【正文】 巖露頭直接下滲，形成面狀補給，白馬河、七里河、沙河、馬會河、北名河等地表徑流的滲漏，形成線狀集河北工程大學畢業(yè)設計 11 中補給。 （ 2）七里河徑流 采 源起皇臺底以西，經南石門、孔村流至達活泉、百泉，流量約 m3／ s。 （ 5）紫山百泉徑流 采 流量約為 m3／ s。 （ 6） 礦井涌水量 礦井正常用水量為 11 和 22m3/h，最大用水量為 211m3/h。 m，水位標高 11 和 ，為 HCO3— Ca 型水，富水程度中等。富水程度中等。 m，水位標高 和 2~。 B 二疊系砂巖裂隙承壓含水組 下石盒子組砂巖含水層厚 ~ 和 2m，一般 。水化學類型為 HCO3 山西組砂巖含水層厚 0~ 和 2m，平均 1 和 和 25m，不穩(wěn)定。 Cl— Na主要富水區(qū)集中于 16 線以北，屬弱富水含水層。 m，平均 L/s 17 勘探線附近、井田的北及西北部富水性稍強。 m，滲透系數為 。 大青灰?guī)r含水層厚 ~1 和 ，平均 。井下涌水點最大水量 60m3/h，一般小于 30 m3/h； 8 號水 源井涌水量 41 和 ~60m3/h。 本溪灰?guī)r含水層厚度 0~，平均 ，單位涌水量 其中二、四、五、七段為含水段，七段富水程度最強；一、三、六、八段，可視為隔水層。 第三組（峰峰組）灰?guī)r含水層層厚 81 和 ~，裂隙發(fā)育。九十年代地面 1 號、風井1 號、 7 號水源井水位標高 +101 和 2~+130m，一般 +110m左右。 m；出水量在 250m3/h 左右。 m，富水程度強。 m，滲透系數 ~。據鉆孔抽水試驗單位涌水量 Mg 型，礦化度 。 河北工程大學畢業(yè)設計 14 圖 14 奧陶系灰含水層分組及分段柱狀圖 斷裂 采 水文地質特征 井田內的斷裂構造多表現(xiàn)為高角度正斷層。 F10 斷層位于井田西南東下河村的西側，井田內長度 1450m。 2煤層生產中揭露的中小斷層具有在 2煤層以下、 4煤層以上落差變小或尖滅巖 性 描 述柱狀段厚代號地層時代段組統(tǒng)（米）縞紋狀、角礫狀灰?guī)r。厚層灰?guī)r、白云質灰?guī)r，巖溶發(fā)育。/h左右，且短時間內即可被疏干，一般不需特別處理。 煤層特征 煤層穩(wěn)定性評價 岳城 礦主要可采煤層為 1 和 2煤層， 10為大部分或局部可采煤層， 2 下 煤層是 2煤層的分叉煤層，僅小塊可采， 3煤層僅個別達到可采厚度。煤層一般含矸 1~2 層，夾矸平均厚 ，煤層平均厚：上分層 ，下分層 。煤層厚度多集中在 ～ 。下距野青灰?guī)r ~，平均 。 3煤層用煤層厚度變異系數、可采指數評價，屬極不穩(wěn)定煤層。煤層結河北工程大學畢業(yè)設計 16 構簡單，一般不含夾矸。 6煤層厚度 0~，平均 。 F 7煤層 7煤層位于太原組中部，伏青灰?guī)r之下 ~1 和 處，上距 6煤層平均 和 20m，下距中青灰?guī)r ~，平均 。井田東部及南部煤層較薄，不可采面積較大。含矸 0~3 層，一般含一層夾矸，夾矸厚 ~左右。 H 1 和 2煤層 1 和 2煤層位于太原組底部，為本井田主要可采煤層之一。煤厚變化值也大。 J 10煤層 10煤層位于本溪組頂部的灰?guī)r之下或夾于其中，上距 1 和 2煤層 ~，平均 ，下距奧陶紀灰?guī)r頂面 ~ 和 22m，平均 。 表 15 各煤層厚度穩(wěn)定性評價結果表 煤層 統(tǒng)計點數 煤層厚度（ m） 可采性指數 Km 變異系數γ 穩(wěn)定性 備注 最小 最大 平均 1 87 和 24 較穩(wěn)定 全區(qū) 1 34 和 2 穩(wěn)定 已采區(qū) 1 53 和 24 較穩(wěn)定 未采區(qū) 1 764 0 和 27 較穩(wěn)定 已采區(qū)生產點 2 81 0 2 2 不穩(wěn)定 全區(qū) 2 25 2 和21 較穩(wěn)定 已采區(qū) 2 56 0 不穩(wěn)定 未采區(qū) 2 516 和 22 不穩(wěn)定 已采區(qū)生產點 3 77 0 極不穩(wěn)定 全區(qū) 4 86 0 和27 極不穩(wěn)定 全區(qū) 6 81 和2 0 極不穩(wěn)定 全區(qū) 7 1 和22 0 和26 極不穩(wěn)定 全區(qū) 8 81 和2 0 極不穩(wěn)定 全區(qū) 1 和2 1 和23 和 26 較穩(wěn)定 全區(qū) 10 88 0 和24 51 和 極不穩(wěn)定 全區(qū) 煤的物理性質及煤巖特征 各煤層均為高變質煤，為黑色～灰黑色，受構造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結構多為碎裂結構和碎粒結構，硬度較小，機械強度低。太原組各煤層以半亮型為主，山西組 河北工程大學畢業(yè)設計 18 2煤層則以半亮型和半暗型為主，含有較少量的暗淡型煤。 煤的化學性質及有害元素 A 化學性質 1 和 2煤的水分為 ~%，其它煤層煤的水分為 ~%，風氧化的煤水分明顯增高，達 %以上，最高達 %。經過浮選太原組各煤層硫分含量有較大幅度降低，脫硫率在 40%以上。 表 21 井田邊界點坐標表 1 2 3 4 5 經 向 和 2 緯 向 111 和 122300 122300 井田儲量 礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內，通過地質手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。根據此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計算此塊段的煤的儲量，再把各個經過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。)； α —— 煤層傾角 (10176。 邊 界 點 經 緯 河北工程大學畢業(yè)設計 20 井田可采儲量 礦井設計資源 /儲量 礦井設計資源／儲量 ： 礦井工業(yè)資源／儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建 (構 )筑物煤柱等永久煤 柱損失量后的資源／儲量，稱礦井設計資源／儲量。 走向移動角δ =70176。 岳城礦上層無水體和其他建筑物，無需留設防水煤柱和地面建（構）筑物煤柱，只需留設斷層煤柱和井田境界煤柱。 在本井田范圍內，工業(yè)廣場煤柱的留設原則為： 井田開采初期 , 由于工業(yè)廣場范圍內布置主、副井和其他相關的建筑，根據下表確定工業(yè)廣場面積為 400 300=120xx0m2，井 田范圍內的松散層為 80m，φ =45176。 礦井工個影場地占地指標如下表 24 所示。***75%=1151 和 所以岳城礦可采儲量為 Q=Q1+Q2= 161 和 26221 和 總煤柱損失表如 表 25 所示 ： 表 25 各煤柱損失表二 工業(yè)儲量（ t） 邊界煤柱（ t） 斷層煤柱（ t） 工業(yè)廣場煤柱（ t） 總煤柱損失（ t） 240535811 河北工程大學畢業(yè)設計 22 3 礦井生產能力、服務年限及工作制度 礦井生產能力及服務年限 確 定依據 《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設計生產能力應根據資源條件、外部條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術裝備、煤層及采煤工作面生產能力、經濟效益等因素，經多方案比較后確定。條件好者 ，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模；否則應縮小規(guī)模。 礦井設計生產能力 岳城礦井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂底板條件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術裝備先進，經濟效益好，煤質為優(yōu)質無煙煤，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。我國煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢，設計 120萬 t 的井型，達產后，當技術條件適宜時，有充裕的能力來提高產量，用以增產 這樣也可以縮短實際的開采年限 。這些用于開拓的井下巷道的形式、數量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 （ 3） 布置大巷及井底車場。 確定開拓問題，需根據國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。 （ 9） 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 12） 根據用戶需要，應照顧到不同煤質、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。左右。煤質中硬，屬貧煤和無煙煤。估算本井田內工業(yè)廣場煤柱、境界煤柱等永久煤柱損失約為 。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，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，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的 要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質構造和煤層產狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產狀的煤層。 我國在煤礦開采中，立井開拓的井筒一般都采用圓形斷面。 （ 2）井田兩翼儲量大致平衡，井下運輸、通風、開采比較有利。 （ 6）井底距奧陶灰?guī)r要保持一定的安全距離。 ① 井筒設在井田中央（儲量分布的中央），可使沿井田走向的井下運輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應井下工作量要較前者大； ② 井筒設在井田中央時，兩翼產量分配，風量分配比較均勻，通風網絡較短，通風阻力較小。 ③ 井筒設在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結束的時間比較接近。 河北工程大學畢業(yè)設計 27 （ 2）井筒沿煤層傾向的位置 立井開拓時井筒沿煤層 傾向位置的幾個原則。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質情況復雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設備較多，掘進速度慢，掘進費用高。 綜上所述，在走向方向上：布置在井田儲量中 央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風、運輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。同時根據本井田具體的條件，兩個立井可以滿足井田運輸的要求，在本礦井設計中，將西 南 部邊界風井和主、副井作為礦井的初期工程。 工業(yè)場地的形狀和面積：根據表 所列工業(yè)場地占地面積指標，確定地面工業(yè)場地的占地面積為 12 公頃，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為 300m，寬為 400m。為 緩傾斜煤層，設計為采區(qū)式開采。由于煤層大巷掘進速度快，且現(xiàn)代維護技術增強，再者兩層煤的間距較小，宜布置分煤層煤層大巷。根據前述各項決定，本井田在技術上可行的開拓方案有以下幾種。分述如下。方案一、二、三 分別 見圖 41， 42， 43 所示 。因此方案一已明顯優(yōu)于方案三。采用立井提升，優(yōu)點是提升能力大，礦井延深在條件允許時，增加的設備較少，但施工條件差，施工速度慢，開拓維護費用高。 見表 41 和表 42。） 時間（ h） 服務年限（年） 基價（元） 費用（萬元） （萬元） 200 8760 101 石門運輸 系數 煤量（萬 t） 平均運距（ km） 基價（元） 費用（萬元） 第一水平 第二水平 小計 合計 表 43 開拓方案費用匯總表 開拓方案匯總 方案 方案一 方案二 基建費用 (萬元） 生產費用 (萬元） 21 和 28081 和 合計 (萬元） 21 和 百分比 100 河北工程大學畢業(yè)設計 32 從上面的經濟比較中，可以發(fā)現(xiàn) :雖然方案一的基建和生產費用略高于方案二，但由于第一水平設 計采用刀把式車場，暗斜井延伸困難，需另外單獨修建井底車場，工序過程復雜。 主立井 位于礦井工業(yè)場地，擔負全礦井 。 井筒支護采用混凝土厚度 450mm，充填混凝土 50mm 罐道梁中心線間距，可用下式求得： H＝ a＋ 2h＋ S0 =3328mm （ ） 式中： a——兩側罐道之間間距，取 a=21 和 200mm； h——組合鋼罐道高度，取 h=158mm。 ① 副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道） ,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。 ③ 副井井筒斷面選用圓形斷面 3 號罐道梁中心線間距可按下式求出： L1＝ a+2h+S0=1674mm （ ） L2＝ B+f2+b2/2 =1584mm （ ） 河北工程大學畢業(yè)設計 34 式中： L1 —— 1～ 2 號梁中心線， mm； L2 —— 罐道中心線與 2 號罐道梁中心線間距， mm； a —— 兩側罐道之間的距離， 1114mm； h —— 木 罐道厚度， 200 mm； S0 ——罐道與罐道梁連接處墊板凹槽處寬度，取 S0=160mm； b2 ——2 號罐梁寬度，取 168mm。,表土層掘進斷面積 m178。 根據后面章 節(jié)通風設計部分的風速驗算，各井筒風速均符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。井底車場設計是否正確，要看其運輸通過能力是否滿足礦井生產的需要、列車運行是否安全、施工 是否方便和車場繞道工程量是否節(jié)省等 。 （ 4）井下主要運輸大巷膠 采 輸送機運煤；輔助運輸采用 膠輪 車 。礦井開采 后續(xù)采區(qū)時 ，目前考慮，可采用采用中央分列式通風，在井田 北 部和 南 部各 開掘風井，由于風井的深度較大，具體實施方案預算而