【正文】 煤柱為界；3．以相鄰的礦井井田境界煤柱為界；4．人為劃分井田境界。12煤層：中灰（15—25）、高硫（）、中磷（—）開(kāi)采煤層灰分成分及煤灰熔融性12煤層的SiO2的含量在45%左右，5煤層略高，%，11煤層略低，%；12煤層的Al2O3的含量在36%左右，只是11煤層較低，%；8煤層的Fe2O3的含量都在5%以下，112煤層的Fe2O3的含量較高；各煤層CaO的含量均在5%以下。7煤層：高灰（25—40）、特低硫（≤）、中磷（—）。根據(jù)“開(kāi)局風(fēng)[1997]681號(hào)”文，呂家坨礦12煤層按自燃發(fā)火煤層管理，礦井自燃危險(xiǎn)程度定為Ⅳ級(jí)。／，但800水平各采區(qū)瓦斯含量不均衡，在掘進(jìn)或回采時(shí)遇到地質(zhì)構(gòu)造異常時(shí)常出現(xiàn)瓦斯涌出量增高現(xiàn)象。其中，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水層對(duì)礦井涌水量影響較大，為直接充水含水層，其它為間接充水含水層。沖積層與基巖呈不整合接觸，基巖風(fēng)化帶平均厚20m左右，風(fēng)化帶巖石松軟，裂隙彌合，透水性較弱，對(duì)上下含水層水的溝通起到了一定的阻滯作用。十年來(lái)塌陷坑積水面積及積水量變化情況見(jiàn)表14。受礦井開(kāi)采活動(dòng)的影響，造成地面塌陷，使井田兩翼形成塌陷積水坑。沙河為季節(jié)性河流，當(dāng)上游普降暴雨時(shí)，第二天洪峰到達(dá)礦區(qū)。左右3．6山西組二2－無(wú)夾石泥巖、砂質(zhì)泥巖有時(shí)為砂巖泥巖和砂質(zhì)泥巖不穩(wěn)定可采5176。左右三30－一般含一層夾石泥巖泥巖不穩(wěn)定局部可采5176。主要煤層特征表見(jiàn)表1－2－3。有的地段厚度變薄多為三煤組沉積發(fā)育所致。其中三2煤層為本設(shè)計(jì)的主采煤層。％，％。其中一組由杜軍莊背斜、黑鴨子向斜、呂家坨背斜、范各莊向斜、畢各莊向斜及南陽(yáng)莊－嶺上背斜組成；另外一組在宋家營(yíng)以南，規(guī)模不如前一組。向斜軸的總體方向約NE40176。─────111117KKK4中統(tǒng)唐山組K3頂界面至奧陶系馬家溝組灰?guī)r頂界面。根據(jù)兩個(gè)鉆孔實(shí)際控制，按分組段厚度累計(jì)，煤系地層厚度為489m。積水范圍主要分布在井田東翼。境內(nèi)有村莊18個(gè)。土產(chǎn)建筑材料磚、瓦、石子和料石均可就地供應(yīng)，鋼材、木材和水泥等物資可經(jīng)公路及鐵路直接運(yùn)至礦井工業(yè)廣場(chǎng)。各井參數(shù)見(jiàn)表1—1這些井形成兩套供水系統(tǒng)，一是黑鴨子至礦區(qū)的集中管路供水系統(tǒng)，包括黑鴨子及工業(yè)廣場(chǎng)的水井，最大供水能力1100m3/h，供礦生產(chǎn)和東工房、小樓生活區(qū)及黑鴨子、北安各莊、南安各莊、大安各莊、呂家坨村生活用水（見(jiàn)圖81）。按國(guó)家地震局地震地質(zhì)大隊(duì)提供資料，本區(qū)處于強(qiáng)烈地震活動(dòng)地帶，地震基本烈度為8級(jí)。沙河從采區(qū)地表流過(guò),廠區(qū)排水溝均由廠房向四周道路降坡5‰，雨水溝多南北向，東西向水溝與礦井雨水溝相接。北緯39176。2 / 112 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征開(kāi)灤礦務(wù)局呂家坨礦位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)，西距唐山18km，北距古冶9km。4039。 m。呂家坨莊礦附近地主要廠礦企業(yè)有：呂家坨礦北接林西礦，南、東分別與錢家營(yíng)礦和范各莊礦相鄰。二是南小區(qū)獨(dú)立供水系統(tǒng)，最大供水能力100m3/h，供小區(qū)內(nèi)居民生活用水。表1—1 目前礦正使用中的供水孔有關(guān)參數(shù)一覽表供水孔名稱孔口坐標(biāo)成井時(shí)間原始靜水位m單位涌水量l/取水層位井管直徑mm井管深度m井深m供水能力m3/hXYZ呂水07O2230100230呂水06O2325230更新1號(hào)O2377230備用2號(hào)O2377230呂觀01O224580鍋爐房井Q27350營(yíng)運(yùn)科井Q27350南小區(qū)5號(hào)Q27350磚廠1號(hào)Q27350礦區(qū)地表為第四紀(jì)沖積平原，地面標(biāo)高介于+22～+31m之間。主要農(nóng)作物有小麥、玉米和水稻。呂范公路東坑，林西發(fā)電廠以粉煤灰造地還田；呂范公路以西至工業(yè)廣場(chǎng)之間的塌陷區(qū)域已成為古冶區(qū)國(guó)家級(jí)農(nóng)副漁業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)；礦醫(yī)院南塌陷波及區(qū)采用抗變形技術(shù)，興建職工住宅樓23棟；井田西翼塌陷坑現(xiàn)作排矸場(chǎng)，為村莊搬遷準(zhǔn)備場(chǎng)地。表1－2地層劃分明細(xì)表地層層組起止層位地層厚度m所 含系統(tǒng)組煤層（編號(hào)）標(biāo)志層第四系由地表至基巖頂面─────二迭系上統(tǒng)洼里組下界為紅色砂巖層底礫巖。─────KKKG奧陶系中統(tǒng)馬家溝組400177。北部受青龍山背斜等北西－南東向構(gòu)造的影響，自古冶至唐家莊逐漸變?yōu)闁|西向，形成一弧形構(gòu)造。東南翼斷層的發(fā)育程度相對(duì)西北翼較低，且斷層常分布在軸部附近，方向常斜交地層走向或平行褶曲的軸向，正斷層為主，逆斷層較少，落差一般小于30米。共劃六個(gè)煤組：一煤組位于太原群，含煤多達(dá)10層，一般5－7層；二煤組位于山西組中部，含煤最多4層，一般2層；三煤組位于下石盒子組，最多7層，一般2－5層；四煤組位于上石盒子組下部，含煤最多3層，一般2層；五、六煤組均位于上石盒子組中部，五煤組含煤最多3層，六煤組含煤1層。井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層間距及厚度穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。該煤層下距三1煤層7m左右，距K4標(biāo)志層34m左右，上距三3煤層8m左右。 表1－3煤組煤層一般厚度（m）煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性可采程度傾角（176。左右，近露頭處變陡，為10176。左右，近露頭處變陡，為10176。1977年7月27日，北部山區(qū)暴雨過(guò)后，在大安各莊東沙河壩處測(cè)得洪水位＋30m，這是建礦以來(lái)沙河的最高洪水位。到1997年底，塌陷坑積水總面積2500000m2，積水總體積1781000m3。表14 塌陷坑積水面積和積水體積統(tǒng)計(jì)表時(shí)間東翼西翼全礦面積(m2)體積(m3)面積(m2)體積(m3)面積(m2)體積(m3)1988198919901991199219931994199519961997采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，利用表1—2—4中的數(shù)據(jù)，對(duì)塌陷坑積水和425水平涌水量關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)。表15 含水層劃分表含水層所處層位含水層厚含水層巖性含水性水質(zhì)特征編號(hào)名稱Ⅶ第四系沖積層含水層組第四系沖積層34卵石，粗、中細(xì)沙弱—中等上HCO3—Cl—Ca2+—Mg2+下HCO3—Ca2+—Mg2+Ⅵ古冶組砂巖含水層組二迭系上統(tǒng)古冶組130粗、中砂巖中等Ⅴ5煤層頂板含水層組二迭系下統(tǒng)唐家莊組190砂巖中等HCO3—SO42—Na+—Ca2+Ⅳ7煤層頂板含水層組二迭系下統(tǒng)大苗莊組30砂巖弱HCO3—Ca2+—Mg2+Ⅲ12—14煤層砂巖含水層組石炭系上統(tǒng)趙各莊組60石灰?guī)r砂巖弱—強(qiáng)上HCO3—Na+—Ca2+下HCO3—SO42—Ca2+—Na+Ⅱ唐山灰?guī)r含水層組石炭系中統(tǒng)唐山組19石灰?guī)r中等HCO3—SO42—Ca2+—Mg2+Ⅰ奧陶系灰?guī)r含水層組奧陶系中統(tǒng)馬家溝組420石灰?guī)r極強(qiáng)HCO3—Ca2+—Mg2+井田綜合柱狀圖見(jiàn)圖1—2圖1－2 鉆孔綜合柱狀圖、煤塵和自燃由于礦井開(kāi)采時(shí)間不常，瓦斯含量基礎(chǔ)資料不足，加之采區(qū)局部瓦斯含量較高，礦井瓦斯含量較低，因此難以準(zhǔn)確推導(dǎo)出瓦斯風(fēng)化帶深度和梯度。根據(jù)“開(kāi)局風(fēng)[1997]681號(hào)”文下發(fā)的《1997年礦井瓦斯鑒定報(bào)告》，將呂家坨礦定為低沼氣礦井，800水平按高瓦斯區(qū)管理。根據(jù)井田開(kāi)采范圍內(nèi)煤層煤樣的化驗(yàn)結(jié)果和中深部鉆孔的煤芯分析資料，我礦設(shè)計(jì)開(kāi)采的112煤層均屬肥煤和焦煤類，在井田淺部，煤層多屬肥煤類，在井田深部多屬焦煤類。8煤層：高灰（25—40）、特低硫（≤）、中磷（—）。各煤層煤灰均屬難融熔灰，相對(duì)來(lái)說(shuō)11煤層的灰融點(diǎn)較低，主要是因?yàn)槠涿夯抑蠥l2O3的含量較低。呂家坨煤礦井田境界，北部以林西礦為界，南、東分別與錢家營(yíng)礦和范各莊礦為界，礦井淺部以12煤層露頭為界，深部至5煤層1000米底板等高線為界。塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。表2－1 礦井高級(jí)儲(chǔ)量比例 地質(zhì)開(kāi)采條件儲(chǔ)量級(jí)別比例（％）簡(jiǎn)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)A+B級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例4035253540202515第一水平內(nèi)A+B級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例70604060503040不作具體規(guī)定第一水平內(nèi)A級(jí)儲(chǔ)量占本水平內(nèi)儲(chǔ)量的比例4030153020不作具體規(guī)定不要求表2－2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）備注ABA+BCA+B+C71煤層6073符合總計(jì)6073符合礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為礦井工業(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。表2－3 礦井可采儲(chǔ)量匯總表開(kāi)采水平煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量(A+B+C)(萬(wàn)噸)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）永久性煤柱損失設(shè)計(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)煤柱損失可采儲(chǔ)量斷層境界工業(yè)廣場(chǎng)井下巷 道其他Ⅰ71無(wú)表2－4 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表煤層傾角（176。）δ（176。由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下： =50年符合要求。立井的井筒短、提升能力大、對(duì)輔助提升特別有利。井田開(kāi)拓方式由于本井田地勢(shì)平坦，表土層厚且有流沙層，所以確定采用立井開(kāi)拓方式，并按照工業(yè)廣場(chǎng)少壓煤，至少不壓好煤和井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則確定了主、副井筒位于井田偏南部的井田走向中央。同時(shí)為了減少煤柱損失和保護(hù)大巷維護(hù)條件，把運(yùn)輸大巷設(shè)在煤層底板下垂距為30m的巖層中。立井開(kāi)拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通風(fēng)有效斷面大，能夠滿足礦井通風(fēng)的需要。該處的地質(zhì)構(gòu)造清楚、簡(jiǎn)單、開(kāi)采條件好。兩者相比，雖然方案Ⅱ的總投資要比方案Ⅰ高些，但是其初期投資較少，因此兩方案要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能夠確定其優(yōu)劣。km單價(jià)/元/（t綜上比較可知方案Ⅰ的總費(fèi)用超過(guò)了方案Ⅱ的10％，故決定采用方案Ⅱ。主井主要用于提煤。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。風(fēng)井主要用于回風(fēng)或兼作礦井安全出口。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇井壁的支護(hù)材料為混凝土支護(hù)，以節(jié)約原材料、降低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度為依據(jù)，結(jié)合本礦井筒斷面尺寸。故一般井筒需要開(kāi)挖到井底車場(chǎng)水平以下3040m。它聯(lián)系著井簡(jiǎn)提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。大巷運(yùn)輸設(shè)備的型號(hào)及外形尺寸設(shè)計(jì)要求：1． 井底車場(chǎng)富裕通過(guò)能力，一般大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%。5． 在確定井筒位置和水平標(biāo)高時(shí)，要注意井底車場(chǎng)所處的圍巖情況及巖層的含水情況，一般應(yīng)避開(kāi)破碎帶或強(qiáng)含水層。井下輔助運(yùn)輸采用3t固定式礦車（掘進(jìn)煤列車由37輛礦車組成），煤矸混合列車由28輛礦車組成，其中煤車9輛，矸石車19輛。礦井為低沼氣礦井，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。材料車線應(yīng)能夠容納10個(gè)以上材料車到一列車。1） 副井空、重車線長(zhǎng)度L＝mnL1＋L2＋L3式中：L—副井空、重車線長(zhǎng)度，mm—列車數(shù)目，列數(shù)，取1列； n—每列礦車數(shù)，輛，取22輛；L1—一個(gè)礦車長(zhǎng)度，m，3450mm；L2—電機(jī)車長(zhǎng)度，m，4900mm；L3—電機(jī)車制動(dòng)距離，m，取15m；副井輔助運(yùn)輸采用3t固定礦車，型號(hào)為MG－－9B，外形尺寸345013201300mm，自重974kg。本對(duì)稱道岔選型為ZDC930420，b＝4858mm；c—對(duì)稱道岔連接系統(tǒng)的末端與單式阻車器輪擋面之間的距離。e＝，e′＝；f—罐籠長(zhǎng)度，；g—出車方向搖臺(tái)搖臂軸中心線至對(duì)稱道岔連接系統(tǒng)的末端之間的距離，；h—緩和線長(zhǎng)度，；i—基本軌起點(diǎn)到單開(kāi)道岔平行線路連接系統(tǒng)終點(diǎn)的長(zhǎng)度，從《窄軌道岔線路連接手冊(cè)》中查得i＝。副井馬頭門線路也用于行車線。2）曲線線路曲線線路亦稱彎道，在礦井軌道線路中，所采用的曲線都是圓曲線。在井底車場(chǎng)施工圖中，曲線線路由下列參數(shù)確定：① R＝20000mm，δ＝45176。根據(jù)所確定的車場(chǎng)形式、線路布置方式以及運(yùn)行的車輛類型，選擇鋼軌型號(hào)為3