【正文】 礦井可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可按下式計(jì)算： Zk = ( Zg P) C Zg—— 礦井的工業(yè)儲量， ； P—— 保護(hù)工業(yè)場 地、井筒、 井田境界 、河流、 湖泊、建 筑物、大斷 層等留 設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量， 萬 t； C—— 采區(qū)采出率。地質(zhì)條件簡單，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 大采高工作面來滿足井型要求。礦井工作制度采用“三八制”作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。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)常保持良好狀態(tài)。時需開鑿 m 長的斜井， 運(yùn)輸及通風(fēng)線路長，同時還需要穿過 86m 的富含水層的表土層，施工 難度較大，顯而易見 采用斜井是不太合理的，故本設(shè)計(jì)首先考慮采用立井開拓方式，因此，井筒形式確定為立井。巖層大巷其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能夠 按要求保持一定方向和坡度；便于設(shè)置煤倉。因此，這四種方案礦井前期均采用中央 并列式通風(fēng)，后期開采井田斷層以西的三角煤時，由于采用在中央并列式通風(fēng)時通風(fēng)線路 較長，故考慮在井田西翼邊界處布置一個回風(fēng)井，以滿足通風(fēng)要求。 （ 3）、調(diào)車方式 運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉 ?！?。 井底車場巷道及硐室，除煤倉、裝卸載硐 室等采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)外，其余的都采用錨噴支護(hù)，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護(hù)。輔助運(yùn)輸采用 型 噸固定廂式礦車運(yùn)輸，其尺寸為 240013201200。由于首采盤區(qū)的運(yùn)煤系統(tǒng)簡單穩(wěn)定，運(yùn)輸大巷采用 膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，因此不需要布置煤倉。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中帶區(qū)布置與盤區(qū)布置各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，同時考慮到南部斷層的影響，決定本設(shè)計(jì)中，把井田劃為 4 個盤區(qū)?！?4176。 在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資， 加快礦井建設(shè)。 45176。結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況，礦井 儲量備用系數(shù)選定 為 。礦區(qū)井田地質(zhì)圖如圖 所示。 點(diǎn)號 緯度（ X） 經(jīng)度（ Y） 點(diǎn)號 緯度（ X） 經(jīng)度（ Y） 1 3996168 19680990 4 3991680 19680333 2 3994470 19681001 5 3991680 19675379 表 井田境界拐點(diǎn) 坐標(biāo) 自 1988 年開始，先后有幾家煤田地質(zhì)隊(duì)在該區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)工作， 1988 年地質(zhì)部山西 辦事處 114 地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行過普查，提交《山西省長治勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》經(jīng)山西煤炭工業(yè)管理局 1988 年第 8801 號文審批。 （ 3）、地溫 根據(jù)大范圍的鉆孔井溫測量資料，本區(qū)為 地溫正常區(qū)，平均地溫梯度： 500m以內(nèi)為 ℃ /hm， 500m以外為 ℃ /hm，綜合分析認(rèn)為地恒溫帶深度約 20—40m，溫度 ℃。 15 煤二氧化碳還原率為 %，分解率為 %，化學(xué)反應(yīng)性屬低等，煤的結(jié)渣性（ 3304 孔、 3 號煤）鼓風(fēng)速度 ，結(jié)渣率為 %。各煤層情況統(tǒng)計(jì)見表 。 （ 6）、礦井供水水源 1）松散層孔隙水 含水較豐富，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和民用水的主要水源，為避免引起與農(nóng)業(yè)爭水的矛盾，一般不宜作為礦井建設(shè)的永久性水源。 15 煤層直接充水含水層為 K2~K5 石灰?guī)r裂隙含水層，但水量也不大。南源和西源在襄樊縣甘村附近匯合，并向北東東流至襄樊縣小蛟村，又匯合發(fā)源于榆社縣三縣壩、流長 116km的北源，匯合后向東南流經(jīng) 44km至辛安村再折向東流，在平順縣下馬塔以東出省境。東。井田內(nèi)長約 ，軸向總的為北 40176。中段平均厚。下部為深灰色中厚層狀石灰?guī)r、泥灰?guī)r、淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，具方解石脈，溶洞發(fā)育，底部含層狀及脈狀石膏；中部為深灰色角礫狀灰?guī)r、石灰?guī)r、泥灰?guī)r及淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，呈互層狀；上部為灰 —深灰色石灰?guī)r，中厚層狀，致密，具方解石脈。長治縣國土面積 483 km2，轄 4 鎮(zhèn) 16 鄉(xiāng)， 254 個行政村，人口 萬人， 20xx 年全縣工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 億元，全縣建成了洗衣機(jī)廠、經(jīng)坊煤礦、鍋爐廠、起重設(shè)備廠、通用機(jī)械廠、金晶藥業(yè)公司等一批骨干企業(yè)，形成了煤炭、家電、機(jī)械制造、化輕四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)；全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 億元，營業(yè)收入達(dá)到 億元，為農(nóng)民提供人均收入 1600 元。 井田鄰近煤礦概況及評述 西南呈井田東與長治縣經(jīng)紡煤礦為界，北、西、南三面為潞安礦區(qū)規(guī)劃的高河、辛莊、下霍三井田（規(guī)劃能力均為 400 萬噸）。據(jù)長子縣氣象站 1980～ 1986 年資料統(tǒng)計(jì)，年最大蒸發(fā)量為 1986 年的 毫米，最小為 1984 年的 毫米，年平均蒸發(fā)量為 毫米。另外，華晟榮礦井還有公路通往太原、臨汾、洛陽和長治等市。按照煤炭行業(yè)科學(xué)的發(fā)展思路，充分解放思想，認(rèn)真分析井田的地質(zhì)條件、煤層條件、水文 條件、開采技術(shù)條件和外部現(xiàn)狀，充分利用當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)有資源，體現(xiàn)礦井設(shè)計(jì)的集中化、機(jī)械化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理原則。 由于時間緊迫，章節(jié)繁多，加之本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免存在不足之處，還敬請各位老師、同學(xué)批評指正。井田內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高一般在 +925～+960m 之間，總體上地勢為中部和西南部高，西部、北部低，井田內(nèi)最高點(diǎn)為南部的南嶺頭，標(biāo)高為 +，最低位于西部 600m處的陶清河橋，橋面標(biāo)高為 +，橋下河床標(biāo)高為+，為高原沉陷盆地和丘陵區(qū)。最低溫度為 ℃。 色頭煤礦： 立井開拓，開采 3 煤層，開采水平 +920m， 1942 年建礦， 1975 年擴(kuò)建新區(qū)。 作為沁水塊坳與太行山塊隆分界的晉獲斷裂帶對區(qū)域構(gòu)造格局的形成和發(fā)展具有重要的控制作用。 （ 3）、石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t）： 為一套海陸交互相含煤地層，含煤 5~12 層，且下部煤層發(fā)育較好，具石灰?guī)r 6~8 層，該組可分為三段： 一段（ C3t1）：自 K1 砂巖底至 K2 石灰?guī)r底，最小厚度 ，最大厚度為 ，平均厚 ，以深灰 —灰黑色泥巖為 主，夾粘土質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r，局部夾粉砂巖，本段含煤 2~3 層，其中 14 可采煤層、 15 煤局部可采煤層。 下更新統(tǒng)（ Q1）：主要為棕紅、褐紅、灰綠色沙質(zhì)粘土，下部常夾數(shù)層 黃色中、粗砂土層。井田內(nèi)長約 ，與朔村向斜平行展布，軸向與其基本一致。斷層走向?yàn)楸?55176。 4）下二疊系下石盒子組 K8 砂巖裂隙含水層，含水性弱。 2）太原組及山 西組泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層組 該層組主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成。主要可采煤層四層，為石炭系上統(tǒng)太原組 1 1 9 煤層和二疊系下統(tǒng)山西組 3 煤層。老底為灰色中厚 ~厚層狀細(xì)粒砂巖，厚 ~，巖相變化大，為半堅(jiān)硬 ~堅(jiān)硬巖。 表 各煤層煤質(zhì)化驗(yàn)工業(yè)分析 Mad/% Ad/% Vdaf/% St， d/% Pd/% Qgr， v， d MJ/kg 3 原 ~0 ~9 ~0 ~6 ~47 ~50 浮 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 15 原 ~6 ~4 ~7 ~9 ~36 ~49 浮 ~ ~ ~ 0~ ~25 ~62 表 元素分析（浮煤） 元素 煤層 Cdaf/% Hdaf/% Odaf/% Ndaf/% 3煤層 ~ ~ ~ ~ 15煤層 ~ ~ ~ ~ 表 煤灰成分分析結(jié)果 成分 煤層 SiO2+Al2O3+TiO2/% Fe2O3+CaO+MgO/% ST/℃ 視（相對） 密度 浮煤回收率/% 3煤層 ~ ~ 1337 ~ ~ 15煤層 ~ ~ 1397 ~ 、煤的工業(yè)用途 3 煤層主要為低 ~中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點(diǎn)灰份貧煤，部分為無煙煤，精煤回收率、化學(xué)反應(yīng)性均屬中等，強(qiáng)結(jié)渣，為優(yōu)良之動力用煤。 表 煤層特征表 煤層 顏色 煤巖類型 比重 水分（ %） 灰分（ %） 揮發(fā)性（ %） 含硫量（ %） 發(fā)熱量MJ/mg 業(yè)牌號 3 色 亮 6 1521 1118 PM 該盤區(qū)平均瓦斯相對涌出量為 m3/t，涌出量較小。 礦井工業(yè)儲量 計(jì)算 由地質(zhì)勘探知，本礦井可采煤層有四層，分別為 3 、 9 、 14 和 15 煤層。 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 條規(guī)定：礦井的采出率，厚煤層不小于 ； 中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 。 （ 2）、運(yùn)輸能力的校核 本礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為雙立井單水平開拓，主立井采用箕斗提煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。 第四章 井田開拓 概述 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建 立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況 ，并為采用新 技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。 （ 2）、井筒位置 的確定 井筒位置的確定原則： 1）有利于第一水平的開采， 并兼顧其他水平，有 利于井底車場和主要 運(yùn)輸大巷的布 置，石門工程量少； 2）有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； 3）井田兩翼儲量基本平衡； 4）筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； 5）工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)， 不受崖崩滑坡和洪水威脅； 6）工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； 7）距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。布置煤 層大巷時，巷道沿煤層掘進(jìn)，掘進(jìn)速度快，掘進(jìn)費(fèi)用低，所掘進(jìn)的煤層傾角都 很小，平均在 2176。 前兩種方案中均是把井田分為 3 個盤區(qū)， 2 個帶區(qū)進(jìn)行開采，后兩種方案中均是把井 田分為 4 個盤區(qū)， 1 個帶區(qū)進(jìn)行開采，方案一和方案二首采帶區(qū)在大巷的東部左側(cè)，可以布置 8 個 分帶，方案三和方案四首采盤區(qū)在大巷的北部上側(cè)，可以布置 9 個區(qū)段，儲量約 占井田總儲量的四分之一。矸石列車在副井重車線機(jī)車分離后，電機(jī)車 經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場。 （ 1）、盤區(qū)運(yùn)輸上（下）山 此巷道內(nèi)有鋼絲繩芯膠帶機(jī)運(yùn)輸煤炭，并鋪設(shè)有軌道，用架線電機(jī)車牽引，以便于膠帶的的維修，同時也作回風(fēng)大巷使用，斷面需要滿足一定的要求。 3）其它硐室 醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車場等。 圖 井 底車場平面布置示意圖 1主井； 2副井； 3風(fēng)井； 4井底煤倉； 5中央變電所； 6聯(lián)絡(luò)巷； 7卸載站； 8候車室； 9運(yùn)輸大巷起坡段； 10中央水泵站； 11水倉； 12盤區(qū)運(yùn)輸下山； 13盤區(qū)軌道下山； 14回風(fēng)煤門 （ 2）、空重車線長度 大型礦井的副井空重車線的長度應(yīng)為 ～ 列車長。 方案三：主、副、風(fēng) 井都采用立井，單水平開拓，盤區(qū)式準(zhǔn)備，在井田靠近中部的位 置布置一條盤區(qū)巖層軌道下山，和一條盤區(qū)煤層運(yùn)輸下山，盤區(qū)運(yùn)輸下山沿煤層底板掘進(jìn)， 同時掘首采面的運(yùn)輸和軌道區(qū)段平巷。由于井田西翼邊界東部及北部的煤層傾角均在 4 以下，局部達(dá)到 5 ，而煤層其余部 分傾角最大 8 ，平均 3 。主采煤層為近水平煤層，一般 2176。在解決開拓問題 時，應(yīng)遵循下列原則： （ 1）貫徹執(zhí)行國家有關(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?！?45176?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：計(jì)算礦井及第一開采 水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時，儲量備用系數(shù)宜采用 ～ 。但是 9 煤層和 15煤層賦存不穩(wěn)定，同時 15 煤硫份高，屬于自燃煤層，同時 15 煤層位于奧灰水位標(biāo)高以下，受采動破壞影響，隔水層變薄，加之奧灰水較高的水頭壓力，使 15 煤層礦床開采，實(shí)際上已成為巖溶裂隙水充水礦床，開采投資大，而 14 煤層屬于薄煤層，因此本設(shè)計(jì)主要是對 3 煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第 2 章 井田境界和儲量 井田境界 第 1 節(jié)華晟榮礦整個井田有六個拐點(diǎn)組成，各拐點(diǎn)的經(jīng)緯坐標(biāo)見表 。daf 瓦斯成分 CH4/% CO2/% N2/% C2Hx—C8Hx/% 3 煤層 ~1.41 ~35.68 ~5.02 ~82.70 15 煤層 ~7.78 ~7 ~4.22 ~9 (2)、煤塵爆炸與煤的自燃 據(jù)地質(zhì)資料顯示： 3 煤層有煤塵爆炸危險性， 15 煤層其火焰長度 4~20mm，撲滅火焰的巖粉量為 50%—7