【正文】 砂巖在本區(qū)北部的山頭出露較多，地貌上形成山脊。本區(qū)位于昆侖—秦嶺緯向構(gòu)造帶北支東段，處于新華夏第二沉降帶與第三沉降帶交錯(cuò)部位，具體為夾持于嵩山和箕山兩背斜之間的向斜構(gòu)造即穎陽(yáng)—蘆店向斜南翼東段，地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)主要表現(xiàn)為蘆店滑動(dòng)構(gòu)造上部系統(tǒng)覆蓋下的一個(gè)單斜構(gòu)造，地層走向NE50—60176。斷距西小東大，60—120m。在南部露頭附近斷層兩側(cè)O2m與∈地層不連續(xù)。E，傾角28—41176。井田內(nèi)現(xiàn)已有11個(gè)鉆孔穿見該斷層，缺失地層350—750m?；嬷掀毡橛幸粚訑鄬咏堑[巖，主要是由上、下盤間摩擦揉搓破碎的巖石構(gòu)成，還見有斷層泥、碎裂巖等。一方面，由于滑面下切造成二1煤被鏟失，另一方面，局部區(qū)段受滑動(dòng)構(gòu)造的揉搓與擠壓，煤層厚度增大，出現(xiàn)厚煤層。ENW386560~12012蘆F14祖師廟斷層井田南部逆EWN386060~1005蘆F15趙家門斷層井田中部逆N70176。鉆孔揭露厚度18～20m。據(jù)區(qū)域鉆孔抽、放水資料，單位涌水量q＝／s該含水層下距二1煤層頂0～，為二1煤層頂板直接充水含水層，但其含水性、富水性較強(qiáng)，透水性較好，對(duì)開采二1煤層影響較大。正常情況下，可阻隔太原組上段灰?guī)r水進(jìn)入二1煤層礦床，但遇厚度較薄地段或受構(gòu)造破壞嚴(yán)重時(shí)，隔水能力會(huì)降低，甚至不起隔水作用。地下水的補(bǔ)給、逕流和排泄礦區(qū)處于區(qū)域地下水的補(bǔ)給和逕流區(qū)。Ⅱ、二1煤層底板隔水層平均厚度10m左右，最薄地段4m，一般情況下具有良好的隔水性，但在構(gòu)造破壞地段，則易引起巖溶水底鼓突水，采煤過程中應(yīng)引起足夠重視。本區(qū)深部的1430℃℃，故推測(cè)本區(qū)二1煤層底板最低標(biāo)高350m為界，以淺地溫小于一級(jí)高溫區(qū)下限溫度（31℃），為正常地溫區(qū)，以深地溫大于一級(jí)高溫區(qū)下限溫度（31℃）而小于一級(jí)高溫區(qū)上限溫度（37℃），為一級(jí)高溫區(qū)。區(qū)內(nèi)鉆孔揭露該煤層，厚度為0～，煤層厚度較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含一層夾矸。詳見煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果表132。第二章 井田開拓一、井田境界井田邊界為南起蘆F13斷層，北至二1煤層底板等高線500m水平，西起143勘探線，東至蘆F10斷層，具體的井田范圍由鄭州市慧祥煤業(yè)有限公司采礦許可證（證號(hào)：4100000830068）提供的10個(gè)拐點(diǎn)連線圈定，詳見礦井拐點(diǎn)坐標(biāo)表211：礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表211拐點(diǎn)號(hào)直角坐標(biāo)緯距X經(jīng)距Y13817890384299052381758038429205338175003842800043817025384271505381516038428525638151863842955473815330384304008381617038431682938169243843120010381671038430685。計(jì)算如下：礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量＝（121b）+333k ＝+＝㈡、永久煤柱損失各類煤柱留設(shè)原則⑴、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，按垂線法計(jì)算，巖層移動(dòng)角參照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》選取如下：表土、沖積層移動(dòng)角φ＝45176。采區(qū)回采率：，采區(qū)回采率按80％計(jì)算。如表214所示表214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）第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）煤層傾角＜25176。按現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》要求，二1煤層勘查程度達(dá)到了詳查階段。方案I優(yōu)點(diǎn)：（1）煤流運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，其具有運(yùn)量大、連續(xù)性好、效率高、增產(chǎn)潛力大等特點(diǎn)；（2）設(shè)備運(yùn)行安全可靠，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低；（3）設(shè)備及安裝和相關(guān)土建設(shè)施等投資低；但斜井施工對(duì)較軟地層適用性差，施工難度較大，且本煤傾角較大，斜井落差太大，不利于運(yùn)輸。但考慮到本礦井的規(guī)劃設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力特別大()，初、后期實(shí)行分區(qū)開拓和生產(chǎn)，為解決大型設(shè)備整體下放，各分區(qū)均需布置大直徑的副立井，其提升設(shè)備及控制、容器及承接裝置都要引進(jìn)，投資較高。）副斜井B=,a=18186。 （1）立井臥式環(huán)形車場(chǎng)（如下圖示） 1－主井；2－副井；3－主井重車場(chǎng)； 4－主井空車場(chǎng)；5－主要運(yùn)輸巷道 優(yōu)點(diǎn)：車場(chǎng)的開拓工程量小；調(diào)車方便。（二）水平劃分及階段垂高的確定主、副井井筒落底水平為118m水平，故第一水平標(biāo)高為118m，井田深部開采下限標(biāo)高為500m水平，若設(shè)一個(gè)水平，階段垂高為400m，下山斜長(zhǎng)達(dá)到1500m，故在井田深部設(shè)第二水平，第二水平標(biāo)高為250m水平。根據(jù)本礦井煤層賦存情況，本著各采區(qū)有合理的走向長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)將井田劃分為五個(gè)采區(qū)：118m水平為一個(gè)上山采區(qū)（南1），250m水平為一個(gè)上山采區(qū)和一個(gè)下山采區(qū)（北1北2），+168m輔助水平為一個(gè)上山采區(qū)（南2）。井筒特征見表241，斷面布置圖見圖2424243。所以副井井底車場(chǎng)只做輔助運(yùn)輸之用，副井井底空重車線長(zhǎng)度均為35m。水倉(cāng)總?cè)萘?800m3，可容納8小時(shí)礦井正常涌水量。后期250m水平軌道運(yùn)輸、膠帶運(yùn)輸和回風(fēng)大巷均布置于二1煤層底板中，膠帶、。礦井生產(chǎn)初期無大巷，后期大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸。⑹ 礦車形式及軌距：1t固定式礦車，軌距600mm，礦車自重q0 =，礦車矸石運(yùn)輸載重按最大考慮q =，運(yùn)材料時(shí)q=。重車組質(zhì)量Q3≤=⑷、蓄電池組的容量：每臺(tái)蓄電池機(jī)車可以在一個(gè)班內(nèi)完成運(yùn)輸工作而不需要更換蓄電池組。(四) 提升設(shè)備本次技改，采用立井開拓，利用井田深部新建的一對(duì)立井作為主、副井，裝備一對(duì)4t立井單繩箕斗，提升設(shè)備利用一臺(tái)2JK3/20單繩纏繞式雙滾筒提升機(jī)及配套的6kV，575kW，JRQ15108型電機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的提煤任務(wù)。(3)、提升系統(tǒng)天輪選用TD600/300型移動(dòng)天輪。煤厚0～，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含一層夾矸，受滑動(dòng)構(gòu)造影響局部具無煤帶。 （2）采煤方法根據(jù)煤層賦存條件等諸多因素，結(jié)合地方煤礦管理特點(diǎn)和技術(shù)水平，本礦井不適合機(jī)械化開采，設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。根據(jù)井下布置，首采區(qū)位于井田淺部，緊鄰風(fēng)井，為雙翼上山采區(qū)。選型計(jì)算，年工作330d、日運(yùn)行10h、計(jì)算采區(qū)運(yùn)輸能力為：Q=450000（33010）=205t/h。膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采用防爆電機(jī)，膠帶機(jī)下運(yùn)配有液壓制動(dòng)系統(tǒng)，并配備防打滑保護(hù)裝置、煙霧保護(hù)裝置、溫度保護(hù)裝置、堆煤保護(hù)裝置、自動(dòng)撒水裝置、火災(zāi)自動(dòng)滅火報(bào)警裝置、防跑偏保護(hù)裝置、防撕裂保護(hù)裝置、雙向拉繩開關(guān)等。（2）有害氣體的濃度不超過表1規(guī)定。高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條 專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。無煤柱開采沿空送巷和沿空留巷時(shí)，應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。煤塵及自燃%，鑒定結(jié)果為有煤塵爆炸危險(xiǎn)性；二1煤層自燃發(fā)火等級(jí)為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。煤層埋深40～960m，開采標(biāo)高+262～500m。不同的通風(fēng)方式，一方面使礦井空氣處于不同的受壓狀態(tài)，另一方面在整個(gè)通風(fēng)線路上形成了不同的形式的壓力分布狀態(tài)，從而在風(fēng)量、風(fēng)質(zhì)和受自然風(fēng)流干擾的程度上，出現(xiàn)了不同的通風(fēng)效果?；仫L(fēng)段壓力梯度高，使作業(yè)面的污濁風(fēng)流迅速向回風(fēng)道集中，煙塵不易向其他巷道擴(kuò)散，排出速度快。當(dāng)然，壓抽混合式通風(fēng)所需通風(fēng)設(shè)備多，管理較復(fù)雜。主扇安裝在地下的優(yōu)點(diǎn)：主扇裝置漏風(fēng)少；扇風(fēng)機(jī)靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風(fēng)也少；可利用較多井巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)，降低通風(fēng)阻力；密閉工程量較少。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)新鮮風(fēng)流由地面 → 副井→ 118m水平車場(chǎng) →軌道運(yùn)輸上山→膠帶運(yùn)輸順槽 → 工作面：乏風(fēng)流由工作面 → 軌道運(yùn)輸順槽 →回風(fēng)斜巷 → 回風(fēng)上山 → +168m水平回風(fēng)巷 → 風(fēng)井→地面?！癠”形通風(fēng)：在區(qū)內(nèi)后退式回采方式中，這種通風(fēng)方式具有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單、漏風(fēng)小等優(yōu)點(diǎn)，但風(fēng)流線路長(zhǎng)，變化大。“Z”形通風(fēng)：回風(fēng)巷為沿空巷，可以提高煤炭回采率；巷道采準(zhǔn)工作量??；采區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)總長(zhǎng)基本不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻；無上偶角瓦斯積聚問題，但是回風(fēng)巷常出現(xiàn)沼氣超限的情況；同時(shí)也需要在邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了行道的維護(hù)和掘進(jìn)費(fèi)用。2）采用上行風(fēng)時(shí)，工作面運(yùn)輸平巷中的運(yùn)輸設(shè)備位于新鮮風(fēng)流中，安全性較好。下行風(fēng)的主要缺點(diǎn)是：1）采用下行風(fēng)時(shí)，運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷道中運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性較差。本設(shè)計(jì)中兩道風(fēng)門的間距為兩輛礦車的長(zhǎng)度，以有足夠的空間開啟風(fēng)門，風(fēng)門開啟要嚴(yán)格管理。本設(shè)計(jì)決定采用局部動(dòng)力通風(fēng)。其布置方式取決于掘進(jìn)工作面空氣中污染物的空間分布和掘進(jìn)、裝載機(jī)械的位置。4)抽出式通風(fēng)時(shí)，新鮮風(fēng)。圖46 混合式通風(fēng)布置示意圖本次設(shè)計(jì)只考慮壓入式和抽出式兩種方式，對(duì)比后擇優(yōu)選取。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，按其工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種。（4）擋風(fēng)墻在需要堵截風(fēng)流和交通的巷道內(nèi)，設(shè)置擋風(fēng)墻，按服務(wù)年限的長(zhǎng)短，擋風(fēng)墻分為永久性和臨時(shí)性兩種。3）除淺礦井的夏季之外，采用下行風(fēng)時(shí)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相反，降低了礦井的通風(fēng)能力，而且一旦主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反風(fēng)（或逆轉(zhuǎn)）的可能。4）除淺礦井的夏季之外，采用上行風(fēng)時(shí)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓作用方向相同，對(duì)通風(fēng)有利些。這種方式通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜，維護(hù)、掘進(jìn)工程量大，故較少采用。“Y”形通風(fēng)：當(dāng)采煤工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時(shí)，這種方式可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯。回風(fēng)立井位于井田淺部邊界處，服務(wù)整個(gè)礦井，服務(wù)年限約為50年；開采中期，開采南2采區(qū)時(shí)在位于井田西段淺部煤層露頭處建立回風(fēng)斜井，僅服務(wù)南2采區(qū)，初期封閉，當(dāng)回采南2采區(qū)時(shí)，該風(fēng)井啟用，服務(wù)年限約為8年。綜上所述，最終確定本礦井通風(fēng)方法為負(fù)壓抽出式，主扇安裝在地表。其通風(fēng)方式屬壓抽混合式。抽出式通風(fēng)使主要提升井處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)，風(fēng)流易受污染。在進(jìn)風(fēng)段，由于風(fēng)量集中，造成較高的壓力梯度，外部漏風(fēng)較大。綜上所述，區(qū)內(nèi)二1煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)大部可采，局部厚度變化較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受滑動(dòng)構(gòu)造影響局部具無煤帶，結(jié)合周邊二1煤層發(fā)育情況，綜合評(píng)價(jià)二1煤層應(yīng)屬較穩(wěn)定煤層。 煤層開采技術(shù)條件煤層開采技術(shù)條件本區(qū)含煤巖組為石炭系——二疊系地層，地層總厚約660m，由下至上可劃分為九個(gè)煤組。水采工作面由采空區(qū)回風(fēng)時(shí)，工作面必須有足夠的新鮮風(fēng)流，工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度必須符合本規(guī)程第一百三十六條、第一百三十八條和第一百三十九條的規(guī)定。第一百一十四條 采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。礦井中所有氣體的濃度均按體積的百分比計(jì)算。①礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，集中進(jìn)、回風(fēng)線路要短，通風(fēng)阻力要小，多階段同時(shí)作業(yè)時(shí)主要人行運(yùn)輸巷道和工作點(diǎn)上的污風(fēng)不串聯(lián)； ②內(nèi)外部漏風(fēng)少； ③通風(fēng)構(gòu)筑物和風(fēng)流調(diào)節(jié)設(shè)施及輔助通風(fēng)機(jī)要少； ④充分利用一切可用的通風(fēng)井巷，使專用通風(fēng)井巷工程量最??； ⑤通風(fēng)動(dòng)力小號(hào)，通風(fēng)費(fèi)用低。⑴、工作面順槽膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：型號(hào)：SSJ800/55。二1煤接替工作面均為炮采放頂煤，年推進(jìn)度為500m。、裝煤、運(yùn)煤方式即設(shè)備選型本礦條件限制，不宜布置綜采工作面，因此采用炮采工藝，工作面裝備DZ2230/100型單體液壓支柱和∏型金屬頂梁管理頂板，ZMS12A型濕式煤電鉆松動(dòng)爆破落煤，工作面鋪設(shè)SGB620/40T型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。本礦井為高瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，屬不易自燃煤層。(5)、作業(yè)時(shí)間提矸、符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。副井最大班凈作業(yè)時(shí)間平衡表 副井最大班凈作業(yè)時(shí)間平衡表表611作業(yè)時(shí)間數(shù)量每次數(shù)量每班次數(shù)每次時(shí)間(s)每班時(shí)間(min)備注下放人員129人12人11提升人員12人6其他人員12人4提 矸55t31下 材 料35t1t35下 設(shè) 備5下保健車3其 它8合 計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)軌道上山斜長(zhǎng)： 915m軌道上山傾角： 18176。重車組質(zhì)量Q4≤P=⑸、按上述四個(gè)條件計(jì)算Q值，取最小者計(jì)算列車組中的礦車數(shù)。⑻ 采煤方法：普采。電機(jī)車擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)，矸石量k2＝8％，材料量為5%。各類礦車配備數(shù)量表表311礦車類型型號(hào)使用地點(diǎn)初期后期備注礦車井上、下80120材料車MC16B井上、下1015平板車MP16A井上、下1015平板車MP36B5（三） 運(yùn)輸設(shè)備選型（煤炭）運(yùn)輸設(shè)備（1）、設(shè)計(jì)依據(jù)礦井裝備一個(gè)工作面，煤炭主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。清理水倉(cāng)用人工裝入礦車，由小絞車提出水倉(cāng)，再由副井提出地面。礦井第一水平受井田形狀的限制，沒有運(yùn)輸大巷和軌道大巷，副井井底距離首采區(qū)較近，采用人力推車的方式調(diào)車。 井筒特征表表241序號(hào)名稱單位主井副井風(fēng)井1井口坐標(biāo)經(jīng)距Ym3842870538429498緯距Xm38159683815604標(biāo)高Zm+410+405+2提升方位角度62176。首采工作面布置在南一采區(qū)靠近風(fēng)井一側(cè)，備采面對(duì)稱布置在上