月動(dòng)工興建，1987年10月21日移交生產(chǎn)。
2、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)情況
礦區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭為主，農(nóng)業(yè)主要以種植小麥、玉米、棉花、花生為主，間雜有果園、菜園和苗圃等。
3、礦區(qū)建設(shè)和生產(chǎn)所需主要材料和來源
本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國家計(jì)劃供應(yīng)外，其它如石、砂、磚等土產(chǎn)材料，由當(dāng)?shù)毓?yīng)即可滿足建設(shè)需要。
4、水源、電源
由于新副井就在老工廣的邊緣，各類生活系統(tǒng)均不需再建，均適用原系統(tǒng)即可，所以新副井的生活生產(chǎn)用水量很小。經(jīng)計(jì)算，新井生活、生產(chǎn)總用水量1247m3/d（其中由老工廣生活供水系統(tǒng)供水20m3/d，由處理后礦井水供水1227m3/d）
袁二煤礦西北約6.5km處建有區(qū)域變電所。此變電所隸屬于淮北供電公司袁二煤礦內(nèi)建有35/6kV變電所一座，位于礦工業(yè)廣場內(nèi)，進(jìn)出線方便，并且靠近負(fù)荷中心。公司內(nèi)雙回路35kV電源均引自袁店區(qū)域變電所。
1.2井田地層及地質(zhì)構(gòu)造
1.2.1地層
袁二煤礦揭露的地層有奧陶系、石炭系、二疊系、第三系和第四系。由老至新簡述如下：
（一）奧陶系（O）
中、下統(tǒng)老虎山組～馬家溝組（O2l～O1m）
揭露厚度28.46m（據(jù)5-65孔），巖性為灰褐色，灰棕色厚層狀石灰?guī)r，致密性脆，裂隙發(fā)育，質(zhì)不純，具豹皮狀構(gòu)造。
（二）石炭系（C）
本礦井無鉆孔系統(tǒng)揭露，據(jù)鄰區(qū)臨渙礦039孔、臨水8孔資料，地層有本溪組和太原組。
1、上統(tǒng)本溪組（C2b）
本礦無鉆孔控制，據(jù)鄰區(qū)臨渙煤礦資料，地層厚2.8m，巖性為灰白色，紫紅色鋁質(zhì)泥巖，富含鋁，致密性脆，含少量菱鐵鮞粒。
與下伏奧陶系呈假整合接觸。
2、上統(tǒng)太原組（C2t）
本礦最大控制厚度79.29m（據(jù)90觀4孔），層位為中上部1～9層石灰?guī)r。巖性以淺灰色石灰?guī)r為主，次以深灰色泥巖、粉砂巖，少量砂巖。石灰?guī)r總厚占控制厚度的53%，各層石灰?guī)r多含動(dòng)物化石，其中三灰、四灰含燧石結(jié)核和薄層。一般不含煤，僅90觀5于四灰下見一層煤，厚1.98m。
據(jù)鄰區(qū)臨渙煤礦資料，本組地層厚133.21m，含石灰?guī)r9～12，中下部各層石灰?guī)r之下發(fā)育有薄煤層，含煤6層，總厚3.45m，煤層薄而不可采。
頂部一灰為淺灰色，方解石晶體粗大，含動(dòng)物化石，薄而穩(wěn)定，是層位對(duì)比明顯標(biāo)志。
與下伏本溪組整合接觸。
（三）二疊系（P）
礦井內(nèi)揭露的地層有山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組。
1、下統(tǒng)山西組（P1s）
下部以太原組頂部一灰之頂為界，上界為鋁質(zhì)泥巖下駱駝脖砂巖之底，地層厚85～160m，平均108.4m。巖性由砂巖、砂泥巖互層、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10煤層（組），煤層發(fā)育較好，是本礦主采煤層之一。
與下伏太原組整合接觸。
2、下統(tǒng)下石盒子組（P1xs）
下部為駱駝脖砂巖，上界為3煤下K3砂巖。地層厚235～290m，平均250.1m，巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖及煤層組成。泥巖、粉砂巖灰至深灰色，4煤附近具少量紫斑，并含較多菱鐵鮞粒，5煤附近具姜狀、瘤狀菱鐵結(jié)核。砂巖主要集中于上部4煤組上下和下部5～8煤間。
該組為本礦主要含煤地層，含4、5、6、7、8等5個(gè)煤層（組），其中7、8、9煤層為可采煤層；4、5、6煤組發(fā)育較差，煤層薄而不可采。礦井西部有巖漿巖呈層狀侵入于5煤層位，巖漿巖最厚達(dá)169.18m，煤層被侵蝕破壞，或變質(zhì)成無煙煤、天然焦。
本組與下伏山西組整合接觸。
3、上統(tǒng)上石盒子組（P1ss）
下界為K3砂巖之底，上界為平頂山砂巖之底，厚約633.6m（僅7B1孔見到頂界）。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。自下而上砂巖的石英量逐漸減少，泥巖、粉砂巖顏色變雜，紫色、綠色增加。含1、2、3三個(gè)煤層（組），其中3煤組含煤兩層（3、4煤層），為可采煤層。1、2煤層薄而不可采。
與下伏下石盒子組整合接觸。
4、上統(tǒng)石千峰組（P2sh）
控制厚度19.17m（據(jù)7B1孔），本組底部是平頂山砂巖，灰白色，厚層狀，中粗粒結(jié)構(gòu)，局部含細(xì)礫，具大型交錯(cuò)層理。
與下伏上石盒子組整合接觸。
（四）第三系（N）
受地殼運(yùn)動(dòng)影響，本區(qū)僅存上第三系上新統(tǒng)（N2）。本統(tǒng)與下伏二疊系呈不整合接觸。厚度89.1～154.9m，平均142m左右。
（五）第四系（Q）
該地層地層假整合于第三系之上，厚81.6～95.6m，平均90m左右。
1、更新統(tǒng)（Q1～3）
下部以淺黃、棕黃色細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂，間夾3～5層砂質(zhì)粘土及粘土組成，并含有較多的鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核。屬河漫灘～河間階地沉積相，厚度27.0～45.9m，平均40m左右。
上部以土黃、褐黃及淺黃色砂質(zhì)粘土及粘土，夾1～3層薄層砂及粘土質(zhì)砂組成，含較多砂姜塊及鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷古蝕面。該層段分布穩(wěn)定，厚度12.80～25.30m，平均厚18m左右。
2、全新統(tǒng)（Q4）
本統(tǒng)屬河漫灘相～超河漫灘相沉積，分布穩(wěn)定。厚度29.0～36.8m，平均32 m左右。土黃、灰黃及淺灰色，由粉砂、細(xì)砂及粘土質(zhì)砂，夾2～3層砂質(zhì)粘土組成。頂部0.5m為深灰色耕植土，埋深3～5m處富含鈣質(zhì)結(jié)核及砂姜塊，在埋深20m左右有1m左右的褐黑色有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)層，含較多動(dòng)物化石碎片。
本礦含煤地層為石炭系、二疊系，石炭系煤層不發(fā)育，未作為勘探對(duì)象。二疊系含煤地層自下而上分為山西組、下石盒子組、上石盒子組。
（一）山西組（P1S）
厚度85-160m，平均108.4m，含10煤層（組），據(jù)沉積環(huán)境和巖性特征以10煤為界分為上、下兩段。
（二）下石盒子組（P1XS）
厚度235～290m，平均250.1m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖及煤層組成。為本礦井主要含煤段，含4、5、6、7、8等5個(gè)煤層（組），其中7、8、9三層（8、9煤層為8煤組煤層）為可采煤層，其它不可采。
三）上石盒子組（P2SS）
區(qū)內(nèi)僅7B1孔見到頂界面，揭露地層厚度633.6m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成。含1、2、3三個(gè)煤層（組），僅3煤組中含3、4兩層煤層可采，其它煤層不可采。
1.2.2地質(zhì)構(gòu)造
淮北煤田位于華北板塊東南緣，豫淮坳陷的東部，東以郯廬斷裂為界與揚(yáng)子板塊相接，西以夏邑～阜陽斷裂為界與河淮沉降帶為鄰；北以豐（縣）沛（縣）斷裂為界與豐沛隆起相接，南以太和—固鎮(zhèn)斷裂為界，與蚌埠隆起相鄰。煤田構(gòu)造的形成、發(fā)展與板內(nèi)構(gòu)造和板緣構(gòu)造的演化密切相關(guān)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造受東西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造、徐宿弧形構(gòu)造所控制。主要表現(xiàn)為北北東向構(gòu)造改造早期的東西向構(gòu)造。
由于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)迭加的結(jié)果，區(qū)內(nèi)東西向大斷裂和北北東向大斷裂縱橫交錯(cuò)，形成了許多近網(wǎng)狀的斷塊構(gòu)造
1、東西向構(gòu)造
本區(qū)東西向構(gòu)造沿南北方向上的壘塹構(gòu)造組合自北向南有豐沛隆起、淮北坳陷（含徐州～淮北煤田、永夏煤田）、蚌埠隆起、淮南坳陷（淮南煤田）。大的東西向斷裂自北而南有豐沛斷裂、宿北斷裂、太和～五溝、光武～固鎮(zhèn)斷裂等。
2、北北東向構(gòu)造
北北東向的大斷裂有固鎮(zhèn)～長豐斷裂、靈壁～武店斷裂、豐渦斷裂、夏邑～固始斷裂等，受控于這些斷裂呈近北北東向展布的壘塹有河淮沉降帶，永城～渦陽隆起、徐州～臨渙坳陷、邳縣～雙堆隆起、支河～宿縣沉降區(qū)等?；幢泵禾镆幌盗斜睎|向展布的向、背斜如永城背斜、蕭西向斜、蕭縣背斜、閘河向斜等散布于這些壘塹的不同部位。
3、弧形構(gòu)造
徐宿弧形構(gòu)造位于郯廬斷裂左側(cè)豐沛隆起和蚌埠隆起之間，呈向西凸出的弧形，其前緣（弧頂）自北向南沿山東臺(tái)兒莊、江蘇徐州、安徽淮北、宿縣一線展布。
弧形構(gòu)造主體由一系列自東向西滑移逆沖的斷片及與其相伴生的不對(duì)稱線性或似線性褶曲組成。從前緣向后緣方向地層構(gòu)成呈現(xiàn)由新到老的變化趨勢。
表1-1 斷層特征表
表1-1
采區(qū)
斷 層
≥100m
50 m～
100 m
20 m～
50 m
10 m～
20 m
5 m～
10 m
＜5 m
合計(jì)
正斷層
逆斷層
西部井
4
1
4
44
99
152
147
5
Ⅱ3采區(qū)
1
3
11
26
23
64
43
21
86采區(qū)
1
1
4
1
35
42
35
7
32采區(qū)
1
1
10
18
39
69
57
12
二維地震區(qū)
1
1
6
10
15
2
35
33
22
合計(jì)
8（重復(fù)
3次）
1
12
39
104
198
362（重
復(fù)3次）
301（重
復(fù)3次）
61
表1-2 礦井地層一覽表
系
統(tǒng)
地層名稱
厚 度(m)
主 要 巖 性
第
四
系
～
上
第
三
系
全 新 統(tǒng)
上 段
0～6.7
砂土、亞砂土與粉質(zhì)輕粘土、粉質(zhì)重亞粘土互層、礫石
中 段
10～18
亞粘土夾小砂姜、砂姜粘土與粉砂、細(xì)砂互層
下 段
18～20
粘土、亞粘土與亞砂土、粉砂互層，夾少量砂姜，頂面為古土壤層
中 上
更新統(tǒng)
上更新統(tǒng)
2～17
30～130
雜色粘土、亞粘土
中更新統(tǒng)
100±
礫石、亞砂土、頂面薄層礫石
粘土、亞粘土、砂層、含鐵質(zhì)結(jié)核
上新統(tǒng)
下更新統(tǒng)
～上新統(tǒng)
>200
383.2～400.3
石灰質(zhì)角礫巖、膠結(jié)物為粘土、膠磷質(zhì)
粘土、粉砂巖、泥灰?guī)r、砂巖、礫石
下
第
三
系
始～漸新統(tǒng)
大汶口組
353.6
泥巖、砂質(zhì)頁巖夾薄層石膏
官莊組
>349.3
磚紅、淺灰色礫巖、砂礫巖、砂巖、砂質(zhì)頁巖夾少量泥巖
白
堊
系
上 統(tǒng)
王氏組
>392.5
灰、紅褐色中粗粒砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖
下 統(tǒng)
青山組
上段
316.4～376.4
安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖、粗砂巖
下段
141.4～232.5
砂巖、礫巖夾凝灰質(zhì)砂、礫巖
侏
羅
系
上 統(tǒng)
泗縣組
>608
粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖及石灰?guī)r
中、下統(tǒng)
義井組
>461.6
砂泥巖互層、細(xì)砂巖、中粗粒砂巖、含煤層
二
疊
系
上 統(tǒng)
石千峰群
上段
>312.8
灰紫色長石石英砂巖、粉砂巖及鈣質(zhì)泥巖
中段
358.2
肝紫色泥質(zhì)砂巖、細(xì)粒長石石英砂巖、粉砂巖
下段
215.1
棕紅色泥質(zhì)粉砂巖、含礫粗砂巖互層
區(qū) 域 地 層 劃 分 簡 表
表3101-1
界
系
統(tǒng)
地層名稱
厚 度(m)
主 要 巖 性
新
生
界
第
四
系
～
上
第
三
系
全 新 統(tǒng)
上 段
0～6.7
砂土、亞砂土與粉質(zhì)輕粘土、粉質(zhì)重亞粘土互層、礫石
中 段
10～18
亞粘土夾小砂姜、砂姜粘土與粉砂、細(xì)砂互層
下 段
18～20
粘土、亞粘土與亞砂土、粉砂互層，夾少量砂姜，頂面為古土壤層
中 上
更新統(tǒng)
上更新統(tǒng)
2～17
30～130
雜色粘土、亞粘土
中更新統(tǒng)
100±
礫石、亞砂土、頂面薄層礫石
粘土、亞粘土、砂層、含鐵質(zhì)結(jié)核
上新統(tǒng)
下更新統(tǒng)
～上新統(tǒng)
>200
383.2～400.3
石灰質(zhì)角礫巖、膠結(jié)物為粘土、膠磷質(zhì)
粘土、粉砂巖、泥灰?guī)r、砂巖、礫石
下
第
三
系
始～漸新統(tǒng)
大汶口組
353.6
泥巖、砂質(zhì)頁巖夾薄層石膏
官莊組
>349.3
磚紅、淺灰色礫巖、砂礫巖、砂巖、砂質(zhì)頁巖夾少量泥巖
中
生
界
白
堊
系
上 統(tǒng)
王氏組
>392.5
灰、紅褐色中粗粒砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖
下 統(tǒng)
青山組
上段
316.4～376.4
安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖、粗砂巖
下段
141.4～232.5
砂巖、礫巖夾凝灰質(zhì)砂、礫巖
侏
羅
系
上 統(tǒng)
泗縣組
>608
粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖及石灰?guī)r
中、下統(tǒng)
義井組
>461.6
砂泥巖互層、細(xì)砂巖、中粗粒砂巖、含煤層
古
生
界
二
疊
系
上 統(tǒng)
石千峰群
上段
>312.8
灰紫色長石石英砂巖、粉砂巖及鈣質(zhì)泥巖
中段
358.2
肝紫色泥質(zhì)砂巖、細(xì)粒長石石英砂巖、粉砂巖
下段
215.1
棕紅色泥質(zhì)粉砂巖、含礫粗砂巖互層
11
區(qū) 域 地 層 劃 分 簡 表
表
界
系
統(tǒng)
地 層 名 稱
厚 度 (m)
主 要 巖 性
古
生
界
二
疊
系
上 統(tǒng)
上石盒子組
567.3-636.5
砂巖、泥巖、砂質(zhì)頁巖、頁巖互層，含煤4-10層
下 統(tǒng)
下石盒組
140.2-304.8
粉砂巖至細(xì)砂巖與泥巖互層，含煤3-6層，
底為長石石英砂巖、粘土巖
山 西 組
31.5-140.2
砂巖、砂質(zhì)頁巖、泥巖，含煤2-4層
石炭
系
上 統(tǒng)
太 原 組
108.5-195.5
灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、泥巖與薄煤互層
上 統(tǒng)
本 溪 組
8-57.4
鋁質(zhì)粘土巖、灰?guī)r與泥巖互層
奧
陶
系
中 統(tǒng)
老虎山組
34.4-41.2
白云巖夾灰?guī)r
下 統(tǒng)
馬家
溝組
上段
68.2-140.1
豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r
下段
73.2-87
灰?guī)r、豹皮狀白云質(zhì)灰?guī)r與硅質(zhì)結(jié)核灰?guī)r互層
蕭
縣
組
上段
65.2-153.9
灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r與泥灰?guī)r互層
下段
67.5-108.6
白云質(zhì)灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r、底為角礫狀灰?guī)r
賈 汪 組
3.7-14.4
鈣質(zhì)頁巖、白云質(zhì)灰?guī)r、含細(xì)角礫白云質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r
韓 家 組
20.5
硅質(zhì)條帶白云巖、灰紫色白云巖
寒
武
系
上 統(tǒng)
鳳
山
組
上段
13.5-66.1
含灰質(zhì)白云巖與泥質(zhì)白云巖互層
下段
76.9-130.2
含泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r、大渦卷灰?guī)r
長 山 組
21.6-66
灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀含海綠石白云質(zhì)灰?guī)r、底為竹葉狀灰?guī)r
崮 山 組
44.4-60.7
鮞狀白云質(zhì)灰?guī)r、薄層灰?guī)r
1.3礦體賦存特征以及開采技術(shù)條件
1.3.1煤層及煤質(zhì)
1、煤層
袁二煤礦含煤地層為二疊系，其中山西組（P1s）、下石盒子組（P1xs）和上石盒子組（P2ss）為主要含煤組。含煤地層厚度992.1m，含1、2、3、4、5、6、7、8、10等9個(gè)煤組10余層，煤層總厚14.28m(本報(bào)告中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10煤層分別相當(dāng)于精查補(bǔ)充報(bào)告中相應(yīng)編號(hào)為：1、2、31、32、5、6、7、81、82、10煤層) ?？刹擅簩佑凶陨舷蛳戮幪?hào)為3、4、7、8、9、10煤層等6層，可采總厚10.23m，占含煤總厚的71.6%。大井中4、10煤層為較穩(wěn)定煤層，7、9煤層為不穩(wěn)定，3、8煤層為極不穩(wěn)定煤層；西部井中7、8、9、10各煤層均為較穩(wěn)定煤層。
煤層
產(chǎn)狀
分區(qū)
3
4
7
8
9
10
袁二礦井
走 向
50～300
50～300
45～310
50～300
50～300
50～300
傾 向
30～330
30～330
40～315
30～330
30～330
30～330
傾
角
兩極值
10～70
10～70
10～70
10～70
10～70
10～70
平均值
17
17
20
22
22
18
傾 向
/
/
270～320
270～320
270～320
270～320
2、煤質(zhì)
A、3、4煤層
褐黑至黑色，條痕棕黑色，屬半暗～半亮型煤。
B、7煤層
黑色，條痕多為黑色，宏觀煤巖類型為半亮型。
C、8、9煤層
黑色，條痕黑褐色，屬半暗～半亮型煤。
D、10煤層
黑色，條痕褐黑色，宏觀煤巖成份以亮煤為主，暗煤次之，屬半暗型煤。
1.3.2瓦斯賦存狀況、煤塵爆炸危險(xiǎn)性、煤的自燃性及地溫
本礦在勘探和建井期間共采取了49個(gè)煤芯樣，測試了煤的自燃傾向。依據(jù)當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，除4煤屬易自燃～不自燃外，其它各煤層均屬不易自燃～不自燃。
2002年對(duì)西部井10煤層采取了煤樣，2004年又采集了84采區(qū)的7、8、9和Ⅱ102采區(qū)10煤層煤樣，由中國煤炭科學(xué)研究總院重慶分院進(jìn)行了煤層自燃發(fā)火傾向性的鑒定。7、8、9、10煤層均屬三類不易自燃發(fā)火煤層
2、瓦斯
據(jù)安徽省經(jīng)濟(jì)委員會(huì)文件（皖經(jīng)煤炭函[2007]728號(hào)）“關(guān)于2007年度全省煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)”，海孜礦為突出礦井。瓦斯賦存的基本特征是：東部小、西部大，淺部小，深部大，上煤組小，中煤組大、下煤組瓦斯含量介于中上煤組之間。瓦斯平面分布特征：Ⅱ1采區(qū)瓦斯含量較Ⅱ2小；采區(qū)內(nèi)部西翼較東翼大
3、煤塵
本礦在勘探和建井期間共采取了35個(gè)煤芯樣做煤塵爆炸性試驗(yàn)。各主采煤層之煤塵燃燒時(shí)均有較長的火焰，最大火焰長度達(dá)200mm，依據(jù)當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)確定為各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。
4、地?zé)?
本礦井獲有效簡易井溫成果15個(gè)，近似穩(wěn)態(tài)井溫成果1個(gè)，測溫深度在345.11～868.83m之間。
依據(jù)周邊礦井資料，本礦恒溫帶深度可確定為30m。恒溫帶溫度為16.9℃。本礦井地溫梯度2.3～3.35℃/hm，平均2.66℃/hm，與臨渙煤礦的2.66℃/hm、許疃井田的2.67℃/hm相近，屬正常背景下的地溫下的地溫正常區(qū)，在560.8m以深可能出現(xiàn)一級(jí)高溫區(qū)，在785.64m以深可能出現(xiàn)二級(jí)高溫區(qū)。礦山地溫類型屬基底凹陷型。
本礦地面標(biāo)高平均27.5m，其一、二、三水平底界深度分別為502.5m、727.5m、827.5m，故一、二、三水平底界井底溫度應(yīng)分別為29.47℃、35.45℃、38.11℃。
1.3.3水文地質(zhì)
1、含水層與隔水層
本礦為第三、四系巨厚松散層復(fù)蓋下的全隱蔽礦床。地下水含、隔水層可根據(jù)其賦存介質(zhì)特征進(jìn)一步劃分新生界松散層含、隔水層（組）、二疊系煤系含、隔水層（段）、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）、本溪組鋁質(zhì)泥巖隔水層（段）和奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）。
1.4井田勘探類型及勘探程度評(píng)價(jià)
本區(qū)勘探周期長，經(jīng)歷了各種不同歷史時(shí)期的勘探階段，各階段驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，鉆孔質(zhì)量差別大，本報(bào)告對(duì)所有鉆孔資料重新進(jìn)行了審核，并客觀地進(jìn)行了評(píng)價(jià)和評(píng)級(jí)。
精補(bǔ)前，經(jīng)歷了找煤、普查～精查、補(bǔ)勘等三個(gè)階段，時(shí)間跨度大，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)多次變更，且標(biāo)準(zhǔn)較低，特別是1966～1971年施工的鉆孔，由于受“文革”的影響，管理混亂，部分鉆孔尚未評(píng)級(jí)。為客觀地反映工程質(zhì)量和充分利用以往資料，本次評(píng)級(jí)結(jié)合了1975年燃料化學(xué)工業(yè)部頒發(fā)的《煤田鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》重新進(jìn)行的。并按鉆探、測井、綜合分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。甲級(jí)孔率為59.9%。甲乙級(jí)孔率為80.9%。由此可見，以往工作工程質(zhì)量較差，鉆孔級(jí)別偏低。
精查補(bǔ)充勘探及以后所施工的鉆孔，均按原煤炭工業(yè)部1987年12月6日頒發(fā)的《煤田勘探鉆孔工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行評(píng)級(jí)驗(yàn)收。達(dá)到或超過了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，鉆孔級(jí)別高，工程質(zhì)量好，創(chuàng)本礦勘探歷史的最高水平。
第二章井田開拓
2.1井田境界及儲(chǔ)量
2.1.1井田境界
袁二煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，屬于淮北煤田臨海童礦區(qū)，井筒位于祁集鎮(zhèn)，北距淮北市約40公里，東距宿州市35公里。礦井范圍東南以大馬家斷層與臨渙礦毗鄰，西以大劉家斷層為界，北至3煤層-800m水平投影線，呈一不規(guī)則三角形面積33.745km2。有主、副井筒各一個(gè)，風(fēng)井一個(gè)。
表2-2 井田拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表
點(diǎn)號(hào)
緯距(X)
經(jīng)距(Y)
點(diǎn)號(hào)
緯距(X)
經(jīng)距(Y)
1
39470577
3729905
5
39475804
3733414
2
39473082
3731657
6
39475477
3733916
3
39478368
3730248
7
39472814
3733917
4
39478912
3733002
8
39469683
3731678
2.2.2資源/儲(chǔ)量
1. 礦井資源/儲(chǔ)量
（1）礦井地質(zhì)資源量計(jì)算
依據(jù)地質(zhì)塊段法計(jì)算袁店二礦9#煤層儲(chǔ)量：
地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，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。
煤層儲(chǔ)量的計(jì)算公式為：
塊段的面積S必須采用真面積（即煤層斜面積）。用煤層底板等高線上的水平投影面積換算成真面積。
S= Qn=SnMnn?
式中：s—真面積，m3；
—水平投影面積，m3；
—煤層傾角，采用塊段內(nèi)的平均傾角（°）
Q=Q1+Q2+Q3++Qn?
煤層厚度M應(yīng)采用其厚度的平均值，即根據(jù)計(jì)算面積內(nèi)各見煤點(diǎn)的厚度，均換算成真厚度（垂直層面方向的厚度），而后用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算。
Mi=
式中：Mi —煤層真厚度的平均值，m；
n—參加計(jì)算的見煤點(diǎn)數(shù)（地段中的鉆孔數(shù)）
M1+M2+M3+……+Mn—該地段中各見煤點(diǎn)的煤層真厚度，m；
根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為23個(gè)塊段，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)量之和。
各塊段儲(chǔ)量表：
地質(zhì)塊段 號(hào)
塊段投影面積(M2)
平均傾角(°)
塊段實(shí)際面積(M2)
平均厚度(M)
煤層容重(T/M3)
塊段儲(chǔ)量(T)
1
1881388
20
2002131
4．3
1.3
11191912
2
848011
40
1106999
3.9
1.3
5612484
3
918974
15
951391
4.6
1.3
5689318
4
569623
20
606180
3.3
1.3
2600512
5
106432
20
113262
3.8
1.3
559514
6
428654
10
435266
3.2
1.3
1810706
7
304463
10
309159
3.4
1.3
1366482
8
326463
25
360212
3．4
1.3
1592137
9
1001542
13
1027886
3.5
1.3
4676881
10
738567
17
772313
3.5
1.3
3514024
11
411173
13
421988
2.9
1.3
1590894
12
666302
18
700591
4.5
1.3
4098457
13
1146582
5
1150961
3.9
1.3
5835372
14
898422
15
930114
3.0
1.3
3627444
15
7353334
28
8328165
4.3
1.3
46554442
16
381514
42
513377
5.5
1.3
3670645
17
333086
12
340527
3.2
1.3
1414592
18
854929
16
889382
3.6
1.3
4162307
19
406054
20
432113
3.8
1.3
2134638
20
2361260
16
2456417
4.0
1.3
12773368
21
905944
20
964085
3.4
1.3
4261255
22
1316549
15
1362991
3.8
1.3
6733175
23
1735090
20
184644
4.6
1.3
1104171
總量
20234267
107010246
塊段劃分示意圖
2. 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量
井田內(nèi)各煤層均為“經(jīng)濟(jì)的”，結(jié)合地質(zhì)可靠程度，將本井田資源/儲(chǔ)量劃分為三大類三種類型。具體如下：
各煤層的探明塊段(331)劃分為111b，扣除采礦損失后為111；
各煤層的控制塊段(332)劃分為122b，扣除采礦損失后為122；
推斷的塊段(333)劃分為內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量333。
礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝111b+122b+2M11+2M22+333K
本礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝111b+122b+333K
＝10701Mt
式中：K—可信度系數(shù)，取0.8。
3. （3）礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算
在煤層底板等高線圖上分別會(huì)出各斷層煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物煤柱等永久煤柱，逐個(gè)計(jì)算和按儲(chǔ)量類別計(jì)算永久煤柱量：
礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：
Zsj=Zg-Py
式中Zsj——礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量，Mt
Py ——永久煤柱量，Mt
根據(jù)袁二煤礦周圍礦井實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》之相關(guān)條款規(guī)定，部分煤柱的留設(shè)方法如下：
表2-4 煤柱留設(shè)方法
名 稱
留 設(shè) 方 法
工業(yè)廣場
根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》第72條：工業(yè)廣場維護(hù)帶寬度為15m
井田邊界
邊界煤柱20m
斷 層
斷層煤柱每側(cè)25m
大 巷
巖巷不留煤柱
井田邊界煤柱留設(shè)
邊界煤柱損失計(jì)算統(tǒng)計(jì)表如下：
表2-5 邊界煤柱損失統(tǒng)計(jì)表
邊界
露頭線邊界
斷層邊界
煤層邊界線
總和
煤層（Mt）
1.88
1.3
3.0
6.18
b、大巷煤柱以及斷層煤柱留設(shè)
斷層煤柱為25米。
經(jīng)計(jì)算斷層煤柱煤柱總量為
Z1+Z2=3986*25*2*4.5*1.3+1952*25*2*4.5*1.3=1.3Mt
則礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為Zsj=Zg-Py=14705Mt
c、工業(yè)廣場煤柱留設(shè)
根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，工業(yè)場地占地指標(biāo)如表
表2-6 工業(yè)場地占地指標(biāo)
井 型
大型井公頃/0.1Mt
中型井公頃/0.1Mt
小型井公頃/0.1Mt
占地指標(biāo)
0.80～1.10
1.30～1.80
2.00～2.50
注：①占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積；
②井型小的取大值，井型大的取小值；
③在山區(qū)，占地指標(biāo)可適當(dāng)增加；
④附近礦井有選煤廠時(shí)，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的30～40%；
⑤占地指標(biāo)單位中的0.1Mt指礦井的年產(chǎn)量。
工業(yè)場地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。根據(jù)上述規(guī)定，本井田工業(yè)場地占地面積S取值如下：
S=2.4×90/10=21.6公頃=216000m2
所以初步設(shè)定工業(yè)廣場為長方形長邊為520m，短邊為420m。
表2-7 巖層移動(dòng)角
廣場中心深度
煤層傾角
煤層厚度
沖積層厚度
Φ
δ
γ
β
m
°
m
m
°
°
°
°
-352.21
20
4.5
126
45
75
75
75
由此根據(jù)上述已知條件，如圖2-2所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸，并由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：
Si=梯形面積=(上寬+下寬)×高/（2×cos20°）
圖2-2 工業(yè)場地保護(hù)煤柱計(jì)算
工業(yè)廣場的煤柱量為：
Zi=S×M×R
式中：Zi——工業(yè)廣場煤柱量；
S——工業(yè)廣場面積；
M——煤層厚度；
R——煤的容重。
則：Zgc=11.247Mt
由開拓布置，兩個(gè)大斷層均在煤層邊界，所以大馬家斷層一側(cè)煤柱與井田邊界煤柱合并留設(shè)，大朱家斷層以同樣原則留設(shè)。，斷層煤柱為25米。
（4）礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算
礦井的回收率沒有具體規(guī)定，一般為不低于80%，結(jié)合本礦實(shí)際情況，為了充分利用煤炭資源，本礦礦井回收率取85%。
礦井可采儲(chǔ)量按公式計(jì)算如下
Zkc=(Zsj—Pjg)K=(10666-11.247)85%
=9056Mt
表2-8 礦井可采儲(chǔ)量匯總表
地質(zhì)資源儲(chǔ)量
工業(yè)資源儲(chǔ)量
永久煤柱損失/百萬噸
設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量
工業(yè)場地和主要井巷煤柱/百萬噸
開采損失
可采儲(chǔ)量
防水煤柱
井田境界
斷層煤柱
露頭煤柱
合計(jì)
主要井巷
工業(yè)場地
合計(jì)
10701
10701
0
3.0
1.3
1.88
6.18
10666
0
11.247
11.247
1590
9056
2.3井田開拓
2.3.1工業(yè)場地及井口位置選擇
1、工業(yè)廣場位置選擇遵循原則：
（1）工業(yè)場地應(yīng)有足夠面積，能夠滿足布置地面生產(chǎn)設(shè)施的要求；
（2）地面相對(duì)比較平整；
（3）與外界聯(lián)系 (鐵路、公路、水、電、通訊等) 方便、順暢；
（4）盡量靠近礦體賦存的淺部，不壓礦或少壓礦；
（5）有利于第一水平開采、兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷布置、減少工程量；
（6）有利于首采工作面的布置在井筒附近的開采條件好、資源/儲(chǔ)量豐富的塊斷，且不遷村或少遷村；
（7）井田兩翼資源/儲(chǔ)量基本平衡，便于井下開采；
（8）盡量不占良田或少占良田；
（9）井筒位置應(yīng)盡量避開厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱層，不應(yīng)穿過采空區(qū)；
（10）工業(yè)場地應(yīng)具有穩(wěn)定的工程地質(zhì)條件，避開法定保護(hù)的文物古跡、風(fēng)景區(qū)、內(nèi)澇低洼區(qū)和采空區(qū)，不受巖崩、滑坡、泥石流和洪水等災(zāi)害威脅。
根據(jù)以上場地選擇的主要原則，礦井經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最后選定井田中部作為礦井工業(yè)場地。該場地位于煤層之上，場地地貌地形較為平坦開闊，無河流等特殊條件；且離公路較近，交通運(yùn)輸極為方便。
2. 井筒位置的確定
井口位置主要是根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)、地面地形地貌、交通運(yùn)輸條件、礦井供水供電來源等因素綜合確定的。本礦井設(shè)計(jì)共布置三個(gè)井筒，即主井、副井、回風(fēng)井。主、副位于的工業(yè)場地內(nèi)，風(fēng)井設(shè)在井田的邊界處，風(fēng)井井口靠近露頭。主、副井、回風(fēng)井具體位置見圖。
表 2-3-1 主副井及回風(fēng)井具體位置
名稱
緯距（X）
經(jīng)距（Y）
標(biāo)高（Z）
主井
3727700
39464700
27.1
副井
3727627
33946658
27.5
回風(fēng)井
3726700
39463950
27.8
2.3.2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，平硐比較簡單，斜井相對(duì)復(fù)雜，立井最復(fù)雜。因此在選擇的時(shí)候要根據(jù)具體情況，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
各井筒之間的比較
平硐開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)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。
斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶輸送機(jī)有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點(diǎn)是：斜井井筒長、輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。
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，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。
由于本礦井埋藏較深，根據(jù)臨近礦井的開采情況和近年來的開采經(jīng)驗(yàn)，本礦井采用立井開拓方式。
2.3.3井筒數(shù)目的確定
確定井筒數(shù)目應(yīng)根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》：每個(gè)生產(chǎn)礦井必須至少有2個(gè)能行人的通達(dá)地面的安全出口，各個(gè)出口間的距離不得小于30M。及第3.1.7條：高瓦斯、有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井必須設(shè)專用回風(fēng)井。
根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)、地面地形等因素綜合確定的井口位置。全礦井初期共布置三個(gè)井筒，即主井、副井、回風(fēng)井。
2.3.4井田內(nèi)劃分及開采順序
設(shè)計(jì)任務(wù)
確定井田劃分方式
確定劃分單元參數(shù)，包括階段斜長、采區(qū)走向長度等
確定劃分單元之間的開采順序
根據(jù)井田地質(zhì)條件、煤層賦存和開采技術(shù)條件，結(jié)合礦井生產(chǎn)能力、井田開拓方式、大巷布置方式、開采機(jī)械化水平等因素，設(shè)計(jì)全井田按煤層埋深將其劃分為兩個(gè)水平，在水平內(nèi)劃分為6個(gè)采區(qū)，采區(qū)的特征及參數(shù)如下表。
表2-3-2采區(qū)特征及參數(shù)
采區(qū)名稱
走向長（m）
傾斜長（m）
開采煤層數(shù)
可采儲(chǔ)量（Mt）
生產(chǎn)能力（Mt/a）
服務(wù)年限（a）
北一采區(qū)
2984
1487
1
16．02
1.8
8.9
北二采區(qū)
3096
1402
1
16.20
1.8
9.0
北三采區(qū)
3558
760
1
12.96
1.8
7.2
南一采區(qū)
3182
906
1
15.66
1.8
8.7
南二采區(qū)
2750
915
1
16.02
1.8
8.9
南三采區(qū)
2852
995
1
13.50
1.8
7.5
開采順序
本礦井為多水平開采，根據(jù)煤層開采原則，應(yīng)該從上向下開采，首采區(qū)選在接近工業(yè)廣場的1采區(qū)，到二采區(qū)依次接替。一水平采完即開采第二水平，依次接替。工作面開采順序?yàn)楹笸耸介_采。由上到下依次開采。
2.3.5開采水平的劃分及水平標(biāo)高確定
依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》3.2.4 礦井開采水平劃分應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)條件、開采技術(shù)與裝備水平、資源/儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力等因素，經(jīng)綜合比較確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
①當(dāng)?shù)V井劃分為階段開采時(shí)，其階段垂高宜為：1)緩傾斜、傾斜煤層200～350m；2)急傾斜煤層100～250m。
②條件適宜的緩傾斜煤層，瓦斯含量低、涌水量不大時(shí)，宜采用上、下山開采相結(jié)合的方式；
③近水平多煤層開采，當(dāng)層間距不大時(shí)，宜采用單一水平開拓；當(dāng)層間距大時(shí)，可分煤組(層)多水平開采。
本礦煤層埋深范圍-400—-1000，深度范圍較大，煤層平均傾角約20度，采用分水平開采，將每層分為兩個(gè)水平由上至下依次開采。第一水平設(shè)置在-65