【正文】 根據(jù)以往勘探成果，結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際情況，井田內(nèi)地質(zhì)控制程度相對(duì)較高。為一對(duì)稱向斜。煤層對(duì)比可靠性和穩(wěn)定性分析煤層對(duì)比是在地層對(duì)比到組的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，利用煤層上下巖性、標(biāo)志層、沉積旋回、煤層間距及煤層自身特征進(jìn)行對(duì)比的。地質(zhì)報(bào)告中儲(chǔ)量計(jì)算采用地質(zhì)塊段法，符合本井田煤層平緩、構(gòu)造比較簡單、煤層厚度變化較小的特點(diǎn)；儲(chǔ)量計(jì)算采用的參數(shù)比較合理，計(jì)算結(jié)果可靠性較高，可以做為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。存在的問題及建議1）、5上、10號(hào)煤層煤塵皆有爆炸危險(xiǎn)性，6號(hào)煤的自燃傾向?yàn)樽匀迹溆嗝簩訛槿菀鬃匀?，生產(chǎn)中一定要有防塵、防自燃發(fā)火措施。第二節(jié) 外部條件一、外運(yùn)條件山西中陽張子山煤業(yè)有限公司井田位于中陽縣城東北約12km處，307國道和孝（義）—柳（林）鐵路均從井田西部外圍通過，井田內(nèi)有簡易公路與307國道和中陽縣城相通，交通運(yùn)輸條件較為便利。唯一可靠水源是奧灰水。四、征購地情況本次設(shè)計(jì)利用原山西中陽昶昊煤業(yè)有限公司礦井的工業(yè)場地。2010年國內(nèi)煤炭需求量將超過30億t。無論從兼并重組整合的資源條件看，還是外部協(xié)作配套條件看，均有利于山西中陽張子山煤業(yè)有限公司向著機(jī)械化、高效化、標(biāo)準(zhǔn)化礦井發(fā)展。二、資源/儲(chǔ)量（一）礦井保有資源/儲(chǔ)量儲(chǔ)量計(jì)算方法根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，井田內(nèi)參與資源儲(chǔ)量估算的為5上、10號(hào)煤層，資源/儲(chǔ)量估算方法采用水平投影地質(zhì)塊段法，其估算公式如下：Q=SMD/10式中：Q—塊段內(nèi)資源/儲(chǔ)量，單位：萬t；S—塊段水平面積，單位：k (m)2；M—塊段內(nèi)煤層平均厚度，單位：m；D—煤層視密度，單位：t/m3。表311 兼并重組后各煤層資源/儲(chǔ)量匯總表 單位：kt煤層編號(hào)煤 類資源/儲(chǔ)量(%)(%)111b122b333現(xiàn)保有4JM3680180033058105上JM351035106JM906058301489010010SM452702851073780100小計(jì)JM127407630384024210SM452702851073780100總 計(jì)5801036140384097990（二）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量=111b+122b+333*k式中：K——可信度系數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，～，地質(zhì)構(gòu)造簡單、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、本礦地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定。地面建(構(gòu))筑物的保護(hù)煤柱圍護(hù)帶寬度按其保護(hù)等級(jí)留設(shè)；松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動(dòng)角取45176。井田內(nèi)有藺家焉村、張子山村、柏樹焉村、古家?guī)X村4個(gè)村莊，伴隨著新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)，礦方配合當(dāng)?shù)卣?guī)劃，組織井田內(nèi)村莊搬遷，減少壓煤，增加資源的回收率，4個(gè)村莊均已和礦方簽訂了搬遷協(xié)議，村莊壓煤均計(jì)入設(shè)計(jì)儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為74582kt，計(jì)算結(jié)果見表313?！　　】紤]到礦井開拓部署，6號(hào)煤層巷道與10號(hào)煤層巷道重疊布置，根據(jù)下面的計(jì)算結(jié)果10號(hào)煤層留設(shè)煤柱30m，為便于煤柱的后期回收和利用，本次設(shè)計(jì)6號(hào)煤層大巷煤柱取30m。工業(yè)場地按二級(jí)保護(hù)，井筒按一級(jí)保護(hù)，根據(jù)表土層和基巖厚度(表土移動(dòng)角45176。第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，每天四班作業(yè)，其中：三班生產(chǎn)、一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間16h。根據(jù)現(xiàn)有煤層的賦存狀況結(jié)合整個(gè)井田的開拓部署，礦井前期由4號(hào)煤和6號(hào)煤，中期由6號(hào)（5上）煤和10號(hào)煤，后期由10號(hào)煤保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。為一對(duì)稱背斜；南部為一寬緩向斜，軸跡走向?yàn)楸睎|南西，向北東傾伏，兩翼地層傾角約5176。總體而言，井田煤層傾角較小，構(gòu)造簡單，不會(huì)對(duì)開拓布置產(chǎn)生決定性的影響。為結(jié)構(gòu)簡單較穩(wěn)定的大部可采煤層。為結(jié)構(gòu)簡單不穩(wěn)定的局部可采煤層。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸2～5層，～。下部煤層開采后的導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通煤層以上的含水層及上部煤層的采空區(qū)，因此上部煤層采空區(qū)積水是開采下部煤層一大隱患，建議該礦在開采下部煤層前對(duì)上部煤層采空區(qū)、古空區(qū)積水進(jìn)行探放。二、井田開拓方案井田開拓應(yīng)遵循合理集中、方便生產(chǎn)、有序接替，盡可能利用已有井筒、井下巷道及硐室工程，減少井巷工程量、多做煤巷、少做巖巷、著重考慮礦井初期開采，同時(shí)應(yīng)兼顧長遠(yuǎn)的原則。在這里需特別說明的是：在主斜井井筒施工前礦方應(yīng)委托相關(guān)設(shè)計(jì)部門編制主斜井采空治理方案后方可施工。開拓方案目前，4號(hào)煤層已大部分采空，剩余儲(chǔ)量主要是原合并礦井工業(yè)廣場保護(hù)煤柱以及原4號(hào)煤層村莊保護(hù)煤柱，這些資源目前利用舊系統(tǒng)已無法開采，因此本次設(shè)計(jì)一并考慮4號(hào)煤的開拓方案。新建的主斜井的落底10號(hào)煤層，井筒傾角22176。繼續(xù)利用原金鑫盛煤業(yè)有限公司的4號(hào)煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，向南延伸原4號(hào)煤層運(yùn)輸大巷，通過溜煤眼與6號(hào)煤層二采區(qū)西運(yùn)輸大巷聯(lián)系，向南延伸原4號(hào)煤層回風(fēng)大巷通過回風(fēng)斜巷與6號(hào)煤層二采區(qū)西回風(fēng)大巷連接，在4號(hào)煤層?xùn)|側(cè)新掘4號(hào)煤層軌道大巷，通過運(yùn)料斜巷與6號(hào)煤層二采區(qū)西軌道大巷相連。目前，位于4號(hào)煤層43采區(qū)的原山西金鑫盛煤業(yè)有限公司的主斜井和回風(fēng)立井保存完好，仍具有利用價(jià)值，為此本次設(shè)計(jì)為了提高礦井建設(shè)速度，早投產(chǎn)，在礦井建設(shè)期間保留原金鑫盛煤業(yè)有限公司的主斜井和回風(fēng)立井，作為施工期間的措施井，主要用于4號(hào)煤層巷道開拓時(shí)的運(yùn)輸和通風(fēng)，保證礦井早日建成和安全。由于5上號(hào)煤層距離6號(hào)煤層比較近，且為局部可采煤層，可采儲(chǔ)量為253萬t，故5上號(hào)煤層不單獨(dú)布置大巷，當(dāng)6號(hào)煤層開采到二采區(qū)西部時(shí)，利用6號(hào)煤層二采區(qū)西運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷開采上部的5上號(hào)煤層。井下巷道呈丁字形布置，在井田中南部東西方向沿6號(hào)煤層底板開掘6號(hào)煤層二采區(qū)東運(yùn)輸大巷、東軌道大巷、東回風(fēng)大巷和二采區(qū)西運(yùn)輸大巷、西軌道大巷、西回風(fēng)大巷，負(fù)責(zé)開采井田北部和井底車場東部的62采區(qū)；二采區(qū)東西大巷以南南北方向布置6號(hào)層運(yùn)輸大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，負(fù)責(zé)開采井底車場西部的61采區(qū)；6號(hào)層運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)三條大巷向南延伸至井田邊界，布置三采區(qū)運(yùn)輸大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，負(fù)責(zé)開采6號(hào)煤層63采區(qū)。根據(jù)整個(gè)礦井開拓部署，5上、6號(hào)層間距比較小，在6號(hào)煤層布置一輔助水平，聯(lián)合開采5上號(hào)和6號(hào)煤。全井田6號(hào)煤層共劃分為3個(gè)采區(qū)，即61采區(qū)、62采區(qū)、63采區(qū)。方案一： 井筒利用情況同5上、6號(hào)煤層，大巷布置呈丁字形，在井田中南部東西方向沿10號(hào)煤層底板開掘10號(hào)煤層二采區(qū)東運(yùn)輸大巷、東軌道大巷、東回風(fēng)大巷和二采區(qū)西運(yùn)輸大巷、西軌道大巷、西回風(fēng)大巷，開采井田北部和井底車場東部的102采區(qū)；二采區(qū)東西大巷以南南北方向布置10號(hào)層運(yùn)輸大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，開采井底車場西部的101采區(qū)；10號(hào)層運(yùn)輸、。詳見6號(hào)煤層開拓方案二平面圖335。詳見6號(hào)煤層開拓方案平、剖面圖333，334。）與10號(hào)煤集中軌道巷相連，運(yùn)送小件材、矸石和人員，回風(fēng)大巷通過6號(hào)煤層集中回風(fēng)巷與回風(fēng)立井相連。詳見5上號(hào)煤層開拓方案平面圖332。詳見4號(hào)煤層開拓方案平面圖331。在4號(hào)煤層南北三條大巷西部新掘4號(hào)層西運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)三條大巷，開采41采區(qū)；從原山西金鑫盛煤業(yè)有限公司主斜井井底附近向東在4號(hào)煤層布置東運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)三條大巷開采42采區(qū)；43采區(qū)利用4號(hào)層運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)三條大巷開采。井底煤倉下口在10號(hào)煤層，煤倉上口設(shè)在6號(hào)煤層，煤倉高度35m。根據(jù)選定的礦井工業(yè)場地位置，結(jié)合兼并重組后4號(hào)、5上號(hào)、6號(hào)、10號(hào)煤層賦存條件及井田特征，設(shè)計(jì)提出了各個(gè)煤層的開拓方案，方案分述如下：（1）4號(hào)煤層開拓方案全礦井共布置有3個(gè)井筒，即主斜井、副立井、回風(fēng)立井，三個(gè)井筒均布置在工業(yè)場地內(nèi)，其中主斜井為新建井，副立井和回風(fēng)立井利用原山西中陽昶昊煤業(yè)有限公司煤礦的兩個(gè)立井分別作為兼并重組后的副立井和回風(fēng)立井。（二）井田開拓方案開拓方案的設(shè)計(jì)原則（1）因地制宜，盡量利用已有設(shè)施和設(shè)備；（2）力求簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；（3）提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效；（4）投資少，工期短，見效快。理由為：①可以利用場地內(nèi)原昶昊煤業(yè)有限公司兼并重組前新開掘的兩個(gè)立井井筒；②場地地勢(shì)平坦、開闊，有足夠的場地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)，運(yùn)輸和供電條件較好，能夠滿足于礦井兼并重組后生產(chǎn)的需要；③有利于井田開拓部署。，井田內(nèi)僅西南邊界處10號(hào)煤層底板標(biāo)高低于奧灰水水位，標(biāo)高為+800m，其余煤層底板標(biāo)高均高于奧灰水水位標(biāo)高，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告分析，奧灰水不會(huì)對(duì)本井田內(nèi)煤層開采造成影響。（三）、水文條件、采空區(qū)對(duì)開采的影響該礦兼并重組前開采4號(hào)煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層組，屬弱富水性含水層。在井田范圍內(nèi)為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。該煤層層位較穩(wěn)定，但厚度變化較大。煤層厚度及穩(wěn)定性、可采性的影響，僅90號(hào)鉆孔含1層夾矸，其余鉆孔不含夾矸。4號(hào)煤層根據(jù)大土河永華煤礦井下揭露有河流沖刷帶，位于井田西南部，由井下巷道及采空區(qū)邊界控制，該沖刷帶呈條帶狀。據(jù)此，；；；。三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： 式中：T──礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； Zk──礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，kt； A──礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，kt/a；K──儲(chǔ)量備用系數(shù)。)計(jì)算保安煤柱。　　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，10號(hào)煤層采區(qū)巷道煤柱取30m?！　　楸阌诿褐暮笃诨厥蘸屠茫敬卧O(shè)計(jì)4號(hào)煤層大巷煤柱取30m。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果見表312。上山取72176。設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量＝礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量－永久煤柱損失永久煤柱損失包括井田境界，已有的地面建(構(gòu))筑物、村莊等永久性煤柱損失。， 。第三章 井田開拓第一節(jié) 井田境界及資源/儲(chǔ)量一、井田境界根據(jù)采礦許可證(證號(hào)C1400002009111220044893)，兼并重組后山西中陽張子山煤業(yè)有限公司批準(zhǔn)開采410號(hào)煤層。該礦所產(chǎn)原煤主要供給山西中陽鋼鐵有限公司，這些有利的條件都將為張子山煤業(yè)有限公司產(chǎn)品的銷售提供強(qiáng)有力的保障。五、市場分析根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，到2020年國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番，%，%，根據(jù)中國煤炭工業(yè)發(fā)展研究中心預(yù)測(cè)。在建35kV變電站兩回電源分別為：①主電源為引自白草110kV變電站的35kV線路，選用架空導(dǎo)線為LGJ120/35；②備用電源為新建中鋼110kV變電站的35kV線路，選用架空導(dǎo)線為LGJ120/35。太原組灰?guī)r巖溶水主要賦存于淺部，分布范圍不大，水量較大，是本井田的主要水源。3）、本屬高瓦斯高管礦井，礦井生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)，注意發(fā)生事故。根據(jù)井田以往鉆孔煤層煤芯煤樣化驗(yàn)資料、勘探區(qū)資料、本次工作搜集到的鄰區(qū)資料并結(jié)合近年來井田煤層煤樣化驗(yàn)資料，對(duì)井田內(nèi)各煤層的煤質(zhì)分析的結(jié)論是可靠的。本區(qū)構(gòu)造簡單，標(biāo)志層明顯，本井田主要煤層中，太原組煤層絕大部分對(duì)比可靠，山西組主要煤層對(duì)比較為可靠。井田內(nèi)未揭露斷層和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)開采影響的分析地質(zhì)報(bào)告詳細(xì)查明了井田中部發(fā)育一寬緩背斜，背斜軸跡走向?yàn)楸睎|南西，向南西傾伏，兩翼地層傾角約4176。礦井涌水量的計(jì)算采用山西晶鑫盛煤業(yè)有限公司開采4號(hào)煤生產(chǎn)能力為15萬噸/年時(shí)的實(shí)際礦坑正常涌水量為180m3/d，最大礦井涌水量為240m3/d，用比擬方法計(jì)算了當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)產(chǎn)能力達(dá)120萬噸/年時(shí)的礦井涌水量（按每年生產(chǎn)330天計(jì)），計(jì)算公式： Q=KsP式中：Q—礦井涌水量（m3/d） Ks—噸煤含水系數(shù)（m3/t） P—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能（t/d）鄰礦山西祥榮煤業(yè)有限公司煤礦開采10號(hào)煤層，核定生產(chǎn)能力21萬噸/年，礦井正常涌水量為168m3/d，最大涌水量為240m3/d。礦井涌水量山西中陽昶昊煤業(yè)有限公司煤礦開采4號(hào)煤層，核定生產(chǎn)能力30萬噸/年，礦井正常涌水量為96m3/d，最大涌水量為144m3/d。10號(hào)煤層底板標(biāo)高在797m 925m之間。開采6號(hào)煤層形成的垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶會(huì)溝通5上號(hào)煤層的采空區(qū)。（4）覆巖破壞高度及地下水對(duì)煤層開采的影響覆巖破壞高度包括垮落帶高度和導(dǎo)水裂隙帶高度。）；—老空區(qū)充水系數(shù)。但由于奧灰水水頭部分高于主采10號(hào)煤層底板，一但有斷層存在，有可能形成導(dǎo)水通道，使巖溶水涌入礦井，造成水害，因此一定要重視對(duì)隱伏斷層以及其它構(gòu)造形跡的發(fā)現(xiàn)與研究，以防斷層導(dǎo)水造成淹礦事故。因此在開采過程中一定要采取防范措施，坑口、堆煤場也要建在最高洪水位之上，以防洪水襲擊，造成危害。（2）二疊系中統(tǒng)上、下石盒子組泥巖隔水層本組隔水層厚度較大，由數(shù)層泥巖和砂質(zhì)泥巖組成，垂直分布呈平行復(fù)合式結(jié)構(gòu)，裂隙不發(fā)育，為山西組頂部的隔水層，對(duì)松散巖類孔隙水與風(fēng)化裂隙水的下滲起著良好的隔水作用?？偟膩碚f，本層在井田內(nèi)大部分由于埋藏較深，所以含水性很弱，甚至基本不含水，只在淺部含水性增強(qiáng)。本組10號(hào)煤層上部為一層穩(wěn)定的中粒砂巖，厚約5—15m，泥質(zhì)膠結(jié)，勘探抽水試驗(yàn)中，該層泥漿消耗量無明顯變化，從測(cè)井曲線定性分析，其含水性比山西組砂巖含水層差，故其厚度雖大，也為弱含水層。含水相對(duì)較弱，K2灰?guī)r為本組最厚的灰?guī)r，巖芯中見有溶蝕裂隙，其間多充填炭屑，裂隙面凹凸不平，該層為三層灰?guī)r中相對(duì)富水的一層。110號(hào)孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量(q)，滲透系數(shù)（K）。據(jù)金春—喬家溝井田精查時(shí)抽水試驗(yàn)結(jié)果，單位涌水量(q)，滲透系數(shù)（K），水位標(biāo)高1078m，水量較小，含水微弱，水質(zhì)屬重碳酸硫酸型，為軟的淡水。含水層本次收集了金春－喬家溝勘探時(shí)在本井田西部朱家店煤礦施工的132水文鉆孔資料，分別