【正文】 巖或油葉巖，局部相變?yōu)殡[晶質(zhì)灰?guī)r。與下伏侏羅系享堂群地層呈不整合接觸。礫石層 主要成分以花崗巖、片麻巖、石英巖等為多見，獐兒溝一帶含超基性巖礫石，分選性差，滾圓度中等，一般未膠結(jié)或甚松散，礫石間空隙被中、細(xì)砂所充填，局部見鈣質(zhì)或砂泥質(zhì)膠結(jié)，為河床相沉積。年總徑流量為20～36億立方米。窯街煤電集團(tuán)公司三礦地處甘、青兩省交界處甘肅側(cè)，東距甘肅省蘭州市120Km，西至青海省西寧市124Km。根據(jù)氣象資料，（1965年），（1967年）?，F(xiàn)根據(jù)地面勘探鉆孔和井巷揭露資料對(duì)井田范圍內(nèi)的地層（見圖3—1）自上而下分述如下：表11 窯街煤田皮帶斜井井田地層綜合柱狀圖地層單位地層代號(hào)層次柱狀分層厚度（米）最大最小平均巖石名稱巖性描述界系統(tǒng)群組新生界 第四系Q10~黃土層上部為腐植煤，下部為淡黃色黃土層。燒變巖從巖種上大致可分為變礫巖、硬板巖和泥板巖三種。結(jié)構(gòu)疏松，見有較多的順層菱鐵礦結(jié)核。（4）煤二層，為井田主要可采煤層，分布穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含多層夾石，厚度為0～（575號(hào)孔）。煤層位于窯街群下部的第二組（J）地層中。%。受采掘破壞或影響的含水層的水文地質(zhì)復(fù)雜類型屬中等?！?。井田大部分區(qū)域?yàn)楦邿嶂得簠^(qū)，而在五采區(qū)邊緣，因受燒變影響，煤的發(fā)熱量小于16 MJ/kg，屬特低熱值煤區(qū)，其開采價(jià)值不大。確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。表31 開拓方式的比較 井筒形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平硐1）運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。3）當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工。三、井筒數(shù)目為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，一副井，一個(gè)風(fēng)井。根據(jù)以上分析，階段垂高一般 可按下列范圍確定：傾斜、緩斜階段垂高為200~350m，急傾斜煤層100~250m，傾角16。 井筒數(shù)目：本井田煤層發(fā)火期為3~6個(gè)月，同時(shí)煤塵也具有爆炸性。第三節(jié) 井筒特征井筒斷面尺寸主井：表34 主井基本情況主井 1:80井型\a提升容器一套12t雙箕斗井筒直徑一套12t單箕斗帶平衡錘井深540（740）m井筒支護(hù)混凝土砌旋厚500mm凈斷面積凍結(jié)段井壁厚1450~1550mm基巖毛斷面積充填混凝土厚50mm表土段毛斷面積風(fēng)速校核：根據(jù)： = =12m\s式中：V——通過(guò)井筒的風(fēng)速，m\s； Q——通過(guò)井筒的風(fēng)量，m3\s?；费b載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。 礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算根據(jù)所配置同采工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期礦井年產(chǎn)量，驗(yàn)算公式如下： =1960000t式中：An——礦井同采工作面產(chǎn)量總和，萬(wàn)t； mi——第i號(hào)工作面采高，m； Ii——第i號(hào)工作面長(zhǎng)，m； li——第i號(hào)工作面年推進(jìn)度，m/a； ri——第i號(hào)工作面煤得容重，t/m； n——同采工作面數(shù)； ki——工作面采出率，97%、95%或93%； 計(jì)算結(jié)果An加上全礦井掘進(jìn)煤之和應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量A,。且采用水平式布置區(qū)段平巷，所以聯(lián)絡(luò)巷采用石門聯(lián)接。 采區(qū)變電所采區(qū)變電所設(shè)在采區(qū)井底車場(chǎng)內(nèi)，其周圍圍巖穩(wěn)定，地壓小，通風(fēng)良好，無(wú)淋水，并且靠近運(yùn)料眼。 4）有跟班隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)，工長(zhǎng)具體負(fù)責(zé)循環(huán)作業(yè)及安全工作，副工長(zhǎng)負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)工作，驗(yàn)收員全面負(fù)責(zé)質(zhì)量驗(yàn)收。通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒有主要通風(fēng)機(jī)的噪音影響；從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便。風(fēng)井的具體位置見開拓平面圖。2）經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。（2） 循環(huán)方式 采用邊采邊準(zhǔn)備多循環(huán)方式。 采區(qū)絞車房采區(qū)絞車房布置在煤層頂板巖層中，其中圍巖穩(wěn)定，地壓小，無(wú)淋水，易維護(hù)。五、區(qū)段平巷的布置 。 各類礦井正常上產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)一般按下表規(guī)定 表37 礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt\a） 采區(qū)個(gè)數(shù)（個(gè)） ~ 2~3 ~ 2~3 1~2則根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)為兩個(gè)。各井筒之間的相互位置系指平行和垂直于存車線方向各井筒之間的距離。綜上所述，以及由于本井田共有一層煤，且屬于特厚急傾斜。則為了適應(yīng)本井田的生產(chǎn)能力，則本井田選擇分層綜采放頂煤的開采方式。第二節(jié) 井田開拓一、井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目及位置根據(jù)煤層賦存賦存特征、井田內(nèi)劃分一般根據(jù)以下原則： 井田內(nèi)劃分階段時(shí)，階段要有合理的鞋廠，以利于運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等。（4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響要保證井筒，井底車場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。3）斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。③發(fā)熱量皮帶斜井井田內(nèi)煤的發(fā)熱量不但與煤的成因類型、煤化程度和煤巖組分相關(guān)，而且還受到燒變地質(zhì)作用的嚴(yán)重影響。物理性質(zhì)黑色，瀝青光澤，階梯狀或參差狀斷口，～，易燃，呈黃色火焰，內(nèi)外生裂隙均較發(fā)育，性脆。由于礫石層水受大通河水的補(bǔ)給，因此有充足的補(bǔ)給來(lái)源。之間，在井田的淺部煤層傾角較平緩，而在深部較陡，煤層傾角小于25176。基底為元古界下震旦統(tǒng)湟源群變質(zhì)巖；墊層為中生界下侏羅統(tǒng)炭洞溝群雜色碎屑巖和泥巖；蓋層有三種：第一是第四系黃土層、礫石層等，第二是第四系燒變巖，第三是侏羅系上統(tǒng)紅色沉積層。厚度為0～（422號(hào)孔）。與下伏地層窯街群呈假整合接觸。 燒變巖 燒變巖是窯街煤田的一種特殊地質(zhì)產(chǎn)物，之所以被劃歸第四系，因?yàn)樗窃诘谒募o(jì)中后期由煤層及煤系地層中的可燃有機(jī)巖自燃發(fā)火，從而使其圍巖受到強(qiáng)烈的脫水、氧化、烘烤、熔化等作用，改變?cè)瓗r的結(jié)構(gòu)和成分后而形成。根據(jù)井田周邊區(qū)域發(fā)生的地震情況綜合分析，本區(qū)地震烈度定為八度為宜。鐵路、公路交通運(yùn)輸十分便利。窯街煤田交通位置圖 圖11二、井田地形、地勢(shì)一）井田地形 皮帶斜井井田展布于大通河河谷東側(cè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)階地上，西部及西北部地勢(shì)比較平坦，東南部、東部及東北部為中山區(qū)。六）礦井附近小煤窯情況據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在皮帶斜井井田范圍內(nèi)及周邊地帶，小煤窯有數(shù)據(jù)記載的達(dá)126個(gè)（實(shí)際數(shù)量大于此資料），目前大部分小煤窯已關(guān)閉或停采，但井田范圍內(nèi)或周邊區(qū)域仍有28個(gè)（對(duì)）小煤窯正在開采。燒變巖的原巖主要為煤系地層中的煤層、油葉巖、炭質(zhì)泥巖、砂巖、鋁質(zhì)泥巖、粘土巖及第四系黃土層?；校篍uaclistochara Lufengensis Minor；；；Aclistochara sp.；Darwnnula sp. 侏羅系中統(tǒng)窯街群（J2y）為井田內(nèi)主要含煤地層，在沉積相上是一套河床相礫巖、河漫相砂巖、沼澤相煤層、濱湖相粉、細(xì)砂巖、深湖相油葉巖、鋁質(zhì)泥巖共生組合，顯示了典型的斷陷盆地含煤建造的沉積特征。（2）灰色、灰白色石英砂巖，為煤二層直接頂板，主要為細(xì)砂巖，局部相為粗砂巖或粉砂巖，成份以石英為主，其次為長(zhǎng)石和云母等，硅質(zhì)膠結(jié)，厚層狀，致密堅(jiān)硬，分布比較穩(wěn)定，厚度為0～（601號(hào)孔）。皮帶斜井井田的西南端為煤田的沉積邊緣，煤系地層超覆于下震旦系變質(zhì)巖之上。%，25176。侏羅系下統(tǒng)炭洞溝群砂礫巖裂隙孔隙水在1350水平，水壓高度達(dá)2米以上，隨著開采深度延伸，水壓也將隨著增大。表13 皮帶斜井井田煤質(zhì)分析結(jié)果匯總表 項(xiàng)目煤層工 業(yè) 分 析(%)發(fā)熱量(MJ/kg)磷PWAVS煤二層項(xiàng)目煤層元素分析(%)煤 灰 分 析(%)膠質(zhì)層測(cè)定CHNOSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOXY煤二層0項(xiàng)目煤層焦渣特征羅加指數(shù)LR低溫干餾T(%)灰熔點(diǎn)(℃)容重T1T2T3t/m3煤二層1—4123612731304化學(xué)工藝性質(zhì)經(jīng)精查勘探和生產(chǎn)補(bǔ)充勘探階段鉆孔煤樣及生產(chǎn)過(guò)程中采樣化驗(yàn)成果確定，原煤工業(yè)分析結(jié)果，分析基水分（W）～%，%，可燃基揮發(fā)分（V）～%，%，灰分（A）～%，%，干燥基發(fā)熱量（Q）～，可燃基發(fā)熱量（Q）～，焦渣特征1—4，全硫平均（S）%，磷分平均（P）%，羅加指數(shù)（LR），%，膠質(zhì)層最終收縮率（X），膠質(zhì)層厚度（Y）為0，焦炭粉狀，曲線形態(tài)呈平滑下降，灰熔點(diǎn)1236—1304℃。在皮帶斜井井田的東部有大面積的燒變巖存在，燒變范圍約占整個(gè)井田面積的34%左右。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。具體見表31。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。（5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。上山采用輸送機(jī)時(shí)，輔助提升一般采用一段單鉤串車提升，根據(jù)絞車的纏繩量、階段斜長(zhǎng)一般不超過(guò)800m。二、井硐形式、數(shù)目及其配置 應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水溫地質(zhì)、沖擊層組成和厚度、井型、設(shè)備供應(yīng)、施工條件等因素來(lái)考慮。則選擇運(yùn)輸大巷在煤層底板堅(jiān)硬巖石內(nèi)，且布置在底板移動(dòng)范圍以外20m的地方。由于井筒位置受地面條件的制約，必須根據(jù)地面條件確定井筒位置時(shí)，設(shè)副井井筒中心為a點(diǎn)，坐標(biāo)為（,），主井井筒中心為b點(diǎn)，坐標(biāo)為（,）。 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)采煤工作面?zhèn)€數(shù) （1）確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長(zhǎng)：= =式中：B——采煤工作面總線長(zhǎng)，m； A——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，t/a； x——回采出煤率（采煤工作面產(chǎn)量占采區(qū)常量的比例），； ∑m——同采煤層總厚度，m； r——煤層容重，t/3； K3——工作面采出率，97%、95%或93%； L——年推進(jìn)度， =330*4**1 =792m式中：330——礦井年工作日，天； n——日循環(huán)數(shù)，個(gè)； I——循環(huán)進(jìn)度，m； ?——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，?=~1.（2） 確定同采工作面?zhèn)€數(shù)==式中：N——同采工作面數(shù)，個(gè)； B——工作面總線長(zhǎng)，m； n——同采煤層數(shù)（或分層數(shù)）； l——采煤工作面長(zhǎng)度，m。且本礦井采用綜合機(jī)械化分層放頂煤的開采方法，則在本礦井中，適合采用水平式布置區(qū)段平巷。旁邊也沒有斷層構(gòu)造，含水層，同時(shí)也不受開采影響。（3） 正規(guī)循環(huán)作業(yè)組織措施及要求 1）按正規(guī)循環(huán)圖表規(guī)定，由工長(zhǎng)將本班任務(wù)安排落實(shí)到人頭，充分利用作業(yè)空間和時(shí)間，使循環(huán)時(shí)間縮短到最低值，各工序之間要相互協(xié)作，密切配合，互創(chuàng)條件，充分發(fā)揮職工的積極性和責(zé)任感，保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按作業(yè)規(guī)程的要求，保質(zhì)保量地完成各項(xiàng)工作。一般說(shuō)來(lái)，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式中選擇。三、主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇煤礦主要通風(fēng)機(jī)的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種。表51 通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央分列式兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)初期投資較少，出煤較多。 3）定期檢修機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的包養(yǎng)，是機(jī)電設(shè)備完好率不低于98%。應(yīng)用不可燃材料支護(hù)，繩道和風(fēng)道5m以內(nèi)，也應(yīng)用不可然材料支護(hù)。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個(gè)，不應(yīng)超過(guò)兩個(gè)。25，6，）軌 型：30kg/m三、確定井底車場(chǎng)硐室（1）主井系統(tǒng)硐室立井系統(tǒng)硐室由東西兩面上倉(cāng)皮帶機(jī)頭驅(qū)動(dòng)硐室、井底煤倉(cāng)、裝載膠帶巷、清理井底撒煤硐室及水泵房等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。由于本井田上部沖積層較厚，含水豐富，留有防水煤柱時(shí)，總回風(fēng)巷當(dāng)布置在防水煤柱之內(nèi)。本礦井劃分為兩個(gè)開采水平，為多水平開拓的急斜煤層，則選擇立井開拓比較合適。有效提升距離可達(dá)900余米至1000米。（6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。2）井筒短，提升速度快，對(duì)輔助提升特別有利。為急傾斜煤層；表土層厚約28m，水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量不大。1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3）布置大巷及井底車場(chǎng)；4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。另外，在井田的東部煤層結(jié)構(gòu)較其它區(qū)域復(fù)雜，也是其發(fā)熱量較低的原因。元素分析結(jié)果：%， %， %， %。米；煤層底板之下煤系地層底部的侏羅系下統(tǒng)炭洞溝群由厚層狀砂巖、砂礫巖、礫巖、砂質(zhì)泥巖等組成，在井田的1350水平以下含承壓水，水頭高度在2m以上（屬承壓水），本含水層之空隙裂隙水補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給水