【正文】 3 個陷落柱，此外，在井田北部發(fā)育 2 條正斷層，現(xiàn)分述如下： 向斜：位于井田東部。 （七）第四系（ Q2+3） 該地層井田內(nèi)不發(fā)育，主要為黃土、紅土、砂礫層。厚度 — 63m。平均厚 。本組厚度 50— 60m，平均 ?；?guī)r中常含有泥質(zhì)及鐵質(zhì)而呈土黃或淺紅色 的斑點，故稱“豹皮灰?guī)r”。區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新依次有中奧陶統(tǒng)峰峰組、中石炭統(tǒng)本溪組、 上石炭統(tǒng)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、石干峰組及不整合于新老地層之上的第三系、第四系松散沉積物，其中太原組、山西組為本區(qū)主要含煤地層。 礦區(qū)內(nèi)向東有小南河、小孩溝、西山溝、靈芝溝，向西有神峪溝、大壩渠溝等溝渠，平時干涸無 水，雨季為排洪通道。礦井變電所以雙回路架空線送至工業(yè)場地， 四、礦 區(qū) 用水簡況： 該礦目前生產(chǎn)、生活用水主要采用滴水崖村深井奧陶系灰?guī)r水，通過架設(shè)管道輸送至坑口供該礦生產(chǎn)、生活使用。孝（義） — 午（誠）縣級公路橫穿礦區(qū)北部，東至介修 58Km，與 307 國道相通，西至交口縣 95Km，與 209 國道相通。 37? 47?， 北緯 36176。 設(shè)計過程中我們 對礦井的各個系統(tǒng)又有了一次比較全面的認識和了解，同時在老師的輔導(dǎo)和幫助下也解決了一些接近的實際問題。并合理的布置開拓想到和工作面，以簡化采煤生產(chǎn)系統(tǒng)提高煤炭的利用率。煤塵井田概況包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源電源的供應(yīng)情況。煤的自然性；以及礦井的水文地質(zhì)情況。本次設(shè)計需要解決的專題是 高瓦斯以自燃煤層的開采，要求我們需要在采區(qū)巷道的布置上（尤其是通風的問題）及以后的生產(chǎn)管理上采取特殊的措施，以實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)。使我們在掌握專業(yè)知識的同時也提高了自己以后在現(xiàn)實工作崗位上的能力。 56? 55? ~37176。區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)級公路四通八達。該水水質(zhì)好，水量豐富，能滿足該礦的生產(chǎn)和生活需要。 該區(qū)屬大陸性氣候，四季分明，冬春多風，夏秋多雨，氣候比較干燥，降雨量多集 4 中在 8 月份，年平均降雨量 500— 618 毫米，年平均氣溫 ℃，一月份最低，平均氣溫為 ℃，七月最高，平均氣溫為 ℃；霜凍期為 9 月下旬至次年 4 月，無霜期約 150 天，最大凍土深度 。 井田內(nèi)地層由老至新有中奧陶統(tǒng)峰峰組、中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二疊統(tǒng)上石盒子組及第四系。本層灰?guī)r是良好的建筑及燒石灰材料。 （三）石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 本組與本溪組連續(xù)沉積，為一套海陸交互相含煤沉積建造。 （四）二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 與太原組地層連續(xù)沉積，以厚層狀中粗粒石英砂巖 (K7)為界，屬陸相沉積。平均厚 。黃土位于紅土之上，二者之間常夾有一層砂礫層，黃土呈淡黃褐色，具有一定層理，垂直節(jié)理發(fā)育，有孔隙并保存有植物痕跡，含有鈣質(zhì)結(jié)核。軸向北東一南西向，兩翼基本對稱，傾角 7— 9186。斷層走向近東西向，傾向南，為南盤下降，北盤上升的正斷層，井田內(nèi)延深長度約 1320m 左右。 K13：位于 15 號煤層井田北部東界，呈橢圓形，長軸為 70m，短軸為 40m，陷落傾角 75— 80186。故井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為一類。巖性主要為厚層狀石灰?guī)r，巖性堅硬、 質(zhì)純，含有方解石脈，普遍有被水侵蝕溶解現(xiàn)象，風化面有小溶洞存在，鉆孔揭穿該灰?guī)r時，沖洗液漏失嚴重，孔內(nèi)不返水，水位立即下降，甚至漏到底。 太原組灰?guī)r、砂巖含水層 本組地層發(fā)育三層含水層，即 K2 石灰?guī)r、 K K4 石灰?guī)r及砂巖含水層，其中 K2灰?guī)r含水性最強。 2)、 K K4 灰?guī)r：位于太原組中、上部，為 13 號及 11 號煤層之頂板。 二疊系砂巖含水層 包括山西組和上下石盒子組，巖性以砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖為主。 第四系紅土，黃土沖積層含水層 僅分布于井田西北部，厚度大，主要接受地表降水補給，含水性強，為當?shù)鼐用耧嬘眉稗r(nóng)田灌溉之主要水源地。 含水層補、徑、排條件 區(qū)域內(nèi)地下水的主要補給來源為大氣降水和地表河流。第四系松散層含水層主要靠大氣降水以及河流的直接補給，受季節(jié)性影響明顯。該水水質(zhì)好，水量豐富，能滿足該礦的生產(chǎn)和生活需要。其中 3 號煤層最小厚度為 ,最大厚度為 ,平均厚度為 。 6 號煤層：底板中砂巖自然抗壓強度 ，抗剪切強度 ，抗拉強度 ，普氏硬度系數(shù) ；頂板泥巖、中砂巖自然抗壓強度 ，抗剪切強度 ，抗拉強度，普氏硬度系數(shù) ，碎脹系數(shù)為 。 6 號煤層：位于太原組上部，煤層厚 — ，平均 ，其間夾一層厚達 — ，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。 （三）煤的含瓦斯性及瓦斯等級 根據(jù)盂縣煤炭工業(yè)局盂煤（ 2020） 10 號文件，瓦斯相對涌出量為 ／ ； CO2相對涌出量為 ／ 。 據(jù)生產(chǎn)礦井調(diào)查，該礦區(qū) 地溫無異?，F(xiàn)象 。 二 、 含水層的水文地質(zhì)特征 石臺礦井田含水層組有太原群灰?guī)r含水組（Ⅰ）、二迭系砂巖含水組（Ⅱ）、全新統(tǒng)含水組（Ⅲ）。 M。 M，水質(zhì)為 CL— NA 型或 CL— HCO— NA型。 全新統(tǒng)含水組（Ⅲ）：由黏土，粉砂組成，厚度 21m～ 32m,一般 27m,含水層主要為粉砂、黏土質(zhì)砂、局部細砂，厚度約 4m～ 8m，被黏土，砂質(zhì)黏土分隔為 3— 4 層，呈透 4 狀分布，上部為粘土或砂質(zhì)粘土覆蓋，地表以下 5m～ 6m 為潛水，受大氣降水影響，下部砂層為承壓水，單位涌水量 L/S 礦井充水的主要巖層為 3 和 6煤層的頂班砂巖裂隙水，淺部較深部發(fā)育，且富水性強。一般以下列情況為界： 以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界； 以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界； 以相臨的 礦井井田境界煤柱為界； 人為劃分井田境界。 第二節(jié) 地質(zhì)儲量的計算 礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。 1．計算儲量的工業(yè)指標 根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定》規(guī)定，計算儲量工業(yè)指標如下： （ 1） 最低開采厚度在煤層傾角小于 25176。 2． 儲量計算方法 在計算儲量時，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介于 8176。 表 2— 2— 1 礦井高級儲量比例 地質(zhì)開采條件 儲量級別 比例（ %） 簡單 中等 復(fù)雜 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 井田內(nèi) 111+121 級儲量占總儲量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) 111+121 級儲量占本水平儲量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) 111 級儲量占本水平內(nèi)儲量的比例 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要求 表 2— 2— 2 礦井工業(yè)儲量匯總表 煤層名稱 工業(yè)儲量（萬噸） 備注 111 121 111+121 122 111+121+122 3 號煤層 符合 天然焦 總計 符合 礦井設(shè)計儲量（ 121b）是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田 4 境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量。 礦井的井下巷道及上下山保護煤柱根據(jù)本礦的煤層賦寸條件，在布置巷道是采用采區(qū)上山開采，上山之間留設(shè) 30m 的保護煤柱，在上山的另一側(cè)各留設(shè) 20m 的保護煤柱，兩條大巷布置在煤層的底板巖層中，由于巖層穩(wěn)定，所以在大巷的兩側(cè)不再留設(shè)煤柱。 表 2— 2— 3 礦井工業(yè)場地占地面積指標 井型與設(shè)計能力（萬噸 /年） 占地面積指標（公頃 /10 萬噸） 240～ 300 ～ 120～ 180 ～ 45～ 90 ～ 9～ 30 備注：占地面積指標中小井取大值、大井取小值。） 煤厚（ M） φ（176。 ) 埋深（ M） 22 45 73 55 73 開采水平 煤層名稱 工業(yè)儲量（ 111+112+333） 萬噸 礦井設(shè)計儲量（萬噸） 礦井可采儲量（萬噸） 永久性煤柱損失 設(shè)計儲量 設(shè)計煤柱損失 可采 儲量 斷層 境界 工業(yè)廣場 井下巷道 Ⅰ 3 4 圖 221 工業(yè)廣場煤柱計算圖工業(yè)廣場保護煤柱計算圖走向剖面傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場保護煤柱圖 4 第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 第一節(jié) 礦井工業(yè)制度 根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范（ 2020 版）》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每天凈提升 16h；礦井 地面 實行“三八”工作制度， 井下實行“四六” 工作制度 ， 每 班 工作 8h。因地質(zhì)構(gòu)造簡單，同時煤田范圍較大，開采技術(shù)好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計初步確定礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 。輔助運輸采用雙層罐籠，大巷輔助運輸采用 600mm 軌距的 固定車廂式礦車，同時本礦井井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石，材料和人員的調(diào)動要求。礦井采用采區(qū)式通風，有專門的風井，可以滿足要求。 礦井井型和服務(wù)年限應(yīng)滿足表 2— 3— 1 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）煤層開采能力 礦井的開采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，根據(jù)本設(shè)計第三章（礦井開拓）與第四章（采煤方法）的設(shè)計可知，該礦由于煤層地質(zhì)條件較好， 3號煤厚度較厚，布置一個一次采全高綜采工作面完全可以達到本設(shè)計的產(chǎn)量。所以各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全可以達到設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。井田內(nèi)大斷層有 Fj F6，對于開拓有一定的影響，留設(shè)有保護煤柱。 （ 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓 ，主井提升容器為 一 對 8t底卸式提升箕斗，運煤能力和大型設(shè)備的下放可以達到設(shè)計井型的要求。 （ 3）通風安全條件的校核 本礦井有煤塵爆炸性，瓦斯含量一水平低，屬于低瓦斯礦井。 所以各項安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力。 由此驗算礦井服務(wù)年限如下： 120 ? ? = 年 基本符合 礦井設(shè)計的要求 第一水平服務(wù)年限應(yīng)滿足表 232 的要求。 4 第四章 井田開拓 第一節(jié) 井田 開拓方式的確定 一 、 開拓方式選擇 原礦井采用的是立井多水平開拓方式，二、三水平采用延深暗主井?？紤]到以上條件，在井筒的建設(shè)中需要特殊法施工，另外由于煤層的埋藏較深，采用斜井開拓井筒較 長，煤的提升費用較高，且井筒的維護費用也很高；本井田的走向長度大，采用斜井開拓會造成通風路線長，通風問題不好解決，尤其到礦井的深部開采時問題更難解決。～ 22176。瓦斯相對涌出量在 250m水平以上為 ，屬于低瓦斯區(qū)；在 250m 水平以下為 ，屬于高瓦斯區(qū)域。比較緩和，況且煤層的底板巖石性質(zhì)比較穩(wěn)定，按照工業(yè)廣場少壓煤或者不壓煤及井下生產(chǎn)費用較低的原則，考慮到井田的中央有一個落差 40m～ 90m 的 Fj2 斷層，根據(jù)礦井設(shè)計安全考慮將井筒的位置布置在斷層的上盤內(nèi)。 根據(jù)石臺礦區(qū) 3 號煤層的賦存條件和設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可以劃分為 2～3 個水平（即 3～ 4個階段），階段內(nèi)采用帶區(qū)式或采區(qū)式準備。對井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。 ② 井筒沿井田走向方向的有利位置 本井田形狀 北窄南寬 ，儲量分布 不 均勻，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲量中央 ，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可以使井田走向的井下運輸工作量最小，通風網(wǎng)路較短，通風阻力小。 本礦井在 3號煤層底板下部 240m 處有一太原組灰?guī)r承壓含水層，壓力大，水量也較大，設(shè)計時須使井筒、井底車場與該承壓水之間有一定厚度的保護層，在確定延伸方式時應(yīng)綜合考慮，盡量使井底車場避開該含水層。 綜合以上 七 方面的因素，結(jié)合礦井實際情況，提出本礦井井筒布置位置如下： 主井井筒中心位置：經(jīng)距 ，緯距 副井井筒中心位置：經(jīng)距 ，緯距 三 、 風井位置的選擇 本井田煤層賦存條件變化較大，屬于緩傾斜煤層，第一水平采用采區(qū)式開采，少 部分傾角小的地方受條件限制采用帶區(qū)式開采。 風井布置在井田風氧化帶邊界之外，不留煤柱 ，從而減少了煤柱損失。 第二節(jié) 井底車場的布置 由于井底車場一般要為整個礦井服務(wù)，服務(wù)時間較長，故要布置在較堅硬的巖層中。 礦井開拓延伸及深部開拓方案 4 本礦井開拓延伸可考慮以下二種方案： 雙立井延伸；雙暗斜井延伸。 暗斜井延伸：采用兩個暗斜井延伸時，原有井筒的位置，水平的劃分，上山或下山開采的確定都不受石灰?guī)r含水的影響。 方案二：三水平開采，第一水平在 250m 標高處，第二水平標高在 450m 立井延伸第二、三水平，一、二水平均上山開采，巖層大巷。方案一和方案二在向下延深二、三水平時有可能受到下部富水