【正文】 ，井田地表被巨厚的松散層所覆蓋，其厚度為～，平均厚度 。當(dāng)煤層賦存深、表土層很厚、井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，節(jié)約建井工程量和降低噸煤投資，以建設(shè)大中型礦井為宜。度，松散層移動(dòng)角 φ=45 176。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)出了減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱儲(chǔ)量后后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。塊段Ⅲ所圈定的儲(chǔ)量化為 B 級(jí)。 ） 井田儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探地質(zhì)報(bào)告中提供的“年利用儲(chǔ)量”中的A、B、 C、三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量 A、B 級(jí)之和所占比例應(yīng)符合規(guī)定。根據(jù)以上原則及井田的實(shí)際情況，確定井田的四周范圍，北以沱河為界；南至煤層隱伏露頭為界；東至 F4 斷層為界；西至 F5 斷層為界。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 井田勘探程度 勘探程度地質(zhì)勘探是省勘探隊(duì)對(duì)永夏煤田進(jìn)行鉆探工作，研究整個(gè)永夏煤田，地質(zhì)報(bào)告對(duì)煤層對(duì)比清楚，結(jié)果可靠，煤層結(jié)構(gòu)、厚度、煤質(zhì)牌號(hào)已查明，主要構(gòu)造基本控制。單位涌水量 ～ 升/，滲透系數(shù) ～6022 米/ 日，水化學(xué)類型為 SO4HCO3Na 型水，礦化度 ～ 克/ 升，水溫10～320℃?；?guī)r總厚度70 多米，以 LLLL2 四層灰?guī)r沉積穩(wěn)定，厚度大。含水層段之間又有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水，基本無(wú)水力聯(lián)系。區(qū)域內(nèi)各段地下水的賦存條件、富水性、水質(zhì)水量、水位均具明顯差異性，砂層為 11～21 層，總厚 ～ 米，平均 米。煤塵與自燃煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，煤塵不易自燃，無(wú)爆炸性?；曳帧? ，平均 %，發(fā)熱量 ?？刹擅簩佑袃蓪樱饕刹擅簩訛槎?2 煤，大部分可采煤層為三2 煤。東西寬約 1km，南北長(zhǎng)約 2km，呈構(gòu)造盆地狀。本井田位于北北東向的永城隱伏背斜西翼中段。礦井地面建有 110kv 變電站，兩回 110kv 供電線路來(lái)自礦區(qū) 110kv開關(guān)站。年平均降雨量 ，降雨量多集中在 7～8 月份，占全年的 50%以上。地面標(biāo)高最高 ，最低 ，一般高程 32～34m。53180。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 井田概況及井田地質(zhì)特征 井田概況交通位置城郊礦井位于河南省永城煤田中部，永城縣城位于井田中心部位。設(shè)計(jì)采用立井二水平開拓，采用帶區(qū)和采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合機(jī)械化開采。它是學(xué)生在完成本科教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，綜合運(yùn)用各門學(xué)科的理論知識(shí)，分析和解決采礦工程中遇到的技術(shù)問(wèn)題，所以它也是本科采礦專業(yè)的核心和學(xué)生的綜合考察。井田北鄰陳四樓井田，地理坐標(biāo)為:東經(jīng) 162176。35。氣象及地震本區(qū)地處中緯度（34176。礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的礦井主要為：葛店礦、車集礦、陳四樓礦、新莊礦。井田含煤層由上至下由太原群、山西組、下石盒子組、上石盒子組。本井田總體構(gòu)造特征以寬緩褶曲為主，影響本井田的斷層有 5 條，褶曲 5個(gè)。4 馬崗背斜 位于蔣閣向斜西側(cè)，軸向近南北。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 12 斷層特征表產(chǎn)狀序號(hào)名稱 性質(zhì) 傾向 走向 傾角(度)最大落差(m)交切情況可靠程度 備注1 F48 正 ES NE 70 832 可靠2 F53 正 NS EW 70 1442 較可靠3 F4 正 SEE WE 59 1015 可靠4 F5 正 SE EW 7470812 可靠頂?shù)装鍘r性序號(hào)煤層名稱煤層厚度（m）最小～最大平均平均可采厚度煤層傾角間距（m）硬度（f）容重（t/ m3）煤層穩(wěn)定程度 頂板 底板1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112 二 2 ～ 4～15176。為累 計(jì) 巖 石 名 稱中 粒砂 巖泥 巖柱 狀組統(tǒng) 層 厚厚 度 巖 性 描 述灰 色 石 英 長(zhǎng) 石 為 主灰 色 灰 綠 色 植 物 化 石地 層 系 統(tǒng)系中 粒砂 巖二 2煤直接頂 細(xì) 粒砂 巖灰 巖上統(tǒng) 直接底淺 灰 色 石 英 為 主 局 部為 砂 質(zhì) 泥 巖 或 薄 泥 巖黑 色 塊 狀黑 灰 色 植 物 化 石深 灰 色 方 解 石二疊系石灰系下統(tǒng) 老頂 砂 質(zhì)泥 巖 深 灰 色 云 母 碎 片砂 巖 條 帶河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 中灰，特低硫、特低磷、中發(fā)熱量、中等可選的無(wú)煙煤。煤層頂?shù)装逄匦远?2煤層直接頂?shù)装宥酁橹辛Ｉ皫r，局部為沙質(zhì)泥巖或薄層狀泥巖，抗壓強(qiáng)度一般大于 600kg/cm2巖石的完整性穩(wěn)定性較好，頂板易于管理，底板一般不易發(fā)生底鼓。單位涌水量 ～ 升/，滲透系數(shù) 54～198 米/ 日，水化學(xué)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 類型為 HCO3CaMg 型水，礦化度 ～ 克/升，水溫 14～18℃。本組巖相變化大，裂隙發(fā)育又不均，多被方解石脈充填，富水性強(qiáng)弱也各段不一，上石盒子組比下石盒子組、山西組相對(duì)富水性較強(qiáng)。封閉條件較好，靜水壓力傳遞快，補(bǔ)給區(qū)、分布區(qū)、排泄區(qū)不一致。詳見水文地質(zhì)綜合柱狀圖 13。c) 水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量受季節(jié)性氣候影響，應(yīng)長(zhǎng)期作好水文地質(zhì)工作。由于本井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受斷層和褶曲的影響，煤層起伏變化較大，煤層走向多變，F(xiàn)48 和 F53 將井田切割成三個(gè)塊段，分別記為 A 塊、B 塊和 C 塊，各塊的特征見塊段特征表 21。 利用地質(zhì)塊段法和算術(shù)平均法計(jì)算本設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量。正常情況下，當(dāng)落差大于 50m 時(shí)，斷層兩側(cè)各留 40m，煤柱，小于 50m 時(shí)各留 30m。為了便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的 57%計(jì)入。保護(hù)煤柱壓煤量為： Q=SMγ=（+） =10 6 t= 萬(wàn)噸平 面 圖走 向 剖 面傾 向 剖 面河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 式中:S—保護(hù)煤柱面積，m 2； M—煤層厚度，m；M—煤層厚度，m； γ—煤層容重，t/m 3。礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為 300d，每天 3 班作業(yè)，其中 2 班生產(chǎn)，1 班準(zhǔn)備。它的開拓方式為立井二水平開拓。煤層起伏變化大，多處形成隆起和盆地。井田傾向的高差有 400m，而傾斜方向的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此可考慮一個(gè)水平或者兩個(gè)水平進(jìn)行開拓。對(duì)不同的煤層傾角，采取不同的方式：煤層傾角小于 12176。煤層地板標(biāo)高基本在－400～－800 之間，地面標(biāo)高基本在+33 左右，且傾角較緩。3） 、井筒位置的選擇井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足第一水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。煤層大巷和巖石大巷的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表 31：煤層大巷能否推廣應(yīng)用，還與支護(hù)有關(guān)。巷道維護(hù)條件好，不留設(shè)護(hù)巷煤柱，安全條件好、便于布置采區(qū)煤倉(cāng)缺點(diǎn)生產(chǎn)期間，大巷維護(hù)困難，影響生產(chǎn)兩側(cè)至少留 30m40m 的護(hù)巷煤柱煤層起伏變化時(shí)，大巷隨之彎曲不利于運(yùn)輸。運(yùn)輸、提升費(fèi)用較低。其設(shè)備與方案 1 相同。對(duì)方案 3：這種方案井筒淺，壓煤少，初期投資省，不受煤層底板灰?guī)r的含水影響。井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺(tái)下再設(shè)≥4m 井底水窩。 方案經(jīng)濟(jì)比較對(duì)技術(shù)比較后保留方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，計(jì)算各方案不同項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，包括基本建設(shè)費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)。 （附立井、副立井剖面圖、開拓系統(tǒng)平、剖面圖） 。 （附立井、副立井剖面圖、開拓系統(tǒng)平、剖面圖） 。煤層有瓦斯煤塵突出和自然發(fā)火危險(xiǎn)。原則上把運(yùn)輸大巷道和軌道大巷布置在煤層中，平行布置，但是由于煤層受斷層褶曲構(gòu)造的影響，沒有一個(gè)固定的走向大巷，沿一個(gè)固定的層位布置，顯然是困難的，運(yùn)輸巷道為了滿足膠帶運(yùn)輸機(jī)的安裝的需要，不可能沿煤層等高線彎曲布置，軌道大巷如沿等高線彎曲布置，勢(shì)必要增加大巷工程量，因此，在條件具備的情況下，大巷盡量沿二 2 煤層底板布置，距煤層 40m 左右，否則沿二 2 煤層底板布置，有利于減少巷道工程量和運(yùn)輸距離。因此，設(shè)計(jì)將井筒位置布置在井田的中央。且第四系沖積層含稅豐富，井筒需要特殊法施工從而否定了平硐開拓和斜井開拓的可能性，只能采用立井開拓方式。以下的進(jìn)水平煤層，以采用盤區(qū)開采。由于兩條斷層的影響，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免工作面過(guò)斷層的情況，如有巷道過(guò)斷層還要采取特殊的方法進(jìn)行處理。主要考慮的因素包括：井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（包括表土情況）煤層賦存和開采技術(shù)條件 地形地貌和地面外部條件 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件 施工技術(shù)和設(shè)備條件 總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求。大部分采用綜合機(jī)械化、小部分采用炮采的采煤工藝，評(píng)價(jià)：實(shí)踐證明了所采用的開拓方式及準(zhǔn)備方式的正確性，礦井達(dá)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 到了高產(chǎn)、高效，并年年產(chǎn)量都有增加。3 井 田 開 拓 概 述、礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井的開拓方式概述及評(píng)價(jià)礦區(qū)位于河南省永城縣境內(nèi)， 1958 年開始開發(fā)建設(shè)，到目前為止，一直開采位于最下部的二 2 煤層。對(duì)于儲(chǔ)量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層生產(chǎn)能力大、開采技術(shù)條件好的礦區(qū)應(yīng)建設(shè)大型礦井。走向移動(dòng)角 δ=74176。故、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱損失 =－－ ＝ 萬(wàn)噸。具體劃分，把塊段Ⅰ和Ⅱ所圈定的儲(chǔ)量化為 A 級(jí)。所計(jì)算得的面積為投影水平面積，除以煤層傾角的余弦值，換算成井田的面積。一般井田劃分的原則有以下幾條：1，以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；2，以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；3，以相鄰礦井井田境界煤柱為界；4，人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 面來(lái)劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。最大涌水量為 480m3/h。地下水補(bǔ)給源除露頭處受大氣降水補(bǔ)給外，廣泛隱伏區(qū)主要為水平側(cè)向運(yùn)移，補(bǔ)給量較大，以潛流形式向遠(yuǎn)方排泄。（三） 、石炭系太原組巖溶裂隙含水組（III）含水巖層主要為灰?guī)r（11 層，局部 13 層）次為砂巖。（二） 、二疊系裂隙含水組（II）由上石盒子組、下石盒子組、山西組砂巖含水層段組成，具弱承壓性，頂部為風(fēng)氧化帶，深度在基巖面上，垂深 18 米左右，其上有新生界底部粘性土隔水層，補(bǔ)給微弱。下底段向南逐漸趨于尖滅，如至南部大王莊一帶沉積有上、中段，而下底段缺失。根據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探范圍的規(guī)定，城郊煤礦屬于低沼井，但應(yīng)注意瓦斯含量由淺向深部增加的趨勢(shì)。85中硬 較穩(wěn) 定 泥巖 泥巖、 砂巖河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 煤質(zhì)二 2 煤層以亮煤、鏡煤為主，暗煤次之，絲炭少量。見礦井綜合柱狀圖 12。2 城郊向斜位于永城縣東關(guān)及城廂鄉(xiāng)之東，馬崗背斜之西，總體走向近南北。上二疊統(tǒng)下石干峰組（P 2Sh）第三系（R） 構(gòu) 造本區(qū)位于華北臺(tái)塊東南隅，山東臺(tái)背斜徐蚌凹折帶中；秦嶺～昆侖緯向構(gòu)造帶東段北支的南側(cè)，新華夏系第二沉降帶的東側(cè)。取用于地下水為工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)、生活用水；利用礦井排水凈化后作為井下消防灑水、斷面防塵及洗煤廠生產(chǎn)補(bǔ)給用水。最大凍土深度為 19cm，一般 10cm 左右。地形西北高，東南低，略向東南傾斜。21,北緯 33176。由于本人知識(shí)水平和知識(shí)范圍的限制，設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。城郊礦自然地質(zhì)條件中等，二 2 煤層屬中厚煤層，礦井涌水量一般。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)生搜集、整理和運(yùn)用資料的基礎(chǔ)上，按照《礦產(chǎn)資源法》 、 《煤炭法》 、 《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》 、 《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 ，完成井田開拓及準(zhǔn)備方式、采煤方法的選擇、礦山運(yùn)輸、提升、排水、通風(fēng)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行畢業(yè)答辯，完成本科學(xué)業(yè)。17180。區(qū)內(nèi)公路四通八達(dá)，交通方便。） ，屬半干旱、半濕潤(rùn)氣候，蒸發(fā)量大于降雨量，干濕差達(dá)，四季分明?；ǖV井為劉河礦。根據(jù)鉆孔揭露的地質(zhì)特征自下而上為中奧陶統(tǒng)（O 2）中上石炭統(tǒng)（C 2C3）二疊系（P ）和新生界（ K2） ，由老至新敘述如下：1）中奧陶統(tǒng)（O 2） ，中石炭統(tǒng)本溪組（C 2b）中奧陶統(tǒng)（O 2）最大厚度 ，中石炭統(tǒng)本溪組（C 2b）主要有鋁土泥巖和魚狀鋁土泥巖組成，厚度 ～ 平均厚度為 。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。寬約 。 中硬 穩(wěn)定 泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖3 三 2 ～ 8～15176。各無(wú)煙煤均為黑灰—灰黑色，少量呈鉛灰色；似金光澤（或金剛光澤）條痕為灰黑色—黑色；脆度大，內(nèi)生裂隙中等發(fā)育，少數(shù)裂隙被次生碳酸巖礦物所充填。 井田水文地質(zhì)特征據(jù)含、隔水層巖性組合特征，埋藏條件等自上而下分為四個(gè)含水組，即新生界孔隙含水組、二疊系裂隙含水組、石炭系太原組巖溶裂隙含水組、奧陶系巖溶裂隙含水組。底段粘土層是隔離下部基巖風(fēng)氧化帶的穩(wěn)定隔水層，厚度由幾米到上百米。單位涌水量 ～ 克/，滲透系數(shù) ～ 米/ 日，水化學(xué)類型為 SO4Na 型水，礦化度為 2～ 克/升，水溫 20～270℃。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 單位涌水量 ～ 升/，滲透系數(shù) ～ 米/ 日，水化學(xué)類型為 SO4CaNa 型水，礦化度 2～ 克/升，水溫 30～350℃。綜上所述，本井田是一個(gè)與外部水力聯(lián)系微弱、補(bǔ)給不足的較完整的水文地質(zhì)單元。d