【正文】 面積采用水平投影面積，煤層厚度采用鉆探或測 井厚度值。 1S —— 煤層真面積 ， m2； D—— 煤層厚度， m； ? —— 煤的容重， t/m3。； 3）斷層煤柱寬度 30 m，井田境界煤柱寬度為 20 m； 4）大巷兩側(cè)各按 30m 留設(shè)保安煤柱 ； 5）根據(jù)可行性研究報告中井下開采對地面建筑物的影響分析結(jié)論，村莊民房除 3號煤不留設(shè)煤柱采取加固或修復(fù)措施外，其余煤 層暫按留煤柱考慮。所做的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱如圖 所示： 經(jīng)塊段法得： S =797000m2 可得保護(hù)煤柱壓煤量為： Z =797000（ 6176。 確定新元礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。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。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。本礦井只可采用斜井開拓或立井開拓方案，斜井開拓較長，費(fèi)用相對較高，因此只能采用立井升拓，經(jīng)后面比較確定井簡形式為立井兩水平（位于井田中央）。 四 開采水平的確定及其服務(wù)年限 井田主采煤層為 4煤層，其它煤層均不可采。~9176。 由于井田南部邊界距鐵路很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田南部邊界附近。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、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、井簡裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅：主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要：斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及 T 業(yè)場地的位置； 2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 3）布置大巷及井底車場； 4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 則： T =（ 4） =， 《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定：生產(chǎn)能 力為~，服務(wù)年限大于 60a，見表 ， 符合要求。 煤柱名稱 面積（ m2） 比重（ t/m3） 煤厚（ m） 壓煤量（ t） 井田境界煤柱 6633228 F64 斷層煤柱 29930 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 3）井筒保護(hù)煤柱 主、副井井筒保護(hù)、煤柱在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為 0。 ○ 3 礦井設(shè)計(jì)可采儲量 礦井設(shè)計(jì)可采儲量按下式 計(jì)算： 2()kZ Zs P c? ? ? （ ） 式中 ： kZ ——礦井設(shè)計(jì)可采儲量， Mt； 2P——工業(yè)場地和主要煤柱損失之和， Mt； c ——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于 85%。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 三 礦井工業(yè)資源儲量 礦井工業(yè)資源儲量按式 計(jì)算 111 122 2 11 2 22 333Z g Z b Z b Z M Z M Z k? ? ? ? ? ? （ ） 式中 ： Zg ——礦升工業(yè)資源儲量， Mt。儲量單位：萬噸，四舍五入，保留二為小數(shù)。 二 礦井地質(zhì)儲量計(jì)算方法 參加儲量計(jì)算煤層范圍均根據(jù)山西省國土資源廳晉礦采劃字（ 2021）第 39 號文批準(zhǔn)范 圍為準(zhǔn)。 ○ 3 確定不同儲量級別的邊界線 按照不同的煤層，參照其勘探類型規(guī)定的各級儲量計(jì)算所需要的勘探密度，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的具體地質(zhì)條件，分別確定其不同儲量級別的邊界線。帶坐標(biāo) 3186。 根據(jù)地質(zhì)報告提供資料，井田內(nèi)其它煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果表明，火焰長度 0～20mm，一般大于 5mm，撲滅火焰的巖粉量 0～ 40%，一般大于 15%。 b．隨 R176。 c）熱穩(wěn)定性 各層煤熱穩(wěn)定性試驗(yàn)：其 Kp6 在 —%之間，均小于 30%，說明各煤層熱穩(wěn)定性好。 3 號、 4 號煤平面上分布有大于 8PPm 的點(diǎn)。低灰區(qū)在 3—14—11—16—25—31 號孔連線以南，富灰 區(qū)為 3 P6 P66 號孔附近三小片，其余皆為中灰。max 垂向上從上到下 ，呈遞增趨勢；平面上從北西到南東變大。粘土礦物多為不規(guī)則團(tuán)塊狀，少量為分散狀、透鏡狀、浸染條帶狀，微粒狀浸染或充填胞腔。各煤層宏觀煤巖組分以亮煤為含煤地層 煤層編號 煤層厚（ m)最大 ~最小 平均 層間距（ m)最大 ~最小 平均 夾石層數(shù) 穩(wěn)定性 可采性 巖性 頂板 底板 山西組 3 ~ ~ 一般一層 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥巖和泥巖 砂質(zhì)泥巖 4 ~ 有時一層 穩(wěn)定 可采 砂質(zhì)泥 巖 炭質(zhì)泥 巖 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 主，其次為鏡煤、暗煤，很少見到絲 炭。結(jié)構(gòu)簡單，有時含 1 層夾矸。可采煤層有 4 號六層 (均為山西組 )，平均總厚度 ，可采含煤系數(shù)為 %。 4煤層：厚度為 ，平均厚度 。按煤層編號順序分述如下： 1﹟煤層：厚度為 ，平均厚度 。 2）二疊系下統(tǒng)山西組 (P1s) 該組為陸相沉積：其厚度為 ，平均厚度 。直接下伏于 K3 石灰?guī)r底板之下，層位不穩(wěn)定。位于 K5砂巖、 K4石灰?guī)r之間，層位不穩(wěn)定。石灰?guī)r為高電阻高密度低伽瑪。 3 號煤的主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層， 4 號煤主要充水含水層以上覆砂巖裂隙含水層為主，其次為下伏的山西組含水層。 井田奧灰水屬娘子關(guān)泉域，處于娘子關(guān)泉域的深循環(huán)弱徑流區(qū)，北鄰南燕竹井田SG—1 號孔的水質(zhì)表明該處奧灰水徑流條件較好，至于井田內(nèi)，由于水位及水質(zhì)資料缺乏，奧灰水的徑流方向及徑流強(qiáng)度尚難確定。 井田內(nèi)地表僅發(fā)現(xiàn)一個陷落柱，位于東北角，長軸 35m，短軸 25m。 ○ 2 隔水層 奧陶系頂面至 15 號煤底板間的巖層，厚 —，平均厚 ，以泥質(zhì)巖類為主， 裂隙不發(fā)育，具有較好的隔水層性能，對奧灰水進(jìn)入煤系能起到阻礙作用。 5）第四系砂礫石層孔隙含水層 更新統(tǒng)分布范圍較廣，分別位于下、中、上更新統(tǒng)下部的砂礫石層，含孔隙水，據(jù)坪頭詳查區(qū)坪頭村一帶下更新統(tǒng)泥河灣組水井抽水試驗(yàn)，涌水量可達(dá) 826m3/d，水量較豐富。m（降深 ），水位標(biāo)高 ，屬弱富水性的含水層，據(jù)北鄰南燕竹井田 P44 號孔放水試驗(yàn)，單位涌水量 P34 號孔水質(zhì)類型為 HCO3～ Na 型，礦化度為 ，硬度為 德國度?？傮w上看，灰?guī)r中 K2 下 富水性較太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 強(qiáng)。 K2 下 與 K4間距 ～ ，平均 ，單層厚度一般 1～6m。據(jù) SG—1 號孔峰峰組抽水試驗(yàn)資料，含水層厚 ，單位涌水量為 m（降深 ），滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 610m。受次級褶曲構(gòu)造的影響，地層緩波狀起伏明顯。主要由灰～灰黑色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層等組成。 a）下段：從 K1 砂巖底至 15 號煤層頂或其相當(dāng)層位，厚度 ～ ，平均。 2）石炭系 (C） a．中統(tǒng)本溪組 (C2b）：厚度 ～ ，平均 ，中、南部較厚，與峰峰組呈平行不整合接觸。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 三 水系 新元井田內(nèi) 河流水系屬黃河流域汾河水系，主要河流有白馬河、黃門街河以及大照河，黃門街河和大照河均為白馬河的支流。 09′ 33″、北緯 37176。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，走向較長，西翼為縱貫井田南北的草溝背斜，屬于高瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險；本井田主要有兩層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為 3 號、 4 號煤層，平均厚度分別為 、 ，煤層傾角5o～ 9o，平均 6o，屬于近水平煤層。礦井一水平前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。 井田鄰近 307 國道，距壽陽縣城約 10Km，在井田東北部有壽陽 — 段王運(yùn)煤鐵路專線，并有貨臺，井田東南部有石太鐵路經(jīng)壽陽可到達(dá)全國各地，井田北部有太舊高速公路和307 國道東西向通過，井田以北約 2Km 有榆（次） — 盂（縣）瀝青公路東西向通過，井田內(nèi)有鄉(xiāng)村間土路相連接。大照河在井田南部自西而東經(jīng)大照村和冀家莊后向南匯入白馬河。本組屬于瀉湖～堡島環(huán)境沉積。本段屬于堡島～瀉湖、潮坪環(huán)境沉積。 3）中生界三迭系劉家溝組 (T1l)： 出露于井田西南部及南部，井田內(nèi)最大出露厚度僅 60m 左右。 二 水文地質(zhì) 該井田處于娘子關(guān)泉域奧灰?guī)r溶 水的深循環(huán)弱徑流區(qū)。Na 型，礦化度 ，硬度 德國度。 簡易水文觀測資料表明，部分鉆孔當(dāng)揭露峰峰組厚度 ～ 時，消耗量增大，最大 ，一般小于 5m3/h。 據(jù)巖芯觀察，石灰?guī)r巖溶及裂隙不發(fā)育，有少量溶隙，裂隙多被方解石充填，據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料， 25 號孔 “ 抽干 ”； 46 號孔單位涌水量僅為 山西組在井田以北和以西 10～ 20km 外零星出露，井田內(nèi)無出露，處于深埋區(qū)，一般埋深 450～ 750m。總體上屬弱 富水性的含水層，局部裂隙發(fā)育地段富水性增強(qiáng)。王家垴泉、 P44 號孔、 34號孔水質(zhì)類型分別為 HCO3—Ca 型、 HCO3—Cam（降深 ），水位標(biāo)高 ，屬弱富水性的含水層，水 質(zhì)類型為 HCO3—Na 大南溝背斜由井田外西北部伸入，軸向近東西，井田內(nèi)延伸約 7km， 11 號孔資料表明其軸部地表裂隙較 發(fā)育，為富水地段。 ○ 4 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件 大氣降水是井田內(nèi)地下水的主要補(bǔ)給來源。井田內(nèi)石炭、二疊系含水層，受巖溶、裂隙發(fā)育程度的控制，承壓地下水徑流排泄條件均較差?，F(xiàn)分別簡述如下： 1）石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t) 該組為一典型的海陸交互相沉積，并且形成形成四個 明顯的旋回韻律結(jié)構(gòu)。 該組共含煤為 816 層。 11 下 煤層：厚度為 ，平均厚度為 。 15煤層：厚度為 ，平均厚度 。中下部發(fā)育的 3 號煤層為全區(qū)穩(wěn)定的可采煤層，厚度為 ，平均厚度為 ； 4 號煤全區(qū)穩(wěn)定可采，厚度 ，平均厚度 。本組中上部，層位極不穩(wěn)定。 5煤層：厚度為 ，平均厚度 。以中厚煤層為主，最厚處位于 22 號與 33 號孔之間的邊界附近，厚度達(dá) 左右。 可采煤層特征見表 。鏡質(zhì)組 4煤層在 80%左右。 c）顯微煤巖類型 本井田煤以微鏡煤，微鏡惰煤為主，其它類型只占極少數(shù)。 2）化學(xué)性質(zhì)及工藝性能 3 號煤：為中灰、特低硫、低磷、極易選的貧煤、貧瘦煤，是優(yōu)質(zhì)的高爐噴吹煤。 經(jīng) 比重液洗選后，精煤全硫平均值 3 號煤小于 %， 4 號煤為 %，脫硫率 {（原煤全硫 —洗煤全硫） 247。 據(jù)研究，氟與磷有良好相 關(guān)性，下式為本井田氟含量與磷分的回歸方程， 3 號煤： R= n=7 F=+ 4 號煤： R= n=6 F=+ e）元素分析 各煤層碳均在 90%以上， —%；氫 —%，氮 —%，氧—%。 3 號、 4 號煤的吸附常數(shù) 3 號煤 —，平均 ； 4 號煤 —，平均 。 2）礦井瓦斯 礦井在建設(shè)期間委托煤科總院撫順分院測定了瓦斯基本參數(shù)，并對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測。地溫梯度為 ～ ℃ /100m，平均 ℃ /100m，屬地溫正常區(qū)。井田東西走向長 ，傾斜長度 ，南北傾斜寬水平投影 ，面積 。 1） 平均可采厚度為 3： ， 4： 。 其余各煤層根據(jù)全國儲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，不參加儲量計(jì)算。 1 sec( )SS ??? （ ） 式中： 1S —— 煤層真面積 ， m2； S—— 水平投影面積 ， m2； ?—— 煤層傾角 ,(176。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》有關(guān)規(guī)定和其他礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各參數(shù)選取如下： 表土層移動角： ? =45176。 礦區(qū)規(guī)?？梢?據(jù)以下條件確定： ○ 1 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井； ○ 2 開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及人城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。生產(chǎn)能力為 ~ 時，第一水平服務(wù)年限大于 30a 的要求。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè) ； 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) ； 3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失 ； 4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間，與副井一起作為安全出口，故開采水平時，井筒數(shù)目有三個，它們是主立井、副立井、中央回風(fēng)立井。 根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 502152021 ， 當(dāng)?shù)V井劃分為階段開采時，其階段垂高宜為： 1） 緩傾斜、傾斜煤層 200～ 350m； 2） 急傾斜煤層 100～