【正文】 第四系 厚度約 12～ 27m， 第四系砂礫含水層位于 其中， 廣泛分布于煤系地層之上，巖性為砂礫、粗砂，以砂礫為主，厚度一般在 ～ 左右。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造 第 13 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。根據(jù)扎煤公司生產(chǎn)實(shí)踐，Ⅱ煤節(jié)理裂隙發(fā)育，頂板松軟，采用綜放開(kāi)采，周期來(lái)壓步距小，放煤均勻，無(wú)大塊，不需采取特殊措施。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 根據(jù)可采儲(chǔ)量、煤層開(kāi)采技術(shù)條件、技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)效益及煤炭市場(chǎng)需求等影響因素，綜合分析，設(shè)計(jì)提出了 、 ，推薦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，理由如下 ： (1)儲(chǔ)量分析 全井可采儲(chǔ)量為 ，分別按 、 、 ，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 計(jì)算，服務(wù)年限分別為 、 及 ，只有 滿(mǎn)足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 井田境界煤柱損失量 計(jì)算邊界煤柱損失量 ???? MbLZ b＝ (22) 第 10 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 式中： bZ ――邊界煤柱損失量； L ――邊界長(zhǎng)度，為邊界煤柱周長(zhǎng)； b ――邊界寬度， 30m； M ――煤層厚度， ； ? ――煤的容重， t/m179。 本井地質(zhì)勘探基本勘探網(wǎng)度為 1000 1000m；煤質(zhì)勘探網(wǎng)度為 500～ 1000 500～1000m；水文地質(zhì)中第四系網(wǎng)度為 1500 1500m 主線(xiàn)加密一倍。 ⑦透光率（ PM）：一般在 54%～ 68%之間，平均為 62%。屬特低硫煤。 （ 2） 本區(qū)煤呈黑褐色，條痕褐色，弱瀝青光澤，斷口多呈平坦?fàn)?、貝殼狀及參差狀，性脆易碎，易風(fēng)化，可見(jiàn)龜裂現(xiàn)象。地層變化規(guī)律是兩翼薄，向斜中心最厚，由兩翼向盆地中心地層厚度逐漸增大。 煤層及煤質(zhì) 煤層 井田內(nèi)有 Ⅰ 、 Ⅱ 、共 2個(gè)煤層群，屬于本井開(kāi)采的是 Ⅱ 煤層。 其補(bǔ)給源為大氣降水和春汛期冰雪融化地面積水之垂直滲透和豐水期新開(kāi)河側(cè)向補(bǔ)給，枯水期則側(cè)向補(bǔ)給新開(kāi)河。東翼略為平緩，一般 2～ 3，淺部有時(shí)可達(dá) 5176。礦區(qū)草甸土存在著不同程度的鹽漬化現(xiàn)象。最近呼盟地區(qū)地震局圖件表明，本區(qū)為 6 度震區(qū)。南北方向?yàn)槠教共菰?。地理坐?biāo)：東經(jīng) 117。 C。另 外扎賚諾爾礦區(qū)有煤矸石磚瓦廠一處，也可以為礦區(qū)所用。 井田內(nèi)無(wú)礦井及小煤窯，相鄰礦井有：西部為靈泉礦和靈北礦，北部為靈東礦，東部為規(guī)劃的鐵南立井，南部為鐵北外圍普查找煤區(qū)。 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅在東部邊界附近 27— 28 線(xiàn)、 30 線(xiàn)上見(jiàn)有一小型緩坡?tīng)钇脚P斷層，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度約 2km，該斷層由 90— 11 90— 10 90— 1 90— 110鉆孔控制，富水性、導(dǎo)水性較差，斷層較可靠。 水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3～ CL～ Na～ Mg水，地下水類(lèi)型為承壓水。夾矸巖性為泥巖、粉砂巖、中、粗粒砂巖。以煤層穩(wěn)定、厚度大、低灰、低磷、低硫?yàn)樘卣?。真密度?～ 179。 ⑧發(fā)熱量（ Qb,ad）：一般在 ～ ，平均為 。因此，本井按低瓦斯礦井設(shè)計(jì)。如果開(kāi)采Ⅰ煤層群，冒落帶和裂隙帶高度將波及到第四系含水砂層，存在突水可能，鑒于Ⅰ煤層群水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)報(bào)告批復(fù)提出Ⅰ煤層群暫不開(kāi)采，儲(chǔ)量劃為暫不能利用儲(chǔ)量。 (2)主要大巷煤柱 根據(jù)扎煤公司生產(chǎn)礦井實(shí)際情況及開(kāi)拓部署，主要大巷煤柱留 60m 煤柱，煤 柱量為。 2022年兗州礦區(qū) 6個(gè)特級(jí)高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)原煤 ，平均年產(chǎn)達(dá)到 。 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。 平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。水溫 0～ 4℃，水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3～ CL～ Na～ Mg 水，地下水類(lèi)型為 承壓水。如采用斜立開(kāi)拓，即主井為帶式輸送機(jī)斜井，主斜井斜長(zhǎng)為 (傾角 16176。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： (1) 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 根據(jù)規(guī)劃，電廠最終規(guī)模為 4 600MW，每年需煤炭 ，考慮到扎煤公司現(xiàn)有的煤炭產(chǎn)量和外銷(xiāo)煤量，本井設(shè)計(jì)規(guī)模不應(yīng)小于 。 P=++++=（ M t) C —— 帶區(qū)回采率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于；本礦取 。 Ⅰ煤組煤種均為褐煤，資源儲(chǔ)量 ，其中Ⅰ 1資源儲(chǔ)量 ；Ⅰ 2資源儲(chǔ)量；Ⅰ 3資源儲(chǔ)量 。故本井 Ⅱ煤屬容易自燃，自燃發(fā)火期為 1～ 6個(gè)月。 ④全硫（ St,d）：一般在 %～ %之間，平均為 %。 （ 3）褐煤的化學(xué)性質(zhì) ①煤的水分（ Mad）：一般在 %～ %之間，平均為 %。Ⅰ2Ⅰ1Ⅱ2 23Ⅰ2 1Ⅱ含部中伊可 采 煤 層地層厚度1 . 0 0 3 . 6 52 . 06 ( 6 1 )1 . 0 4 4 . 5 53 . 43 ( 7 7 )1 . 0 2 4 . 5 82 . 58 ( 7 2 )3 . 6 3 1 9 . 3 81 4 .5 0 ( 7 5 )1 0 . 9 2 2 7 . 1 02 0 .6 9 ( 7 5 )y1 6 2 71 0 0 1 5 01 3 0 1 8 51 0 0 2 8 0 圖 12鐵北礦綜合柱狀圖 煤層頂、底板 經(jīng)對(duì)井田內(nèi)可采煤層頂板 30m，底板 30m 的巖性進(jìn)行采樣分析，巖性由泥巖、粉砂巖及粗中砂巖組成，以粗、中砂巖為多，泥質(zhì)膠結(jié)，粗、中砂巖松散、抗壓強(qiáng)度低。上部由風(fēng)成砂、亞粘土及腐植土組成。 （ 2）礦井涌水量 根據(jù)井田水文地質(zhì)條件、充水因素及鄰近生產(chǎn)礦井的水文資料，經(jīng)扎煤公司采用比擬法預(yù)計(jì)，一水平礦井正常涌水量為 500m179。粘土、亞粘土分布面積約占井田面積三分之一，但井田大部分面積仍為粉、細(xì)砂裸露區(qū)，大氣降水可直接滲入補(bǔ)給，砂礫層中地下水仍起著連通作用。 其它地面建筑情況 扎賚諾 爾礦區(qū)是具有百年開(kāi)發(fā)歷史的老礦區(qū)，礦區(qū)行業(yè)門(mén)類(lèi)齊全，建筑材料如水泥、預(yù)制構(gòu)件、磚瓦等均能生產(chǎn)，部分建筑材料需就近外購(gòu) ,滿(mǎn)足礦井建設(shè)的需要。 環(huán)境狀況 本礦區(qū)位于呼倫貝爾大草原，地表呈丘陵構(gòu)造，地形簡(jiǎn)單，地貌單元屬?zèng)_擊平原。一般為 250～ 330 ㎜， 年蒸發(fā)量 1200～ 1500 ㎜，為降雨量的 。礦區(qū)內(nèi)設(shè)有專(zhuān)用鐵路與濱洲線(xiàn)連接。濱州鐵路橫貫井田南側(cè)。 雨量多集中在六、七、八月份，年最大降雨量 ㎜ 。 產(chǎn)品銷(xiāo)售，主要為富拉爾基二電廠，靈泉二電廠，少量為地區(qū)所用。礦區(qū)現(xiàn)有煤炭產(chǎn)量已供不應(yīng)求 ,經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行情況良好，財(cái)務(wù)狀況良好。 第四系中粘土、亞粘土及砂層中的厚層淤泥可視為隔水層：分布于新開(kāi)河西與原木得那亞河?xùn)|岸，于第四系地質(zhì)剖面 Ⅱ、Ⅲ剖面，厚 4～ 10m，于第四系第 2地質(zhì)剖面 Q27 孔見(jiàn)有 4m 厚的淤泥，但呈不 連續(xù)狀。隨開(kāi)采面積的增加，增大或減小關(guān)系不明顯。下部由沖積相砂、砂礫，粘土及亞粘土。與下伏大磨拐河組上部泥巖段為假整合接觸。平均為 179。 ③揮發(fā)分（ Vdaf）：一般在 %～ %之間，平均為 %。C 。 （ 3）礦井資源儲(chǔ)量計(jì)算 礦井地質(zhì)資源量 批準(zhǔn)的鐵北井地質(zhì)資源儲(chǔ)量為 ，包括Ⅰ煤 組的Ⅰ Ⅰ Ⅰ 3煤層和Ⅱ煤層。 P—— 各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， M t。因此，急需新建大型礦井，以滿(mǎn)足煤炭市場(chǎng)需求。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 本井田煤層被第四系所覆蓋，埋藏較深，特別是開(kāi)采的主要對(duì)象Ⅱ煤埋藏深度 400m左右，Ⅱ煤埋藏深度 500m 左右，第四系沖積層厚約 23m，含水豐富。Ⅰ 1煤頂板粗砂巖含水層，Ⅰ 1Ⅰ 3煤及煤層間粗、中砂巖含水層，Ⅱ煤層頂板粗砂巖含水層，煤及煤層間粗、中砂巖含水層均屬中等含水層，其中：Ⅰ 1 煤～Ⅰ 3 煤水文地質(zhì)類(lèi)型為 一類(lèi)三 型，水文地質(zhì)條件復(fù)雜；Ⅱ煤水文地質(zhì)類(lèi)型為 一類(lèi)二 型，其水文地質(zhì)條件中等。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)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(mǎn)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?gòu)木渤冯x。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱(chēng)為開(kāi)拓方式。神華集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井單井年產(chǎn)量已超過(guò) ，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，充分顯示了特大型礦井的規(guī)模效益。 (3)道路等煤柱 河道煤柱國(guó)鐵濱州線(xiàn)、新開(kāi)河鎮(zhèn)和 301國(guó)道均位于井田北部邊界，彼此相連，煤柱統(tǒng)一考慮，在計(jì)算邊境煤柱損失之內(nèi) (4)帶區(qū)境界煤柱 帶區(qū)境界線(xiàn)兩側(cè)各留 20m煤柱，其煤柱量為 。經(jīng)分析，設(shè)計(jì)同意地質(zhì)報(bào)告批復(fù)，故將 I煤組劃為暫不開(kāi)采 煤層，儲(chǔ)量列為非經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量。 （ 2）煤塵 根據(jù)褐煤層、長(zhǎng)焰煤層的煤塵爆炸測(cè)試結(jié)果，均有爆炸性。 ⑨恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量（ ）：一般在 ～ ，平均為 。平均為 179。煤系地層分布規(guī)律是：向斜中心部位地層最厚，向兩翼逐漸變薄。 Ⅱ 2 煤：Ⅱ 2 煤全區(qū)發(fā)育，是本井最主要可采煤層，煤層變化規(guī)律是北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼向盆地中心由薄逐漸增厚，在向斜軸以西分岔前煤層最厚。 礦井涌水量 （ 1）充水因素 經(jīng)對(duì)勘探獲得資料及鄰近生產(chǎn)礦井水文資料綜合分析，區(qū)內(nèi)地形平坦，地表徑流差，大氣降水及春汛期冰雪融化，易于積聚，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，新開(kāi)河縱貫全區(qū)，地下水與大氣降水、地表水關(guān)系密切。 井田內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖活動(dòng)。靈泉礦生產(chǎn)能力為 ，靈東礦生產(chǎn)能力為 ，靈北 礦生產(chǎn)能力為 ，靈北礦由于井田內(nèi)可采煤量減少產(chǎn)量開(kāi)始萎縮。礦區(qū)周?chē)酁榛鸪蓭r無(wú)石場(chǎng)。最高氣溫 。 45， 30： ～ 46， 40： ；北緯 49。 左右的緩坡?tīng)钋鹆辍?979 年 2 月 6 日地震部門(mén)報(bào)導(dǎo)，在達(dá)賚湖地區(qū)發(fā)生過(guò) 級(jí)地震，震中在達(dá)賚湖西岸。 礦區(qū)土壤以黑土為主，有機(jī)質(zhì)氮、磷含量均較高，養(yǎng)分條件較好。淺部有時(shí)可達(dá) 7176。m， K為 ～ ， T 為 ～ ㎡ /d， S 為 103～ 103， a 為 105～105 ㎡ /d。/h。 本段地層以河 流相與湖泊相沉積物為主，其巖性以淺灰灰綠色粉砂巖泥巖及時(shí)灰白色砂巖為主，局部為含礫砂巖或砂礫巖。 第 7 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 煤質(zhì) （ 1） 煤類(lèi)及其分布規(guī)律 Ⅱ煤是本井主要可采 煤層，以褐煤為主，長(zhǎng)焰煤次之。 ④全硫（ St,d）：一般在 %～ %之間，平均為 %。 ⑥粘結(jié)指數(shù)（ GRI）：最小為 0，最大為 3，一般多為 0。 ) 經(jīng) 距 （ Y） 緯 距 （ X） 經(jīng) 距 (Y) 緯 距 (X) 1′ 2′ 3′ A B 4 5 可采儲(chǔ)量 本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，厚煤層大部分屬于穩(wěn)定型，局部為較穩(wěn)定型，因此，基本勘探類(lèi)型為一類(lèi)一型是合理的。 依據(jù)上述公式計(jì)算結(jié)果如下： Ⅱ 1煤層工業(yè)儲(chǔ)量： ZG1= 15 =(Mt) Ⅱ 2煤層工業(yè)儲(chǔ)量： ZG2= =(Mt) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量： ZG=ZG1+ZG2=+= (Mt) 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 =礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 永久煤柱損失。每天凈提升時(shí)間按 16h。本井初期開(kāi)采的Ⅱ 2 煤厚 ～ ，平均，節(jié)理裂隙發(fā)育。 (4) 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。對(duì)礦井開(kāi)拓影響較小。經(jīng)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q為 ～ (5) 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 第 12 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 應(yīng)當(dāng)指出，如果本地市場(chǎng)需求有較大增加時(shí)，可對(duì)礦井進(jìn)行適當(dāng)改擴(kuò)建，以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。 (2)開(kāi)采技術(shù)條件 本井煤層厚，賦存穩(wěn)定，傾角平緩，一般 3～ 5176。 經(jīng)計(jì)算邊界煤柱損失量 = 經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為 ==（ Mt） 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 (1)工業(yè)場(chǎng)地煤柱 根據(jù)扎煤公司提供的資料，新生界第四系地層巖層移動(dòng)角 45176。根據(jù)本區(qū)構(gòu)造和煤層特點(diǎn)，勘探網(wǎng)度比較合理。 ⑧發(fā)熱量（ Qb,ad）：一般在 ～ ，平均為 。 ⑤磷分 (Pd):一般在 %～ %之間 ,平均為 %。見(jiàn)有不發(fā)育的內(nèi)生裂隙。本段地層淺部厚約130米，到向斜中心厚度可達(dá)1