【正文】 煤系地層 井田為雙紀(jì)煤田，上煤系為侏羅系大同組和云岡組，下系為石炭系太原組和二疊系山西組。 上系大同組由陸相碎屑及煤層組成，底部 K11 為含礫粗砂巖， 出露厚度，平均 210m，含煤 20 層其中可采 13 層， 煤層平均厚度 ，含煤系數(shù) ％云岡組主要由礫巖及砂巖組成，夾薄煤層 13 層，局部可采。 下煤系太原組主要由礫巖、砂質(zhì)頁巖與煤層組成，底部 K2 為礫巖和含礫粗砂巖，太原組厚 —，平均 ，含煤 1—5 層，可采煤層兩層，上煤層為 層 15（ 20 米），見煤鉆孔厚 ~，平均 ,下煤層為層（ 5 米），見煤鉆孔厚 ~,平均厚 ，太原組煤層平均總厚 ，含煤系數(shù) ％，太原組煤層中含多層夾矸，煤厚向東邊薄，逐漸尖滅，煤質(zhì)為氣煤。 井田 地質(zhì)構(gòu)造 XXX 井田位于大同煤田向斜的東北端，井田呈一不對稱的向斜構(gòu)造（ XXX 向斜）。向斜軸位于井田中央，南部與煤峪口向斜相接，呈一弧形向斜軸走向，井田南太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 7 部為 NW10176。，向北逐漸轉(zhuǎn)為 NE40176。延至 XXX 礦，向斜軸略有起伏，下部分向北傾伏。向斜西翼平緩，傾角 1176?！?3176。，東翼較陡，傾角 10176。～ 15176。，向斜西翼煤巖層稍呈波狀起伏，形成寬緩的次一級褶曲。 井田內(nèi)陷落柱多分布在南部；巖漿巖侵入體集中于井田西北，但 寬度長度均較小。 本井田斷裂構(gòu)造主要集中在 XXX 向斜軸部兩翼 500m 范圍內(nèi)，據(jù)統(tǒng)計井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)大小斷層 300 條，主斷層形成多字型構(gòu)造，由南向北大致以 NW20176。左右呈雁行排列，即：底斜坑斷層（ H=）、洋灰臺斷層（ H=）、東二斷層（ H=）、404 斷層（ H=），主斷裂西側(cè)有三個次一級斷裂構(gòu)造帶，東側(cè)有一個次一級斷裂構(gòu)造帶，與主斷裂構(gòu)成“入”字型，呈 NESW 走向。除上述幾個大斷層外，其余斷層落差較小，絕大部分落差在 2m以下，多數(shù)為 NE 向高角度正斷層。 井田 水文地質(zhì) 井田位于大同煤田東北邊源，屬低山丘陵區(qū)，大部分為黃土覆蓋，植被稀少，地表光禿，降水量少且強(qiáng)度集中，不利于降水的入滲補給，地下水補給來源貧乏，基巖含水層的含水性弱，僅在向斜軸部相對富水。水文地質(zhì)類型屬簡單類型。 含水層主要有三個：覆蓋層及風(fēng)化層段含水層，為孔隙、裂隙含水層，水位不穩(wěn)定，出水量 47～ 95m3/d；石炭二疊系煤系地層含水層，主要為砂巖裂隙含水層，水量微弱，僅為 ；奧陶系灰?guī)r含水層，主要為巖溶、裂隙含水層，伏于井田深部，水位深度為 ～ ，水位標(biāo)高為 ～ 。抽水試驗結(jié)果，降深 ，單位涌水量 。 礦井涌水量一般在 40130m3/h，最大涌水量小于 250m3/h` 煤層特征 煤層埋藏 煤層埋藏較淺，埋藏深度在 200450 米之間。 煤層群 侏羅系大同組可采煤層 8 層，由上而下為 1 1 15層， 12層為本井田批準(zhǔn)開采煤層。 煤層特征表 表 131 地 層 時 代 煤 層 號 煤層厚度（ m） 最小～最大 平均 間 距（ m） 最小～最大 平均 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 頂板巖性 底板巖性 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 8 侏羅系 1 4 ～ ～ 復(fù) 雜 夾石 2～4 層 穩(wěn)定全 區(qū)可采 砂礫巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 砂質(zhì)泥巖 煤層圍巖及其它開采技術(shù)條件 圍巖狀況 井田侏羅系大同組各煤層頂?shù)装鍘r石均為陸相碎屑巖，大部分地區(qū)有偽頂，巖性多為薄層粉砂巖、巖質(zhì)頁巖夾薄層煤層和煤線；直接頂及老頂巖性多為細(xì)砂巖、細(xì)粉砂巖互層或中粗粒砂巖，僅煤層頂板為砂礫巖；頂板巖性一般為鈣質(zhì)膠結(jié)及泥質(zhì)膠結(jié)，致密堅硬。在沖刷區(qū)由煤層直接 頂與中粗粒砂巖接觸。底板巖石為粉砂巖或細(xì)砂巖，各可采煤層頂?shù)装鍘r性見前煤層特征表。 煤 的特征 煤的分析 12層煤成黑色，由亮煤及暗煤組成。瀝青～玻璃光澤，質(zhì)地較硬，斷口平坦，參差狀，偶見階梯狀，發(fā)育少許內(nèi)生裂隙，水平層理，碎塊狀構(gòu)造，條帶狀，透鏡及均一狀結(jié)構(gòu)， 14煤節(jié)理發(fā) 育，充填分解后脈和黃鐵礦膜 ,宏觀煤巖類型以半亮型煤為主，半暗型煤為輔。煤巖成份亮煤為主，暗煤次之。煤層大部分為中灰煤，中硫煤。 根據(jù)表 122 及有關(guān)地質(zhì)資料，對煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝特性分析如下： ⑴ 水分：煤的分析基水分 （ Mad） 各層煤在 %～ ％之間變化，水分從上到下有下降的趨勢，以 14層煤最低，為 ％。實際生產(chǎn)原煤全水分 (Mt)在 7％左右。因此本礦井煤屬于低水分煤。 ⑵ 灰分（ Ad） ： 14煤灰分為 ％，屬于富灰分煤。 ⑶ 揮發(fā)分（ Vdaf） :各層煤的揮發(fā)分均大于 38％ ,屬高揮發(fā)分煤。 ⑷ 硫分（ ）： 14煤為 ％，屬富硫煤。 ⑸ 磷含量（ Pdaf）： 14煤含量＜ ％，屬于低磷煤。 ⑹ 發(fā)熱量（ ）可采煤層， 14煤為 ( 大卡 /kg)屬于低發(fā) 熱量煤。煤質(zhì)指標(biāo)詳見表 133。 勘探區(qū)煤芯煤樣化驗結(jié)果表 表 133 煤層 水分（ %） 灰分（ %） 揮發(fā)分（ %） 硫分（ %） 發(fā)熱量（ MJ/kg） 煤灰成分（ %） 無機(jī)組分（ %） 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 9 14 原煤 精煤 煤的物理性 12煤層為 2 號 弱粘煤，以不粘煤為主 ，是優(yōu)質(zhì)的動力電煤。容重 ，復(fù)雜夾石 24 層 ，硬度為 ，屬硬或中硬。 瓦斯、煤塵和煤的自燃 ⑴ 瓦斯等級 礦井瓦斯相對涌出量 , 屬低瓦斯礦井。 ⑵ 煤塵爆炸性 據(jù)有關(guān)地質(zhì)資料提供，本區(qū)煤層火焰長度大，有爆炸危險性，煤層爆炸指數(shù) 39%。 ⑶ 煤的自燃傾向性 煤的自燃傾向性屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期為 6 個月左右。 ⑷ 根據(jù)調(diào)查本區(qū)域地溫小于 3℃ /100M，屬正常區(qū) 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 10 第 2 章 礦井開拓 井田境界 XXX 井田位于大同煤田北部 , 邊界范圍以下表里坐標(biāo)圈定： 井田北為甘莊鄉(xiāng)鎮(zhèn)聯(lián)營煤礦；東界北段為青磁窯逆斷層，東界中段與大同市青磁窯煤礦毗鄰，東界南段為煤層露頭；西界北段、南段與云崗礦相鄰，中段與大同市吳官屯煤礦及云崗石窟保護(hù)煤柱相接；南界與同煤集團(tuán)忻州窯礦及大同市鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦相鄰。 XXX 礦界坐標(biāo)表 井名 點號 縱 座 標(biāo)（ X） 橫 座 標(biāo)（ Y） 晉 華 宮 礦 井 1 4450669 19683060 2 4447952 19683812 3 4447917 19682312 4 4444779 19682897 5 4443530 19682916 6 4443241 19684257 7 4443110 19684489 8 4443139 19685029 9 4443374 19685280 10 4443565 19685922 11 4440804 196885968 12 4440736 19681748 13 4440699 19679532 14 4443859 19679457 15 4443870 19680135 16 4443287 19680144 17 4443225 19682420 18 4444890 19682393 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 11 19 4444878 19681684 20 4447900 19681612 21 4447876 19680563 22 4450625 19680501 井田面積： 平方公里 。 儲量 資源 /儲量估算范圍 本次參與資源 /儲量估算的煤層為該礦批準(zhǔn)開采的 12層，資源 /儲量估算邊界范圍為井田邊界所圈定的范圍。 ⑴ 工業(yè)指標(biāo) 參照《煤、泥炭地質(zhì)勘察規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，確定各工業(yè)指標(biāo)如下： 煤層最低可采厚度 為 ，最高可采灰分為 40%，最高可采硫分為 3% ⑵ 資源 /儲量估算方法與有關(guān)參數(shù)的確定 井田范圍煤層傾角平緩，基本在 0～ 6186。，故本次資源 /儲量估算采用地質(zhì)塊段算術(shù)平均法，計算公式如下： Q=S178。 H178。 D/10 式中： Q塊段 資源 /儲量（萬噸） S塊段面積 K（ m），采用水平投影面積，用求積儀在煤層底版等高線上直接求得 H塊段平均厚度（ m），為塊段內(nèi)及鄰近見煤工程點煤層資源 /儲量估算厚度之算術(shù)平均值，各工程點煤層采用厚度的確定按照有關(guān)規(guī)程的規(guī)定確定。 D煤層視密度（ t/m2），煤層視密度（容重）均為 ， ⑶ 資源 /儲量估算結(jié)果 經(jīng)本估算，共獲得 12煤層 工業(yè) 儲量 萬噸 。 可采儲量 ⑴ 礦井設(shè)計儲量計算 礦井設(shè)計儲量 =礦井工業(yè)儲量 — 永久煤柱損失 經(jīng)計算，礦井設(shè)計儲量為 kt。 詳見表 表 212 礦井設(shè)計儲量計 單位： kt 煤層 工業(yè)儲量 永久煤柱損失 設(shè)計 儲量 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 12 井田邊界 工業(yè)場地 風(fēng)井 村莊 12 ⑵ 礦井設(shè)計可采儲量 礦井可采儲量按下式計算： ZK=（ ZS— P）178。 C （ 21） 式中： ZK—— 礦井設(shè)計可采儲量， kt； ZS—— 礦井 工業(yè) 儲量， kt； P—— 可采 煤柱損失， ； C—— 采區(qū)回采率，薄煤層取 C=85%；中厚煤層取 C=80%；厚煤層取 C=75%。經(jīng)計算，礦井設(shè)計可采量為 ，見 下 表： 礦井儲量計算表 單位： kt 煤層 工業(yè)儲量 設(shè)計儲量 可采儲量 12 87610 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 13 3 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井設(shè)計年工作日為 330 天。作業(yè)方式為“四178。六 ”制作業(yè)，即三個班生產(chǎn)，一個班檢修。每天凈提升時間為 14 小時。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)當(dāng)?shù)赜妹盒枨?，結(jié)合煤層賦存條件，可采儲量、裝備水平、資金來源等因素，確定礦井生產(chǎn)能力為 1200kt/a。 同時生產(chǎn)的水平數(shù)目的確定 本井田可采煤層為 12層煤， 同時生產(chǎn)一個水平、一個工作面可 保證 1200kt/a 設(shè)計生產(chǎn)能力。 礦井及水平服務(wù)年限的計算 礦井及水平服務(wù)年限均按下式計算： T=Z/A178。 K （ 22） 式中： T—— 服務(wù)年限。 Z—— 設(shè)計可采儲量， kt。 A—— 設(shè)計生產(chǎn)能力， kt/a K—— 儲量備用系數(shù)，取 。 則：礦井及水平服務(wù)年限 T=179。 = 年 ， 服務(wù)年限均符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)要求。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 采礦工程 專業(yè) 14 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 1．礦井工業(yè)場地位置選擇 根據(jù)礦井現(xiàn)狀及目前交通運輸、電力供應(yīng)等外部環(huán)境， 工業(yè)廣場布置在該礦大北溝村到 XXX 村之間的開闊場地。礦井工業(yè)廣場選擇在此處具有以下優(yōu)點：工業(yè)場地緊靠五九公路、同蒲鐵路運煤專線，交通運輸便利，地面較開闊， 且海拔比其它位置低 70～ 100m，生產(chǎn)區(qū)對 鄰近村莊環(huán)境影響較小。 開拓方案的選定 根據(jù)礦井工業(yè)場地及確定的開拓方式，結(jié)合礦井規(guī)模、煤層賦存特征、井筒位置以及礦井目前的實際情況，本設(shè)計開拓提出三 個方案進(jìn)行比較，方案分述如下： 方案一： 主、副 斜井 煤門帶區(qū) 開拓方式 。 主 井 井口標(biāo)高 +1145，井底標(biāo)高 +886，凈直徑Φ ，斜長 637 米，皮帶 提升，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)井 和 安全出口 。 副 斜井井口標(biāo)高 +1146，井底