【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成沼澤。大磨拐河流經(jīng)礦區(qū)，該河為常年性河流，每到雨季，河水四溢。但由于永 凍層的存在，與基巖承壓水無(wú)水力聯(lián)系。 氣象 本區(qū)氣候?qū)俦睖貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季涼爽短促。年平均氣溫為 ℃，最低氣溫為 ℃ ,最高氣溫為 +39 ℃。最大風(fēng)速為 ，年平均降水量 373mm，年平均蒸發(fā)量 ，雨季多集中在 8 兩個(gè)月。無(wú)霜期 90 天 ,最多風(fēng)向?yàn)?SW 向。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 嶺東 煤田為全掩蓋區(qū)，除第四系全新統(tǒng)（ Q4）外，僅揭露至白堊系下統(tǒng)大磨拐河組（ K1d）含煤地層，據(jù)區(qū)域地層及收集到的資料，地層 由老到新敘述如下： 泥盆系（ D）：由灰綠色輕微變質(zhì)粉砂巖、細(xì)粒砂巖、灰黑色砂泥質(zhì)板巖和灰綠色細(xì)粒砂巖組成，局部夾泥質(zhì)透鏡體。主要分布在礦區(qū)東北方山地，殘存在花崗巖體中。 上侏羅統(tǒng)興安嶺群（ J3X）：主要由各種中酸性熔巖、碎屑巖、凝灰?guī)r組成，底部為豬肝色礫巖，礫巖成分主要為中酸性熔巖及中酸性火山碎屑巖。礫徑一般在 50mm左右，磨園度好，凝灰質(zhì)膠結(jié)。上侏羅統(tǒng)興安嶺組火山巖與泥盆系淺變質(zhì)巖系一起構(gòu)成了含煤盆地的基底。 下白堊統(tǒng)大磨拐河組（ K1d）：由一套綠色、灰白色、灰紫色的碎屑巖組成，以灰色粉砂巖為最多，其次為 細(xì)、中、粗砂巖。含煤 20 多層，其中局部和大部可采煤層 5 層以上。共分三段，以中段、上段含煤性較好，下段為底部礫巖段，厚度 620～ 1200m。 第三系（ Nβ）玄武巖：為一套灰黑色致密結(jié)構(gòu)玄武巖和紫色、深灰色氣孔狀玄武巖互層，為裂隙噴發(fā)產(chǎn)物，呈巖體賦存，主要出露于 嶺東 煤田西北部。 第四系（ Q4）：松散層，地表主要由黑色含腐植的亞粘土、亞砂土及雜色砂質(zhì)粘土，下部經(jīng)鉆探揭露為沖洪積的砂和礫石，厚 ～ 20m。 4 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 嶺 東煤田 內(nèi)沒有斷層 、褶曲等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造， 屬簡(jiǎn)單型。 14煤層和 15煤層內(nèi)有一采空區(qū)。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 主要可采煤層有 1 153個(gè)煤層，煤層平均總厚度 。 煤層：煤層厚度 , 平均厚度 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 不含夾矸 。 煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖 ,對(duì)比可靠。 煤層：可采利用厚度 ，平均厚度 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含 夾矸。煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖 ,為對(duì)比可靠，大部可采的較穩(wěn)定煤層。 煤層：可采利用厚度 ,平均厚度 ， 不含夾矸 。 煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖 ,對(duì)比可靠。 巖石性質(zhì)、厚度特征 根據(jù)鉆孔巖芯鑒定成果，自然狀態(tài)下巖芯較完整，巖石的節(jié)理裂隙較少，巖芯較堅(jiān)硬。鄰近礦井的開采也證實(shí)了這一點(diǎn)。由于 嶺東煤田 內(nèi)斷層不發(fā)育，所以巖體穩(wěn)定性較好。 嶺東 井田內(nèi)各煤層頂?shù)装鍘r石的巖性為灰色、灰白色粉砂巖，少數(shù)為炭質(zhì)泥巖。 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 嶺東 煤 礦 地表水與地下水間 有 良好隔水層 ，井田內(nèi)正常涌水量為 120m3/h，最大涌水量為 210 m3/h，屬低涌水量礦井 。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 根據(jù) 對(duì) 嶺東煤田內(nèi)的 瓦斯進(jìn)行采樣測(cè)試， 嶺東煤田 瓦斯涌出量為,屬 低瓦斯礦井 ，井田內(nèi)各可采煤層其煤塵都 沒 有爆炸的危險(xiǎn)性。各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率較 低 ，各煤層燃點(diǎn) 較高，不 易自燃型。因此，煤礦 在采掘時(shí)沒有特別注意事項(xiàng)，屬安全礦井 。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 嶺東煤田 煤呈黑色，條痕為黑色～褐黑色，暗淡～瀝青光澤，參差狀斷口，5 在鏡煤中可見貝殼狀斷口，細(xì)條帶～寬條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。 宏觀煤巖特征： 6煤主要由亮煤、暗煤、鏡煤組份組成， 煤巖類型以半亮型為主，半暗型次之。 1 15煤巖組份以暗煤為主、亮煤次之。煤巖類型為半暗型居多，半亮型較少。各煤層絲炭組份很少。 視比重（ ARD）測(cè)值在，見表 12。 表 1— 1 可采煤層特征表 儲(chǔ)量估算所用視比重值（容重）是直接利用煤層視比重平均值。因此 6煤層為 ， 14煤層為 ， 15煤層 。 嶺東煤田 內(nèi)各煤層均為富灰、低硫、中高熱值長(zhǎng)焰煤。有害成份低，粘結(jié)性、結(jié)焦性差。煤中微量元素低，達(dá)不到工業(yè)品位。 根據(jù)本區(qū)煤的煤質(zhì)特點(diǎn)，其工業(yè)利用方向?yàn)閯?dòng)力用煤。適用于民用燃燒、火力發(fā)電、各種工業(yè)鍋爐等。 煤層號(hào) 可采利用厚度（ m） 間距（ m） 對(duì)比可靠 程度 穩(wěn) 定 性 最小 最大 平均 最小 最大 平均 6 可靠 穩(wěn) 定 179． 30 14 可靠 較 穩(wěn) 定 15 可靠 較 穩(wěn) 定 6 表 1— 2 煤層比重 煤層 6 14 15 真比重 ~ ~ ~ 視比重 ~ ~ ~ 7 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 井田境界 井田周邊情況 嶺東煤礦位于黑龍江省雙鴨山市境內(nèi)， 北 部與 嶺西 交界，在雙鴨山煤田 西南部 ， 北 距雙鴨山市 5km， 東 距雙鴨山 四方臺(tái)煤 礦 15km。交通方便 ，最近車站為雙鴨山 站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地，公路可通往寶清、 福利和雙鴨山。 井田境界確定的依據(jù) 。 根據(jù)礦區(qū)的煤層賦存條件、構(gòu)造形態(tài) 、煤質(zhì)分布、開采技術(shù)條件及地形地物特征等因素來劃分井田。這是劃分井田最基本的原則 。 。根據(jù)地質(zhì)條件和國(guó)家對(duì)煤炭的需要量可以初步確定礦區(qū)的開發(fā)強(qiáng)度 。 ，要照顧全局。必須處理好本礦井與相鄰井田的關(guān)系 。 。在有條件的礦區(qū)，可劃出一部分備用儲(chǔ)量，作為后備區(qū)，以適應(yīng)地質(zhì)情況的變化，或?qū)韱为?dú)建井，或擴(kuò)大鄰近礦井的生產(chǎn)能力 。 （折） 線原則，不取或少取曲線。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 嶺東礦井內(nèi) 儲(chǔ)量 計(jì)算的煤層 主要 有 1 15煤 層，三個(gè)煤層 均屬可采煤層 ， 在 1 15煤層內(nèi)有采空區(qū)。 保安煤柱 1． 煤層內(nèi)的保護(hù)煤柱 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井田邊界保護(hù)煤柱一般留設(shè) 8 40m，河流保護(hù)煤柱為河床兩側(cè)各 40m， 斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度不小于 30m，落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為 10～ 15m，落差較小的斷層通?？梢圆涣粼O(shè)斷層煤柱。區(qū)段運(yùn)輸平巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，對(duì)一般煤質(zhì)和圍巖條件的近水平、緩斜及傾斜煤層、薄及中厚煤層 不小于 8～ 15m，厚煤層不小于 15～ 20m。采區(qū)邊界一般留設(shè)寬度 10m 左右。 但要根據(jù)具體的情況而定。詳見表 2－ 1 。 表 2－ 1 建筑物、構(gòu)筑物保護(hù)煤柱的圍護(hù)帶寬度 建筑物和構(gòu)造保護(hù)等級(jí) 圍護(hù)帶寬度（ m） Ⅰ １５ Ⅱ １０ Ⅲ ５ 表 2－ 2 護(hù)巷煤柱尺寸 名稱 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè) 兩巷之間 水平大巷 ３０～４０ ４０～５０ 煤層傾 角較小 時(shí)，煤 柱可小 一些 采區(qū)上（下）山 ２０左右 ２０左右 ３０～４０ ２０～２５ 2． 工業(yè)場(chǎng) 地保護(hù)煤柱 從安全上考慮 必須 對(duì) 建筑物和構(gòu)筑物 設(shè)立保護(hù)煤柱 ， 嶺東礦井采用立井開拓，工業(yè)廣場(chǎng)采用矩形布置，并且長(zhǎng)軸與煤層走向平行， 所以 采用垂直剖面法圈定保護(hù)邊界。 共 工業(yè)場(chǎng)地 的 圍護(hù)帶寬度為 15m，煤按巖層移動(dòng)角圈定。詳見表 2－ 3 。 9 表 2－ 3 地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角值 井筒 垂深 煤層 厚度 煤層 傾角 φ γ β δ 沖積層 厚度 612m 12186。 45186。 68186。 70186。 20m 儲(chǔ)量計(jì)算方法 嶺東井田儲(chǔ)量 采 用煤層 平均 厚度和斜面積 乘積 計(jì)算 求得 ， 斜面積用井田水平投影面積與井田傾角的余切值之比求得，井田水平投影面積在井田開拓方式平面圖上用 CAD 量得。 計(jì)算公式： Q=S179。 M179。 r/cosα 式中 Q— — 塊段儲(chǔ)量 ； S— — 塊段平面積 ； α — — 煤層平均傾角 ； M— — 塊段平均厚度 ； γ — — 煤的容重 。 詳見表 2－ 4 。 表 2－ 4 容重采用 表 序號(hào) 煤層號(hào) 容重 /（ g/cm3） 1 6 2 14 3 15 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 嶺東 礦 田煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，屬緩傾斜煤層 ，井田范圍內(nèi) 無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造 ，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。井田可采煤層 儲(chǔ)量見表 2－ 5 。 10 表 2－ 5 井田可采 煤層 儲(chǔ)量計(jì)算 總 表 煤層號(hào) 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量 /Mt 煤柱損失 /Mt 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量/Mt 井田境界 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 其它 6 179。 106 14 179。 106 15 179。 106 總計(jì) 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) 相關(guān) 規(guī)定， 在 結(jié)合 嶺東煤 礦的 具體 實(shí)際情況，制定工作制度如下： 礦井 年工作日 330d，日提升 16h，采用“ 三 178。 八 ”作業(yè)制， 日進(jìn)七刀，兩 班 半生產(chǎn)，半班 檢 修 。 礦井 生產(chǎn)能力 的確定 。見表 2— 6 。 表 2— 6 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要類型 (1).根據(jù)工業(yè)要求，按開采技術(shù)條件以及礦產(chǎn)被查明的程度 。 分類 年產(chǎn)量 (萬(wàn)噸 /年 ) 大型 1 150、 180、 2 300、 400 以及以上 中型 4 60、 90 小型 1 2 30 小煤礦 6～ 3～ 3 以下 11 (2).在確定礦井生產(chǎn)能力時(shí)，必須認(rèn)真研究地質(zhì)條件與開采技術(shù)條件，充分注意特殊性，不能單純看儲(chǔ)量數(shù)字。 (3).根據(jù) 嶺東 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： Mt/a 方案 B： Mt/a 方案 C： Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限的確定 嶺東 礦井服務(wù)年限 根據(jù) 公式 計(jì)算 如下： T＝ Z/（ A179。 K） 式中： Z—— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝１ .3～ 。 根據(jù) 嶺東煤礦 實(shí)際情況， K 值取 。礦井 服務(wù)年限按上述三種方案分別計(jì)算 ， 具體如下： 方案 A： Mt/a T＝ Z/（ A179。 K） ＝ 88a 方案 B： Mt/a T＝ Z/（ A179。 K） = 58a 方案 C： Mt/a T＝ Z/（ A179。 K） = 44a 根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè) 》規(guī)定，方案 B 較合理，即：礦井生產(chǎn)能力 ，礦井服務(wù)年限 58a。 12 第 3 章 井田開拓 概述 嶺東 煤田 位于黑龍江省雙鴨山市境內(nèi)， 北 部與 嶺西 交界，在雙鴨山煤田 西南部 ， 北 距雙鴨山市 5km， 東 距雙鴨山 四方臺(tái)煤 礦 15km。交通方便 ，最近車站為雙鴨山 站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山。 根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造因素，頂?shù)装鍡l件，沖積層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中 煤層賦存深度對(duì)開拓方式影響最大。 確定井田開拓方式的 主要依據(jù) ： 設(shè) 必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事。 、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等，其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質(zhì)條件對(duì)開拓方 式 影響最大。 ，必須充分考慮各個(gè)主要工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。 選 定的 工 藝計(jì)算投資。 。 選擇礦井開拓方式有時(shí)還應(yīng)為后期發(fā)展生產(chǎn)和技術(shù)改造留有必要的余地，實(shí)踐證明改 (擴(kuò) )建礦井需要投資少、見效快、收益大 。 礦井開拓方案的選擇 井 硐 形式 井筒形式 主要有平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓。 根據(jù) 嶺東 煤田 的 地質(zhì)及煤層等實(shí)際情況，平硐開拓方式技術(shù)上不合理 ，可直接否定 。 依據(jù)嶺東井田的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等原因，提出三種井筒開拓方案，具體情況如下： 方案 I —— 雙斜井開拓 方案 II —— 雙立井開拓 方案 III—— 主立井副斜井開拓 以上三種井筒開拓方案技 術(shù)比較如下： 13 應(yīng)用 發(fā)展：斜井開拓有施工簡(jiǎn)便，建設(shè)快投資少的優(yōu)點(diǎn)，但 一般生產(chǎn)能力較小、生產(chǎn)費(fèi)用高，過去多用于中、 小型礦井。從現(xiàn)有