【正文】 車場(chǎng)、主石門、暗立井等兩個(gè)方案有差別的地方，也未列入比較；3）帶區(qū)內(nèi)煤層集中巷的運(yùn)輸費(fèi)用也差別不大，被略去了；兩方案總費(fèi)用相差超過10％，且方案一系統(tǒng)明顯簡(jiǎn)單，方案三水平延伸時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)等諸多因素，選擇方案一。按《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，當(dāng)井筒在2類圍巖中，宜采用噴射混凝土技術(shù)；在4類圍巖中，宜采用錨桿加噴射混凝土支護(hù)，在5類圍巖中，宜采用錨桿加鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。圖42 主井井筒斷面圖表413 主井井筒數(shù)據(jù)表表414 副井井筒數(shù)據(jù)表圖43 副井井筒斷面圖如圖4圖43主井井筒和副井井筒均為圓形斷面， m2， m2，副井凈直徑為8m， m2井深390m，兩井筒井壁均為混凝土砌碹井壁，厚350mm，充填混凝土厚50mm。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對(duì)各種形式井底車場(chǎng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為刀式車場(chǎng)。主井是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。=15=33m4）副井空重車線長(zhǎng)度驗(yàn)算—9B，其外形尺寸為：240011501150（mm）（長(zhǎng)寬高）。26′062560537512533ZDC630/5/25垂直11176。06′59，b1’=2774，T=17291mm，m=27483mm 7）井底車場(chǎng)通過能力驗(yàn)算井底車場(chǎng)線路布置見圖45，車場(chǎng)運(yùn)行圖表見表417。 主要開拓巷道根據(jù)本礦實(shí)際地質(zhì)條件，煤層賦存平穩(wěn)且瓦斯涌出量小，硬度適中，有布置。25′16，a=3258mm，b=4142mm，R=25000mmα1=18176。圖45 井底車場(chǎng)線路布置圖區(qū)段劃分:①—②—③—④—⑤—⑥表416 道岔特性表序號(hào)道岔型號(hào)名稱轍叉角α主要尺寸（mm）abL1ZDK630/6/25單開9176。圖44 立井刀式環(huán)形井底車場(chǎng)及各硐室示意圖經(jīng)過計(jì)算，得：主井：=215（+）+1+10=124 m，副井：=134（+）+1+10= m，取90m。水倉布置在井底車場(chǎng)最低處。2）井底車場(chǎng)硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。 井底車場(chǎng)及硐室1）井底車場(chǎng)的形式和布置方式井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。本礦井建成投產(chǎn)時(shí)共開鑿2個(gè)井筒，即主立井和副立井。（3）為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。時(shí)間/h服務(wù)年限/a單價(jià)（元/t*km）費(fèi)用（萬元）120876065運(yùn)輸各水平系數(shù)煤量（萬t）平均運(yùn)距/km單價(jià)（元/t*km）費(fèi)用（萬元）一水平二水平2666小計(jì)合計(jì)經(jīng)過粗略經(jīng)濟(jì)比較，發(fā)現(xiàn)方案二為經(jīng)濟(jì)費(fèi)用最高的方案，且方案二的總的巖石大巷工程量大，初期投資太大，建井時(shí)間比較長(zhǎng)，不利于快速投產(chǎn)，早出煤，因此方案三被淘汰，再比較方案一和方案三。斷面形狀長(zhǎng)度/m掘進(jìn)斷面積/m178。方案二：雙立井兩水平開拓方式優(yōu)點(diǎn)：①大巷工程量少；②生產(chǎn)區(qū)域比較集中；③運(yùn)輸條件好，大巷容易維護(hù)?？傊?，礦井皆劃分為兩個(gè)階段，其主要參數(shù)如表41。采用立井延伸，可以充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便。屬近水平煤層，階段垂高150~250 m為宜?？傊?，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。（4）有利于掘進(jìn)與維護(hù)①為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。2）井筒位置的確定井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。2）合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。煤層傾角45176。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量極低，但煤塵具有強(qiáng)爆炸危險(xiǎn)，煤炭有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期36個(gè)月。經(jīng)過礦井及第一水平服務(wù)年限的核算，二者均符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，因此最終確定礦井的生產(chǎn)能力為90萬t/a。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來源等。則，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：Zk =（）=礦井儲(chǔ)量匯總表見表24：表24 礦井儲(chǔ)量匯總煤層工業(yè)儲(chǔ)量（Mt）（A+B）/（A+B+C）永久煤柱損失（Mt）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（Mt）設(shè)計(jì)開采損失（Mt）設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（Mt）9100%3礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算。δ/176。) 207= 萬t。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算荊各莊井田范圍內(nèi)絕大部分勘探鉆孔密集，煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)及其變化情況和煤質(zhì)及其變化情況已經(jīng)查明。本礦無擴(kuò)展的可能性。 勘探程度及可靠性本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了260個(gè)孔，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。表110 可采煤層灰分統(tǒng)計(jì)表煤層煤層煤樣灰分（%）毛煤灰分（%）灰分增值（%）9②硫分：%～%，其中9煤、%，低于1%，屬低硫煤；其它形態(tài)硫含量中：有機(jī)硫占36%，黃鐵礦硫占59%，%。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之，絲炭少見。最大涌水量為180m3/h。中部砂巖段：灰、綠、暗紫等雜色中細(xì)砂巖、粉砂巖、薄層礫巖及薄層粘土巖互層。（2）唐家莊組P12下限為5煤頂部的粗砂巖底板，與下伏大苗莊組呈不整合接觸。 m，分上下兩組，上組稱唐家莊組，下組稱大苗莊組，其中大苗莊組是重要的含煤地層。本組以粉砂巖為主，其次為砂巖，各種巖石所占百分比如下：%，%，%，%。包含ＩＩＩ6三個(gè)較大的旋回，每一旋回都是由海相石灰?guī)r起經(jīng)過渡相沉積，又覆為海相沉積。本組巖相變化是由濱海湖泊相碎屑沉積過渡為海相灰?guī)r沉積，交替出現(xiàn)三個(gè)沉積旋回，即：ⅠⅠⅠ3，形成一個(gè)漸進(jìn)的相序。在風(fēng)化殼中，溶孔溶洞發(fā)育，部分層段呈蜂窩狀，時(shí)有鉆具陷落發(fā)生。平均為8176。對(duì)煤122煤至15煤含層采用大巷疏放。表13 含水層特征表含水層編號(hào)層位含水層性質(zhì)含水層厚度(m)單位涌水量(米/秒)滲透系(米/晝夜)東 翼西 翼東 翼西 翼東 翼西 翼Ⅰ奧陶系裂隙承壓ⅡK3—K6裂隙承壓Ⅳ煤9裂隙承壓Ⅴ風(fēng)化帶裂隙承壓Ⅵ底部卵礫石層孔隙承壓ⅦA中部卵石層孔隙承壓B上部砂礫層孔隙承壓C淺部砂層孔隙潛水②水力聯(lián)系造成各含水層之間相互聯(lián)系的主要渠道有：地層斷裂形成的構(gòu)造破碎或相互接觸，發(fā)育節(jié)理裂隙，古河床的沖刷影響，第四紀(jì)含水層與含水層基巖露頭直接接觸。在向斜東翼有一舒緩橫向褶皺，軸線方向N40E，長(zhǎng)700m，寬300m，兩翼傾角5度－10度，它是與整個(gè)向斜受不同構(gòu)造應(yīng)力形成。開平煤田地層屬華北型沉積。其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ等五個(gè)含水層，Ⅱ、Ⅲ等兩個(gè)含水層受采掘直接破壞，是礦井的直接充水水源。河北省水利廳于1965年在雙橋村一帶修建了陡河水庫，水庫大壩距井田東端的最近距離為2200m。（圖11）圖11 荊各莊礦地理位置及交通條件圖 地形地貌本區(qū)為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河?xùn)|岸是由奧陶紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成的東北－－西南方向起伏伸展的低山丘陵。本設(shè)計(jì)礦井的采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁采煤法，采用綜采放頂煤,全礦采用中央并列式通風(fēng)。煤層賦存深度為：120～520m。荊各莊礦的地質(zhì)條件較好，瓦斯涌出量小，含水少。其中西一帶區(qū)為首產(chǎn)帶區(qū)。公路：北10km與京沈高速公路、102國道相聯(lián)，南7km經(jīng)開平與205國道、津秦高速公路相聯(lián)，形成了比較完整的交通網(wǎng)。二支水流在雙橋村北側(cè)匯合，向南流經(jīng)唐山市區(qū)，下游匯集石榴河，向南流入渤海。 水文地質(zhì)條件該礦的水文地質(zhì)條件屬復(fù)雜型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為:奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）； K2—K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）； K6—煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）；煤9砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）；煤9以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）；風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）；第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）；第四系中上部砂卵礫孔隙承壓含水層和孔隙潛水含水層（Ⅷ）。 井田地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況荊各莊井田隸屬開平煤田，位于開平向斜的西北側(cè)。向斜軸線偏居西側(cè)，近南北延伸，中部略向西呈弧形彎曲。見表13。，采用二種方法解決?！?4176。根據(jù)巖芯觀察，其頂部大約50 m以上部分屬古風(fēng)化帶，最頂部20 m風(fēng)化程度甚強(qiáng)，常呈土黃色，向下漸弱，巖石呈黃灰斑狀雜色。本統(tǒng)以粘土巖和粉砂巖為主，各種巖石大致百分比如下：%，%，%，%。巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。一般厚度為60 m，本組為重要的含煤地層。上界為A層礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕掉。本組含煤6層即：10煤，其中可采煤層一層即9煤，是荊各莊礦的主采煤層，其它8煤、10煤局部可采。 m，是煤系上部最重要的含水地層（ⅤA）。荊各莊井正常涌水量為120m3/h。塊狀構(gòu)造，少數(shù)為條帶狀。從煤層特點(diǎn)看9煤影響煤質(zhì)的主要因素是地質(zhì)構(gòu)造，斷層多達(dá)6條，底板起伏大，造成綜機(jī)割底板，致使灰分大大增加；另一個(gè)因素是頂板冒落，在掘進(jìn)過程中巷道丟底，在回采過程中頂板冒落直接混入煤中。～，可作為動(dòng)力用煤。井田北部、西部及北部均以煤9沖積層下潛伏露頭為界，東部及東南部以F3斷層為界，深部以煤9盆狀向斜底520標(biāo)高為最終深度， km2，煤層平均傾角8176。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算本井田煤層傾角較小，為緩傾斜煤層，采用等高線法，直接在井田開拓平面圖上量取井田大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以視密度，從而可計(jì)算出井田工業(yè)儲(chǔ)量。）507=；井田的人為邊界煤柱為：13975/（cos8176。煤層厚度/m沖積層厚度/mф/176。則：Zi＝7 = 圖21 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失圖表23 保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類 型儲(chǔ) 量（萬t）井田邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱斷層保護(hù)煤柱合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：Zk＝（Zg－P）C （24）式中： Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬t； Zg——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，11368萬t；P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；；。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。由第二章計(jì)算結(jié)果可知：，則第一水平服務(wù)年限為 T1= （90）= ＞25a以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。大巷輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活?！?5176。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。本礦井瓦斯涌出量小，且礦井采用條帶式開采，但由于井田面積大，通過第九章的比較，前期采用中央并列式，后期采用兩翼對(duì)角式的通風(fēng)方式。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓首采區(qū)煤層。另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最高洪水位；還要考慮風(fēng)向的影響，防止污染。煤層平均傾角8176。 礦井開拓延伸方案及階段劃分1）礦井開拓延伸方案本礦井開拓延伸可以考慮以下兩種方案立井延伸；暗斜井延伸。采用一水平則上下山開采，采用兩水平則用上山開采或者下山開采。缺點(diǎn)：①初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)；②需要大型的提升設(shè)備；③多水平開拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。表42 方案一主副立井的主要數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)井筒項(xiàng)目?jī)糁睆?m厚度/m支護(hù)形式煤巖類型凍結(jié)深度支護(hù)厚度/m主立井表土段40噴射混凝土＜200＜1000基巖段350鋼筋混凝土中硬350副立井表土段840噴射混凝土＜300＜1200基巖段8505鋼筋混凝土中硬500表43 方案一主暗斜井和井底車場(chǎng)主要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)巷道項(xiàng)目?jī)A角/176。支護(hù)形式煤巖類型支護(hù)厚度/mm井底車場(chǎng)平硐及平巷100025混凝土中硬120表411 方案三主斜副立兩水平開拓項(xiàng)目數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬元）費(fèi)用（萬元）基建費(fèi)用主井開鑿表土段12