【文章內(nèi)容簡介】 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 礪巖 5 15 2 10 8 1 12 砂巖 5 12 1 16 9 2 9 泥灰?guī)r 2 8 5 9 灰?guī)r 5 20 5 20 1 9 5 9 頁巖 1640 1 10 1 2 9 石英石 15 25 6 30 6 24 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本區(qū)煤種為褐煤，燃點(diǎn)比較低，易風(fēng)化成粉末和 粉 塊，煤層含水分 不 較高，煤炭采出后堆積在一起，因濕度較大，煤堆很容易發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到臨界值時，就會發(fā)生煤的自燃。井下煤層裸露點(diǎn)封閉或通風(fēng)不及時，也會發(fā)生煤層的自燃現(xiàn)象。本區(qū)煤層自燃發(fā)火期為 2－ 6 個月。 煤質(zhì)、牌號及用途 本礦區(qū)煤層碳的含量由上往下逐漸增高，其平均含量在 84～91%，有機(jī)硫的含量較低，平 均在 ～ %間，一般在 %左右。磷的含量很低，平均在 ～ %間。 1 2 25 號煤 7 層屬于中灰分（﹤ 35%）， 34 號為低灰分煤層。煤的揮發(fā)分為 ～%，膠質(zhì)層厚度平均值為 ～ m 。厚煤發(fā)熱量一般大于 5590 千卡 /kg,凈煤發(fā)熱量大于 6200 千卡 /kg。 根據(jù)煤心煤樣的分析結(jié)果，本區(qū)煤種弱粘結(jié)煤至瘦煤都有分布，但無肥煤出現(xiàn)，而以氣煤及焦煤類為主；上部 18～ 25 號煤層以一號肥氣煤為主，弱粘結(jié)煤次之； 34 號煤層以焦煤類之肥炭 煤、主焦煤及瘦煤為主、肥 氣煤次之、弱粘結(jié)煤最少。本區(qū)煤有害成分含量很低，膠質(zhì)層厚度大于 8mm 具有粘結(jié)性。 勘探程度及可靠性 對地質(zhì)勘探程度的評價 ：本次鉆探從 2020 年 9 月 13 日開工，到 2020年 10 月結(jié)束，歷時三年整，總工程量 。 ：本次勘探所使用的鉆機(jī)有 TBB1200型（ 1 臺）， TXK1型（ 2 臺）， TK3 型繩索取芯（ 1 臺），這三種鉆機(jī)設(shè)備良好，符合技術(shù)要求。 8 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 井田境界 井田周 邊情況 大雁二礦經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定本設(shè)計(jì)井田境界為：西以大雁一礦礦界線為界，東以 F12斷層為界，北部以大雁三礦煤礦和地方小井礦界線為界，南部為井田邊界。井田走向 ,傾向 ,井田面積約 15km2。煤層平均傾角為 18186。， 視密度 。 井田境界確定的依據(jù) 二礦地面環(huán)境 選擇井筒位置。 ,地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)。 可持續(xù) 發(fā)展留有 余地 。 井田未來發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田東部以 F12斷層為界，西以 F11斷層為采掘范 圍，隨著現(xiàn)代化 技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲量 井田儲量的計(jì)算 本井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 1 2 2 34 四層煤，各煤層儲量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 大雁二礦 工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。 大雁二礦 設(shè)計(jì)儲 量是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計(jì)計(jì)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(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計(jì)儲量減去工 9 業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。 礦井可采儲量的計(jì)算 公式 Z=(ZcP) 179。 C 式中 Z— 可采儲量 ,Mt； 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 。 保安煤柱 30 m 保安煤柱； 40 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 25 m 保安煤柱； 50 m 保安煤柱。 按以上方法計(jì)算得：工業(yè)廣場煤柱損失： ；斷層、地面、邊界保安煤柱損失： ；總損失量： ；損失率： %。 儲量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲量 =塊段面積179。平均傾角余割179。塊段平均厚度179。容重 。 根據(jù)原杏花立井初 步設(shè)計(jì)儲量諸圖，通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲量為 ，各煤層工業(yè)儲量見表 21 可采煤層儲量計(jì)算總表。 10 表 21 可采煤層儲量總表 煤層 名稱 工業(yè)儲量（ Mt） 設(shè)計(jì)損 失量 （ Mt） 可采儲量 （ Mt） 回 采 率 A+B C A+B+C 18 3 4 75% 22 8 75% 25 1 0 75% 34 2 5 75% 合計(jì) 44 20 4 儲量計(jì)算的評價 本設(shè)計(jì)井田的各類儲量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于 二礦技術(shù)水平所限， 技術(shù)人員短缺， 儲量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲量與實(shí)際可能有一定的誤差。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 根 據(jù) 2020 年新的《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 1．礦井年工作日按 330 天計(jì)算； 2．礦井每晝夜四班工作，其中三班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修； 16h 小時； 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) 煤層賦存狀況、 井田儲量、地質(zhì)條 11 件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： ； 方案 B： ； 方案 C： ； 根據(jù) 上述三種方案，具體選擇哪一種 方案 ，還應(yīng)該根據(jù)礦 井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（ A179。 k） 式中 Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲量， Mt； A— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k— 礦井儲量備用系數(shù)， k=～ ； 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=； 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A179。 k） = /（ 179。 ） = a； 方案 B： （ A179。 k） = /（ 179。 ） = a； 方案 C： （ A179。 k） =（ 179。 ） = a； 根據(jù)最新的煤礦高產(chǎn)高效技術(shù) ，方案 B 較為合理 。 即：礦井生產(chǎn)能力為 2 .4 Mt/a，礦井服務(wù)年限為 T= a。 12 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 本設(shè)計(jì)井田位于 礦區(qū)東接牙克石市，西連海拉爾區(qū)，南鄰巴彥嵯崗蘇木，北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望。 大雁二礦 交通便利，國防公路 301 線在礦區(qū)北部通過，濱洲線鐵路在礦區(qū)中部穿過。大雁火車站東距 牙克石市 17Km。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要 影響 因素 ： ： 本井田屬于坡丘陵地形，井田北部及中部皆為山崗地帶，崗溝起伏不平。地表平均標(biāo)高 +630m。井田南部為穆陵組河床地帶，地表平均標(biāo)高 +647m。 整個井田的煤層上部標(biāo)高在 +630 m，下部標(biāo)高在 150m，東西部分別以 F12, F11斷層為界。整個礦區(qū)共有四層可采煤層，即 1 22 34 號煤層，全區(qū)發(fā)育。煤層走向長度為 ，傾向 ，平均傾角在 18176。左右。 確定井田開拓方式的原則 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量， 利用現(xiàn)有的資金， 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) 復(fù)雜 ，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造 有利 條件。 現(xiàn)有 資源，減少煤炭損失。 。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性 13 保持良 好狀態(tài)。 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， 打下良好的基礎(chǔ) 。 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(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括；井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；煤層賦存和開采技術(shù)條件 ；總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對以上因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。詳見開拓方案比較圖 31 和 32 圖 31 雙立井開拓 圖 32 雙斜井開拓 （ 1）斜井開拓 適用條件：煤層賦存較淺，垂深在 250m 內(nèi)，煤層賦存深度為 0－ 400m，含水砂層厚度小于 30～ 50m 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， 本井田一水平設(shè)在 350m 平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開 14 拓。 （ 2）立井開拓 適用條件：煤層賦存深度 300－ 1000m，含水砂層厚度 40－ 450m,立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受 煤層傾角、厚度、瓦斯、等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。 大多數(shù)礦井都采用， 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術(shù)評價：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，本井田煤層賦存最深 150m 標(biāo)高，平均煤層傾角 18186。， 經(jīng)過計(jì)算采用雙立井開拓。具體分析情況詳見表 31 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng)目名稱 方案一（萬元） 方案二（萬元） 基建費(fèi) 井筒 主井 1475179。 1050179。 104= 400179。 3000179。 104=120 副井 1475179。 1050179。 104= 400179。 3000179。 104=120 風(fēng)井 1145179。 3000179。 104= 1145179。 3000179。 104= 井底車場 800179。 900179。 104=72 1000179。 900179。 104=90 石門開鑿 2250179。 800179。 104=180 1800179。 800179。 104=144 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 石門運(yùn)輸 6900179。 179。 =10867 6900179。 179。 =8694 主井提升 1040179。 =468 400179。 = 副井提升 1050179。 =702 390179。 =339 提升設(shè)備 356 542 總計(jì) 井口位置的選擇是井田開拓的 重要組成部分。在選擇開拓方式的同時，就要考慮各種可能了井口位置。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部； 方案二：井筒位于井田中部； 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后 得出 ： 二礦 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤 量 最少，但石門 很 長；井筒位于井田 中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量很小。 15 大雁二礦 煤層均為緩傾斜厚煤層，井田 走向長度不大，傾斜長度不大， 為了 井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 采開水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案 1：井田劃分兩個開采水平；一水平標(biāo)高 +350 m，水平垂高300 m，二水平標(biāo)高為 +0 m。一水平實(shí)行上山開采，二水平上下山開采。 方案 2：井田劃分三個開采水平，一水平標(biāo)高 +400 m，二水平標(biāo)高 +150 m，三水平標(biāo)高 150 m。各水平均實(shí)行上山開采。 水平儲量及服務(wù)年限經(jīng)濟(jì)比較如下表 32 表 32 水平劃分比較表 儲量（ Mt） 服務(wù)年限（ a） 方案一 一水平 69 28． 7 二水平 98 方案二 一水平 58 24 二水平 54 22 三水平 55 23 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 25 年的基本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤 成本相對較低，故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，水平標(biāo)高分別為 +300 m 和 +0 m，一水平垂高為 300 m，二水平垂高為 450 m。一水平采用上山開采，二水