東榮一礦1.5 Mta新井設(shè)計含5張CAD圖.zip,東榮一礦1.5,Mta新井設(shè)計含5張CAD圖,東榮一礦,1.5,Mta,設(shè)計,CAD 東榮一礦1.5 Mt/a新井設(shè)計 摘 要 本設(shè)計包括三個部分：一般設(shè)計部分、專題設(shè)計部分和翻譯部分。 一般部分為東榮一礦1.5 Mt/a的新井設(shè)計，東榮二礦位于黑龍江省集賢縣境內(nèi)，交通十分便利。井田走向（東西）長平均約7.0 km，傾向（南北）長平均約4.0 km，井田水平面積為28.0 km2。主采煤層一層，即二槽煤層，平均傾角18.0°，厚約3.50 m。井田工業(yè)儲量為335.75 Mt，可采儲量238.67Mt，礦井服務(wù)年限為106 a。井田地質(zhì)條件簡單。表土層平均厚度142 m；礦井正常涌水量為100 m3/h，最大涌水量為200 m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，煤質(zhì)牌號為長焰煤；礦井相對瓦斯涌出量為2.73 m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層無自然發(fā)火傾向，為易自燃煤層；煤塵有爆炸危險。 礦井采用雙立井單水平開拓，采煤方法為走向長壁采煤法。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1 t固定箱式礦車。 設(shè)計首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長度230 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)，兩班半生產(chǎn)，半班檢修。日進(jìn)7個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.6 m，日產(chǎn)量4402.06 t。 礦井采用兩翼對角式通風(fēng)。通風(fēng)容易時期礦井總需風(fēng)量3324 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力 693.3Pa，風(fēng)阻0.226 N·s2/m8，等積孔2.50 m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時期礦井總風(fēng)量3324 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力1396.3 Pa，風(fēng)阻0.459 N·s2/m8，等積孔1.76 m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計礦井的噸煤成本120.08 元/t。 專題部分題目是回采巷道復(fù)合頂板破壞機(jī)理與支護(hù)技術(shù)。 翻譯部分是采礦活動誘發(fā)微震。 英文原文題目為：Triggering of Seismicity Remote from Active Mining Excavations 關(guān)鍵詞：立井；上下山開采；采區(qū)；傾斜長壁采煤法；兩翼對角式 ABSTRACT This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper. The general design is about a 1.5 Mt/a new underground mine design of dongrong coal mine. dongrong coal mine lies in jixian heilongjiang. the traffic is very convenient. It’s about 7.0 km on the strike and 4.0 km on the dip,with the 28.0 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only one with an average thickness of 3.50 m and an average dip of 18.0°. The proved reserves of this coal mine are 335.75 Mt and the minable reserves are 238.67 Mt, with a mine life of 106 a.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 100 m3/h and the maximum mine inflow is 200 m3/h. It is anthracite coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal that has dust explosion. This mine adopts opening up by adits with one mining level. The adopted coal winning method is longwall mining to the dip or to the rise. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area, the length of working face is 230 m, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “three-eight”,with two and half teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with seven working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.6 m, and quantity of 4402.06 ton coal is makedeveryday. The mine makes use of diagonal ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 3324 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 693.3 Pa, the coefficient of resistance is 0.226 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.50 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 3324 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 1396.3 Pa, the coefficient of resistance is 0.459 N·s2/m8, equivalent orifice is 1.76 m2. The cost of the designed mine is 120.08 yuan per ton. The monographic study is deformation and failure mechanism and roof timbering technique study on roadway of composite roof. The translated academic paper is about implications for stress measurement programs and numerical stability analysis of faults in mines. Its title is that triggering of Seismicity Remote from Active Mining Excavations Keywords：opening up by adits; up-dip and down-dip minging; strip district ; longwall mining to the dip or to the rise; diagonal ventilation 目 錄 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.1.1地理位置 1 1.1.2 礦區(qū)氣候條件 1 1.1.3 地形地貌及水系 1 1.2 井田地質(zhì)特征 2 1.2.1區(qū)域地質(zhì) 2 1.2.2井田地質(zhì) 2 1.2.3巖漿巖 3 1.2.4煤層 3 1.2.5水文地質(zhì) 3 1.2.6其它開采技術(shù)條件 5 1.2.7對資源條件的評價 5 2 井田境界與儲量 8 2.1井田境界 8 2.2 礦井儲量計算 8 2.2.1構(gòu)造類型 8 2.2.2 礦井工業(yè)儲量 8 2.2.3 礦井可采儲量 10 2.2.4風(fēng)井保護(hù)煤柱 12 2.2.5大巷保護(hù)煤柱 13 2.2.6礦井可采儲量 13 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 3.1礦井工作制度 14 3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 14 3.2.1確定依據(jù) 14 3.2.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 14 3.2.3礦井服務(wù)年限 14 3.2.4井型校核 15 4 井田開拓 16 4.1井田開拓的基本問題 16 4.1.1 井筒形式的確定 16 4.1.2 井筒位置的確定采區(qū)劃分 18 4.1.3階段劃分和開采水平的確定 19 4.1.4井田劃分 19 4.1.5主要開拓巷道 19 4.1.6開拓方案比較 19 4.2礦井基本巷道 29 4.2.1井筒 29 4.2.2井底車場及硐室 29 4.2.3主要開拓巷道 31 4.2.4巷道支護(hù) 38 5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 39 5.1煤層地質(zhì)特征 39 5.1.1采區(qū)位置 39 5.1.2采區(qū)煤層特征 39 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 39 5.1.4水文地質(zhì) 39 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 39 5.1.6地表情況 39 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 39 5.2.1采區(qū)范圍及區(qū)段劃分 39 5.2.2煤柱尺寸的確定 39 5.2.3 區(qū)段斜長的確定 40 5.2.4 采區(qū)巷道布置 40 5.2.5 采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 40 5.2.6 采區(qū)接替順序 41 5.2.7 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 41 5.2.8 采區(qū)巷道掘進(jìn) 42 5.2.9 采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 42 5.3采區(qū)車場選型設(shè)計 43 5.3.1 確定采區(qū)車場形式 43 5.3.2 采區(qū)主要硐室布置 44 6 采煤方法 46 6.1采煤工藝方式 46 6.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 46 6.1.2確定采煤工藝方式 46 6.1.3回采工作面參數(shù) 46 6.1.4 回采工作面的破煤和裝煤方式 46 6.1.5 回采工作面支護(hù)方式 49 6.1.6 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 50 6.1.7 各工藝過程注意事項 51 6.1.8 工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 53 6.2回采巷道布置 55 6.2.1 回采巷道布置方式 55 6.2.2 回采巷道參數(shù) 55 7 井下運(yùn)輸 57 7.1概述 57 7.1.1 井下運(yùn)輸設(shè)計的原始條件和數(shù)據(jù) 57 7.1.2 運(yùn)輸距離和貨載量 57 7.1.3 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 57 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 58 7.2.1 設(shè)備選擇原則 59 7.2.2 區(qū)段運(yùn)輸設(shè)備選型 59 7.2.3 上山運(yùn)輸設(shè)備選型 59 7.3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 61 7.3.1 運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 61 7.3.2 輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 61 8 礦井提升 63 8.1概述 63 8.2主井提升 63 8.2.1 箕斗 63 8.2.2 提升機(jī) 63 8.2.3 鋼絲繩技術(shù)特征 64 8.2.4 提升能力驗算 64 8.3 副井提升 65 9 礦井通風(fēng)及安全 67 9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 67 9.1.1 礦井概況 67 9.1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 67 9.1.3 礦井通風(fēng)方式的選擇 67 9.1.4 主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 68 9.1.5 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 69 9.1.6 工作面風(fēng)流方向選擇 69 9.1.7 工作面通風(fēng)方式選擇 70 9.2礦井風(fēng)量計算 71 9.2.1 回采工作面風(fēng)量計算 71 9.2.2 備用面需風(fēng)量的計算 72 9.2.3 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算 72 9.2.4 硐室需風(fēng)量 73 9.2.5 其它巷道風(fēng)量計算 73 9.2.6 礦井總風(fēng)量計算 73 9.2.7 風(fēng)量分配 74 9.2.8 通風(fēng)構(gòu)筑物 75 9.3全礦通風(fēng)阻力計算 75 9.3.1 確定礦井通風(fēng)容易和困難時期 76 9.3.2 礦井最大阻力路線 76 9.3.3 礦井通風(fēng)阻力計算 76 9.3.4 礦井通風(fēng)總阻力 80 9.3.5 礦井總風(fēng)阻及總等積孔 80 9.4通風(fēng)機(jī)選型 81 9.4.1 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備要求 81 9.4.2 通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的確定 81 9.4.3 電動機(jī)選型 83 9.4.4 礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 84 9.4.5 對反風(fēng)、風(fēng)硐的要求 85 9.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 85 9.5.1 瓦斯管理措施 85 9.5.2 煤塵的防治 85 9.5.3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 86 9.5.4 防水措施 86 10 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 87 參 考 文 獻(xiàn) 88 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1地理位置 東榮一礦位于黑龍江省集賢縣境內(nèi)，地理座標(biāo)為東經(jīng)131°20′～131°30′，北緯46°45′～46°55′，行政區(qū)劃隸屬集賢縣腰屯鄉(xiāng)管轄。 井田西南距福利屯32km，經(jīng)福利屯到雙鴨山市40km。重建后的同三公路于井田北部邊界外3.2km處通過，國鐵福前鐵路于井田南部邊緣外2km處通過，交通較為方便，見圖1-1 圖1-1 1.1.2 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬中溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)幔昶骄罡邭鉁貫?0.1～23.7℃，年平均最低氣溫為-17.4～-23.9端最低氣溫-35℃。年降水量325.7～692.3mm，年蒸發(fā)量1095.5～1430.6mm，年平均相對濕度61～70%，年平均風(fēng)速為4.1～4.7m/s，最大風(fēng)速可達(dá)24m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至翌年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55～2.08m。 1.1.3 地形地貌及水系 本井田位于三江平原的西南部，煤系地層均被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地面標(biāo)高為+66～+68m。井田東北部有雙山子，標(biāo)高+154m；西部有索利崗山，標(biāo)高為+207.9m；南鄰?fù)赀_(dá)山北麓，北面平坦敞開。 井田內(nèi)無較大河流，只有二道河子在井田北部邊界外穿過。近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，修筑了一些排水溝渠，濕地面積稍有縮小。 松花江在井田北約45km處流過，20年一遇最高洪水位+67.3m，百年一遇洪水位為+67.51m，枯水期水位為+55.02m。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 區(qū)域地質(zhì) 1）地層 本區(qū)位于集賢煤田的東南部，為一全隱蔽區(qū)。區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)簡單，發(fā)育有元古界麻山群、古生界泥盆系中統(tǒng)、中生界侏羅系上統(tǒng)、新生界第三系上新統(tǒng)和第四系。其中侏羅系上統(tǒng)（雞西群）為本區(qū)主要含煤地層，地層最大厚度大于2400m。 2）構(gòu)造 本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部。由于受東西向壓應(yīng)力的作用及新華夏系構(gòu)造應(yīng)力場作用，該盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱—集賢、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶，同時產(chǎn)生了不同序次和不同方向的斷裂構(gòu)造。 1.2.2井田地質(zhì) 1）地層 井田內(nèi)地層有元古界麻山群、古生界泥盆系、中生界侏羅系、新生界第三系和第四系。 圖1-2 2）構(gòu)造 本井田位于綏濱—集賢拗陷帶的東榮向斜東翼的南段，井田內(nèi)以弧形斷裂為主，并由此而派生兩組褶曲構(gòu)造。 井田內(nèi)地層走向近南北，傾角一般為15～25°，局部地段由于斷裂影響形成急傾斜帶。 （1）斷裂構(gòu)造 井田內(nèi)斷層按走向可分為三組，共有斷層26條，其中北北西到南北向組有4條，北東向組12條，北西向組10條。斷層多為壓扭性斷裂，導(dǎo)水性差。斷層特征見表1-2。 另外，根據(jù)《三維地震勘探報告》，首采區(qū)范圍內(nèi)的大斷層基本與原地質(zhì)報告一致，同時勘探到于勘探區(qū)的西南和東南部存在兩個斷層密集區(qū)，形成兩個較大的破碎帶?？碧絽^(qū)內(nèi)共解釋斷層64條（正斷層29條、逆斷層35條），其中：落差5m以下的斷層36條，落差5～20m的斷層22條，落差20m以上的斷層6條。而6條20m以上的斷層均分布在勘探區(qū)的邊界處，其余的小斷層多出現(xiàn)在勘探區(qū)內(nèi)。首采區(qū)三維地震勘探區(qū)范圍內(nèi)的斷層特征見表1-2。 （2）褶皺 井田內(nèi)主要褶皺有F8牽引褶曲和F7派生褶曲兩組。F8牽引褶曲位于F8斷層兩側(cè)，由F8斷層兩盤相互扭動產(chǎn)生。斷層北側(cè)為背斜，南側(cè)為向斜。F7派生褶曲位于F7斷層?xùn)|段的北側(cè)，屬F7派生構(gòu)造，軸向北東60°，向南西傾伏，延展甚短，與 F7斷層斜交。 1.2.3巖漿巖 井田內(nèi)巖漿巖活動微弱，無大的侵入巖體和噴出巖，僅于鉆孔中見有厚度不大的淺層侵入巖體，巖性為輝長—閃長玢巖，呈巖脈侵入于煤系下部層位的裂隙中，對煤層無影響。 1.2.4煤層 本井田具有經(jīng)濟(jì)價值的可采煤層均集中于侏羅系雞西群城子河組，該含煤組地層總厚度為930m，含煤50余層，煤層平均總厚36.29m，其中大部分為不可采煤層?？刹杉熬植靠刹傻拿簩幼陨隙路謩e為5、9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26、29-1b號共14個煤層。煤層平均總厚度約15.39m，傾角一般為15～25°，只有F7斷層附近煤層傾角達(dá)40°左右。 井田內(nèi)各可采煤層，按其在縱向剖面的分布規(guī)律及組合特征，可分為上、中、下三個煤層群。其中中層群含有9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26號共12個可采及局部可采煤層，而上層群和下層群分別為5號煤層和29-1b號煤層。 井田內(nèi)煤層屬穩(wěn)定～不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)雜，一般含1～2層夾矸，局部達(dá)3～4層。 1.2.5水文地質(zhì) 1）含水層 井田內(nèi)含水層可分為： （1）第四系含水層：全區(qū)廣泛分布，直接覆蓋于第三系或煤系（天窗處）地層之上，由各粒級的砂、礫砂和礫石等組成。由南向北逐漸增厚，厚度120～150m。根據(jù)第四系地層的劃分，又分為上部含水層和下部含水層。 （a）上部含水層：全區(qū)發(fā)育，厚度100～110m，上部以中，粗砂及礫砂等組成，含水性和透水性好，單位涌水量3.833L/s·m，滲透系數(shù)10.134m/d，是本區(qū)間接主要含水層。下部以細(xì)砂和中砂為主，粗、礫砂次之。單位涌水量0.544～0,593L/s·m，滲透系數(shù)1.273～1.569m/d，均為孔隙承壓水。 （b）下部含水層：以細(xì)砂、礫砂組成，厚度20～40m，含泥質(zhì)較多。單位涌水量0.107～0.554L/s·m，滲透系數(shù)0.522～2.839m/d，該層局部與上部含水層有水力聯(lián)系，在天窗處補(bǔ)給煤系風(fēng)化裂隙含水帶。 2）煤系裂隙含水帶 煤系裂隙含水帶，根據(jù)裂隙發(fā)育程度，埋藏深度、含水性、透水性等因素，可分為風(fēng)化裂隙含水帶、亞風(fēng)化裂隙含水帶和弱裂隙含水帶。 （a）風(fēng)化裂隙含水帶：巖性以粉砂和細(xì)、中砂巖為主，厚度60～120m，單位涌水量一般為0.018～0.315L/s·m。天窗部位風(fēng)化裂隙含水帶富水性強(qiáng)，單位涌水量最大為1.141L/s·m。 （b）亞風(fēng)化裂隙含水帶：位于風(fēng)化裂隙含水帶之下，厚度100m，裂隙不發(fā)育，單位涌水量0.0028～0.0398L/s·m，滲透系數(shù)0.004～0.0291m/d。 （c）弱風(fēng)化裂隙含水帶：位于亞風(fēng)化裂隙含水帶之下，裂隙不發(fā)育，僅局部受構(gòu)造影響，裂隙含水，但很微弱。 2）斷層帶的富水性和導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷裂發(fā)育，以壓扭性斷裂為主，壓扭性斷裂導(dǎo)水性和富水性很微弱。張性斷層兩側(cè)裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)、導(dǎo)水性較好。因此，在開采過程中應(yīng)注意防止?jié)⑺? 3）隔水層 井田內(nèi)主要有第四系上部隔水層、下部隔水層和第三系隔水層。第四系上部隔水層一般為8～10m；下部隔水層為8～16m，埋深100～130m，兩隔水層均為亞粘土和粘土層，具有良好的隔水性能。第三系隔水層為泥巖和粉砂巖等，泥質(zhì)半膠結(jié)，埋藏深度120～290m，厚度10～120m，從東向西逐漸增厚,局部缺失形成“天窗”。 4）天窗 本井田范圍內(nèi)“天窗”共分布有三處，其中較大的一處位于8～12勘探線的煤層露頭部位，其下伏有9～26號煤層露頭?！疤齑啊狈秶鷥?nèi)，第四系和煤系的富水性好、透水性強(qiáng)。根據(jù)水11號抽水孔資料，煤系風(fēng)化裂隙含水帶單位涌水量1.141L/s·m，滲透系數(shù)為2.857m/d，又有F13等幾條正斷層通過“天窗”，使水文地質(zhì)條件變得復(fù)雜。因此，在“天窗”范圍內(nèi)開采時應(yīng)特別慎重。 5）井田水文地質(zhì)類型 本含煤地層主要巖性由各種粒級的砂巖組成。直接充水含水層，以裂隙含水為主，為裂隙充水礦床。 井田煤系上覆有巨厚的第四系和第三系層，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地表水位與煤系風(fēng)化裂隙含水帶水力聯(lián)系微弱。煤系風(fēng)化裂隙含水帶宿水性變化較大，煤系外圍巖層透水性很微弱，排泄條件良好。第四系與煤系風(fēng)化裂隙含水帶之間有第三系隔水層，隔水性能良好。唯有“天窗”部位第四系下部含水層與煤系風(fēng)化裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補(bǔ)給較好，但第四系下部含水層含水性及透水性較弱。 綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件類型根據(jù)直接充水含水后的富水性和補(bǔ)給條件，以及單位涌水量的大小來劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。 6）預(yù)計礦井涌水量 根據(jù)地質(zhì)報告提供的涌水量數(shù)據(jù)，設(shè)計預(yù)計礦井先期開采地段內(nèi)正常涌水量為100m3/h，最大涌水量為200m3/h。 1.2.6其它開采技術(shù)條件 1）瓦斯 根據(jù)地質(zhì)報告提供的采樣資料，井田內(nèi)瓦斯含量為0.07～3.38ml/g，-500m以上瓦斯含量均低于2ml/g，但地質(zhì)報告沒有明確說明礦井瓦斯等級，本設(shè)計根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際開采情況，暫定本礦井初期為低瓦斯礦井。 2）煤的自燃與煤塵爆炸 根據(jù)地質(zhì)報告及東榮二、三礦實(shí)際開采情況，礦井煤塵有爆炸危險，有自然發(fā)火傾向。 3）地溫 本區(qū)恒溫帶深度為20m，恒溫帶溫度為+5.6℃，每百米地溫梯度為2.8℃。本區(qū)地溫變化隨深度增加而增高，影響地溫變化的主要因素是自然增溫率。因此，初步認(rèn)為本地區(qū)地溫為正常區(qū)，對礦井生產(chǎn)影響不大。 4）煤層頂、底板 井田內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉細(xì)礦巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為57.5～150.5MPa。煤層露頭部位，煤層頂?shù)装鍘r層的單向抗壓強(qiáng)度值降低。 1.2.7對資源條件的評價 1)對井田地質(zhì)構(gòu)造的評價 根據(jù)地質(zhì)報告，本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部，由于受東西向壓應(yīng)力作用及新華夏系構(gòu)造應(yīng)力場作用，該盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱、集賢、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶。本井田則位于綏濱—集賢拗陷帶的東榮向斜東翼的南段，總體為走向近南北，向西傾斜的單斜構(gòu)造，僅于井田的中部及南部邊界處形成一組F8牽引褶曲和一組F7派生褶曲。其中，F(xiàn)8牽引褶曲起伏不大，只有F7派生褶曲使淺部煤層局部傾角達(dá)40°以上，對煤層開采產(chǎn)生一定的困難。 井田內(nèi)以弧形斷裂為主，共有斷層26條（落差均在15m以上，其中邊界斷層4條），平均0.93條/km2。巖漿巖活動微弱僅于鉆孔中見有厚度不大的淺層侵入巖體呈巖脈侵入煤系下部層位的裂隙中，對煤層無影響。因此，井田構(gòu)造復(fù)雜類型為Ⅱ類。 根據(jù)首采區(qū)《三維地震勘探報告》，勘探區(qū)內(nèi)共解釋斷層64條（正斷層29條、逆斷層35條），除6條20m以上的斷層均分布在勘探區(qū)的邊界處外，其余58條20m以下的小斷層均出現(xiàn)在勘探區(qū)內(nèi)，并于勘探區(qū)的西南和東南部集合成兩個斷層密集區(qū)，形成兩個較大的破碎帶。由此推斷在井田內(nèi)的大斷層周圍及其它采區(qū)內(nèi)都可能伴有很多的小斷層，使地質(zhì)條件變?yōu)閺?fù)雜。 由以上分析認(rèn)為，本井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜類型為Ⅱ類偏復(fù)雜，在F24與F2之間由于斷層較多，并可能伴生較多的小斷層而成為復(fù)雜塊段，對礦井的生產(chǎn)能力及開采計劃的安排將產(chǎn)生一定的影響。另外，根據(jù)首采區(qū)《三維地震》情況，各采區(qū)內(nèi)存在伴生小斷層的可能性不容忽視，設(shè)計及實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)給予充分的注意。 2)對煤層賦存條件的評價 (1)煤層穩(wěn)定性評價 根據(jù)《煤礦地質(zhì)規(guī)程》，煤層厚度變化的穩(wěn)定程度，應(yīng)以煤層可采性指數(shù)（Km）和煤層厚度變異系數(shù)（r）來評定。 本礦井可采及局部可采煤層共14層，其中9、12、16、18、20、26層基本全區(qū)可采，為本礦的主要可采層，即為主要的評價對象（其余各煤層因是零星可采，故不參與評價），評價結(jié)果見表1-4 表1-4 煤層穩(wěn)定性計算評價表 煤層號 參評鉆孔個數(shù) 平均煤厚（m） 夾矸率（%） 煤厚變異系數(shù)r（%） 煤層可采性指數(shù)（Km） 煤層穩(wěn)定 性 評 價 全 礦 井 9 27 1.97 11.1 9 0.96 穩(wěn) 定 12 37 2.38 8.9 22.3 0.86 較穩(wěn)定 16 56 3.50 2.8 23.8 0.95 穩(wěn) 定 18 49 2.60 10.8 42.3 0.96 不穩(wěn)定 20 38 2.66 8.6 33.2 0.92 較穩(wěn)定 26 32 2.55 15.6 27.8 0.94 較穩(wěn)定 南一上采區(qū) 9 6 2.49 8.3 7.1 100 穩(wěn) 定 12 11 2.85 11.4 29.5 0.82 較穩(wěn)定 16 20 2.86 1.3 21.2 100 穩(wěn) 定 18 16 2.60 12.7 34.7 0.94 較穩(wěn)定 上表的結(jié)果與原地質(zhì)報告基本相符，即全礦井主要煤層基本為穩(wěn)定至較穩(wěn)定煤層。 （2）各煤層開采條件的分析 從全礦井看，12、16、18、20四個煤層平均煤厚為1.97～3.50m，是本礦井的主采層，但18層煤厚變異系數(shù)高達(dá)42.3%，對機(jī)械化采煤的推進(jìn)度將產(chǎn)生一定的影響。 從南一上采區(qū)（首采區(qū)）看，16層為賦存穩(wěn)定、厚度適中、夾矸率最小、全區(qū)可采的準(zhǔn)中厚煤層，是較理想的高產(chǎn)煤層，而且各煤層間不存在壓茬關(guān)系，也是較理想的初期投產(chǎn)煤層。 （3）對水文地質(zhì)條件的評價 （a）根據(jù)地質(zhì)報告，第四系有兩個隔水層，厚度在8～16m， 垂深100～130m，巖層性質(zhì)為亞粘土和粘土，具有良好的隔水性。但主、副井檢查孔資料顯示在垂深110～130m間有3～4層單層厚度0.2～2.2m的粘土層，隔水性一般。說明第四系上下兩個含水層在個別地段可能因隔水層較薄，隔水性較差而產(chǎn)生水力聯(lián)系。 （b）根據(jù)地質(zhì)報告，煤系裂隙含水帶和斷層含水帶地質(zhì)復(fù)雜類型應(yīng)為中等，但由于本礦井存在“天窗”，使第四系含水層在“天窗”處成為煤系裂隙含水帶的補(bǔ)給水源，尤其是F11、F12、F13、F25、F52等張性斷層充水性相對要強(qiáng)，故設(shè)計中對防水煤巖柱的留設(shè)作了專門論述。同時，對首采區(qū)要求首采面根據(jù)礦井實(shí)際涌水量采取降區(qū)段等措施，以確保生產(chǎn)安全。 (4) 對煤層其它開采條件的評價 （a）煤層頂?shù)装? 井田內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉砂巖、細(xì)砂巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度一般為57.5～150.5Mpa，但煤層風(fēng)化帶處的粉砂巖或互層多含有小裂隙，巖石常呈碎塊狀而使強(qiáng)度大大降低?？傮w上煤層頂?shù)装遢^完整、穩(wěn)定，易于管理。 （b）瓦斯 根據(jù)地質(zhì)報告，本井田瓦斯含量在0.07～3.38m3/t之間,小于10 m3/t，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際，設(shè)計暫定初期為低瓦斯礦井。 （b）煤塵爆炸及煤的自燃 關(guān)于煤塵爆炸指數(shù)及煤的自燃，地質(zhì)報告沒有給出本礦井的實(shí)驗數(shù)據(jù)，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際開采情況，按煤塵有爆炸危險、煤有自然發(fā)火傾向設(shè)計。 （d）地溫 如前所述，本地區(qū)屬地溫正常區(qū)，對開采無影響。 (5) 結(jié)論 本礦井煤炭儲量豐富，資源可靠，地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件中等，主要可采煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装逡子诠芾?，為綜合機(jī)械化開采，建設(shè)現(xiàn)代化礦井提供了較適宜的條件。地質(zhì)勘探程度達(dá)到了精查勘探要求，可作為礦井設(shè)計的依據(jù)。  2 井田境界與儲量 2.1井田境界 根據(jù)東榮礦區(qū)總體設(shè)計，本礦井的井田境界為：北部以F2斷層，即東榮二礦南部邊界為界；南部以F1斷層為界；東部以各煤層露頭及F55、F7斷層為界；西部以16號煤層-900m等高線垂直投影為界。 井田南北走向長2.5～10.0km，平均7.0km，東西傾斜寬2.0～5.0km，平均4.0km，井田面積約為28.0km2。 圖2-1井田賦存狀況 因本井田淺部為各煤層露頭，深部為16號煤層-900m等高線垂直投影。而井田走向兩翼的F1、F2斷層均為落差大于100m以上的斷裂構(gòu)造，屬自然境界。因此，設(shè)計認(rèn)為本礦井井田境界確定合理。井田賦存狀況示意圖如圖2-1所示 2.2 礦井儲量計算 2.2.1構(gòu)造類型 煤層內(nèi)傾角為15°~25°，褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。 2.2.2 礦井工業(yè)儲量 礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚的煤層儲量。根據(jù)已看勘探的煤種以長焰煤為主，其次是氣煤。 本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：10000煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。本設(shè)計首采16煤層，采用塊段法計算工業(yè)儲量。 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)平均法求得每個塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，每個塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，求得以下各儲量類型的值： （1）礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計算： (2-1) 式中： Zz—礦井地質(zhì)資源量，Mt； mi—第i塊段煤層平均厚度，m； Si—第i塊段煤層平面面積，m2； γ—煤的密度，1.40t/m3； Ai—第i塊段煤層的平均傾角，°。 將各參數(shù)代入式2-1，可得表2-1。故礦井地質(zhì)資源儲量為： 表2-2 礦井地質(zhì)儲量計算表 塊段名稱 傾角/° 面積/km2 煤層厚度/m 儲量核算/Mt 9 12 16 18 A 18.12 8.5529 2.39 2.85 3.50 2.70 142.36 B 15.60 5.5173 2.39 2.85 3.50 2.70 90.62 C 17.01 1.9981 2.39 2.85 3.50 2.70 33.05 D 16.40 1.4928 2.39 2.85 3.50 2.70 24.62 E 18.28 3.2045 2.39 2.85 3.50 2.70 53.39 資源總儲量 344.04 （2）礦井工業(yè)儲量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，則礦井工業(yè)資源/儲量由式計算。 礦井工業(yè)儲量可用下式計算： （2-2） 式中 Zg——礦井工業(yè)資源/儲量； ——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； ——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； ——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； ——推斷的資源量； ——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。 其中： 則礦井工業(yè)儲量：Zg=144.50+72.25+61.20+30.60+27.20=335.75Mt 2.2.3 礦井可采儲量 2.2.3.1 斷層保護(hù)煤柱 根據(jù)朱集礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留50m寬度作為井界煤柱，井田內(nèi)部斷層兩側(cè)各留50m,則井田斷層保護(hù)煤柱的損失按下式計算。 （2-4） 式中： P——井田斷層保護(hù)煤柱損失，萬t。 H——井田斷層煤柱寬度，50m； L——井田邊界斷層及內(nèi)部斷層計算長度 m——煤層厚度，m； r——煤層容重，1.4t/m3； 代入數(shù)據(jù)得： P=50×3858.7×（2.39+2.85+3.50+2.70）×1.4=3.05Mt 故煤炭邊界及內(nèi)部斷層所需的保護(hù)煤柱為3.05Mt。 工業(yè)廣場的占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2-4-2。 表2-3 工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)表 井型/Mt·a-1 占地面積指標(biāo)/ha·0.1Mt-1 2.4及以上 1.0 1.2～1.8 1.2 0.45～0.9 1.5 0.09～0.3 1.8 2.2.3.2 邊界保護(hù)煤柱 計算公式為： 式中： P——井田斷層保護(hù)煤柱損失，萬t。 H——井田斷層煤柱寬度，50m； L——井田邊界斷層及內(nèi)部斷層計算長度 m——煤層厚度，m； r——煤層容重，1.4t/m3； 代入數(shù)據(jù)得： P=50×14361×（2.39+2.85+3.36+2.70）×1.4=11.3 Mt 礦井井型設(shè)計為1.5Mt/a，因此由表2-4-2可以確定本設(shè)計礦井的工業(yè)廣場為1.2km2。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第14條和第17條規(guī)定工業(yè)廣場屬于Ⅱ級保護(hù)，需要留設(shè)15m寬的圍護(hù)帶。本設(shè)計選定工業(yè)廣場長為400m，寬為300m，新生界松散層厚度142～157m，因工業(yè)廣場接近天窗，故取表土層厚度142m，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動角（表2-4-2）采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失。 表2-4 地質(zhì)條件及巖層移動角 煤層傾角/° /° δ/° γ/° β/° 17 41 66 70 66 采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場壓煤示意圖如圖2-5所示： 圖2-5 16#煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計算示意圖 采用垂直剖面法計算所得各主采煤層工廣保護(hù)煤柱面積及壓煤量見下表2-4-3： 表2-6 各煤層工廣煤柱壓煤量計算表 煤層 厚度/m 工廣煤柱面積/m2 壓煤量/t 9 2.39 1757773 5881507 12 2.85 1851470 7387364 16 3.36 1978076 9304869 18 2.70 2059248 7783957 總壓煤量(t) 30357697 求得工業(yè)廣場理論壓煤量為30.3Mt，但考慮到工業(yè)廣場布置在斷層附近，取系數(shù)0.6來調(diào)節(jié)與斷層重合計算的煤柱。故工業(yè)廣場實(shí)際壓煤量為：18.1Mt. 對于本礦井防水煤柱計算，根據(jù)地質(zhì)報告，井田內(nèi)8～12勘探線的煤層露頭部位因第三系缺失而形成“天窗”。因該井田第四系層巖性主要為各粒級砂巖，且富含水，即相當(dāng)于本礦井于“水體”下采煤，故應(yīng)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)防水煤巖柱。防水煤巖柱計算如下： 因第四系層（水體）直接位于基巖之上，故保護(hù)等級為Ⅰ級，即不允許裂隙波及水體，也即防水煤巖柱高度按下列公式計算： Hsh≥Hli+Hb+Hfe 式中：Hsh—防水煤巖柱高度，m Hli—導(dǎo)水裂隙帶最大高度，m Hb —保護(hù)層厚度，m Hfe—基巖風(fēng)化帶深度，m 由于本井田為煤層群開采，故計算防水煤巖柱的煤層厚度應(yīng)采用煤層綜合作用厚度，計算公式為： ∑Mj=Mj+Cj*Mi 式中： ∑Mj—煤層綜合作用厚度，m Mj—計算煤層的厚度，m Mi—上層煤的厚度，m Cj—相鄰兩煤層層間距與兩層中的下一層煤厚之比 “天窗”下參與計算的煤層有9～26號共計8個層，經(jīng)計算，∑Mj=4.36m。 根據(jù)“三下”采煤規(guī)程選取導(dǎo)水裂隙帶最大高度計算公式如下： （1）Hli=100∑Mj/（1.6∑Mj+3.6）±5.6 （2）Hli=20√∑Mj+10 經(jīng)計算，Hlimax=51.8m。 保護(hù)層厚度（Hb）根據(jù)“三下”采煤規(guī)程取值為6.6m。 基巖風(fēng)化帶深度（Hfe）根據(jù)地質(zhì)報告取30m。 因此，防水煤巖柱高度（Hsh）計算值為88.4m。 根據(jù)精查地質(zhì)報告中的三四系等厚線圖，其天窗處的四系層最大厚度為157m，地面平均標(biāo)高為66.6m，求得四系層底板絕對標(biāo)高為-90.4m，加上防水煤巖柱高度88.4m，則防水煤巖柱底界面絕對標(biāo)高為-178.8m。 因此，設(shè)計暫定本井田開采上限標(biāo)高為-180m，其-180m以上工業(yè)儲量3.373Mt。 2.2.4風(fēng)井保護(hù)煤柱 按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程（2000版）》中參數(shù)計算，取東西風(fēng)井工業(yè)場地為100m×100m，同樣采用垂直剖面法計算東西風(fēng)井壓煤量為：4.8Mt 2.2.5大巷保護(hù)煤柱 取大巷保護(hù)煤柱的寬度為30m計算可得大巷保護(hù)煤柱總量為：2.07Mt 綜上，礦井的永久保護(hù)煤柱損失量匯總見表2-7 表2-7 永久保護(hù)煤柱損失量 煤柱類型 儲量/Mt 井田邊界及內(nèi)部斷層保護(hù)煤柱 14.39 天窗保護(hù)煤柱 3.4 大巷保護(hù)煤柱 2.07 東西風(fēng)井保護(hù)煤柱 4.8 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 30.3 合計 54.96 2.2.6礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算： （2-6） 式中： Zk—— 礦井可采儲量，t； Zg—— 礦井的工業(yè)儲量，335.75Mt； P—— 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、巷道、天窗、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，54.96Mt； C——帶區(qū)采出率； 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》2.1.4條規(guī)定：礦井的采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85。本設(shè)計礦井16煤層厚度為3.50m，屬于中厚煤層，且為主采煤層，因此采出率選擇0.8。 則代入數(shù)據(jù)得礦井設(shè)計可采儲量：  3 礦井工作制度、設(shè)計生產(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)計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時間為16小時。 3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.2.1確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定： （1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井，煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大； （2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模； （3）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)； （4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 3.2.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好，首采煤層平均厚度350m，煤層平均傾角18°，屬傾斜煤層。結(jié)合本礦區(qū)的煤炭儲量，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。 3.2.3礦井服務(wù)年限 礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力和礦井服務(wù)年限三者之間的關(guān)系為： （3-1） 式中： T —— 礦井服務(wù)年限，a； Zk—— 礦井可采儲量，238.67Mt； A —— 設(shè)計生產(chǎn)能力，1.5Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)。 礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲備能力。例如局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；或者礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。因此，需要考慮儲量備用系數(shù)?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第2.2.6條規(guī)定：計算礦井及第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限時，儲量備用系數(shù)宜采用1.3～1.5。結(jié)合本設(shè)計礦井的具體情況，礦井儲量備用系數(shù)選定為1.5。 把數(shù)據(jù)代入公式3-1得礦井服務(wù)年限： 3.2.4井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力，運(yùn)輸能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： （1）煤層開采能力的校核 井田內(nèi)16#煤層為首采煤層，煤厚3.36m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。煤層傾角平均18°，地質(zhì)條件簡單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜采工作面來滿足井型要求。 （2）運(yùn)輸能力的校核 礦井設(shè)計為中型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓。井下煤炭運(yùn)輸采用鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，運(yùn)輸連續(xù)、能力大，自動化程度高，機(jī)動靈活；井下矸石、材料和設(shè)備采用軌道運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 礦井采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式，東西兩翼各布置一個回風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)要求。 （4）儲量條件的校核 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第2.2.5條規(guī)定：礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。井型和服務(wù)年限的對應(yīng)要求見表3-2-1。 表3-1 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計生產(chǎn) 能力萬/t·a-1 礦井設(shè)計服務(wù)年限/a 第一開采水平服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 煤層傾角 25°～45° 煤層傾角 >45° 600及以上 70 35 — — 300～500 60 30 — — 120～240 50 25 20 15 45～90 40 20 15 15 9～30 各省自定 由上表可知：煤層傾角低于25°，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2～2.4Mt/a時，礦井設(shè)計服務(wù)年限不宜小于50a，第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限不宜小于30a。 本設(shè)計中，煤層傾角低于25°，設(shè)計生產(chǎn)能力為1.5Mt/a，礦井服務(wù)年限為100.a，第一開采水平服務(wù)年限47.5a，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。 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，具體有下列幾個問題需認(rèn)真研究。 ① 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； ② 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； ③ 布置大巷及井底車場； ④ 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； ⑤ 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； ⑥ 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問題，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，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因素： 1）本井田煤層埋藏較深，煤層可采線在-250m，最深處到-850m表土層厚度大，120~160m。 2）本井田瓦斯及涌水比較小,對開拓方式的選擇影響不大。 3）本礦地表地勢平坦，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 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，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體見表4-1。 本礦井煤層傾角較大，平均18°，為緩斜煤層；表土層厚約142~157 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡單，涌水量不大；因此需采用立井開拓，且需要特殊鑿井方法建井。 表4-1 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)簡單、費(fèi)用低。 2工業(yè)設(shè)施簡單。 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。 受地形影響特別大 有足夠儲量的山嶺地帶 斜井 與立井相比： 1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價低