【正文】 成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙間為8個小時。二、 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限（1）、礦井生產(chǎn)能力的確定協(xié)莊礦經(jīng)過前期改擴建后,設(shè)計生產(chǎn)能力已由120萬t/年增至180萬t/年,1997年實際原煤產(chǎn)量達220萬t。（2）、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限的計算公式為： T= 式中 T——礦井的服務(wù)年限，a；Zk——礦井的可采儲量，萬t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；第46頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a。550~1050米標(biāo)高垂深500米，為延深階段，階段斜長1580米，根據(jù)現(xiàn)有采區(qū)提升設(shè)備，可利用一個開采水平上下山開第47頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙采全部儲量。由于延深區(qū)位于井田的西北部，延深后礦井形成單翼布置，并且淺部F21號斷層以上前組煤劃歸地方小煤礦，延深區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，煤層埋深較深，針對以上特點，暗斜井上下車場布置本著避免反向運輸，上車場及井筒于前組煤保證足夠的安全煤柱，下車場布置在圍巖條件較好的砂巖中，盡量縮短延深工期的原則進行布置。井底車場落底在880水平十一層煤頂板砂巖中。3. 井筒施工及支護較容易。2. 工程量較大，工期較長。山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙三、主要大巷布置 （1）、－550大巷：－550水平大巷布置方式為集中運輸大巷采區(qū)石門式，沿十一層煤頂板砂巖共布置兩條大巷，其中軌道大巷已向西掘進至暗井上部車場以西，層位調(diào)整在十三層煤后，目前繼續(xù)向西掘進。由于采區(qū)全部轉(zhuǎn)入西翼生產(chǎn)時，全部新鮮風(fēng)流均由－850西大巷進入，因此，為滿足通風(fēng)的要求。 二采位于F22 ~F16號斷層之間，上山區(qū)條件較復(fù)雜，部分可采，下山區(qū)內(nèi)由F22－1和F24號斷層穿過。采區(qū)內(nèi)工作面 推進方式為后退式，采區(qū)同一區(qū)段內(nèi)先采上層煤后采下層煤，在上層煤走向和傾向上采過一定的距離后上下煤層可同時開采，以使各煤層搭配開采。 四采下山區(qū)由F13號斷層前組煤至剝蝕面，后組煤至京滬高速公路煤柱。由于儲量大部分位于井田的深部，且受地質(zhì)構(gòu)造影響，只有一、二采區(qū)上山開采，其余均為下山開采。（2）、－550水平總回風(fēng)巷：前期延深區(qū)淺部－550水平沿十一層煤布置一條總回風(fēng)巷，為－550下山區(qū)及一采上山區(qū)服務(wù) ，后－550下山結(jié)束后，可利用－550西大巷西段作為總回風(fēng)巷。4. 井底車場易受斷層擺動影響，1. 工程量最大，工期最長，投資最大。，對車場施工支護有利。通過技術(shù)經(jīng)濟比較，得出方案一井巷工程量最少，基建投資比方案二少318萬元，比方案三少585萬元，延深工期比方案二短7個月，比方案三短17個月，暗斜井井筒只需穿過F21號斷層且與巖層走向夾角大，對巷道施工支護有利，井底車場布置在二層煤頂板砂巖中，圍巖條件好，且井底車場附近有附近有10－1和10－2鉆孔控制巖層層位，車場布置較可靠，雖存在井底車場壓煤量大的缺點，但后期可部分回收，因此，方案設(shè)計推薦方案一，方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表（3－1）方案項目方案一方案二方案三方案比較方案一方 案二方 案三井巷工程巷道（M）1036811411128630＋1043＋2495硐室(M3)163651636516365000基建投資（萬元）巷道工程5623589661590＋273＋536設(shè)備及安裝999．90＋＋合計0＋＋年運行費用（萬元）3193323290+13+10壓煤量++0延深工期（月）0+7+延 深 開 拓 方 案 技 術(shù) 經(jīng) 濟 比 較 表 （3－1）第49頁方案一方案二方案三優(yōu)點1. 工程量少，工期最短基建投資最少。方案比較簡述如下：方案一：暗斜井上部車場布置在249號鉆孔以東400米處，巖層位于十三層煤頂板，井底車場位于850水平F17號斷層?xùn)|部二層煤頂板砂巖中，布置三條暗斜井延深，一條皮帶暗斜井運煤，一條矸石暗斜井提升矸石及上下人員，另一條人車管子暗斜井下放材料，上下人員及敷設(shè)管線。由于第四水平延深區(qū)煤層儲量主要集中在井田的深部，為有利于深部采取下山開采，并且兼顧上山采區(qū)，水平標(biāo)高確定為850米，上山斜長850米，下山斜長700左右，對上下山開采均比較有利。第一水平服務(wù)年限的計算公式為：T1= 式中 T1——延深水平的服務(wù)年限，a； Zk1——延深水平的可采儲量，萬t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a。延深水平儲量較少,共有工業(yè)儲量4727萬t,可采儲量2599萬t,大致可劃分二個上山采區(qū),四個下山采區(qū),大部分儲量位于井田深部。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴建。第二節(jié) 生產(chǎn)能力與服務(wù)年限一、礦井的工作制度（1）、礦井年工作日數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日300天計算。其范圍東南部至F21號斷層與現(xiàn)有井田相臨；西邊界：上組煤到各煤層的剝蝕邊界，下組煤至京滬高速公路保護煤柱；淺部至550米下山，深部邊界至各煤層1050米標(biāo)高人為邊界。 （二）、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)延深區(qū)開采面積6Km2,可采煤層6層，地質(zhì)儲量5431萬噸，工業(yè)儲量4227萬噸，可采儲量2599萬噸，服務(wù)年限15年，井巷工程量13302米。三、 初步設(shè)計特點及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（一）、設(shè)計特點i. 充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，延深采用暗斜式。 綜合機械化采煤工藝：前組4層和后組11層采用綜采。但由于傾角較大，考慮到支架的防滑防倒問題，工作面不宜過長，結(jié)合礦井實際經(jīng)驗（150m左右效率最高），工作面長度一般在150~170m，之間，斜長一般在800~1000米。 最后一個采區(qū)采完后，進行大巷煤柱的回收。1115層劃分為后組煤，采區(qū)聯(lián)合布置，上山布置在13煤中。由于地質(zhì)條件限制，井底車場均在上組煤巖中。第41頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙②、副井硐室布置及其他硐室如協(xié)莊礦平面圖所示，副井設(shè)有中央變電所、水泵房、等候室、水倉等，其他硐室有調(diào)度室等。東翼用1號卸載坑，西翼用2號卸載坑。（三）、采區(qū)巷道布置由于采用分層開采集中大巷聯(lián)合開采，劃分依據(jù)為工作面長度、斷層的走向、傾向、集中大巷的位置等因素，采區(qū)巷道的斷面沿煤層頂板程倒梯形，采用錨帶網(wǎng)支護，一般布置在煤層中。各巷道風(fēng)速驗算見“礦井通風(fēng)”。其斷面及特征見圖16。立井：副立井：該系統(tǒng)為立井提升，深度726米，電動機功率為1100KW，提升速度8米/秒，4根提升鋼絲繩，2根尾繩，雙層兩車大小罐籠提升，配有信號閉鎖、安全門、語言信號、罐籠內(nèi)阻外阻等安全設(shè)施，提人時上、下罐同時載人，大罐每層38人，小罐每層23人，提升能力為32噸/小時。在井筒東側(cè)安設(shè)滾筒直徑為1．6米的檢修絞車—臺。主井的一、二段均輔設(shè)了軌道，安裝了專用絞車，以備井筒及設(shè)備檢修提升之用。皮帶寬度l米，電動機容量75千瓦，每小時運輸能力406噸。水平開采順序是由上而下進行。礦井涌水量水量構(gòu)成如下：四灰水約占30～40%，一灰水約占10～20%，4煤頂板砂巖水約占10～35%，11煤頂板砂巖水約占10～15%，采空區(qū)積水約占5～10%。根據(jù)淺部礦井生產(chǎn)資料，在井下揭露斷層離強含水層較近時，往往造成突水，故在采掘生產(chǎn)中對各斷層，特別是靠近徐灰、奧灰等含水層時，斷層兩側(cè)應(yīng)留設(shè)足夠的防水煤柱，以避免突水事故的發(fā)生。落差1000m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對盤的寒武、奧陶系石灰?guī)r相接觸，構(gòu)成西部補給邊界；東南部邊界為良F3斷層，西升東降，傾角70176。（3）伴生小斷層應(yīng)引起重視。淺部揭露斷層帶多為兩側(cè)巖層破碎物及斷層泥，結(jié)構(gòu)較致密，除因斷層揭露部位與對盤強含水層直接接觸或距離較近而發(fā)生突水外，其余皆干燥無水或僅有少量淋水、滴水及破碎帶物質(zhì)冒落。目前大于50m斷層共有26第36頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙條，均為高角度正斷層。礦井內(nèi)北東向斷層比較發(fā)育，落差比較大的斷層有F2F21等，如F22斷層，西升東降，落差100～200m，這些斷層使煤系地層各含水層的連續(xù)性和完整性受到一定的破壞，使不同地段的水文地質(zhì)條件復(fù)雜化或簡單化。本礦井淺部邊界為各煤層露頭，煤系地層各含水層露頭伏于第四系砂礫層及小汶河古河床和現(xiàn)代河床之下，構(gòu)成各含水層的補給邊界，由于目前主要以開采深部為主，因而淺部第四系砂礫層及地表水對礦井開采的影響不大；西部邊界為羊流斷層，西升東降，傾角70176。（2）在井下揭露斷層離強含水層較近時，能否突水取決于對盤強含水層的富水性、水頭壓力及斷層帶附近含水層的力學(xué)強度，突水量的大小取決于含水層的富水性。據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料，皆未發(fā)現(xiàn)斷層帶漏水或明顯消耗現(xiàn)象。本礦井地質(zhì)構(gòu)造中等，斷裂構(gòu)造發(fā)育。隔水層第34頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙本礦井各含水層之間均分布有比較穩(wěn)定的隔水層，但主要的有第三系下部砂質(zhì)泥巖及煤系地層各含水層之間(6煤～一灰、11煤～四灰、15煤～徐灰、草灰～奧灰)由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等組成的隔水層組。當(dāng)該工作面推采400m時（），初始水量30m3/h，后繼續(xù)推采約100m時，于8月29日周期來壓，水量增大至660m3/h，9月12日停采撤面，后穩(wěn)定水量630m3/h。據(jù)碗窯頭水源地30303號鉆孔抽水試驗資料，、說明淺部富水性較強。奧灰富水性主要取決于巖溶裂隙發(fā)育程度，與埋藏深度、露頭補給條件等密切相關(guān)，而且富水性在水平、垂直方向上表現(xiàn)出極不均勻性。據(jù)153號孔巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗資料，正常情況下，能夠抵抗奧灰水壓力，但由于其間分布有徐灰和草灰兩個含水層，在巖溶裂隙發(fā)育地段或在斷層破碎帶附近，壓力強大的奧灰水有可能會對15煤層造成底鼓突水。由此也可以看出，淺部草灰?guī)r溶裂隙比較發(fā)育，富水性較強，隨著埋藏深度增加，其富水性也明顯減弱。但裂隙較發(fā)育，多被方解石局部充填，區(qū)內(nèi)揭露絕大多數(shù)鉆孔中沖洗液無明顯消耗。需要說明的是，～，巖性為泥巖(圖522)，因而徐灰與草灰之間的聯(lián)系比較密切，～，其強度不足以抵抗強大的奧灰水第32頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙壓力，落差較小的斷層就極易將其溝通，因而徐灰、草灰、奧灰之間具有密切的水力聯(lián)系，將來若徐灰底鼓突水，草灰與奧灰也會發(fā)生底鼓突水。表523為協(xié)莊煤礦井下揭露的部分探水孔資料，從表中可以看出，隨著徐灰埋深的增加，其富水性有減弱的趨勢。巖性致密，質(zhì)不純，多含硅質(zhì)，具分層現(xiàn)象，易于溶蝕，但因埋藏條件所限只局部發(fā)育巖溶，其裂隙發(fā)育，多被方解石脈充填。綜合分析，四灰100m以淺屬強含水層，100m以深屬富水性弱～中等含水層。550西大巷揭露四灰僅以淋水出現(xiàn)，水量12～30m3/h。據(jù)鄰近礦井實際揭露資料，大井30m水平西四回風(fēng)巷出水24～42m3/h；光明煤礦在標(biāo)高177。0m之間巖溶裂隙率平均33%，177。巖性致密，具裂隙，多被方解石充填。以上資料表明，在淺部一灰露頭直接伏于小汶河古河床和現(xiàn)代河床砂礫層之下，200m以淺地下水補給循環(huán)條件較好，富水性中等～強。0m水平以淺溶洞比較發(fā)育，%，為溶洞水；177。巖性致密，質(zhì)不純，具裂隙，多被方解石充填。巖性一般為淺灰、灰白色中粒砂巖，分選較好，鈣質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，堅硬，局部地段裂隙較發(fā)第29頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計用紙育，但多被方解石脈充填。有7個鉆孔漏水，漏水孔率21%，富水性弱～中等，富水性不均一。(2)第三系礫巖～，以不整合直接覆蓋于煤系地層之上。淺部覆蓋于煤系地層之上，屬直接充水含水層，是淺部煤系地層含水層及礦井充水的主要補給水源；大部分地段覆蓋于第三系之上，屬間接充水含水層。見圖12所示區(qū)域水文地質(zhì)柱狀圖。（二）、井田水文地質(zhì)新汶煤田西起磁窯，東至汶南，位于蓮花山及蒙山山脈兩大分水嶺之間的山間凹地內(nèi)，呈東西向展布，東西走向長約70km，南北傾斜寬8km，面積約560km2。表11 礦井主要斷層特征表 序號斷層名稱性質(zhì)斷 層 產(chǎn) 狀落差（m）區(qū)內(nèi)延展長度（m）斷層控制情況查明程度走向傾向傾角1F10正200～230SW70100～5205600控制查明2F22正15～35SE7040～2105000控制基本查明3F221正15～40NW65～7526～952000協(xié)莊礦–850西大巷揭露查明4F26正20～30NW700～401800基本控制基本查明5F21正0～20NW7580～1805000–850矸石、人車暗井，433軌道下山石門揭露查明6F212正0～35NW70301300850矸石、人車暗井及850皮帶入倉巷揭露查明7F23正30～40SE7020～552000控制查明8F16正45～70SE7010～601500基本控制基本查明9F161正