【正文】 直涌透，使地下水緩慢的向低洼處徑流排泄，從而形成了壩上高原特有的大小不一的湖淖。由于壩上高原仍處于地殼緩慢上升階段，第四系沉積厚度較小，且多為滲透性差的粘性土組成；區(qū)內(nèi)雖無地表河流，但在地勢低洼處有大小不一的湖淖星羅棋布，壩上最大的安固里淖就在本區(qū)的南部。夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂?shù)装宥酁槟鄮r、粉砂巖，易碎?？刹擅簩樱褐饕刹擅簩佑?號煤組，局部可采為5號煤組，均屬不穩(wěn)定型煤層，自上而下依次分述之。本段沉積特點(diǎn)：顏色以灰、深灰色為主，淺灰色次之，沉積物以中、細(xì)砂巖為主，粉砂巖及泥巖次之，礫巖成分以燧石為主，變質(zhì)巖次之，含煤性較差，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤分層厚度較薄。主要由灰色、深灰色粗細(xì)相間的碎屑巖和煤層組成。下部偏粗，多為中細(xì)砂巖，含礫程度較高，礫徑偏大，該巖層層位較穩(wěn)定且全區(qū)發(fā)育，易識別，故作為巖煤層對比標(biāo)志層。上段為主要含煤段，中段為次要含煤段，下段不含煤。共含煤層5組，賦存在含煤地層的上部，其厚度由西向東逐漸增厚，但沒有探明整個(gè)含煤地層的厚度，本區(qū)鉆孔最深達(dá)898m。依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料結(jié)合鉆孔揭露之成果，井田內(nèi)賦存之地層由老到新依次為：太古界紅旗營子群（Arh）、元古界化德群（Pthd）、新生界第三系、始～漸新統(tǒng)靈山組及第四系。斷層稀少，僅在區(qū)外東南部有FF9兩條正斷層，走向?yàn)楸睎|，傾向北西。（二）外部建設(shè)條件交通運(yùn)輸條件張北縣境內(nèi)無鐵路，公路207國道貫通南北，其他則是一般的公路，由于地勢較平坦，公路較暢通，運(yùn)輸方便。本區(qū)位于燕山地質(zhì)構(gòu)造帶北側(cè)，壩上地震構(gòu)造小區(qū)，根據(jù)國家地震資料、地震烈度為5度。本區(qū)屬大陸性氣候，℃，℃，最低34℃，結(jié)冰期長達(dá)5個(gè)月，年降雨量330～400mm，蒸發(fā)量1710mm。（二）項(xiàng)目概況王牛灘井田位于河北省張北縣西北部行政區(qū)劃隸屬張北縣兩面井鄉(xiāng)所轄。其后，在該區(qū)段建有兩處小窯進(jìn)行采煤，但因煤質(zhì)差、銷路不好而停采。1995年12月河北煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊(duì)提交《河北省張北縣兩面井鄉(xiāng)王牛灘地段（煤礦）詳查地質(zhì)報(bào)告》通過河北省礦產(chǎn)儲量委員會的批準(zhǔn)，共批準(zhǔn)B+C+D級儲量5290萬t。為使該一期項(xiàng)目能夠早日建成投產(chǎn)，必須解決原料供應(yīng)問題，即建立王牛灘褐煤生產(chǎn)礦井，為此張北中都礦業(yè)開發(fā)有限公司投資建設(shè)一對年產(chǎn)60萬t的機(jī)械化或半機(jī)械化的中型礦井，本設(shè)計(jì)即是在這樣背景下進(jìn)行礦井可行性研究工作的，目的是使王牛灘煤礦建設(shè)成為好、快、省的機(jī)械化礦井為援壩扶貧作好工作。二、礦井建設(shè)條件（一）概況地理位置王牛灘井田位于壩上高原，地勢平坦，微有波狀起伏，海拔標(biāo)高為1292～1328m，地勢東南高西北低，有季節(jié)性的徑流分布。本區(qū)凍結(jié)深度地質(zhì)報(bào)告中未明確。另一處在76—1鉆孔附近，1993年7月建井，豎井開鑿時(shí)于垂深38m處遇流砂，因無力治理而廢棄，該井未建成亦未出煤（）。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造簡單，主體構(gòu)造為呈北西～南東向展布的寬緩向斜。本井田構(gòu)造之復(fù)雜程度屬于簡單類型。第三系始～漸新統(tǒng)靈山組由砂礫巖、砂巖、泥巖、粉砂巖及煤系地層組成。（2）煤層本區(qū)含煤地層為新生界第三系始～漸新統(tǒng)靈山組，依據(jù)巖性、巖相組合及含煤性等特征，含煤地層分為上、中、下三段。與中段地層分段標(biāo)志層為3號煤組底板砂礫巖，該層巖性組合獨(dú)特，上部細(xì)多為泥巖、粉砂巖。中段：為次含煤段，在全區(qū)內(nèi)具有東厚西薄的變化趨勢，厚度45～138m。14線以東賦存另外2個(gè)煤組，但極不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化較大。本段沉積特征顏色以灰綠色為主，灰色、淺灰色次之，沉積物粒度大，以粗砂巖、礫巖為主，且地層厚度大；礫成分以燧石、變質(zhì)巖為主。該煤層由1～7層煤分層組成，全區(qū)分布結(jié)構(gòu)復(fù)雜，～?！?，煤層頂板多為泥巖及炭質(zhì)泥巖，底板為礫巖、粗砂巖及泥巖，疏松易碎。水文地質(zhì)條件本井田位于壩上高原區(qū)，境內(nèi)地勢平坦、開闊，略呈波狀起伏，海拔高1300m左右。從大氣環(huán)流看本區(qū)域大氣降水是地下水唯一的補(bǔ)給來源。根據(jù)鉆孔揭露地層的巖性，結(jié)合鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測資料所劃分的三個(gè)含水巖組、五個(gè)含水層，即：① 變質(zhì)巖類裂隙水含水層② 碎屑巖、火山巖類孔隙裂隙水含水層③ 第三系漸新統(tǒng)砂巖、砂礫巖孔隙裂隙含水層依據(jù)煤系的含煤特性及與含水層的關(guān)系和富水性，該含水層又劃分出兩個(gè)含水亞層。此段為煤系主要含煤段，含3三個(gè)可采煤組，～。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料單位涌水量q=?m，滲透系數(shù)k=，水質(zhì)類型為cl—Na型水，為富水性弱的含水層。煤系上下段之間沒有穩(wěn)定的隔水層，但上下段地層中泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層的厚度分別占各段總厚度的85%與65%，因此煤系上、下段含水層間有水力聯(lián)系，但很微弱。井田地下水補(bǔ)給、逕流、排泄條件：本井田第四系地下水接受大氣降水的補(bǔ)給后，一部分向地形低洼處緩慢地逕流排泄，另一部分垂直滲透補(bǔ)給煤系，由于煤系的儲水條件差，因此逕流滯緩，而基底地下水在區(qū)外地層裸露地帶接受大氣降水補(bǔ)給后，向區(qū)內(nèi)深部逕流循環(huán)。另一處開鑿立井見流砂無法治理而廢棄、估算涌水量為15m3/h。④井田內(nèi)已施工的鉆孔按規(guī)程已進(jìn)行了封孔，但個(gè)別早期鉆孔資料不清，且均未進(jìn)行封孔檢查，礦井開采時(shí)應(yīng)采取措施，防止鉆孔透水。屬低瓦斯礦井。從表中可看出原煤水份在垂向方面從上至下由低變高；原煤灰分無明顯的變化規(guī)律；揮發(fā)份（精煤）則頂端含量相對較高，中、下部相對較低。煤的工業(yè)利用方向：由于煤種是低變質(zhì)褐煤，無粘結(jié)性、低腐植酸、低發(fā)熱量，煤的工業(yè)利用僅可作民用及動力燃料。對于以此報(bào)告編制礦井開發(fā)可行性研究是適宜的?，F(xiàn)在則站在另外一個(gè)角度 ，換一種思維方式，以此種類的褐煤用來提取褐煤臘，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為汽油、柴油等化工產(chǎn)品，以達(dá)到物盡其用的目的，所以方能在20年后予以開發(fā)利用，也是我國在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)過程中對加強(qiáng)西部開發(fā)，全國支援農(nóng)村改變面貌，支援“老少邊窮”地區(qū)盡快脫貧政策的宣傳實(shí)踐的成果。中都公司應(yīng)就“煤化電”轉(zhuǎn)化的第一步萃臘工程應(yīng)與煤礦建設(shè)相輔相成的建設(shè)起來，待取得第一步成功后，再繼續(xù)擴(kuò)展其他化工產(chǎn)品項(xiàng)目。由于本井田是單獨(dú)的塊段，周圍無其他的礦井，做為一個(gè)獨(dú)立的礦區(qū)和井田自成體系，在詳查地質(zhì)報(bào)告和2005年儲量核實(shí)地質(zhì)報(bào)告中對井田之資源/儲量進(jìn)行儲量核實(shí)工作，核實(shí)后的儲量匯總表見P12。采區(qū)回采率為75%。五、井田開拓與開采（一）井田開拓井口位置及井田開拓方式根據(jù)井田地層構(gòu)造，煤層賦存狀況，地面地形地物本礦井的開拓方式歸結(jié)為立井開拓和斜井開拓兩種方式。方Ⅲ：斜井開拓，井位在補(bǔ)2孔西北300m處，以一對α=23186。各方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)及方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。立井開拓與斜井開拓單從井筒的長度看兩者約為1∶，斜井、立井井筒單位造價(jià)卻相差不多，其原因是斜井在軟巖地層支護(hù)需要砌底拱，且受力抗壓卻不如立井，雖然斜井開拓可以使用膠帶機(jī)實(shí)現(xiàn)全礦生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)哪z帶機(jī)化，但井巷工程總造價(jià)卻比立井開拓造價(jià)高，這是優(yōu)選立井開拓的一個(gè)理由；斜井開拓在通過第四系地層時(shí)如遇含水較大地層必須采取凍結(jié)方式通過，亦將增加單位造價(jià)和延長建井時(shí)間也是不利因素。方Ⅰ、方Ⅲ開拓方案平面圖及剖面圖。這樣就確定了工業(yè)場地的位置無需再做方案比較；第二期所建井位只能在上述場地附近，并使兩期工程溶為一體，但一期建設(shè)工程均由中都礦業(yè)開發(fā)有限公司自行安排。立井開拓與斜井開拓比選中，斜井開拓最大的缺點(diǎn)是斜井井筒與立井井筒長度比，∶1，因?yàn)樾本讦?，尤其是本地區(qū)地層軟巖多，必須砌底拱更增加了斜井井筒的單位造價(jià)，以此而論，在本井田范圍內(nèi)，斜井開拓?zé)o優(yōu)越性而言，故設(shè)計(jì)推薦立井開拓方式。斜石門與主水平聯(lián)系。在第1煤組布置采面進(jìn)行回采。井筒井田開拓方案選定為立井開拓。附：井筒平面圖。4 井口標(biāo)高m+13015 第一水平標(biāo)高m+11816 井筒深度m1207 井筒直徑mD=D=D=8斷面m2凈掘進(jìn)9砌壁厚度mm300300370材料鋼筋混凝土混凝土磚10 井筒裝備罐籠、箕斗各一個(gè)井底車場及硐室副井井底車場采用梭式環(huán)形車場，副井重、空車場局部為雙軌線路，井下變電所、水泵房在副井一側(cè)，泵房管子道直通副井。礦井井底車場在第3煤組，以α=23186。（二）井下開采首采煤層為第1煤組，采用長壁后退采煤方法，采面長度120m。運(yùn)輸巷安裝膠帶運(yùn)輸機(jī)或刮板運(yùn)輸機(jī)，進(jìn)風(fēng)大巷鋪設(shè)軌道擔(dān)負(fù)運(yùn)輸材料任務(wù)。全礦由兩個(gè)采煤工作面保產(chǎn)。附：采掘機(jī)械配備表采掘機(jī)械配備表 （臺為單位）序號設(shè)備名稱型號功率/電壓采煤掘進(jìn)開拓備用合計(jì)1煤 電 鉆ZM5—12B4824202采 煤 機(jī)MG150150/660223單體液壓支柱DW25200040024004金屬鉸接頂梁DJA—1000160032019205回柱絞車JH—611/6604266膠帶輸送機(jī)STD800240/660227可伸縮膠帶輸送機(jī)SSJ800240/660228巖石電鉆KBA2/41169局 扇DSF—215/411610發(fā) 爆 器MFB—50411611耙斗裝巖機(jī)P—30B1112混凝土噴射機(jī)PSZ—51113激光定向儀JFY—3411614斜巷小絞車42615乳化液泵站MRB125//2216刮板運(yùn)輸機(jī)SGB620/80240/2217錨桿安裝機(jī)MYT—120B11/411618轉(zhuǎn)載機(jī)SZB730/4040/2219刮板運(yùn)輸機(jī)WGB—4040/12221620部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)22二期工程應(yīng)完成混合井井筒、第三煤組之+1181m井底車場、箕斗煤倉及裝載硐室南北翼軌道運(yùn)輸機(jī)大巷、通1煤組斜巷、2個(gè)采煤工作面，估算井巷總工程量見下表。井下礦車配備量依實(shí)際需用量估算，另有備用車5臺合計(jì)為35輛。式中：h——井巷磨擦阻力 α——井巷風(fēng)阻系數(shù) L——井巷長度 S——井巷的凈面積 Q——井巷所通過的風(fēng)量，m3/s礦井初期及后期通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算表如下。準(zhǔn)備裝備一個(gè)箕斗，采用現(xiàn)有JTP—。本提升設(shè)備是根據(jù)年產(chǎn)量60萬t/a的二期工程，結(jié)合一期工程的現(xiàn)有情況進(jìn)行考慮的。設(shè)計(jì)依據(jù)礦井年產(chǎn)量 60萬t/a年工作日 330d日工作時(shí)數(shù) 16h井口標(biāo)高 +1301m下井口軌面標(biāo)高 +1181m卸載水平與井口標(biāo)高差 12m裝載水平與下井口標(biāo)高差 16m最大班提升工作量： 下井人數(shù) 150人 坑 木 28車 保 健 車 3車 水 車 2車 其 它 4車最重件 4000kg提升容器的選擇（1）箕斗選擇JLG—4型底卸式箕斗，其技術(shù)參數(shù)如下：名義載重量 4t有效容積 自 重 4489kg高 度 6775m（2）罐籠選擇1噸礦車單層單車普通罐籠，其技術(shù)參數(shù)如下：允許乘載人數(shù) 12人自重（含捕繩器） 3630kg鋼絲繩的選擇繩端荷重：箕斗 4489+4700=9189kg罐籠 3630+4000+800=8430kg鋼絲繩單位重量： 箕斗 罐籠 選擇32ZAB619+FC1670ZZ564（2）設(shè)備選擇設(shè)計(jì)選用U型大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)，膠帶寬度B=800mm，帶選V=2m/s，電動機(jī)功率約100kW。（二）通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)依據(jù)風(fēng) 量 55m3負(fù) 壓 瓦斯等級：低瓦斯礦井通風(fēng)方式：中央并列式，混合立井進(jìn)風(fēng)，現(xiàn)有兩個(gè)立井回風(fēng)通風(fēng)機(jī)的選擇所需通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q=55=所需通風(fēng)機(jī)靜壓前期：H1=+10+98=529Pa后期：H2=+10+98=733Pa由于前、后期靜壓值相差不大，故前、后期一并考慮，確定選擇BDK62（B）—12—№25型防爆、對旋、礦用軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺，一臺工作，一臺備用。（三）排水設(shè)備在混合井下井口井底車場處設(shè)井下中央水泵房，排水管路由泵房通過管子眼、混合井井筒直達(dá)地面。排水管路的選擇排水管直徑 D=排水管壁厚 ==根據(jù)D、δ值選擇φ1334無縫鋼管或同直徑的直縫卷焊鋼管及螺旋縫電焊鋼管。主井地面生產(chǎn)系統(tǒng)井下煤炭用4t底卸式箕斗通過混合井井筒提升到