【正文】 由粘土巖和粉、細砂巖組成，鉆探中未見漏水現(xiàn)象，抽水基本無水，說明煤系中斷層帶富水性較弱，導水性較差。但是，若不同層位的含水層受斷層切割而對口，且斷層帶又未被巖屑或泥質物充填，或受采動影響，導致斷層活化，破壞了地下水的水力均衡，斷層帶很可能成為地下水突潰的主要途徑。綜上所述，本井田第四系下更新統(tǒng)孔隙含水組（QⅠ）、二疊紀煤系砂巖裂隙含水組和石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組對井下開采影響較大。但是，只要在可采煤層的淺部留設適當高度的防水煤柱，第四系下更新統(tǒng)孔隙水一般不致潰入礦坑而對井下開采構成大的威脅。這樣，二疊紀煤系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為礦井開采的主要充水因素。本井田16～4煤層屬裂隙充水礦床，水文地質條件簡單；1煤層屬以底板進水為主的巖溶充水礦床，水文地質條件中等。2 、礦井涌水量根據(jù)《安徽省淮南煤田潘北井田精查地質報告（.）》提供的資料，本礦井一水平（600m）開采16～4煤層（面積為5km2）時的正常涌水量為540m3/h，最大涌水量為690m3/h；1煤層開采時，太灰的正常底鼓水量為180m3/h，最大底鼓水量為310m3/h。盡管本礦井的一水平已經(jīng)調(diào)整為650m，但650m以淺的實際開采范圍比地質報告中的5km2小，因此，按照潘北井田精查地質報告中使用的方法和參數(shù)預計的礦井涌水量小于地質報告的計算值。為此，本設計仍然采用《安徽省淮南煤田潘北井田精查地質報告（.）》中提供的正常涌水量和最大涌水量?？紤]到在建設和生產(chǎn)過程中可能受井筒淋水、井下灑水和防火灌漿等因素的影響，礦井的正常涌水量和最大涌水量分別取603m3/h和753m3/h。 其它開采技術條件1．主要可采煤層頂、底板巖石工程地質特征本井田主要可采煤層頂板多為粘土巖和砂質粘土巖，局部為砂巖，粉砂巖和砂頁巖互層少量；底板以粘土巖為主，砂質粘土巖次之。一般情況下，砂巖比較堅硬，局部裂隙比較發(fā)育，受構造影響部位易碎；粘土巖和砂質粘土巖一般致密、性脆、易碎；粉砂巖和砂頁巖互層的堅硬程度及破碎情況均介于砂巖與粘土巖之間。根據(jù)138和1煤層頂板巖石物理力學試樣的測定結果，按照煤炭科學研究總院的煤層頂板分類標準劃分，三層主要可采煤層頂板類別均介于不穩(wěn)定～堅硬之間。2．瓦斯根據(jù)13118和1煤層的實測甲烷含量與其埋深之間建立的回歸方程計算結果分析得知：本井田的瓦斯風化帶底界位于基巖頂界面下垂深平均約150m處；煤層的甲烷含量在一定深度范圍內(nèi)有隨深度增加而增高的趨勢。主要可采煤層實測甲烷含量最大值見表12。表11 部分主要可采煤層實測最大甲烷含量一覽表煤 層13111281甲烷含量（m3/t）底板標高（m）距基巖界面深度（m）注：本表資料源于《安徽省淮南煤田潘北井田精查地質報告（.）》。本礦井為高瓦斯礦井，考慮到鄰近生產(chǎn)礦井（潘一、潘三等）的實際資料，礦井主要設備等暫按煤與瓦斯突出礦井考慮。本井田可采煤層的爆炸指數(shù)均大于33%，表明均有煤塵爆炸危險。本井田可采煤層的自然發(fā)火傾向介于不自燃～很容易自燃之間。但據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井資料，所采煤層均有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期為3～6個月，且以13112和8煤層自燃性較強，發(fā)火次數(shù)最多。根據(jù)九龍崗礦長觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下垂深30m，℃?！?hm以外，℃/hm，屬地溫正常區(qū)。從縱向上看，本井田地溫有隨深度增加而增高的趨勢，且下部煤層比上部煤層高；在橫向上則具有西高東低、南高北低的特點。根據(jù)地溫與深度之間建立的相關關系式預測，井田內(nèi)一級高溫區(qū)的平均深度在500～700m之間，二級高溫區(qū)的平均深度在700m以下。有關部門在今后的建設和生產(chǎn)過程中對此應予以充分重視，并采取積極的降溫措施，確保職工的身體健康和生產(chǎn)的正常進行。2 開拓開采設計 井田境界與儲量潘北東井田位于淮南潘謝礦區(qū)的中偏北部，其東與潘二礦接壤，西與潘北西井田毗鄰，南、北分別為潘一礦和朱集井田。根據(jù)已經(jīng)中國國際工程咨詢公司咨詢評估并獲得國家發(fā)展和改革委員會批復的《淮南潘謝礦區(qū)總體開發(fā)規(guī)劃》，本井田東起F1斷層，西止十一勘探線；南自F1（東部）斷層和F9（西部）斷層，北至尚塘耿村集向斜軸或各煤層900m底板等高線的地面垂直投影線。2005年9月，礦井建設項目部委托安徽煤田地質局勘查研究院以《安徽省淮南煤田潘北井田精查地質報告（.）》、《淮南礦業(yè)（集團）公司潘北首采區(qū)三維地震勘探報告（.）》為基礎，結合5個井筒檢查孔（主檢主檢副檢、風檢風檢2）資料，編制了《淮南礦業(yè)集團潘北煤礦電子版地質報告匯編》，潘北東井田即潘北井田的東段。鑒于地質構造方案發(fā)生變化，作為原井田東界的F1斷層已向南、東偏移，且東北部煤層底板等高線也有所改變，地質報告匯編時對井田范圍作了局部調(diào)整。2007年12月，安徽煤田地質局勘查研究院受淮南礦業(yè)（集團）公司委托，根據(jù)潘北井田精查地質報告及潘北礦井首采區(qū)三維地震勘探報告和井筒檢查孔等地質資料，編制了《安徽省淮南煤田潘北煤礦資源/儲量核實報告》。該報告中的潘北東井田范圍即為上述調(diào)整后范圍：東起F1斷層，西止十一勘探線；南自1煤層露頭，北至尚塘～耿村集向斜軸和131煤層900m底板等高線地面垂直投影線。，～。通過對煤炭資源/儲量核算可知，潘北東礦井共有查明煤炭資源（111b+122b+333），其中探明的經(jīng)濟基礎儲量（111b），控制的經(jīng)濟基礎儲量（122b），推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）。，按照國土資函[2007]726號文（關于安徽省淮南、淮北煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)礦業(yè)權設置方案的批復），該部分資源 /儲量屬潘二煤礦所有，但考慮到煤礦開采的合理性，這部分資源/儲量應由潘北東礦井開采較為合適。1)．煤炭資源/儲量分類按照現(xiàn)行《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》（以下簡稱設計規(guī)范）的要求，設計應對煤炭資源/儲量進行可行性研究。鑒于《安徽省淮南煤田潘北煤礦資源/儲量核實報告》中關于煤炭資源/儲量的分類結果基本可行，能夠滿足設計對煤炭資源/儲量分析的要求，因此，本次設計不再進行煤炭資源/儲量分類工作。這樣，本礦井煤炭資源/儲量即有111b、122b和333計3個類型。2)．煤炭資源/儲量根據(jù)上述分類，本礦井共有查明煤炭資源（111b+122b+333），其中探明的經(jīng)濟基礎儲量（111b），控制的經(jīng)濟基礎儲量（122b），推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）。1)．礦井地質資源量根據(jù)設計規(guī)范中有關資源/儲量計算的規(guī)定，礦井地質資源量由查明煤炭資源組成。因此，本礦井地質資源量即包括111b、122b和333計三部分。2)．礦井工業(yè)資源/儲量按照設計規(guī)范中有關資源/儲量的計算要求，礦井工業(yè)資源/儲量由查明煤炭資源的大部分組成。因此，本礦井工業(yè)資源/儲量即包括111b、122b和大部分333，其中大部分333以333乘以其可信度系數(shù)k表之。為使大部分333確定得更趨合理，本次對可信度系數(shù)k值首先從井田的構造復雜程度考慮，再結合各可采煤層的穩(wěn)定性綜合選取。由于本井田的構造復雜程度中等，且首采區(qū)又已經(jīng)完成三維地震勘探工作，因而，構造的控制程度得到了進一步提高。為此，各可采煤層中333的可信度系數(shù)k值即按穩(wěn)定煤層、。經(jīng)計算，共有礦井工業(yè)資源/。3) ．礦井設計資源/儲量（1）永久煤柱量a．防水煤柱：按照現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》中有關規(guī)定，結合本井田第四系底部含、隔水組（層）的分布特點，本次在可采煤層隱伏露頭處留設松散含水層防水煤柱。實際開采中，可根據(jù)具體情況，結合實測巖移資料，在確保安全的前提下，對防水煤柱高度進行必要的調(diào)整。b．斷層煤柱：根據(jù)《安徽省淮南煤田潘北煤礦資源/儲量核實報告》，“在高級儲量塊段內(nèi)，根據(jù)斷層的大小，對煤層的影響程度等情況，分別在斷層兩側各扣留30～50m為斷層煤柱，劃為推斷的資源儲量?！?。當然，在正式開采之前，斷層煤柱的具體尺寸尚必須按照取得的地質與水文地質基本參數(shù)計算確定。c．井界煤柱：鑒于本井田與潘北西井田以十一勘探線為界，按照現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的要求，必須留設井界煤柱。本次于井界內(nèi)側暫留20m寬度為之。（2）礦井設計資源/儲量礦井工業(yè)資源/，共有礦井設計資源/。4)．礦井設計可采儲量（1）工業(yè)場地煤柱量按照現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》中淮南礦區(qū)地表移動實測參數(shù)（φ=41176。，γ=70176。，β=66176。22sinα，δ=66176。）計算。（2）開采損失根據(jù)設計規(guī)范中有關資源/儲量計算的規(guī)定，該礦井各可采煤層的開采損失按屬于厚煤層、中厚煤層和薄煤層分別乘以25%、20%和15%的采區(qū)回采損失率計算。（3）礦井設計可采儲量礦井設計資源/儲量扣除工業(yè)場地煤柱量和開采損失后，；，%。 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度礦井年工作日330天，日凈提升時間16h。考慮到國家煤炭工業(yè)“十一五”規(guī)劃對井下用工工作制度的政策性傾向，本礦井井下暫采用“三八”制，每天3班作業(yè)，其中2班生產(chǎn)、1班檢修；地面也采用“三八”制，每天3班作業(yè)，其中2班生產(chǎn)、1班檢修。從礦井建設的外部條件、資源條件、開采技術條件、建設單位管理能力和煤炭市場需求等方面分析，設計認為潘北東井田宜建大型礦井。結合礦井開拓部署，對礦井的生產(chǎn)能力，本設計提出了2個方案進行比選。方案Ⅰ：該方案礦井移交時在工業(yè)場地內(nèi)設主井、副井和中央回風井共3個井筒。，裝備1套27t雙箕斗，4（Ⅲ）型落地多繩摩擦輪提升機，用于提煤；，4（Ⅲ）型及1臺JKMD44（Ⅲ）型落地多繩摩擦輪提升機，用于輔助提升兼進風，并設梯子間，作為礦井的1個安全出口。，主要用于礦井回風，設梯子間，作為礦井的另1個安全出口。礦井移交時投產(chǎn)東一490m以淺（131～111）采區(qū)1個131煤層綜采面。方案Ⅱ：該方案移交時工業(yè)場地內(nèi)井筒數(shù)目同方案Ⅰ，僅主井及中央回風井井筒直徑及主井井筒提升設備不同。，裝備1套16t雙箕斗，4（Ⅲ）型落地多繩摩擦輪提升機，用于提煤；，主要用于礦井回風，設梯子間，作為礦井的另1個安全出口。礦井投產(chǎn)時移交采區(qū)及工作面同方案Ⅰ，工程量及工期也同方案Ⅰ。 以上2個方案技術經(jīng)濟比較見表12。表12 井型方案比較表 方 案項 目方案Ⅰ（）方案Ⅱ（）設計生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井服務年限（a）移交時井筒數(shù)目（個）33主/副/風井直徑（m）主井裝備1套27t雙箕斗，4(Ⅲ)落地提升機，4000kW電機1套16t雙箕斗，4(Ⅲ)落地提升機副井裝備，配JKMD44(Ⅲ)落地提升機。，4(Ⅲ)落地提升機，配JKMD44(Ⅲ)落地提升機。，4(Ⅲ)落地提升機井巷工程量 （m）萬噸掘進率（m/萬噸）建井工期（月）出煤竣工井巷工程投資（萬元）礦井靜態(tài)總投資（萬元）噸煤靜態(tài)投資（元）方案Ⅰ與方案Ⅱ相比：1．服務年限：。按方案Ⅰ計，按方案Ⅱ計，方案Ⅱ服務年限稍長，方案Ⅰ服務年限較合適。2．綜采儲量及年限：，，稍短，綜采強度稍大；，較為合適。3．工業(yè)場地以東煤層傾角八線以東大部在25176。左右，主采煤層為中厚及厚煤層，在該傾角條件下，～，考慮8%的掘進煤，～。因此，當開采20176。左右的厚煤層（如131）時，～。當開采中厚煤層時，礦井若搭配1個普采面開采。綜上分析。因此，為了提高礦井的投資效益，并考慮到目前煤炭熱銷，國家鼓勵建設大型礦井，資金籌措較易等因素，本設計推薦井型方案Ⅰ?？紤]到初期投產(chǎn)的東一（131）～，～，煤層較厚，且八線以東傾角較小。為了減少礦井初期投資，設計推薦礦井移交時以1個131綜采面保證礦井的生產(chǎn)能力。礦井投產(chǎn)后，根據(jù)煤層賦存、東翼工作面接續(xù)情況，適時打開西翼，來保證礦井的生產(chǎn)能力。；考慮到礦井工業(yè)場地以東已做三維地震勘探；。 井田開拓根據(jù)本井田走向較長、面積較大、新生界松散層厚、煤層埋藏深、可采煤層數(shù)目多以及瓦斯較大、地溫較高等特點，本設計確定采用立井、集中大巷、分區(qū)石門開拓方式。、副井口及工業(yè)場地位置選擇本設計對井口及工業(yè)場地位置考慮了3個方案方案Ⅰ：井口位置設于九東線8孔南約100m.該方案：井底車場水平標高650m，位于112煤層底板8煤層頂板砂質巖層中，地面標高+。根據(jù)該井位構造及煤層賦存情況，考慮到F66斷層以北煤層賦存深度，該方案第二水平標高暫定780m，井底車場位于41煤頂?shù)装?。該方案投產(chǎn)時移交490m以淺東一（131～111）采區(qū)1個131煤層綜采面。方案Ⅱ：井口位置設于九線4孔西190m附近。該方案工業(yè)場地內(nèi)井筒設置同方案Ⅰ，井底車場水平標高650m，位于112煤層底板，地面標高＋。該方案二水平標高暫定750m。該方案移交時投產(chǎn)采區(qū)及工作面同方案Ⅰ。方案Ⅲ：井口位置設于八線20孔附近。該方案工業(yè)場地內(nèi)井筒設置同方案Ⅰ，井底車場水平標高650m，位于18煤層頂板約30m左右?guī)r層中，地面標高＋。該方案移交時投產(chǎn)采區(qū)及工作面同方案Ⅰ。三個方案的開拓方案見（附圖1，附圖2，附圖3）3個方案相比，方案Ⅲ雖然工業(yè)場地基本不壓淺部煤，井筒表土段較薄，但其主要石門初期要穿F66和F69斷層，井巷工程量大，巷道支護困難，工期長。另外，從首采區(qū)三維地震勘探資料來看，F(xiàn)72斷層的傾斜方向恰巧與精查地質報告所提供的傾斜方向相反，井底車場水平落在F72斷層間；而且該井位處于F66以北，但F66以北可采儲量少，故不予推薦。根據(jù)上述方案Ⅰ、Ⅱ的優(yōu)缺點，考慮到方案Ⅰ進場道路布置時可以避開楊聚莊，東翼開采初期楊聚莊可以不搬遷，同時根據(jù)三維地震勘探資料，二水平可設在780m，故推薦方案Ⅰ，即井位設于九東線8孔南約100m附近。對井