【正文】 征，本礦井只宜采用立井開拓或斜井開拓。在采掘時(shí)還應(yīng)防止導(dǎo)水，以防萬一。經(jīng)勘察表明，南峰擴(kuò)區(qū)將來生產(chǎn)的主要沖水因素為3煤層以上個(gè)含水層通過冒落帶和有效裂隙涌入，根據(jù)相鄰采區(qū)資料和本區(qū)煤層附存條件，,。小型斷層有東南上斷層、1505斷層、倉上2號(hào)斷層、西王橋斷層、五陽斷層等，其產(chǎn)狀與較大斷層基本一致。但考慮到近來煤礦礦井在向大型化、特大型化方向發(fā)展，綜合機(jī)械化程度高，年產(chǎn)量300萬噸很容易達(dá)產(chǎn)，所以，選定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)為300萬t/a，為合理井型，該礦井的服務(wù)年限為68年。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水平開拓。前面說過，階段是按標(biāo)高劃分的，階段上下邊界的標(biāo)高一經(jīng)確定，階段垂高即為定值。目前不同生產(chǎn)能力礦井的同采采區(qū)個(gè)數(shù)可參考下列數(shù)值，但有些綜合化機(jī)械程度高的大型礦井只要一個(gè)工作便可達(dá)產(chǎn)，即“一礦、一井、一區(qū)、一面”。這些類型中，除小煤礦以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種 生產(chǎn)能力的中間類型。每天凈提升小時(shí)數(shù)為16小時(shí)。受護(hù)地面建筑物的邊界線，系圍著該建筑物所作的長方形，長方形的諸邊分別與煤層走向相平行和垂直。沿受護(hù)地面建筑物和主要井巷的邊線留出圍護(hù)帶，由圍護(hù)帶起按β，γ及δ諸角的值作出巖層移動(dòng)面。 S1=Ssecα 式中： S1—煤層真面積，m2； S—水平投影面積 ，m2； α—煤層傾角,(176。本區(qū)煤層產(chǎn)狀平緩，煤層傾角均小于15176。該井田位于五陽煤礦襄垣線境內(nèi)，潞安礦區(qū)北中部，五陽井田西部，東以經(jīng)線38411000為界，西至經(jīng)線38403800線，南至文王山北斷層，北以小黃莊斷層為界，南北長約4km,東西寬約7km， 。而西擴(kuò)區(qū)3煤埋深大，底板承壓高，因此有可能發(fā)生底板突水事故，在開采西擴(kuò)區(qū)時(shí)，頂、底板含水層都可能對礦井形成危害。,靜水位標(biāo)高+，單位涌水量q=，滲透系數(shù)k=，距3。精查勘探在三個(gè)鉆孔中進(jìn)行了簡易井溫測量，由于井內(nèi)受地下水縱向水流的影響，使整個(gè)井段地溫梯度為零，（即地溫不隨深度增加）。未發(fā)現(xiàn)瓦斯爆炸及突出事故。3煤可磨性指數(shù)變化在109128之間，屬易磨碎煤。⒈煤的物理性質(zhì)各煤層均為黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，條痕為灰黑色。3. 11煤層：。位于本組頂部，層位極不穩(wěn)定，下距3煤層約30m。 (P1s)該組為陸相沉積：。直接下伏于K2石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。位于KK4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。該組共含煤為815層。東北西75o500m二、煤層與煤質(zhì)本區(qū)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)及下統(tǒng)山西組(P1s)。（7）31上、31下正斷層位于草場南，平行于文王山北正斷層，走向北東東，傾向北西，傾角75176。斷距由東向西漸小，區(qū)內(nèi)最大斷距60m。斷距由東向西漸小，最大斷距約20m。其中兩條斷距較大的正斷層，分別構(gòu)成擴(kuò)區(qū)的南北邊界。1 褶曲擴(kuò)區(qū)內(nèi)褶曲為北東東向，其中以中部的天倉向斜構(gòu)成擴(kuò)區(qū)煤層的基本形態(tài)。8 第四系(Q).。與下伏地層太原組整合接觸。 K5石灰?guī)r：。本組發(fā)育四層較穩(wěn)定的石灰?guī)r及一層局部發(fā)育不穩(wěn)定的石灰?guī)r。2 奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)該組厚度為120m左右。與下伏地層整合接觸。中部為紫紅色砂質(zhì)泥巖夾淺綠色中厚層狀中粗粒砂巖。與下伏地層整合接觸。頂部為黃綠色砂巖與紫紅色泥巖互層。與下伏地層為整合接觸。巖性為淺灰色中厚層狀豹皮灰?guī)r，灰白，灰黃色薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰黑色中厚層狀灰?guī)r。據(jù)以往資料及新近資料，將區(qū)域地層的發(fā)育情況簡述如下： (O1) 地層厚度為64m209m，一般厚度130m。分析結(jié)果整體呈堿性，為無侵蝕性水。五陽煤礦為立井上下山開拓方式，采煤方法為走向傾斜長壁全部冒落式開采，至1990年開始采用開天窗放頂煤一次采全高新工藝?？傊ㄟ^技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面的比較得出本設(shè)計(jì)的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。礦井一水平采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)。為此急需向深部延伸或擴(kuò)大井田范圍，增加地質(zhì)儲(chǔ)量。八、水源和電源本次地質(zhì)勘探共采取五個(gè)鉆孔的14個(gè)水樣，水樣分別取之于3煤下伏KKKK5含水層中。第二節(jié) 地質(zhì)特征一、地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)系潞安礦區(qū)五陽井田，潞安礦區(qū)屬沁水煤田，位于其中東部邊緣。 (O2f) 該組厚度為0m176m，一般厚度為120m。底部為灰白色中厚層狀砂巖。 (P2s) 地層厚度為410m550m。頂部發(fā)育有淡水灰?guī)r及薄層石膏巖。 (T2er) 。巖性為紫紅，灰綠色中厚層狀中細(xì)粒砂巖泥巖夾淡水灰?guī)r。根據(jù)鉆孔資料及地質(zhì)填圖成果，現(xiàn)將本擴(kuò)區(qū)地層發(fā)育情況由老到新敘述如下： ⒈奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)，巖性為深灰色厚層狀石灰?guī)r淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，泥灰 巖，局部夾石膏層。屬典型的海路交互相沉積，旋回結(jié)構(gòu)明顯，但其巖性巖相較為復(fù)雜。層位穩(wěn)定，產(chǎn)動(dòng)物貝殼化石。底部以一層灰白色中厚層狀細(xì)粒石英砂巖或中粒石英砂巖與太原組分界。與下伏地層整合接觸。礦區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為北東東向?qū)捑忨耷耷S向西緩傾）伴有高度正斷層。～80176。（2）崔家莊3號(hào)正斷層該斷層位于付村，張家莊南一線，全長約10km，走向北東東，傾向北西，傾角70176。東，傾向南東，傾角75176。斷距中部小（約12m），東西部大（2830m），沿走向由五198，南23，南44等孔控制，已查明。表121 主要斷層特征表斷層名稱性 質(zhì)走 向傾 向傾 角（度）落 差小黃莊正斷層正斷層北東東南東70o105m崔家莊3號(hào)正斷層正斷層北東東北西70o20m南峰正斷層正斷層北50o東南東75o70m西大巷正斷層正斷層北50o東南東75o60m31上、31下正斷層正斷層北東東北西75o17m果園東斷層正斷層近東西北北西75o15m東周正斷層正斷層北東東南西75o12m文王山北正斷層正斷層北80176。產(chǎn)有植物化石碎屑及動(dòng)物化石。上距K5石灰?guī)r12m左右.10煤層：。13煤層：。，％。按煤層編號(hào)順序分述如下：1﹟煤層：。2．9煤層：位于KK4石灰?guī)r之間，含夾矸01層，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,厚度變化大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)發(fā)育可采煤層。全區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類分布簡單，可作為配煤煉焦和動(dòng)力用煤使用。⒉煤的化學(xué)性質(zhì)及工藝性能本區(qū)對3煤作了較多的采樣測試，現(xiàn)將有關(guān)測試結(jié)果敘述如下：3煤TS+%，%，屬熱穩(wěn)定性好的。三、瓦斯及煤塵情況據(jù)了解，本局所屬漳村、五陽、王莊與石圪節(jié)礦目前開采深度較淺、均屬低沼井。從試驗(yàn)結(jié)果看，本區(qū)3號(hào)煤△T13(還原樣與氧化樣燃點(diǎn)之差)在417℃之間，屬不自燃煤層。 該含水層為上下石盒子組分界砂巖，區(qū)內(nèi)呈厚層狀中細(xì)粒砂巖，以中粒為主，局部發(fā)育細(xì)粒，分選差，孔隙式含水為主。但在以往生產(chǎn)中發(fā)生過四次點(diǎn)出水情況，與現(xiàn)在一般涌水量相比，出水量較大，最大達(dá)1217㎡/min，這些出水點(diǎn)大都是掘進(jìn)揭露太灰?guī)r時(shí)形成的。附：地層綜合柱狀圖121插入綜合柱狀圖****************************************************************************************************************************************************** 第二章 井田境界及儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界本井田原屬于南峰井田，1990年4月五陽礦上報(bào)申請，同年11月省局以統(tǒng)晉煤生字（1990）第1006號(hào)文批準(zhǔn)劃歸五陽礦開采。其余各煤層根據(jù)全國儲(chǔ)委一九八六年十二月頒發(fā)的《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，均為不可采煤層，不參加儲(chǔ)量計(jì)算。按照煤層底板等高線劃分塊段，再將兩相鄰等高線間的塊段根據(jù)等高線的變化靈活分為若干小塊，原則是各小塊的煤層傾角大致相同，首先求出兩相鄰階段底板等高線所夾小塊的水平投影面積(B)及傾角(α)，然后根據(jù)以下公式求出真面積。表222 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位：萬噸水平煤層工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失(沖擊層防水、斷層、工業(yè)廣場、風(fēng)井廣場)開采損失可采儲(chǔ)量備注一3其他各煤層均為不可采煤層96952116845合計(jì)21532二3632995688115601合計(jì)17618全礦井總計(jì)39150第三節(jié) 各種煤柱的尺寸和計(jì)算方法一、安全煤柱的計(jì)算規(guī)則地面建筑物和主要井巷安全煤柱的界線由巖層移動(dòng)面和煤層相交的線決定。當(dāng)薄及中厚煤層單層采深與采厚的比值大于60；厚煤層分層采深與采厚的比值大于80時(shí)，對路網(wǎng)III級(jí)鐵路線路可不留煤柱，采用長壁陷落采煤法進(jìn)行開采。采煤工作面為兩班生產(chǎn)，另一班維修設(shè)備，通風(fēng)、排水則須三班工作，每日為24小時(shí)生產(chǎn)。中型礦井：460、90（萬噸/年）小型礦井：1230（萬噸/年）小煤礦： 6～3～（萬噸/年）以下。因此，礦井內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)，實(shí)際上就是一個(gè)水平內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)。階段傾斜方向尺寸大小以階段垂高或斜長表示。對開采近水平煤層的礦井，井田內(nèi)各煤層的斜長可能很長，但其垂高并不大，也不劃分為階段，而是劃分為盤區(qū)或帶區(qū)。當(dāng)設(shè)計(jì)能力為300萬t/a時(shí)，第一水平的服務(wù)年限要大于30年，但總服務(wù)年限大于60年，所以礦井生產(chǎn)能力為300萬t/a也符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。與褶曲伴生的較大斷裂構(gòu)造，主要有控制礦井范圍的西川斷層、文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家斷層、小黃莊斷層及催家莊3號(hào)斷層，走向多呈北東、北東東向，落差均在100m以上。其他各煤層雖局部可達(dá)可采厚度，但根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定均為不可采煤層。 陷落柱周圍的煤、巖層，因柱體向下塌陷，周圍產(chǎn)生大量節(jié)理，煤層產(chǎn)狀也發(fā)生變化，甚至伴有小斷層出現(xiàn)，因此采掘中應(yīng)注意頂板支護(hù)。斜井斜井。綜合開拓可充分利用各種開拓方式的優(yōu)點(diǎn)。采用單水平開拓時(shí)，應(yīng)該盡可能靠近運(yùn)輸大巷，并采用臥式車場；采用多水平開拓時(shí)，應(yīng)該按初后期石門長度總和最小位置確定井筒位置。(2)、立井主副井之間距離按規(guī)定同樣不得小于30m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮井上井下生產(chǎn)流程能夠合理銜接以及井塔施工安裝和設(shè)備布置需要，主副井中心距約變動(dòng)于50～100m請參閱圖421主副井相對位置。上山開采煤向下運(yùn)輸，上山的運(yùn)輸能力大，運(yùn)輸費(fèi)用低但有折反運(yùn)輸：井下涌水可直接流入井底水倉，排水系統(tǒng)簡單，風(fēng)流由采區(qū)下部的集中運(yùn)輸巷道流向采區(qū)上部的集中回風(fēng)平巷，通風(fēng)系統(tǒng)簡單，通風(fēng)容易。表422 階段主要參數(shù)水平數(shù)目/個(gè)劃分階段數(shù)目/個(gè)階段斜長/m階段垂高/m水平服務(wù)年限/a水平實(shí)際出煤量/萬t備注兩個(gè)水平416641549154914341451351351254738三個(gè)水平3206020602060180180180292828注：水平采出煤量計(jì)算中把儲(chǔ)量備用系數(shù)所指的備用儲(chǔ)量，一半劃分為地質(zhì)損失，一半劃分為增產(chǎn)儲(chǔ)量。實(shí)際上，上水平的運(yùn)輸大巷可以作為下水平的回風(fēng)大巷。盡量降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量和基建投資。配采：煤層牌號(hào)相同不需配采，兩翼配采產(chǎn)量的比例與兩翼的儲(chǔ)量分布的比例大體一致。預(yù)提開拓方案及確定較優(yōu)方案根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，現(xiàn)提出五個(gè)可行的礦井開拓方案進(jìn)行比較，先通過技術(shù)比較，從中確定兩個(gè)技術(shù)上相對優(yōu)越的方案，然后對這兩個(gè)方案進(jìn)行詳盡的經(jīng)濟(jì)比較，并綜合考慮各種因素，從而確定一個(gè)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的最佳方案。第Ⅱ方案1． 井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量，井底車場位于儲(chǔ)量中心，井下運(yùn)營費(fèi)用低；2． 輔助運(yùn)輸采用立井，運(yùn)輸速度快；3． 斜井采用皮帶運(yùn)輸，提升能力大，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)提；4． 延伸斜井井筒的施工比較方便，對生產(chǎn)的干擾少；5． 地面工業(yè)廣場可布置在井田邊界，少壓煤柱 。對于方案Ⅰ和方案Ⅱ各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，難以單純的從技術(shù)方面加以取舍，因此對方案Ⅰ和方案Ⅱ進(jìn)一步進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，以便確定最優(yōu)的開拓方案。表4211 兩方案經(jīng)濟(jì)比較匯總表 單位：萬元項(xiàng) 目 名 稱方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅰ比方案Ⅱ增加量增加百分比(%)備注固定資產(chǎn)費(fèi)用井巷工程費(fèi)用經(jīng) 營 費(fèi) 用總 計(jì)從前述經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)果看：方案Ⅱ的固定資產(chǎn)費(fèi)用比方案Ⅰ%，方案Ⅱ的井巷工程費(fèi)用比方案Ⅰ%，方案Ⅱ的經(jīng)營費(fèi)用比方案Ⅰ%，總費(fèi)用方案Ⅱ比方案Ⅰ%，兩方案在經(jīng)濟(jì)費(fèi)用上相差不多，低于10%，可以忽略不計(jì)。圓形斷面常采用混凝土、料石或混凝土噴砼支護(hù)，具有服務(wù)年限長、承受地壓性能較好、生產(chǎn)期間支護(hù)不需要或很少需要維修、通風(fēng)阻力小，以及便于施工等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，服務(wù)年限在10年以上的礦井都采用圓形斷面。常用于老礦井的改建。目前，在大型礦