【正文】 黑色泥巖 厚 度 裂 隙 較發(fā)育 較發(fā)育 發(fā)育 抗壓強(qiáng)度 107～ 107Pa 107Pa 與采高比 3:1 3:1 ～ 易冒落差 隨采隨 冒 隨采隨冒 隨采隨冒 頂板凹凸情況 基本平整 基本平整 平整 偽 底 巖 性 黑色泥巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 厚 度 ～ ～ ～ 直 接 底 巖 性 砂質(zhì)泥巖 細(xì)砂巖 砂質(zhì)泥巖 厚 度 m 抗壓強(qiáng)度 107Pa 107Pa 107Pa 底板凹凸情況 基本平整 基本平整 平整 煤 層 傾 角 10176。預(yù)測(cè)未來(lái)最深水平的深度為 700m左右，地溫為 ℃ ～ ℃ ，仍屬正常狀態(tài)，對(duì)未來(lái)的生產(chǎn)活動(dòng)影響不大。塊 的 劃分 見(jiàn) 圖 22，各塊儲(chǔ)量見(jiàn)表 21。工業(yè)廣場(chǎng)處表土層厚度為 213m，主井、副井及主要地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。 由此根據(jù)上述 已 知條件，畫(huà)出如圖 23所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸： +11 62m436m70176。） = 則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： Z=S M γ （公式 23） 式中： Z——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量 ， Mt； S——工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積 ， ； M——煤層厚度 ， ； γ——煤的容重 ， 。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。適合建設(shè)大型礦井。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁(yè) 第 23 頁(yè) 1） 煤層開(kāi)采能力 井田內(nèi) 15號(hào)煤層 為厚煤層， 平均厚度 ， 煤層 的 平均傾角為 3176。～ 45176。 本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素： （ 1） 為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 （ 8） 井田內(nèi)煤層賦存平緩，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)礦井使用現(xiàn)代化設(shè)備、建設(shè)高產(chǎn)高效礦井有利。 （ 5）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤； （ 6）水源、電源較 近 ，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 本 設(shè)計(jì)只征對(duì) 15號(hào)煤層，故采用單水平開(kāi)采 ，水平標(biāo)高為 +712米， 盤(pán) 區(qū)式開(kāi)采。如圖 41。 大巷布置在煤層中。 方案三、四主要區(qū)別在與井筒位置不同，方案三井筒位于井田中央，井下運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸費(fèi)用較低，但井田中 央距離地表距離大，井筒長(zhǎng)，基建中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁(yè) 第 29 頁(yè) 費(fèi)用較多；方案四井筒位于井田東北部邊界附近，靠近 陽(yáng)泉市郊區(qū)蔭營(yíng)鎮(zhèn) ，且屬井田煤層埋深較淺區(qū)域。km 項(xiàng)目 方案二 主斜副立單水平開(kāi)拓 項(xiàng)目 方案四 斜井單水平開(kāi)拓 大巷 運(yùn)輸 31535 94605 大巷 運(yùn)輸 31535 143800 斜井 提升 315352 .101 63605 斜井 提升 315351 .130 34209 大巷 維護(hù) 312652104 171 大巷 維護(hù) (312652＋ 1277) 104 176 排水 14024365104 9210 排水 14024365104 9210 表 44 基建費(fèi)用表 單位：萬(wàn)元 項(xiàng)目 方案二 主斜副立單水平開(kāi)拓 方案四 斜井單水平開(kāi)拓 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 m 元 /m 萬(wàn)元 m 元 /m 萬(wàn)元 初期 主井井筒 2101 1130 副井井筒 538 2745 井底車場(chǎng) 1100 0 0 運(yùn)輸大巷 3171 2413 4448 2413 小 計(jì) 后期 運(yùn)輸大巷 9508 2413 9508 2413 合計(jì) 表 45 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 單位 :萬(wàn)元 項(xiàng)目 方案二 主斜副立單水平開(kāi)拓 方案四 斜井單水平開(kāi)拓 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 萬(wàn) t井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間，另設(shè)有一趟玻璃鋼瓦斯管。 7176。設(shè)兩個(gè)出口通道，硐室與通道相連處，設(shè)向外的防火柵欄兩用門(mén)。 盤(pán) 區(qū)煤層特征 本 盤(pán) 區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化較大，最大厚度 ，最小厚度，平均厚度 ，煤層中含有夾石 0～ 3層，其中煤層上部有一層夾石，分布較穩(wěn)定，厚度在 0～ （俗稱八寸石），在煤層中下部有一層夾石，俗稱驢石，呈凸透鏡狀，分布不穩(wěn)定，厚度在 0～ ，其余幾層夾石厚度變化大，分布極不穩(wěn)定，僅個(gè)別鉆孔揭露，該區(qū)煤層最大傾 角 5176。煤層具有自燃傾向性。 工作面之間采用 跳采 接替，首采工作面為 S8101工作面 。 工作面走向高抽巷 采用普通鉆爆法掘進(jìn)，工作面配備有 ZLC60型裝煤機(jī)、煤巖電鉆等設(shè)備。 掘進(jìn)頭采用壓入式通風(fēng)，配備一臺(tái) FDⅡ 2 45KW對(duì)旋式 “ 雙風(fēng)機(jī)雙電源 ” 風(fēng)機(jī)，專供電源為主風(fēng)機(jī)供電，動(dòng)力電源為副風(fēng)機(jī)供電，要求主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，副風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行。 該盤(pán)區(qū)大巷掘出后便可掘順槽、開(kāi)切眼和必要的硐室車場(chǎng)，因此巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，沒(méi)有 實(shí)質(zhì)的準(zhǔn)備巷道 。 其它地質(zhì)因素 預(yù) 計(jì)絕對(duì)瓦斯涌出量 48m3/min；相對(duì)瓦斯涌出量 。 膠帶中心線井筒中心線20213000515010049001505006300150 6000 150100500 1950 35501475 1525 圖 49 膠帶運(yùn)輸大巷 斷面 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁(yè) 第 37 頁(yè) 井筒中心線20213000515010049001505006300150 6000 150100202128902300810 圖 410 輔助運(yùn)輸大巷 斷面 20213000515010049001505006300150 6000 150100井筒中心線 圖 411 回風(fēng)大巷 斷面 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 5 準(zhǔn)備方式 — 盤(pán)區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 盤(pán) 區(qū)位置及范圍 設(shè)計(jì)首采 盤(pán) 區(qū)（ 南 一 盤(pán) 區(qū)），位于井田 中央 ，大巷南部。 3） 井下爆破 材料發(fā)放硐室的形式、容量及通風(fēng) 井下爆破材料發(fā)放硐室的形式采用硐室式，可存放炸藥 150kg，通風(fēng)方式采用獨(dú)立通風(fēng)，其回風(fēng)道直接與 總 回風(fēng)巷相連。在中央進(jìn)風(fēng)立井井底設(shè)有簡(jiǎn)易排矸車場(chǎng)，由無(wú)軌膠輪車運(yùn)來(lái)的矸石自卸入矸石槽，再由刮板輸送機(jī)裝入 ，經(jīng)中央進(jìn)風(fēng)立井提升至地面。 3）中央進(jìn)風(fēng)立井：主要擔(dān)負(fù)礦井初期進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼作排矸井和安全出口，裝備鋼罐道、一對(duì) 、窄罐籠各一個(gè)和梯子間。 礦井基本巷道 井筒 礦井初期共布置 4個(gè)井筒，即主斜井、副斜井、中央進(jìn)風(fēng)立井、中央回風(fēng)立井。 井田內(nèi) 15號(hào)煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定、涌水量小， 立井優(yōu)點(diǎn)不突出，而斜井的提升能力大的特點(diǎn)很適合 Mt的特大型礦井的需要。如圖 43。 方案比較 1） 提出方案 根據(jù)以上分析，提出以下四種技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下： 方案一 ： 雙 立井單水平開(kāi)拓 主、副井井筒均為 立井 開(kāi)拓 ，布置在井田中央。以下，屬近水平煤層；按煤層間距， 3號(hào)、 8號(hào)、 12號(hào) 煤層為上組煤， 15號(hào)煤層為下組煤，上、下組煤層平均間距 43m；上、下組煤儲(chǔ)量相差不大。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(duì)輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可以滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓特別有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的能兼their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層。 （ 6） 井田東北邊界靠近 陽(yáng)泉市郊區(qū)蔭營(yíng)鎮(zhèn) ，且屬井田煤層埋深較淺區(qū)域。 1） 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究 : （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒 及工業(yè)場(chǎng)地的位置； （ 2） 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； （ 3） 布置大巷及井底車場(chǎng)； （ 4） 確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； （ 5） 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； （ 6） 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 表 31 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力 （ Mt／ a） 礦井設(shè)計(jì) 服務(wù)年限 （ a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 煤層傾角 ＜ 25176。 注：確定井型 時(shí) 要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。 2） 井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，以寬緩的褶曲為主，斷層、陷落柱稀少，無(wú)巖漿巖侵入。 礦 井設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力 及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 ， 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、 技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。+949m+726m 圖 23 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： S=梯形面積 =（上寬 ＋ 下寬） 高 /（ 2 cos3176。 70176。 表 22 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 井 型 (萬(wàn) t/a) 占地面積指標(biāo)（公頃 /10萬(wàn) t） 240 及以上 120180 4590 930 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3Mt/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 500m600m的長(zhǎng)方形。兩次勘探共鉆孔 130余個(gè)，鉆孔密度為 /平方公里，基本上探明了井田地質(zhì)構(gòu)造和煤層的賦存條件。 據(jù)一礦井田地質(zhì)勘探報(bào)告中的測(cè)溫資料知，恒溫帶深度為 30～ 60m，溫度為 12℃ 左右、平均地溫梯度為 ℃ ～ ℃ /百 m。 礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、地溫及沖擊地壓 2021年礦井進(jìn)行了瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定，北丈八井絕對(duì)瓦斯涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量 ，二氧化碳絕對(duì)涌出量，二氧化碳相對(duì)涌出量 ，山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)[2021]126號(hào)文件《關(guān)于陽(yáng)煤集團(tuán)所屬礦井 2021年瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》 ， 批復(fù)為高瓦斯礦井。以下 部分賦存局部可采 % 簡(jiǎn)單 不穩(wěn)定 煤層 15 15176。以下 全區(qū)賦存 不可采 0 0 簡(jiǎn)單 不穩(wěn)定 煤 層 6 10176。 2） 煤質(zhì) 3號(hào)煤原煤灰分 ～ %，平均為 %；原煤揮發(fā)分 ～ %，平均為 %；原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～，平均 ；屬中灰 特低硫、低磷、高發(fā)熱量的貧煤和少量的無(wú)煙煤 ， 煤質(zhì)較好。由于夾石的增厚，該煤層就變得不可采。 3） 礦井涌水量 該礦井目前為無(wú)承壓水開(kāi) 采區(qū)。巖性堅(jiān)硬，由于風(fēng)化作用，地表裂隙發(fā)育。 （ 1） 中 奧陶統(tǒng)馬家溝組 — 灰?guī)r巖溶裂隙含水層： 北丈八井主皮帶斜井和 3t底卸煤倉(cāng)揭穿奧陶紀(jì)灰?guī)r ，其巖性堅(jiān)硬、質(zhì)純、致密，未發(fā)現(xiàn)溶孔。含煤 8層，其中 12號(hào)、 15號(hào)為主要可采煤層， 8號(hào)、 9號(hào)上、 9號(hào)、 13號(hào)為局部可采煤層，含煤系數(shù) 9～ 10%。本組含煤線。 含煤地層 本井田為石炭二疊紀(jì)煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。 NNW向一組多具扭張性，發(fā)育程度較高，有參差不齊的斷口； NEE向的一組一般結(jié)構(gòu)面緊閉，地表發(fā)育較弱。W，第三組 N20176。 表 11 大中型斷層特征表 斷層名稱 性 質(zhì) 落差 產(chǎn) 狀 延伸長(zhǎng)度 影響煤層 備 注 F29 逆斷層 25m 270176。北抵陽(yáng)曲 — 盂縣東西褶皺帶，老廟山their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX蓮花狀構(gòu)造位居礦區(qū) 南部。 月最大絕對(duì)濕度 毫巴，最小 ，歷年平均 。 礦井所在工業(yè)場(chǎng)地的蒙村河最大流量為 367200m3/h，最高洪水位為、老坪溝河最大流量為 。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX207國(guó)道北河西山至古交 賽魚(yú)太原市榆次市陽(yáng)泉市石家莊市壽陽(yáng)平定昔陽(yáng)娘子關(guān)孟縣至忻州行至和順太山桃