【正文】 二 1煤層是本區(qū)的主要可采煤層，賦存于山西組的下部，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全區(qū)普遍可采，但由于受滑動(dòng)構(gòu)造影響，煤層具突然增厚和變薄現(xiàn)象，并在本區(qū)中部形成一條無(wú)煤帶。 開(kāi)采有瓦斯噴出或有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳 ）突出危險(xiǎn)的煤層時(shí)，嚴(yán)禁任何 2 個(gè)工作面之間串聯(lián)通風(fēng)。 ⑦井下破碎硐室和炸藥庫(kù)必須設(shè)有獨(dú)立的回風(fēng)道； ⑧主要通風(fēng)機(jī)一般應(yīng)設(shè)反風(fēng)裝置，要求 10min 內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，反風(fēng)量大于 40%。 生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗量 火藥： 1500kg/萬(wàn) t 雷管： 4500 發(fā) /萬(wàn) t （三） 采區(qū)煤炭運(yùn)輸設(shè)備 設(shè)計(jì)依據(jù) 礦井裝配一個(gè)采區(qū)工作面。 ⑤ 提高資源回收率，減少資源損失。 （ 2） 、 電 動(dòng)機(jī) 絞車配套 防爆電機(jī) (37kW， 660V， 970r/min)。 重車組質(zhì)量 Q2≤ PgiF dyd ?? )(???= ⑶、重列車下坡制動(dòng)： 機(jī)車允許制動(dòng)距離 l=40m，列車制動(dòng)減速度 ： b= =，電機(jī)車制動(dòng)質(zhì)量 Pz =5t，電機(jī)車撒沙制動(dòng)粘著系數(shù)Ψ z=。 膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采用防爆電機(jī)，拉緊裝置采用固定帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置，配備防打滑保護(hù)裝置、煙霧保護(hù)裝置、溫度保護(hù)裝置、堆煤保護(hù)裝置、自動(dòng)撒水裝置、火災(zāi)自動(dòng)滅火報(bào) 警裝置、防跑偏保護(hù)裝置、雙向拉繩開(kāi)關(guān)等。水倉(cāng)設(shè)內(nèi)外兩個(gè)水倉(cāng)，其中一個(gè)清理時(shí)，另一個(gè)正常使用。井筒設(shè)梯子間，布置瓦斯抽放管路，兼作礦井安全出口。 （二） 水平劃分及階段垂高的確定 主、副井井筒落底水平為 118m水平，故第一水平標(biāo)高為 118m，井田深部開(kāi)采下限標(biāo)高為500m水平，若設(shè)一個(gè)水平，階段垂高為 400m，下山斜長(zhǎng)達(dá)到 1500m，故在井田深部設(shè)第二水平，第二水平標(biāo)高為 250m水平。） 副斜井 B=,a=18186。 方案 I 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）煤流運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，其具有運(yùn)量大、連續(xù)性好、效率高、增產(chǎn) 潛 力大等特點(diǎn)； （ 2）設(shè)備運(yùn)行 安全 可靠，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低； （ 3）設(shè)備及安裝和相關(guān)土建 設(shè)施 等投資低； 但斜井施工對(duì) 較軟地層適用性差，施工難度較 大，且本煤傾角較大，斜井落差太大，不利于運(yùn)輸。 如表 214 所示 表 214 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力 （ Mt／ a） 礦井設(shè)計(jì) 服務(wù)年限 （ a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 煤層傾角 ＜ 25176。計(jì)算如下： 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量＝（ 121b） +333k ＝ + ＝ 萬(wàn) t ㈡、永久煤柱損失 各類煤柱留設(shè)原則 ⑴、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，按垂線法計(jì)算，巖層移動(dòng)角參照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》選取如下： 表土、沖積層移動(dòng)角φ＝ 45176。詳見(jiàn)煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果表132。 地溫 本區(qū)深部的 1430 14602 孔孔底測(cè)溫分別為 ℃和 ℃，其二1煤層底板最低標(biāo)高分別為 和 ，故推測(cè)本區(qū)二 1煤層底板最低標(biāo)高 350m 為界，以淺地溫小于一級(jí)高溫區(qū)下限溫度（ 31℃），為正常地溫區(qū)，以深地溫大于一級(jí)高溫區(qū)下限溫度（ 31℃）而小于一級(jí)高溫區(qū)上限溫度（ 37℃），為一級(jí)高溫區(qū)。 地下水的補(bǔ)給、逕流和排泄 礦區(qū)處于區(qū)域地下水的補(bǔ)給和逕流區(qū)。 ⑸、山西組以上諸砂巖含水層 二疊 系、三疊系中的平頂山砂巖和金斗山砂巖的單層厚度大，厚達(dá)50～ 100m，一般距二 1 煤層較遠(yuǎn)，但當(dāng)由于滑動(dòng)構(gòu)造或斷層影響時(shí)，則可能成為頂板上的重要含水層，在生產(chǎn)中要采取預(yù)防措施。據(jù)區(qū)域鉆孔抽、放水資料，靜水位標(biāo)高 ～ ，單位涌水量 q＝ ～ ／ s因此，滑動(dòng)構(gòu) 造是影響本區(qū)煤厚變化的主導(dǎo)因素。其垂向結(jié)構(gòu)自下而上可分為下盤、主滑面和上盤三部分。小溝補(bǔ) W2 孔二 1 煤層斷失， W4與補(bǔ) 2 孔煤層底板等高線不 連續(xù)。傾向 NW，傾角 14— 22176。 五煤段巖性為灰、棕紅色砂質(zhì)泥巖，夾細(xì)～中粒砂巖薄層，厚 。與下伏太原組地層整合接觸。依據(jù)其巖性組合和沉積特性可分為三段。 煤田開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)史 井田內(nèi)無(wú)生產(chǎn)礦井 及小窯，僅在其南部、東南部有向陽(yáng)煤礦，為大冶鎮(zhèn)鎮(zhèn)辦煤礦，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： 位于本區(qū)南部 2km 處， 1984 年 4 月建礦，開(kāi)采二 1煤層，生產(chǎn)能力21 萬(wàn) t/a，煤層傾向北西，傾角 16— 17176。區(qū)內(nèi)公路均為柏油 公路，交通較為便利。 交通位置圖見(jiàn)圖 111。煤厚 — 10m，一般厚 5m，變化較大，礦井水主要為頂板砂巖水，水量 54t/h，屬高沼礦井。 ①、下部灰?guī)r段 自太原組底界值 L4石灰?guī)r頂界，主要由灰～深灰色石灰?guī)r、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成，含石灰?guī)r 4層（ L1～ L4），常合并為 1～ 2 層，中夾泥巖或砂質(zhì)泥巖薄層。 ①、山西組（ P1s） —— 二煤段 自 L9石灰?guī)r頂至砂鍋窯砂巖底，為一套灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及中粒砂巖為主組成的含煤地層，即二煤段。 六煤段厚 ～ ，平均厚 ， ⑵、上統(tǒng)（ P2） 下自田家溝砂巖（ St）底界，上至金斗山砂巖底界，厚 ，劃分為上石盒子組和石千峰組。；地層產(chǎn)狀沿走向和傾向均有一定的變化，區(qū)內(nèi)還發(fā)育有NW、 NE 和近 EW 向三組斷裂，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： ㈠、褶曲 本區(qū)發(fā)育的主要褶曲是鳳凰嶺背斜，軸部位于礦區(qū)中部的柿樹(shù)林～趙家溝一線，軸向 NE～ SW，該背斜為一不對(duì)稱背斜，軸部出露地層為石千峰組上段中部地層，兩翼出露地層為石千峰組上段上部和三疊系金斗山砂巖，西北翼地層傾角 4～ 11176?？傊摂鄬釉跍\部有控制，深部有一定擺動(dòng)。 下盤：即前已述及的單斜及隱伏斷裂構(gòu)造，主要由 P1S、 C3t、 C3b、O2m、∈及其它變質(zhì)基底組成。另外，由于滑動(dòng)構(gòu)造影響，使滑面附近地層傾角局部增大，如 14303 孔。 m，滲透系數(shù) K＝ ～ ／ d。 ⑹、本溪組隔水層 由鋁土巖和鋁土質(zhì)泥巖組成，沉積連續(xù)，層位穩(wěn)定，平均厚度 ，巖石致密，節(jié)理、裂隙不發(fā)育。區(qū)內(nèi)二 1 煤層主要充水含水層為其頂、底板含水層，該含水層在淺部接受大氣降水的補(bǔ)給，并沿地層走向和傾向向北、北西方向逕流排泄。 煤層特征 含煤地層 本區(qū)含煤巖組為石炭系 —— 二疊系地層，地層總厚約 660m，由下至上可劃分為九個(gè)煤組。 煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果表 表 132 原煤 孔號(hào) Mad （％） Ad （％） Vdaf （％） St， d （％） Qgr， v， d （ MJ/kg） Qgr， v， daf （ MJ/kg） 焦渣特征18 視密度ARD 真密度 TKD 14401 3 14501 23 14502 3 14503 3 平均 3 煤層開(kāi)采技術(shù)條件 瓦斯 據(jù)鉆孔資料，二 1煤層瓦斯分析結(jié)果見(jiàn)表 123。 巖層移動(dòng)角?＝?＝ 72176。 煤層傾角 25176。 方案 II 具有井筒施工可靠性高、投資低、施工工期短等優(yōu)點(diǎn)。 1 井口標(biāo)高（ m） ＋ ＋ 340 2 井筒長(zhǎng)度（ m） 512 2700 2188 3 掘進(jìn)體積（ m3） 2560 4 井筒工期（月） 9 20 11 5 建井總工期（月） 40 42 2 6 提升設(shè)備 6（Ⅲ）塔式多繩摩擦 提升機(jī)， 2(Ⅰ )塔式多繩摩 擦提升機(jī) JK4/ 單筒纏繞式提升機(jī) 7 可比基建投資（萬(wàn)元） 投資 5650 投資 + 3. 提升設(shè)備及安裝 裝備 + 8 設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)（萬(wàn)元） 電耗 + 折舊 經(jīng)過(guò)綜合分析比較 ，設(shè)計(jì)推薦方案 I，即采用一 個(gè)凈直徑 的副立井滿足礦井的輔助提升要求 。回風(fēng)立井落底水平為 +168m水平，通過(guò)該水平 布置 +168m水平輔助膠帶大巷和輔助軌道大巷，開(kāi)拓南 2采區(qū)。 井筒特征見(jiàn)表 241，斷面布置圖見(jiàn)圖 24 24 243。水倉(cāng)總?cè)萘?2800m3，可容納 8 小時(shí)礦井正常涌水量。 礦井生產(chǎn)初期無(wú)大巷，后期大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸。 重車組質(zhì)量 Q3≤ Pgib gP yzz ??? )(07 ??= ⑷、蓄電池組的容量：每臺(tái)蓄電池機(jī)車可以在一個(gè)班內(nèi)完成運(yùn)輸工作而不需要更換蓄電池組。 (3)、提升系統(tǒng) 天輪選用 TD600/300 型移動(dòng)天輪 ，天輪直徑 ，游動(dòng)距離 ，天輪中心高 。 （ 2） 采煤方法 根據(jù)煤層賦存條件等諸多因素，結(jié)合地方煤礦管理特點(diǎn)和技術(shù)水平，本礦井不適合機(jī)械化開(kāi)采，設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。采區(qū)工作面的煤通過(guò)順槽膠帶輸送機(jī)、采區(qū)上山膠帶輸送機(jī)至上倉(cāng)膠帶輸送機(jī)入井底煤倉(cāng)。 相關(guān)法律法規(guī) 礦井的通風(fēng)系統(tǒng)必須符合《煤礦安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，具體如下： 第一百條 井下空氣成分必須符合下列要求： （ 1）采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，氧氣濃度不低于 20%，二氧化碳濃度不超過(guò) %。 第一百一十六條 采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒頂區(qū)。二 1 煤層直接頂板 為滑動(dòng)構(gòu)造斷裂帶角礫巖、斷層泥及上覆滑體巖層地層，二 1 煤層底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖，下距 L9 灰?guī)r 。由于受滑動(dòng)構(gòu)造的影響，本組大部分被鏟失，僅殘存二 1煤層及其下部地層。 對(duì)于本條規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)，必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過(guò) %，其他有害氣體濃度都應(yīng)符合本規(guī)程第一百條的規(guī)定。； ③新設(shè)計(jì)的箕斗井和混合井禁止做進(jìn)風(fēng)井，已做進(jìn)風(fēng)井的箕斗井和混合井必須采用凈化設(shè)施，使進(jìn)風(fēng)流的含塵量達(dá)到上述要求； ④主要回風(fēng)井巷不得做人行道，井口進(jìn)風(fēng)不得受礦塵和有毒有害氣體污染，井口排風(fēng)不得造成公害； ⑤礦井有效風(fēng)量率應(yīng)在 60%以上； ⑥采場(chǎng)、二次破碎巷道和電耙道，應(yīng)利用貫穿風(fēng)流通風(fēng)，電耙司機(jī)應(yīng)位于風(fēng)流的上風(fēng)側(cè)，有污風(fēng)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)禁止人員作業(yè)。 采區(qū)煤流方向：工 作面 → 運(yùn)輸順槽 → 溜煤眼 → 運(yùn)輸上山→118m 水平運(yùn)輸平巷 → 上倉(cāng)斜巷→ 井底煤倉(cāng) →主井 → 地面 材料運(yùn)輸方向：地面 → 副井→ 118m 水平車場(chǎng) → 采區(qū)上山下部車場(chǎng) → 軌道上山 → 上部 車場(chǎng) → 軌道順槽 → 工作面 風(fēng)流方向：新鮮風(fēng)流由地面 → 副井→ 118m 水平車場(chǎng) → 采區(qū)下部車場(chǎng)→ 軌道上山 → 第一中車場(chǎng) →運(yùn)輸順槽 → 工作面：乏風(fēng)流由工作面 → 軌道順槽 →回風(fēng)斜巷 → 回風(fēng)上山 → +168m 水平回風(fēng)巷 → 風(fēng)井→地面。 ④ 保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和其它災(zāi)害，為工人創(chuàng)造舒適的井下工作環(huán)境。 （ 1） 、 提升機(jī) 選 用 型 礦用單滾 筒 防爆絞車 ， Fj＝ Fc＝ 22kN， Dg＝， Bg＝ ；配套 YB2250M6 型防爆電機(jī)，功率 37kW，電壓 660V，轉(zhuǎn)速 970r/min；最大提升速度 Vm=。 重車組質(zhì)量 Q1≤ Pgia gP qqn ??? )(0 7 ??= ⑵、牽引電動(dòng)機(jī)允許溫升： 電機(jī)車等值牽引力 Fd =，電機(jī)車調(diào)車時(shí)電能消耗系數(shù)? =，等阻坡度 id=，重列車運(yùn)行阻力系數(shù)ω y=，機(jī)車平均速度V=，電機(jī)車往返一次運(yùn)行時(shí)間 T1= 602 ? =，相對(duì)運(yùn)行時(shí)間τ =??1 1TT=。 N=45kW，膠帶類型： PVG 阻燃帶，帶強(qiáng) 580N/mm。 （ 3） 、水倉(cāng)布置 水倉(cāng)入口布 置在清理井底撒煤平巷和副井馬頭門之間，其標(biāo)高位于井底車場(chǎng)最低點(diǎn)。 回風(fēng)井，井筒凈直徑 ，井深 。 綜上所述，本礦采用方案一的變形車場(chǎng)，受井田限制，省去 運(yùn)輸大巷，各上山直接通過(guò)繞道連到車場(chǎng)。 表 312 副井井筒方案比較表 序號(hào) 比較 項(xiàng)目 方案 I 方案Ⅱ 備注（ I－ II） 副立井 （ 162。井口安裝一臺(tái)Φ 單繩雙筒提升機(jī) ,井筒深度約 500m。 符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 20xx 版關(guān)于對(duì)新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限的規(guī)定。 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 推斷的資源儲(chǔ)量（ 333）應(yīng)乘以 可信度系數(shù)后計(jì)入礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量為 萬(wàn) t。根據(jù)煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果和《中國(guó)煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)》，二 1煤應(yīng)屬中灰、特低硫、高發(fā)熱量之粉狀貧煤，可作動(dòng)力用煤和一般民用煤。 礦井涌水量預(yù)算 根據(jù)儲(chǔ)量核查報(bào)告，礦井二 1煤層 250m 水平標(biāo)高以淺正常涌水量為340m3／ h，最大涌水量 568m3／ h?？勺柚箹|部地下水向井田內(nèi)運(yùn)移。 該含水層下距二 1煤層頂 0～ ，平均 ，為二 1煤層頂板直接充水含水層，但其含水性、富水性較強(qiáng)，透水性較好，對(duì)開(kāi)采二 1 煤層影響較大。鉆孔揭露厚度 18～ 20m。一方面，由于滑面下切造成二 1 煤被鏟失，另一方面，局部區(qū)段受滑動(dòng)構(gòu)造的揉搓與擠壓，煤層厚度增大，出現(xiàn)厚煤層，如 145