【文章內(nèi)容簡介】 井煤屬低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤，其中 1/3焦煤占 %，發(fā)熱量一般在 6500— 7500 大卡 /kg。 多為亮煤、半亮煤及半暗煤，水平層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密、脆質(zhì)，垂直節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，距狀或平面斷口，鏡下多見凝膠化基質(zhì)，木質(zhì)鏡煤、絲炭，角質(zhì)化物質(zhì)較少，樹脂體少，透明基質(zhì)和形態(tài)分子含量略等，且發(fā)鮮紅色，形態(tài)分子結(jié)構(gòu)不歸整，鏡下可見無機物，有石英碎屑及菱鐵礦物等。比重在 — ，摩氏硬度約 2— 。 煤質(zhì)變化規(guī)律符合希爾特定律 。 上部的 23＃ 、 24 為 1/3 焦煤，下部的 37 、 542 兩層均為焦煤。 煤層屬中低灰份，灰份多為內(nèi)在灰份，系二氧化硅、氧化鐵等，氧化鎂、氧化鈣較少，故灰熔點可達 1250℃以上。 :一般作為配煤煉焦使用。 勘探程度及可靠性 滴道礦井 田范圍內(nèi)勘探網(wǎng)度在 400 500500 500 米，勘探已達精查程度。勘探鉆探甲，乙級孔率為 %，煤層甲，乙級孔率為%，物探甲，乙級孔率和煤層層點率均為 100%。經(jīng)綜合評定，本區(qū)勘探類型為二類二型中等。 11 第 2 章 井田境界及儲量 井田境界 周邊狀況 井田境界：北部以 +200 標高線為界，南（深部）以 500 米標高為界，西以 F23斷層 為界；東以 F38斷層為界。 確定的依據(jù) ,地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) 。 ,以利于機械化程度的不斷提高。 ,安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 。 該井田 隨著科學技術(shù) 全面的提高，井田范圍內(nèi)探明儲量會越來越精確?？赡茉诟畈堪l(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計算 １ 礦井初步設(shè)計應計算以下儲量： (1)礦井地質(zhì)儲量：勘探（精查）報告提供的儲量，包括“能利用儲量”和“暫不能利用儲量”； (2)礦井工業(yè)儲量：勘探（精查）地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的 A、 B、 C 三級儲量， A、 B、 C 三級儲量的計算方法，應符合國家現(xiàn)行標準《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定； (3)礦井設(shè)計儲量： 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量； (4)礦井設(shè)計可采儲量：礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地的保護煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率。 12 A+B+C級儲量，它是礦井設(shè)計的依據(jù)。 井田工業(yè)儲量應按儲量塊段法進行計算。 塊段儲量 =塊段面積 塊段平均厚度 視密度 /cosθ θ — 為煤層平均傾角 Zc=?15co s )5010(2 ??? = Mt Z=(ZcP) C 式中： Z— 可采儲量， Zc— 工業(yè)儲量， Mt P— 永久煤柱損失， Mt C— 采區(qū)回采率 ,厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 。 Z=(? 20%)? = 保安煤柱 (1)工業(yè)場地及主要井巷保護煤柱留設(shè) ○ 1 工業(yè)場地保護煤柱留設(shè)，應在確定地面受保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍。移動角數(shù)值應采用 滴道 礦區(qū)實測數(shù)據(jù) 。 工業(yè)場地地面受保護面積應包括受保護對象及圍護帶，圍護帶寬度 由具體的工業(yè)廣場面積來確定 。 ○ 2 不包括在工業(yè)場地范圍內(nèi)的立井，圈定其 保護煤柱時，地面受保護對象應包括 絞 車房 、 井口房或通風機房等 。 圈定立井保護煤柱時，應根據(jù)井筒深度、巖性、用途、煤層賦存條件及地形特點等因素，按國家現(xiàn)行標準《建筑物、水體、鐵路及主要 井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 。 ○ 3 斜井受保護對象應包括絞車房、斜井井筒及井底車場 。 ○ 4 當斜井大巷、上、下山位于煤層中時，其保護煤柱寬度，可按 滴道 礦區(qū)或與 滴道 礦區(qū)條件類似的礦區(qū)經(jīng)驗確定；或根據(jù)實測資料用分析法確定。 斜井或巷道上方的煤層是否留設(shè)保護煤柱，應根據(jù)巷道距地表 13 的垂深，巷道所在的圍巖性質(zhì)，巷道與煤層的法線距離等因素確定。斜井或巷道下方煤層，應從巷道保護煤柱邊界起，用巖層移動角圈定保護煤柱。 (2)斷層帶幾井田徑界煤柱的 留設(shè) 斷層帶 及井 田境界 煤柱 可按 照實習 礦井 所留 設(shè)煤 柱尺寸 獲取25～ 40m 的煤柱寬度來計算。并不是所有的地面建筑物、河流等均須留置保護煤柱，設(shè)計時應結(jié)合實習井的具體情況和“三下”采煤理論進行分析。 、井筒周邊煤柱的留設(shè) 井田邊界煤柱留設(shè)為 45m；斷層帶煤柱留設(shè)為 30m；井筒周邊 以及工業(yè)廣場 煤柱留設(shè)為 200m 左右 。 井田 儲量計算 方法 本設(shè)計 礦井 的各類 儲量 計算 嚴格執(zhí) 照有 關(guān)規(guī) 定執(zhí) 行。 如 下表(21) 礦井可采儲量匯總表 21 水 平別 煤 層別 工業(yè)儲量 A+B+C 萬噸 可采 儲量 Ⅰ 24 23 37 3500 2625 542 合計 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務年限 礦井工作制度 根據(jù)《 煤炭工業(yè)礦井 設(shè)計規(guī)范》規(guī)定： （ 1）礦井年工作日按 330d 計算； （ 2）礦井每晝夜三班工作，其中兩班 半 進行采、掘工作， 半 班進行檢修； 14 （ 3）每日凈提升時間 16h。 礦井生產(chǎn)能力 的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根 據(jù)井田儲量，煤層賦存狀況，地質(zhì)條件等情況來確定，還考慮當前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實際情況，初步擬定了三種礦井年產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： Mt/a 方案 B： Mt/a 方案 C： Mt/a 上述方案，具體哪種，還應根據(jù)礦井服務年限來確定。 礦井設(shè)計服務年限 礦井服務年限的計算公式如下： T=Z/（ A? K） 式中： T— 服務年限， a； Z— 礦井設(shè)計可采儲量， Mt； K— 礦井儲量備用系數(shù)， K=— ； A— 年生產(chǎn)能力， Mt/a； 根據(jù)本設(shè)計礦井實際情況， K 值取 。 依據(jù)以上擬定礦井生產(chǎn)能力，服務年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： Mt/a T=Z/（ A ? K） =(? )=43a 方案 B： Mt/a T=Z/（ A ? K） =(? )=52a 方案 C： Mt/a T=Z/（ A ? K） =(? )=64a 參照《煤 炭 工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，方案 B 比較合理，即：生產(chǎn)能力： A= Mt/a，礦井服務年限 T=52a 15 第 3 章 井田開拓 概 述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 滴道礦周邊無生產(chǎn)礦井史 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 煤層埋藏深度為 200— 500，煤層傾角 15186。 左右。其中23 和 24 煤層間距約 23m。 37 、 542 層間距為 45m，這 兩層煤的間距 小于 55m ， 而 23 、 542 之間的距離 190 多米 ， 所以采用分組集中 開采。 15176。，且含水 層較少，可以采用上 下 山開采。 、中型構(gòu)造，有 F1 F1 F5 F66四條斷層。 、底板為粉砂巖，粉細砂巖等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 確定井田開拓方式的原則 ,為多出煤、早出煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、 安全 、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè) ； ，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件 ； ，減少煤炭損失 ； 炭 安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài) ； ，為開采使用新技術(shù)，新工藝發(fā)展采煤機械化、自動化創(chuàng)造條件，更應發(fā)展高產(chǎn)高效的采煤工藝。 16 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要因素包括： 井田地質(zhì)條件；煤層賦存和開采技術(shù)條件；地形地貌和地面外部條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；施工技術(shù)和設(shè)備條件；總體設(shè)計和礦 井生產(chǎn)能力要求等。 根據(jù)地形地質(zhì)不符合平硐開拓。 對以上因素要綜合研究，通過多方案技術(shù)經(jīng)濟比較確定 (見圖31)。 (1)雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： ○ 1 井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井 底 車場及硐室都比 立井 投資少 ； ○ 2 井筒裝備少，不用大型提升 設(shè) 備，鋼材消耗量?。? ○ 3 膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 缺點： ○ 1 在自然條件相同時，斜井要比立井長得多； ○ 2 圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小，鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時 ，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復雜，更要多占用設(shè)備和人力； ○ 3 由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線較 長 ； ○ 4 斜井通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開 專用進風或回風的立井并兼做輔助提升。當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術(shù)復雜 ,有時難以通過 。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200 米以內(nèi)，煤層賦存深度為 0－ 500 米，含水砂層厚度小于 20～ 40 米，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的煤層。井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 技術(shù)評價：在技術(shù)上可行 17 采區(qū)儲量，生產(chǎn)能力與巷道維護等因素綜合考慮。 （ 4）初步設(shè)計一般負責劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期； （ 5）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其適應各翼儲量及產(chǎn)量分配； （ 6）要適應充填注砂井，回風井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風的聯(lián)系巷道盡量縮短； （ 7）采區(qū)劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （ 8）對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當加大； （ 9）為了充分發(fā)揮綜合機械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率 18 和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出采區(qū)； （ 10）開采多煤層的井田，應盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； （ 11）對于自然發(fā)火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于難護的礦井，采區(qū)尺寸要適當縮??； （ 12）初期采區(qū)尺寸要適應目前輸送機的實際長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計 礦井第一水平劃分為 五 個采區(qū)，見采區(qū)劃分示意圖（圖 35）。 圖 35 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。本設(shè)計礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細砂巖 砂礫巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》 規(guī)定，確定主副井筒支護方式如下： 主井井筒 — 表土段：混凝土砌碹 。 煤層段：料石砌碹 ?；鶐r段：錨噴支護 副井井筒 — 表土段：混凝土砌碹。煤層段：料 石砌碹。基巖段： 19 錨噴支護 井硐穿過巖層主要為細砂巖。井硐支護見表 36。 井筒布置及裝備 井筒平面設(shè)計的依據(jù)和要求 （ 1）提升容器的種類、數(shù)量、度火的外形尺寸； （ 2）井筒裝備的類型和規(guī)格； （ 3）桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規(guī)格、數(shù)量和布置； （ 4）提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙； （ 5）井筒通過的風量； （ 1）箕斗提升的井筒不應兼作風井； （ 2）井筒平面內(nèi)布置提升容器時，所允許的間隙不應過??； （ 3）井筒允許最大風速不超過下表（表 37）的要求： （ 4）合理利用井筒斷面，力求做到緊湊、投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。井筒布置見井筒斷面圖。 (圖 36 和圖 37) 立井井筒裝備包括：罐道、罐籠、罐道梁、梯子間、罐路、電纜、井口、井底金屬支撐結(jié)構(gòu)、托管梁、電纜支架、過巷裝置等。 表 36 立井井筒支護類型 20 表 37 井筒允許最大風速 井筒名稱 允許最大風速（ m/s） 無提升設(shè)備的風井 15 專為升降物料的風井 12 升降人員和物料的風井 8 設(shè)梯子間的風井 8 修理井筒時 8 類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預制塊 取材方便的普通法