【正文】 電集團(tuán)公司三礦地處甘、青兩省交界處甘肅側(cè)，東距甘肅省蘭州市120Km，西至青海省西寧市124Km。 井田地形、地勢(shì)：立井井田展布于大通河河谷東側(cè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地上，西部及西北部地勢(shì)比較平坦，東南部、東部及東北部為中山區(qū)。每年降雨多在9三個(gè)月，111月降雨較少。氣溫極值：℃（1956年8月2日），℃（1972年2月8日）。年總徑流量為20～36億立方米。12′634九宋宣和七年七月己亥蘭州一帶36176。24′614八古 浪36176。50′青海共和、興海古浪、天祝、景泰永登七山天祝抓喜秀龍，窯街、海石灣一帶震感強(qiáng)烈，人們至今記憶猶新。黃土層為淡黃色，以輕亞粘土為主，含砂量大。與下伏地層呈不整合接觸。與下伏侏羅系享堂群地層呈不整合接觸。 地質(zhì)剖面圖 12Euaclistochara Lufengensis Minor；；；Aclistochara sp.；Darwnnula sp. 侏羅系中統(tǒng)窯街群（J2y）為井田內(nèi)主要含煤地層，在沉積相上是一套河床相礫巖、河漫相砂巖、沼澤相煤層、濱湖相粉、細(xì)砂巖、深湖相油頁(yè)巖、鋁質(zhì)泥巖共生組合，顯示了典型的斷陷盆地含煤建造的沉積特征。砂巖中交錯(cuò)層理較發(fā)育，顯示了沖積相特征。下部產(chǎn)錐葉蕨植物化石和淡水動(dòng)物化石：Equisetites sp．；Cladophlebis sp.； Nilssonia Orientalis Heer；Pityophyllum staratschini（Heer）Nathorst；Podozamites sp.；Coniopteris 。③第三組（J）井下見(jiàn)于各水平石門（全層沒(méi)有揭露），為厚層狀灰綠色、深灰色鋁質(zhì)泥巖，致密，常含砂質(zhì)，有時(shí)夾薄層泥灰?guī)r或油頁(yè)巖，局部相變?yōu)殡[晶質(zhì)灰?guī)r。(2)煤B層，薄層狀，分布不穩(wěn)定，厚度為0～（525號(hào)孔）。(4)黑色炭質(zhì)泥巖，為煤層偽頂，中夾有煤線，片狀、鱗片狀構(gòu)造，極易垮落，厚度為0～（632號(hào)孔）。砂巖的主要成份為石英，其次為長(zhǎng)石和云母，分選性差，泥質(zhì)或硅質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，厚層狀。侏羅系下統(tǒng)炭洞溝群（J1t）本群巖性為紫紅、灰綠、灰色等雜色的厚層狀礫巖、砂質(zhì)礫巖、粗砂巖和砂質(zhì)泥巖互層，底部常有角礫巖，鐵質(zhì)、硅質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，礫石成分以石英為主，次為變質(zhì)碎屑，粒徑一般2～5mm，個(gè)別達(dá)20mm，呈棱角狀到次棱角狀，分選性、滾圓度均差。主要巖性為翠綠、深綠色綠泥石片巖，雜色滑石片巖、板巖、千枚巖、大理巖、白云巖等，裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)常充填石英及方解石脈。除上述外，在獐兒溝、炭洞溝一帶零星出露有超基性巖體，主要巖性為黑褐色、紫紅色、墨綠色蛇紋石化、硅化、綠泥石化之角閃輝石巖與橄欖巖，以巖株形式產(chǎn)出，侵入于震旦系湟源群地層中。侏羅紀(jì)晚期到白堊紀(jì)早期，由于受區(qū)域應(yīng)力的作用，在煤田西南部沉積邊緣附近形成了北東向的一系列短軸褶皺構(gòu)造，分別為喇嘛溝背斜、馬家?guī)X向斜、程家窯背斜、塌山向斜、羊場(chǎng)背斜、機(jī)修廠向斜等。成煤期該斷層作為同生構(gòu)造控制了窯街煤田的沉積面貌，而成煤后該斷層又對(duì)窯街煤田進(jìn)行了后期改造，另外該斷層與煤層中無(wú)機(jī)源CO2氣體的來(lái)源和富集有直接關(guān)系。該背斜延伸長(zhǎng)度約400米，最大波長(zhǎng)約150米。西北翼較陡，東南翼較緩，由于不對(duì)稱褶皺構(gòu)造產(chǎn)生。該向斜在井田范圍內(nèi)走向長(zhǎng)約800米，最大波長(zhǎng)約200米，西南翼地層走向?yàn)镾50～90176。該向斜亦為不對(duì)稱的向斜，西南翼較平緩，東北翼較陡。)傾向(176。之間，在井田的淺部煤層傾角較平緩，而在深部較陡，煤層傾角小于25176。%。煤層的老頂為油頁(yè)巖（油四層）。該煤層為黑色、瀝青光澤，塊狀構(gòu)造，條帶狀結(jié)構(gòu)，階梯狀斷口。在井田的中部距煤層底板約2～3米左右，～（俗稱軟矸），局部相變?yōu)榧?xì)砂巖，在井田的深部這層粘土巖尖滅消失，它是判斷煤層是否到底板的標(biāo)志層。 煤層特征明細(xì)表 表14項(xiàng)　目參　數(shù)項(xiàng)　目參　數(shù)含煤地層侏羅系中統(tǒng)窯街群第二組 (J2y2)正常涌水量（m3/h）煤層編號(hào)煤一層地溫（℃）煤層平均厚度(m)煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜煤層傾角(176。：為了有針對(duì)性地做好礦井水文地質(zhì)，按照目前礦井的含水層、涌水量、開(kāi)采受水害影響及防治水的難易程度，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第二章礦井水文地質(zhì)類型的劃分及其工作要求將皮帶斜井礦井水文地質(zhì)類型分析如下：一、涌水量礦井平均涌水量為28m3/h，最大涌水量為43m3/h（2004年）。從以上受采掘破壞或影響的含水層、涌水量、開(kāi)采受水害影響程度及防治水工作的難易程度四個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，皮帶斜井礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)屬中等。（2）化學(xué)工藝性質(zhì)經(jīng)精查勘探和生產(chǎn)補(bǔ)充勘探階段鉆孔煤樣及生產(chǎn)過(guò)程中采樣化驗(yàn)成果確定，原煤工業(yè)分析結(jié)果，分析基水分（W）～%，%，可燃基揮發(fā)分（V）～%，%，灰分（A）～%，%，干燥基發(fā)熱量（Q）～，可燃基發(fā)熱量（Q）～，焦渣特征1—4，全硫平均（S）%，磷分平均（P）%，羅加指數(shù)（LR），%，膠質(zhì)層最終收縮率（X），膠質(zhì)層厚度（Y）為0，焦炭粉狀，曲線形態(tài)呈平滑下降，灰熔點(diǎn)1236—1304℃。根據(jù)煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T —2004)，煤層按照動(dòng)力煤質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：中灰、特低硫、高熱值的不粘煤。井田內(nèi)煤層灰分變化規(guī)律如下（見(jiàn)附圖15）：⑴在井田東部部分地段煤層灰分大于40%，局部達(dá)到70%，為燒變無(wú)煤區(qū)。②煤層揮發(fā)分～%之間，%。2. 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 井田境界皮帶斜井井田位于窯街煤田中部，基本呈北東—南西向不規(guī)則的條帶狀展布（見(jiàn)圖2—1）。該井田周圍的構(gòu)造與相關(guān)地理地形較復(fù)雜，已被相關(guān)研究機(jī)構(gòu)確定不可擴(kuò)大井田。cos50176。 Zs==礦井的可采儲(chǔ)量Zk Zk= (ZsH) 礦井服務(wù)年限 T = ZK / A為使礦井建設(shè)工程和設(shè)備投資以及相關(guān)的工業(yè)和服務(wù)設(shè)施的建設(shè)投資效益最優(yōu)，以及為使礦井服務(wù)年限和礦井生產(chǎn)能力相匹配,，礦井分三個(gè)水平，第一個(gè)水平為1640水平.1640水平以下的煤層賦存較穩(wěn)定,可以計(jì)算可采儲(chǔ)量,由圖可以測(cè)量平均走向長(zhǎng)為1340m,，傾斜長(zhǎng)為360247。1200000t247。煤層傾角25176。在煤田中央賦存較平緩，切有斷層存在，如果將工業(yè)廣場(chǎng)布置在煤田中央會(huì)壓煤大量的煤造成大量的煤炭損失，另一方面井筒會(huì)穿過(guò)煤層不好維護(hù)等原因，通過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)考慮和當(dāng)前的窯街煤電集團(tuán)公司三礦的實(shí)際情況（當(dāng)前采用皮斜井），設(shè)計(jì)成皮斜井以利于對(duì)工作環(huán)境的進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)，為今后的工作打好基礎(chǔ)。井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。一般情況下，平硐施工和使用最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。本礦井表土層厚度30m左右，煤層埋藏75m85m，煤層傾角較大；可采煤層為一煤層；煤層瓦斯含量低，深部瓦斯有所增加，地溫正常，具體方案如下比較。主斜井井口標(biāo)高+，井底標(biāo)高+，傾角24176。方案二： 主井、副井采用立井和回風(fēng)斜井的開(kāi)拓方式，設(shè)在煤田境界以外。工序繁瑣，巷道復(fù)雜通風(fēng)阻力大，井筒過(guò)斷層，施工困難方案三：本方案采用主斜井、副立井、回風(fēng)斜井的開(kāi)拓方式。的主斜井，井筒為半圓拱形。二、方案比較：方案技術(shù)比較如表31所示。缺點(diǎn)，維護(hù)費(fèi)用和提升費(fèi)用較高；；，工程量大。風(fēng)井設(shè)在中央為整個(gè)礦井采區(qū)通風(fēng)做好準(zhǔn)備。（1）主斜井主斜井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地。（2）副立井根據(jù)礦井輔助運(yùn)輸量（提升量）、不可拆件最大外形尺寸和重量及井筒最大允許風(fēng)速， m，采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度400 mm。井筒平根據(jù)后面通風(fēng)設(shè)計(jì)部分的風(fēng)速驗(yàn)算，各井筒風(fēng)速均符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)安全規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。副井?dāng)嗝鎴D 36 副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表 表 36 井型 Mt/a提升容器 雙層單車罐籠帶平衡錘 井筒凈直徑 m 井深400 m凈斷面積 m2井筒支護(hù)鋼筋現(xiàn)澆混凝土 掘進(jìn)斷面積 m2井筒支護(hù)混凝土砌碹風(fēng)速校核驗(yàn)算公式：V＝Q/MS≤Vmax式中： V—通過(guò)井筒的風(fēng)速，m/s； Q—通過(guò)井筒的風(fēng)量，m3/s； S—井筒的凈斷面積，m2； M—井筒的有效斷面系數(shù)，； Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過(guò)能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力30～50﹪。盡可能地提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)。井底車場(chǎng)線路布置在滿足通過(guò)能力和使用要求的前提下，結(jié)合主、副井系統(tǒng)各配套硐室的功能特點(diǎn)，協(xié)調(diào)布置與其相關(guān)的輔助線路，并應(yīng)做到線路暢通、緊湊合理。2）車線長(zhǎng)度，主井線路長(zhǎng)由于采用皮帶運(yùn)煤，由副井確認(rèn)， t材料車考慮。副井車線長(zhǎng)度：L=mnL1+L3+L2式中：L—為儲(chǔ)車線的長(zhǎng)度；m—為列車數(shù)；n—每列車的礦車數(shù)；L1—一輛礦車長(zhǎng)度；L2—電機(jī)車的長(zhǎng)度；L3—電機(jī)車的制動(dòng)距離。近年來(lái)，也有些礦井采用了垂直式溜煤眼兼做煤倉(cāng)。為了清理需設(shè)置清理撤煤硐室，其中安設(shè)提升絞車，清出的煤炭提升至運(yùn)輸水平，然后由礦車運(yùn)至翻籠卸入煤倉(cāng)。2）副井系統(tǒng)硐室它是副井井簡(jiǎn)與車場(chǎng)巷道相連接的部分。變電所必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護(hù)。硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜溝應(yīng)設(shè)一定坡度，以便將積水隨時(shí)排除室外。要求具有良好的通風(fēng)條件。從硐室出口密閉門起5 m內(nèi)的巷道，應(yīng)砌碹或采用其它不燃性材料支護(hù)。由中央水泵房引出的排水管經(jīng)管子道直接通往副井井筒。它由兩條獨(dú)立的巷道織成，其入口應(yīng)盡量選擇在井底車場(chǎng)巷道標(biāo)高的最低點(diǎn)。同時(shí)主要水倉(cāng)的有效容積不得小于四小時(shí)的礦井正常涌水量。8 V — 水倉(cāng)容積，m3 Q — 礦井正常涌水量，m3/h V=224 m3水倉(cāng)的支護(hù)形式和特殊要求本礦井水倉(cāng)斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙亦可儲(chǔ)水。其他硐室主要有：調(diào)度室、電機(jī)車庫(kù)及電機(jī)車修理間、防火門硐室、火藥庫(kù)等。巷道斷面的尺寸要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。巷道斷面如下圖38所示。1）.確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面長(zhǎng)度式中：B——采煤工作面長(zhǎng)度,m；A——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，t／a； x——回采出煤率（采煤工作面產(chǎn)量占采區(qū)常量的比例），；——同采煤層總厚度，m；r——煤層容重，t／；——工作面采出率，97％、95％、93％；L=330n∕ι(取整數(shù))式中：N——同采工作面數(shù)，個(gè)；B——工作面長(zhǎng)度，m；n——同采煤層數(shù)；ι——采煤工作面長(zhǎng)度，m；由于煤層賦存條件較復(fù)雜，煤層平均傾角為50度的急傾斜煤層，采用急傾斜分水綜合機(jī)械化平放頂煤開(kāi)采，一礦一面生產(chǎn)，為保證礦井產(chǎn)量，結(jié)合神東地區(qū)采煤經(jīng)驗(yàn)。3)礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算根據(jù)所配工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期礦井年產(chǎn)量，驗(yàn)算公式如下： 式中：——礦井同采工作面產(chǎn)量總和，萬(wàn)t；——第i號(hào)工作面采高，m；——第i號(hào)工作面長(zhǎng)度，m；——第i號(hào)工作面年推進(jìn)度，m∕a；——第i號(hào)工作面煤的容重，t∕；n——同采工作面數(shù)；——工作面采出率，97％、95％、93％；則: =763301=由計(jì)算得，該設(shè)計(jì)能滿足礦井的產(chǎn)量要求。掘進(jìn)方式見(jiàn)下表： 36掘進(jìn)機(jī)械化程度巷道煤巖類別月進(jìn)度（m）液壓鉆車作業(yè)線巖200連續(xù)采煤機(jī)煤15004. 采煤方法 采煤方法的選擇本礦井的煤層賦存特殊，有急傾斜煤層，緩傾斜煤層的特厚煤層條件，煤層中央有一條斷層貫穿，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較，本礦井采用走向長(zhǎng)壁、水平分層、綜采放頂煤采煤法。附 工作面設(shè)計(jì)平、剖面圖 頂板管理及設(shè)備選型頂板管理方法：采用全部垮落法管理頂板。 區(qū)段運(yùn)輸平巷：本礦設(shè)計(jì)區(qū)段平巷采用距型斷面形式，支護(hù)方式采用錨網(wǎng)梁支護(hù)，局部采用工字鋼支護(hù)。(2) 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)工作面設(shè)備材料經(jīng)副井運(yùn)至井底車場(chǎng)，由蓄電池電機(jī)車沿軌道大巷運(yùn)至采區(qū)下部車場(chǎng)，由上山絞車運(yùn)至各個(gè)回采區(qū)段，運(yùn)輸路線如下：地面—→副井—→井底車場(chǎng)—→軌道運(yùn)輸石門大巷—→水平下部繞道車場(chǎng)—→軌道上山——→工作面回風(fēng)順槽—→工作面(3) 通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)工作面風(fēng)流路線為：副井和主井—→井底車場(chǎng)—→石門大巷—→采區(qū)下部車場(chǎng)—→軌道斜上—→運(yùn)輸平巷—→工作面進(jìn)風(fēng)平巷—→采煤工作面—→回風(fēng)運(yùn)輸平巷—→回風(fēng)石門—→風(fēng)井(4)