【正文】 炭工業(yè)設(shè)計(jì)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)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)效益及市場對煤炭需求等因素，經(jīng)多方案的比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)力度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模。 (1) 煤層開采能力 常村井田 3 上 、 3 下 煤層是賦存穩(wěn)定的厚煤層，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，瓦斯涌出量較小，易采用大采高開采。水文地質(zhì)條件簡單，涌水量不大。 煤層傾角 25176。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 ，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。該井田可采儲(chǔ)量 萬 t，服務(wù)年限為 61年與礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。調(diào)車和通過能力均能滿足要求，輔助運(yùn)輸能力能滿足生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。 K =179。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。因此本礦設(shè)計(jì)每晝夜凈提升時(shí)間為 14 小時(shí)。 = 1014 萬 t (4) 風(fēng)井保護(hù)煤柱 設(shè)計(jì)風(fēng)井為 2個(gè)，采用垂直斷面法計(jì)算風(fēng)井保護(hù)煤柱的面積，保護(hù)煤柱計(jì)算方法與工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算方法相同?；鶐r的走向移動(dòng)角為δ =70176。 M 179。 R （ 2 — 2） 式中： Z —— 邊界煤柱損失量； L —— 邊界長度； B —— 邊界寬度；斷層邊界、人為劃定邊界取 25m； M —— 煤層厚度； R —— 煤的容重： 則井田的邊界保護(hù)煤柱為： Z = L 179。 179。南北斜長 ；東以紙房斷層與三河口礦井為界，西至各煤層 440m 等高線和李橋斷層，東西走向長 ，面積 。有部分煤焦混合區(qū)。 主要由灰?guī)r、粘土巖、鐵鋁質(zhì)泥巖組成。 （六）礦井涌水量 常村礦井已生產(chǎn)多年，實(shí)際生產(chǎn)中的礦井涌水量與初步設(shè)計(jì)中預(yù)計(jì)的涌水量基本一致，即全礦井的＋ 520mm 水 平正常涌水量 550m3/h，最大涌水量 800m3/h。而在下游辛安泉往下，河流流量又有所增加，它反映地下水補(bǔ)給地表水，也表明這些水系已成為區(qū)域巖溶水的主要排泄通道。 2020 號(hào)鉆孔厚約 36m，抽水涌水量 ～ ，水位標(biāo)高為 ～ ，為 豐富含水層。 4太原組第三層石灰?guī)r K4－－裂隙巖溶含水層（Ⅳ） 層厚 ，王莊井田 16號(hào)孔與（Ⅳ）混合抽水單位涌水量 ，為較弱含水層。 〔三〕含水層 主要發(fā)育在奧陶系第 2層上，巖溶埋藏標(biāo)高約 300～ 500m，疏干孔最大吸水量 100m3/h，一般為 20～ 403/h，注水試驗(yàn) S≤ 。埋深 70~130m，為中深層水，淺層潛水位 1~10m，中深層水位 11~47m。 3號(hào)煤層屬非突出危險(xiǎn)性煤層。軸部比較寬緩，幅度最大 110m，一般為 50m 左右。主要構(gòu)造特征如下： （一）褶曲 姬村以東基本為一向西傾斜的單斜構(gòu)造。 三井田地質(zhì)構(gòu)造 潞安礦區(qū)位于沁水煤田盆地東翼中部。 （八）第四系（ Q） 井田內(nèi)廣為第四系黃土所掩蓋。直接底為深灰色粉砂巖及細(xì)砂巖，厚 ～ ，平均厚 。 K4石灰?guī)r：厚 ～ ，平均厚 。 153號(hào)為穩(wěn)定可采煤層，其余為不穩(wěn)定局部可采煤層。其下為灰黃色、灰白色、白云質(zhì)泥灰?guī)r。 常村井田位于文王山南斷層與安昌、中華斷層之間，構(gòu)成井田的自然界限。礦區(qū)的東部邊緣為新華夏構(gòu)造的褶皺和斷裂集中發(fā)育地帶，西部為新華夏構(gòu) 造體系控制的長治緩近盆地。 水源及電源 1水源 礦井現(xiàn)有工業(yè)場地已有深水井，加之井下排水處理后復(fù)用，可以滿足目前礦井的生活及生產(chǎn)用水的要求。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 礦區(qū)氣候條件 屯留縣歷年氣象資料統(tǒng)計(jì)： 年降水量在 410～ 917mm，平均 。總的地貌形態(tài)是西北高，東南低。太（原）～焦（作）鐵路自礦區(qū)東部通過，王莊煤礦距太焦線的長治北站約 ，已有鐵路專用線，常村礦井鐵路即從該專用線上的西溝站接軌。 河流及水體 本礦區(qū)河流屬海河系。 根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》 (GB183062020)，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度。 3通信情況 礦井地面通信采用 H2020LX 型交換機(jī)，裝機(jī)容量 5120 門，目前共安裝電話 3200 門，可以滿足全礦地面生產(chǎn)、生活的內(nèi)外通信需要。常村井田位于礦區(qū)的中部，主要構(gòu)造為軸向近南北向的相互平行的褶皺構(gòu)造。成為常村、王莊、漳村等礦的北部自然境界。由于基底凹凸不平，不穩(wěn)定 ，厚度變化大（ ～），平均厚度為 。巖性極不穩(wěn)定。主要為深灰色粉砂巖、泥巖、細(xì)中砂巖、兩層薄層灰?guī)r及不穩(wěn)定局部可采煤層 8 81號(hào)煤層組成。一般不含煤層。 井田內(nèi)多為中更新統(tǒng) (Q2)黃土，以棕色粘土、淺棕色粘土、亞粘土為主，夾數(shù)層淺黃 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 色鈣質(zhì)核層。～ 6176。在南北兩端稍有偏轉(zhuǎn)，北端偏西，南端偏東。除北部邊 界文王山南斷層和東南邊界的安昌、中華斷層外，井田內(nèi)無斷層。 水文地質(zhì) （一）地貌 根據(jù)地貌特點(diǎn)及組合成分，可分為三個(gè)水文地質(zhì)區(qū)。Ⅱ、 Ⅲ區(qū)為農(nóng)田灌溉的主要水源地。在勘探區(qū)對奧陶系未進(jìn)行專門水文工作，預(yù)計(jì)井田水位標(biāo)高在 +710～ +720m。 7山西組 3號(hào)煤層頂砂巖－－裂隙含水層（Ⅶ） 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 層厚約 ，根據(jù)王莊礦井觀察，為 3號(hào)煤層 4的直接充水層，一般距 3 號(hào)煤層 10m，工作面出水性情況為頂板淋頭水。 （五）含水層的補(bǔ)給、徑流、排泄及其水力聯(lián)系 礦區(qū)奧灰系地下水流向由南向北，由南西至北東方向，這是由區(qū)域地質(zhì)條件所決定的，許多河流在徑流巖溶區(qū)時(shí)，常有流量損失，如濁漳南源流經(jīng)奧陶系地層流量有損失。因地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田內(nèi)斷層不多，各含水層的水 力聯(lián)系不大。 礦井地質(zhì)勘探評(píng)價(jià) 常村煤礦 10 多年生產(chǎn)實(shí)踐證明，《沁水煤田潞安礦區(qū)常村精查勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告》提供的地層、煤層、構(gòu)造等基礎(chǔ)地質(zhì)成果與實(shí)際揭露的情況較為吻合。北部薄向南、東逐漸變厚，以底部中一粗粒長石石英巖與山西組交界391 182 59中統(tǒng)本溪組中統(tǒng)奧陶組上統(tǒng)太原組山西組石盒子組上統(tǒng)蒙陰組上段以粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主；中段為礫巖，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)；下段由粉砂巖、細(xì)砂巖、砂礫巖組成。泥巖和炭質(zhì)泥巖偽底在井田內(nèi)零星分布，一般厚 ～ ，直接底板多為泥巖，一般厚 。 本設(shè)計(jì)采用求積儀法結(jié)合算術(shù)平均法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量： Zg =S179。 （ 3）、采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；斷層維護(hù)帶 寬度 50m。 R = 15000179。 179。地表維護(hù)帶寬度取 20m，工業(yè)廣場處煤層平緩傾角約為 10176。 = 萬 t 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 表 可采儲(chǔ)量匯總表 工業(yè)儲(chǔ)量(萬 t） 永久煤柱損失量 (萬 t） 可采儲(chǔ)量 (萬 t) 斷層保護(hù)（萬 t） 工業(yè) 廣場 (萬 t) 井田 邊界 (萬 t） 合 計(jì) (萬 t） 20735 218 1014 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1 礦井年工作日數(shù)的確定 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330 天計(jì)算。論證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)進(jìn)行第一開采水平不或小于 30 年配產(chǎn)。 3)國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要根據(jù)。 3 上 煤層厚度變化不大，首采區(qū)較厚，可采用綜采開采方式。在副井中鋪設(shè)四趟排水管道可滿足礦井排水要求?！?45176。在解決開拓問題時(shí)， 應(yīng)遵循下列原則： ，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 二 井筒形式、數(shù)目和位置的確定： （一）井筒形式的確定 一般情況下，井筒的開拓方式有立井、斜井和平峒三種。 。合 理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 (4) 儲(chǔ)量條件校核 《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井的設(shè)計(jì)能力應(yīng)與礦井的儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證足夠的服務(wù)年限。輔助運(yùn)輸采用 架線式電機(jī)車運(yùn)輸 ，運(yùn)輸能力很大，且車場簡單，所以本設(shè)計(jì)中采用立井刀式井底車場。 T = Zk/A178。 礦井規(guī)模可根據(jù)以下條件確定： 1)資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。 179。深 50m。 b 179。 M 179。 106179。 表 煤 層 名 稱 全井田厚度（ m）兩極 /平均 可采區(qū)平均厚（ m） 穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu) 層間距（ m） 兩極 /平均 頂?shù)装鍘r性 頂板 底 版 3 上 煤 0～ 較穩(wěn)定 簡單 ～ 局部有偽頂 ,直接頂多為泥巖厚約砂巖 焦 ～ 不穩(wěn)定 復(fù)雜 3 下 煤 0～ 較穩(wěn)定 簡單 局部有偽頂 ,直接頂多為泥質(zhì)泥，粉砂巖及泥巖，老頂為細(xì)、中粒砂巖 焦 ～ 不穩(wěn)定 復(fù)雜 2 井田開拓 井田境 界及可采儲(chǔ)量 井田境界 常村井田境界為：北以緯線 3862400 與王莊井為界，南至長治縣城煤柱邊界。 3 下 煤層屬于中厚煤層，可采區(qū)平均厚為 。見圖 。 經(jīng)綜合分析，本礦井水文地質(zhì)條件屬簡單類型。辛安泉為排泄區(qū)。 10 第四系下更新統(tǒng) Q1――孔隙含水層（Ⅹ） 層厚 36～ 60m，以粉砂、細(xì)砂、粘土質(zhì)砂礫層組成。 3太原組第二層石灰?guī)r K3－－裂隙巖溶含水層（Ⅲ） 層厚 ，王莊井田 16號(hào)孔，混合抽水單位涌水量 ，為較弱含水層。 井田西北部，在溝谷上游建立了一些小型水庫，庫容量 88 萬 m3。在北崗一帶于下更新統(tǒng)（ Q1）中夾多層粉細(xì)砂。根據(jù)礦井生產(chǎn)實(shí)測瓦斯有關(guān)資料分析，井田瓦斯賦存不均衡， N1采區(qū)煤層瓦斯含量高，其它較低。左右。陷落柱平面形狀多呈橢圓形，除 X6陷落柱具導(dǎo)水性外，其它均不導(dǎo)水。下部多為灰褐色、灰黃色粉砂、細(xì)砂，含礫 石和鈣質(zhì)結(jié)核等。 （七）上二迭系石千峰組（ P22） 僅分布于常隆西南一帶、姬村向斜軸、 F4 正斷層文王山南斷層組成的地塹中 ，有零星出露石千峰組下部地層。 3號(hào)煤層的底板為 K7砂巖，厚 0～ ，平均厚 。其上依次沉積 15 15 151及 14號(hào)煤層，間夾灰黑色泥巖、粉砂巖等。主要由 5～ 6層（ K K K K K6）石灰?guī)r、灰色細(xì)、中粒砂巖組成，是本井田的主要含煤地層之一，含有（從上之下） 8 1 1 15 15 153等十層煤。厚度 130m。構(gòu)成井田的自然界限。屬“山西地臺(tái)區(qū)沁水臺(tái)凹”。常村煤礦于 1985 年 7月動(dòng)工興建， 1995 年 9月建成投產(chǎn)。井田北部閻村、常隆一帶溝谷縱橫，均有常年流水匯入閻村水庫和常隆水庫于候堡村附近匯入濁漳河支流淤泥河中，兩岸局部階地發(fā)育。 圖 礦井交通位置 地形、地貌 井田位于長治盆地的西部，全區(qū)均為第四系黃土覆蓋，地勢較平緩，為高原盆地內(nèi)的河谷平原區(qū)。常村礦井距長治北站 約 20Km，由長治北站向南經(jīng)新鄉(xiāng)、鄭州達(dá)京廣、隴海二線，向北經(jīng)太原可達(dá)石太、南、北同蒲線。濁漳河南源自南向北流經(jīng)本井田的東緣。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 常村煤礦位于潞安礦區(qū)中南部。 井下通信交換機(jī)為英國 GPT 公司生產(chǎn)的 ISDXS 型程控?cái)?shù)字交換機(jī)。 礦區(qū)內(nèi)一主要構(gòu)造為北東～北東東西斷裂構(gòu)造。 二煤系地層 井田內(nèi)廣為第四系黃土所掩蓋，僅北部的閻村、常隆一帶有二迭系上石盒子組地層零星出露。一般由灰色粉砂巖、灰白色鋁質(zhì)泥巖、鋁土巖組成。厚度變化大。 （四）下二迭系山西組（ P11） 連續(xù)沉積于太原組之上，厚 ～ ，平均厚 ，主要為灰色細(xì)中粒砂巖。 （六）下二迭系下石盒子組（ P21） 井田北部西閻村、常隆一帶零星出露，厚度不全。厚度為 （根據(jù) 2020 號(hào)鉆孔取芯鑒定）。東部以單斜為主，伴有近東西向波狀起伏；西部為近南北向褶曲。局部因受東西向波狀起伏的影響，