【正文】 通航，并可轉(zhuǎn)接淮河水運(yùn)。區(qū)內(nèi)建有蘆集和張集2座220kV的大型區(qū)域變電所，2座變電所設(shè)計(jì)均裝設(shè)2臺(tái)120MVA主變壓器。本礦井西南外緣的潁河常年有水，但距工業(yè)場(chǎng)地較遠(yuǎn)，不宜采用。（四）公司具有建設(shè)管理大型礦井的能力國(guó)投新集股份有限公司具有良好的礦井建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。從礦區(qū)建設(shè)至今，已吸收了大批技術(shù)人才，并建立了一套良好的人才激勵(lì)機(jī)制以調(diào)動(dòng)技術(shù)人員的積極性。（六）礦井具有良好的周邊社會(huì)環(huán)境礦井所在地政府，一貫對(duì)新集集團(tuán)持以關(guān)懷、支持和幫助的態(tài)度，這就為劉莊礦井的開(kāi)發(fā)和建設(shè)創(chuàng)造了良好的投資環(huán)境。～20176。按構(gòu)造形態(tài)及斷層分布情況，自西向東可分為F12～F1F14～F19和F19～F5三部分。斷層的展布方向以NE向?yàn)橹鳎琋WW向次之，NW向甚少。主要斷層特征表 表122名稱性質(zhì)走向傾向傾角（176。 礦體賦存特征及開(kāi)采技術(shù)條件 煤層及煤質(zhì)本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。主要可采每層煤質(zhì)指標(biāo)匯總表132。平均15176。其中中更新統(tǒng)孔隙含水組在井田中部與基巖直接接觸，砂層平均厚度約235m，富水性中等，為基巖含水層的主要補(bǔ)給水源。若被斷層切割或受采動(dòng)影響而致水力均衡遭到破壞時(shí)，上、下含水層可能互相溝通，從而導(dǎo)致局部砂巖裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。綜上所述，本井田的第四系中更新統(tǒng)孔隙含水組、二疊系砂巖裂隙含水組和石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水組對(duì)井下開(kāi)采影響較大。井田主要水文地質(zhì)特征見(jiàn)表133。m）滲透系數(shù)（m/d）礦化度（g/L）水溫（℃）水質(zhì)類型界系統(tǒng)組新生界第四系全新統(tǒng)孔隙弱含水組以灰黃色砂質(zhì)粘土為主、含粉、細(xì)砂，受大氣降水及地表水補(bǔ)給，富水性較強(qiáng)上更新統(tǒng)孔隙含水組由灰黃雜銹黃色中、細(xì)砂和砂質(zhì)粘土相間組成，受上部含水組越流補(bǔ)給，富水性中等HCO3—K+Na+中更新統(tǒng)隔水組以淺灰綠色固結(jié)粘土為主，局部夾薄層砂土，結(jié)構(gòu)致密，具隔水作用孔隙含水組上部以灰綠色中、細(xì)砂為主，含粗砂及粉、細(xì)砂，局部夾薄層粘土；下部由灰綠色雜淺棕色中、細(xì)砂與固結(jié)粘土互層。Q～S曲線呈對(duì)數(shù)型，水位恢復(fù)緩慢，表明具補(bǔ)給水源貧乏的儲(chǔ)存量消耗型特征。由此可見(jiàn)，本井田主要可采煤層除1煤層外，頂板巖石的工程地質(zhì)條件均比較差，巷道支護(hù)和頂板管理較為困難。各主要可采煤層分水平平均瓦斯含量及瓦斯梯度情況見(jiàn)表135。各煤層的自燃發(fā)火期為3～6個(gè)月。據(jù)各主要可采煤層的地溫與其埋深建立的相關(guān)關(guān)系式計(jì)算，℃,℃,已進(jìn)入二級(jí)高溫區(qū)，見(jiàn)表136。查明了171～4煤層的充水含水層（組）的主要特征，對(duì)其它開(kāi)采技術(shù)條件也作了不同程度的研究和評(píng)述。由此可見(jiàn)，本井田精查地質(zhì)勘探階段對(duì)較大構(gòu)造的控制程度是比較高的，說(shuō)明在資源勘探中采用地震先行、鉆探驗(yàn)證和測(cè)井定厚的綜合勘探方法是行之有效的，也是切實(shí)可行的。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本礦井設(shè)計(jì)為一礦一井一面生產(chǎn)。lbut1)n 得礦井服務(wù)年限為：== a Mt/a的生產(chǎn)能力。3．計(jì)算方法：采用地質(zhì)塊段法在煤層底板等高線圖上按照鉆探工程控制程度及計(jì)算水平的不同，劃分不同的地質(zhì)塊段分別計(jì)算儲(chǔ)量。原地系統(tǒng)內(nèi)的F12～；而F14～F5之間有A+B+，其中762m以淺有A+B+,762m～1000m有A+B+。b、斷層煤柱儲(chǔ)量考慮到斷層對(duì)開(kāi)采可能造成的危害程度不同，本次暫按斷層的最大落差大于等于100m、小于100m而大于等于50m和小于50m而大于等于20m，分別在斷層兩側(cè)留設(shè)100m、50m和30m寬度作為斷層煤柱，共有A+B+。（2）非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量為提高礦井投資效益，本設(shè)計(jì)將雖然達(dá)到可采厚度，但由于地質(zhì)條件等原因，造成技術(shù)上開(kāi)采困難，經(jīng)濟(jì)上開(kāi)采效益差的塊段（如孤立塊段或構(gòu)造復(fù)雜塊段等）的儲(chǔ)量作為非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量及可采儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表224。為保證礦井具有較合理的通風(fēng)及輔助運(yùn)輸線路長(zhǎng)度，同時(shí)又便于礦井開(kāi)拓布署，減少礦井初期井巷工程量，本設(shè)計(jì)以F19斷層以及F31斷層為界，由西向東將井田劃分為三采區(qū)，一采區(qū)，二采區(qū)。該方案井位處表土層厚度約240～300m，井底水平標(biāo)高762m，井底車場(chǎng)位于18煤層頂板砂質(zhì)泥巖中，原始地面標(biāo)高為+。礦井前后期共設(shè)5個(gè)井筒。針對(duì)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)兩個(gè)井筒提升量劃分，設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮2個(gè)方案進(jìn)行分析比較：方案Ⅰ：。方案Ⅱ：。兩方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表231。方案Ⅱ主要優(yōu)點(diǎn)是：投資較之方案Ⅰ。在礦井每個(gè)采區(qū)設(shè)立獨(dú)立的采區(qū)回風(fēng)井。全井田回采上限以下垂高為430～540m。（二）水平標(biāo)高的確定1．防水（砂）煤柱的計(jì)算本井田第四系厚度介于60～550m之間，且直接覆蓋在煤系地層之上。為便于生產(chǎn)和管理，本次對(duì)一定范圍內(nèi)的回采上限盡量取同一高程值。兩個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：（1），兩方案的一水平服務(wù)年限分別為52a及55a（其中方案Ⅰ上山段服務(wù)33a，方案Ⅱ上山段服務(wù)41a）。（4）井底車場(chǎng)巖性：762m水平井底車場(chǎng)位于18煤層（）頂板，車場(chǎng)巷道巖性多以砂質(zhì)泥巖為主。第一水平標(biāo)高方案比較表表234 方 案比 較 項(xiàng) 目Ⅰ（762m）Ⅱ（800m）Ⅱ比Ⅰ水平標(biāo)高（m）76280038可采儲(chǔ)量（Mt）計(jì)上山段下山段水平服務(wù)年限（a）計(jì)52553上山段33418下山段19145階段垂高（m）上山段232～342270～38038下山段23820038采區(qū)軌道上山斜長(zhǎng)（m）1100～13001200～1300100瓦斯抽放率（%）最大巖 溫（℃）井底車場(chǎng)巖性車場(chǎng)巷道位于18煤層頂板，巖性以砂質(zhì)泥巖為主，副井馬頭門以中粗砂巖為主，裝載硐室?guī)r性上部為細(xì)砂巖，下部為砂質(zhì)泥巖車場(chǎng)巷道位于171～161煤層頂?shù)装?，巖性以粉砂巖為主，部分為煤及泥巖，裝載硐室?guī)r性以砂質(zhì)粘土巖為主，局部為細(xì)砂及粉砂巖29762m水平軌道上山斜長(zhǎng)為1100m左右，提升絞車選型較為容易。（6）800m水平方案井筒工程量比762m水平方案多114m，故其投資要比后者多約313萬(wàn)元，工期長(zhǎng)約1個(gè)月。（二）走向方向采取由遠(yuǎn)及近的后退式開(kāi)采順序。 井筒，圓形斷面；，圓形斷面；，圓形斷面。本礦井一水平標(biāo)高為762m，井底車場(chǎng)位于18煤層（）頂板巖層中。井底煤倉(cāng)巖性以砂質(zhì)泥巖為主?；费b載硐室和裝載膠帶機(jī)巷一起構(gòu)成井下煤炭裝載系統(tǒng)。煤倉(cāng)上下鎖口均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)體采用混凝土結(jié)構(gòu)，煤倉(cāng)底部設(shè)有壓風(fēng)清掃系統(tǒng)，上口設(shè)有滿載和空載信號(hào)，煤倉(cāng)有效總?cè)莘e為1600m3。2. 中央變電所、水泵房中央變電所和水泵房采用聯(lián)合布置形式，為避免設(shè)備散熱進(jìn)入進(jìn)風(fēng)流，采用獨(dú)立回風(fēng)。３. 水倉(cāng)本礦井正常涌水量為550m３/h，按8小時(shí)正常涌水量計(jì)算，水倉(cāng)有效容積為4400m3，水倉(cāng)設(shè)計(jì)有效長(zhǎng)度為580m。矸石進(jìn)入矸石倉(cāng)后經(jīng)裝載膠帶機(jī)運(yùn)至裝載硐室，裝入罐籠通過(guò)副井上提。；倉(cāng)上口與副井之間設(shè)有通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷；煤倉(cāng)上下鎖口均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)體采用混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)底部設(shè)有壓風(fēng)清掃系統(tǒng)，上口設(shè)有滿載和空載信號(hào)，矸石倉(cāng)有效總?cè)莘e為250m3。第3章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 大巷運(yùn)輸方式選擇 Mt/a，實(shí)行1井1面，井下運(yùn)輸包括煤炭運(yùn)輸和矸石、材料、設(shè)備以及人員等輔助運(yùn)輸。 大巷輔助運(yùn)輸方式的確定，移交1個(gè)綜采工作面，1個(gè)掘進(jìn)頭，最大運(yùn)輸距離：，；集中大巷和石門巷道坡度一般為3‰。本設(shè)計(jì)采用礦車運(yùn)矸、副井罐籠提矸。），而膠套輪齒軌卡軌車和無(wú)軌膠輪機(jī)車最大爬坡能力分別為14176。方案Ⅱ：井下大巷、石門掘進(jìn)矸石采用膠帶機(jī)運(yùn)輸，矸石膠帶機(jī)鋪設(shè)在軌道巷道中，矸石分別通過(guò)膠帶機(jī)溜矸眼、礦車翻罐籠至矸石膠帶機(jī)斜巷進(jìn)入井底矸石倉(cāng)。方案Ⅰ優(yōu)點(diǎn)：1．井巷工程量最小，巷道單位工程造價(jià)最低，投資最?。?．采用機(jī)車運(yùn)送矸石和其它輔助運(yùn)輸，設(shè)備投資最少；3．運(yùn)輸設(shè)備單一，管理方便；4．掘進(jìn)工作面不需要破碎矸石，作業(yè)環(huán)境較好。4．采區(qū)內(nèi)部矸石及設(shè)備仍需采用礦車運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜。排矸不連續(xù)，影響快速掘進(jìn)。采區(qū)內(nèi)部掘進(jìn)矸石及輔助材料、軌道上山采用防爆液壓絞車提升，順槽采用無(wú)極繩運(yùn)輸。本礦井屬高瓦斯礦井，井下選用XK8－9/132－KBT防爆特殊型蓄電池電機(jī)車。礦井采用900mm軌距；井下主要巷道采用30kg/m鋼軌；次要巷道采用15kg/m鋼軌。 首采區(qū)位置選擇1．首采區(qū)位置選擇原則（1）首采區(qū)要求地質(zhì)勘探程度較高、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、儲(chǔ)量豐富可靠，且煤層賦存穩(wěn)定。（5）首采區(qū)盡量布置在有鄰近礦井生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的煤層中，以保證礦井投產(chǎn)后能夠盡快達(dá)產(chǎn)。兩方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表411。方案Ⅱ雖然先采5煤層，對(duì)8煤層瓦斯釋放有利；但對(duì)8煤層頂、底板完整性造成一定程度的破壞，從而增加了8煤層正?；夭傻碾y度。礦井移交首采區(qū)主要技術(shù)特征表 表412序號(hào)項(xiàng) 目單位一（8）采區(qū)1移交采區(qū)個(gè)數(shù)個(gè)12采區(qū)走向長(zhǎng)度m2600～28003采區(qū)傾斜寬度m1150～12504開(kāi)采煤層85煤層傾角度14～186平均煤厚m7可采儲(chǔ)量kt101668采區(qū)布置方式單一煤層、走向長(zhǎng)壁9回采工藝綜采一次采全高10工作面裝備綜采11首采面推進(jìn)長(zhǎng)度m190012首采工作面長(zhǎng)度m25013工作面?zhèn)€數(shù)個(gè)114工作面單產(chǎn)kt240015采區(qū)生產(chǎn)能力kt240016采區(qū)服務(wù)年限a 采區(qū)的劃分以F19斷層以及F31斷層為界，由西至東將井田劃分為三采區(qū)，一采區(qū)，二采區(qū)?！?176。主要可采煤層特征表表431煤 層名 稱間 距(m)結(jié) 構(gòu)類 型穩(wěn)定性可采率（%）頂?shù)装逯饕獛r性備注頂 板底 板131簡(jiǎn)單～較復(fù)雜穩(wěn)定100砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖112簡(jiǎn)單～較復(fù)雜穩(wěn)定100砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖8簡(jiǎn)單穩(wěn)定100泥巖、砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖5簡(jiǎn)單區(qū)段穩(wěn)定泥巖、砂質(zhì)泥巖粉、細(xì)砂巖1簡(jiǎn)單區(qū)段穩(wěn)定石英砂巖、砂質(zhì)泥巖泥巖、砂質(zhì)泥巖本礦井為高瓦斯礦井，～本井田主采煤層賦存穩(wěn)定，主采塊段完整，開(kāi)采面積大，適合綜采儲(chǔ)量多，故應(yīng)優(yōu)先考慮采用綜合機(jī)械化開(kāi)采。從煤層賦存條件上看，宜采用走向長(zhǎng)壁布置。這種布置方式有利于切實(shí)掌握工作面內(nèi)煤層產(chǎn)狀及構(gòu)造變化情況，充分發(fā)揮采煤機(jī)械化的效能，實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。工作面實(shí)行2班采煤，1班檢修；按采煤班每班割煤6～7刀，～，年工作日按300天計(jì)算，綜采工作面年推進(jìn)度也可達(dá)到2592～3024m。① 按年推進(jìn)度計(jì)算綜采工作面單產(chǎn)A=LC103式中：A——綜采工作面產(chǎn)量，kt/a；L——綜采工作面年推進(jìn)度，m/a；h——綜采工作面采高，m；l——綜采工作面長(zhǎng)度，m；r——煤的容重，t/m3；C——綜采工作面回采率。hC103式中：A、h、r、C符號(hào)含義同前T——設(shè)計(jì)年工作天數(shù)，天；b——采煤機(jī)截深，m；Vc——采煤機(jī)平均割煤速度，m/min；t——每班工作時(shí)間，min/班；u——綜采機(jī)組開(kāi)機(jī)率；t1——每班采煤機(jī)換向等工序時(shí)間，min/班；n——每天采煤班數(shù)，班/天。分別在5煤層或底板巖石中布置一組采區(qū)上山（軌道、膠帶機(jī)、回風(fēng)上山位于底板巖石中），各自形成獨(dú)立的單一煤層采區(qū)。2個(gè)方案主要優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：方案Ⅰ主要優(yōu)點(diǎn)：初期工程量節(jié)省755m。～18176。綜上分析，兩方案移交工期基本相當(dāng)（方案Ⅱ可利用8煤層和底板巖石中的膠帶機(jī)上山準(zhǔn)備工作面），而方案Ⅰ具有初期投資省、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)推薦首采區(qū)采用單獨(dú)布置形式。按照高產(chǎn)高效工作面的要求，宜采用單翼走向長(zhǎng)壁布置方式。2方案相比，方案Ⅱ雖然巖巷工程量較小，上山貫通較快；但由于順槽掘進(jìn)膠帶機(jī)與煤層上山膠帶機(jī)直接搭接，使得煤巷掘進(jìn)頭與采煤工作面之間構(gòu)成串聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng)，不利于高產(chǎn)工作面的通風(fēng)安全；而且為解決煤層上山與順槽之間的交叉問(wèn)題，區(qū)段石門與順槽之間需通過(guò)頂板繞道聯(lián)系，頂板繞道與煤層上山之間巖柱較小，施工不便；另外煤上山維護(hù)量大；采區(qū)工程量需增加。 巷道斷面與支護(hù)1．與本礦井鄰近的謝橋等礦井錨桿支護(hù)技術(shù)達(dá)到了較高水平；2．煤巷錨網(wǎng)支護(hù)的優(yōu)越性；3．巷道支護(hù)方式的確定；4．巷道斷面的確定。主要巷道斷面特征見(jiàn)表451。巷道斷面一般采用直墻半圓拱。3．回采巷道布置為了改善采掘接替關(guān)系，提高工作面回采率，防止煤層自然發(fā)火，設(shè)計(jì)結(jié)合國(guó)內(nèi)外無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，確定本礦井首采區(qū)工作面巷道暫按沿空留巷方式考慮。②上山層位對(duì)于一（8）采區(qū)上山層位，設(shè)計(jì)提出2個(gè)方案進(jìn)行比較：方案Ⅰ：3巖布置方式，其中軌道、膠帶機(jī)、回風(fēng)上山位于8煤層底板巖石中。（1）上山數(shù)目對(duì)于一（8）采區(qū)， 3條上山布置：布置1條軌道上山、1條皮帶上山、1條回風(fēng)上山。方案Ⅱ主要缺點(diǎn)是