【正文】 、45m3/h，全礦井水量112m3/h。隨著深度的增加，涌水量有減小的趨勢。由于280m、450m、600m三個水平采掘活動較少，涌水量穩(wěn)定，800m水平為采掘場所，水量較穩(wěn)定。第三節(jié) 煤層特征煤層走向不穩(wěn)定，淺部為東西走向，至深部時變化為東北、西南走向，傾向淺部為南北走向，至深部為東南、西北走向。淺部煤層傾角25176。，176。176。，深部為25176。煤層露頭深度為淺部21煤層露頭。風(fēng)化帶深度大致為50～65m。一、煤層，，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，,煤的硬度系數(shù) f=2～3，煤層傾角350m以上為250、350m～、450m～，550m以下為，最小厚度為2m，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，,煤的硬度系數(shù) f=3，煤層傾角350m以上為250、350m～、450m～，550m以下為230～250，其可采煤層特征見表13。表13 可采煤層特征表序號煤層名稱煤層厚度/m層間距m傾角（0）圍巖情況煤層牌號硬度f容重t /m3煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性最大最小平均頂板底板12108350m以上為250、350m～、450m～550m為250，550m以下為頁巖、砂頁巖、21線變砂巖頁巖、砂頁巖氣煤2～3較復(fù)雜，較穩(wěn)定272350m以上為250、350m～、450m～550m為250，550m以下為230～頁巖、砂頁巖頁巖、砂頁巖氣煤3較復(fù)雜，較簡單二、煤質(zhì)（一）煤的物理性質(zhì)下石盒子組2煤層：黑至褐黑色，半亮～半暗淡型煤。玻璃～樹脂光澤。條帶狀結(jié)構(gòu)，鱗片狀至塊狀結(jié)構(gòu)。裂隙發(fā)育，常充填方解石脈，質(zhì)地松散，局部含黃鐵礦及泥質(zhì)或炭質(zhì)。摩爾硬度Ⅰ～Ⅱ級。山西組7煤層：黑色，半亮型煤，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，具平坦?fàn)钪霖悮顢嗫?。性脆易碎，裂隙發(fā)育，多方解石充填。硬度Ⅱ～Ⅲ。 （二）煤的化學(xué)性質(zhì) 煤的工業(yè)分析 （1）水份（Mad）井田內(nèi)可采煤層均屬于低水份煤，其原煤水份平均含量為：%，%。（2）灰份（Ad） 井田內(nèi)可采煤層煤芯煤樣灰份平均含量：%，%；煤層原樣灰份平均含量：%，%；可采煤層精煤灰份平均含量：%，%。（3）硫份（St,d） 經(jīng)原煤全硫測定，%～%之間。%～%之間，均小于1%，屬特低硫煤。 （4）揮發(fā)份（Vdtf） 本井田煤層原煤揮發(fā)份在各可采煤層之間變化不大，%～%之間，%～，其中2煤層偏低，7煤層略高。（5）發(fā)熱量（Qdad） 原煤分析基彈發(fā)熱量2煤層平均在25 MJ/kg， MJ/kg；各主采煤層精煤發(fā)熱量均大于30 MJ/kg。三、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫性 (一)煤層瓦斯 夾河井田深部勘探對7煤進行多次煤芯瓦斯含量解吸測定，測定結(jié)果：～，～。 夾河井田深部煤層瓦斯賦存特征：7煤層瓦斯含量均較低。 各主采煤層瓦斯自然成分復(fù)雜，除甲烷外，可燃?xì)怏w還包括C2H6～nC4H10，2煤還含有少量C5H12。%～%不等。煤層頂?shù)装鍘r性對瓦斯氣體的保存有一定的影響。 礦井瓦斯涌出特點：下石盒子組的瓦斯涌出量高于山西組的瓦斯涌出量；深部生產(chǎn)水平的瓦斯涌出量高于淺部生產(chǎn)水平的瓦斯涌出量；已回采區(qū)高于未回采區(qū)，回采初期高于回采后期，回采上分層時高于下分層；瓦斯涌出與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系密切，小斷層密集地段易于瓦斯的擴散和溢出，因而瓦斯涌出往往偏低，大斷層通過的不同采區(qū)其瓦斯涌出量不一樣。礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果，，鑒定等級為低瓦斯礦井。 (二)煤塵 2煤具有爆炸性，爆炸指數(shù)為100mm；7煤具有強烈爆炸性，其爆炸指數(shù)＞400mm。 (三)煤的自燃性 本礦各煤層均有自燃發(fā)生現(xiàn)象，一般發(fā)火期3～5個月，最短40天左右。煤層自燃等級鑒定等級為自燃煤層。 (五)地溫 夾河井田位于徐州復(fù)背斜九里山向斜南翼中段，井田總體為一走向略有變化的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀沿走向、傾向變化較大。沿巖層走向，相同深度的地溫變化較?。谎貛r層傾向，隨深度的增加，地溫逐漸增高，且呈現(xiàn)出非線性增加的特性。地溫梯度是導(dǎo)致熱量傳遞的最直接原因。地溫梯度越大，地層間的熱量傳遞越多，熱交換現(xiàn)象就會越明顯。 夾河煤礦屬于礦山地溫類型為基底拗陷型。其地質(zhì)特點是位于穩(wěn)定臺塊的大、中型沉降區(qū)，結(jié)晶基底較深，其上形成古生界、中生界、新生界沉積盆地。據(jù)礦井實測數(shù)據(jù)表明，該礦井開采深度小于500m～600m時一般無熱害出現(xiàn)，基本上呈現(xiàn)線形分布，而當(dāng)開采深度轉(zhuǎn)為深部時，即在700m～l200m段，曲線變化趨勢為：溫度隨著深度的加深而增加，并且隨著深度的不斷加大，溫度的增加呈非線性遞增的趨勢，會出現(xiàn)熱害。第2章 井田境界及儲量第一節(jié) 井田境界井田淺部以地表露頭為界，深部以1200m煤層底板等高線為界，兩側(cè)分別以15號勘探線和隴海鐵路為界。井田的走向長度為 6 km,水平寬度為3km,。其井田示意圖見圖21。圖21 井田境界示意圖第二節(jié) 井田工業(yè)儲量 ，， t /m3,則井田工業(yè)儲量為Zc。Zc=(M1+M2)Sγ=(+) ╳ ╳≌ ╳108t式中： Zc—礦井工業(yè)儲量, t ；M1—2煤層煤層平均厚度,m ；M2—7煤層煤層平均厚度，m ；S —境田面積, km2 ； γ—煤的容重, t/m3 。第三節(jié) 井田可采儲量一、永久煤柱損失煤量境界煤柱煤炭損失量 井田境界兩側(cè)分別以15號勘探線為界（與龐莊礦分界線）和隴海鐵路為界，上側(cè)以地表露頭為界，下側(cè)以1200m底板等高線為界。隴海鐵路（國家主干線）側(cè)留設(shè)煤柱50m寬，則煤炭損失量為P1=╳103 ╳50 ╳（+）╳= ╳106 t；15號勘探線側(cè)留設(shè)煤柱寬度為20m（龐莊礦也留設(shè)20m），則煤炭損失量為P2=╳103 ╳20 ╳（+）╳= ╳105t。上側(cè)（淺部）需要留設(shè)防水煤柱，防水煤柱的垂高按規(guī)定為20m,井田淺部傾角為250，取整數(shù)50m，則上側(cè)防水煤柱煤炭損失量為P3=╳103 ╳50 ╳（+）╳= ╳106 t；深部境界不留設(shè)煤柱，故無煤炭損失量。斷層煤柱煤炭損失量 在深部有一F1大斷層，落差為50～220m，按規(guī)程規(guī)定F1大斷層兩側(cè)各需留設(shè)50m的寬的煤柱，則煤炭損失量為P41=╳103 ╳2╳50 ╳（+）╳= ╳106 t。井田斷層比較發(fā)育，其他斷層均需留設(shè)不同寬度的煤柱，估計其他斷層留煤柱損失量是F1大斷層的2倍，總計斷層留設(shè)煤柱煤炭損失量為P4= ╳107 t。工業(yè)廣場壓煤損失量╳106 t，按煤礦設(shè)計規(guī)范中礦井工業(yè)場地占地指標(biāo), ╳105平方m,設(shè)工業(yè)廣場走向長度為6x,傾向?qū)挾葹?x,有24x2= ╳105,得x=,那么工業(yè)廣場長度（取整后）為500m,寬度為330m,在工業(yè)廣場矩形外緣加上15m寬的圍護帶,其工業(yè)廣場壓煤損失量由圖22得出。地表層厚度為50m，地表層移動角及巖層移動角見表21。表21 地表層移動角及巖層移動角地表層厚度（m）φ(0)γ(0)δ(0)β(0)5045757570 圖22 工業(yè)廣場壓煤煤炭損失量計算圖根據(jù)圖22及各數(shù)據(jù)、三角函數(shù)的關(guān)系，求得LAB=708m,LEF=728m,LCD=886m,LHI=701m,LIJ=356m。lab=628m,lef=664m,lcd=794m,lhi=635m,lij=342m,工業(yè)廣場壓煤量分為2煤層及7煤層：7煤層壓煤量損失為P5=1/2（LAB+ LEF）LIJ+1/2（LCD +LEF）LHI= ╳106 t；2煤層壓煤量損失為P6=1/2（lab+lef）lij+1/2（lef+lcd）lhi=╳106 ，得永久煤柱煤炭損失量為：P= P1+P2+P3+P4+P5+P6=╳107t。二、礦井可采儲量計算求得各種永久煤柱的儲量損失后，按下式計算礦井可采儲量：ZK =（ZcP）C=（╳╳107）╳= ╳108 t式中：ZK礦井可采儲量，t 。 Zc礦井工業(yè)儲量，t 。P各種永久煤柱儲量損失之和，t 。C采區(qū)回采率。 儲量匯總表礦井各種儲量以及各煤層、各水平的儲量見表22表22 礦井儲量匯總表煤層名稱水平序號工業(yè)儲量/104t永久煤柱損失/104t采區(qū)回采率可采儲量/104tABA+BA+B+C工業(yè)廣場煤柱境界煤柱斷層煤柱其他煤柱合計2煤層第一水平 /第二水平第三水平//第四水平//7煤層第一水平/第二水平/第三水平/第四水平//第3章 礦井工作制度和設(shè)計生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日為330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6h。 礦井每晝夜凈提升時間為16h。第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：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)?？梢罁?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； ：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），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)強度和礦區(qū)規(guī)模。否則應(yīng)縮小規(guī)模； ：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)； ：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。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力夾河井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件較好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進，經(jīng)濟效益好，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。 三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： T = ZK/（A?K）式中: T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲量，t； A——設(shè)計生產(chǎn)能力,萬t； K——礦井儲量備用系數(shù)，； 則，礦井服務(wù)年限為： T = ZK/（A?K）= ╳108/（╳106╳） ≌ a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。 四、各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限與各生產(chǎn)水平的地質(zhì)構(gòu)造和煤炭儲量有關(guān)，各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限計算結(jié)果見表31。表31 礦井各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限生產(chǎn)水平水平標(biāo)高/m可采儲量 /104t服務(wù)年限 /a一水平380二水平750三水平1000四水平1200 第四章 井田開拓 第一節(jié) 井田開拓的基本問題 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)(包括主井、副井和風(fēng)井) 井筒形式的選擇井筒的形式主要有平硐、斜井、立井三種，根據(jù)三種形式的適用條件，結(jié)合本井田的實際情況：該井田表土層較厚，煤層埋藏較深，需要特殊鑿井法施工井筒，因此，該礦井宜采用立井開拓方式。井硐數(shù)目根據(jù)井田范圍及煤層賦存狀況，開鑿一對立井提升井筒，礦井采用兩翼對角式通風(fēng)，以減輕通風(fēng)阻力。這樣可以滿足該井田生產(chǎn)的需求。井筒位置(1)主、副井筒位置是與井筒的形式、用途密切聯(lián)系的，主井位置一經(jīng)確定和施工后，在其上部布置工業(yè)廣場，進行工業(yè)和民用建筑建設(shè)，在其下部設(shè)置開采水平，進行開采布署，礦井生產(chǎn)建設(shè)均要經(jīng)過井筒進行，在礦井整個服務(wù)期間極難更改。因此，正確地確定井筒位置是井田開拓的重要問題。合理的井筒位置，應(yīng)對井下開采有利，對掘進和維護井筒有利，且便于地面工業(yè)廣場的布置，所以應(yīng)沿走向和傾向兩個方面來考慮。a) 沿井田走向的有利位置在地質(zhì)條件許可的情況下，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲量分布不均時，應(yīng)在儲量分布的中央，以此形式形成的兩翼儲量比較均衡。b) 沿井田傾斜方向的井筒