【正文】 用水為礦井涌水經(jīng)凈化處理后復(fù)用，滿足生產(chǎn)需求。煤層平均總厚 ，含煤系數(shù) ％，可采煤層厚 ，可采煤層含煤系數(shù) ％； 煤系地層總厚 ，含煤總厚 ，含煤系數(shù) %；可采煤層厚 ，可采含煤系數(shù) %。 （ 3）揮發(fā)分（ Vdaf） 15 號煤層原煤干燥無灰基揮發(fā)分 %～ %，平均 %，浮煤干燥無灰基揮發(fā)分 %～ %，平均 %，據(jù)《煤的揮發(fā)分產(chǎn)率分級》（ MT/8492021），用原煤評價，屬低揮發(fā)分煤。 （三）可選性 篩分試驗 級粒煤，占全樣的 %，灰分為 %，全硫為 %，發(fā)熱量，其規(guī)律是隨著粒級的降低，灰分降低，硫分降低，發(fā)熱量增高。 礦井工業(yè)資源 /儲量 =111b+122b+333k=9630+940+670179。 礦井設(shè)計可采資源 /儲量按計算公式為： 22 ZK =（ Zs－ P）178。 利用 原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)下合村煤礦 混合提升斜井 作為兼并重組整合后礦井的主斜井； 利用原 下合村煤礦 工業(yè)場地的 回風(fēng)立 井作為兼并重組整合后礦井的 副立井 ；刷大原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)棗嶺聯(lián)營煤礦 工業(yè)場地的主斜井 作為 兼并重組整合后礦井的回風(fēng)斜井。 ③井下大巷煤炭運輸采用膠帶輸送機(jī)運輸，不但可以實現(xiàn)工作面至地面一條龍連續(xù)運輸，而且運輸能力大、運輸連續(xù)性強(qiáng)、效率高、自動化程度高、維修工作量小，主輔運輸互不干擾，對礦井簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié) ,實現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理都十分有利。 8176。原棗嶺 聯(lián)營煤礦采區(qū)內(nèi)有四處采空積水，積水量分別為： Q2： 2572m3，Q3： 3790 m3， Q4： 7987 m3， Q5： 4416 m3。 四、煤的自燃傾向性 根據(jù)山西公信安全技術(shù)有限公司 2021 年 3 月 13日的檢驗報告，下合煤業(yè) 15號煤層煤樣的自燃傾向性測試結(jié)果為：吸氧量為 ，煤層自燃傾向性等級為Ⅱ級，屬自燃煤層。 采區(qū)留設(shè)的開采保護(hù)煤柱有：礦井工業(yè)場地、井筒及開拓大巷保護(hù)煤柱，大巷間煤柱及大巷兩側(cè)煤柱均按 30m 寬留設(shè)。 ＝ 綜上，大巷煤柱 30m，斷層煤柱取 20m。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，一般含夾矸 2層，夾矸最大厚度 。 根 據(jù)本井田內(nèi) 15 號煤層埋藏深度、煤層賦存狀況、煤層厚度及煤層頂?shù)装逄匦缘葪l件，為節(jié)省投資，并充分考慮了業(yè)主的建議，設(shè)計推薦綜采一次采全高采煤法，全部垮落法管理頂板。 179。 立井提升系統(tǒng)較斜井復(fù)雜 不利于大件的整體升降 土方工程量大，改造困難 立井車場與大巷垂直，通 風(fēng)阻力大 采區(qū)推進(jìn)長度太短，搬家頻繁。 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較 項目 方案 方案一 方案二 新增井筒工程量（ m） 斜井 0 0 立井 0 （刷大） 井筒投資（萬元） 0 122 提升設(shè)備及裝 備（萬元） 155 822 可比投資合計（萬元） 155 944 礦井開拓方案技術(shù)比較表 方案 指針 方案一 方案二 優(yōu)點 斜井提升系統(tǒng)簡單 井筒安裝施工工藝簡單。 2=，日進(jìn)尺 10m。人工假頂分層綜采采煤法以前在我國大中型礦井也普遍采用，隨著采煤支護(hù)設(shè)備的不斷發(fā)展，大中型礦井分層開采的應(yīng)用正在逐漸減少，正在被放頂煤或一次采全高采煤法取而代之，其缺點是生產(chǎn)能力有限，分層開采頂班不易管理，生產(chǎn)能力較小，安全程度相對要低。 第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 采煤方法的選擇 一、采煤方法 15號煤層位于太原組下段下部，上距 K2 灰?guī)r 15m 左右。 2179。 永久煤柱留設(shè)參數(shù)如下：井田境界留設(shè) 20m 煤柱，斷層煤柱取 20m，積水區(qū)留設(shè)30m防水煤柱，因本礦井采空區(qū)的導(dǎo)水導(dǎo)氣等性能地質(zhì)報告中未交待不清，根據(jù)本地區(qū)的普遍地質(zhì)特征，本次設(shè)計采空區(qū)考慮留設(shè) 30m保安煤柱。 三、煤塵爆炸性 根據(jù)山西公信安全技術(shù)有限公司 2021 年 3 月 13日的檢驗報告，下合煤業(yè) 15號煤層煤塵爆炸性試驗結(jié)果為煤塵 有爆炸性。 2）本井田采空區(qū)積水： 15號煤層采空區(qū)基本分布在井田東中部，原下合煤礦采空區(qū)所富集的水會通過采空區(qū)附近巷道排入大巷內(nèi)由排水系統(tǒng)排出井巷，故采空區(qū)內(nèi)無大的積水。井田大部為黃土覆蓋區(qū)，第四系黃土分布于溝谷、黃土垣、梁、峁之上， 僅在井田北部有少量下石盒子地層出露。其理由如下： ① 礦井主要開拓巷道均沿煤層布置，就本礦設(shè)計規(guī)模和目前國內(nèi)井下煤炭運輸設(shè) 25 備而言，選擇膠帶輸送機(jī)運輸最為合理。原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)下合村 煤礦工業(yè)場地內(nèi)有一混合提升斜井和一回風(fēng)立井可供利用，原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)棗嶺聯(lián)營煤礦工業(yè)場地僅有一主斜井可供利用，其余井筒均已關(guān)閉?；鶐r移動角取 72176。詳見表 2— 1— 1。 （ 5）煤的灰融性 15 號煤層煤灰的軟化溫度 ST176。從平面上看， 15號煤層中部和西部為中灰煤，東部為低灰 煤（見圖 321）。 山西組地層平均厚度 ，含煤 5 層，自上而下依次為 2 上 、 3 下 號煤層，均為不可采煤層，煤層平均總厚 ，含煤系數(shù) ％。應(yīng)加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作和防治水工作。 （ 3）嚴(yán)格執(zhí)行探放水制度，對情況不明或可疑之處，必須堅持 “預(yù)測預(yù)報 ,有掘必探，先探后掘 ,先治后采 ,”的防治水原則。 屬中等型。根據(jù)以上最大導(dǎo)水裂縫帶情況，礦方應(yīng)采取針對措施，預(yù)防水害事故。 M179。深部奧陶系灰?guī)r在區(qū)域東部有出露，為主要補(bǔ)給區(qū)。 據(jù)補(bǔ) 1（王家峪）號孔對 K8 砂巖與山西組砂巖混抽結(jié)果，涌水量 Q=，水位埋藏為 ，靜止水位標(biāo)高 (見表 51)，涌水量涌水量 q=，滲透系數(shù) K=，弱富水性。 武鄉(xiāng)Ⅱ區(qū) 186號孔對 K K4 含水層作混合抽水試驗，穩(wěn)定水位深度 528m，標(biāo)高，平均涌水量 Q=，單位涌水量 q=178。 2021年 2 月 22 日山西省煤炭工業(yè)廳下發(fā)晉煤規(guī)發(fā)【 2021】 297 號“關(guān)于山西下合煤業(yè)有限公司補(bǔ)充勘探礦井地質(zhì)報告的批復(fù)”，對該地質(zhì)報告進(jìn)行了批復(fù)。其地理坐標(biāo)為： 東經(jīng) 113176。井田屬海河流域漳河水系濁漳河支流。 據(jù)補(bǔ) 1（王家峪）號孔對太原組 K K K4 含水層作混合抽水試驗，水位深度，水位標(biāo)高 (見表 51)，涌水量 Q=，單位涌水量 q=。 Mg2+型水， PH值 ，礦化度 978mg/L，總堿度 ，總硬度 。 該礦井主、副井井口位于井田東部下合溝旁，風(fēng)井位于井田南 部溝谷旁。 23422 2 5500 4176。 （ 2）奧灰含水層 井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙水位標(biāo)高為 ～ ， 15 號煤層最低底板標(biāo)高為550m，低于奧灰水位，井田西北部為“帶壓開采”。 礦井達(dá)產(chǎn)后涌水量 Q1=25m3/h； Q2=30m3/h。 （ 5）加強(qiáng)與相鄰礦井 的聯(lián)系，及時掌握其生產(chǎn)采掘位置，并了解礦井積水位置、范圍、水量，各礦留足防隔水煤柱，以防打通發(fā)生水害事故。 四、 井田 主要地質(zhì) 構(gòu)造 井田位于沁水煤田中翼東部邊緣，沾尚～武鄉(xiāng)～陽城北北東向褶皺帶東翼，武鄉(xiāng)洪水區(qū)范家?guī)X向斜東翼，受區(qū)域構(gòu)造控制，井田總體呈向北西 傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向北西，傾角 4176。 2021 年 9 月 13 日山 西省 國土 資源 廳發(fā) 放的 采礦 許可 證（ 證號為C1400002021111220216051）批準(zhǔn)開采 14— 15號煤層，現(xiàn)開采 15 號煤層。 （ 4）焦渣特征（ CRC） 15號煤層原煤焦渣特征為 1～ 5，平均 4，；浮煤為 2～ 5，平均 4，為不熔融粘結(jié)煤。 浮沉試驗和可選性評價 （ 1）浮煤灰分 8%時，理論產(chǎn)率為 59%，分選密度 ，扣除沉矸后 扣除沉矸后δ177。 =11173kt，詳見表 2— 1— 2。 C 式中： ZK—— 礦井設(shè)計可采資源 /儲量， kt； Zs—— 礦井設(shè)計資源 /儲量， kt； P—— 煤柱損 失， kt； C—— 采區(qū)回采率， 15號為中厚煤層，采區(qū)回采率取 80％。 主斜井：為利用原有井筒， 井筒凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，半圓拱形斷面，井筒傾角 23176。 井下巷道均沿煤層布置，礦井掘進(jìn)矸石量不大，井下輔助運輸主 要是材料設(shè)備的運輸。井田東北部發(fā)育一條 F1 正斷層，走向北北東，傾向北西西，傾角 75176。因此在采空積水區(qū)附近開采時，要提前進(jìn)行探放水，嚴(yán)格堅持“預(yù)測預(yù)報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原則，防止發(fā)生透水事故。 根據(jù)礦井地質(zhì)報告山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2021 年 3 月 23 日的鑒定報告：井下 J2點 15號煤層吸氧量為 ，自燃傾向性等級為Ⅰ級，屬容易自燃煤層。礦井工業(yè)場地及 井筒保護(hù)煤柱是在其邊線外留出保護(hù)等級圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動角計算出各巖層的水平移動長度，所有巖層水平移動長度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。 32 井田邊界留設(shè) 20m 煤柱；由于 15 號煤層較厚，而且井田東部采空區(qū)較多，以及采空區(qū)有積水存在，因此采空區(qū)防水煤柱按 30m 煤柱留設(shè)。頂板為 泥巖，底板為細(xì)砂巖。此采煤方法可以在保證滿足 900kt/a 的設(shè)計生產(chǎn)能力的同時，使礦井取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 10179。 對現(xiàn)有大巷系統(tǒng)改造較多，改造較困難 37 綜合分析，方案一前期投資最省，技術(shù)上也合理可行，設(shè)計推薦方案一。膠帶大巷、軌道大巷沿 15 號煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 15 號煤層頂板布置。 93% ＝ 803230t/a ≈ 803kt 掘進(jìn)煤量計算：礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力 900kt/a 時，礦井 2個綜掘工作面，綜掘工作面平均斷面（ +）247。 采用 分層開采采煤法時，煤層平均厚度 ，按照礦井 900kt/a的生產(chǎn)能力，分層厚度在 ，這勢必造成工作面假頂形成非常困難，且巷道工程量大。 900） =（ a）。 L ＝ K M pKP3＝ 179。村莊取 100m。 但是隨著開采深度及局部地質(zhì)條件的變化或通風(fēng)不良等，都可能引起瓦斯含量的變化，因此在今后生產(chǎn)中也應(yīng)嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測、預(yù)防及通風(fēng)管理工作，以防發(fā)生瓦斯爆炸事故。西頭村煤礦采空區(qū)主要位于其井田中部，與本井田相距較遠(yuǎn)，其采空區(qū)對本井田無影響。 二、采區(qū)地質(zhì)情況 地形地勢 采區(qū)位于井田西北部，沁水煤田東翼中段潞安國家規(guī)劃礦區(qū)武鄉(xiāng)區(qū)中部，井田東北部位于王家峪井田精查區(qū)內(nèi)，西南部在襄垣普查區(qū)內(nèi)。 根據(jù)礦井規(guī)模、井筒提升方式、井田開拓部署及目前國內(nèi)井下煤炭運輸技術(shù)裝備發(fā)展情況，設(shè)計確定大巷主運輸采用膠帶輸送機(jī)。 第四節(jié) 礦井開拓 山西下合煤業(yè)有限公司由原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)下合村煤礦與原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)棗嶺聯(lián)營煤礦及部分新增區(qū)兼并重組而成。 松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動角取 45176。 二、資源儲量 地質(zhì)資源 /儲量 根據(jù)批準(zhǔn)的《山西下合煤業(yè)有限公司補(bǔ)充勘探礦井地質(zhì)報告》，截止 2021年底，全井田共獲得 15號煤層保有資源 /儲量（ 111b+122b+333） 11240kt，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 111b）為 9630kt，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 122b）為 940kt，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333）為 670kt，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量（ 111b）占保有資源儲量的比例為 %，探明的和控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量占保有資源儲量的比例為 %。 （ 4）煤對二氧化碳的反應(yīng)性 17 800 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 850 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 900 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 950 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 1000 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 1050 ℃時，還原率 α： %%，平均 %； 1100 ℃時，還原率 α： %%，平均 % 從以上數(shù)據(jù)看，煤隨著溫度升高，二氧化碳還原率α升高不大在 950℃時，煤對CO2的還原率α變化在 ～ %之間，為低化學(xué) 反應(yīng)性，由此可知 15號煤層對二氧化碳的反應(yīng)性弱。以中灰煤為主，低灰煤次之。 第二節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤層賦存狀況 含煤性 井田主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和二疊系山西組。故預(yù)測今后礦井涌水量有增大的趨勢。 （ 2）定時檢修排水設(shè)備，除保證正常排水工作外，還要配備足夠的排水設(shè)備， 11 預(yù)備突發(fā)水害時搶險工作。井田奧陶灰?guī)r含水層富水性弱，井田西北部煤層局部帶奧灰水壓，煤系地層含水層 q≤ ，奧灰含水層 q≤ 。井田內(nèi) 15 號煤層埋深 56326m， 15號煤 層采空后，會形成 15 號煤層以上 72m 高的導(dǎo)水裂縫帶，可溝通太原組 K K K4 等灰?guī)r裂隙含水層的水，產(chǎn)生水力聯(lián)系，在井田淺部（西南部東南部）開采 15 號煤層時，其最大導(dǎo)水裂縫帶高度可達(dá)地表 ,溝通地表溝谷中雨季洪水。 對于上述采空區(qū)積水，因無法進(jìn)行實地觀測，本次采用下列公式進(jìn)行估算： Q靜＝ F179。淺部順層向西北部的向斜軸部運移。 m，滲透系數(shù) K＝ 。因補(bǔ)給條件差，加之該區(qū) 15 號煤層大面積開采，長期排水，該含水層的富水性已變?nèi)酰F(xiàn)本礦井正常涌水量為 100m3/d。確定了井田批采的 15 號煤層礦井水文地質(zhì)條件屬中等類型。 04′ 11″ — 113176。 含水層 （ 1）中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 據(jù) 2021 年山西地寶能源有限公司在鄰礦山西王家峪