【正文】 隙不甚發(fā)育，且多被白色方解石脈充填。 表 133 導(dǎo)水裂隙帶高度計算表 裂 隙 帶 最大 高 度（ m） 計算公式 適用條件 H=100M (+)+ M= 水平及傾斜、緩傾斜煤層隔水性能好的中硬覆蓋巖層 情形 1：二 2煤層至基巖風(fēng)化面厚度小于 35m，導(dǎo)水裂隙帶頂部已進入第三、四系含水組。 情形 2：二 2煤層至基巖風(fēng)化面厚度 35～ 60m，導(dǎo)水裂隙帶頂部進入基巖風(fēng)化帶含水組。 情形 3：二 2煤層至基巖風(fēng)化面厚度大于 60m，導(dǎo)水裂隙帶頂部未進入基巖風(fēng)化帶含水組，無水力聯(lián)系 ，水文地質(zhì)條件簡單。 由于該含水組水量較豐富，水壓高，井田內(nèi)斷 裂又比較發(fā)育，《精查報告》選擇 38— 38— 10 兩孔進行了抽水試驗，成果見下表。從灰?guī)r化學(xué)樣分析結(jié)果可以看出，屬微溶灰?guī)r。 頂部隔水層 C2厚 ～ ，其中鋁質(zhì)泥巖有的厚達 ，隔水性能良好，因此，一般情況下，與上覆含水巖組無水力聯(lián)系。 ② 在鉆進過程中，斷層破碎帶也未發(fā)現(xiàn)漏水，沖洗液消耗量不大，對 F32破碎帶進行的穩(wěn)定流抽水試驗，也證明了富水性微弱，導(dǎo)水性差，且具有一定的阻水性能。但值得說明的是，礦井開采后，有可能破壞其原始應(yīng)力平衡，增強導(dǎo)水性，生產(chǎn)中應(yīng)引以為重視。 表 122 主 要 煤 層 特 征 表 煤層編號 煤層厚度 結(jié)構(gòu) 與標志層間距 可采情況 穩(wěn)定程度 山西組 二 2 ～ 平均 簡單 上距 K4 普遍可采 穩(wěn)定 下石河子組 三 2 2 0～ 平均 簡單 上距 K5 局部可見可采點 不穩(wěn)定 下石河子組 三 2 3 0～ 平均 簡單 上距 K5 局部可采 不穩(wěn)定 下石河子組 三 2 4 0～ 平均 簡單 上距 K5 偶見可采點 不穩(wěn)定 由上表可以看出，僅下二迭統(tǒng)山西組二 2煤全區(qū)發(fā)育，層位穩(wěn)定，普遍可采，為本礦井主采煤層。煤厚 ～ m 的有 10 個點，占 %； ～ m 的 22 個點（多集中在初采區(qū)），占 %；大于 的 4 個點，占 %。標志層自下而上為： K K K S(沙鍋窯砂巖 )、 K K K K K K9，如表 123。 全區(qū) 發(fā)育 一煤組 C 3 K2 ～ 10m 左右 灰色，厚層狀，含大量的蜓蝌化石，中部夾薄層泥巖及砂子泥巖。 天然焦（二 2煤層）為灰黑色，黑色條痕，為塊狀、粒狀，光澤暗淡，性脆，質(zhì)地較硬，視比重 ，真比重 。 二 2煤層（ PM）：以低灰分、特低硫、特低磷、低水分、高發(fā)熱量、高灰熔點、易磨碎、極易選為主要特征，彈筒發(fā)熱量 （ 7200 千卡 /公斤），詳細描述見第七章第一節(jié)?？碧絽^(qū)范圍是： 東至 F F10二 2煤層底板 1000m 等高線及天然焦邊界； 西起 F28斷層及二 2煤層露頭； 南起 32 勘探線； 北抵 46 勘探線。 井田境界 本次設(shè)計礦井井田境界即為精查區(qū)范圍。 工業(yè)指標 根據(jù)地質(zhì)報告，儲量計算的煤層最低可采厚度為 ，最高可河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 采灰份為 40%。詳見表211。 表 212 井田外圍詳查區(qū)二 2煤及三 2 3地質(zhì)儲量匯總表 單位 :kt 儲量類別 區(qū)域 貧 煤（ PM） 天然焦（ TR） 合計 A B C D A+B+C+D 井田外圍詳查區(qū)二 2煤 F32 以西 2066 2066 10374 12440 F4 以西 2966 2966 2966 F4 以東 4709 3275 7984 7984 小計 6775 6241 13016 10374 23390 三 2 3 6152 6152 982 6172 合 計 41872 11356 29566 礦井工業(yè)儲量 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 井田內(nèi)保有地質(zhì)儲量全部作為工業(yè)儲量，共計 22684kt，其中400m 以淺 9107kt，占全部工業(yè)儲量的 %。 H 保 —— 保護帶高度，取 10m。 斷層煤柱留設(shè) 本井田范圍內(nèi)斷層較多，依據(jù)地質(zhì)報告的結(jié)論，斷層全部是高角度的正斷層，其力學(xué)特性為壓性或壓扭性、水力特性為阻水，但斷層帶巖石破碎、脆性大，局部可能有次一級張性斷裂，井巷施工和爆破易破壞斷層破碎帶的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，則阻水?dāng)鄬涌赡苻D(zhuǎn)化為導(dǎo)水?dāng)鄬印? h c/tgα（上升盤減、下降盤加） 式中： P—— 防水煤柱所承受的靜水壓力（ MPa） T S—— 突水系數(shù)， MPa /m，下降盤取 ，上升盤取 ； M O—— 采礦活動對底板的破壞深度，取 10m α —— 斷層面與煤層交角 hc—— 煤至含水層的高差 依此計算首采 區(qū)主要斷層安全煤柱高度并折算成煤柱寬度 L 安 結(jié)果如下： ① F 104：上升盤 P max= MPa, Ha = ， L 計算值 小于零，取 L =30m 下降盤 P max = MPa， Ha = ， L計算值 =，取 L =50m ② F 101：上升盤 P max = MPa, Ha = , L計算值 ==，取 L =30m 下降盤 P max = Mpa， Ha = , L 計算值 ==，取 L =65m ③ F 43: 上升盤 P max = MPa, Ha = , L 計算值 ==，取 L =40m ④ F 4 ：上升盤 Pmax = MPa, Ha == , L計算值 ==, 取 L =40m 井筒及工廣煤柱 井筒及工廣煤柱按表土層移動角 41186。 村莊壓煤 井田內(nèi)地表村莊密布，間距僅 300m～ 700m，且煤層埋藏較深，若村莊留取煤柱后，井田內(nèi)幾乎無煤可采，全部被壓；若采用條帶法開采，井田內(nèi)資源又很有限；若采用全面協(xié)調(diào)開采，井田內(nèi)斷層多，技術(shù)上難以奏效。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 可采儲量為工業(yè)儲量扣除永久煤柱損失后，再乘以采區(qū)回采率（按 80%）。每天凈提升時間為 16h。 （ 2） 井田內(nèi)資源條件較好的塊段為 36 線 42 線間， F32斷層 ~F43斷層之間，勘探程度高，資源條件好，適合作為礦井首采區(qū)，由于資源相對有限，選定的工廣位置應(yīng)盡可能少壓初采區(qū)儲量，并且有利于初采區(qū)開采布置。 （ 6） 由于本井田表土層厚度達 230m 左右，且中間有多層含水層，若采用斜井開拓，其斜井井筒施工在技術(shù)上難以保證，并且斜井井筒勢必穿過多條斷層，故井田開拓方式宜為立井開拓?，F(xiàn)將各方案簡述于下： 方案一：望莊西北井口方案 井口位于首采區(qū)東側(cè)，望莊西北、 F43斷層?xùn)|側(cè)，地面標高 +。 方案二：崔莊以西井口方案 井口位于首采區(qū)南端，崔莊以西 200m，地面標高 +。下山穿過 F43斷層后，落底于 400m 水平，利用 400水平大巷開采首采區(qū)北翼。覆蓋層厚度 235m。井筒落底于煤層頂板，落底高 400m，井深 435m。 但近期（ 3 年內(nèi)）需完成接替工作面必須的 400m 水平大巷，工程量極大（近 4000m）；且井口偏向井田南側(cè)，而礦井儲量主要分布于首采區(qū)北側(cè)，不利于開發(fā)全井田。綜上，方案一優(yōu)于方案四。 0） 3509（ 583） （含注漿 200萬） 設(shè)備（差額） 492 （177。 0） 4500（ 577） 初期運營費（差額） 1049 （177。但方案三井底車場層位相對較差，井底車場巷道及硐室距離底板 L8 灰?guī)r和基巖風(fēng)化帶較近，須進行圍巖注漿加固處理，所有巷道和硐室須采用混凝土砌碹，建井工期具不確定性。主井裝備箕斗提升煤炭，并兼作回風(fēng)井。 、標高 本井田二 2煤層賦存標高位于 200~950m 左右， 由于受斷層切割，在平面上呈現(xiàn)為多個不規(guī)則的狹長條塊，各條塊標高差在 25～50m 左右，因此很難以一個公共水平開發(fā)全井田，本設(shè)計在盡可能使一個水平開拓較多煤量的前提下，依條塊平面、空間位置不同，布置 多個開采水平和輔助水平，水平間以集中斜巷聯(lián)系。同時，井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間，層間距 6m。同時，井筒內(nèi)設(shè)玻璃鋼梯子間，層間距 6m。 井壁厚度計算模型：力學(xué)模型按雙層厚壁筒，縱向無約束。 另外，根據(jù)徐淮地區(qū)井筒破壞原因分析，以開采后引起的地下水流失所造成的強大負摩擦力導(dǎo)致井壁破壞的情況居多，破壞部位一般在基巖面以上附近。由于鉆井法施工所產(chǎn)生的泥漿量大，而本區(qū)地處平原，無荒地，且井筒緊靠居民點，環(huán)境問題難以解決。 凍結(jié)段鑿巖推薦采用風(fēng)動鏟和風(fēng)鎬。井底車場選用環(huán)形刀式車場。井底操車系統(tǒng)配推車機。蓄電池電機車采用井上充電、檢修方式。石門位于煤層頂板巖石，穿層布置。爆炸材料庫型式為壁槽式，容量為 900kg。 井底車場平面布置詳見附圖。 井底車場出車側(cè)設(shè)材料車線，長度 10m。 基巖段： 基巖段采用普通鉆爆法鑿井，井筒穿過強含水層 (如 K河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 K6 砂巖 )時采用工作面預(yù)注漿堵水。 依據(jù)目前地質(zhì)資料，井筒所在處表土層厚 225m左右，基巖風(fēng)化帶深度 25m 左右，下部存在 k5 含水層，初步確定凍結(jié)深度按深入風(fēng)化帶下 25m，計 275m。 （ 2） 基巖段：基巖段為素砼單層井壁。具體計算公式為： h 內(nèi) =r [(f cz/( f cz 2υ kP 水 ))1/2 1] h 外 =（ r+h 內(nèi)） [(f cz/( f cz 2υ kP 凍 ))1/2 1] 初步計算，井筒最不利深度處（ 250m），井壁厚度如下： 主井井筒（ ）： h 內(nèi) =500mm， h 外 =400mm，砼標號 C50 副井井筒（ ）： h 內(nèi) =550mm， h 外 =400mm，砼標號 C50 為方便施工，改善井壁受力，避免局部集中應(yīng)力，參照永城、淮北地區(qū)凍結(jié)井的施工實際，全井筒采用統(tǒng)一井壁厚度，自上而下分段提高砼標號，從 C30 至 C50。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 井 筒 特 征 表 序 號 項 目 單位 主井 副井 備 注 1 井口 座標 緯距 X m 3769325 3769245 經(jīng)距 Y m 39458100 39458100 2 井口標高 m + + 3 井筒方位角 度 90 180 提升方位角 4 井筒深度 m 包括水窩 5 井筒直徑 凈 m 掘進 表土 m 基巖段 m 6 井筒斷面 凈 m2 掘進 表土 m2 基巖段 m2 7 砌壁 厚度 凍結(jié)段 m += += 基巖段 m 材料 凍結(jié)段 鋼筋砼 鋼筋砼 復(fù)合井壁 基巖段 素砼 素砼 8 表土層 +風(fēng)化帶厚度 m 225+25=250 225+25=250 9 凍結(jié)深度 m 275 275 10 井筒裝備 一對 4t箕斗 梯子間 一對 1t罐籠 梯子間 排水、壓風(fēng)灑水管 通訊、動力電纜 鋼罐道 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 井壁結(jié)構(gòu)及厚度 （ 1） 表土段：凍結(jié)段井壁型式為雙層鋼筋混凝土復(fù)合井壁，內(nèi)外井壁之間鋪設(shè) 20mm 厚聚氯乙烯塑料板滑動層，外壁與圍巖之間鋪設(shè) 50mm 厚聚苯乙烯泡沫板緩沖層。 (2)、副井 副井主要擔(dān)負全礦人員，掘進矸石、材料及各種設(shè)備的升降任務(wù)，并作為全礦井的進風(fēng)井筒及安全出口。 礦井基本巷道 井筒的斷面形狀及布置 (l)、主井 主井主要擔(dān)負全礦井的原煤提升任務(wù)，兼作回風(fēng)井和礦井的安河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 全出口。主、副立井均裝備玻璃鋼梯子間作為安全出口。 結(jié)論：設(shè)計主要從保證生產(chǎn)、確保安全角度出發(fā)，調(diào)查現(xiàn)有生產(chǎn)礦井實際情況基礎(chǔ)上，推薦方案一（即望莊西北井口方案）。 0） 月 （ ） 月 主 要 優(yōu) 缺 點 分 析 主要優(yōu)點： ，排水、提升，環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)管理容易，礦井整體安全性增加 主要缺點： 、廟莊夾持，位置狹窄 煤層較好地帶，壓煤量大 主要優(yōu)點： 2. 井筒淺，井巷工程量少，建井工期短 月 600 萬元左右 47 萬元 /a 主要缺點： （如裝載硐室、機頭硐室）距基巖風(fēng)化帶含水層近，須采取注漿堵水、加固措施，實際工期具有不確定性 ，兩級排水、兩級提升，環(huán)節(jié)多