【正文】 經(jīng)過以 上技術分析、比較，再結合粗略估算費用結果（見表 4— 表 4— 4），在方案二、 四 中選擇方案 二 ：斜井單水平開拓。 （ 2） 技術比較 以上所提 四 個方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生產(chǎn)費用不同。 開采水平的確定及采盤區(qū)劃分 井田主采煤層為 3 號煤層 ， 設計中只針對 3 號煤層。缺點是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術復雜。 根據(jù)用戶需要，應照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 煤層傾角 25176。經(jīng)疏通后年通過能力為 2500萬 t。否則應縮小規(guī)模； 中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 (3)國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)； (4)投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 b39。 則： Zk=(ZsP2) C=( 2%) 80%=（ Mt） 工業(yè)廣場煤柱 根據(jù)《煤 炭工業(yè)設計規(guī)范》不同井型與其對應的工業(yè)廣場面積見表 23。根據(jù)煤層厚度 和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中， 70%的是經(jīng)濟的基礎儲量，30%的是邊際經(jīng)濟的基礎儲量，則礦井工業(yè)資源 /儲量由式計算。 礦井工業(yè)儲量計算 礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構造比較清楚。 (3)自燃 煤層自燃發(fā)火傾向性經(jīng)煤炭科學研究總院重慶分院鑒定為Ⅲ類不易自燃煤層 (4)地溫 平均地溫梯度為 176。 7 煤層硫 分 %～%，平均 %屬中硫煤，個別屬中高硫煤。 3煤是氣煤，氣煤是煤化程度較低的一種煙煤，煙煤的容重為 ～ （ 2）煤的化學性質(zhì) 1）水分 (Mad)：煙煤一般含水量在 2%以下，個別點較高達 %，且自上而下，其含量有逐漸降低的趨勢。木質(zhì)結構已被強烈破壞 ，鏡質(zhì)體的腔孔結構已消失。 3 煤頂板大部分為深灰色泥巖，少數(shù)為深灰色粉砂巖及淺灰色細砂巖。對 3 煤開采產(chǎn)生直接充水的為其頂部砂巖裂隙含水層，其富水性一般較弱；太原組石灰?guī)r (四灰 )為 7 煤層開采的間接充水含水層，據(jù)鄰區(qū)揭露資料分析，富水性中等，因此本區(qū)水文地質(zhì)類型屬簡單～中等型，其中，開采中組煤層為簡單型。 ③ 中段：厚度 ～ ，平均 ，黃褐色為主，夾綠灰色，紫色，可塑～硬塑，巖性以粘土、砂質(zhì)粘土及粉細砂等為主。巖性由紫紅色中粗粒砂巖夾紫紅色泥巖，粉砂質(zhì)泥巖組成，為相對含水層段。 m，滲透系數(shù) ／ d，水質(zhì)為氯化物硫酸鈉型，礦化度 ／ L，富水性弱。上部和下部由泥巖、粉砂巖夾薄層細砂巖組成，為相對隔水層段；中部為含煤層段，砂巖含水性相對較好，雖然高角度張裂隙較發(fā)育，但多被方解石等充填，各漏水點均位于淺部(～ )。 本區(qū)氣候屬南溫帶魯淮區(qū)，據(jù)徐州氣象站資料，年平均降水量 ；中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 第 7 頁 蒸發(fā)量 1679mm，降水多集中在 5～ 9 月 (常見 6～ 8月 )，占全年總降水量的～ %。 0 %.中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 第 6 頁 綜合柱狀圖 12 水文地質(zhì) 地表水系 本區(qū)屬華北平原山東丘陵的西南緣，地勢低平。21二疊系下石盒子組泥巖泥巖泥巖粉砂巖粉砂巖粉砂巖細砂巖炭質(zhì)泥巖煤2粘土巖21煤灰黑色，疏散，具滑面，含炭質(zhì)及煤屑，手捻易碎，RQD。細砂巖:淺灰色,分選好,泥質(zhì)膠結，局部為中細粒結構,含菱鐵質(zhì)鮞粒,夾炭泥質(zhì)條紋及粉砂巖包體?；鸪蓭r:淺灰色,長石為主,次為暗色礦物,含云母碎片及黃鐵礦晶體,塊狀構造,見捕虜體及綠泥集合體,局部發(fā)育,無充填,巖芯較破碎。富含菱鐵質(zhì)鮞粒條帶，呈直線斜層理，夾較多黑色炭化物云母碎片,含泥巖包體及透鏡體。依據(jù)肉眼鑒定描述，侵入到下石盒子組，山西組的巖漿巖，其巖性相似，為深灰 ~灰綠色，隱 ~細晶質(zhì)，斑狀結構，塊狀構造，含黑云母碎片，礦物成分為斜長石、角閃石或輝石，據(jù)區(qū)域資料，燕山期巖漿侵入規(guī)律為：早期以中酸性為主，多呈巖株、巖盤侵入；晚期以中基性為主，多呈巖脈、巖床侵入。 ~15176。第四系松散層主要由粘土、砂質(zhì)粘土、砂姜粘土、含粘土粉細砂、中砂、礫石層及粘土砂姜、鈣質(zhì)粘土等組成，其中砂層、砂礫石等含水層僅占地層總厚度的 1/31/4，且普遍含粘粒。上部以灰，灰綠、灰雜色斑塊狀泥巖為主，夾薄層中細或中粗砂巖，分選性較差，下部為灰色，淺灰色及綠灰色中細砂巖，與雜色、灰色、深灰色泥巖，粉砂沉積。此層上距 3煤層約 45m 左右，下距 7 煤層 50m 左右。粉砂巖、泥巖中含植物化石。 9 煤上距 7 煤層為 25~50m，下距 10煤 5m 左右； 9 煤層之底板砂巖，即為 10 煤層頂板砂巖。 該組地層與下伏本溪組整合接觸。因其沉積特征各異，現(xiàn)以九灰為界，分上下兩部分。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB1830620xx）地震動峰值加速度分區(qū)為 ～ 。 年平均降水量 最大降水量1297mm(1958 年 )，多集中在 8 月間。中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 第 1 頁 礦區(qū)概述 礦區(qū)地理位置： 柳泉煤礦位于銅山縣柳泉鎮(zhèn)內(nèi)，距徐州市 22km，東距京福高速公路及京滬鐵路 7km， 104 國道 10km，有公路直通柳泉火車站，西南距垞城鐵路專用線 4km，西鄰京杭大運河，北部瀕鄰微山湖，北上山東，南達長江，常年通航，陸路、水運交通均十分便利，見交通位置圖 11。年平均降雪日 10 天，最多 28 天，最大積雪厚度 25mm。 井田地質(zhì)特征 全套圖紙，加 153893706 地質(zhì)構造 本區(qū)處于郯城廬江深大斷裂帶西盤，秦嶺東西構造帶北支的東端與新華夏系第二隆起帶西側的交匯處，徐州復背斜的西北側。 中國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設計 第 3 頁 下部：厚約 93m。 ② 二迭系 a、山西組（ P1S） 厚 ~，平均 。 10 煤之下為粉砂巖或與分細砂巖互層，底部為灰黑色海相泥巖，含菱鐵礦透鏡體，具底棲動物淺穴，為該區(qū)地層對比的輔助標志。中細砂巖含菱鐵礦鮞粒，呈緩波水平層理及斜波狀層理，常形成煤層的頂板。 上部非含煤段：厚約 120m，其巖性以雜色泥巖為主，間有灰色粉砂巖，灰褐色粘土巖、灰綠及灰白色細砂巖，少有中粗粒砂巖。距底部約 100m 處為灰、深灰色泥巖及粉砂巖，多含植物根化石，偶夾薄層炭質(zhì)泥巖或煤線。 （ 2）構造 本區(qū)處于郯城廬江深大斷裂帶西盤，秦嶺東西構造帶北支的東端與新華夏系第二隆起帶西側的交匯處，徐州復背斜的西北 側。形成陡幫平底的箱式褶曲。故本區(qū)巖漿 巖侵入為燕山晚期。粉砂巖細砂巖互層:灰色,韻律較清晰，水平層理，局部為緩波狀層理，見黑色炭化物及云母碎片。泥巖:深灰色,韻律較清晰，水平層理，局部為緩波狀層理。泥巖:灰色,夾紫紅色及黃褐色斑塊,富含粘土質(zhì),斷口不平坦,巖芯受擠壓破碎。0 %深灰色，略含粉砂，具滑面，多含植物葉莖部化石。東南部為低山丘陵，山體走向 NE— SW。 井田含、隔水層（組、段）水文地質(zhì)特征 （ 1）本溪組 (C2b) 上部以淺灰色石灰?guī)r含水層為主，夾泥巖或鋁質(zhì)泥巖，下部由 雜、紫紅色泥巖、鐵質(zhì)泥巖隔水層組成。鄰區(qū)垞城礦清理斜巷底部 7 煤底板砂巖水質(zhì)分析 (76 年1 月 )，水質(zhì)為氯化物重碳 酸鈉型，礦化度 克／升。上部砂巖不發(fā)育，為相對隔水層段。 （ 7）第四系 (Q) 厚度 ～ ，平均 ，主要由粘土、砂質(zhì)粘土、砂姜粘土夾含粘土粉細砂、中砂、礫石層及粘土砂 姜、鈣質(zhì)粘土等松散層組成，其中砂層、砂礫石層等含水層一般僅占地層總厚度的 1／ 3～ 1／ 4，且普遍含粘土成份。局部含砂姜，該段為相對富水層。礦床水文地質(zhì)條件屬簡單型。 3 煤層底板為灰色泥巖和褐灰色粘土巖。惰性組主要為粗粒體、絲質(zhì)體和半絲質(zhì)體，含少量微粒體和菌類體，多呈大小不等，形狀不規(guī)則的碎片分布在凝膠化基質(zhì)中。而天然焦及天然焦的水分稍高，平均大于 2%，個別點高達 %。 4）磷 (Pad)：本區(qū)各煤層磷含量大多在 %以內(nèi)，應屬特低磷煤及低磷煤。 C／ lOOm，屬地溫正常區(qū)。 本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的 1： 5000 煤層底板等高線圖上計算的 ，儲量計算可靠。 礦井工業(yè)儲量可用下式計算： Zg= Z111b+Z122b+Zm11+Zm22+Z333 k （ 22） 式中 Zg —— 礦井工業(yè)資源 /儲量； Z111b —— 探明的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量； Z122b —— 控制的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量； Zm11 —— 探明的資源量中邊際經(jīng)濟的基礎儲量； Zm22 —— 控制的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量； Z333 — — 推斷的資源量； k —— 可信度系數(shù)，取 ~。本礦井設計生產(chǎn)能力為 60萬噸 /年 .所以取工業(yè)廣場的尺寸為 450m 300m的長方形。c39。 礦井設計生產(chǎn)能力 (1)本井田煤炭儲量十分豐富， 煤層 賦存穩(wěn)定、 頂?shù)装鍡l件好 ，傾角一般為10176。 (3)本井田以氣煤為主， 為此，從礦井資源條件、煤層開采技術條件和煤的加工利用等方面綜合考慮，確定本礦井設計生產(chǎn)能力為 ?！?45176。在解決開拓問題時，應遵循下列原則： 貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個因素： 1） 本井田煤層埋藏較深，煤層可采線在 80m，最深處到 260m。 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(zhì)構造和煤層產(chǎn)狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 3 號煤層傾角 變化較小 ，為 4176。 方案一、 三 井筒形式不同。 （ 3） 經(jīng)濟比較 一、 二、三 方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結果，分別計算匯總于下列表中：見表 4— 表 4— 表 4— 表 4— 表 4— 5。缺點：回風井和通風設備較多，工業(yè)場地分散，占地和保護煤柱損失較多，建井時主副井與回風井貫通的時間較長 ，方案 二使用中央回風井回風。 方案四：雙斜井單水平開拓（加回風立井） 主、副井井筒均為斜井開拓，布置在井田邊界，回風立井布置在井田中央，大巷布置在巖層中，沿底板掘進，局部半巖及巖巷，如圖 41 開拓方案圖 。 工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù) 國家標準 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 18 公頃，形狀為 正方 形，長為 450m,寬 為 400m。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工 方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可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。 要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 布置大巷及 井底車場； 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 進行礦井開拓延深、深部開拓及技術改造； 合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。 表 31 我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限 礦井設計生產(chǎn)能力（萬t/a） 礦井設計服務年限（ a） 第一開采水平服務年限（ a） 煤層傾角 25176。 (3)本區(qū)交通方便，鐵路、公路及水路運輸均很發(fā)達，根據(jù)水利交通部門規(guī)劃，京杭運河將建成為南北水上運輸?shù)闹饕降?。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模 。a39。此處取 。 ) 塊段面積/km2 煤厚/m 容重/t/m3 儲量/Mt 總儲量/Mt 1 4 2 5 3 6 4 5 礦井工業(yè)儲量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中， 60%探明的， 30%控制的， 10%推斷的。 礦井西南相鄰的生產(chǎn)礦井為垞城煤礦，與本礦井有礦界煤柱相隔，對礦井開采無影響。