【正文】 專(zhuān)用線在京山鐵路古冶站接軌，鐵路、公路交通十分便利。 井田地質(zhì)特征本井田東西長(zhǎng)約五公里，南北寬約兩公里半，整個(gè)井田呈一不規(guī)則長(zhǎng)方形，面積約十二平方公里半。 勘探程度 本區(qū)于1959年12月提出過(guò)精查報(bào)告，鉆空11個(gè)，提供A+B+，1960年省儲(chǔ)委批準(zhǔn)上述儲(chǔ)量，但指出對(duì)井田內(nèi)中部斷層進(jìn)一步控制，斷層以南儲(chǔ)量級(jí)別較低應(yīng)提高級(jí)別。1962年河北省儲(chǔ)委對(duì)本區(qū)精查報(bào)告復(fù)審后，降為普查。1961年開(kāi)始到1972年進(jìn)行補(bǔ)充勘探，前后共施工鉆孔10個(gè)。提供的控制資料控制了井田內(nèi)煤系地層的產(chǎn)狀條件和分布范圍，主要斷層基本控制，各煤層厚度，結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性等特征基本掌握，水文地質(zhì)條件獲得了必要的數(shù)據(jù)，對(duì)煤層的物理化學(xué)性質(zhì)取得了足夠資料。雖然該報(bào)告仍有不足指出，為上部煤層儲(chǔ)量級(jí)別較低，局部煤層媒質(zhì)混雜，雜牌煤數(shù)量不清，涌水量計(jì)算可能偏低，但該報(bào)告基本上能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。并經(jīng)河北省煤炭組織有關(guān)單位審查批準(zhǔn)。 水文地質(zhì) 該井田主要煤系含水層為：第Ⅰ為奧陶系灰?guī)r含水層組，第Ⅱ?yàn)樘粕交規(guī)r含水層組，第Ⅲ為9煤層砂巖含水層組，第Ⅳ為7煤層頂板含水層組，第Ⅴ為5煤層頂板含水層組，第Ⅵ為古冶組砂巖含水層，第Ⅶ為第四系沖擊層含水組。其中第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水層組對(duì)礦井涌水量影響較大，為直接充水含水層組，其它為間接充水含水層組。礦井總涌水量10 m3/min。本區(qū)地層與開(kāi)平煤田的巖性，巖相等陳?ài)E特征基本相同。地層由老到新，從煤系地層的基盤(pán)――奧陶系中統(tǒng)至第十系排列層序?yàn)椋海āW陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2）；（二）石炭系（C）； 1 石炭系中統(tǒng)——唐山組（C2） 2 石炭系上統(tǒng)（C3）（三）二迭系(P)。 1 二迭系下統(tǒng)(P1) 2 二迭系上統(tǒng)(P2)（四）第四系松散沉積物，厚度變化交大，由于井田北部的143．78米至東南部達(dá)434米以上。地質(zhì)年代(地層單位)巖層總厚度/m巖層組成及特征含煤層數(shù)及厚度/m備注代 紀(jì) 世早古生代奧陶紀(jì)中奧陶世馬家溝組(O2)270淺灰—灰白色石灰?guī)r,質(zhì)純性脆,時(shí)夾薄層狀灰質(zhì)粘土巖及白云質(zhì)石灰?guī)r或豹皮灰?guī)r無(wú)晚古生代石炭紀(jì)中石炭世唐山組(C2)52巖石顏色較淺,多為淺灰—灰色,并夾有少量紫色,以粘土巖、粉砂巖為主.煤1120晚古生代石炭紀(jì)晚石炭世開(kāi)平組(C31)88該組地層比唐山組顏色深,多呈灰色—深灰色,以粉砂巖為主,粘土巖顯著減少,層理比以前明顯復(fù)雜.煤11117　　晚古生代石炭紀(jì)晚石炭世趙各莊組(C32)55淺灰色—深灰色,以粉砂巖為主,但比開(kāi)平組少,而厚層狀中粒砂巖相對(duì)增多.煤112及煤12下晚古生代二疊紀(jì)早二疊世大苗莊組(P11)107本組地層為一套以過(guò)渡相粉砂巖、粘土巖和粗碎屑巖交替之沉積物,巖石以粉砂巖為主,但粗碎屑巖顯著增多煤8810等晚古生代二疊紀(jì)早二疊世唐家莊組(P12)170本組地層全屬陸相沉積,河流開(kāi)始活躍,其中以粉砂巖居多.煤4等晚古生代二疊紀(jì)晚二疊世古冶組(P21)300本組屬陸相沉積,河床相粗碎屑砂質(zhì)巖居多,—中粒砂巖皆為灰白—灰紫色.無(wú)新生代第四紀(jì)沖積層140—440主要由粘土巖,砂巖,礫石層及少量卵石層所組成,一般70M以淺砂層或卵礫石層較多,深部則以粘土層為主無(wú)1．2．4 井田地質(zhì)構(gòu)造及分布井田位于葪玉煤田東北部，為一向斜構(gòu)造。有北西向一組斷裂帶，煤層露頭與第四系沖擊層接觸。邊緣產(chǎn)狀較陡（一般在30度以上，內(nèi)部10度到20度）。盆地最深的中心位于井田西北部。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)大小斷層13條，其中斷距大于30米的有2條，以F1斷層傾斜井田中央斷距15～110米，延展長(zhǎng)度1100米，對(duì)井田影響較大，其余斷層短距較小，延展長(zhǎng)度也較短，對(duì)井田開(kāi)采略有影響，可忽略不計(jì)。井田西部和西北部有7個(gè)鉆孔見(jiàn)到巖漿巖。主要為灰綠巖及安山巖，多為沿煤層侵入至巖床，對(duì)煤層層位及厚度，煤質(zhì)的破壞程度不大。對(duì)井田初期開(kāi)采影響尤不大。表123 本設(shè)計(jì)礦井主要斷層一覽表序號(hào)名稱(chēng)性質(zhì)斷層面走向斷層面傾向傾角(176。)落差(m)1F1張扭性斷層N3545176。ESE6875751001．3 煤層特征1．3．1 煤層 本區(qū)含煤系由石炭系和二迭系地層組成，其中可采煤層共兩層，即煤9和煤7，，平均厚度為3米。煤7的最大厚度為2．4米，平均厚度為1米，平均總厚度為4米。各可采煤層厚度，間距，穩(wěn)定性及頂?shù)装逄卣饕?jiàn)附表1－3－1。1．3．2 煤質(zhì)根據(jù)本區(qū)鉆孔煤芯煤樣化驗(yàn)分析結(jié)果，本區(qū)煤質(zhì)主要特征是：原煤平均灰分煤1小于20％，煤2為20％～30％。精煤平均灰分均小于10％。精煤回收率較低的煤層為煤7，煤9的精煤回收率較高，兩層煤均為低硫煤。根據(jù)煤質(zhì)化驗(yàn)資料，本區(qū)各煤層一般屬肥煤類(lèi)，小牌號(hào)為肥煤1，2號(hào)，為良好的化工及配焦用煤。但位于井田西部因收巖漿巖侵入變質(zhì)，出現(xiàn)局部煤質(zhì)混雜帶，在礦井生產(chǎn)后應(yīng)于適當(dāng)注意。表1－3－1序號(hào)煤層名稱(chēng)最小厚度(m)－最大厚度(m)平均間距(m)圍巖情況容重煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性煤層牌號(hào)備注9煤940頂板以粉砂巖為主,其次為粘土巖或細(xì)砂巖,厚35米,底板以粉砂巖為主,其次為粘土巖或細(xì)砂巖,厚24米較簡(jiǎn)單,局部有夾石12層,穩(wěn)定肥煤7煤7直接頂板以泥巖為主,老頂為粉砂巖，厚23米。底板以粉砂巖為主,其次為細(xì)砂巖,較簡(jiǎn)單,局部有夾石12層,穩(wěn)定肥煤2 井田境界和儲(chǔ)量2．1 井田境界根據(jù)埋深及井田構(gòu)造情況，本礦井井田境界確定如下： 井田為一單斜構(gòu)造，井田邊界淺部以露頭線為界，深部以東南600米為最終深度，西部以52500經(jīng)線為界。 根據(jù)以上確定的井田境界，南北長(zhǎng)2．5千米。斜切井田中部的F1斷層落差較大，從構(gòu)造形態(tài)來(lái)看F1斷層以北煤層一般埋藏較淺，尤其西北一帶，一般均在－400米以上；F1斷層以南煤層一般埋藏較深，尤其東南最深，斷層兩側(cè)大體形成不同埋藏深度的兩個(gè)構(gòu)造塊，構(gòu)成了斷層兩側(cè)分別用兩個(gè)水平開(kāi)采的有利條件，即F1以北為第一水平（－270米）開(kāi)采；F1斷層以南為第二水平（－440米）開(kāi)采。為保證礦井第一水平（－270米）東翼有適當(dāng)?shù)牟蓞^(qū)和儲(chǔ)量，F(xiàn)1東北延展消失地帶則大體以F1斷層及－300米等高線分界。2．2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 2．2．1 確定煤層平均傾角根據(jù)收集的地質(zhì)資料，描出煤1及煤2的底板等高線圖（1：5000）。利用特制的同比例坡度尺直接在等高線圖上量取塊段內(nèi)相鄰的等高線距，然后再乘以5000得實(shí)際距離，量取數(shù)處，取其平均值。h=50m,s=225m,arctan50/225 =゜；h=50m,s=275m,arctan50/275 =゜；h=50m,s=230m, arctan50/230=゜；h=50m,s=205m, arctan50/205= ゜；h=50m,s=250m, arctan50/250 =゜ 。因此煤層的平均傾角（++++）゜5=゜=12゜經(jīng)過(guò)計(jì)算，確定煤層的平均傾角為12176。2．2．2 井田工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。一般為A+B+C級(jí)儲(chǔ)量。由于本礦井屬沉積穩(wěn)定的緩傾斜區(qū)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層標(biāo)志層明顯穩(wěn)定。煤層的主要質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都符合工業(yè)要求，能滿(mǎn)足當(dāng)前生產(chǎn)故可將地質(zhì)儲(chǔ)量作為工業(yè)儲(chǔ)量。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)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量由煤層面積、厚度及容重相乘所得，其井田工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式為：Zc = SMγ/cosα式中： Zc——井田工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；α——煤層平均傾角,（186。）；γ——煤容重, t/m3；M——煤層的厚度,米；S——井田面積,㎡。 Zc2= 3（）Zc1= 1（） 總的工業(yè)儲(chǔ)量： Zc= Zc1+ Zc2 = （萬(wàn)t） 估算可采儲(chǔ)量：Z＝Zc95％80％＝（萬(wàn)t）2．3 井田可采儲(chǔ)量2．3．1儲(chǔ)量損失 （1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱；（2）井田邊界煤柱損失；（3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；（4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；（5）其它各種損失。2．3．2各種煤柱損失計(jì)算（1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》。占地面積為90＝90000平方米。故設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400*225m2的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)位置處的煤層的平均傾角為12176。，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向中央，傾向中央偏于煤層中上部，其坐標(biāo)為：該處表土層厚度為50m。主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按大型礦井Ⅱ級(jí)保護(hù)，留圍護(hù)帶寬度為15m。由此根據(jù)上述已知條件，畫(huà)出如圖21所示的工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱的尺寸，并由圖得出保護(hù)煤柱的尺寸為：圖2－3－1 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱示意圖通過(guò)計(jì)算結(jié)果如下： L= 770 AB=390CD=480 S=梯形面積=1/2(上寬下寬) 高=1/2(390＋480) 770=334950m2 則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為：Q1＝SMr ＝3349504＝（2）井田邊界煤柱損失井田以煤層露頭為邊界，根據(jù)所繪制的煤9底板等高線圖，用尺子測(cè)量圖紙內(nèi)井田邊界的走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度，保護(hù)煤柱維護(hù)帶的寬度依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范取30m，保護(hù)煤柱計(jì)算公式： Q邊界=LMHγ =15575304 =（3） 斷層煤柱損失：斷層煤柱可按下式計(jì)算： Z =LbMR 其中：L——斷層的長(zhǎng)度； B——斷層煤柱的寬度； M——煤柱的平均厚度，4m；R——煤柱的平均容重，；；則井田邊界斷層煤柱：由于F1斷層落差較大，長(zhǎng)度為1100m，斷層兩邊各留煤柱40米（斷層煤柱應(yīng)視斷層情況而定，若斷層落差較大，又有倒水危險(xiǎn)，情況復(fù)雜時(shí)，應(yīng)留較大煤柱。斷層落差較小，且情況簡(jiǎn)單時(shí)，煤柱尺寸可取較小值，斷層每側(cè)煤柱可取30～50米。本礦井由于斷層落差較大，但情況較簡(jiǎn)單，故中間值）。則斷層保護(hù)煤柱損失是：Q3 ＝11002404＝ （4） 其他保護(hù)煤柱:其他保護(hù)煤柱預(yù)留100萬(wàn)t。2．3．3 礦井可采儲(chǔ)量井田的可采儲(chǔ)量Z按下式計(jì)算：Z=(Q－P) C 式中：Q——礦井工業(yè)儲(chǔ)量， P——各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， C——采區(qū)回采率，；。；設(shè)計(jì)開(kāi)采的兩層煤均屬中厚煤層。則計(jì)算可采儲(chǔ)量為：Z=(Q－P) C=（－－－－100）=3 礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3．1 礦井工作制度按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算?！八牧啤弊鳂I(yè)（三班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備檢修）每天三班出煤，凈提升時(shí)間為16h。3．2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3．2．1 確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定礦井生產(chǎn)能力的主要因素有：（1）資源儲(chǔ)量資源是井田范圍內(nèi)供開(kāi)采的煤炭及其它礦產(chǎn)資源的數(shù)量，它是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)。計(jì)算資源／儲(chǔ)量應(yīng)計(jì)算下列儲(chǔ)量：礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量、礦井可開(kāi)采儲(chǔ)量、礦井采區(qū)回采率。 （2）地質(zhì)和開(kāi)采條件對(duì)于煤田范圍廣闊，儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)，宜建設(shè)大型礦井，對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜、儲(chǔ)量不很豐富、煤層生產(chǎn)能力不大或儲(chǔ)量較豐富，但多為薄煤層，開(kāi)采條件較差的礦區(qū)，宜建設(shè)中小型礦井。（3）技術(shù)設(shè)備與管理水平當(dāng)前，中國(guó)普通機(jī)械化采煤面單產(chǎn)水平為30～60萬(wàn)t／a ,普通綜合機(jī)械化采煤面單產(chǎn)水平90～150萬(wàn)t／a，大功率高產(chǎn)高效綜采面單產(chǎn)水平300萬(wàn)t／a以上。（4）礦井與水平服務(wù)年限為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井與第一水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于表321中的數(shù)值。表321 礦井及開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt／a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限α＜25176。α=25176?！?5176。α＞45176。3．0及以上60～7030～35— —1．2～2．450～60 25～30 20～4515～200．45～0．940～50 20～25 15～20 10～15（5）國(guó)家和市場(chǎng)對(duì)煤炭的需要與經(jīng)濟(jì)效益國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要（或國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求）是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的重要前題，有市場(chǎng)才有經(jīng)濟(jì)效益?？v合考慮上述因素，本井田儲(chǔ)量較豐富，設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層，為緩傾斜煤層（傾角12176。）。因地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，同時(shí)煤田范圍不抬大，開(kāi)采技術(shù)好，該礦井應(yīng)建設(shè)大中型礦井，故本設(shè)計(jì)初步確定礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90Mt。3．2．2 對(duì)礦井設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力進(jìn)行校核下面按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：（1）校核礦井煤層的開(kāi)采能力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求本礦井采區(qū)同采個(gè)數(shù)為1個(gè)，工作面長(zhǎng)為200m，區(qū)段長(zhǎng)度為200m，采煤機(jī)截深為0．6