【正文】 天然的隔水屏障，滲透能力差，富水性弱，逕流滯緩；下伏太原組灰?guī)r含水層與二2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水層，厚度在50 m以上，正常地段二2煤層的開采不存在底板突水的威脅；地面村莊密布，為充分開發(fā)煤炭資源，本設(shè)計不留設(shè)村莊煤柱及防水煤柱，采用長壁冒落法進(jìn)行遷村采煤。 二2煤層為一穩(wěn)定~較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單(偶含泥巖夾矸一層)的厚煤層。褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。（2）地震解釋斷層FF4，應(yīng)在生產(chǎn)勘探中證實(shí)（3）對封孔質(zhì)量問題，生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)引起注意，及時采取有效措施，以預(yù)防因封孔質(zhì)量不好而造成水害。1986年8月27日獲正式批準(zhǔn)。各煤層均無自然發(fā)火傾向。 各煤層煤質(zhì)主要特征見表14。全區(qū)穩(wěn)定可采。 通過采用“集水廊道”法計算，礦井預(yù)計正常涌水量894 m3/h（其中：K5砂巖328 m3/h，三煤組291 m3/h，二煤組275 m3/h）；最大涌水量1200 m3/h。補(bǔ)給方式以遠(yuǎn)方水平滲透為主。3）石炭系灰?guī)r巖溶裂隙含水組：主要含水巖層為石灰?guī)r(11層)。含水砂層一般為1~12層， m。 斷裂 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造均為正斷層，據(jù)葛店煤礦井下及芒山地表所見，推定斷層面傾角均為70186。（后附礦井綜合柱狀圖） 新華夏體系及東西向構(gòu)造構(gòu)成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔莊—芒山背斜組成。自下而上敘述如下:中奧陶統(tǒng)馬家溝組(O2m)，由白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r組成，井田內(nèi)揭露厚度30~ m。礦區(qū)熱電站應(yīng)盡快建設(shè)?！泵禾坎炕ㄋ緦﹃愃臉堑V井方案設(shè)計審查意見明確：“建筑物地震烈度均按6度設(shè)防，但對六大要害系統(tǒng)按7度的構(gòu)造措施設(shè)計。日最高氣溫41 ℃(1959年7月30日)，最低19 ℃(1957年2月21日)。詳見礦區(qū)交通位置圖11。井田中心南距永城老縣城8 km；地理坐標(biāo)：東經(jīng)116186。 service life and working system of mine。礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。井田傾向（東西） km，走向（南北）長約5 km， km2。主采煤層為2號煤層，176。一般部分共包括10章：；；、服務(wù)年限；；；；；；；。 engineering of coalfield。22180。井田位于黃淮沖積平原東部，地勢低洼平坦，自西北向東南微微傾斜，地面標(biāo)高+ m ~+ m，一般在+32 m至+35 m之間，相對高差3 m左右。 降雨量： mm（1977年）， mm， mm；日最大降雨量207 mm(1957年7月I4日)， mm ( 1965年7月5日~18日)?！钡V區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井葛店煤礦、新莊煤礦、車集煤礦等8處。經(jīng)初步勘探證實(shí)，上第三系孔隙承壓水，無論其水量和水質(zhì)均可滿足本礦井永久水源的要求。 石炭系(C2~3)，假整合于中奧陶統(tǒng)之上；中統(tǒng)本溪組（C2b)，由鋁質(zhì)泥巖及山西式鐵礦組成，厚度2~22 m， m；上統(tǒng)太原組（C3t），由9~11層薄至中厚層狀灰?guī)r和泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉、砂巖組成，間夾不可采煤層3~5層，厚度93~164 m，平均133 m；二迭系(P)， m，下統(tǒng)齊全，上統(tǒng)K6標(biāo)志層以上多被剝蝕；下石盒子組（P1x），~ m， m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及三煤組組成，以K5砂巖標(biāo)志層底界與上石盒子分界； 山西組（P1S），~ m， m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及煤層組成。 陳四樓井田位于永城隱伏背斜之西冀，大致呈單斜構(gòu)造，總體走向NNW，傾向SWW。發(fā)現(xiàn)并已被控制的斷層 4條，以NNE向斷裂為主，近東西向斷裂也較發(fā)育。淺部以大氣降水垂直滲入為主，中部及深部以水平側(cè)向滲透為主?；?guī)r以LLLLLLL10七層比較穩(wěn)定，巖溶裂隙比較發(fā)育，但多被泥質(zhì)或鈣質(zhì)充填。=~ /s  煤層特征井田內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。三1煤層，層位穩(wěn)定， m，其可采范圍集中在08線以南。 開采技術(shù)條件 煤層頂?shù)装宥?煤層頂板以砂巖為主，完整性和穩(wěn)定性較好，頂板較易管理，底板一般不會發(fā)生“底鼓”；三煤組各可采煤層由于層間距小，砂巖厚度薄且穩(wěn)定性較差。地溫：二2煤層在650 m以深，除63至65線范圍地溫低于31 ℃，其余均高于31 ℃，屬一級熱害區(qū)；三煤層僅在0312孔至650 m以深出現(xiàn)小范圍的一級熱害區(qū)。該井田地質(zhì)勘探工作基本符合《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定，勘探手段的確定基本合理，報告對井田地質(zhì)構(gòu)、地層、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)及開采技術(shù)條件等方面的研究，基本上達(dá)到了精查勘探的要求。表13 各煤層特征表 表14 主采煤層煤質(zhì)特征表2 井田境界和儲量 井田境界陳四摟井田總體走向NNW，傾向SWW。工作區(qū)內(nèi)煤系地層共含煤17~20層。全區(qū)穩(wěn)定可采。因此該井田永久煤柱只留井田邊界保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱。采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失，圍護(hù)帶的寬度取20 m?！?067—由此可得工業(yè)廣場保護(hù)煤柱面積： （24） 式中 ——工業(yè)廣場保護(hù)煤柱平面面積，m 2； ——梯形面的高，m； ——煤柱上邊長度，m；——煤柱下邊長度，m?？偵?，可匯總永久保護(hù)煤柱損失量如表24：表24 永久保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲量/Mt井田邊界保護(hù)煤柱斷層保護(hù)煤柱大巷保護(hù)煤柱工業(yè)廣場保護(hù)煤柱合計礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算： （27） 式中：——礦井可采儲量，Mt； ——保護(hù)工業(yè)場地、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，Mt； ——采區(qū)采出率。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力通常指礦井設(shè)計的年生產(chǎn)能力，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。45176。4）礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。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)。具體見表41。5煤炭損失少。3斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復(fù)雜。對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表22工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為12公頃，其形狀為一矩形，長度方向和煤層的走向方向平行，寬度方向和煤層傾向方向平行；長軸400 m，短軸300 m；地面標(biāo)高+40 m。由此可見，階段斜長越長，采區(qū)儲量多，采區(qū)的服務(wù)年限就越長，越有利于采區(qū)的接替。一水平標(biāo)高540 m，二水平920 m。如圖41(c)。經(jīng)粗略估算，方案一僅比方案二高出5個百分點(diǎn)，故兩方案中暫取方案一。詳見表42。a井筒斷面布置如圖42。故礦井回風(fēng)大巷布置在煤層中，并隨煤層坡度控制在2176。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(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。井底車場布置如圖47。 —水倉長度， m。帶區(qū)內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。該煤層傾角在3176。偽 頂泥 巖～灰色，含植物化石碎片及菱鐵礦 結(jié)核?？傮w呈近水平。國內(nèi)實(shí)踐表明，帶區(qū)準(zhǔn)備方式工作面單產(chǎn)高、巷道掘進(jìn)率低、采出率高、勞動生產(chǎn)率高和噸煤成本低。3. 開采順序首采帶區(qū)為一帶區(qū)，然后依次開采一采區(qū)、二采區(qū)、三帶區(qū)；二水平三采區(qū)、四采區(qū)。5. 供電系統(tǒng)供電：地面變電站→副井→中央變電所→軌道運(yùn)輸大巷→輔助運(yùn)輸斜巷→工作面6．排水系統(tǒng)在工作面21022巷敷設(shè)一趟6寸管路，在21022巷低洼處建一水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過排水管排出。1. 帶區(qū)生產(chǎn)能力 m綜采放頂煤工作面產(chǎn)量大，只布置一個工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。 已知= m，= t／m3，=180 m，= m，=4，=，將各值代入公式（51），可得：=3301804106=（Mt/a）2）工作面年放煤量，按下式計算： （52）式中： ——工作面年放煤量，Mt/a；——頂煤高度，m；——煤層容重，t/m3；——工作面長度，m；——放煤步距，m；——工作面晝夜放煤次數(shù)，取4次；——工作面放頂煤回采率。水流方向：工作面→21022巷→輔助運(yùn)輸大巷→副井井底水倉→地面帶區(qū)內(nèi)所有工作面斜巷均沿底板掘進(jìn)，主要采用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)掘進(jìn)，錨桿及時支護(hù)相配合；部分巷道采用炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，主要通過實(shí)現(xiàn)炮掘工藝中掘、支、運(yùn)三大工序的爆破深孔化、支護(hù)合理化、裝運(yùn)機(jī)械化及其之間的優(yōu)化配置，從而最大限度提高單進(jìn)水平和勞動效率，改善安全環(huán)境和工程質(zhì)量，降低巷道成本的實(shí)用技術(shù)。4. 帶區(qū)通風(fēng)帶區(qū)內(nèi)各工作面采用一進(jìn)一回U型通風(fēng)系統(tǒng)。帶區(qū)準(zhǔn)備方式存在的問題：1）長距離的傾斜巷道，使掘進(jìn)及輔助運(yùn)輸、行人比較困難；2）現(xiàn)有設(shè)備都是按走向長壁工作面的回采條件設(shè)計和制造的，不能完全適應(yīng)傾斜長壁工作面生產(chǎn)的要求；3）大巷裝車點(diǎn)多，特別是當(dāng)工作面單產(chǎn)低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時，這一問題更加突出；4）有時存在著污風(fēng)下行的問題。帶區(qū)對應(yīng)地面有零星坐落的幾個村莊，村莊都不大，人口、戶數(shù)少，搬遷費(fèi)用相對較少，采取全部搬遷措施，特殊地帶運(yùn)用條帶開采的特殊采煤方法。老 底中細(xì)砂巖～淺灰色，碎屑成分以石英為主，次為長石，泥質(zhì)膠結(jié)，條帶狀結(jié)構(gòu)，斜層里發(fā)育。176。 m。水倉采用水倉清理機(jī)清理。3. 調(diào)車方式 右翼駛來的矸石列車由機(jī)車牽引進(jìn)入副井左翼儲車線，機(jī)車頂推列車進(jìn)入副井重車線；左翼矸石列車駛至AB間，機(jī)車摘鉤,經(jīng)道岔B，通過調(diào)車線，過道岔A，到達(dá)列車尾部,頂推列車進(jìn)入重車線。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》:井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，并符合下列規(guī)定：1）大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時，宜采用環(huán)形車場。留大煤柱護(hù)巷；布置一條運(yùn)輸大巷，在煤層底板中，大巷水平間距15 m，共兩條大巷。裝備一對多繩1 t礦車雙層四車窄罐籠和一個1 t礦車雙層四車寬罐籠帶平衡錘；安裝行人梯子，并有足夠的安全間隙；分別有一躺輸水、排水管路和兩躺主干動力電纜。a在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明以下幾點(diǎn)：；，兩方案中各采（帶）區(qū)均有遇大斷層需搬家的問題，總費(fèi)用相同，故未對此計算；圖41 各種開拓方案剖面圖%經(jīng)行估算；、副井及風(fēng)井布置在巖層中，維護(hù)費(fèi)用較低，故未對比其維護(hù)費(fèi)用的差別；、輔運(yùn)輸大巷斷面大小不同，大巷維護(hù)費(fèi)用按平均維護(hù)費(fèi)用估算；，僅對不同之處進(jìn)行了計算對比。方案三、四中，有所區(qū)別的是軌道大巷的布置。如圖41(d)。二2煤層生產(chǎn)能力： Mt， a。合理的加大開采水平垂高，可以增加水平儲量和服務(wù)年限，有利于集中生產(chǎn)，提高開采水平的生產(chǎn)能力，減少開采水平和同時生產(chǎn)的水平數(shù)目。（采）區(qū)劃分開采水平的劃分將影響礦井建設(shè)時期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響建井初期工程量，影響基建投資。由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國道近。2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置井筒位于井田淺部時，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較??；井筒位于井田的下部時，石門長度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。立井1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延伸方便。為緩斜煤層；表土層厚約300 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡單，涌水量較大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 4 井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在一個某井田范圍內(nèi)，為礦井和開采水平服務(wù)所進(jìn)行的巷道布置及開掘工程。176。確定井型時需要考慮備用系數(shù)的原因是，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高；局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；有的礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 井筒布置在工業(yè)廣場中央，包括