【正文】 m）8010382712217156188433在礦井北部，82煤層下2～5m有薄煤一層，個(gè)別點(diǎn)可采；82煤層上部3～5m有時(shí)可見一層薄煤層，極不穩(wěn)定。硫含量較高的煤層測(cè)試樣中以無機(jī)硫含量為主，經(jīng)洗選后，精煤硫含量明顯下降。據(jù)此，上部煤組屬難選～極難選煤；中部煤組屬中等可選～極難選煤；下部煤組屬中等可選煤，個(gè)別點(diǎn)為易選或極難選煤。礦井正常涌水量為25t/h，礦井最大涌水量626t/h，考慮井下灑水及井筒淋水等，設(shè)計(jì)中予計(jì)正常涌水量300t/h，最大涌水量為670t/h。本礦井各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性（表19）。在89線以南，因巖漿的侵入，受熱力接觸變質(zhì)作用，該區(qū)地溫梯度應(yīng)比正常地溫情景下的地溫梯度高。（2） 可采儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量扣除以下各類煤柱損失后，乘以采區(qū)回采率，即為可采儲(chǔ)量。每天凈提升時(shí)間16小時(shí)。煤層傾角25186。800m水平以下煤層尚可繼續(xù)開采，因此，確定采用立井主要石門開拓方式。缺點(diǎn)風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大井筒安全煤柱壓煤較多通風(fēng)設(shè)備較多，管理分散，且井筒安全煤柱壓煤較前兩種方案多由于本井田為一走向南北傾斜向東的單斜構(gòu)造，礦井走向長(zhǎng)度為煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界垂高500m左右。運(yùn)輸大巷位置設(shè)計(jì)提出三個(gè)方案：10煤層底板運(yùn)輸大巷：其優(yōu)點(diǎn)是不壓煤，下水平開采時(shí)可利用做總回風(fēng)巷。井筒位于補(bǔ)5線至67線之間，有鉆孔控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單。投資少。居住區(qū)在煤層露頭外，距工業(yè)廣場(chǎng)較遠(yuǎn)，場(chǎng)外公路工程較大。工業(yè)廣場(chǎng)煤柱線至井田南部邊界，走向長(zhǎng)6300m，劃分為2個(gè)采區(qū)，南一采區(qū)走向長(zhǎng)3370m，南三采區(qū)走向長(zhǎng)2930m。第四系和第三系共四個(gè)含水層，第四系含水層直接覆蓋煤系之上。根據(jù)以上原則，提出兩個(gè)方案進(jìn)行比較。 （1） 移交生產(chǎn)時(shí)采區(qū)數(shù)目、位置：確定移交生產(chǎn)采區(qū)數(shù)目、位置的原則1） 移交采區(qū)應(yīng)位于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定、開采條件較好的塊段；2） 移交采區(qū)位于井底車場(chǎng)附近，使開拓工程量少，建井時(shí)間短；3） 移交采區(qū)應(yīng)具有一定的開采范圍和一定的儲(chǔ)量，能保證采區(qū)正常接替。高產(chǎn)高效、安全、低耗，勞動(dòng)條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度小，對(duì)于煤層地質(zhì)條件較好，構(gòu)造少的桃園礦7煤能很快獲得高產(chǎn)高效。三種方案的比較如下表27：表27 上山布置方式方案比較表采區(qū)上山布置方式優(yōu)缺點(diǎn)比較巖石上山布置采區(qū)巖巷工程量大，巷道掘進(jìn)費(fèi)用高，速度慢，工期長(zhǎng)，但維護(hù)費(fèi)用低煤層上山布置施工速度快，但煤柱多，維護(hù)費(fèi)用高，尤其是上山和工作面上，下順槽多出平面向交叉，對(duì)煤炭及輔助運(yùn)輸系統(tǒng)不利。斜式繞道調(diào)車方便,線路布置容易工程量較大,煤倉(cāng)維護(hù)困難。運(yùn)煤線路為：采煤工作面工作面下順槽區(qū)段溜煤眼皮帶上山采區(qū)煤倉(cāng)皮帶大巷。（8） 多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保證風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共路段的風(fēng)阻（一般要求公共路段的負(fù)壓不超過任何一個(gè)扇風(fēng)機(jī)負(fù)壓的25%）。并且抽出式通風(fēng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：① 下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)。3） 抽出式這種方法目前在國(guó)內(nèi)普遍采用。（4） 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。北二設(shè)計(jì)240，南一180；L1日進(jìn)尺，m。表2—10 下部車場(chǎng)繞道位置比較表形式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件立式繞道工程量省,彎道省,繞道維護(hù)條件好繞道出口交岔點(diǎn)距裝車站近,車場(chǎng)繞道調(diào)車受一定影響,煤倉(cāng)維護(hù)較困難?；仫L(fēng)上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區(qū)下部車場(chǎng)設(shè)置一個(gè)深度為20m的采區(qū)煤倉(cāng)。具有走向長(zhǎng)壁采煤法的一些優(yōu)點(diǎn)，巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，掘進(jìn)率低，簡(jiǎn)化了復(fù)雜繁瑣的頂板管理工作，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較高。硐室好布置，維護(hù)條件好。地面大鐵路位于主井北面，站場(chǎng)布置近東西向，故確定了第一水平以東西向進(jìn)出車，垂直煤層走向的井底車場(chǎng)布置形式，達(dá)到其工程量省，調(diào)車方便，通過能力大的要求。井筒內(nèi)設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)梯子間、排水管、壓風(fēng)管、灑水管和動(dòng)力電纜、通信、信號(hào)電纜等。井巷施工期較長(zhǎng)。兩翼儲(chǔ)量不平衡，南多北少。地面開闊距村莊遠(yuǎn)，不受干擾，有擴(kuò)展余地。4） 使礦井在生產(chǎn)期間獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（1） 回風(fēng)水平標(biāo)高的確定根據(jù)防水煤柱計(jì)算，考慮到移交采區(qū)回風(fēng)水平的巷道流水坡度，回風(fēng)水平標(biāo)高為295m。（6） 鐵路專用線盡量避開開采后的塌陷區(qū)，以減少鐵路的維護(hù)費(fèi)用。煤層傾角一般為20176。管理水平對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力發(fā)揮有著重要作用，應(yīng)重視培訓(xùn)。由于本井田沿走向?yàn)橐婚L(zhǎng)條形，煤層露頭長(zhǎng)達(dá)15km, 煤層厚度變化大，因此，沿走向分四個(gè)區(qū)段，同時(shí)用上述兩種方法計(jì)算，選其最大者，并依據(jù)采區(qū)劃分，使一個(gè)采區(qū)的同一煤層防水煤柱高度在同一條等高線上，以利采區(qū)各煤層回風(fēng)巷布置。根據(jù)1979年7月審查批準(zhǔn)的《安徽省淮北煤田宿縣礦區(qū)桃園井田精查地質(zhì)勘探報(bào)告》，全井田工業(yè)儲(chǔ)量A+B+,其中A+，占井田A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的59%。但地面風(fēng)流進(jìn)入井筒后，由于風(fēng)流與井巷圍巖進(jìn)行著熱交換，隨著通風(fēng)距離的增長(zhǎng)，氣溫受季節(jié)性影響逐漸減弱。③ 水動(dòng)力條件本礦煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發(fā)育，滲透性弱，主要受區(qū)域?qū)娱g逕流、補(bǔ)給，同時(shí)淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補(bǔ)給。故本井田水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。③ 低溫干餾實(shí)驗(yàn)本礦井溫干餾實(shí)驗(yàn)樣品較少，對(duì)僅有的5個(gè)試驗(yàn)樣品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：%～%，%～%，為富油～高油煤。82煤層及10煤層原煤灰分北部低于南部。10煤層簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)較少，多含1層夾矸，夾矸一般為泥巖或炭質(zhì)泥巖。71煤層為大部分可采、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的不穩(wěn)定薄煤層。52煤層為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部分可采的不穩(wěn)定的薄煤層。⑤ 使煤質(zhì)變差巖漿同煤層直接接觸，使煤變質(zhì)為天然焦，減少了礦井內(nèi)煤的工業(yè)儲(chǔ)量和煤炭的利用價(jià)值。3） F3正斷層正斷層，位于F1斷層的南側(cè)，走向N43176。局部達(dá)40176。5） 第四系（Q）① 更新統(tǒng)（Q1～3）厚度35～80m,平均52m，由黃、灰黃和褐黃色中、細(xì)砂、粉砂、粘土質(zhì)砂夾砂質(zhì)粘土或粘土組成，北部砂層較多，南部粘土類層增厚。4) 第三系（R）① 漸新統(tǒng)（E3）本統(tǒng)地層為坡積、殘積堆積物，不整合于下伏地層之上。含有9等四個(gè)煤層（組）。3) 二迭系（P）① 下統(tǒng)山西組（P1s）下部以太原組頂部一灰之頂為界，上部以鋁質(zhì)泥巖之底為界。區(qū)內(nèi)發(fā)育的地層由老到新為青白口系（Zq）、震旦系（Zz）、寒武系（∈）、奧陶系（O1+2）、石炭系（C）、二疊系（P）、侏羅系（J）、白堊系（K）、第三系（E+N）、第四系（Q）。（3） 礦區(qū)地形本礦位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，海拔標(biāo)高為+～+，一般在+～+。其北界為F1斷層，南部以第10勘探線為界與祁南煤礦毗鄰，西界為10煤層露頭線，東界至32煤層800m底板等高線的水平投影線。地表下潛水豐富，一般居民生活用水及部分工業(yè)用水皆取于此。隱晶～細(xì)晶質(zhì)，局部含泥質(zhì)或白云質(zhì)，下部見有燧石結(jié)核，方解石脈較發(fā)育。砂巖成份以石英為主，鮞狀，條帶狀及橢球狀菱鐵結(jié)核。本組含5667782等七個(gè)可采煤層，其中782煤層為本礦主要可采煤層。② 中新統(tǒng)（N1）～，平均94m，為湖相沉積，主要由灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土組成?；尹S、淺黃色粉砂、粘土質(zhì)砂及砂質(zhì)粘土、粘土相間組成。查明：沿?cái)鄬幼呦蛟阢@探或地震基本線距的控制下，有兩個(gè)以上鉆孔穿過；有一個(gè)鉆孔穿過，或有巷道穿過，并有兩個(gè)以上A、B級(jí)點(diǎn)控制，斷層的性質(zhì)，走向，傾向，落差均已查明者。W，傾向S13176?？刹擅簩佑?56677810等9層，其中810兩層為較穩(wěn)定煤層，3566772等6層為不穩(wěn)定煤層，4煤層為極不穩(wěn)定煤層?？刹煞秶植荚谠?8線以南，煤厚兩極值0～，頂板以泥巖為主，少部分為粉砂巖或砂巖，底板絕大多數(shù)為泥巖，少量為粉砂巖。但此次設(shè)計(jì)中由于是針對(duì)72煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)，故此將其理想化，在設(shè)計(jì)過程中假設(shè)煤層厚度為2m。82與83煤層間大多為砂巖，局部為粉砂巖或泥巖。④ 磷（）各煤層磷含量均≤%，屬特低磷煤。其中選性從煤層可選性曲線圖亦可看出。、煤塵和煤的自燃（1） 礦井瓦斯根據(jù)地質(zhì)精查報(bào)告中資料可知，10煤層相對(duì)瓦斯涌出量最低，而中部煤組，尤其是82煤層，其相對(duì)瓦斯涌出量最高。據(jù)礦井井下采樣測(cè)試結(jié)果，須用85%的巖粉量來抑制煤塵爆炸。本礦井自勘探階段至投產(chǎn)以來均未進(jìn)行過專門的地壓測(cè)試工作，而地壓的大小對(duì)礦井的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。1） 斷層煤柱落差大于30m的斷層，每側(cè)按50m留設(shè)煤柱；落差小于30m的斷層，每側(cè)按30m留設(shè)煤柱。（1） 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與井田劃分密切聯(lián)系，它反映礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌和生產(chǎn)建設(shè)的規(guī)模，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)要求、技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少、出煤快、經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定?！?5186。根據(jù)本井田特點(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置選擇主要考慮下列因素：（1） 盡量位于儲(chǔ)量中心，保持兩翼均衡生產(chǎn)，使生產(chǎn)過程中通風(fēng)、運(yùn)輸合理，減少生產(chǎn)費(fèi)用。斜長(zhǎng)1000～1500m，且礦井走向長(zhǎng)度達(dá)到15km，因此決定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，即在礦井南北兩翼分別布置一個(gè)風(fēng)井，風(fēng)井位于礦井一翼的中央。但是，10煤層距太原群灰?guī)r頂界僅51～66m，由于可能有小斷層或小褶曲構(gòu)造存在，巷道取直時(shí)易受突水威脅。井巷工程量少，移交采區(qū)開采條件較好。井筒可延伸至第三水平。工業(yè)廣場(chǎng)距宿蚌公路較遠(yuǎn)，施工籌備四通一平工作較方案一條件差。采區(qū)具體劃分情況見圖22。2） 施工方法由于沖積層較厚，且含水豐富，故采用凍結(jié)法施工，根據(jù)鄰近鉆孔資料，主副井筒穿過沖積層295m，凍結(jié)深度暫定為305m。1） 方案一：立式環(huán)形車場(chǎng)：重車經(jīng)主石門進(jìn)入車場(chǎng)，煤列車通過卸載站卸載后進(jìn)入空車線停在主井繞道上的調(diào)度機(jī)車，掛上空列車，拉出車場(chǎng)。（2） 移交采區(qū)位置、數(shù)目及產(chǎn)量礦井布置兩個(gè)采區(qū)移交生產(chǎn)，即可達(dá)到設(shè)計(jì)能力。技術(shù)裝備投資少，適應(yīng)性強(qiáng)，操作技術(shù)易掌握，生產(chǎn)技術(shù)管理較為簡(jiǎn)單。且漏風(fēng)大，通風(fēng)管理復(fù)雜煤層、巖層上山相結(jié)合克服了巖石，煤層上山布置的缺點(diǎn)，對(duì)移交工期，輔助運(yùn)輸，通風(fēng)管理，巷道維修均有利根據(jù)上表比較及該采區(qū)煤層的特點(diǎn)，該區(qū)瓦斯涌出量較大，且煤層僅為2m左右，為使上山的維護(hù)及滿足通風(fēng)要求，根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性情況，在底板巖石中布置皮帶上山、軌道上山，回風(fēng)上山布置在煤層中，上山之間平面距離為15米。煤層傾角(上山)小于12度,軌道上山提前下軋,使其坡度達(dá)20—25度,存車線較長(zhǎng)用立式布置,用臥式布置工程量太大時(shí)采用。（2） 運(yùn)料系統(tǒng)運(yùn)料路線： 運(yùn)輸大巷采區(qū)下部車場(chǎng)軌道上山區(qū)段車場(chǎng)工作面風(fēng)巷工作面（3） 通風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)路線：運(yùn)輸大巷采區(qū)下部車場(chǎng)軌道上山區(qū)段車場(chǎng)工作面機(jī)巷工作面污風(fēng)路線：工作面工作面風(fēng)巷區(qū)段車場(chǎng)回風(fēng)上山采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)大巷3礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是在礦井開拓，開采設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它包括選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式，計(jì)算礦井總風(fēng)量和總阻力，選擇通風(fēng)機(jī)及其附屬設(shè)施。（9） 通風(fēng)費(fèi)用少，后期通風(fēng)合理。主扇風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)時(shí),井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)沼氣涌出量減少,比較安全。2） 混合式這種工作方法由于管理復(fù)雜很少使用。（3） 占地少，壓煤少，交通方便，利于施工。設(shè)計(jì)330天；η回采率，；L工作面長(zhǎng)度，m。（3） 采區(qū)下部車場(chǎng)大巷裝車式下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)多為繞道式，繞道位于大巷的頂板為頂板繞道，位于大巷的底板稱底板繞道，本設(shè)計(jì)采用頂板繞道，繞道位置及優(yōu)缺點(diǎn)見表2—10所列。南一采區(qū)：布置三條上山，分別為軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，布置方式為軌道上山和運(yùn)輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為25176。表25 采煤方式優(yōu)缺點(diǎn)比較表單一走向長(zhǎng)壁采煤法傾斜長(zhǎng)壁采煤法偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法優(yōu)點(diǎn)對(duì)桃園礦的傾斜中厚煤層適用性較強(qiáng)，且其采煤系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，較適合于大面積井田的兩翼對(duì)角式，通風(fēng)方式工藝過程和走向長(zhǎng)壁采煤法相似，適用性較強(qiáng)，采煤系統(tǒng)也較為簡(jiǎn)單，投資較小，巷道掘進(jìn)少，通風(fēng)線路短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，對(duì)某些地質(zhì)條件適應(yīng)性較強(qiáng)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果比較顯著。煤車出車是直道，行車較可靠。主要運(yùn)輸大巷布置在82煤層底板，以近東西巷的主石門與大巷連接。副井直徑3m，布置一對(duì)雙層四車加寬罐籠，球扁鋼組合罐道，槽鋼組合罐道梁，樹脂錨桿固定罐道梁。井筒只能延伸到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。井筒只能到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。兩翼儲(chǔ)量相差不大。3） 充分利用地質(zhì)構(gòu)造和永久煤柱作為采區(qū)自然邊界。從煤層露頭的防水煤柱線至儲(chǔ)量計(jì)算的深部界限（800m），垂高480～500m,斜長(zhǎng)1000～1500m,因此，對(duì)本井田確定用兩個(gè)水平開拓。（5） 副井井筒與井底車場(chǎng)連接處、主井底卸載站及裝載硐室等盡量處于巖性較好的層位中。礦井開拓方式（單一開拓）及其適用條件，見表22又由于本井田為一走向南北傾斜向東的單斜構(gòu)造，沖積層厚度一般為280～300m，煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界垂高500m左右。水平不同，采煤面的單產(chǎn)水平不同。另加安全高度10m。（1） 工業(yè)儲(chǔ)量，原煤最高灰分40％.參加儲(chǔ)量計(jì)算的共有十層煤，其中37煤層屬穩(wěn)定煤層，567882煤層屬不穩(wěn)定煤層。表112 不同梯度平均地溫表標(biāo)高(m)300400500600700800900地溫(℃)（3） 其他熱源分析地面氣候?qū)诇囟鹊挠绊憮?jù)井下實(shí)測(cè)結(jié)果，地面氣溫與井底氣溫有著明顯的同步性。下石盒子組含煤多達(dá)10余層，煤厚達(dá)10余米，具有良好的生氣能力，而煤層本身也是良好的儲(chǔ)氣層。