【正文】 專用線在京山鐵路古冶站接軌，鐵路、公路交通十分便利。 井田地質特征本井田東西長約五公里，南北寬約兩公里半，整個井田呈一不規(guī)則長方形，面積約十二平方公里半。 勘探程度 本區(qū)于1959年12月提出過精查報告，鉆空11個，提供A+B+，1960年省儲委批準上述儲量，但指出對井田內中部斷層進一步控制，斷層以南儲量級別較低應提高級別。1962年河北省儲委對本區(qū)精查報告復審后，降為普查。1961年開始到1972年進行補充勘探，前后共施工鉆孔10個。提供的控制資料控制了井田內煤系地層的產(chǎn)狀條件和分布范圍，主要斷層基本控制，各煤層厚度，結構，穩(wěn)定性等特征基本掌握，水文地質條件獲得了必要的數(shù)據(jù)，對煤層的物理化學性質取得了足夠資料。雖然該報告仍有不足指出，為上部煤層儲量級別較低，局部煤層媒質混雜，雜牌煤數(shù)量不清，涌水量計算可能偏低，但該報告基本上能滿足設計需要。并經(jīng)河北省煤炭組織有關單位審查批準。 水文地質 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為唐山灰?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)地層與開平煤田的巖性，巖相等陳跡特征基本相同。地層由老到新，從煤系地層的基盤――奧陶系中統(tǒng)至第十系排列層序為：（—）奧陶系中統(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434米以上。地質年代(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 世早古生代奧陶紀中奧陶世馬家溝組(O2)270淺灰—灰白色石灰?guī)r,質純性脆,時夾薄層狀灰質粘土巖及白云質石灰?guī)r或豹皮灰?guī)r無晚古生代石炭紀中石炭世唐山組(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晚古生代石炭紀晚石炭世開平組(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,層理比以前明顯復雜.煤11117　　晚古生代石炭紀晚石炭世趙各莊組(C32)55淺灰色—深灰色,以粉砂巖為主,但比開平組少,而厚層狀中粒砂巖相對增多.煤112及煤12下晚古生代二疊紀早二疊世大苗莊組(P11)107本組地層為一套以過渡相粉砂巖、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等晚古生代二疊紀早二疊世唐家莊組(P12)170本組地層全屬陸相沉積,河流開始活躍,其中以粉砂巖居多.煤4等晚古生代二疊紀晚二疊世古冶組(P21)300本組屬陸相沉積,河床相粗碎屑砂質巖居多,—中粒砂巖皆為灰白—灰紫色.無新生代第四紀沖積層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1．2．4 井田地質構造及分布井田位于葪玉煤田東北部，為一向斜構造。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，內部10度到20度）。盆地最深的中心位于井田西北部。區(qū)內共發(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，延展長度1100米，對井田影響較大，其余斷層短距較小，延展長度也較短，對井田開采略有影響，可忽略不計。井田西部和西北部有7個鉆孔見到巖漿巖。主要為灰綠巖及安山巖，多為沿煤層侵入至巖床，對煤層層位及厚度，煤質的破壞程度不大。對井田初期開采影響尤不大。表123 本設計礦井主要斷層一覽表序號名稱性質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)装逄卣饕姼奖?－3－1。1．3．2 煤質根據(jù)本區(qū)鉆孔煤芯煤樣化驗分析結果，本區(qū)煤質主要特征是：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)煤質化驗資料，本區(qū)各煤層一般屬肥煤類，小牌號為肥煤1，2號，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，出現(xiàn)局部煤質混雜帶，在礦井生產(chǎn)后應于適當注意。表1－3－1序號煤層名稱最小厚度(m)－最大厚度(m)平均間距(m)圍巖情況容重煤層結構及穩(wěn)定性煤層牌號備注9煤940頂板以粉砂巖為主,其次為粘土巖或細砂巖,厚35米,底板以粉砂巖為主,其次為粘土巖或細砂巖,厚24米較簡單,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,其次為細砂巖,較簡單,局部有夾石12層,穩(wěn)定肥煤2 井田境界和儲量2．1 井田境界根據(jù)埋深及井田構造情況，本礦井井田境界確定如下： 井田為一單斜構造，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2．5千米。斜切井田中部的F1斷層落差較大，從構造形態(tài)來看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，斷層兩側大體形成不同埋藏深度的兩個構造塊，構成了斷層兩側分別用兩個水平開采的有利條件，即F1以北為第一水平（－270米）開采；F1斷層以南為第二水平（－440米）開采。為保證礦井第一水平（－270米）東翼有適當?shù)牟蓞^(qū)和儲量，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)儲量 2．2．1 確定煤層平均傾角根據(jù)收集的地質資料，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相鄰的等高線距，然后再乘以5000得實際距離，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)過計算，確定煤層的平均傾角為12176。2．2．2 井田工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內經(jīng)過地質勘探煤層厚度和質量均合乎開采要求，地質構造比較清楚。一般為A+B+C級儲量。由于本礦井屬沉積穩(wěn)定的緩傾斜區(qū)，構造簡單，煤層標志層明顯穩(wěn)定。煤層的主要質量指標和經(jīng)濟技術指標都符合工業(yè)要求，能滿足當前生產(chǎn)故可將地質儲量作為工業(yè)儲量。井田范圍內的煤炭儲量是礦井設計的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲量由煤層面積、厚度及容重相乘所得，其井田工業(yè)儲量的計算公式為：Zc = SMγ/cosα式中： Zc——井田工業(yè)儲量，萬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)儲量： Zc= Zc1+ Zc2 = （萬t） 估算可采儲量：Z＝Zc95％80％＝（萬t）2．3 井田可采儲量2．3．1儲量損失 （1）工業(yè)廣場保護煤柱；（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各種煤柱損失計算（1）工業(yè)廣場保護煤柱，按《煤礦設計工業(yè)規(guī)范》。占地面積為90＝90000平方米。故設計工業(yè)廣場的尺寸為400*225m2的長方形。工業(yè)廣場位置處的煤層的平均傾角為12176。，工業(yè)廣場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)廣場內。工業(yè)廣場按大型礦井Ⅱ級保護，留圍護帶寬度為15m。由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖21所示的工業(yè)廣場保安煤柱的尺寸，并由圖得出保護煤柱的尺寸為：圖2－3－1 工業(yè)廣場保護煤柱示意圖通過計算結果如下： 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，用尺子測量圖紙內井田邊界的走向長度和傾向長度，保護煤柱維護帶的寬度依據(jù)設計規(guī)范取30m，保護煤柱計算公式： Q邊界=LMHγ =15575304 =（3） 斷層煤柱損失：斷層煤柱可按下式計算： Z =LbMR 其中：L——斷層的長度； 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，長度為1100m，斷層兩邊各留煤柱40米（斷層煤柱應視斷層情況而定，若斷層落差較大，又有倒水危險，情況復雜時，應留較大煤柱。斷層落差較小，且情況簡單時，煤柱尺寸可取較小值，斷層每側煤柱可取30～50米。本礦井由于斷層落差較大，但情況較簡單，故中間值）。則斷層保護煤柱損失是：Q3 ＝11002404＝ （4） 其他保護煤柱:其他保護煤柱預留100萬t。2．3．3 礦井可采儲量井田的可采儲量Z按下式計算：Z=(Q－P) C 式中：Q——礦井工業(yè)儲量， P——各種永久煤柱的儲量之和， C——采區(qū)回采率，；。；設計開采的兩層煤均屬中厚煤層。則計算可采儲量為：Z=(Q－P) C=（－－－－100）=3 礦井工作制度和設計生產(chǎn)能力3．1 礦井工作制度按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的規(guī)定，參考《關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改決定的說明》，確定本礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算?！八牧啤弊鳂I(yè)（三班生產(chǎn)一班準備檢修）每天三班出煤，凈提升時間為16h。3．2 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限3．2．1 確定礦井設計生產(chǎn)能力確定礦井生產(chǎn)能力的主要因素有：（1）資源儲量資源是井田范圍內供開采的煤炭及其它礦產(chǎn)資源的數(shù)量，它是確定礦井設計生產(chǎn)能力的基礎。計算資源／儲量應計算下列儲量：礦井地質儲量、礦井工業(yè)儲量、礦井設計儲量、礦井可開采儲量、礦井采區(qū)回采率。 （2）地質和開采條件對于煤田范圍廣闊，儲量豐富，地質構造簡單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術條件好的礦區(qū)，宜建設大型礦井，對于地質構造比較復雜、儲量不很豐富、煤層生產(chǎn)能力不大或儲量較豐富，但多為薄煤層，開采條件較差的礦區(qū)，宜建設中小型礦井。（3）技術設備與管理水平當前，中國普通機械化采煤面單產(chǎn)水平為30～60萬t／a ,普通綜合機械化采煤面單產(chǎn)水平90～150萬t／a，大功率高產(chǎn)高效綜采面單產(chǎn)水平300萬t／a以上。（4）礦井與水平服務年限為發(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計服務年限不應小于表321中的數(shù)值。表321 礦井及開采水平設計服務年限礦井設計生產(chǎn)能力（Mt／a）礦井設計服務年限（a） 第一開采水平設計服務年限α＜25176。α=25176。～45176。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）國家和市場對煤炭的需要與經(jīng)濟效益國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要（或國內市場需求）是確定礦井設計生產(chǎn)能力的重要前題，有市場才有經(jīng)濟效益?？v合考慮上述因素，本井田儲量較豐富，設計開采煤層賦存穩(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。）。因地質構造簡單，同時煤田范圍不抬大，開采技術好，該礦井應建設大中型礦井，故本設計初步確定礦井的設計生產(chǎn)能力為90Mt。3．2．2 對礦井設計的生產(chǎn)能力進行校核下面按礦井的實際煤層開采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：（1）校核礦井煤層的開采能力是否滿足設計生產(chǎn)能力的要求本礦井采區(qū)同采個數(shù)為1個，工作面長為200m，區(qū)段長度為200m，采煤機截深為0．6