【正文】 lopment scheme and the mining method can both be fulfilled the request of the mine production. Keywords: shaft development。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為 300 萬 t/a，服 務(wù)年限為 68年，對第一水平選擇了立井開拓方案，首采區(qū)的采煤方法采用傾斜長壁采煤法，綜合機械化回采工藝。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，主要為縱貫井田東西的天倉向斜，屬于低瓦斯礦井，無煤塵爆炸危險；本井田主要有三層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為三號煤層、九號煤層和十一號煤層，平均厚度分別為 、 、 ，煤層傾角 4o～ 7o，平均 5o，屬于近水平煤層。 總之，通過技術(shù)經(jīng)濟等多方面的比較得出本設(shè)計的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。 prehensive mechanized coal mining。 二、地質(zhì)地形 五陽井田地處襄垣盆地的東南部，屬黃土丘陵地帶，地形起伏較緩，呈西高東低之趨勢，黃土沖溝及河流階地發(fā)育。為此急需向深部延伸或擴大井田范圍，增加地質(zhì)儲量。煤炭是該礦區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，除煤礦以外，該區(qū)還有煤焦化廠，煤煉油廠，煤電廠等較多的煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)。 八、水源和電源 本次地質(zhì)勘探共采取五個 鉆孔的 14 個水樣，水樣分別取之于 3煤下伏 K K KK5 含水層中。 104/（ 360179。 礦區(qū)附近有較多煤電廠，電力充足。中上部為淺灰色中厚巨厚層狀石灰?guī)r，含燧石條帶幾結(jié)核白云石，下部為泥質(zhì)白云巖類夾竹葉狀白云巖。 (O2s) 本組厚度為 170m308m，一般厚度 120m。 (C2b) 該組厚度為 0m35m，一般厚度為 20m。巖性以灰白色砂巖及灰色粉砂巖，泥巖為主。 (P1s) 該組厚度為 36m68m，一般厚度為 60m。與下伏地層 整合接觸。中上部為雜色泥巖砂質(zhì)泥巖中粗粒砂巖以及黃綠色中粒砂巖灰色泥巖。 (P2sh) 地層厚度為 ，一般厚度為 。 5 (T1l) 地層厚度為 115m595m，一般厚度為 400m。巖性為紫 灰色中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾紫紅色泥巖。與下伏地層整合接觸。與下伏地層整合接觸。 (N) 地層厚度為 ，底部為礫巖層。與下伏地層整合接觸。巖性為淺灰色深灰色厚層狀石灰?guī)r，灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰色中厚層狀泥灰?guī)r。其巖性主要為灰色、灰黑色石灰?guī)r，灰色、灰白色細(xì)、中、粗粒石英砂巖，灰色、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，夾 815 層煤，其中可采煤層 17 層。由下向上敘述如下： K2石灰?guī)r： 厚度為 ，平均厚度 質(zhì)石灰?guī)r，含星散狀黃鐵礦，中下部夾 12 層薄層狀燧石結(jié)構(gòu)層。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定 . K4石灰?guī)r：厚度為 ，平均厚度 。為深灰色中厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定 .為太原組上部良好的對比標(biāo)志，產(chǎn)動物貝殼化石。底版多為黑色泥巖，局部變?yōu)榛野咨?xì)粒石英砂巖。 ⒍ 二疊系下統(tǒng)下石子組 (P1x) 該組厚度為 ，平均厚度 。巖性為紫紅紫灰等雜色泥巖或 7 砂質(zhì)泥巖，灰色灰白色黃綠色細(xì)中 粗粒石英砂巖。上本區(qū)的主要覆蓋層。 北段南部文王山北斷層與西川斷層之間，由寬緩褶曲和正斷層組成北北東向構(gòu)造帶，此帶向東延伸可能跨越晉獲斷裂帶，向西延伸可穿越沁水盆地，因而具有區(qū)域性意義，擴區(qū)位于此帶礦區(qū)范圍內(nèi)的東北 部。天倉向斜西自擴區(qū)外，往東經(jīng)楊家溝至西李村，東延至五陽礦區(qū)，橫貫全擴區(qū)，區(qū)內(nèi)約 4km,東部為西大巷正斷層錯斷。沿走向有 9條勘探線控制，已查明。北部邊界小黃莊正斷層和與之半生的崔家莊 3 號正斷層構(gòu)成小型地塹。 （ 1）小黃莊正斷層 8 該斷層為礦區(qū)北邊界，自西向東經(jīng)官道，小黃莊，張家莊，區(qū)內(nèi) 長約 ，全長大于 13km，走向北東東，傾向南東，傾角 70176。沿走向有地震測線， 34， 82等孔控制，已查明。有地震側(cè)線和鉆孔控制，已查明。有地震測線及五 193等孔控制，已查明。斷距由西向東漸小，最大斷距 15m，有南 51 號鉆空控制，五陽礦井下巷道揭露。 （ 7） 31上、 31 下正斷層 位于草場南，平行于文王山北正斷層，走向北東東，傾向北西，傾角 75176。東，傾向北西，傾角 75176。東 北西 75o 500m 二、煤層與煤質(zhì) 本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)及下統(tǒng)山西組 (P1s)。其中夾 815 層煤，發(fā)育四 10 周穩(wěn)定的石灰?guī)r（ K K K K5）及一層不穩(wěn)定的石灰?guī)r（ K6）。產(chǎn)有植物化石碎屑及動物化石。下距K5 石灰?guī)r 7m 左右 . 8煤層：厚度為 ，平均厚度 。上距 K5 石灰?guī)r 12m 左右 . 10煤層：厚度為 ，平均厚度 。位于 K K3 之間，層位穩(wěn)定，為該區(qū)主 要可采煤層。 13煤層：厚度為 ，平均厚度 。 152煤層：厚度為 ，平均厚度 。 該組單孔煤層平均厚度為 ，含煤系數(shù)為 ％。中下部發(fā)育的 3號煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，厚度為 ，平均厚度為 ：煤層表現(xiàn)為高電阻低密度低伽瑪。 按煤層編號順序分述如下： 1﹟煤層：厚度為 ，平均厚度 。下距 3煤層 15m 左右 3煤層：厚度為 ，平均厚度 。 2． 9煤層：位于 K K4石灰?guī)r之間，厚度為 ，平均厚度為 ，含夾矸 01 層，煤層傾角在 4o～ 7o 之間，平均 5o,厚度變化大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)發(fā)育可采煤層。 其余， 1 15等煤層在全區(qū)雖局部達(dá)可采高度，但根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》第二章、第二節(jié)、第 4條規(guī)定均為不可采煤層。全區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類分布簡單，可作為配煤煉焦和動力用煤使用。據(jù)測試結(jié)果，散密度為 849950Kg/? ,安息角為 度，摩擦角為 2024 度。 ⒉煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能 本區(qū)對 3煤作了較 多的采樣測試，現(xiàn)將有關(guān)測試結(jié)果敘述如下： 3煤 TS+6 為%，平均 %，屬熱穩(wěn)定性好的。半焦產(chǎn)率為 %，干餾總水份產(chǎn)率（ Water,ad） 為 %。 三、瓦斯及煤塵情況 據(jù)了解，本局所屬漳村 、 五陽 、 王莊與石圪節(jié)礦目前開采深度較淺 、 均屬低沼井。瓦斯成分以甲烷為主，重烷微量。 據(jù)南 南 11 號等孔的測試結(jié)果， 3 號煤層之煤塵屬有爆炸危險。 四、水文地質(zhì) 本次 地 質(zhì)勘探工作 ,自九二年五月開始至九五年底結(jié)束 ,歷時三年半多 ,加之以前地質(zhì)勘探工作 ,擴區(qū)圖幅范圍共有鉆孔 90 個 ,其中太灰水長期觀測孔 6 個 .揭露地層自上而下有 :第四系覆蓋層 ,二疊系上二疊統(tǒng)上石盒子組 、下二疊統(tǒng)下石盒子組、山西組 ,石灰系上石灰統(tǒng)太原組 ,局部發(fā)育有本溪組及奧陶系灰?guī)r地層 .共揭露主要含水層 11 層 ,11 層含水層可分為三個類型 :(一 )3煤底部灰?guī)r裂隙、溶洞式含水層 ,(二 )3煤底部砂巖裂隙、 13 孔隙式含水層 ,(三 )第四系風(fēng)化殼孔隙式含水層 .發(fā)現(xiàn)及鉆探驗證的斷層有 :果園東斷層、南峰斷層、西大巷斷層、崔家莊斷層、小黃莊斷層、東周斷層、 31 上、下斷層 、文王山北斷層及六個巖溶陷落柱 .現(xiàn)將各含水層分述如下 : K1灰?guī)r含水層 本區(qū)層厚 600m左右 ,擴區(qū)南部邊界文王山有露頭 ,區(qū)內(nèi)鉆孔揭露最大厚度 202m左右 ,揭露巖性上部為泥晶質(zhì)灰?guī)r ,局部夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r ,中部為一層厚層狀石膏層 ,下部為白云質(zhì)灰?guī)r ,原始水位標(biāo)高 +,最近水位 (九零年水 IO22)+,涌水量q=,滲透系數(shù) k=,距 3煤間距 ,為裂隙溶洞式富含水層 . K2灰?guī)r含水層 該區(qū)為上石灰統(tǒng)太原組底部灰?guī)r含水層 ,局部含燧石 ,為 13煤直接頂板 ,裂隙發(fā)育 ,但多被方解石充填 ,含海相動物化石 ,堿性水質(zhì) ,水質(zhì)類型 CISO4KNa水 ,本區(qū)厚度,平均厚度 ,涌水 量 q=104L/,滲透系數(shù) k=,靜止水位+,距 3煤間距 . K3灰?guī)r含水層 本組為上石灰統(tǒng)太原組中下部一層薄一中厚層狀灰?guī)r，裂隙溶洞式含水層，含方解石晶體及細(xì)脈，節(jié)理發(fā)育，含動物化石，堿性水質(zhì)，區(qū)內(nèi)厚 ，平均厚度 ，邊區(qū)單孔水 IC313 注水試驗，涌水量 q=104L/，滲透系數(shù) k=，水位標(biāo)高 +，距 3煤間距 . 4 太原組 k4灰?guī)r含水層 本層含水層為上石灰統(tǒng)太原組中部含水層，區(qū)內(nèi)呈中厚層狀，節(jié)理發(fā)育，含動物化石，堿性水質(zhì)，區(qū)內(nèi)厚 ，平均厚度 4m，據(jù) IC313 號孔注水試驗，涌水量q=,滲透系數(shù) k=，靜止水位 +，距 3煤間距 . 5。 k9 砂巖含水層 區(qū)內(nèi)呈中厚層狀，中粗粒砂巖，分選中等，磨圓度差，多為鈣質(zhì)膠結(jié)，局部結(jié)構(gòu)松散，孔隙裂隙含水，區(qū)內(nèi)厚 ，平均厚度 ,靜水位標(biāo)高 +,單位涌水量 q=,滲透系數(shù) k=，距 3煤間距 。該層含水層平均厚度 79m 左 右，靜止水位不等，涌水量 q=178。下伏含水層一般不對礦井生產(chǎn)產(chǎn)生影響。另外西擴區(qū)揭露的巖溶陷落柱有六個，并且五陽礦以前也遇到過巖溶陷落柱導(dǎo)通底板含水層造成底板突水的先例（ 84 年 4 月份的 6號陷落柱突水）。 由于本區(qū)主要煤層標(biāo)高均位于太灰水和奧灰水水位以下，屬壓帶開采煤層，建議生產(chǎn)單位在查明構(gòu)造沖水條件的前提下，安全生產(chǎn)。 井田境界如圖 211 所示，各主要邊界點坐標(biāo)如下： X38404925,Y4036285 ； X38403925,Y4038980 ； X38407500,Y4041000 ； X38409455,Y4041280 ； X38409382,Y4040965 ； X38409807,Y4040908 ； X38411000,Y 4040548； X38411000,Y 4039500。 15 號煤層儲量計算最低標(biāo)高 50m，最高標(biāo)高 +490m，達(dá)最低可采厚度以上見煤點占所有見煤鉆孔的 100%，全區(qū)穩(wěn)定可采，儲量計算面積 ?。 各煤層容重值的采用： 3煤層 9煤層 11煤層 表 221 礦井地質(zhì)儲量匯總表 單位：萬噸 煤層 水平 A B C A+B+C (A+B)/ (A+B+C) D A+B+C+D 3 一（ +490~+210） 1290 2593 3852 7735 % 0 7735 二（ +210~50） 1832 2593 3852 6329 % 0 6329 合計 3122 3938 7004 14064 % 0 14064 一 1097 2800 2955 6952 % 0 6952 19 9 二 2271 1000 2417 5688 42. 5% 0 5688 合計 3368 3800 5372 12640 % 0 12640 11 一 1232 1506 4107 6845 % 0 6845 二 861 1267 3473 5601 % 0 5601 合計 2093 2773 7580 12446 % 0 12446 全礦井總計 8583 10511 19956 39150 % 0 39150 (注釋：本井田為近水平煤層，水平劃分不太嚴(yán)格。此法適用于煤層厚度穩(wěn)定，產(chǎn)狀變化較大的情況。 再將各個小塊的相加便得到煤層的真面積 S1。 S1— 煤層真面積 ， m2； D— 煤層厚度， m； γ — 煤的容重， t/m3。沿受護地 面建筑物和主要井巷的邊線留出圍護帶，由圍護帶起按 β ， γ 及 δ 諸角的值作出巖層移動面。 2） 、 如井筒深度及地面建筑物下煤層的蘊藏深度大于采掘安全深度時，此時則不分緩傾斜，傾斜及急傾斜煤層，均應(yīng)留設(shè)井筒安全煤柱。 受護地面建筑物的邊界線，系圍著該建筑物所作的長方形，長方形的諸邊分別與煤層走向相平行和垂直。煤體本身強度愈大，采區(qū)煤柱的尺寸就愈小，反之，采區(qū)煤柱尺寸愈小。每天凈提升 小時數(shù)為 16 小時。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、儲量、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國家煤碳開采等因素確定。 這些類型中，除小煤礦以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種 生產(chǎn)能力的中間類型。 在具體條件下，根據(jù)煤層賦存情況、頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、所選用的回采工藝和 24 設(shè)備、相應(yīng)的回采工作面長度和推進(jìn)度，可確定回采工作面的生產(chǎn)能力。目前不同生產(chǎn)能力礦井的同采采區(qū)個數(shù)可參考下列數(shù)值，但有些綜合化機械程度高的大型礦井只要一個工作便可達(dá)產(chǎn)，即“一礦、一井、一區(qū)、一面”。 K 式中： A— 工作面生產(chǎn)能力； K— 煤礦儲量備采系數(shù) 取 K=。 開采水平的劃分與井田內(nèi)階段的劃分密切相聯(lián)系，而井田內(nèi)劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小以及地質(zhì)和水文條件。 開采水平的尺寸以水平垂高表示。在極少數(shù)情況下，一個開采水平開采兩個上山階段，水平垂高就 應(yīng)包括兩個上山階段的垂高。在這種情形下，水平垂高與煤層的斜長沒有直接關(guān)系，這一點與階段劃分開采水平是不同的。井型為 240萬 t/a 時，雖然滿足 《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求，但井田為近水平煤層，可以實