【正文】 煤井為界；西至各煤層侵蝕面。爆破工藝：全礦只有后組13層煤采用炮采。（二）、回采方法（1）采煤系統(tǒng)采區(qū)巷道通過采區(qū)上下山集中運(yùn)輸聯(lián)合布置，采面布置原則一般為先上后下，開第42頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙采原則為先上分層后下分層。為了減少煤的折返運(yùn)輸，兩水平大巷均布置在四煤底板砂巖中。其調(diào)車方式為：大巷來車（重車）通過卸載坑卸載，停在空車線上，電機(jī)車摘鉤，通過單開道岔、調(diào)車線和渡線道岔，到車尾掛鉤，返回采區(qū)。（二）、施工工藝所有巖石巷道均采用鉆研爆破法掘進(jìn)工藝，煤巷和半煤巖巷采用煤巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)。（斷面圖15）一、 平巷運(yùn)輸與采區(qū)運(yùn)輸（一）、布置形式由于是分組開采，前組煤與后組煤間距較大，因此前組煤集中運(yùn)輸大巷位于4煤第40頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙底板穩(wěn)定砂巖層中，后組煤集中運(yùn)輸大巷位于13層煤層中，便于了解煤層的走向與變化，斷面采用圓弧拱形，光面爆破，錨噴支護(hù)。井口以上安裝4臺(tái)裝倉皮帶輸送機(jī)，安裝倉及反第39頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙煤輸送機(jī)各1臺(tái)。目前50水平已開采完畢，300水平、550水平為生產(chǎn)水平。礦井涌水量全礦井分50m、300m、550m水平共設(shè)涌水量觀測站12個(gè)。如良莊礦1971年6月19日6煤層1602運(yùn)輸機(jī)上山于+60m標(biāo)高遇落差3m的小斷層，接近一灰發(fā)生突水，涌水量為90m3/h；1962年4月110m水平11層煤西大巷掘至F3斷層(對(duì)盤與徐灰接觸)時(shí)發(fā)生突水，涌水量為120m3/h。全區(qū)共有26個(gè)鉆孔穿過斷層帶，計(jì)32次。落差1000m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對(duì)盤的寒武、奧陶系石灰?guī)r相接觸，構(gòu)成西部補(bǔ)給邊界；東南部邊界為良F3斷層，西升東降，傾角70176。淺部揭露斷層帶多為兩側(cè)巖層破碎物及斷層泥，結(jié)構(gòu)較致密，除因斷層揭露部位與對(duì)盤強(qiáng)含水層直接接觸或距離較近而發(fā)生突水外，其余皆干燥無水或僅有少量淋水、滴水及破碎帶物質(zhì)冒落。其中隔水性能較好的是第三系下部砂質(zhì)泥巖，～，有隨傾向增厚的趨勢(shì)，在本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，具有一定的隔水性能，巖性較為致密，局部夾1～3層礫巖，在西部大多數(shù)鉆孔中底部發(fā)育一層底礫巖。雖然鉆孔揭露深部奧灰?guī)r溶裂隙發(fā)育不良，但由于奧灰?guī)r溶裂隙形成的條件復(fù)雜，致使巖溶分布極不均勻，再加之奧灰水頭壓力較大，地下水靜儲(chǔ)量較大，對(duì)下組煤的開采仍具有相當(dāng)?shù)耐{，因而應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)深部奧灰的水文地質(zhì)工作。區(qū)內(nèi)有14個(gè)鉆孔揭露奧灰，揭露80～120m，小于40m的有8個(gè)鉆孔，沖洗液均無嚴(yán)重消耗。41號(hào)孔在標(biāo)高177。據(jù)鄰近煤礦水文地質(zhì)資料，小協(xié)水源地徐灰含水層埋深50m，；良莊煤礦107m水平，因F3斷層使11煤與對(duì)盤徐灰直接接觸，巷道掘進(jìn)F3時(shí)發(fā)生突水，最大突水量120m3/h，130m水平疏水降壓，3個(gè)鉆孔涌水量60m3/h；建新礦40m水平過F11斷層時(shí)徐灰突水，涌水量約60m3/h，228m15煤巷道因揭露小斷層導(dǎo)致徐灰底鼓突水，涌水量約60m3/h；碗窯頭煤礦1993年8月17日在215m水平開采13煤時(shí)，由于接近F4斷層，致使對(duì)盤徐灰水底鼓突入礦井，涌水量930m3/h，淹至+79m水平，至今尚未恢復(fù)生產(chǎn)；小協(xié)煤礦1997年2月14日在+80m水平過F19斷層時(shí)徐灰突水，導(dǎo)致淹井至+25m水平。受地下水補(bǔ)給條件與斷裂構(gòu)造控制，四灰在平面上具有明顯分區(qū)性，據(jù)有關(guān)資料全礦井可分為4個(gè)分區(qū)。0～140m水平開采11煤時(shí)曾發(fā)生多次底板突水，突水量78～720m3/h，突水點(diǎn)多集中發(fā)生在45～50m，出水量一般300m3/h；小協(xié)、建新煤礦50m水平四灰涌水多為240～300m3/h；～，200m水平探水已基本無水。據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料，～，其它鉆孔未發(fā)現(xiàn)漏水或明顯消耗現(xiàn)象。0～200m為巖溶裂隙水；200m以深巷道多處揭露，巖溶、裂隙已不發(fā)育，基本無水，僅在構(gòu)造裂隙帶附近有少量淋水，地下水活動(dòng)微弱。大多數(shù)鉆孔沖洗液無明顯消耗。據(jù)鉆孔揭露資料，中、上部礫巖發(fā)育，最大深度達(dá)900m，～，礫巖中夾數(shù)層粘土質(zhì)粉砂巖；下部以粘土質(zhì)粉砂巖為主，礫巖以薄層形式夾于粘土質(zhì)粉砂巖中，總厚0～45m，一般20m左右，局部鉆孔見有底礫巖，主要分布于F15斷層以西及以東局部地段。第27頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙圖12 區(qū)域水文地質(zhì)柱狀圖 含水層(1)第四系砂礫層第四系厚0～，厚度變化受地形控制。地層傾角18～25176。第三系地層均遭受切割， 3條地震測線穿過，補(bǔ)14173孔控制，173號(hào)孔控制南擺，補(bǔ)2號(hào)孔控制其北擺。落差大于1000m。新汶煤田東起澇坡、員外哨，西至南楊家莊、大霞霧，東、西均以煤系地層露頭為界。但由于擴(kuò)大區(qū)煤層埋藏較深，斷層較發(fā)育，在開采過程中，隨著圍巖壓力的不斷增加和采空區(qū)面積的不斷擴(kuò)大，局部瓦斯含量相對(duì)聚集。制造水煤漿本區(qū)開采的原煤若能經(jīng)過洗選加工，即提高了煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，又能以洗精煤泥為原料制水煤漿。（3）磷分山西組煤層原煤平均值屬低磷分煤，2煤層變化于特低～低磷分煤之間；4煤層變化于低磷～中磷煤之間；1115煤層屬特低磷分煤，變化于特低磷～低磷分煤之間。根據(jù)生產(chǎn)礦井提供商品煤樣灰分資料，2煤層(～%),4煤層(～%),11煤層(～%),掘進(jìn)(～%),相比勘探階段煤芯煤樣資料灰分偏高,應(yīng)與采樣位置位于工作面煤樣易污染有關(guān)。（6）15煤層位于太原組下部，～?？刹尚韵禂?shù)km為100%，%。（3）6煤層位于太原組上部，～，厚度穩(wěn)定，礦井揭露偶見夾矸。頂板為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖或灰白色中細(xì)粒長石石英砂巖，底板一般為泥巖、粘土質(zhì)泥巖，有時(shí)為細(xì)砂巖、粉砂巖。含煤10～14層，%。太原組連續(xù)沉積于本溪組之上，以16煤底板厚約6m的細(xì)砂巖底與本溪組分界。局部地段受斷層影響變陡或變緩。31′03″～117176。煤田范圍劃分為井田的原則有：井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；保證井田有合理尺寸；充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理號(hào)相鄰礦井間的關(guān)系。小汶河自東向西流經(jīng)本礦井淺部，至大汶口匯入大汶河。二、礦井建設(shè)基本情況地形特點(diǎn)及居民點(diǎn)分布本區(qū)位于小汶河兩岸，為蓮花山與蒙山間的山間凹地半緩階地形丘陵，呈東西向分布，地面標(biāo)高+150~+200m，南北高中間低，由山間河谷向南北兩側(cè)山坡可分為三個(gè)明顯的階地型地貌單元：（1）小汶河兩岸沖積型河谷平原；（2）第三系、侏羅系及古生界地層組成的極平緩階地型丘陵地帶；（3）太古界花崗片麻巖及寒武系灰?guī)r構(gòu)造的高山區(qū)。全年主要風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，()。行政區(qū)劃歸新泰市管轄。礦區(qū)東連小協(xié)村、陳家莊；南鄰小李莊；北至唐立溝村、劉官莊、玥莊；西毗大協(xié)村、碗窯頭村、高佐村。東距新汶礦業(yè)集團(tuán)所在地8 km，距新泰市13km。礦井有鐵路專用線與磁萊鐵路接軌，西接京滬鐵路；蒙館公路橫貫東西，京滬高速公路自礦井西部經(jīng)過，交通條件十分便利。㎜，㎜(1964)，㎜(1968)。礦區(qū)范圍內(nèi)分布有大小村莊9個(gè)，大部分分布在井田邊界。歷年來洪水期的洪水位標(biāo)高為+158～，第10頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙根據(jù)小汶河觀測站1958～1984年的觀測資料，最大流量為1830m3/s（1964年7月17日），由于近年來上游筑壩蓄水灌溉農(nóng)田，使小汶河流量受到很大控制，現(xiàn)已成為季節(jié)性河流。（二）、井田范圍 第11頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙圖21 礦井相對(duì)位置示意圖協(xié)莊井田位于新汶煤田南翼西端，東距新泰市13km。41′15″，北緯35176。二、 地層情況（1）、區(qū)域地層區(qū)域內(nèi)地層自上而下主要為第四系、下第三系、白堊系、侏羅系、二迭系、石炭系及奧陶系。三、井田內(nèi)可采煤層特征(一)、概況井田屬華北型石炭、二迭系含煤地層，其中本溪組含1層不穩(wěn)定薄煤層，無工業(yè)價(jià)值?？刹擅簩又饕刹擅簩佑?115層煤，主要特征見表14。2層煤屬結(jié)構(gòu)較簡單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層?！勺鳛閷?duì)比標(biāo)志。含夾矸0～3層，～，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，夾矸一般位于煤層的中、上部。含1層夾矸,～，第15頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙%，%。見表15152各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)一覽表。山西組煤層略有增高，太原組煤層磷分均有所降低，均為特低磷分煤。 動(dòng)力燃料用煤各煤層的揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰分、硫分等指標(biāo)均符合火力發(fā)電廠固態(tài)除渣煤粉鍋爐用煤要求，但115煤層的灰熔融性(ST)1350℃，必須和灰熔融性高的煤摻混或和低發(fā)熱量煤摻混(使Qnet,v,ar≥)，才能使之符合煤粉鍋爐用煤要求。因此，生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯管理，以防瓦斯聚集發(fā)生瓦斯爆炸事故。北至蓮花山斷裂，南至蒙山背斜北坡奧陶系地層出露處，東西長約30km，南北寬約8～10km，面積約305km2，地層走向呈北西向。斷層兩盤出露地層有差異明顯，上盤地層為石炭、二迭系，下盤為奧陶系。屬查明斷層。局部＞25176。巖性主要由砂土、亞砂土及砂礫層組成，為河流相沉積。礫石成分主要為石灰?guī)r，其次為砂巖、變質(zhì)巖，礫徑2～10cm不等，磨圓較好，分選較差。據(jù)礦井實(shí)際揭露資料，該層水多以裂隙淋水形式進(jìn)入礦井，淺部地下水循環(huán)條件較好、富水性較強(qiáng)，礦井涌水量較大；深部由于埋藏較深，其上又有數(shù)百米厚的第三系紅層覆蓋，地下水循環(huán)條件差，以構(gòu)造裂隙水為主，富水性變?nèi)?，礦井涌水量明顯減小，對(duì)礦井開采影響不大。50m水平因一灰溝通地表水曾發(fā)生突水。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，～第30頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙，～，～，+Na型。協(xié)莊礦深部開采11煤時(shí)，1984年10月26日31108W工作面底板四灰突水，穩(wěn)定水量30m3/h，突水點(diǎn)標(biāo)高230m，四灰頂板標(biāo)高265m。 (6)徐灰第31頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙～，全區(qū)發(fā)育，層位穩(wěn)定，由1～3層石灰?guī)r組成，中間夾鋁土質(zhì)泥巖、泥巖。徐灰水平方向分區(qū)性與四灰相同，也可分為四個(gè)區(qū)。0m以淺穿過草灰時(shí)漏水嚴(yán)重，與徐灰混合抽水。從巖性上分析，裂隙較發(fā)育，但多被方解石充填或半第33頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙充填。據(jù)相鄰良莊礦開采資料，2000年6月27日在開采11煤層51101W工作面時(shí)曾發(fā)生底板徐、奧灰突水事故。該隔水層隔斷了大氣降水、地表水、第四系潛水及第三系中、上部礫巖水與整個(gè)煤系地層含水層之間的水力聯(lián)系。從本礦井及鄰近礦井開采資料分析，斷層導(dǎo)水性具有以下規(guī)律：（1）井下揭露斷層部位遠(yuǎn)離強(qiáng)含水層時(shí)，斷層的富水性、導(dǎo)水性較微弱，此時(shí)，斷層帶多為封閉的，具有一定的隔水性能，對(duì)礦井開采一般無威脅。落差80～170m，區(qū)內(nèi)煤系地層與對(duì)盤的石盒子組地層對(duì)接，構(gòu)成東南部隔水邊界；東及東北部邊界為F10斷層，東升西降，傾角70176?！?2m，一般15m，多為兩側(cè)巖層破碎物，呈角礫狀，有的已被揉擦成粘土(斷層泥)，比兩側(cè)巖層松軟破碎。協(xié)莊礦1971年11月29日，31104東上工作面24m標(biāo)高遇落差3m的小斷層導(dǎo)致四灰發(fā)生突水，；1975年3月29日31102工作面在巷道三叉口遇一落差8m左右的斷層發(fā)生突水，最大涌水量1680m3/h；，發(fā)生突水，突水量900m3/h；張莊礦+35m水平四灰東大巷三次過F8斷層(落差50m)，由于揭露部位距一灰距離不同，其斷層帶突水量有明顯差異：第一次距一灰5m，涌水量達(dá)120m3/h，第二次距一灰30m，涌水量120m3/h，第三次距一灰45m，僅有淋水現(xiàn)象，表明一灰富水極不均一，也說明斷層導(dǎo)水性與距離含水層的遠(yuǎn)近具有一定的關(guān)系。自1963年1月至2002年5月，(1993年4月)～(1990年9月)m3/h。二、井筒（一）、井筒位置主皮帶、運(yùn)輸斜井布置在礦區(qū)工業(yè)廣場內(nèi)，立井布置在唐立溝村西的工業(yè)廣場內(nèi)。（斷面圖11）②皮帶暗斜井：主要擔(dān)負(fù)第三水平原煤提升任務(wù)，并輔設(shè)排水管路。其承壓性能雖然比半圓稍差，但是比三心拱為好。其裝運(yùn)工作采用扒斗裝巖機(jī)（掘進(jìn)機(jī)）→礦車→電機(jī)車（絞車）作業(yè)線。如果某一煤倉（卸載坑）出現(xiàn)問題，列車可以到另一卸載坑卸載，其調(diào)車方式為：大巷來車（重車）通過調(diào)車線和渡線道岔進(jìn)入重車線，停車，反向頂推列車過卸載坑卸載，停在空車線上，電機(jī)車摘鉤，通過渡線道岔、調(diào)車線和單開道岔，到車尾掛鉤，返回采區(qū)。雖然大巷壓一些煤，但是以后要回收大巷煤柱。采區(qū)車場一般布置在運(yùn)輸上、下山的靠近采面的運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷位置，一個(gè)采區(qū)原則上設(shè)置一水倉（上山采區(qū)除外）一煤倉，離水平煤倉較近的采區(qū)直接進(jìn)水平煤倉；采區(qū)變電所布置在距離各采面最近的采區(qū)車場中。第43頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第四節(jié) 礦井延深的必要性一、 延深的必要性截止到目前，由于近年來礦井產(chǎn)量呈逐年上升，基本維持在200萬噸左右，且主要開采中厚煤層，二、四層的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的60％左右，生產(chǎn)接續(xù)較緊張，目前550米水平已下山開采，急需進(jìn)行第四水平的延深。東西長約10公里，南北傾斜寬約3公里。（2）、礦井工作制度的確定礦井工作制度設(shè)計(jì)采用“三八”工作制，即二班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)第45頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙間為8個(gè)小時(shí)。（2）、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T= 式中 T——礦井的服務(wù)年限，a；Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，萬t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K=；第46頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a。由于延深區(qū)位于井田的西北部，延深后礦井形成單翼布置，并且淺部F21號(hào)斷層以上前組煤劃歸地方小煤礦，延深區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，煤層埋深較深，針對(duì)以上特點(diǎn)，暗斜井上下車場布置本著避免反向運(yùn)輸，上車場及井筒于前組煤保證足夠的安全煤柱，下車場布置在圍巖條件較好的砂巖中，盡量縮短延深工期的原則進(jìn)行布置。3. 井筒施工及支護(hù)較容易。山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙三、主要大巷布置