【正文】 許可證及地質報告，本礦批準開采48號煤層，本井田范圍內可采煤層為10號煤層，其中8號煤層為批準開采煤層，10號煤層為未批準開采煤層，故本次只估算了10號煤層的資源/儲量。河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 )288 號煤層瓦斯含量成分表瓦斯成分（%）煤層號甲烷含量（ml/） CH4 CO2 N2 C2C88 微量井田現(xiàn)開采 5 號煤層，根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局文件晉煤安發(fā)（2022）88 號《關于呂梁市 2022 年度 30 萬噸/年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》礦井瓦斯等級鑒定結果為：礦井 CH4絕對涌出量 ，CO 2絕對涌出量；CH 4相對涌出量 ，CO 2相對涌出量 。井田開采時，各煤層頂、底板均不易管理，生產(chǎn)中一定要加強支護，保證礦井安全生產(chǎn)。煤類劃分采用《中華人民共和國國家標準“中國煤炭分類 GB2022”》進行。參考河東煤田離石詳查區(qū)西部各煤層風氧化帶延伸情況推斷。由此可知，本區(qū)各層煤的理論精煤回收率的平均值小于 55﹪,屬于低等可選。煤的可磨性根據(jù)三交詳查資料，4 號煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為 71～86，8 號煤層哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為 ～105， 9 號煤層測定哈氏可磨性指數(shù)（HGI）為 73～104。浮煤：水分（M ad）為 %，平均為 %；灰分（A d）為 %，平均為 %；揮發(fā)份（V daf）%，平均為 %；全硫(S t，d )為－%，平均為 %；發(fā)熱量（Qgr,v,d）平均為 ；膠質層最大厚度 Y 為 814，平均為 。確定該層煤為低硫分煤高硫分煤、低灰高灰，屬中熱值高熱值焦煤，瘦煤。10 號煤層：黑色，油脂光澤，條痕黑褐色，條帶狀結構，塊狀層狀構造，硬度中等，貝殼狀斷口。ZK1 號孔為風氧化帶，屬穩(wěn)定可采煤層。見煤點厚度 ，平均 ，井田西部和東北部剝蝕無煤，賦存區(qū)穩(wěn)業(yè)可采。煤層主要特征詳見可采煤層特征表（表 131） 。做好地面塌陷坑、裂隙等填埋工作，并用粘土夯實高出地表，防止洪水危害礦井。發(fā)生奧灰突水的危險性較小。依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中提供的突水系數(shù)計算公式：Ts= MPTs—突水系數(shù) MPa/m；P—水壓力 MPa；M—隔水層厚度 m。含水層富水性中乖。井田地形切割較深，地表水易于排泄，不利于地下水補給，因此，構造一般不會對井田水文地質條件造成影響。由于本層的含水性主要取決于裂隙及巖溶的發(fā)育程度，因此，灰?guī)r的埋藏深度對其含水性起著極大的作用。水質類型為 SS（2）二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖含水層下石盒子組在礦區(qū)分布面積相對較小，向斜兩翼處較薄，軸部較厚。含水層（1）第三系上新統(tǒng)礫石含水層本區(qū)上更新統(tǒng)(Q 3)在區(qū)內較發(fā)育，但出露較高，富水性差。斷裂帶和風化裂隙發(fā)育的地帶，富水性較強。在水平方向上，受區(qū)域構造控制，補給區(qū)富水性一般較差，徑流區(qū)逐步加強，排泄區(qū)富水性最強。區(qū)域地層由東向西依次出露奧陶系、石炭系、二疊系。F1正 斷 層 ： 位 于 井 田 南 部 ， 走 向 南 東 北 西 ， 傾 向 北 東 ， 傾 角 為 70176。厚度0～，平均為 ，區(qū)內大面積出露，多分布在山頂或山坡上，與下伏地層呈不整合接觸。該組厚度為 ～，平均 。 (三)礦井地質井田地層井田廣為第四系黃土，上第三系紅土、礫石層所掩蓋。上馬家溝組O2s —250上部白云質灰?guī)r，灰?guī)r夾白云質泥灰?guī)r、泥質白云巖；中部白云質豹皮灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖；下部角礫狀白云質泥灰?guī)r、白云質泥灰?guī)r。新生界 上第三系上新統(tǒng)N2 0540上部深紅色粘土、砂質粘土夾礫巖，含鈣質結核；中部棕紅色砂質粘土、亞粘土、灰白色礫巖；下部紫色礫巖、黃色粉砂互層，黃色細砂夾礫巖。（二）區(qū)域含煤特征區(qū)域上含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。地層間接觸關系為整合接觸，主要由砂巖、砂質頁巖、頁巖、泥巖以及煤層組成的陸相沉積地層，分布于張家塔附近。元古界下元古界野雞山群（分兩組） ，青楊家灣組及白龍山組，從下至上為變質礫巖，含礫石英巖和石英巖，淡紅色條帶狀角閃巖、變粒巖、黑灰色條紋狀、帶狀鈣質黑云千煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）7枚巖夾鈣質石英巖。中生代末期，受燕山運動的影響，大量花崗巖侵入，關帝山急驟隆起，形成呂梁背斜，鑄成了今日地貌的雛形。評述了 10 號煤層的頂?shù)装鍘r石工程地質特征。根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心檢驗報告，5 號煤層煤塵火焰長度 120mm，巖粉用量 70%，煤塵有爆炸性，吸氧量 ，自燃傾向性等級為Ⅱ級，屬自燃煤層。為改擴建礦井。設計生產(chǎn)能力為 120 萬噸/年。開發(fā)利用礦區(qū)奧灰水是未來礦區(qū)供水的一個重要方向。風向及風速：風向多為西北，風速年平均 ，最大在 35 月份，風速可達。 最 高 點 位 于 井 田 東 部 ， 海 ， 最 低 點 位于 井 田 西 部 ,海 拔 ， 相 對 高 差 ， 屬 低 中 山 丘 陵 區(qū) 。地 理 坐 標 ：東 經(jīng) 111176。44′ 54″ ～ 37176。據(jù) 方 山 縣 氣 象 站 資 料 ， 各 氣 象 要 素 特 征 如 下 ： 氣 溫 ： 年 平 均 ℃ ， 一 月 份 最 低 ， 平 均 為 ℃ ， 極 端 值 達 ℃ ， 7 月 份 最 高 ，平 均 為 ℃ ， 極 端 值 達 ℃ ， 平 均 溫 差 ℃。煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）2五、電源條件本礦井位于呂梁市方山縣境內，其供電電源采用雙回 35kV 架空線：一回引自喬溝110kV 變電站，供電電壓 35kV，供電距離為 9km，導線型號為 LGJ120mm2；另一回引自大武園區(qū) 110kV 變電站，供電電壓 35kV，供電距離為 18km。九、區(qū)域經(jīng)濟方山縣以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)為輔，主要工業(yè)為煤炭、建材等，區(qū)內耕地面積較少，并多為山坡地。據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心檢驗報告，5 號煤層煤塵火焰長度 50mm，巖粉量 75%，煤塵具有爆炸性，吸氧量 ，自燃等級Ⅲ級，煤層屬于不易自燃煤層。 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心檢驗報告，5 號煤層煤塵火焰長度 45mm，巖粉量 75%，煤塵具有爆炸性，吸氧量 ，自燃等級Ⅲ級，煤層屬于不易自燃煤層。詳細查明了井田構造，正確評價了構造復雜程度。二、地質構造(一)區(qū)域地質簡況區(qū)域地質區(qū)域地質構造的發(fā)展史與整個華北古陸頗為一致。以白云母片巖、白云母變粒巖為主，夾大理巖，有些地段可見白色含白云母花崗偉晶巖及石英脈。為黃綠色礫巖與竹葉狀白云巖，上層中上部以石灰?guī)r為主。（2）新生界第四系，可見中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。太原組第一段為主要含煤段，由晉祠砂巖 K1至 L1灰?guī)r底部，巖性主要由灰、灰黑色泥巖、頁巖、粉砂巖及煤層組成，本段含可采煤層為 10 號煤層，其 中 8 號 煤 層穩(wěn) 定 可 采 ， 10 號 煤 層 較 穩(wěn) 定 可 采 。下石盒子組P1x —上部灰綠、黃綠色砂巖、砂質頁巖、頁巖、頂部一層紫色鋁土質頁巖；下部灰黃、黃綠色砂巖、砂質頁巖、頁巖及薄煤層。煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）9表 121　區(qū)域地層一覽表界 系統(tǒng)（群） 組 代號 厚度（ m） 巖性描述上統(tǒng) ∈ 3 —上部巨厚層狀白云巖、泥質白云巖夾竹葉狀白云巖；中部竹葉狀白云質灰?guī)r、竹葉狀白云巖；下部泥質條帶灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、頁巖。（2）石炭系中統(tǒng)本溪組(C 2b)該巖性以泥巖為主，夾有石灰?guī)r、砂巖、鋁土巖、鈣質泥巖、炭質泥巖，該組厚度 ～，平均厚度為 。厚度 ～，平均為 。井田內構造簡單，總體上為一軸向呈北東向的向斜構造及背斜構造，向斜軸部位于井田中東部，背斜的軸部位于井田的北西部，向斜兩翼產(chǎn)狀較緩，傾角為 3176。落差 10m，井田內延伸 450m。含水巖組的劃分是以地下水、含水介質及其賦存特征和水動力條件來劃分的。含水層由 5 層石灰?guī)r組成，單層厚度 18m，其富水性受構造、地形和補給條件制約，當位于斷裂帶附近且地形有利于地下水補給時富水性較好。（2）第四系中上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)孔隙含水亞組中上更新統(tǒng)含水層為黃土中的砂礫石層，其連續(xù)性差且分布于梁峁高地，補給條件不好，多為上層滯水，富水性極弱，甚至為透水不含水層。該含水層受季節(jié)影響較大，雨季水量增加，本含水巖層與下部不整合接觸的基巖風化裂隙帶，在補給較好的情況下可構成較富水的含水帶。m，k=。（4）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r、砂巖含水層本組含水層主要有 LL L L 1四層灰?guī)r和一層砂巖，上述四層灰?guī)r和砂巖分別是 6 號、7 號、8 號、10 號煤的直接充水頂板，對煤層開采影響較大。C 型。(見下圖)煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）14總之，井田主要含水層中，太原組灰?guī)r和奧陶系灰?guī)r含水較豐富，對開采影響較大，其它含水層富水性差，含水微弱，對開采影響較小。經(jīng)調查，工業(yè)場地附近最高洪水位標高 1075m，遠低于工業(yè)場地及各井口標高，并筑有排水涵洞及排水洞溝，所以一般情況下，礦井不會受到洪水威脅。②奧陶系含水層井田內巖溶水的水位標高為 850m。且井田內斷層較少，所以該礦井的水文地條件為中等。防治水措施隨著礦山開采規(guī)模的不斷擴大，采空區(qū)面積增加，勢必對基巖的穩(wěn)定性造成影響，引起地面裂隙、地面塌陷、地表巖移等地質災害，為地表水與井下采空區(qū)形成一個聯(lián)系的通道，這樣會影響礦井安全生產(chǎn)，為了預防水災水害，提出以下預防措施：（1）井田煤層埋藏較淺，注意煤層淺處有采空區(qū)、古空區(qū)存在，要嚴格遵守“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”探放水方針。（8）注意 5 號煤層采空區(qū)積水情況，及時予以放水。煤層結構較簡單，含 03 層夾矸。見圖 132。煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）18煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）19圖 131煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）20圖 132煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）21圖 133煤 礦 井 田 設 計 河 北 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）22煤層對比煤層對比是在地層對比的基礎上進行，本次主要采用標志層法，層間距法等對比煤層，井田內太原組 KL 1 、L L L4等標志層發(fā)育明顯，易于對比；山西組的5 號煤層，太原組的 10 號煤層發(fā)育穩(wěn)定，本身就是很好的對比標志，總之，井田內可采的 10 號煤層對比可靠。煤的化學性質、工藝性能根據(jù)施工的 ZK3 號、ZK11 號、ZK12 號、ZK13 號、ZK14 號鉆孔取樣化驗成果，井田可采煤層主要煤質特征如下：①5 號煤原煤：水份（M ad）為 －%，平均為 %；灰份（A d）為－%，平均為 %；揮發(fā)份（V daf）為 －%，平均為 %；全硫(S t，d )為 －%，平均為 %；發(fā)熱量（Qgr,v,d）為 －，平均為 。膠質層最大厚度 Y 為3～10mm，平均為 。確定該層煤為低硫中高硫、中灰高灰，屬高熱值特高熱值焦煤、瘦煤。故無法進行煤的可選性評價。8 號煤 Ad 降低 55%，S 24%。東部的風氧化帶受 ZK5 號鉆孔控制，位于 ZK5 號鉆孔的西部。8 號煤層吸氧量為 ，自燃傾向性等級為Ⅰ類，屬于容易自燃煤層，10 號煤層吸氧量為 ，自燃傾向性等級為Ⅱ類，屬于自燃煤層。8 號煤層直接頂為灰?guī)r，有時有泥巖偽頂，底板為泥巖。礦井瓦斯等級鑒定為低瓦斯礦井。)原煤最高灰分(Ad)為 40%；原煤最高硫分(St,d)%視 密 度 ： ， 8號 煤 層 為 ?；鶐r移動角 72176。其中一水平 5 號煤層為 ，二水平 8 號煤層為 9a。F2正斷層：位于井田南部，走向南東—北西，傾向北東，傾角為70176。8號煤層在井田西北部存在3處采（古）空區(qū)，其面積為8380m 2， 3。井田開拓方案礦井設計開拓方案主要考慮的原則：(1)認真貫徹執(zhí)行煤礦開采的有關方針、政策、法規(guī)、規(guī)范、以礦井資源開采條件為基礎，合理開采。主斜井傾角 22176。設臺階扶手為礦井的一個安全出口。方案Ⅱ：（斜立井開拓方案）利用現(xiàn)有主斜井刷大做兼并重組后的主斜井，利用現(xiàn)有副立井做兼并重組后副立井，利用現(xiàn)有回風立井刷大做兼并重組后回風立井，以一斜、二立、三個井筒開拓全井田。不需刷大井筒。第 二 節(jié) 井 筒一、井口數(shù)目和位置的確定根據(jù)推薦方案，礦井采用主斜井、副斜井、回風立井三個井筒開拓，主斜井利用原主斜井、副斜井新建，回風立井利用原副立井改造。井口設兩臺主風機，擔負礦井回風任務。二、主要運輸大巷及總回風巷的布置方式和位置選擇根據(jù)開拓布置，礦井采用兩個水平的開拓方式，即一水平開采 5 號煤層，二水平開采 8 號為層。以兩個采區(qū)開采井田內 8 號煤層，即運輸、軌道、回風三條大巷均沿 8 號煤層底板布置。井底水倉：一水平為已有、二水平新建。半圓拱斷面，凈寬 4m，凈斷面積 ，裝備B=1000mm 的大傾角強力膠帶輸送機、單軌檢修道，擔負礦井原煤提升、