【正文】 巖的小斷層，設(shè)計(jì)留設(shè) 30～ 50m 的斷層防水煤柱，其它均按水壓留取斷層防水煤柱，斷層每側(cè)為 80～ 120m。 村莊煤柱：本井田范圍內(nèi)村莊考慮搬遷，不留設(shè)村莊煤柱。屬近水平煤層，煤厚一般 5～ 7m， 屬穩(wěn)定型厚煤層， 煤層生產(chǎn)能力 7~10t/m2，也是理想的高產(chǎn)煤層。結(jié)合本井田煤層賦存條件，煤厚變化不大，采用綜采分層開采是一項(xiàng)成熟可靠的技術(shù)，但分層開采工作面單產(chǎn)低、效率低；雖然 煤質(zhì)屬高強(qiáng)度煤，但通過布置工藝巷道實(shí)施頂板預(yù)裂爆破，實(shí)現(xiàn)綜采放頂煤開采也是近年來一項(xiàng)成功的先進(jìn)采煤技術(shù)， 且能夠?qū)崿F(xiàn)工作面單產(chǎn)和效率的提高，故采煤方法暫選用綜采放頂煤開采（詳見第四章），采煤工作面裝備標(biāo)準(zhǔn)按日產(chǎn) 5000t 能力配備。 與本礦區(qū)條件相近的大同礦區(qū)，實(shí)施頂板預(yù)裂爆破后成功實(shí)現(xiàn)了綜采放頂煤開采，并在該礦區(qū)多數(shù)生產(chǎn)礦井推廣應(yīng)用。 從工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力指標(biāo)看，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ，均需要裝備二個(gè)綜采放頂煤工 作面，裝備一個(gè)綜采放頂煤工作面較難實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)，在現(xiàn)階段尚不可行，有待今后進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力考慮了 Mt/a、 和 ：當(dāng)生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限為 ；當(dāng)生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限為 ；當(dāng)生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限為 。 通過以上分析，綜合各種因素，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力以 適，裝備二個(gè)綜采放 頂煤工作面，礦井有增產(chǎn)到 3Mt/a 的可行性，故礦井主要提升、通風(fēng)系統(tǒng)能力按滿足 3Mt/a 考慮設(shè)備選型。 表土 層厚度 本井田 表土 層厚 ～ ，平均 ，總的趨勢(shì)為 由西向東、由淺至深逐漸增厚，井位選擇有利于全井田開拓條件下，應(yīng)盡可能使井筒穿過較薄的表土層，以減少井筒凍結(jié)費(fèi)和施工難度。 斷裂構(gòu)造與壓煤影響 井田斷裂構(gòu)造較發(fā)育，井口位置應(yīng)保證井底車場(chǎng)巷道、硐室與斷層保持一定的安全距離，同時(shí)為減少井筒及工廣有效壓煤，井位選擇應(yīng)盡可能使工廣保護(hù)煤柱與斷層及淺部安全煤巖柱實(shí)現(xiàn)部分合并，減少有效壓煤。東塊段淺部方案：井口位于 XX 村莊西與韓營(yíng)村之間，煤層底板標(biāo)高 402m，表土層厚 ，煤層上覆基巖厚 20m。井筒位置最新施工了東 1 號(hào)鉆孔，據(jù)該孔資料，地面自然標(biāo)高 ，煤層底板標(biāo)高 ，煤厚 ，表土層厚 ，煤層上覆基巖厚 ，車場(chǎng)位于煤層頂板 ，處于 10m 厚砂巖層位內(nèi)，車場(chǎng)水平標(biāo)高 460m。 2）井底車場(chǎng)位于 10m 厚中粒砂巖內(nèi)，有利于車場(chǎng)硐室巷道布置和支護(hù)。 2）鐵路、供電線路分別比方案二、方案三長(zhǎng) 、 ，且地面需修建跨河鐵路大橋一座，地面投資高。車場(chǎng)水平標(biāo)高 480m，至井底水平主、副井均深 ，車場(chǎng)水平上基巖厚 ，扣除風(fēng)化帶后，穩(wěn)定基巖厚 。 分析方案二的優(yōu)缺點(diǎn)為： 優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)投產(chǎn)采區(qū)均位于三維物探范圍之內(nèi)，構(gòu)造已探明。 方案三：深部方案 該方案井口位置在文莊村西南 450m，距 11603 鉆孔約 250m， 距 F16斷層帶 550m，與方案二相比，井口位置沿 F16 斷層帶向西南移了約 1km。 方案三的優(yōu)缺點(diǎn)為： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）井筒位于井田儲(chǔ)量中心，兩翼基本均衡，整個(gè)井田開發(fā)合理。 （ 5）井底車場(chǎng)距斷層帶最遠(yuǎn)，井底水窩距 L8 灰?guī)r之間有一定隔水巖柱高度。為進(jìn)一步論 證三個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)可比性，設(shè)計(jì)進(jìn)行了諸方案的經(jīng)濟(jì)比較，見表 231。 礦井井口位置與開拓方案的確定， XX 集團(tuán)公司組織召開了多次論證會(huì)，并分別在上述三個(gè)方案的井口位置均施工了井檢孔，以求獲得可靠的地質(zhì)資料，使決策更科學(xué)。 由于煤層為近水平，井田兩大塊段受斷層限制，走向長(zhǎng)均為 2km 左右，故井筒落底后沿煤層傾斜布置運(yùn)輸大巷，大巷貼近斷層煤柱，實(shí)現(xiàn)井下單翼盤區(qū)式開采。 3 567179。先期開采塊段（ F16~F17）通過 525m 水平作傾斜運(yùn)輸大巷實(shí)現(xiàn)上下盤區(qū)開采。為便于傾斜運(yùn)輸大巷與工作面順槽之間的聯(lián)絡(luò)，有利于工作面排水，設(shè)計(jì)中貫徹多作煤巷、少作巖巷的指導(dǎo)思想，將三條傾斜大巷均沿煤層布置，其中膠帶運(yùn)輸大巷和軌道運(yùn)輸大巷沿煤底，回風(fēng)大巷沿煤頂，大巷高差 4m左右。故礦井不作水平運(yùn)輸大巷，不需設(shè)置第二水平，但由于傾斜長(zhǎng)度太長(zhǎng)，為便于沿傾斜方向分段開拓和運(yùn)輸、排水，設(shè)置兩個(gè)輔助水平 ，輔助水平標(biāo)高為 410m和 580m。 3 地面 鐵路（ km） 橋梁（ m） 200m 可比投資 萬元 井巷 井筒 凍結(jié)費(fèi) 1584 2046 掘砌費(fèi) +20 巷道 450 小計(jì) 450 地面 鐵路 1365 650 橋梁 540 小計(jì) 1905 650 合計(jì) 2355 地面年運(yùn)營(yíng)費(fèi)（萬元 /a） 88． 2 42 0 第十章 電 氣 39 注： 1）凍結(jié)費(fèi)用取 11 萬元 /m 2）鐵路取 650 萬元 /km 3）運(yùn)費(fèi)取 元 /t km 三、水平劃分及標(biāo)高 本井田煤層開采標(biāo)高介于 350～ 750m，階段垂高 300～ 400m，由于煤層傾角很緩，故傾斜長(zhǎng)度達(dá) 10km。 方案經(jīng)濟(jì)比較表 表 231 方案名稱 項(xiàng)目 河?xùn)|方案一 河西方案二 深部方案三 工程量 井巷 表 土層厚度（ m） 456 504 518 凍結(jié)深度（ m） 513 561 575 井筒掘砌（ m） 凍結(jié)段 505179。 在預(yù)可行性研究報(bào)告和可行性研究報(bào)告的評(píng)審中、專家均認(rèn)為方案三是合適的。方案一略低，方案三略高；年運(yùn)營(yíng)費(fèi)相差 40 余萬元，方案三最低，方案一最高。 三個(gè)方案開拓方式平、剖面圖見圖 231～ 4。 （ 3）地面鐵路、供電線路長(zhǎng)度最短，分別比方案一和方案二少 和 1km，地面投資省，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低。副井井底水窩深 26m，穿過二 1煤層底板下 ，距 L8 灰?guī)r頂 。 （ 2）投產(chǎn)水平上盤區(qū)近二分之一范圍二 1 煤層基巖厚度小于 30m，需留作淺部煤巖柱而不能開采，可布工作面較少，采區(qū)因留設(shè)淺部煤巖柱而條件變差。副井井底水窩深 26m，進(jìn)入二 1煤層底板巖層 ，下距 L8灰?guī)r頂 。三個(gè)井筒均位于工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，呈三角形展布，主井與副井呈一線，與 F16 斷層帶平行，距 F16 斷層 220m，主副井間距 150m，風(fēng)井距 F16 斷層 310m。 缺點(diǎn)： 1）投產(chǎn)水平上盤區(qū)大面積范圍二 1 煤層頂板基巖厚度小于 40m，其中頂板基巖厚度小于 30m 的范圍，約占投產(chǎn)采區(qū)的近三分之二，該部分需留作淺部煤巖柱。風(fēng)井底標(biāo)高 450m，風(fēng)井井深 。以下僅就三個(gè)主要方案作詳細(xì)分析論述。 第十章 電 氣 34 ㈡、井口 位置與開拓方案的選擇 綜合分析以上各種影響因素，本著有利于整個(gè)井田開發(fā)，有利于礦井初期生產(chǎn)和后期接續(xù)，有利于減少初期投資和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，有利于減少壓煤損失，提高礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間的安全可靠性，實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效。為保證主井裝載系統(tǒng)和井底水窩（煤倉(cāng)上口至主井井底總高度為 85m）位于穩(wěn)定巖層內(nèi)，同時(shí) 避免 井筒落底 直接 穿 過L8灰?guī)r 含水層 ，井口位置 要求 煤層上覆基巖厚度 盡可能大于 95m。 第三節(jié) 井田開拓 一、開拓方式 本井田煤系地層上部被巨厚新生界地層覆蓋，新生界地層平均厚480m，煤層埋藏深度平均 580m，由于煤層埋藏較深且松散覆蓋層較厚，故采用立井開拓方式。盡管礦井服務(wù)年限只是礦井的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)，不可能成為確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的決定性因素，但顯然礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 3Mt/a，其服務(wù)年限太短不符合規(guī)范要求；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，其服務(wù)年限基本符合規(guī)范要求；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ，服務(wù)年限偏長(zhǎng)。因此，通過新建 XX 礦井實(shí)施礦井接替，穩(wěn)定礦區(qū)產(chǎn)量十分迫切，也是集團(tuán)公司發(fā)展和希望所 在。 大同礦區(qū)部分綜采放頂煤工作面產(chǎn)量指標(biāo)表 表 222 礦井名稱 煤層厚度（ m） 年產(chǎn)量（ Mt） 月產(chǎn)量（ kt） 日產(chǎn)量（ t） 煤峪口礦井 3899 忻州窯礦井 ~ 3156 云崗礦井 ~ 5084 第十章 電 氣 31 從表 222 中可以看出，大同礦區(qū)的生產(chǎn)礦井，煤層厚度比本礦井略大，采用綜采放頂煤開采的工作面年產(chǎn)量最小 ，最大 ，一般在 。 第十章 電 氣 30 不同生產(chǎn)能力工作面參數(shù)表（綜采放頂煤作業(yè)） 表 221 工作面生產(chǎn)能力 (Mt) 煤厚(m) 采高(m) 放高(m) 采放比 工作面效率 工作面長(zhǎng)度 采煤機(jī)有效截深 (m) 每天刀數(shù) 每刀產(chǎn)量(t) 日進(jìn)度(m) 年進(jìn)度(m) 班產(chǎn)量 (t) 日產(chǎn)量 (t) 85% 180 5 710 765 1508 3017 85% 180 7 710 1071 2112 4224 85% 180 710 1302 2567 5135 85% 180 10 710 1530 3017 6034 根據(jù) XX 礦區(qū)煤質(zhì)較硬的特點(diǎn)，從表 221 中工作面技術(shù)參數(shù)看，~，比較符合目前采煤機(jī)的最佳性能指標(biāo)，（年進(jìn)度、日進(jìn)度、每天刀數(shù)及每刀產(chǎn)量指標(biāo)），而 均較先進(jìn) ,日推進(jìn)度較高。同時(shí)井田含煤面積 ，地質(zhì)資源儲(chǔ)量 億噸，其勘探程度高，資源豐富可靠，為提高礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、建設(shè)高產(chǎn)高效的大型現(xiàn)代化礦井提供了良好的資源條件和開采條件。 二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力取決于煤層賦存條件及開采技術(shù)條件、采煤機(jī)械 化裝備水平、工作面生產(chǎn)能力及數(shù)目、市場(chǎng)需求等因素，同時(shí)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量要保證礦井有合理的服務(wù)年限，現(xiàn)從以下幾方面進(jìn)行分析論證。 基巖移動(dòng)角 r＝δ＝ 70176。留設(shè)防砂安全煤巖柱的目的是，不允許垮落帶接近松散層底 部。 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總表 單位： kt 表 213 水平 地質(zhì) 資源 儲(chǔ)量 永久煤柱損失 設(shè)計(jì) 資源 儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)開采損失 淺部防水 境界斷層 小計(jì) 井筒工廣 主要巷道 小計(jì) 525m以上 252900 72405 9848 82253 170647 18746 4354 23100 112837 36887 525m以下 120590 520 15777 16297 104293 15361 8276 23637 64630 20xx4 合計(jì) 373490 72925 25625 107550 274940 34107 12630 46737 177467 57051 注：表中可采儲(chǔ)量含利用 50％主要巷道煤柱。 本次勘探階段與普查階段相比較，總資源儲(chǔ)量減少了 150kt。 第十章 電 氣 25 井田范圍二 1煤層拐點(diǎn)坐標(biāo)表 表 211 序號(hào) X Y 序號(hào) X Y 1 13 2 14 3 15 4 16 5 17 6 18 7 19 8 20 9 21 10 22 11 23 12 24 三、井田儲(chǔ)量 ㈠、資源儲(chǔ)量 依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，勘探報(bào)告對(duì)煤炭資源儲(chǔ)量估算采用的工業(yè)指標(biāo)為：最低可采厚度為 ，最高灰分 40%。鑒于此，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件和煤層分布情況，全礦區(qū)規(guī)劃為兩對(duì)礦井，兩礦井之間以 F17 斷層為界， F17斷層以西為 XX 一礦， F17 斷層以東為 XX 二礦，礦區(qū)先期勘探開發(fā) XX一礦。 第二章 井田開拓 第十章 電 氣 24 第一節(jié) 井田境界及可采儲(chǔ)量 一、礦區(qū)范圍與井田劃分 本井田位于 XX 礦區(qū)內(nèi)。 綜合歷次勘探，全井田范圍共施工鉆孔 59 孔，平均每平方 個(gè)鉆孔，勘探方法采用了綜合勘探方法，地震與鉆探相互利用，互為補(bǔ)充，勘探工程層次分明，重點(diǎn)突出，尤其是井底車場(chǎng)及首采區(qū)進(jìn)行了三維地震，大大提高了勘探精度，滿足了礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)要求。 六、勘探程度及礦井資源條件評(píng)述 勘探程度評(píng)述 本區(qū)以往地質(zhì)工作始于 1955 年，先后由中南煤田地質(zhì)局、 XX 煤田地質(zhì)局物測(cè)隊(duì)、 XX 煤田地質(zhì) 局三隊(duì)和 XX 煤炭地質(zhì)勘察研究院在本區(qū)進(jìn)第十章 電 氣 23 行過地質(zhì)工作，止 20xx 年 8 月，全井田以往施工鉆孔 39 孔，工程量，完成二維地震測(cè)線 25 條，剖面長(zhǎng) 65km，物理點(diǎn) 3936 個(gè)。