【正文】 一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、 通風、排水和動力供應等生產(chǎn)系統(tǒng)。 表 23 礦井及第一開采水平設計服務年限 礦井設計生產(chǎn)能力( aMt/ ) 礦井設計服務年限(a ) 第一開采水平設計服務年 限 (a ) ? ＜ 25176。 計算得： Zk =（ ） = 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 1） 礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè) 礦井設計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日 330 天計算， “三八 ”制作業(yè) (兩班生產(chǎn)，一班檢修 )，每日兩班出煤，凈提升時間為 16h。 3）井田邊界煤柱 按《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，礦井邊界煤柱要留設 20～ 40 m,與其它礦井相鄰時留設 20 m煤柱，無相鄰時留設 40 m煤柱，遇有 斷層等構造須留設 20～40 m煤柱。 則： Zi=104= 2） 斷層煤柱 本礦井內(nèi)只有井田東部邊界有 F22斷層。 ⅠⅠ 39。a39。） δ（ 176。工業(yè)廣場按 I 級保護留維護帶，寬度為 20m。劃定范圍走向長約 ，傾斜寬度 ，面積約 。 4）煤的可選性 由于本區(qū)煤層比重大，按國際使用 或 比重液洗選，精煤回收率特低，一般洗不出精煤。磷的含量在 ～ %之間，平均 %屬低、中磷煤。 2）煤的化學性質(zhì) 因煤巖有機物質(zhì)較高，故灰分較低。夾矸厚 ～ ，巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖。 煤層圍巖性質(zhì) 如表 12 所示。 表 11 地溫梯度值表 6805 孔 6809 孔 深度（ m） 地溫梯度 ℃ /100 深度（ m） 地溫梯度 ℃ /100 560 ℃ /100 350 ℃ /100 地溫梯度值在 ℃ /100～ ℃ /100m，平均地溫梯度為 ℃ /100m。 （ 7）奧陶系灰?guī)r含水層 由隱晶質(zhì)灰?guī)r組成，揭露厚度一般 46m 左右，巖溶裂隙發(fā)育不均，含水性與透水性亦有差異，單位涌水量 O． 00976～ ，滲透系數(shù) O． 012～，礦區(qū)南部廣泛出露，直接受大氣降雨補給。該含水層 含水較弱，單位涌水量O． 004～ ，距二 1 煤層底板 20m 左右，是二 1 煤層底板直接充水含水層。 （ 2）二 1煤頂板砂巖含水層 由山西組的大占砂巖和下石盒子組的 砂鍋窯砂巖組成，大占砂巖厚 10～20m，砂鍋窯砂巖厚 10～ 30m，砂巖均為裂隙承壓水，但含水性弱，是二 1煤頂板直接充水含水層，易于疏排。 圖 13 構造綱要圖 井田的水文地質(zhì)特征 偃 龍礦區(qū)南緣的嵩山、玉帶山為黃河與淮河的分水嶺，礦區(qū)處于分水嶺北側的斜坡地帶，雨季大氣降水流向北注入伊洛河，屬黃河流域。局部相變?yōu)橹辛Ｉ皫r。 2）主要構造特征 偃龍煤田位于嵩箕構造區(qū)西部，其構造特征受區(qū)域構造格局制約。礦區(qū)位于嵩山背 斜北翼，為一緩傾斜的單斜構造形態(tài)，地層走向近東西向，傾向北，傾角 15～ 25176。 （ 3）上二疊統(tǒng)上石盒子組（ P2s） :本組厚度一般為 568m，與下石盒子組為整合接觸，主要由暗紫色、紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖及灰白色、灰綠色 —粗粒砂巖組成。 5）二疊系（ P）：與石炭系整合接觸，總厚 820m。 2）中、下奧陶系（ O12）：灰色灰?guī)r，白云巖。農(nóng)業(yè)以小麥、玉米等種植業(yè)為主。區(qū)外南部有陸渾東一干渠由西向東蜿蜒通過 氣象 礦區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候，其特征是冬寒夏炎，春秋多風，四季分明。 伊河位于礦區(qū)外圍北部，發(fā)源于欒川縣西部的伏牛山區(qū)，經(jīng)嵩縣、伊川、洛陽，向北東至偃師市岳灘境內(nèi)與洛河匯合后稱伊洛河，東流至鞏義市東北的神堤渡口注入黃河。二礦與偃師市區(qū)之間有柏油公路相連，井田深部工廣位于公路西測 240m。沿該公路向北 10km 可在顧縣與鄭洛公路相交，向北約 5km在侯氏鎮(zhèn)與 207 國道相連，向南 10km 與鄭州至少林寺高速相連，交通便利。區(qū)內(nèi)無河流，僅有沖溝形成的溪流（鐵窯河等），雨天有水，雨后即干。年降水 多集中于 9 三個月，據(jù)洛陽市氣象臺資料，最高氣溫 ℃ （ 1966年 6 月 20 日），最低氣溫 ℃ （ 1969 年 2 月 1 日），年平均氣溫 ℃ ；年平均降雨量 ，年平均蒸發(fā)量 ；最大凍土深度 18cm，無霜期 204d，最大風速 21m/s。 井田地層 根據(jù)鉆孔揭露，地層由老到新有：寒武系、中下奧陶系、中上石炭本溪組、太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組、上二疊統(tǒng)上石盒子組、石千峰組及第四系，如圖 12 所示。 3）中石炭本溪組（ C2b）：鐵鋁層，以鋁土礦、鋁土頁巖組成，一般厚 12m。 （ 1）下二疊統(tǒng)山西組（ P1s） :一般厚 60m,為一套過渡相為主的含煤地層，分 四段。 （ 4）上二疊統(tǒng)石千峰組（ P2?）：厚度 450m，由紫紅色砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，泥巖和砂質(zhì)泥巖中含鈣質(zhì)及少量鋁土質(zhì)。區(qū)內(nèi)鉆探、三維地震控制斷層共計 11 條，均屬正斷層，尚未發(fā)現(xiàn)褶曲構造，故區(qū)內(nèi)構造復雜程度屬中等。本區(qū)域歷經(jīng)多期構造疊加變形，形成當今主要三種構造型式組成其基本構 造格局， 詳見構造綱要圖 13： （ 1）東西向褶曲，本煤田位于嵩山復式背斜北翼。3 . 5 5石灰?guī)r砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖細粒砂巖地層年代累計厚度山西組P 1Sh1 0 . 7 41 4 . 7 11 9 . 2 12 1 . 3 12 9 . 6 12 5 . 6 13 3 . 2 14 1 . 2 14 4 . 7 64 9 . 7 0中粒砂巖灰～灰白色，泥質(zhì)膠結，含星點狀云母片黑色粉末狀及鱗片狀，光澤暗淡，下部有時含0 . 2 0 . 5 m 劣質(zhì)煤及碳質(zhì)泥巖灰～灰黑色，薄層狀，含炭質(zhì)、黃鐵礦結核及大量云母片深灰色砂質(zhì)泥巖深灰色砂質(zhì)泥巖灰色，泥質(zhì)膠結，含云母星點，間夾黑色泥巖薄層深灰色砂質(zhì)泥巖, 夾薄層狀砂巖巖層名稱 巖層描述煤 層 黑色塊狀亮煤太原組C 3t地質(zhì)柱狀圖灰～灰白色，泥質(zhì)膠結，含星點狀云母片中粒砂巖灰～灰白色，泥質(zhì)膠結，含星點狀云母片2 . 03 5 . 2 1 圖 12 礦井煤系地層柱狀圖 （ 3）疊加東西向褶曲之上軸向北西，向東南撤開的弧形構造及滑動構造，如東部嵩山井田嵩山滑動構造。煤系地層上部被第三、四系松散地層覆蓋，間接接受大氣降水補給，地下水流向西北。 （ 3）二 1煤層底板隔水層 介于二 1煤層與太原群上段灰?guī)r之間，巖性由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，厚 5～20m，一般 ，其層位穩(wěn)定，有一定隔水能力。 （ 5）太原群下段灰?guī)r含水層 由 L1～ L4灰?guī)r組成，厚度 10～ 18m，一般 12m，全區(qū) 46 個鉆孔揭露，有 9個孔漏水，占 19． 57%。 2）水文地質(zhì)條件和礦井涌水量 井田水文地質(zhì)條件中等，主要充含水層為底板灰?guī)r巖溶裂隙承壓水。 煤層埋藏條件 偃龍礦區(qū)含煤地層主要有太原群、山西組 、下石盒子組及上石盒子組，屬于多煤組多煤層地區(qū)，共含煤五組 13 層煤，煤層總厚 ，含煤系數(shù) %。根據(jù)核查區(qū)內(nèi)的鉆孔資料，二 1煤層位于山西組下部，下距下二疊系石盒子組 12～ 20m，全層 厚 0～ ，平均厚 。 表 12 二 1煤層特征表 特征名稱 特征 單位 煤層名稱 二 1 煤層厚度 m 穩(wěn)定性 穩(wěn)定 可采性 可采 傾角 18 176。二 1煤平均灰分為 %左右，常見值在 10～ 18%之間，為中灰分煤層?；曳?、硫 分、磷分沿走向、傾向變化不明顯，規(guī)律性不強。 5）煤的特征及工業(yè)用途 根據(jù)《 GB5751—86》煤炭分類標準，以浮煤干燥無灰基揮發(fā)分（ Vdaf）值、粘結指數(shù)（ G）值，膠質(zhì)層最大厚度（ Y）值為主要指標，輔以鏡煤最大反射率值、焦渣 特征，結合區(qū)域煤類分布特征以及根據(jù)煤質(zhì)化驗結果綜合，二 1煤層屬低中灰、低硫、低磷、低砷、高熔粉狀無煙煤，以動力和民用煤為主。 2）礦井工業(yè)儲量的計算： 礦井工業(yè)儲量是指地質(zhì)勘探工作根據(jù)煤層的可采厚度和質(zhì)量指標確定為符合開采條件的儲量，可用下式表示： Zg＝ SMR （ 21） 式中： Zg—礦井的工業(yè)儲量； S —井田的傾斜面積， ； M —煤層的厚度， ； R —煤的容重， ； 則： Zg=1000000= Mt 可采儲量 1）工業(yè)廣場煤柱 礦井設計生產(chǎn)能力為 90 萬噸 /年，取工業(yè)廣場的尺寸為 300m500m 的長方形。本礦井的地質(zhì)條件、沖積層和基巖層移動角見表 21。） γ（ 176。 d39。Ⅱ39。根據(jù)《采礦工程設計手冊》推薦，防水煤柱寬度按如下經(jīng)驗公式推算： pKpMAL 3? （ 24） 式中 L—煤柱寬度 ,m M—煤層厚度或采高 , P—隔水層所承受的水壓 ,取 2～ 3MPa Kp—煤的抗張強度 ,取 A—安全系數(shù)（ ～ 5），設計取 3。 設計井田邊界煤柱留設 20m寬。 2）礦井設計生產(chǎn)能力 根據(jù)井田的儲量和煤層賦存情況及開采技術條件，通過分析確定設計礦井生產(chǎn)能力為 。 25176。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 （ 3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 本井田煤層走向較短，傾向較長，埋藏深度 560m。 （ 2）井筒位置的確定 選擇井筒位置時要考慮以下主要原則： 1）有利于井下合理開采 2）有利于礦井初期開采 3）盡量不壓煤或少壓煤 4）有利于掘進與維護 5）便于布置地面工業(yè)場地 綜上和礦井概況， 主副井筒和進風井位置設計在井田中央，回風井位于井田走向中央的上部邊界。工業(yè)廣場形式與面積見前一節(jié)相關內(nèi)容（ 圖 21）。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤 層的階段垂高為 150250m。 設計確定布置兩條大巷，一條膠帶輸送機大巷，一條輔助運輸大巷。 方案一：立井單水平開拓 (暗斜井延伸至 450m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標高為 +176m，井筒直接至一水平，標高為 350m，不布置大巷，通過石門與采區(qū)上山連接，井底車場為環(huán)式車場。暗斜井延深至 560m，不布置大巷，采用采區(qū)式開采。井底車場為環(huán)式車場。一水平上設輔助水平，只承擔輔助運輸、排水、通風任務。 如（ d）所示。這個兩個方案的運輸距離較長。技術比較上采用方案四較合理。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 5m，凈斷面面積 ，井筒內(nèi)裝備兩對 12 噸長形箕斗，井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚50mm。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。風井井筒斷面和井筒特征表分別見 (圖 29， 表 214)。本礦井設計年產(chǎn)量為 90 萬噸，設專門運煤上山、運煤石門或運煤大巷，均采用皮帶運煤。 （ 1）副井進出車線長度驗算 L =mnLk+NLj+ Lf (28) 式中 : L—主井空重車線長度或副井進出線長度， m； M—列車數(shù)目，列； N—每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定，其一般值見下表 28，輛； Lk—每列礦車帶緩沖器的長度 ， m； Lj—每臺機車的長度， m； Lf—附加長度一般取 10m。井底車場布置如 圖 23。 （ 4）硐室 井底車場硐室主要有：井底換裝站、井底煤倉、主變電所、主排水泵房、消防材料庫井底清理斜巷、水倉、調(diào)度室、等候室、保健室、機頭硐室聯(lián)絡巷等。煤倉采用上裝式布置，通過檢修清理斜巷清理。 圖 23 井底車場布置圖 3）主要開拓巷道 主要 開拓巷道如運輸大巷 (圖 24， 25)，主石門 (同運輸大巷 )均布置在底板砂巖中。 大巷運輸設備選擇 本設計采用 膠帶輸送機運輸型號為 SSJ1400/3355。 根據(jù)礦井概況，設計主井采用兩套 8t 雙箕斗提升，副井采用一對 1