【正文】 2）煤層頂?shù)装迩闆r各煤層頂?shù)装鍘r性：石炭系上部煤層的頂板受到山西組不同程度的沖刷，巖性變化大，而且3～5～8～9煤層之間局部為近距離煤層，層間距變化亦較大。（1）3號(hào)煤層：頂板一般為灰黑色炭質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖、砂質(zhì)礫巖，有時(shí)相變?yōu)榛野咨[巖，局部發(fā)育有偽頂，巖性為炭質(zhì)泥巖。底板為炭質(zhì)泥巖。（2）9號(hào)煤層：～。為深灰色炭質(zhì)泥巖，或灰褐色細(xì)砂巖。底板為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。1）物理性質(zhì)該區(qū)的煤層為以弱玻璃光澤為主，少數(shù)玻璃光澤或?yàn)r青光澤，結(jié)構(gòu)有層狀和軍一狀，參差狀斷口，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，裂隙中充填碳酸巖類礦物?！?，～，～。宏觀煤巖按平均光澤類型劃分，多以半亮型煤為主，半暗型煤為輔。半亮煤以亮煤為主，與暗煤以條帶狀分布，中夾細(xì)條帶狀或理狀鏡煤。顯微煤巖在203號(hào)孔做了鏡下鑒定，總體看有機(jī)組分以鏡質(zhì)組為主，絲質(zhì)組次之；無(wú)機(jī)組分粘土礦物為主?！?，屬II變質(zhì)階段。2）化學(xué)性質(zhì)（1）水分：～%，%左右。（2）灰分：從鉆孔煤芯煤樣化驗(yàn)資料看，原煤為中灰—富炭煤，%%，以高灰煤為主，中灰煤為輔。3號(hào)、9號(hào)、%、%、%，以中灰煤為主，高灰煤為輔，有少數(shù)低灰煤。（3）揮發(fā)分：原煤干燥無(wú)灰基一般在35～40%，屬高揮發(fā)分煤。（4）全硫分：%，均以低硫煤為主，但有部分中低硫和中硫煤；%屬中硫煤；%%，5號(hào)煤層屬中高硫煤。（5）發(fā)熱量：～，按塔山礦井和王坪礦井資料為4000～4800大卡/克，屬中—高熱值煤?？v觀太原組煤層從上到下，灰份、全硫含量逐漸增大，揮發(fā)份變化不大，～%之間，屬于低~中等。精煤灰分大多小于10%，全硫大多小于1%，揮發(fā)份為37～41%，膠質(zhì)層厚度在19～20mm之間，故多為氣煤與肥氣煤。從上述煤質(zhì)資料及經(jīng)濟(jì)效益考慮，主要可作動(dòng)力用煤及工業(yè)鍋爐和民用燃煤，也可用于氣化和煉焦配煤。此外，煤的含油率較高，變質(zhì)程度低，可考慮作液化用煤。 原煤煤質(zhì)化驗(yàn)表項(xiàng)目煤層號(hào)Ad%Vdaf%%(MJ/kg)3—~~—(5)(5)(5)(5)9~~~~(9)(9)(9)(3) 精煤煤質(zhì)化驗(yàn)表 項(xiàng)目煤層Ag%Vdaf%%Y(mm)精煤回收率（%）3－913－　　　　煤塵爆炸及煤層自然傾向性（1）瓦斯根據(jù)山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局2005年對(duì)白洞礦井的瓦斯等級(jí)堅(jiān)定結(jié)果的批復(fù)，稱白洞礦礦井為低瓦斯礦井， m3/min， m3/ｔ， m3/min， m3/ｔ。瓦斯賦存受地質(zhì)因素和地質(zhì)條件的影響較大，因此瓦斯賦存常有不均衡的一面，將來(lái)開(kāi)采中，也會(huì)因采掘面的不斷擴(kuò)大，瓦斯涌出量隨之增高，以后的瓦斯檢測(cè)和預(yù)測(cè)仍十分重要。（2）煤塵根據(jù)白洞南部鉆孔煤樣工業(yè)分析資料表明，～%之間，～%之間?！?之間，存在著煤塵爆炸的危險(xiǎn)性。根據(jù)大同煤礦集團(tuán)通風(fēng)處2005年9月對(duì)白洞煤礦石炭系9號(hào)和3號(hào)煤層進(jìn)行取樣鑒定結(jié)果，%，%，兩煤層均有煤塵爆炸性。（3）煤的自燃跟據(jù)大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司通風(fēng)處2005年9月對(duì)該礦的石炭系9號(hào)和3號(hào)煤層進(jìn)行取樣鑒定，9號(hào)煤層的原樣燃點(diǎn)一般在315～270176。C，△T13在45176。C，自燃傾向性為一類容易自燃類型；3號(hào)煤層的原樣燃點(diǎn)一般在320～275176。C，△T13在45176。C，自燃傾向性為一類容易自燃類型，一般貯煤露天堆放6～12個(gè)月既有煤炭自燃發(fā)生。（4）礦井煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性根據(jù)山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)2005年5月提交的《山西省大同煤田白洞井田（石炭系）煤炭資源勘探地質(zhì)報(bào)告》，該井田的石炭系煤層不存在煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性。2 井田開(kāi)拓1）井田范圍在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：（1）井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；（2）保證井田有合理尺寸；（3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；（4）合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。本井田位于大同礦務(wù)局總體發(fā)展規(guī)劃中的同忻聯(lián)合井田白洞分區(qū)南部，根據(jù)以上原則，礦西北以F1和F2斷層為界，東北以F3斷層為界，南部以F4斷層和人為邊界為界，東南及西南以人為邊界，按礦區(qū)內(nèi)統(tǒng)一劃分的井田邊界，井田總體呈長(zhǎng)方形。2）開(kāi)采界限本井田的主要含煤地層由老至新為：太古界集寧群、寒武系、奧陶系馬家溝組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。本設(shè)計(jì)涉及的含煤地層為石炭系太原組，太原組含煤地層，～，由灰、灰白、灰黑色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層等組成。砂巖以灰黑色為主，成份主要為石英，次為長(zhǎng)石和巖屑，膠結(jié)較好，磨圓度中等，多為次圓和次棱角狀，含有較為豐富的植物化石。太原組在該井田內(nèi)共含煤7層（9），～，% 。其中可采和局部可采煤層為9號(hào)煤，其它為薄而不穩(wěn)定煤層，工業(yè)價(jià)值不大。開(kāi)采上限：9號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層。下部邊界：人為劃分的下部井田邊界。3）井田尺寸 km， km。 km， km， km。煤層的傾角最大為12176。，最小為1176。，平均為4176。井田的水平面積按下式計(jì)算： S＝HL ()式中： S—井田的水平面積，km2；H—井田的平均水平寬度，km；L—井田的平均走向長(zhǎng)度，km；則井田的水平面積為：S= 4. 02/cos4176。 = km2 。本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：10000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠， km2。4）井田的工業(yè)儲(chǔ)量（1）儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量＝工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱損失礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 ＝（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率 式中：工業(yè)儲(chǔ)量為能利用的A＋B＋C級(jí)儲(chǔ)量；永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱；保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。（1）工業(yè)儲(chǔ)量依據(jù)勘探鉆孔見(jiàn)煤厚度，采用平均煤厚計(jì)算，則井田的工業(yè)儲(chǔ)量為： = ()式中： ——工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；——塊段水平投影面積，m2；——塊段內(nèi)鉆孔見(jiàn)煤厚度的均值，m；——塊段內(nèi)煤層的平均傾角，176。；；，,179。，煤層平均傾角取4176。，即 = （+)247。cos4176。 =，工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條。 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井 型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1201804590930以指標(biāo)規(guī)定白洞礦工業(yè)場(chǎng)地計(jì)算為：①占地面積指標(biāo)取：②面積計(jì)算：120萬(wàn)t 所以把工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成矩形，長(zhǎng)和寬都是380m.,布置在井田中央2） 礦井保護(hù)煤柱量1）安全煤柱留設(shè)原則（1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱，搬遷井田內(nèi)地表的小村莊；（2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱；（3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20m，其他15m；（4）斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m（3）工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算井田范圍內(nèi)的煤炭?jī)?chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，礦井主采煤層為9號(hào)煤層以及3號(hào)煤層，采用算術(shù)平均法。即煤炭工業(yè)儲(chǔ)量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為： Zg=SMR ()其中： Zg——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，t； S ——井田的傾斜面積，km2； M——煤層的厚度，m； R ——煤的容重，t/m3，取R= t/m3。則 Zg = 106/cos40（+）= 其中九煤層：Z3g=106/cos40 = 三煤層：Z5g=106/cos40 = 1）安全煤柱留設(shè)原則（1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱，搬遷井田內(nèi)地表的小村莊；（2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱；（3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20m，其他15m；（4）斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m；（5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條。 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井 型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1201804590930以指標(biāo)規(guī)定白洞礦工業(yè)場(chǎng)地計(jì)算為：①占地面積指標(biāo)?。孩诿娣e計(jì)算：120萬(wàn)t 2）礦井保護(hù)煤柱量（1）邊界斷層保護(hù)煤柱邊界保護(hù)煤柱損失量可按下列公式計(jì)算P=LBMR （）其中：P——邊界煤柱損失量，m； L——邊界保護(hù)煤柱寬度，m； B——邊界長(zhǎng)度，m； M——煤層厚度，m； R——煤的容重，t/m3，取R= t/m3。井田邊界斷層煤柱按經(jīng)驗(yàn)值30m的寬度留置， km， km， km，總長(zhǎng)度為：。井田的邊界斷層保護(hù)煤柱為：P1=10330（+）/cos4176。 =其中九煤層為：三煤層為：（2）煤層露頭的安全防水煤柱 本井田無(wú)須留設(shè)安全防水煤柱，P2為0。（3）人為邊界保護(hù)煤柱人為邊界按照20m留置，北部、東南、西南部邊界為人為邊界，、總長(zhǎng)度為：。P3=10320（+）/cos4176。 =其中九煤層為：三煤層為：（4）井田內(nèi)斷層保護(hù)煤柱井田內(nèi)斷層F5較小，可直接采過(guò)，不計(jì)保護(hù)煤柱，P4=0。（5）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅰ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度20m，，為邊長(zhǎng)380m的矩形。則工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱P5=；其中九煤層： 三煤層： 綜合以上計(jì)算，則礦井的可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zk=(ZgP) C （）其中：Zk礦井的可采儲(chǔ)量，t； Zg礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，t； P保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量，t； C 采區(qū)采出率,九煤層為75％，三煤層為80%?，F(xiàn)在分煤層計(jì)算可采儲(chǔ)量：九煤層 Z9 = (Zg9P9) C9=（）75%= 三煤層 Z3= (Zg3P3) C3=（）80%=則：Zk = Z9+Z3= +=。 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類 型損失量（萬(wàn)t）邊界斷層保護(hù)煤柱人為邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)煤柱大巷保護(hù)煤柱合 計(jì)1）礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為300天，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16小時(shí)。2）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定的依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)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(jiǎn)單，儲(chǔ)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(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；(2)開(kāi)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(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。否則應(yīng)縮小規(guī)模；(3)國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)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）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力白洞井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角?。?度），厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。確定白洞礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開(kāi)采條件、設(shè)備供應(yīng)及國(guó)家需煤等因素確定。4）礦井服務(wù)年限井年生產(chǎn)能力的確定礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算：T=Z/(AK)其中：T設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a；Z設(shè)計(jì)可采資源量，Mt；K資源量備用系數(shù)。則9號(hào)煤設(shè)計(jì)的第一水平服務(wù)年限為：T=Z/(AK)＝247。()=礦井總服務(wù)年限為：T=Z/(AK)＝247。()= 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角（Mt/a）（a）25176。25176。~45176。45176。70353025~60302520~50252015~40201515，礦井的開(kāi)采服務(wù)年限完全符合規(guī)范的要求，第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。5）井型校核5．井型校核按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)環(huán)