【正文】 場煤柱 損失量為： Q3=S M γ =15 105 =1632（萬 t） 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 大巷保護(hù)煤柱 大巷長約 25000m，損失煤柱均寬 215m， Q4=L A M γ =25000 215 =（萬 t） 永久煤柱損失 Q 損 =Q1+Q2+Q3+Q4=++1632+=（萬 t） 可采儲(chǔ)量 Z=（ ZCQ） C 式中： Z—— 可采儲(chǔ)量，萬 t ZC—— 工業(yè)儲(chǔ)量，萬 t Q—— 永久煤柱損失，萬 t C—— 回采率，取 故得： Z=（ ） = 萬 t 4 0 04 5 05 0 05 5 06 0 06 5 07 0 0A BCDDCBAa bcda1 b1c1d1m0m1m2 n2n1n0ⅠⅠ Ⅰ Ⅱ Ⅱ圖 2— 2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)圖 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 本礦井的儲(chǔ)量表如表 2— 1 表 2— 1 礦井儲(chǔ)量匯總（萬 t） 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱儲(chǔ)量損失 回采率 可采儲(chǔ)量 工業(yè)廣場煤柱 境界 煤柱 斷層煤柱 護(hù)巷煤柱 合計(jì) 3 73984 1632 510 1011 5745 8898 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定：本礦井設(shè)計(jì)中按年工作日 300 天規(guī)劃計(jì)算，礦井實(shí)行 “三八”工作制：兩班生產(chǎn)，一班檢修，每天凈提升 20 個(gè)小時(shí)。 （ 3）確定保護(hù)煤柱邊界： 通過受保護(hù)面積中心作與煤層傾向方向的剖面Ⅰ Ⅰ，在這個(gè)剖面上，由維護(hù)帶邊緣點(diǎn) m1,n1，在表土層內(nèi) φ =45176。該礦區(qū)的表土厚為 40m，表土移動(dòng)角 φ =45176。 由于礦井的煤層厚度變化不大，計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)把煤層看成均勻的方塊來計(jì)算： Q=S M γ （ 2— 1） 式中： Q儲(chǔ)量，萬 t； S井田面積， km2； M計(jì)算面積內(nèi)各鉆孔見煤厚度的算術(shù)平均值， m； γ 計(jì)算面積 內(nèi)各鉆孔煤層容重的平均值， t/m 所以 Q=S M γ =68 106 =（萬 t） 其中（ A+B）級儲(chǔ)量占工業(yè)儲(chǔ)量的 83%，高級儲(chǔ)量符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求； 3煤層最小可采厚度 ，最大可采厚度 ，平均為 。煤田范圍劃分為井田的原則有： （ a）井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層附存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （ b）保證井田有合理尺寸； （ c）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； （ d）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 表 1— 1 主要斷層特征表 斷層 名稱 斷層 性質(zhì) 斷層產(chǎn)狀 落差 m 延展長度 km 備注 走向 傾向 傾角 孫氏店斷層 正 NNW W 70176。 煤層特征表見表 1— 2 煤質(zhì) 本井田煤質(zhì)為單一牌號 T2 的煤，屬低灰、低硫、低磷的二號氣煤，結(jié)焦性能好，焦率高，中等可選至易選取，是良好的煉焦配煤或動(dòng)力用煤。圖1 2 地質(zhì)綜合柱狀圖統(tǒng)組 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 水文地質(zhì) 井田水文地質(zhì)條件屬簡單到中等類型。以黃灰黃色粘土，砂質(zhì)粘土及細(xì)、中砂為主， ∽ ,q= ∽ ,水平標(biāo)高為+ ∽ +。另一組北東至東西向的 正斷層，分布不甚規(guī)律。寬緩褶 皺，走向多變，西及西南部傾角一般 5176。井田內(nèi)地層有上而下有： 圖 1— 1 礦區(qū)交通位置圖 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 （ 1） 第四系 （ 2） 上侏羅統(tǒng)蒙陰組 （ 3） 上二迭統(tǒng)上石盒子組 （ 4） 下二迭統(tǒng)下石盒子組 （ 5） 下二迭統(tǒng)山西組 （ 6） 上石炭統(tǒng)太原組 （ 7） 中石炭統(tǒng)本溪組 （ 8） 奧陶系 地質(zhì)綜合柱狀圖見圖 1— 2 主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于南北向的 孝義 地塹構(gòu)造內(nèi)，東西兩側(cè)分別為南北向的區(qū)域性斷裂孫氏店斷層，井田內(nèi)斷層受其控制以南北向斷層為主。 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 綜上所述，本礦區(qū)交通便利，電源和水源充足可靠，土產(chǎn)材料易于解決。兩廠發(fā)電量可滿足本區(qū)用電負(fù)荷的需要。地勢由東北至西南緩慢降低。東部為平原區(qū)，地勢平坦，水源豐富，土壤肥沃。公路有 307 國道Ⅱ級公路從礦區(qū)中心通過，沿 307國道到汾陽 18km，至太原市 、離（石）、曙光公路、夏（家營、在交城縣北，）汾高速公路已開通，可直達(dá)太原環(huán)城高速路。全市境域總面積 平方公里。56? ，北緯36176。中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 提供各專業(yè)全套設(shè)計(jì) 1. 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 交通位置及自然概況 孝義市 晉陽煤礦 位于呂梁山脈中段東麓，晉中盆地西南隅。21? —— 111176。北與汾陽市毗鄰，西北與中陽縣相依，西與交口縣接壤，南與靈石縣相連，東南與介休市隔汾河相望。孝義市鐵路經(jīng)礦區(qū)北邊通過，在孝義市與介西線按軌。中部為黃土丘陵區(qū)和臺塬區(qū)，丘陵區(qū)山巒疊嶂，溝谷呈羽毛狀；臺塬區(qū)塬面開闊，溝谷深切。 井田內(nèi)地形平坦，道路縱橫。 交通位置圖見圖 1— 1 電源、水源及建筑材料 （ 1） 電源：本區(qū)現(xiàn)有 金輝 電廠，裝機(jī)容量 300MV； 梧桐 電廠，裝機(jī) 容 量 2400MV。 （ 3）建筑材料：礦井建設(shè)所需材料，除鋼材、木材及部分水泥需國家調(diào)撥外，其余的磚、瓦、砂、石等土產(chǎn)材料，均可有當(dāng)?shù)毓?yīng)。 井田地質(zhì)特征 地層 本井田含煤地層屬石炭二 迭系，煤系地層平均總厚約 250m，為第四系所掩蓋。 井田東及東南淺部地層傾角平緩，一般小于 5176。 井田內(nèi)斷層具有明顯的規(guī)律性，其中為主的南北向斷層組，多為東升西降的正斷層，因而使井田地層自東向西呈臺階下降。 主要斷層特征表見表 1— 1 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 地層系統(tǒng)帶 系上組中組下組新生代第四紀(jì)∽中生界侏羅紀(jì)蒙陰組0∽上石盒子組山西組∽太原組本溪組二疊系石炭系古生界二灰三灰七灰五灰八灰九灰十灰十一十二巖性柱狀巖組柱狀煤層賦存標(biāo)志圖統(tǒng)組厚度巖性描述及水文特征巖性有粘土，砂質(zhì)粘土及沙碩層等組成，東薄西厚。由深灰色泥質(zhì)巖、粉沙巖、灰色粘土、灰綠色砂巖組成，其中夾有灰?guī)r9層由灰白色巖，雜色粘土巖，鋁鐵質(zhì)泥質(zhì)巖，鋁土巖等組成。 煤層特征 主采煤層 3煤位于山西組下部，可采范圍內(nèi)的煤層平均厚度為 ，厚度較穩(wěn)定，呈東厚西薄的變化規(guī)律，東部煤層厚度多為 6~9m。 主要煤質(zhì)特征表見表 1— 3 瓦斯涌出量、瓦斯等級、發(fā)火期、煤塵爆炸指數(shù) 該煤層二氧化碳相對涌出量為 ，瓦斯相對涌出量為 ，煤塵爆炸指數(shù)為 %，煤層自燃發(fā)火期為 3~6 個(gè)月，有自燃發(fā) 火傾向，為低瓦斯礦井。 35~325 表 1— 2 可采煤層特征表 煤層名稱 全井田厚度 可采范圍平均厚度 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 頂?shù)装鍘r性 最小～最大 夾石層數(shù) 結(jié)構(gòu) 頂板 底板 3 ～ 0— 3 較簡單 較穩(wěn)定 粉砂巖及砂巖 粉砂巖及細(xì)砂巖 表 1— 3 主要煤質(zhì)特征表 名稱 3 水分（﹪） 原煤 — 精煤 — 灰分（﹪） 原煤 — 精煤 — 揮發(fā)分（﹪） 原煤 — 精煤 — 全硫（﹪） 原煤 — 精煤 — 磷（﹪） 原煤 — 平均 精煤 — 平均 膠質(zhì)層厚度 (mm) 7— 平均 發(fā)熱量 (KJ/kg) Qb,ad — 平均 Qgr,d — 平均 焦油產(chǎn)率（﹪） — 平均 灰熔融性（℃） 1260— 1460 平均 1359 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 2. 井田開拓 井田境界及可采儲(chǔ)量 井田境界 境界劃分 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界， 使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)《礦區(qū)精查地址報(bào)告》確定井田勘探類型為第二類，即構(gòu)造中等，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)礦井實(shí)際資料得知，礦井的可采煤層是 3煤。用垂直斷面技術(shù)作工業(yè)廣場保護(hù) 煤柱的面積具體過程如下： （ 1）基本數(shù)： 煤層傾角為 7176。 （ 2）確定受保護(hù)面積： 通過工業(yè)廣場的四點(diǎn)，分別做平行于煤層走向和傾向的四條直線，得矩形 abcd，在矩形的外緣加上 15m 的維護(hù)帶，得受保護(hù)邊界 a1b1c1d1。作保護(hù)線，求得沿走向的煤柱邊界 BC、AD，將 AD 和 BC 繪到平面圖上與煤柱上部和下部邊界相交，即得保護(hù)煤柱邊界 ABCD。 Q=300 8 190 8 80% =（萬 t） 而礦井的實(shí)際生產(chǎn)能力為： Q=Ai∑ Q (2— 5) 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 式中： Ai—— 帶區(qū)影響系數(shù)，本礦井取 ； Q= 2 =（萬 t） 因此，可以滿足年產(chǎn) 600 萬 t的設(shè)計(jì)要求。井田的構(gòu)造形態(tài)，北部以寬緩褶皺為特點(diǎn)，往南逐漸轉(zhuǎn)成北東走向、向北西傾斜的單斜構(gòu)造?！?9176。 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 井筒形式、數(shù)目、位置的確定 井田的開拓方式按傾角可分為立井、斜井和平峒開拓三種。井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量不均勻時(shí)，應(yīng)在井田中央，以此形式兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)當(dāng)避免井筒偏于一側(cè)，造成單 翼開采的不利局面。 （ 3）井筒位置還應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室，掘進(jìn)和維護(hù)。其二，工業(yè)廣場面積足夠利于與外界接軌。 開采水平及帶區(qū)的劃分 本井田煤層傾角平均為 7176。另外，回采工作面推進(jìn)速度的加快，從采掘連續(xù)的關(guān)系上也需要快速掘進(jìn)保障系統(tǒng)的支持。即在井田內(nèi)沿?cái)鄬蛹罢J(rèn)為的帶區(qū)分界，布置三組南北大巷（主要膠帶運(yùn)輸大巷、主要輔助運(yùn)輸大巷和主要回風(fēng)大巷），東、中、西區(qū)大巷由中部傾斜大巷相連接。過斷層之前，膠帶運(yùn)輸大巷按 10176。），施工中間間隔 300m 設(shè) 20m 的平坡段，見煤后沿煤層掘進(jìn)，一般為 0— 176。 （ 2）經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 各方案開拓系統(tǒng)示意圖見圖 2— 3 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 518方案一：立井單水平，煤層大巷，井筒位于東區(qū)淺部走向中央518方案二：立井單水平，巖石大巷，井筒位于東區(qū)淺部走向中央 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 700方案三：立井單水平，煤層大巷，井筒位于井田中部走向中央700方案四：立井單水平，巖石大巷，井筒位于井田中部走向中央圖2—3 開拓方案比較示意圖 中國礦業(yè)大學(xué) 成人教育學(xué)院 通風(fēng)與安全專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 針對以上四種可行性方案作以下經(jīng)濟(jì)比較： 表 2— 3 各方案的粗略估算費(fèi)用表 名稱 方案一（ 518） 方案二（ 518） 基 建 費(fèi) 萬 元 主井 （ 518+