【正文】 m3/s（1963年）。礦井永久電源由永城220 kV變電站供給。由粘土、亞粘土、亞砂土及中、細(xì)、粉砂交互成層。受巖漿巖侵入影響地段，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或變?yōu)樘烊唤?，降低了煤層的?jīng)濟(jì)價(jià)值。4）奧陶系巖溶裂隙含水組：區(qū)域范圍內(nèi)，在安徽省閘河煤田東西兩側(cè)出露，本煤田僅在芒山有局部出露。 m。一般認(rèn)為，瓦斯風(fēng)化帶界面處的相對(duì)瓦斯涌出量為2 m3/t km， km， km；， km， km； km2。層位穩(wěn)定，煤厚變化相對(duì)較小，一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本全區(qū)可采，屬于較穩(wěn)定煤層,儲(chǔ)量豐富， t/m3。表22 工業(yè)場(chǎng)地占地面積表 井 型 /萬(wàn)t礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采放頂煤工作面。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好的狀態(tài)。2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)單、延伸方便。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。其所遵循的原則如下：1）具有合理的階段斜長(zhǎng)合理的階段斜長(zhǎng)要便于煤炭的運(yùn)輸，便于輔助提升，方便行人。如圖41(a)。有利于提高煤炭采出率。a主、輔運(yùn)輸大巷均為錨噴支護(hù)半圓拱斷面，局部錨索組合梁支護(hù)，噴射厚度120 mm。4. 硐室井底車場(chǎng)硐室主要有：井底煤倉(cāng)、中央變電所、主排水泵房、消防材料庫(kù)及工具室、井底清理斜巷、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、推車機(jī)硐室、醫(yī)療室、機(jī)頭硐室，聯(lián)絡(luò)巷、箕斗裝載硐室等。該兩含煤地層總厚度平均186 m， m，含煤系數(shù)58%。經(jīng)初步勘探無(wú)斷層，具體有待開采過(guò)程中確認(rèn)，煤層賦存情況較好。針對(duì)首采帶區(qū)，其參數(shù)設(shè)計(jì)如下：1. 帶區(qū)煤柱由后面第9章通風(fēng)設(shè)計(jì)確定工作面采用一進(jìn)一回的布置方式，每個(gè)工作面共布置兩條斜巷，一側(cè)布置一條：一條進(jìn)風(fēng)兼輔助運(yùn)輸，一條回風(fēng)兼運(yùn)煤。鏟車完成材料、設(shè)備的運(yùn)送、搬移以及巷道浮煤的清理工作。曲線半徑15 m；設(shè)15176。綜采工作面的走向長(zhǎng)度一般不宜小于1000m。供液泵壓75MPa運(yùn)輸尺寸（長(zhǎng)寬高）m重量T設(shè)計(jì)單位上海分院制造廠家蘇南煤機(jī)廠表65 MG300W型采煤機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)MG300W采高～m適應(yīng)媒質(zhì)硬度F=1～3煤層傾角≤35176。該采區(qū)的煤層特征如表6～1所示，其煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，所以該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程度比較好的現(xiàn)代化礦井。設(shè)計(jì)首采帶區(qū)采出率為85%，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。5. 供電系統(tǒng)供電：地面變電站→副井→中央變電所→軌道運(yùn)輸大巷→輔助運(yùn)輸斜巷→工作面6．排水系統(tǒng)在工作面22101輔助運(yùn)輸斜巷敷設(shè)一趟6寸管路，在22101輔助運(yùn)輸斜巷低洼處建一水窩，水由工作面排到水窩，再由水窩通過(guò)排水管排出。國(guó)內(nèi)實(shí)踐表明，帶區(qū)準(zhǔn)備方式工作面單產(chǎn)高、巷道掘進(jìn)率低、采出率高、勞動(dòng)生產(chǎn)率高和噸煤成本低。 帶區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層整體呈東高西低的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育了一系列寬緩褶曲，造成煤層底板有小的波動(dòng)，局部變化較大，煤層傾角平均2176。帶區(qū)內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。井底車場(chǎng)布置如圖47。故礦井回風(fēng)大巷布置在煤層中，并隨煤層坡度控制在2176。a經(jīng)粗略估算，方案一僅比方案二高出5個(gè)百分點(diǎn)，故兩方案中暫取方案一。一水平標(biāo)高540 m，二水平760 m。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表22工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為12公頃，其形狀為一矩形，長(zhǎng)度方向和煤層的走向方向平行，寬度方向和煤層傾向方向平行；長(zhǎng)軸400 m，短軸300 m；地面標(biāo)高+40 m。1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。3井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。因此，在確定開拓方式是要遵循以下原則: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?！?5176?；谝陨瞎剑?5）， Mt。 km2。其 中 二三組煤層為可采煤層，主要可采煤層為二2煤層，其它為不可采煤層。1986年8月27日獲正式批準(zhǔn)?？勺鲃?dòng)力、發(fā)電及民用煤。 礦井預(yù)計(jì)涌水量 井田南部和西部均以斷層構(gòu)成阻水邊界，東部煤層露頭與粘土隔水層相接，只有北界F1斷層使二2煤與對(duì)盤太原組灰?guī)r相接，可視為弱補(bǔ)給邊界。補(bǔ)給方式為遠(yuǎn)方側(cè)向滲透。發(fā)現(xiàn)并已被控制的斷層2條，以NNE向斷裂為主，近東西向斷裂也較發(fā)育。石炭系(C2~3)，假整合于中奧陶統(tǒng)之上；中統(tǒng)本溪組（C2b)，由鋁質(zhì)泥巖及山西式鐵礦組成，厚度2~22 m， m；上統(tǒng)太原組（C3t），由9~11層薄至中厚層狀灰?guī)r和泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉、砂巖組成，間夾不可采煤層3~5層，厚度93~164 m，平均133 m；二迭系(P)， m，下統(tǒng)齊全，上統(tǒng)K6標(biāo)志層以上多被剝蝕；下石盒子組（P1x），~ m， m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及三煤組組成，以K5砂巖標(biāo)志層底界與上石盒子分界； 山西組（P1S），~ m， m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及煤層組成。” 圖11 陳四樓礦區(qū)交通圖礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井葛店煤礦、新莊煤礦、車集煤礦等8處。井田位于黃淮沖積平原東部，地勢(shì)低洼平坦，自西北向東南微微傾斜，地面標(biāo)高+ m ~+ m，一般在+32 m至+35 m之間，相對(duì)高差3 m左右。20，北緯30186。蒸發(fā)量： mm（1978年）， mm，(1975年)， mm。礦區(qū)北部的芒山生產(chǎn)白灰、石子、料石等土產(chǎn)材料。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，褶曲、斷裂均較發(fā)育。m，K=~23 m/d。水質(zhì)類型SO4~CaNa，~ g/l。全區(qū)穩(wěn)定可采。地溫：二2煤層在650 m以深，除63至65線范圍地溫低于31 ℃，其余均高于31 ℃，屬一級(jí)熱害區(qū)；三煤層僅在0312孔至650 m以深出現(xiàn)小范圍的一級(jí)熱害區(qū)。褶曲與斷層均較發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。因此： =（Mt） 礦井可采儲(chǔ)量由于陳四樓井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地面無(wú)大的水域和河流，且基層上覆表土層厚，含水砂層之間及其與基巖之間有厚度比較穩(wěn)定的粘土層，形成天然的隔水屏障，滲透能力差，富水性弱，逕流滯緩；下伏太原組灰?guī)r含水層與二2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水層，厚度在50 m以上，正常地段二2煤層的開采不存在底板突水的威脅；地面村莊密布，為充分開發(fā)煤炭資源，本設(shè)計(jì)不留設(shè)村莊煤柱及防水煤柱，采用長(zhǎng)壁冒落法進(jìn)行遷村采煤。下山移動(dòng)角β/176。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力通常指礦井設(shè)計(jì)的年生產(chǎn)能力，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。具體見表41。2通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。3）經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高我國(guó)多年的生產(chǎn)建設(shè)實(shí)際表明，開采水平垂高過(guò)小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。方案四：立井兩水平開拓（運(yùn)輸大巷布置在煤層中）主、副井及均為立井，布置于井田中央，立井延伸；二水平通過(guò)石門與上下水平煤層大巷相連通，回風(fēng)大巷布置在巖層中，輔助運(yùn)輸大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)。圖41 各種開拓方案剖面圖方案一、三有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別匯總于表43～表47中。副井位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，與主井東西相距約60 m，擔(dān)負(fù)全礦的材料、人員、設(shè)矸石的提升；兼做進(jìn)風(fēng)井。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電、升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。則：=10=（m3）由上面計(jì)算得知： ，故設(shè)計(jì)水倉(cāng)容量滿足要求。～15176。偽 頂泥 巖～灰色，含植物化石碎片及菱鐵礦 結(jié)核。由于一帶區(qū)沿空掘巷，各分帶之間跳采，首采工作面為22101工作面，然后依次開采下一個(gè)不相鄰分帶，具體如下：22101→22103→22105→22102→22104→22106→22108→22110→22107→22109→22111→22113→處理邊角煤→22112其中培訓(xùn)和組建專責(zé)的邊角煤采煤隊(duì)，積極開展技術(shù)創(chuàng)新，提高邊角煤采出率。1）工作面的采煤機(jī)生產(chǎn)能力，按下式計(jì)算： （51）式中： ——工作面采煤機(jī)生產(chǎn)能力，Mt/a；——采煤機(jī)割煤高度，m；——煤層容重，t／m3；——工作面長(zhǎng)度，m；——采煤機(jī)截深，m；——工作面晝夜進(jìn)刀次數(shù)，取9次；——工作面割煤回采率。1軌道大巷 2膠帶運(yùn)輸大巷 3材料斜巷 4絞車房 5帶區(qū)軌道斜巷 6絞車房回風(fēng)巷 圖53 帶區(qū)下部車場(chǎng)6 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法的選擇本采區(qū)可采煤層的特征如表61所示。ZZ4000/18/38型液壓支架主要技術(shù)特征見表64。SGZ—764/264A型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表66。泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖砂巖二2～簡(jiǎn)單穩(wěn)定至較穩(wěn)定全井田基本可采。計(jì)算方法如下： （52）式中： ——準(zhǔn)備掘進(jìn)和端頭放頂煤生產(chǎn)能力，Mt/a；——運(yùn)煤斜巷寬度，m；——回風(fēng)斜巷寬，m；——煤層厚度，m；——巷道長(zhǎng)度，m；——煤層容重，t／m3；——綜合考慮掘進(jìn)和放頂煤回采率。5. 帶區(qū)運(yùn)輸帶區(qū)內(nèi)分帶運(yùn)輸斜巷鋪設(shè)B=1000 mm的膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸煤炭到大巷膠帶運(yùn)輸機(jī)，集中到井底煤倉(cāng)，由主井箕斗提升至地面；帶區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用連續(xù)牽引車運(yùn)輸，材料車從井底車場(chǎng)出來(lái)，經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷到回采工作面的輔助運(yùn)輸斜巷，再到工作面。老 底中細(xì)砂巖～淺灰色，碎屑成分以石英為主，次為長(zhǎng)石，泥質(zhì)膠結(jié)，條帶狀結(jié)構(gòu)，斜層里發(fā)育。 ；無(wú)煙煤， t/ m3，；井田內(nèi)瓦斯含量普遍較低，一般小于1 cm3/g；煤塵的爆炸性和自然發(fā)火危險(xiǎn)性都較低。井底車場(chǎng)車場(chǎng)巷道及硐室除煤倉(cāng)、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)外，采用錨噴支護(hù)，遇圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護(hù)。2）當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)，并應(yīng)與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)。井筒混凝土支護(hù)， m， m2，支護(hù)厚度500 mm（表土段壁厚1400 m）。由對(duì)比結(jié)果可知，方案一和方案三的總費(fèi)用近似相同；方案一中斜井延伸長(zhǎng)度大，輔助運(yùn)輸困難；設(shè)備選用困難。以上所提四個(gè)方案中，井筒位置、數(shù)量和軌道大巷、回風(fēng)大巷長(zhǎng)度以及一、二水平采區(qū)和帶區(qū)布置總體一致。故在運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、巷道維護(hù)等技術(shù)條件能夠達(dá)到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東部國(guó)道近。井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。為緩斜煤層；表土層厚約300 m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量較大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。 4 井田開拓 井田開拓的基本問(wèn)題井田開拓是指在一個(gè)某井田范圍內(nèi)，為礦井和開采水平服務(wù)所進(jìn)行的巷道布置及開掘工程。確定井型時(shí)需要考慮備用系數(shù)的原因是，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高；局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少；有的礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲(chǔ)量。已知= m，= m，= m，代入公式（24）可得：=（+） =（m 2）所以煤層底板面積及煤柱損失量：= m 2 ；= Mt。 m的二2煤層進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，因此，井田內(nèi)的各種永久煤柱損失按二2煤層進(jìn)行計(jì)算。 m。本井田自1957年普查找煤開始，至1986年4月提交精查地質(zhì)報(bào)告，歷時(shí)30年，并于1993年3月提交了《河南省永夏礦區(qū)陳四樓礦井首采區(qū)地震補(bǔ)充勘探報(bào)告》。04線以南以單層結(jié)構(gòu)為主，以北漸變?yōu)殡p層結(jié)構(gòu)，未受巖漿巖破壞。）長(zhǎng) 度（m）落 差（m）可靠度編 號(hào)性 質(zhì)F1正斷層?xùn)|西55280089可靠F2正斷層?xùn)|西70430091可靠 表13 可 采 煤 層 特 征 一 覽 表煤 層煤可采厚度層 間 距煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度可采情況頂板巖性底板巖性（m）（m）三5～～簡(jiǎn)單不穩(wěn)定局部可采泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì) 砂巖泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖三4～～較簡(jiǎn)至較復(fù)雜不穩(wěn)定為主至較穩(wěn)定局部可采泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì) 砂巖泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖三22～～較簡(jiǎn)單較穩(wěn)定至不穩(wěn)定大部可采泥巖、砂質(zhì)泥巖、中～細(xì)砂巖泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)～粉砂巖三108線南～～75較簡(jiǎn)單08勘探線以南較穩(wěn)定全層不穩(wěn)定08以南大部可采，以北不可采。2）二迭系砂巖裂隙，孔隙含水組：主要由上、下石盒子組及山西組砂巖裂隙孔隙承壓水組成，其補(bǔ)給方式以水平側(cè)向滲透補(bǔ)給為主，滲透能力差，富水性弱，逕流滯緩，靜儲(chǔ)量為主，易于疏干。~10186。礦井建設(shè)的外部條件比較優(yōu)越、可靠。冬春季多西北風(fēng)，夏季多東北風(fēng)偶有東南風(fēng)，最大風(fēng)速1