【正文】 分院 2021年 9月 4日、 10月 25日對一 礦丈八井的吳家掌分區(qū)的煤樣進(jìn)行鑒定 ,并出具了煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級鑒定報告， 3號煤層火焰長度 10mm，加巖粉用量 40%，煤塵有爆炸性； 3號煤層煤樣吸氧量 ～ ， 自燃等級為 Ⅰ 級，屬容易自燃煤層。 各開采煤層的巖石工程地質(zhì)特征 見表 15。以下 全區(qū)賦存大部可采 % 復(fù)雜 不穩(wěn)定 煤層 13 15176。以下 全區(qū)賦存五個點可采 5 簡單 不穩(wěn)定 煤層 5 10176。 一礦井田各可采煤層 特征 見表 13，各煤層的間距見表 14。 12號煤層位于太原組中部，最大煤層厚度 ，最小為 0，平均 ，一般含 1層夾石，厚約 ，多為泥巖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾石由東至西逐漸變厚，以至到中部、西部將其分成兩層。這些沖溝形成季節(jié)性河流，冬春干涸無水， 6～ 9月雨季時，流量劇增。their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAXk8中粒砂巖泥巖1 煤砂質(zhì)泥巖2 煤泥巖3 煤砂質(zhì)泥巖4 煤砂質(zhì)泥巖5 煤砂質(zhì)泥巖6 煤泥巖中粒砂巖 k7泥巖8 上 煤泥巖8 煤中粒砂巖9 上 煤泥巖9 煤砂質(zhì)泥巖石灰?guī)r k41 1 煤泥巖1 2 煤砂質(zhì)泥巖石灰?guī)r1 3 煤k3砂質(zhì)泥巖石灰?guī)r k2泥巖1 5 煤砂質(zhì)泥巖中粒砂巖 k1圖 　地質(zhì)綜合柱狀圖12 圖 12 地質(zhì)綜合柱狀圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 9 頁 廣 泛出露于本井田地表的分水嶺兩側(cè)的山梁及山頂部位，多形成高山陡坎地貌。含水層的富水性與控水地形、構(gòu)造有關(guān)，一般在向斜地段含水較多，其它部位含水性極弱。有三層石灰?guī)r，是本組煤層對比的典型標(biāo)志層。本組含灰?guī)r 2～ 4層，厚度一般為 1米左右、以上下 兩層較穩(wěn)定。 （ 4） 巖溶陷落柱 一礦井田內(nèi)巖溶陷落柱廣泛發(fā)育，目前在井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)陷落柱 381個，其中絕大部分為井下采掘工程所揭露，據(jù)已采區(qū)證實的統(tǒng)計資料，地面調(diào)查和勘探查明的陷落柱有 15個，只占陷落柱總數(shù)的 %。第一、二組為走向近直交的共軛剪節(jié)理。W—N10176。 落差小于 20m的斷層 特征見表 12。較低序次的娘子關(guān)帚狀構(gòu)造、壽陽局部經(jīng)向構(gòu)造 (西洛南北向褶皺帶 )分處礦區(qū)東西兩側(cè)。在 1989年 8月 24日 20時 10分至 20時 25分，陽泉市遭到 1次罕見的颶風(fēng)暴雨、冰雹的襲擊，最大風(fēng)力 12級，最大風(fēng)速 35m/s， 為陽泉市歷史上 罕見。這些水系的基本特點是受季節(jié)性控制明顯，為間歇性河流，冬、春季節(jié)往往干涸無水，唯到每年的 6～ 9月份雨季時，常因山洪暴發(fā)流量劇增，切割強烈。見 一礦 交通位置示意圖 11。其地理坐標(biāo) ： 東經(jīng) 113176。 交通條件 一礦的交通運輸條件極為方便，工業(yè)廣場旁有鐵路專用線與電氣化雙軌石太線陽泉車站接軌，運距 10km。 本井 田河流屬海河流域的滹沱河水系 。 年平均氣溫最高 ℃ ， 最低 ℃ ，歷年平均 ℃ ；陽泉極端最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。 根據(jù)國家地震局 1976年 9月 《中國地震基本烈度區(qū)劃資料》 (1/3百萬 )及晉震發(fā)業(yè)字 (1984)第 110號文，陽泉礦區(qū)除昔陽縣境內(nèi)基本烈度為七度區(qū)外，其余地區(qū)均為六度區(qū)，本井田處于地震基本烈度的六度區(qū)。沿單斜走向和傾向均發(fā)育有次一級的較平緩的褶皺群和層間 斷裂構(gòu)造，局部地段發(fā)育有陡傾撓曲，本井田陷落柱較發(fā)育，大部為砂巖及泥巖。 200m 15 號 北丈八井主皮帶 斜井揭露 表 12 小 型斷層特征表 煤層 斷層性質(zhì) H20m 20mH5m 5mH1m 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 5 頁 條數(shù) 長度 條數(shù) 長度 條數(shù) 長度 15 號 正斷層 / / 5 450 28 1790 逆斷層 2 1250 10 1200 52 3530 （ 3） 節(jié)理 本井田節(jié)理比較發(fā)育，可分為四組：第一組 N80176。W。 NE向一組節(jié)理面平整緊閉。在井田西部本組的頂部和中上部有鋁土質(zhì)泥巖，且上部的鋁土質(zhì)泥巖較穩(wěn)定，厚約 4m左右。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈假整合接觸。本組含煤 6層，其中 3號煤為主要可采煤層， 6號煤為局部可采煤層，其余均不可采，含煤系數(shù) 5～ 7%。 （ 4） 二疊系下統(tǒng)下石盒子組 —— 砂巖裂隙含水層： 由灰白色的 K8(砂巖 )和灰色 K9(中粒砂巖 )組成。雨季含水豐富，旱季水量較小，潛水位隨季節(jié)性變化明顯。局部地段 ， 煤層出現(xiàn)分叉現(xiàn)象 ， 含一層夾石 ， 多為砂質(zhì)泥巖 ， 最厚為 ， 最薄為 ， 一般 ～ ， 但總體來看 3號煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層。 15號煤層位于太原組下部，是組內(nèi)及區(qū)內(nèi)最主要的煤層，最大煤層厚度，最小 ，平均 ，一般含夾石 1～ 4層，夾石厚度在 ～ 之間，屬復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。以下 全區(qū)賦存 不可采 0 0 簡單 不穩(wěn)定 煤層 2 10176。以下 部分賦存局部可采 % 復(fù)雜 極不穩(wěn)定煤層 9 10176。各煤層頂板一般比較平整，為砂質(zhì)泥巖、 泥巖，粉砂巖和石灰?guī)r，局部為細(xì) —中粒砂巖，頂板厚度一般不大，直接頂板類別一般為中等穩(wěn)定頂板。以下 大部 15176。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 2 井田境界和儲量 井田境界 該礦井田位于沁水煤田的北部，其井田邊界及四鄰關(guān)系見 一礦井田賦存狀況示 意圖 21。 Z=L b M γ=（ 5874＋ 725＋ 2566＋ 1523＋ 1747＋ 242＋ 477＋ 777＋2719＋ 2926＋ 5334＋ 5000） /cos3176。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動角見表 23。70176。 則 Zk=[－ （ ＋ ＋ ） ] = Mt 礦井儲量匯總表見表 24。 3） 國家需求：對國家煤炭需求量的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。 建設(shè)大型礦井不但可以緩解國內(nèi)供應(yīng)緊張的用煤，而且也可大量出口，為國家增收外匯，其社會經(jīng)濟效益顯著。 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井 ，開拓方式為雙斜井單水平開拓，主斜井采用膠帶運輸機運煤， 提升能力大，能滿足提升方面的要求；大巷和石門采用強力膠帶輸送機運煤，運輸能力也能達(dá)到要求，機械化程度較高； 副斜井采用無軌膠輪車輔助運輸方式， 運輸能力很大，且調(diào)車簡單、靈活、方便。 及以上 70 35 ～ 60 30 ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 綜上所述 ，各項條件均可保證礦井達(dá)到的設(shè)計產(chǎn)量。 （ 2） 合 理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 工業(yè)場地的形狀和面積 ： 根據(jù) 表 22工業(yè)場地面積指標(biāo)確定地面工業(yè)場地占地面積為 30公頃，形狀為矩形。這種開采順 序的主要優(yōu)點是初期開拓工程量少，基建投資低，建井工期短，投產(chǎn)早，見效快。 大巷布置在煤層中。 以上四種方案 初期 均設(shè)立兩個 風(fēng)井，一進(jìn)一回。 經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較 ，再 結(jié)合粗略估算 費用 結(jié)果（ 見表 41） ， 在方案三、四中選擇方案四 ： 斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界）。km 萬元 萬 t風(fēng)井井筒均采用普通法鑿井，單層混凝土井壁結(jié)構(gòu)，其中表土段配鋼筋以加強支護(hù)，井壁厚度 550mm。 90176。 主要開拓巷道 巷道斷面 尺寸需要考慮運輸、通風(fēng)、行人等綜合因素確定。平均 3176?！?21176。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX3） 通風(fēng)系統(tǒng) 礦井新鮮風(fēng)流經(jīng)主、副斜井和中央進(jìn)風(fēng)立井進(jìn)入井下，再經(jīng) 主 輔助運輸大巷和 主 膠帶運輸大巷進(jìn)入回采工作面進(jìn)風(fēng)斜巷，清洗工作面后的乏風(fēng)經(jīng) 回風(fēng)斜巷 進(jìn)入 主 回風(fēng)大巷，經(jīng)中央回風(fēng)立井排到地面。一六 工作 制，二中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 41 頁 班生產(chǎn)一班檢修。 盤 區(qū)巷道掘進(jìn)方法 盤區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)斜巷 、 回風(fēng)斜巷 及 內(nèi)錯尾巷均采用 S— 100型綜掘機截割煤體并自行裝煤，使用 SSJ800/2 40型可伸縮膠帶輸送機運入主膠帶運輸大巷。 地表情況 本采區(qū)地表以農(nóng)田、小水溝為主，沒有大的建筑物或大的地表水系及水體。 直接底為灰黑色砂質(zhì)泥巖，厚度 ，塊狀構(gòu)造，貝殼狀斷口，含植物化石 ； 老底為淺灰色細(xì)砂巖，厚度 ，斜層理，局部地段相變?yōu)榉凵皫r。 根據(jù)本礦井為高瓦斯礦井且大巷沿煤層布置的特點，確定主要大巷 均 采用 半圓拱 形斷面、錨索與錨噴 支護(hù)方式 ，凈斷面和掘進(jìn)斷面均為 ， 凈寬 。 井底煤倉容量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》，應(yīng)為礦井日產(chǎn)量的 倍，本次設(shè)計根據(jù)井筒運輸設(shè)備的能力結(jié)合不設(shè) 盤 區(qū)煤倉的特點，確定井底設(shè) 兩 個煤倉， 每個 煤倉有效容量為 2021t。 礦井井筒布置見圖 4圖 4圖 47和圖 48。km 萬元 運輸提升 大巷運輸 94605 143800 斜井提升 63605 34209 小 計 大巷維護(hù)費 171 20 3420 176 20 3520 排水費 9210 9210 合計 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX表 46 費用匯總表 單位 :萬元 方案 項目 方案二 主斜副立單水平開拓 方案四 斜井單水平開拓 費用 (萬元 ) 百分率 (%) 費用 (萬元 ) 百分率 (%) 初期建井費 100% % 基建工程費 100% % 生產(chǎn)經(jīng)營費 108% 100% 總費用 107% 100% 1）主斜井：擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口，裝備1400mm寬鋼繩芯膠帶輸送機和檢修軌， 另有一趟消防灑水管路 。 在上述經(jīng)濟比較中，需 要說明以下幾點： （ 1）兩方案大巷布置數(shù)目及位置基本相同，區(qū)別在于方案四比方案二多了一條集中運輸大巷； （ 2）主、副井及風(fēng)井均布置在巖層中，維護(hù)費用較低，故未對比其維護(hù)費用的差別； （ 3）各大巷斷面大小不同，大巷維護(hù)費用按平均維護(hù)費用估算。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX54 064 074 084 094 010 4 011 4 012 4 013 4 013 4 012 4 011 4 010 4 094 084 074 064 054 0+1 23 0 . 0 m+1 24 7 . 0 m主立井副立井 回風(fēng)井進(jìn)風(fēng)井 圖 41 雙立井單水平開拓 54064074084094010401140124013401340124011401040940840740640540++回風(fēng)井進(jìn)風(fēng)井主斜井 副立井 圖 42 主斜副立單水平開拓 54064074084094010401140124013401340124011401040940840740640540++回風(fēng)井進(jìn)風(fēng)井主斜井副斜井 圖 43 雙斜井單水平開拓（井筒位于井田中央） 5 406 407 408 409 401 0 401 1 401 2 401 3 401 3 401 2 401 1 401 0 409 408 407 406 405 40+ 1 2 3 + 1 0 4 進(jìn)風(fēng)井主斜井副斜井 圖 44 雙斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界） 方案一、二主井井筒形式不同。 方案三 ： 雙 斜井單水平開拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為斜井開拓 ， 布置在井田中央 。大巷層位選擇根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性和多做煤巷少做巖巷的原則，結(jié)合輔助運輸方式對大巷的要求，設(shè)計確定大巷均沿 15號煤層布置?！?6176。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價低，初期投資少，地面工業(yè)建筑井筒裝備、井底車場及硐室都比較簡單，井筒延伸施工方便，生產(chǎn)干擾少，不易受底 板 含水煤層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提 升能力，可以滿足特大型礦井提升需要；斜井井