【正文】 石，～ m， m。單孔、單層注水試驗，～ L/s?m，～；王莊井田16號和43號兩鉆孔抽水試驗，～ L/s? m， m/d。（3）石炭系上統(tǒng)太原組K3石灰?guī)r含水層本層為太原組中下部一層薄～中厚層狀灰?guī)r。～ m3/h。中厚層狀，含燧石，底部泥質(zhì)含量高，節(jié)理發(fā)育，溶、裂隙多被方解石脈充填。3 煤層至K4灰?guī)r頂面間的隔水層所承受的水壓為3..36 MPa，均構(gòu)不成3 煤層底板直接充水含水層。平均上距3 m。據(jù)實(shí)際生產(chǎn)驗證，該含水層對礦井充水無影響。但從相距分別為1650m、1160 m的水ⅠC313與水ⅠC31水ⅠC311與水Ⅱ、 m來看，其水力聯(lián)系較差。厚16～30 m， m。它是3 煤層底板直接充水含水層。裂隙發(fā)育，部分被方解石脈充填，局部相變?yōu)樯皫r與砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖與泥巖互層。（8）二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部K8砂巖含水層該含水層位于下石盒子組底部，是下石盒子組與山西組分界砂巖。屬富水性弱的裂隙含水層?！?m， m。對3 煤層開采有一定影響。平均下距3 m。～ m， m。裂隙帶多以開口狀出現(xiàn)，且多被泥質(zhì)充填。 L/s?m，～ m/d。2. 隔水層根據(jù)巖性特征，井田內(nèi)主要隔水層自上而下有：石炭系中統(tǒng)本溪組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)太原組底部砂泥巖段隔水層、石炭系中統(tǒng)太原組中段砂泥巖隔水層和3 煤層底板隔水層等。（2）石炭系中統(tǒng)太原組中段砂泥巖隔水層位于K4與K5灰?guī)r之間。這些組合巖層可有效隔斷含水層之間的水力聯(lián)系。共含煤13層，包括可采煤層2層，總厚度18 m， %；其中，15煤層為采礦證批準(zhǔn)開采的煤層，本次均對其儲量進(jìn)行了估算，平均總厚度15 m，%。各煤層層位及特征見表12。煤層頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖。據(jù)上分析,確定3煤層為穩(wěn)定型。煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)可采，該煤層的控制及研究程度均較高。各煤層對比主要是采用標(biāo)志層法，其次利用煤層與圍巖的物理差異及層間距作為輔助依據(jù)。2煤層：位于山西組上部，層位不穩(wěn)定，下距3煤約16m左右，上距K8砂巖20m左右。上距K8砂巖約36m左右。對比程度可靠。10煤層：位于KK4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定，上距K5石灰?guī)r30m左右，下距K4石灰?guī)r7m左右。14煤層：直接伏于K2石灰?guī)r之下，層位穩(wěn)定，對比程度可靠。② 太原組底部與本溪組分界砂巖（k1），巖性不穩(wěn)定，對比時一般以15煤下約一個沉積旋回終了為界，旋回特征不明顯的以鋁土泥巖頂為界。15煤層：為黑色，細(xì)～中條帶狀結(jié)構(gòu), 層狀構(gòu)造，條痕色為黑色，金剛光澤，裂隙發(fā)育，呈階梯狀或參差狀斷口，以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶和絲炭透鏡體，含黃鐵礦結(jié)核。依據(jù)《GB/》煤炭質(zhì)量分級（灰分）標(biāo)準(zhǔn)，各煤層灰分分級：3 煤層屬低灰煤；15煤層屬中灰煤。（4）硫分（St,d）。形態(tài)硫僅五194孔15煤層有化驗資料，形態(tài)硫中以硫鐵礦硫含量為主，占77%，有機(jī)硫含量次之，占22%，硫酸鹽硫含量很少，僅為1%。各煤層原、依據(jù)《GB/》煤炭質(zhì)量分級（發(fā)熱量）標(biāo)準(zhǔn)，對各煤層發(fā)熱量進(jìn)行分級：151和153煤層均屬特高熱值煤。各煤層元素中以碳元素（Cdaf）為主，占91%以上，次為氫（Hdaf）元素，占4%左右，氮元素（Ndaf）和氧+硫元素（Odaf +St,daf）為少量。從鉆孔柱狀統(tǒng)計看，3 煤層頂板可大致分為：偽頂、直接頂及老頂，局部直接頂與老頂合并；而直接底和老底穩(wěn)定，只局部發(fā)育有偽底。 瓦斯 1. 影響煤層瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素區(qū)內(nèi)影響煤層瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素如下：（1）、煤層圍巖封閉性能： 3煤層頂板多為泥巖，部分為砂質(zhì)泥巖。3～ m3/min， m3/min；～ m3/t, m3/t。15 煤層屬不易自燃煤層，但局部可能產(chǎn)生自燃。 開采界限井田內(nèi)的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。 km， km， km.176。井田水平面積按下試計算：S=HL試中 S——井田的水平面積，m2；H——井田平均走向長度，m；L——井田平均傾向長度，m。3 t/m3, 15 t/m3。則 井田工業(yè)儲量為:Zg= Zg3 + Zg15 = Mt。3. 維護(hù)帶地20 m，村莊10 m，其他15 m。) 井田永久保護(hù)煤柱損失量 ：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20 m寬， Mt。根據(jù)以上公式3號煤層設(shè)計可采儲量為：Zk 3 =（）= Mt15號煤層的設(shè)計可采儲量為：Zk15=() = Mt則礦井設(shè)計可采儲量為：Zk= Zk 3 + Zk15=+= Mt 圖 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱表23 設(shè)計礦井儲量匯總煤層工業(yè)儲量 /Mt永久煤柱損 /Mt可采儲量 /Mt315合計3 礦井工作制度和設(shè)計生產(chǎn)能力 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日為330 d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6小時。礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=Zk/AK試中 T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——可采儲量，Mt； A——礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； K——礦井儲量備用系數(shù)。2. 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力的校核。大巷輔助運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大。4. 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。煤層傾角45176。（1）確定井筒的形式、數(shù)目和位置，合理選擇井筒及工業(yè)場所的位置；（2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置；（3）布置大巷及井底車場；（4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；（5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；（6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸機(jī)供電系統(tǒng)。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，是主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)；（5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件；（6）根據(jù)用戶需要，用照顧倒不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采 確定井筒形式、數(shù)目、及位置1. 井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，施工單價低，初期投資少；地面工藝建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可以滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。176。2. 井筒形式及位置的確定井筒位置確定的原則：（1）有利于第一水平的開采，經(jīng)將其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；（2）有利于首采區(qū)布置在井筒附件的富煤階段，首采區(qū)少遷村莊或不遷村莊；（3）井田兩翼儲量基本平衡；（4）井筒不易穿過厚表土層、含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；（5）工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；（6）工業(yè)廣場要宜少占地，少壓煤；（7）距水源、電源較近，礦井專用鐵路專用線短，道路布置合理。 開采水平水平的確定及帶區(qū)和采區(qū)的劃分1. 開采水平的確定計井田主菜煤層為3煤層，15煤層采用石門或暗斜井延深方式開采。平均傾角6176。2. 帶區(qū)和采區(qū)的劃分根據(jù)井田煤層賦存條件和產(chǎn)狀，劃分為五個帶區(qū)和兩個采區(qū)，其中第一水劃分為三個帶區(qū)，一個采區(qū)；第二水平劃分兩個帶區(qū)和一個采區(qū)。大巷距3煤層底板的平均距離為30 m。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。其區(qū)別在于第二水平是用立井直接延深還是用暗斜井延深。21240 m）暗斜井的上、下部車場；并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。（2）方案三、方案四的井筒位置都靠近井田邊界，都采用暗斜井延深，區(qū)別在于井筒形式不同。3. 經(jīng)濟(jì)比較方案二、方案四的區(qū)別在于方案二為立井開拓，井筒位于井田儲量中心；方案四為斜井開拓，井筒位于靠井田邊界。由于斜井井筒長，輔助提升能量小，提升深度有限；通風(fēng)路線長，阻力大，管線長度大；斜井井筒富含水層、流沙層時，施工技術(shù)復(fù)雜，而立井開拓不受煤層傾角、深度、瓦斯及水文地質(zhì)等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒面積大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。1. 主立井位于礦井工業(yè)廣場地， Mt/a的煤炭提升兼輔助進(jìn)風(fēng)任務(wù)。井筒內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間作安全出口和管線間，管線見內(nèi)設(shè)有兩趟排水管路和動力電纜。內(nèi)設(shè)有玻璃鋼梯子間作安全出口。2. 空、重車線長度井底車場空、一列礦車為20個車廂， t底卸式礦車，外形尺寸為（長寬高）240011501150 （mm）， 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D表410 風(fēng)井井筒特征表井 型 Mt/a井 筒 直 徑 m井 深250 m凈 斷 面 積 m2井筒支護(hù)基巖段井壁支500 mm表土段井壁支護(hù)1000 mm基巖段毛段面積 m2表土段毛段面積 m2故調(diào)車線長度70 m。1——主井；2——副井；3——回車線；4——井底煤倉；5——中央變電所；6——水泵房；7——水倉；8——候車室；9——膠帶運(yùn)輸大巷；10——軌道大巷圖 井底車場（1）井底煤倉主斜井煤倉為宜垂直圓形斷面煤倉，煤倉上口設(shè)300mm300mm孔眼鐵簏子并設(shè)操作硐室。Q=25= m3 Q= Qmc=，符合設(shè)計要求。～2176?；仫L(fēng)大巷的斷面特征表見表41176。 m3/t，瓦斯涌出量較大。3 煤層頂板初次來壓步距16～17 m、周期來壓布距8～10 m?！?76。 帶區(qū)巷道布置由于工作面產(chǎn)出量大，中央并列式通風(fēng)不能滿足工作面通風(fēng)要求，故在煤層中另布置帶區(qū)回風(fēng)大巷至井田南部邊界的風(fēng)井，回風(fēng)巷 兩側(cè)留設(shè)30 m煤柱。帶區(qū)內(nèi)分6 個工作面，每個工作面寬300 m。它可以有效地提高工作面采掘設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力 ，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。根據(jù)帶區(qū)實(shí)際生產(chǎn)情況，煤倉容量按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計算，即一個循環(huán)的產(chǎn)煤量，按下式計算： Q=Q0+LMBγC0kt式中 Q——煤倉容量，t；Q0——防空倉漏風(fēng)留煤量，取Q0=10 t；L——工作面長度，L=300 m；M——采高，M =10 m；B——采煤機(jī)截深，b= m；γ——煤的容重，γ= t/m3；C0——工作面的采出率，C0=；kt——同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目，取kt=1。3. 通風(fēng)系統(tǒng)副立井（主立井）→井底車場→軌道大巷（運(yùn)輸大巷）→帶區(qū)運(yùn)料斜巷→工作面→帶區(qū)運(yùn)輸斜巷→煤層回風(fēng)大巷→風(fēng)井。水流方向：工作面→帶區(qū)斜巷→軌道大巷→副井底水倉→地面 帶區(qū)內(nèi)的巷道掘進(jìn)方法帶區(qū)內(nèi)的所有巷道均布置在煤層，均沿煤層底板掘進(jìn)，采用連續(xù)采煤機(jī)及其配套設(shè)備施工，后配套刮板輸送機(jī)和膠帶輸送機(jī)組成的機(jī)械化掘進(jìn)。 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率1. 帶區(qū)生產(chǎn)能力由于本設(shè)計礦井的的煤層為10 m的厚煤層，綜放工作面產(chǎn)量大，帶區(qū)只需布置一個工作面就可滿足礦井設(shè)計要求：帶區(qū)生產(chǎn)能力按下試計算：A0=LV0MγC式中 A0 —— 工作面生產(chǎn)能力，Mt/a； L——工作面長度，m；V0——工作面年推進(jìn)長度，V0=3306=1584 m/a； M——煤層厚度，m； γ——煤層視密度，取γ= t/m3；C——工作面采出率，取C=。工作面落煤損失，約占3%；帶區(qū)內(nèi)煤柱不可回收部分損失；帶區(qū)斷層煤柱損失等。為近水平煤層。坡度傾角為20176?！?m，采煤工作面煤壁增壓小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高，可達(dá)93%～97%.（2）缺點(diǎn)：巷道掘進(jìn)較多，萬噸掘進(jìn)率高；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(qiáng)度大、費(fèi)用加劇接替緊張矛盾，需要等到再生頂板穩(wěn)定后才能開采下層。本設(shè)計礦井的地質(zhì)條件穩(wěn)定，煤層賦存條件較好，帶區(qū)煤層平均厚度為10 m。工作面巷道采用雙巷掘進(jìn)，及在工作面兩側(cè)各布置兩條兩條巷道，南側(cè)均為進(jìn)風(fēng)巷，其兼作帶區(qū)運(yùn)料和行人；北側(cè)兩條作回風(fēng)巷道，靠近工作面一天作為帶區(qū)運(yùn)輸巷。表61 工作面配套設(shè)備采煤機(jī)液壓支架刮板輸送機(jī)SL500ZF12000/23/45H放頂煤液壓支架PF41132 采煤工作面破煤、裝煤方式工作面采煤機(jī)螺旋滾筒完成破煤、裝煤過程，部分遺留碎煤有輸送機(jī)的鏟煤板裝入溜槽。1. 進(jìn)刀方式：采用端部斜切割三