【正文】 車場、主石門、暗立井等兩個方案有差別的地方，也未列入比較；3）帶區(qū)內(nèi)煤層集中巷的運輸費用也差別不大，被略去了；兩方案總費用相差超過10％，且方案一系統(tǒng)明顯簡單，方案三水平延伸時會嚴重影響生產(chǎn)等諸多因素，選擇方案一。按《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》的規(guī)定，當井筒在2類圍巖中，宜采用噴射混凝土技術；在4類圍巖中，宜采用錨桿加噴射混凝土支護，在5類圍巖中，宜采用錨桿加鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護。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)本設計礦井的有關設計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設計井田井底車場形式為刀式車場。主井是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。其位置應根據(jù)線路布置和各自要求確定。=15=33m4）副井空重車線長度驗算—9B，其外形尺寸為：240011501150（mm）（長寬高）。26′062560537512533ZDC630/5/25垂直11176。06′59，b1’=2774，T=17291mm，m=27483mm 7）井底車場通過能力驗算井底車場線路布置見圖45，車場運行圖表見表417。 主要開拓巷道根據(jù)本礦實際地質(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 道岔特性表序號道岔型號名稱轍叉角α主要尺寸（mm）abL1ZDK630/6/25單開9176。圖44 立井刀式環(huán)形井底車場及各硐室示意圖經(jīng)過計算，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最低處。2）井底車場硐室、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。 井底車場及硐室1）井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。本礦井建成投產(chǎn)時共開鑿2個井筒，即主立井和副立井。（3）為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應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。時間/h服務年限/a單價（元/t*km）費用（萬元）120876065運輸各水平系數(shù)煤量（萬t）平均運距/km單價（元/t*km）費用（萬元）一水平二水平2666小計合計經(jīng)過粗略經(jīng)濟比較，發(fā)現(xiàn)方案二為經(jīng)濟費用最高的方案，且方案二的總的巖石大巷工程量大，初期投資太大，建井時間比較長，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。斷面形狀長度/m掘進斷面積/m178。方案二：雙立井兩水平開拓方式優(yōu)點：①大巷工程量少；②生產(chǎn)區(qū)域比較集中；③運輸條件好，大巷容易維護。總之，礦井皆劃分為兩個階段，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備和設施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便。屬近水平煤層，階段垂高150~250 m為宜?？傊x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）有利于掘進與維護①為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應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)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務年限要求。2）合理集中開拓部署，簡化生產(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，但煤塵具有強爆炸危險，煤炭有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期36個月。經(jīng)過礦井及第一水平服務年限的核算，二者均符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(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)條件復雜，儲量有限，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），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。則，礦井設計可采儲量：Zk =（）=礦井儲量匯總表見表24：表24 礦井儲量匯總煤層工業(yè)儲量（Mt）（A+B）/（A+B+C）永久煤柱損失（Mt）礦井設計儲量（Mt）設計開采損失（Mt）設計可采儲量（Mt）9100%3礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度 礦井年工作日數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定：礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日300天計算。δ/176。) 207= 萬t。 工業(yè)儲量計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)三個沉積旋回，即：ⅠⅠⅠ3，形成一個漸進的相序。在風化殼中，溶孔溶洞發(fā)育，部分層段呈蜂窩狀，時有鉆具陷落發(fā)生。平均為8176。對煤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700m，寬300m，兩翼傾角5度－10度，它是與整個向斜受不同構(gòu)造應力形成。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等五個含水層，Ⅱ、Ⅲ等兩個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，東南面沿陡河東岸是由奧陶紀石灰?guī)r構(gòu)成的東北－－西南方向起伏伸展的低山丘陵。本設計礦井的采煤方法為傾斜長壁采煤法，采用綜采放頂煤,全礦采用中央并列式通風。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)條件屬復雜型，有八個含水層，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以上部分屬古風化帶，最頂部20 m風化程度甚強，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。從煤層特點看9煤影響煤質(zhì)的主要因素是地質(zhì)構(gòu)造，斷層多達6條，底板起伏大，造成綜機割底板，致使灰分大大增加；另一個因素是頂板冒落，在掘進過程中巷道丟底，在回采過程中頂板冒落直接混入煤中?！勺鳛閯恿τ妹?。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標高為最終深度， km2，煤層平均傾角8176。 礦井工業(yè)儲量 井田儲量的計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，從而可計算出井田工業(yè)儲量。）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)廣場煤柱損失圖表23 保護煤柱損失量煤 柱 類 型儲 量（萬t）井田邊界保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱斷層保護煤柱合 計 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算：Zk＝（Zg－P）C （24）式中： Zk——礦井可采儲量，萬t； Zg——礦井的工業(yè)儲量，11368萬t；P——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設的永久保護煤柱損失量，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)條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井。由第二章計算結(jié)果可知：，則第一水平服務年限為 T1= （90）= ＞25a以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的規(guī)定。大巷輔助運輸采用無軌膠輪車運輸，運輸能力大，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；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。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，后期采用兩翼對角式的通風方式。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時，要使地面工業(yè)場地盡量不壓首采區(qū)煤層。另外，井口標高應高于歷年的最高洪水位；還要考慮風向的影響，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：①初期投資大，建井期限稍長；②需要大型的提升設備；③多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。表42 方案一主副立井的主要數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)井筒項目凈直徑/m厚度/m支護形式煤巖類型凍結(jié)深度支護厚度/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主要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)巷道項目傾角/176。支護形式煤巖類型支護厚度/mm井底車場平硐及平巷100025混凝土中硬120表411 方案三主斜副立兩水平開拓項目數(shù)量（10m）基價（元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用主井開鑿表土段12