【正文】 地質(zhì)邊界東以孫氏店支1斷層為界，西至八里鋪斷層，南起八里營斷層，北至孫氏店斷層。此外，石盒子組及奧灰壓蓋巖層組均是良好的隔水層。根據(jù)濟寧煤田奧灰?guī)r溶水專門水文地質(zhì)勘探報告及許廠礦井達產(chǎn)采區(qū)地震（水文）補充勘探報告，本礦井各斷層導水性見表123。其中可采及局部可采煤層有3上、3下、15上、16上、17共5層，,%,其主要煤層為3上、3下、16上、17煤層，占可采煤層總厚的97%，主要煤層中又以3上、3下煤層厚度較大， ,且埋藏淺，儲量豐富，是本井田首采，主采煤層。賦存于全區(qū)，煤層厚度變化較小，屬穩(wěn)定煤層，煤層厚度具有東厚西薄的特點， m，結(jié)構簡單，一般不含夾石，個別點含1～3層夾石，多為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。四、16上煤層: 位于太原組下部，該煤層層位較穩(wěn)定，對比可靠，煤厚變化比較大，結(jié)構較復雜，屬全部可采煤層，含夾石0～3層，多為炭質(zhì)砂巖、泥巖或粘土巖。精煤為特質(zhì)灰、特質(zhì)磷、結(jié)焦性能好，成焦率高。該煤按比例與山西組煤混合使用，可符合煉焦配煤的要求，也可作為動力燃料用煤或進行氣化液化用煤。三、煤的自燃:本井田各煤層的原樣著火溫度在325～349 ℃之間，還原樣與氧化樣的著火點之差（△T）在2～41 ℃之間，從不易自燃到最容易自燃均有，但以較容易自燃為主，故各煤層均有自燃發(fā)火傾向。本井田地溫規(guī)律是隨著深度的增加而升高，在非煤系地層中，低溫梯度一般在2℃/100m，在煤系地層中，低溫梯度較高，℃/100m。表15 煤層頂?shù)装鍘r石等級劃分巖石等級巖性抗拉強度（㎏/㎝2）容重（g/㎝3）普氏硬度不堅固巖石Ⅰ粘土巖粉砂巖35013中等堅固巖石Ⅱ粉砂巖35060037堅固巖石Ⅲ砂巖60080079極堅固巖石Ⅳ石灰?guī)r8009據(jù)此分類，本井田主采煤層中，3上、3下煤頂?shù)装逡詧怨處r石為主，次為中等堅固巖石；16上煤頂板為極堅固巖石，底板為不堅固巖石；17煤頂板以中等堅固巖石為主，次為極堅固巖石，底板為不堅固巖石。X7X96號孔附近為堅硬頂板。六、礦井涌水量預計第一水平涌水量:礦井正常涌水量: 包括孫氏店支2斷層以東的3下煤頂?shù)装迳皫r正常涌水量，三灰及井筒涌水量，為251(m3/h)。硫份大于3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量；：，與煤分層合并計算，復雜結(jié)構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度；，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術平均法。，傾角為4度，3上；，傾角為12度，3上；，傾角為13度，3上；，傾角為5度，3上； 由Zg=Sh得Zg=(t)其中：S——表示3煤層的面積，m2；h——表示煤層厚度，m2； ——表示煤的容重。巖層移動角為70176。斷層煤柱留設50m寬，則斷層保護煤柱損失量為：。上山移動角γ=75186。 圖22 工廣保護煤柱主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，風井井筒保護煤柱在大巷保護煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護煤柱損失量為0。按照《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：本礦井設計中按年工作日330 d規(guī)劃計算，礦井每晝夜凈提升為16 h。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模。 礦井服務年限礦井服務年限必須與井型相適應，我國各類井型的礦井和第一水平的設計服務年限如表31所示?！?5176。Q=330nLMBγC (32)式中： 330——年工作日，取330 d； n——日進刀數(shù)，6； L——工作面的長度，m； M——煤層厚度，m； B——采煤機的截深， m； γ——煤的容重，t/m3； C——工作面的采出率，80﹪；Q——工作面的生產(chǎn)能力，萬t/a。它要保證礦井生產(chǎn)時開采、掘進、運輸、提升、通風安全、排水和動力供應等各系統(tǒng)能正常高效的運行。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設；（2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)；（3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失；（4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。主要缺點是立井井筒施工技術復雜，需用設備多，要求有較高的技術水平，井筒裝備復雜，掘進速度慢，基本建設投資大。根據(jù)以上對比，再結(jié)合水文地質(zhì)等實際條件，本礦井井筒采用立井開拓，井筒流沙層段需要進行凍結(jié)法施工。結(jié)合許廠礦的具體情況和相關規(guī)定，確定地面工業(yè)場地的占地面積為30 ha，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向，長為600 m，寬為500 m。煤層平均傾角小于5 176。 高產(chǎn)高效礦井要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進工程量要少，結(jié)合許廠煤礦的實際情況，決定開拓一條運輸大巷、一條軌道大巷、一條回風大巷。優(yōu)缺點掘進容易，施工速度快，便于機械化掘進，掘進中可以探明煤層變化和地質(zhì)構造。適用條件服務年限的小型片盤斜井，煤層群中相距較遠的單個煤層或中厚煤層，煤層底板巖層有含水溶洞時，不易開掘巖石巷道時。表43 方案1 項目名稱長度單價費用（m）（萬元／m）（萬元）基建費(萬元）主暗斜井開鑿517副暗斜井開鑿517上下斜井車場1000小計生產(chǎn)費(萬元)名稱系數(shù)長度單價運量費用（km）（元／t表45 建井工程量項 目方 案 一方 案 三初期主井井筒400+20400+20副井井筒360+5360+5井底車場10001000大巷2170021700后期主井井筒0220暗斜井延伸2517517井底車場100021000上下斜井車場10001000大巷23003000表46 分帶順槽運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表47 大巷和石門運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表48 立井和暗斜井運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)===(暗)=（主）=（暗）=（主）一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表49 排水工程量項目方案1項目方案3一水平一水平25124365104=25124365104=一水平二水平25124365104=25124365104=表410 大巷及石門維護費項目方案1項目方案3一水平一水平21695104=3370104=一水平二水平21695104=4179104=表411 基建費用表方案項目方 案 一方 案 三工程量/m單價/萬元 礦井基本巷道 井筒礦井共有三個井筒，分別為主斜井、副斜井、風井。圖45 副井井筒斷面布置圖（1:80）表415 副井井筒特征井型(萬噸)300萬t井筒直徑(m) m井深(m)360 m凈斷面積(㎡) m2基巖段毛斷面積(㎡) m2表土段毛斷面積(㎡)～ m2提升容器井筒支護表土段鋼板復合井壁基眼段混凝土井壁（3）風井風井擔負著礦井的全部回風。它聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)。該車場由于采用了膠帶輸送機系統(tǒng)，使車場形式尤為簡化便于無軌膠輪車從井底車場直達采掘工作面，具有運輸暢通，單向運行安全，調(diào)車方便，通過能力大以及工程量省和布置合理等優(yōu)點。煤倉底下設給煤硐室，裝載膠帶機巷和裝載硐室定量倉，這種裝載系統(tǒng)靈活可靠，能夠確保大型礦井穩(wěn)定高產(chǎn)的需要。巷道斷面如圖48所示，巷道斷面特征表見表417。 176。普氏硬度為2～3， t/m t/m3。礦井正常涌水量為251 m3/h，最大涌水量為291m3/h。傾角4176。但結(jié)合本礦井的實際情況，采區(qū)工作面的長度為250 m可以滿足產(chǎn)量的要求，確定采區(qū)工作面的長度為250 m。礦井首采帶區(qū)為一帶區(qū)，由于邊界不規(guī)則，帶區(qū)的推進長度為1500 m到2000m左右，帶區(qū)沿井田邊界向大巷推進，即后退式開采。 確定同時生產(chǎn)的數(shù)目根據(jù)水平內(nèi)開采準備系統(tǒng)改革激發(fā)展方向：對于綜采帶區(qū)一般布置“一區(qū)一帶”。 帶區(qū)巷道布置本礦井采用中央并列式通風，副井進風，風井回風。順槽及開切眼斷面圖如圖51。（3）排矸系統(tǒng)本設計中的巷道大都是在煤層中掘進，出矸量很少，一塊和煤由膠帶運出。圖51 順槽斷面示意圖 帶區(qū)巷道掘進帶區(qū)內(nèi)各分帶上、下順槽均采用綜合機械化進行掘進，其配套設備如見表52。 帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率本礦井初期采用一個工作面回采，因此這個工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力，工作面布置為綜放面。b. 割煤作業(yè)中必須的輔助作業(yè)時間T空 T空= L1/V空=30/6=5 （分） （52）式中： V空——采煤機空刀運行時的牽引速度，取6 m/分。(3) 故障時間根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設備機電事故影響時間占總工時的8%～15%，每割一刀煤影響時間為15～30 分鐘。則：A0 =250=（t/d）3 帶區(qū)生產(chǎn)能力 AB=K1K2∑A0i （55）式中： K1——工作面不均衡系數(shù)，帶區(qū)內(nèi)同采一個工作面，取1；K2——帶區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)，；∑A0i——帶區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面日產(chǎn)量之和，t/d；AB——工作面日生產(chǎn)能力，t/d。帶區(qū)工業(yè)儲量： Q帶= （萬t）大巷保護煤柱損失： Q護=306. 7（萬t）斷層保護煤柱損失量： Q斷=（萬t）邊界保護煤柱損失： Q邊=（萬t）順槽保護煤拄： Q條=（萬t）工作面落煤損失： Q采= （萬t）帶區(qū)煤柱損失量： Q帶損=Q斷＋Q邊＋Q護＋Q條＋Q采 （57） =306. 7++++ =（萬t）則：帶區(qū)采出率=（）/ 100%=% 〉75%根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：采（帶）區(qū)采出率：。 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件本礦井可采煤層為3上、3下煤層， ，煤層傾角最大為13 176。瓦斯涌出量小，煤層有煤塵爆炸危險性，并有自然發(fā)火傾向。 采煤方法的選擇本礦的煤層賦存條件簡單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡單，參照附近礦井的實際經(jīng)驗，并遵循以下原則：（1） 煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法；（2） 安全勞動條件好；（3） 盡可能采用機械化采煤，達到工作面高產(chǎn)高效；（4） 材料消耗少，生產(chǎn)成本低；（5） 便于生產(chǎn)管理。缺點：巷道掘進較多，萬噸掘進率低；工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難；開采投入高，分層開采人工鋪網(wǎng)勞動強度大，費用大；加劇接替緊張的矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。經(jīng)過以上對比分析可知，分層開采綜合經(jīng)濟效益差，不利于礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效，結(jié)合本礦井生產(chǎn)實際要實現(xiàn)“一面達產(chǎn)”，確定采煤方法為：放頂煤工藝。進刀方式：采用割三角煤工作面端部斜切進刀方式。（2）移架及推溜方式所選液壓支架采用先進的電液控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種移架方式及推溜方式：支架可實現(xiàn)的四種移架方式：鄰架自動順序移架；成組順序移架；煤機和支架聯(lián)動移架；手動移架。圖61 采煤機進刀方式圖 工作面設備選型及其技術特征工作面選型的主要依據(jù)，見表61：表61 工作面選型的主要依據(jù)煤層名稱煤層厚度傾角硬度瓦斯?jié)舛鹊V井生產(chǎn)能力3上、3下、4176。表64 SGZ764/500型前（后）部刮板輸送機技術特征項 目單 位技 術 特 征型號SGZ764/500設計長度m250出廠長度 m200運輸能力 t/h900鏈速m/s電動機型號KBYD250/125功率kW2250電壓V1140轉(zhuǎn)速rps735/1480布置方式平 行 布 置刮板間距mm 1080與采煤機配套牽