【正文】 雞西礦業(yè)集團(tuán)張新煤礦北區(qū)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第一節(jié) 礦井基本概況一 位置與交通張新煤礦位于雞西市東南方約14km，行政區(qū)劃屬雞西市恒山區(qū)。地理坐標(biāo)東經(jīng)131176。01′,北緯45176。12′。井田東西走向長(zhǎng)7km,南北傾斜長(zhǎng)3km,面積21km2。本井田東部與雞東礦相鄰,以F25斷層為界，西部與二道河子礦相接，以FF12斷層為界，北以平麻斷層為界。南以3層600標(biāo)高為界。礦井內(nèi)有鐵路專用線在恒山車站與國(guó)家鐵路相接，并且有直達(dá)礦區(qū)的公路，交通較為方便。具體地理交通情況見(jiàn)圖11。圖11 張新礦交通位置示意圖二 井田周邊狀況 井田境界確定的依據(jù)井田北部以平麻斷層為界；南部以7煤層600m標(biāo)高為界；西部與二道河子礦相接，以FF12斷層為界；東部與雞東礦相鄰，以F25斷層為界。煤層平均傾角為13186。，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物；、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)；，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。三 水源及電源張新礦區(qū)水源來(lái)自開(kāi)采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活需要。生產(chǎn)與生活用電均來(lái)自雞西供電局。四 煤層賦存狀況及可采煤層特征本井田開(kāi)采的煤層主要位于中生界上侏羅統(tǒng)雞西群城子河含煤組，本組共有厚薄煤層3組，為了清楚起見(jiàn)，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、容重和頂?shù)装迩闆r分層以文字?jǐn)⑹鋈缦?附煤層特征表12)：(1)3煤層：～，為單煤層，頂板巖性以細(xì)砂巖為主，底板巖性為細(xì)砂巖。(2)6D煤層：～，為單煤層，頂板為濘灰?guī)r，底板為頁(yè)巖。(3)7煤層：～，頂板為頁(yè)巖，底板為砂巖。表1－2 可采煤層特征表序 號(hào)煤 層 名 稱煤層厚度（m）層 間 距 （m）傾 角 （186。）圍巖硬 度 （?）容重（t/m3）煤層 構(gòu)造 及穩(wěn) 定性最大～最小頂板底板平均1315113176。細(xì)砂巖細(xì)砂巖 　較穩(wěn)定26D13176。濘灰?guī)r頁(yè)巖 　較穩(wěn)定1503713176。頁(yè)巖砂巖 　較穩(wěn)定 五 礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限礦井工業(yè)儲(chǔ)量是平衡表內(nèi)A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。(一) 儲(chǔ)量計(jì)算方法計(jì)算公式如下：式中： Q —塊段儲(chǔ)量S —塊段平面積α—煤層平均傾角M —塊段平均厚度γ—煤的容重計(jì)算公式如下：ZK =（ZC－P）C式中： ZK —可采儲(chǔ)量；ZC —工業(yè)儲(chǔ)量；P — 永久煤柱損失；C — 采區(qū)回采率?；夭梢螅褐泻衩簩硬粦?yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%。 表22 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表水平煤層工業(yè)儲(chǔ)量A+B+CMt煤炭損失量可采儲(chǔ)量工業(yè)場(chǎng)地井田境界斷層開(kāi)采損失其他損失合計(jì)損失Ⅰ36D7合計(jì)Ⅱ306D070合計(jì)0總計(jì)1．29（二） 礦井生產(chǎn)能力確定礦井的生產(chǎn)能力應(yīng)考慮儲(chǔ)量、地質(zhì)條件與開(kāi)采技術(shù)條件以及合理的服務(wù)年限等幾個(gè)因素，另外還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。2. 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較與服務(wù)年限 Mt,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，%。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述，井田內(nèi)各可采煤層均為中厚煤層，地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，可擬定本設(shè)計(jì)礦井采用中型礦井設(shè)計(jì)。并初步確定兩個(gè)方案，，分析論證如下：按照公式：P=Z/AK式中：P—為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z—井田的可采儲(chǔ)量,Mt；A—為礦井生產(chǎn)能力,Mt/a；K—為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。計(jì)算得：P1= P2= 參照《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)相》上對(duì)確定服務(wù)年限的原則，。六 主要地質(zhì)構(gòu)造張新礦位于雞西煤盆地南部向斜北翼中部，主背斜南側(cè)，本區(qū)地層走向近東西，為向南傾斜的緩單斜構(gòu)造，構(gòu)造特點(diǎn)是斷層發(fā)育，斷層特點(diǎn)從平面看有北西，北東兩組，北西多于北東，北東的落差大于北西的，從力學(xué)性質(zhì)來(lái)分析，都屬于張性及張扭性斷層，無(wú)壓性斷層，斷層面的傾角在70186?！?0 186。之間。主要斷層構(gòu)造見(jiàn)表11。表11 主要斷裂構(gòu)造表順序名稱性質(zhì)斷層面走向斷層面 傾向傾角水平斷 距(m)1F11B正176o～ 163oW75o10～802F12正177oW75o　3F12A正164o～ 174oE70o10～504F25正170oE75o0～1605F27正192o～213oE80o50七 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況本區(qū)位于雞西煤田南部條帶，地形起伏，地面水徑流條件良好。區(qū)內(nèi)只有黃泥河與二道河（季節(jié)性河流），坡降為7‰。區(qū)內(nèi)含水層可分為煤系風(fēng)化裂隙含水層，構(gòu)造裂隙含水帶和第四紀(jì)沖積含水層。全區(qū)發(fā)育，發(fā)育深度最大達(dá)110多m，巖性以中砂巖，細(xì)砂巖為主，裂隙性充水，水力性質(zhì)為潛水，m，不同地段富水程差別較大，在垂直分帶上可視為漸變趨勢(shì)。由淺至深富水程度逐漸減弱。局部發(fā)育、條帶狀分布在斷層上下盤(pán)低序次小錯(cuò)動(dòng)裂隙中，導(dǎo)水性能差，多以靜儲(chǔ)量釋放為主，出水量不大，多為裂隙性充水，一般無(wú)承壓性。只在本區(qū)黃泥河與二道河子兩岸地帶發(fā)育，最大厚度達(dá)5m，由中粗砂及粗砂組成，分選較差，為孔隙性充水，水力性質(zhì)一般為潛水。本區(qū)隔水層為第四紀(jì)亞粘土及輝長(zhǎng)玢巖，前者局部發(fā)育，后者全區(qū)發(fā)育，隔水性能均良好，輝長(zhǎng)玢巖以巖床形式賦存于主要含煤地層上部。傾向與煤層一致，最小厚度為80m。綜合各項(xiàng)因素評(píng)價(jià)，一礦水文地質(zhì)條件為：中等。八 開(kāi)采煤層狀況（一） 瓦斯、煤塵及煤的自燃性，屬于低瓦斯礦井，張新礦東西區(qū)的瓦斯涌出量變化稍大，是與輝長(zhǎng)玢巖侵入體影響和地表沖擊的覆蓋條件有關(guān)。根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，煤塵爆炸指數(shù)3347%之間，該礦開(kāi)采的煤層屬于易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)的煤層。 （二） 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途1. 煤的物理性質(zhì)肉眼觀察：呈黑色，油脂光澤，玻璃光澤，斷口為眼球狀及貝殼狀，斷口常參差不齊，條帶狀結(jié)構(gòu)，肉眼煤巖類型為半亮煤～半暗煤型。煤X光片顯微特征：凝膠化組分占優(yōu)勢(shì)，以鏡煤基質(zhì)體居多，其次為絲炭組中有絲炭，鏡煤絲炭，絲炭化基質(zhì)體，半絲炭化其質(zhì)體。礦物雜質(zhì)有滾圓度較好的石英顆粒及粘土，碳酸鹽、偶爾見(jiàn)到黃鐵礦。 煤中碳的含量自上（7）而下（3）逐漸降低，～%?！?之間，～%?！?。原煤發(fā)熱量在5648～6615大卡之間。原煤灰分除3煤層低于20%外，其余各層在20～30%之間。：我礦煤種1987年由煤炭部批準(zhǔn)所有煤層綜合定為1/3焦煤。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動(dòng)力用煤次之。第二節(jié) 礦井生產(chǎn)概況一 礦井開(kāi)拓方式礦井開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括：（1）地形地貌和地面外部條件；（2）礦井地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）；（3）煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件；（4）技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；（5）施工技術(shù)和設(shè)備條件；（6）總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的具體因素如下：（1）地表因素：本井田屬于山地地形，地表平均標(biāo)高+190m左右。（2）煤層賦存情況整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在+150m，下部標(biāo)高在600m，東部以F25斷層為界,西部以F30 、F12斷層為界；整個(gè)礦區(qū)共有三層可采煤層，即6D、7。煤層走向長(zhǎng)度為7公里左右。本井田煤層是緩傾斜中厚煤層，平均傾角在13176。左右。二 井硐形式和數(shù)目根據(jù)井田的地形地勢(shì)，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過(guò)第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開(kāi)拓，即一主一副兩個(gè)井筒。 三 水平劃分合理的水平垂高的要求：根據(jù)以上各方面原因及本井田的實(shí)際情況，現(xiàn)確定水平劃分方案如下表31。表31 水平劃分方案比較表方案方案一方案二方案三水平數(shù)目222水平標(biāo)高300，600200，600100，250，600方案分析煤炭損失量大。 巷道利用率高，煤炭損失小。一水平服務(wù)不到30年不符合規(guī)定。比較結(jié)果選擇方案二比較合理綜合以上：本設(shè)計(jì)礦井初步定為2個(gè)水平，一水平標(biāo)高為200，二水平標(biāo)高為600，礦井開(kāi)拓方式為雙立井為主的開(kāi)拓方式。四 采區(qū)劃分將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則：（1）根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，采區(qū)宜單翼布置；（2）采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮。（3）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期的建井設(shè)計(jì)；（4）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，以便其適應(yīng)各翼的儲(chǔ)量及產(chǎn)量平均分配；（5）要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短；（6）采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性；（7）對(duì)于煤層穩(wěn)定，開(kāi)采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大；（8）為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開(kāi)采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)；（9）開(kāi)采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；（10）對(duì)于自燃發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮??；（11）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為九個(gè)采區(qū)。分別為北一一、北一二、北一三、北二一、北二二、北二三、東