【正文】 Abstract In recent years, the coal industry has gooddevelopment momentum, then more and more human and financial resources into the mine39。作為對(duì)大學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性的知識(shí)技能考查，它主要是考查學(xué)生這兩年來(lái)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)及其專業(yè)知識(shí)的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會(huì)自我思考、自行設(shè)計(jì)。在 本次設(shè)計(jì)過程中，認(rèn)真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國(guó)家其它發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策，積極采用切實(shí)可行高產(chǎn)高效的先進(jìn)技術(shù)與工藝，力爭(zhēng)自己的設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平。 10? 37?～ 114176。 煤礦東距京廣鐵路 17Km，北距安陽(yáng)～李珍鐵路 20Km，鶴壁～湯陰鐵路與京廣鐵路相接，鶴壁至安陽(yáng)、湯陰均有公路相通，交通便利（圖 111）。本區(qū)深部邊界外約 2Km2的溫家溝水庫(kù)面積約 ，最大庫(kù)容 104 萬(wàn) m3，主要用于攔洪灌溉。 據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料， 8 月至來(lái)年 2 月多為北風(fēng)，最大風(fēng)速 23m/s， 3月至 7 月多為南風(fēng)，最大風(fēng)速 14m/s。區(qū)內(nèi)地層自老到新發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組及上統(tǒng)上石盒子組、新第三系鶴壁組、第四系。厚度大于 100m。與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。根據(jù)其巖性組合，本組可分為下部 石灰?guī)r段，中部砂泥巖段和上部石灰?guī)r段。該段厚 ～ ，平均厚 。 下段由深灰色～黑灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖、中厚層狀石灰?guī)r、煤層等組成。該段厚 ～ ,平均厚 。與下伏太原組呈整合接觸。 第一巖性段：為灰紫、灰綠、灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖，局部含鋁質(zhì)較高，具紫斑及鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。底部含細(xì)礫。平均厚 。平均厚 。 第六巖性段：為淺灰色鋁土質(zhì)泥巖，致密塊狀，呈蠟狀色澤，局部具紫斑，中下部夾菱鐵質(zhì)鮞粒及豆?fàn)罱Y(jié)核。層面含炭質(zhì)，夾薄層細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖。平均厚 。該組平均厚 ，與下伏石盒子組整合接觸。底部顆粒較粗，含石英礫巖，局部為礫巖。 7 二段：為紫紅、灰綠、暗紫色泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鈣質(zhì)及少量鋁土質(zhì)，局部夾薄層細(xì)粒砂巖。 四段：為紫紅色細(xì)粒砂巖、粉砂巖，主要成分為石英、次為長(zhǎng)石和暗色巖屑，含泥質(zhì)包裹體，具波狀層理，鈣泥質(zhì)膠結(jié)。本系厚 75～ 260m，平均 。與下伏第三層呈角度不整合接觸。鋁質(zhì)泥巖，含鮞粒及黃鐵礦結(jié)核。中的裂隙承壓水和第四系礫本含水組包括新第三系礫巖第三、四系含水組：水文地質(zhì)特征2N二P段三段四峰千石組上統(tǒng)二N系古zK界N12h32 s hP42 s h ＞95 .18P段2 s h25 5 . 7 6 ～9 9 . 9 94 4 . 7 0 ～1 3 5 . 6 9壁鶴新上三第生新地層系統(tǒng)第四系Q界 系 統(tǒng) 組 段1 6. 002 . 5 0 ～3 4 . 0 0平均厚度最小～最大地層厚度(m)柱狀7 5 . 1 ～2 6 0 . 5 88 4 . 1 6P段一上組2 s h2 s h1P7 7 . 9 8 ～8 8 . 2 6縫合線發(fā)育，裂隙內(nèi)充填方解石脈。紫紅色細(xì)粒砂巖、粉砂巖，間夾薄層沙頂泥巖?；揖G、淺灰～灰白色，中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖和中粗粒長(zhǎng)石巖屑雜砂巖，局部為礫巖。為灰色、青灰色、泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鋁質(zhì)，具紫斑及菱鐵質(zhì)鮞粒，產(chǎn)少量植物化石碎片。共含二 3 、二 2 、二 1 、二 0 煤四層，其中二 1 煤層全區(qū)普遍可采。 圖 121 地層綜合柱狀圖 9 構(gòu)造 ① 區(qū)域構(gòu)造 鶴壁煤田位于華北古板塊南緣，太行構(gòu)造區(qū)西部太行斷隆帶 ，構(gòu)造形跡以斷裂為主，伴有發(fā)育烈度不同的褶皺，并有巖漿巖侵入煤層及噴出巖。 ② 井田構(gòu)造 鶴壁六礦位于鶴壁煤田東部太行斷隆的東緣，總體構(gòu)造形態(tài)為地層走向近SN，傾向 E，傾角 0～ 38 176。 褶曲 經(jīng)采掘揭漏和鉆孔控制的褶曲有 5 條，向斜 3 條背斜 2 條。 10 表 121 主要地質(zhì)構(gòu)造特征 序號(hào) 名稱 斷層面走向 傾角（θ176。本單元主要由石炭系、二疊系與新第三系碎屑巖組成，含水組巖性主要為灰?guī)r、砂巖和礫巖，相對(duì)隔水巖為泥巖、沙質(zhì)泥巖等，是一個(gè)以裂隙巖溶水和裂隙水為主的多層含水結(jié)構(gòu)。本礦位于該水文地質(zhì)單元的中部。 ② 含水層 根據(jù)以往勘探資料（巖性、結(jié)構(gòu)、富水性、賦存特征等）及二煤層開采已來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐，將礦井范圍內(nèi)含水層劃分成五個(gè)，分述如下： a、 中奧陶統(tǒng)灰?guī)r含水層 O2f灰?guī)r含水層位于二 1煤層下 ～ ，礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補(bǔ)給條件好。據(jù) 76水源孔抽水實(shí)驗(yàn)資料：q=，水質(zhì)類型為 HCO3— Ca 型水。該層厚度小，補(bǔ)給條件一般，巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大 46 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ，K=,q=，水質(zhì)類型以 HCO3— CaMg 型水為主。 e、 第三、四系含水層 包括第三系礫巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水。 C3L8灰?guī)r 含水層與二 1煤層一般間距 20～ 35m，由砂巖和砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，砂巖含水性差，砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水性良好，正常情況下，可以起到隔水作用。從歷年來(lái)已開采區(qū)的出水點(diǎn)資料看，二 1煤層頂、底板砂巖和灰?guī)r含水層出水點(diǎn)，出 水持續(xù)時(shí)間都不太長(zhǎng)，并自行疏干。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐所揭示，區(qū)內(nèi) NNE、 NE 方向斷層導(dǎo)水性好，當(dāng)斷層落差較大溝通 C3L2和 O2f灰?guī)r時(shí)，將形成 富水帶，給開采帶來(lái)威脅。 煤層及煤質(zhì) 煤層 本區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，其中山西組二煤組和太原組一煤組為本區(qū)主要含煤地層。 14 表 131 含煤地層含煤特征表 含煤地層 煤層厚 度(m) 含煤地層厚 度(m) 含煤系 數(shù)(%) 備注 上石盒子組 0 0 下石盒子組 0 0 山西組 含煤 4層 ,其中二 1煤全區(qū)可采 太原組 含煤 17層 ,均不可采 本溪組 含一 0煤層不可采 合計(jì) 共含 煤 22層 本區(qū)可采煤層主要為山西組二 1煤層。 15 煤質(zhì) ① 物理性質(zhì) 二 1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強(qiáng)玻璃金剛光澤。 據(jù)鏡下鑒定，二 1煤 層有機(jī)組分含量平均為 %，其中鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為 %，占有機(jī)組分的 %，并以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多呈均勻無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，偶見木鏡質(zhì)體，呈微透鏡狀，有時(shí)分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結(jié)構(gòu)明顯而完整。 max）為 ～ %，平均 %?！耙晃濉逼陂g，先后在陳家莊、楊家莊、校場(chǎng)、梁峪、羅村、陳家灣等井田進(jìn)行了勘探，提交供建井用精察地質(zhì)報(bào)告 7 個(gè)，共探明能利用 儲(chǔ)量 億噸。走向長(zhǎng) ，傾向?qū)?～ ，面積 。復(fù)審后降低了煤炭?jī)?chǔ)量級(jí)別，核實(shí)二 1煤層 C1級(jí)儲(chǔ)量 萬(wàn) t， C2級(jí)儲(chǔ)量 萬(wàn) t，地質(zhì)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t。勘探方法采用鉆探與測(cè)井相結(jié)合的綜合勘探方法，同時(shí)進(jìn)行了 1： 10000 的地質(zhì)填圖，最終提交了《河南省鶴壁煤田三、五、六礦深部勘探區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告》，獲得總儲(chǔ)量 萬(wàn) t，其中二 1煤層儲(chǔ)量 萬(wàn) t。 本 井田北起張莊向斜軸與八礦為界，西部以煤層露頭為界，北部以南緯 35176。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。時(shí)取 ， 25176。落差大于 20m斷層兩側(cè) 30～ 50m級(jí)工業(yè)廣場(chǎng)和井筒保護(hù)煤柱作為永久煤柱儲(chǔ)量。 d. 儲(chǔ)量計(jì)算方法 在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，選用地質(zhì)塊段 法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介于 10176。 故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積： S= 12= 公頃 =108000 m2。 查 得 本井田各參數(shù)如下： 表 222 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 煤層傾角（176。） δ（176。 根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)， 有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。 同時(shí)，鶴壁礦務(wù)局的各礦實(shí)際生產(chǎn)能力都在 90 萬(wàn) t以上，各礦均為機(jī)械化采煤，并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，該局已積累了管理大型礦井的經(jīng)驗(yàn)。 25 3 井田開拓 概述 礦區(qū)的開拓方式概述及評(píng)價(jià) 河南煤化集團(tuán)鶴壁六礦現(xiàn)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn) t/a，礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，礦井水平之間的聯(lián)接方式可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，其中一水平與二水平之間為立井延伸，二水平與三水平之間為暗斜井延伸，在一水平與二水平之間設(shè)有輔助水平。第一次擴(kuò)大后為90 萬(wàn)噸，第二次擴(kuò)大后為 120 萬(wàn)噸。 影響礦井開拓的主要因素 礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素，也影響井田開拓方式的選取。為緩傾斜煤層。階段內(nèi)采區(qū)劃分應(yīng)考慮沿走向有無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造變化，如斷層、無(wú)煤帶、傾角變化較大等，若有可用這些地質(zhì)變化作為采區(qū)邊界。 本井田走向 ，傾向長(zhǎng)約 ,傾斜方向劃分兩個(gè)階段，采用多水平上下山開采，一水平標(biāo)高為－ 280m，二水平標(biāo)高為－ 800，沿走向劃分若干采區(qū)。 與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力 小 ，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大，管線長(zhǎng)度長(zhǎng)；斜井井 筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。 （ 2） 、 井筒的數(shù)目 確定選擇采用立井開拓，故開鑿一隊(duì)提升井筒（即主井和副井）。通風(fēng)方式采 用的是對(duì)角式，故風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界。副井井深為 970m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。運(yùn)輸大巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。副井井深為450m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。 km 工程量 工程量 大巷運(yùn)輸 一水平 一采區(qū) 1049 = 1049 = 二采區(qū) 934 = 934 = 三采區(qū) 800 =720 800 =720 四采區(qū) 800 =720 800 =720 二水平 一采區(qū) 1040 = 1040 = 二采區(qū) 933 ＝ 933 ＝ 二水平提升 500 ＝ 300 1774 ＝ 石門運(yùn)輸 ＝ ————— 總計(jì) 31 表 333 基建費(fèi)用表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 工程量/m 單價(jià)（元/m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工 程 量/m 單價(jià)（元/m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 主井井筒 970 5786 4