【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 止 2020 年底，一水平剩余經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量?jī)H為 1401 萬 t，預(yù)計(jì) 2020 年一水平即開采結(jié)束，因此二水平延深已迫在眉睫，否則將會(huì)出現(xiàn)礦井水平接續(xù)脫節(jié)和產(chǎn)量臺(tái)階式下降的嚴(yán)重局面。 從煤質(zhì)方面分析，二水平主要開采石炭系太原群 12 下和 16 煤層，均為中灰、中硫至富硫煤，經(jīng)洗選后，其硫分仍偏高，只能用 作化工用煤和動(dòng)力燃料，市場(chǎng)銷路偏窄，經(jīng)濟(jì)效益不高，但若及早開采，通過與一水平 3上、 3 下層煤的合理配洗或采用脫硫新工藝，充分發(fā)揮其成焦率高，結(jié)焦性好的特性，可生產(chǎn)出適合市場(chǎng)銷路的煤種。這樣既可實(shí)現(xiàn)煤層厚薄配采，煤種配伍的目標(biāo)，又能提高礦井的整體效益，防止礦井產(chǎn)量出現(xiàn)臺(tái)階式下降，效益出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡，影響礦井穩(wěn)定，因此二水平延深已勢(shì)在必行 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概況 23 本章小結(jié) 1）蔣莊井田位于滕南礦區(qū)的中部，地跨滕州市和微山縣，井田內(nèi)地勢(shì)平坦，屬于季風(fēng)性大陸氣候，礦區(qū)有 40 年的開發(fā)歷史。 2）蔣莊井田可采煤層有 3 上、 3 下、 12 下和 16 煤層，地質(zhì)構(gòu)造屬中等 復(fù)雜類型，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單 中等類型。 3）本井田開拓方式為立井開拓，劃分為兩個(gè)水平。 4）一水平剩余儲(chǔ)量不足，二水平延深可緩解一水平生產(chǎn)壓力。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 24 2 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 二水平開采范圍及儲(chǔ)量 二水平的境界、尺寸和面積 根據(jù)煤層賦存與地質(zhì)構(gòu)造狀況，二水平山西組 3 煤境界為：北以劉仙莊斷層、田陳礦井 T7 勘探線為界，南以李集斷層與付村井田相鄰，西以劉仙莊斷層、杜廟斷層為界，東及東南以尹家洼斷層與田陳礦井和岱莊井田相鄰，南北長(zhǎng)約 ， 東西寬約 ，面積約 。 二水平太原群 12 下、 16 煤層境界與井田境界一致，據(jù)國土資源部 2020年 12 月 18 日頒發(fā)的《采礦許可證》，其境界由 26 個(gè)座標(biāo)點(diǎn)圈定 ,二水平南北長(zhǎng)約 ，東西寬 ，面積約為 。二水平井田境界拐點(diǎn) 見表 。 儲(chǔ)量及開采損失 按 1986 年全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)頒發(fā)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，儲(chǔ)量分為能利用儲(chǔ)量和暫不能利用儲(chǔ)量?jī)纱箢?，能利用?chǔ)量包括正常塊段儲(chǔ)量和村莊壓煤儲(chǔ)量，其計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為最低可采厚度 ，最高灰分不超過40％。暫不 能利用儲(chǔ)量包括工廣、巷道煤柱及損失量、邊界煤柱、斷層煤柱等。 可采儲(chǔ)量：為能利用儲(chǔ)量乘以可采系數(shù)所得之儲(chǔ)量。 可采系數(shù)：正常塊段采用 75％，村莊下壓煤采用 35％。 煤柱留設(shè)：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱依（ 78）煤設(shè)字 453 號(hào)文，南北風(fēng)井煤柱按估算留設(shè)，邊界煤柱按單側(cè) 30m 留設(shè)，斷層煤柱以落差大小和水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度按表 留設(shè)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 25 表 水平資源儲(chǔ)量匯總表水平 煤層 能利用儲(chǔ)量 暫不能利用儲(chǔ)量 開采 損失 可采 儲(chǔ)量 正常塊段 村莊壓煤 合 計(jì) 工廣巷道煤柱 及損失量 邊界煤柱 斷層煤柱 合 計(jì) A+B C 小計(jì) A+B C 小計(jì) A+B C 小計(jì) A+B C 小計(jì) C 小計(jì) 延 深 水平 3上 0 0 0 3下 12下 16 總 計(jì) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 26 各煤層容重系數(shù)見表 。 表 二水平 境界拐點(diǎn)表 點(diǎn)號(hào) 緯度坐標(biāo) 經(jīng)度坐標(biāo) 點(diǎn)號(hào) 緯度坐標(biāo) 經(jīng)度坐標(biāo) 1 132 2 133 3 14 4 15 5 16 6 17 7 18 8 19 9 20 10 21 11 22 12 23 13 24 131 井口 坐標(biāo) 表 斷層煤柱留設(shè)表 斷層落差 （ m） 斷層上、下盤煤柱留設(shè)寬度（ m） 山西組 太原群 大于 50 30 50 2050 20 30 小于 20 不留 不留 表 各煤層計(jì)算容重表 煤層別 3 上 3 下 12 下 16 平均容量 （ t/m3） 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 27 4504004254504254754254504754504004004253753504004254755005255005255505505255006505254504755255505005256504004255004754504754254251000000020090崔莊井田崔莊井田采礦許可證號(hào)386528039503000柴 里 井 田柴里井田x:3865085y:39502730x:3867000y:39502975(78)煤設(shè)字第453號(hào)文(86)魯煤基字第1163號(hào)岱莊井田可 采 邊 界 線425可采邊界線可 采 邊 界 線450400(85)魯煤地局字75號(hào)文147斷層∠75176。H=1520∠65176。H=20陳 樓 斷 層∠77176。H=24∠60～70176。H=5060∠65176。H=10袁 堂 斷 層∠6575176。H=45∠75176?！=32∠45176。H=10155斷層 ∠75176。H=190∠75176。H=25∠45176。H=3035∠75176。H=170∠75176。H=140∠75176。H=110杜 廟 斷 層∠75176。H=100∠70176。H=74F1 斷 層劉 仙 莊 斷 層∠75176。H=140161 斷 層∠75176。H=140∠60176。H=15于 橋 斷 層∠56176。 72176。H=2540∠75176。H=85小 宋 樓 斷 層∠75176。H=40∠50～70176。H=90∠73176。H=36孔 莊 斷 層孔 莊 斷 層H=20 ∠75176。H=55 ∠6070176。王 莊 斷 層∠5070176。H=50王 莊 斷 層∠70176。H=90H=4560 ∠70176?！?5176。H=28F2 斷 層∠75176。H=9∠70176。H=16881斷層∠75176。H=32∠45176。H=34H=60 ∠75176?！　　?8176。H=20∠75176。H=30∠60176。H=80高 廟 斷 層∠70176。H=30高 廟 斷 層∠75176。H=60∠75176。H=85徐 莊 斷 層∠75176。H=90徐 莊 斷 層∠75176。H=40 　孔 莊 斷 層高 廟 支 斷 層F5 斷 層∠75176。H=130∠75176。H=80∠75176。H=7038655003866000386650038670003867500386500039506000395065003867500 38670003866500 3866000 3865500386500039506500395060003950550039505500395050003950500039504500395045003950400039504000395035003950350039503000395030003950250039502500(78)453y:39502975x:3867000蔣莊煤礦下組煤開拓平面圖450北翼軌道大巷430北翼皮帶機(jī)巷 圖 二水平儲(chǔ)量計(jì)算圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 28 二水平生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 礦井工作制度 設(shè)計(jì)礦井年工作日為 330d，每天凈提升時(shí)間 16h，每天三班作業(yè)，其中兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每班工作時(shí)間 8h。 二水平生產(chǎn)能力 根據(jù)二水平儲(chǔ)量、煤層賦存、開采技術(shù)條件及與一水平配采等因素，設(shè)計(jì)推薦二水平生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a，各生產(chǎn)系統(tǒng)能力相匹配。 服務(wù)年限 根據(jù)二水平生產(chǎn)能力和二水平可采儲(chǔ)量計(jì)算服務(wù)年限。 KT ??AZk 式中： A— 生產(chǎn)能力，萬 t/a； Zk— 可采儲(chǔ)量， t； T— 礦井服務(wù)年限， a； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。 ???T 本章小結(jié) 1）二水平境界面積約為 ，總儲(chǔ)量為 。 2）根據(jù)而水平儲(chǔ)量、煤層賦存、開采技術(shù)條件及與一水平配采等因素，設(shè)計(jì)二水平生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a，服務(wù)年限為 年。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 29 3 井田開拓 水平延深方案的選擇 二水平標(biāo)高 第二水平開采太原群 12 下和 16 兩煤層，煤層賦存深度多在－ 300m 至－ 500m 之間。根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)經(jīng)過分析比較，確定第二水平標(biāo)高為－ 450m。 其特點(diǎn)為： 運(yùn) 輸大巷或運(yùn)輸石門可直接進(jìn)入各采區(qū)，巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸、通訊均很方便。 二水平軌道暗斜井下車場(chǎng)位于 16 煤層附近，通過采區(qū)石門（上山）可就近布置首采區(qū)煤層巷道及工作面，利于早出煤，早見效。 采區(qū)多為上山采區(qū)，有利于通風(fēng)、排水、運(yùn)輸。 二水平延深方案 根據(jù)礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng) 、 井巷工程和地質(zhì)條件，從大的方面看，有新掘井筒、井筒直接延深、暗斜井延深三種方案。方案設(shè)計(jì)中提出了以下三個(gè)方案供比較選擇。 方案Ⅰ：主、副井均直接延深 主、副井均直接延深至 450m 水平，從中央風(fēng)井 250m 總回風(fēng)巷開掘通風(fēng)暗斜井至 450m水平，見附圖。 方案Ⅱ：副井直接延深，主井暗斜井延深 副井由－ 320m水平直接延深至－ 450m水平，由－ 320m 水平以 13176。下山開掘一條皮帶暗斜井至－ 450m 水平，從與中央風(fēng)井 250m 總回相通的320m水平南大巷掘進(jìn)回風(fēng)巷開掘回風(fēng)暗斜井至－ 450m水平。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 30 方案Ⅲ：主副井均用暗斜井延深 ， 由－ 320m 水平以 16176。下山開掘 軌道暗斜井至－ 450m 水平，以 13176。 下山開掘一條皮帶暗斜井至－ 450m水平，回風(fēng)暗斜井同方案Ⅰ 。 三個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較見表 。 表 二水平延深設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表 項(xiàng)目 方案 I 方案 II 方案 II 優(yōu) 點(diǎn) ①可充分利用原有設(shè)備和設(shè)施。 ②提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少。 ①充分利用主井設(shè)備。 ②輔助提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，占用人員較少。 ①延深期間對(duì)生產(chǎn)影響很小 ②暗斜井位置、傾角及提升方式均可靈活布置 ③提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單且能力大，可以充分利用原井筒 ④工程量小，投產(chǎn)快 缺 點(diǎn) ①施工與生產(chǎn)相干擾，將短期停產(chǎn)。 ②施工組織復(fù)雜，接井技術(shù)難度大。 ①井筒施工與生產(chǎn)相干擾，短期停產(chǎn)。 ②施工組織復(fù)雜，接井難度大。 ③提升效率低，制約生產(chǎn) ①原有副井設(shè)備不能得到充分利用。 ② 增加了提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，占用人員多。 初 期 工 程 主井 立井 50m 皮帶暗斜井 856m 皮帶暗斜井 856m 副井 立井 130m 立井 130m 軌道暗斜井 473m 風(fēng)井 南翼通風(fēng)暗斜井 585m 開拓 2642m 2614m 2614m 準(zhǔn)備 2410m 回采 2375m 工期 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 31 續(xù)表