【正文】 較 大 。 井 田較 穩(wěn) 定 。性 較 差 ， 巖 石 致 密 。 粉 沙 巖 及 砂 質(zhì) 泥 巖 、 紫 斑 泥 巖 顯 著 減 少 。頂 部 為 耕 植 土 ， 中 上 部 為 粉 砂 ， 多 為 黃 色 、 黃 褐 色 ， 松 散 ， 含 泥 質(zhì) 。 為 淺 灰 色 中 粗紫 斑 泥 巖 十 分 發(fā) 育 ， 以 紫 紅 色 為 主 。3標(biāo) 志 層 (L1)該 層 灰 巖 厚 度 不 大 、 但 區(qū) 內(nèi) 穩(wěn) 定 ， 以 含 豐 富 的 生 物 碎 削 為 特砂 巖 多 發(fā) 育 在 L 10灰 巖 的 上 、 下 部 ， 以 細(xì) 粒 砂 巖 為 主 ， 一 般 為 長 石砂 巖 ， 膠 結(jié) 物 均 為 粘 土 質(zhì) 和 鈣 質(zhì) 。砂 質(zhì) 間 夾 有 雜 色 粘 土 、 亞 粘 土 ， 含 鈣 質(zhì) 結(jié) 核 。砂 。中 下 部 多 為 褐 色 ， 灰 綠 色 粘 土 和 少 量 亞 粘 土 ， 局 部 見 少 量 碎 石 。本 段 相 當(dāng) 于 豫 西 之 平 頂 山 砂 巖 段 。 膠 結(jié) 物 以 硅 質(zhì) 為 主 ， 次 為 粘 土 質(zhì) 、 鈣質(zhì) ， 含 菱 鐵 礦 。 與 下 伏 地 層 呈 整 合 接 觸 。狀 鋁 質(zhì) 泥 巖 以 含 粗 大 鮞 粒 、 球 粒 為 特 征 ， 其 成 份 為 菱 鐵 質(zhì) 、 粘 土 礦 物 含 量8％ 以 上 ， 經(jīng) X衍 射 鑒 定 粘 土 礦 物 主 要 是 高 嶺 石 ， 次 為 石 英 ， 蒙 脫 石 、 水 云本 段 含 豐 富 的 植 物 化 石 、 主 要 有 楔 羊 齒 、 櫛 羊 齒 、 帶 羊 齒 及 根 座 化 石 等 。下 段 ： 主 要 由 灰 色 泥 巖 、 黑 色 泥 巖 夾 黑 色 砂 質(zhì) 泥 巖 、 炭 質(zhì) 泥 巖 及 薄 煤 層二 3煤 位 于 本 段 中 部 。 二 2煤 層 不 穩(wěn) 定 、 局 部 位 炭 質(zhì) 泥 巖所 代 替 。 本 段 含 豐 富 的 植 物 化 石 、 主 要 有 楔 羊 齒 、 櫛 羊 齒 、 帶 羊 齒 、 齒 葉 及 科 達(dá) 等 。 其 中 厚 度 穩(wěn) 定 的 有 三層 （ L 1),較 穩(wěn) 定 的 有 四 層 （ L 9） 不 穩(wěn) 定 的 有 四 層 （ L 0且 5常 有 分 叉 尖 滅 合 并 現(xiàn) 象 。 與 下 伏 地 層 為 整 合 接 觸 。本 組 化 石 僅 在 個 別 鉆 孔 見 有 保 存 不 完 好 的 始 史 斯 塔 夫 蜓 、 伏 芝 加 爾 小 澤 蜓有 孔 蟲 等 。砂層松散,單層厚度大,粒度粗, 泥質(zhì)含量少, 砂層 5～10 層，厚度 60～100m。主要由土黃、灰黃、棕黃、亞粘土、粘土夾砂層透鏡體組成，富含大小不一的礫石與姜結(jié)石。含砂層 3～7 層，厚度 12～35m，亞粘土中姜結(jié)石富集。 水文地質(zhì)薛湖井田位于永城復(fù)背斜西翼北段，處在區(qū)域徑流區(qū)帶。位于勘探區(qū)中、西部的白河、韓溝兩條暫時性水流，自北向南注入沱河，旱季經(jīng)常干枯無水。主要砂層含水層埋藏深度分別為第四系全新統(tǒng) 0～35m 和新近系含水層 150～300m。動態(tài)受季節(jié)影響變化明顯，水位年變化幅度 ～ ，水質(zhì)良好，直接受大氣降水的補(bǔ)給，地下水循環(huán)交替條件好，動態(tài)變化幅度大。氯化物含量 203g/l，水化學(xué)類型為 HCO38016 孔山西組二 2 煤層頂板風(fēng)化帶抽水，單位涌水量 l/s二 2 煤底板有一層中細(xì)粒砂巖，厚度一般 8m 左右，沒有進(jìn)行抽水試驗，區(qū)域上該層也具有一定富水條件，其富水程度較弱。m， 滲 透系 數(shù) k＝ ～ ， 水 位 標(biāo) 高 詳 查 期 間 ～ 、勘 探 期 間 ～ 。m，K＝，屬弱富水含水層。下二迭統(tǒng)山西組和下石盒子組含主要可采煤層二 2煤。直接底板主要為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，厚度 ～ ，一般 ～，巖石致密，偽頂為 的砂質(zhì)頁巖，基本頂為 26m 的砂巖，分布連續(xù)穩(wěn)定。在斷層發(fā)育處，巖石原生結(jié)構(gòu)遭到破壞，裂隙較發(fā)育，強(qiáng)度降低容易造成冒頂及片幫，需在采掘生產(chǎn)中加以注意。表 煤 層 特 征 表煤 層厚 度（ m）煤 層 結(jié) 構(gòu) 頂 底 板 特 征煤組煤層 最 小 最 大平 均夾矸層數(shù)夾 矸厚 度 (m) 頂 板 底 板穩(wěn)定性傾 角（ 度 ）備注二煤組二2 1 砂質(zhì)泥巖或砂巖砂質(zhì)泥巖和粉砂巖較穩(wěn)定515全區(qū)基本可采 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院15（1）水分（M ad）可采煤層原煤平均分析基水分為：二 2 煤 貧煤 ～%,平均%；無煙煤 ～%，平均 %。原煤經(jīng) 或 比重液洗選后，各煤層浮煤灰分可下降 10%左右，二2 煤下降 7～9% 。天然焦 ～%，平均 %。（1）磷：各煤層的磷含量在 %以下，屬特低磷煤層。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院16（ 5） 鉻 ： 二 2 煤 一 般 為 13～ 20 mg/kg。（1）元素分析各煤層原煤干燥無灰基碳的含量 ～%，含量較穩(wěn)定，氮的含量為 ～% ，氧、硫之和含量 2～3% 。原浮沉試驗，采用中煤含量法，用 比重級，進(jìn)行簡易篩分及浮沉試驗，二 2 煤可選性評價結(jié)果，屬中等可選～極難選煤（4）其它工藝性能熱穩(wěn)定性：二 2 煤貧煤、無煙煤其熱穩(wěn)定性屬于中等～較高熱穩(wěn)定性煤，達(dá)到固定床煤氣發(fā)生爐用煤和化工用煤指標(biāo)。結(jié)渣性：二 2 煤結(jié)渣性試驗，結(jié)渣性屬中等~弱結(jié)渣煤。本區(qū)二 2 煤以半亮型煤為主，碎塊狀居多，為低中灰、特低硫、特低磷、中～高發(fā)熱量、熱穩(wěn)定性良好、難熔灰分的貧煤貧煤可作氣化、動力和民用煤；無煙煤除可作動力和民用外，塊煤可作化工原料，經(jīng)過一定加工，粉狀煤可供高爐噴吹燃料，而少量的貧瘦煤經(jīng)洗選后其精煤可作配焦用煤。瓦斯逸散初速 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院18度（△P）、煤的堅固性系數(shù)（f），鉆孔儲層壓力測試（ P）等的測定結(jié)果見表 。著火點(diǎn)試驗結(jié)果見表 。正常地溫區(qū)基本上在 94 勘探線以東二 2 煤層底板550m 水平以淺，占井田面積的 %；Ⅰ級高溫區(qū) 主 要 分 布 在 94 線 以 東 二 2 煤層底板550～ 850m 水 平 之 間 ， 占井田面積 %。 可 采 煤 層本 區(qū) 煤 層 賦 存 于 石 炭 ～ 二 疊 系 含 煤 巖 系 ， 含 煤 巖 系 分 四 組 七 個 煤 段 ，含 煤 地 層 總 厚 度 ， 共 含 煤 13 層 ， 煤 層 總 厚 度 ， 含 煤 系 數(shù)%。 采 區(qū) 尺 寸 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院22采區(qū)的平均走向長度為 2100m。平均為 10176。 H——采區(qū)的平均水平寬度，m； L——采區(qū)的平均走向長度，m；則采區(qū)的水平面積為 S=2100x880=1848（k㎡） 采 區(qū) 儲 量 儲量計算基礎(chǔ)（1） 根據(jù)薛湖煤礦井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院23 采區(qū)儲量計算因本采區(qū)地面無需保護(hù)地物，臨近采空區(qū)對本采區(qū)開采無影響。；Q 工 ——工業(yè)儲量，萬 t.Q 工 =S?M?Υ= 1848000 = 萬 t可采儲量 ： Q 采 = Q 工 ?（1P） ()式中 Q 采———— 可采儲量，萬 t； Q 工 ——工業(yè)儲量，萬 t； P——永久煤柱儲量損失，取 5％； 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院24Q 采 = Q 工 ?（1P）=（15％） = 萬 t 采區(qū)生產(chǎn)能力計算該采區(qū)設(shè)計一個工作面生產(chǎn)，一個工作面掘進(jìn)備用。；C0——采煤工作面采出率.回采率的有關(guān)規(guī)定見表 3—2表 3—2 煤炭采出率表煤層 采出率 工作面采出率/％ 采區(qū)采出率/％薄煤層 97 85中厚煤層 95 80厚煤層 93 75水力采煤 70工作面年推進(jìn)度： 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院26 v0=330nIΦ ()式中 330——礦井年工作日，天； n ——日循環(huán)數(shù)，個； I ——循環(huán)進(jìn)度，m； Φ——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，取 —1.根據(jù)工作面作業(yè)規(guī)程，回采工作面日循環(huán)數(shù)為 8，每個循環(huán)進(jìn)度為 ，正規(guī)循環(huán)系數(shù)取 .v0=330???n?I?Φ=3308 =1689m《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面年推進(jìn)度一般為 900—2022m。礦井每晝夜凈提升時間為 16h。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院29階段劃分一般有三種方式：采區(qū)式、分段式、帶區(qū)式。　?、窃陔A段沿煤層走向劃分為若干個具有獨(dú)立系統(tǒng)的帶區(qū)，帶區(qū)式又劃分為若干個傾斜分帶，每個分帶布置一個采煤工作面。 煤層特征帶區(qū)所采煤層為二 2 煤層，其煤層特征：黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度 ，煤層傾角 7～12176。煤塵無自燃傾向性，不具有爆炸性。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院31直接底：粉砂質(zhì)泥巖，厚度 ，灰黑色至深灰色，塊狀，富含植物根部化石老底：粉砂巖，厚度 13—14m，灰色，成份以石英為主，具水平層理。傾角平均 10176。 帶 區(qū) 巷 道 布 置 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定帶區(qū)準(zhǔn)備方式優(yōu)點(diǎn)，不需要開掘上山，大巷掘出后便可以掘帶區(qū)平巷、開切眼和必要的硐室車場，因此巷道系統(tǒng)簡單；運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，費(fèi)用低，系統(tǒng)簡單，運(yùn)輸設(shè)備、數(shù)量和輔助人員少；工作面長度可保持等長，對綜合機(jī)械化非常有利；受斷層影響??；技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著，國內(nèi)實(shí)踐表明，在工作面單產(chǎn)、巷道掘進(jìn)率、采出率、勞動生產(chǎn)率和噸煤成本等幾項指標(biāo)方面，都有顯著提高和改善。,故采用帶區(qū)準(zhǔn)備方式，以下就帶區(qū)巷道布置及其生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行說明?！?5176。二 2 號煤層生產(chǎn)能力：可采儲量為 210Mt，服務(wù)年限為 6a。軌道大巷，運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，共三條巖石大巷。軌道大巷巷道水平掘進(jìn)坡度為千分之三到千分之五，便于排水，主運(yùn)輸大巷上倉段局部 10176。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院33第二方案：采區(qū)上山單層布置。煤層上山為輸送機(jī)上山，巖層上山為軌道上山。第二、三方案中輸送機(jī)上山均布置在煤層中，故不需設(shè)置溜煤眼。 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院34由比較可以看出，第三方案實(shí)際為第一、二兩個方案結(jié)合的結(jié)果，較第一、二方案并無明顯的特點(diǎn)，故該方案不參與經(jīng)濟(jì)比較。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多少多（同第一方案）巷道維護(hù)維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低煤層上山，u形金屬支架受采動影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高第一條煤層上山，維護(hù)工程量大，費(fèi)用較高支架回收無法回收可以回收，70%可以復(fù)用煤層上山支架可以回收復(fù)用工程期巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需12 個月才能投產(chǎn)煤層上山掘進(jìn)速度快，約 8 個月就可以投產(chǎn)同第一方案表 4—2 采取方案經(jīng)濟(jì)比較表 河南理工大高等職業(yè)學(xué)院36 方案項目第一方案雙巖上山方案第二方案雙煤上山方案 上山長度/m掘進(jìn)單價，元/m費(fèi)用/元 聯(lián)絡(luò)巷石門長度， m單價，元/m單條上山費(fèi)用，元總費(fèi)用（7）10002395790000上山到煤層，12m395474033180100022765520220溜煤眼（ Φ=2m）體積， m179。綜合機(jī)械化采煤工作面單巷布置，區(qū)段運(yùn)輸平巷內(nèi)的一側(cè)需設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)，另一側(cè)設(shè)置泵站及移動變電站等電氣設(shè)備，巷道斷面需在12m178。巷道掘進(jìn)速度參見表 4—3。掘進(jìn)通風(fēng)：可通過聯(lián)絡(luò)巷構(gòu)成通風(fēng)回路，在掘聯(lián)絡(luò)巷貫通前的獨(dú)頭段采用局扇為掘進(jìn)面供風(fēng)。1）工作面的生產(chǎn)能力，按下式計算：A0=LV0MγC0 （）式中： A0——工作面生產(chǎn)能力，萬 t/a；L——工作面長度， m；M——煤層厚度，m；V0——工作面年推進(jìn)長度，V。3）帶區(qū)生產(chǎn)能力A 盤 =A0+2A1 = + 2= 萬 t/a礦井設(shè)計井型為 ，帶區(qū)生產(chǎn)能力 ，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。設(shè)計首采盤區(qū)采出率為%，符合 《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。井底中央變電所至帶區(qū)的供電系統(tǒng)電路壓降較大，為保證帶區(qū)正常生產(chǎn)，需布置帶區(qū)變電所。礦井為立井開拓，煤炭由箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副立井運(yùn)至井底車場，在井底車場換裝，由電機(jī)車運(yùn)到采區(qū)或帶區(qū)。采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，底板用 100 號混凝土鋪底并高出鄰近巷道底板200～300mm。為緩傾斜煤層。按下式計算：帶區(qū)采出率 = 帶區(qū)實(shí)際采出煤量 /帶區(qū)工業(yè)儲量100% （ ）帶區(qū)開采損失主要有：工作面落煤損失，約占 3%；工作面頂煤煤皮損失；帶區(qū)內(nèi)區(qū)段煤柱不可回收部分損失；帶區(qū)內(nèi)斷層煤柱損失等。則：A 0=1601689=（萬 t/a）2）煤巷掘進(jìn)面生產(chǎn)能力，按下式計算：A1=LV1HγC1