【文章內(nèi)容簡介】 ，公路可通往寶清、福利和雙鴨山 井田境界確定的依據(jù) （ 1） 以所要設(shè)計礦井的地理地形、 地質(zhì)條件作為劃分井田邊 界的依據(jù) 。 （ 2） 劃分的井田范圍 內(nèi) 要 有足夠的儲量，要為以后 礦井 生產(chǎn)能力的提高留有空間。 （ 3） 劃定的井田邊界 要適 合 于選擇井筒 的 位置。 同時也要有利于安排工業(yè)廣場的 生產(chǎn)系 統(tǒng)和各建筑物。 （ 4） 所劃分的井田邊界 要有合理的走向長度 和傾向長度 ，以利于 礦井 機械化程度的不斷提高 。 井田未來發(fā)展?fàn)顩r 隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平全面的提高，井田范圍內(nèi)探明儲量會越來越精確 ,可能在更深 部發(fā)現(xiàn)可采煤層 ,遠(yuǎn)景儲量豐富。 井田儲量 井田儲量的計算 經(jīng)地質(zhì)勘探確定：東榮五礦井田范圍內(nèi)有開采價值的煤層有 10三層。各 煤層可采邊界與井田邊界基本一致。 保安煤柱 8 為保證礦井生產(chǎn)的安全，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，本設(shè)計 礦井留設(shè)保安煤柱的原則有： （ 1） 井田邊界處留設(shè) 30m 的保安煤柱； （ 2） 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 10m 保安煤柱； （ 3） 井田內(nèi)部沖刷帶留設(shè) 20m 的保安煤柱； （ 4） 地面構(gòu)筑物其下保安煤柱留設(shè)范圍應(yīng)根據(jù)巖石移動角 計算得出。 由于本井田內(nèi)斷層均為小斷層對生產(chǎn)影 響不大，在生產(chǎn)時可直接推過，故井田內(nèi)不必留設(shè)保安煤柱。 所以經(jīng)計算本井田內(nèi) 10三層煤井田邊界保安煤柱和井田內(nèi)部沖刷帶保安煤柱 煤 損 量的總和分別為： 萬噸、 萬噸、 萬噸。 良滸村長為 261m，寬 194m，其面積為 萬 m2；林場長為 134m，寬為82m，其面積為 萬 m2；工業(yè)廣場長為 450m，寬為 270m，其面積為 萬 m2。東榮五礦表土層厚度為 20m，巖石移動角 δ =γ =75176。β =47176。表土層移動角φ =45176。 所以 良滸村壓煤量為 萬噸，林場的壓煤 量為 萬噸，工業(yè)廣場的煤壓量 萬噸。 儲量計算方法 依據(jù)《規(guī)程》規(guī)定 .儲量計算方法如下： 工業(yè)儲蓄的計算： 塊段儲量 =塊段面積塊段平均厚度容重 /cos? 式中 ? —— 煤層平均傾角 經(jīng)計算： 6煤層 工業(yè) 儲量 = 7煤層工業(yè)儲量＝ 10煤層 工業(yè)儲量＝ 可采儲量的計算： 可采儲量＝（工業(yè)儲量－永久煤柱）采區(qū)采出率 即 Z=(Zc－ P)C 式中 Z—— 可采儲量 Zc—— 工業(yè)儲量 P—— 永久煤柱損煤量 C—— 采區(qū)采出率 采區(qū)采出率要求：厚煤層不應(yīng)小于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層 9 不低于 。 經(jīng)計算得：東榮五 礦 6煤層的可采儲量為 萬噸； 7煤層的可采儲量為 萬噸； 10煤層的可采儲量為 萬噸。 儲量計算的評價 該 礦 煤層 地質(zhì)構(gòu)造簡單， 對比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不大，構(gòu)造控制基本可靠，無火成巖，水文地質(zhì)條件簡單，儲量計算較可靠。 見 表 21 表 21 礦井可采儲量匯總表 煤層 煤層面積 （ 萬m2) 平均煤厚(M) 容重 (t/m3) 工業(yè)儲量 ( 萬t) 煤炭損失量（萬 t） 可采儲量 ( 萬t) 工業(yè)廣場 村莊壓煤 井田邊界斷層 開采損失 合計損失 6 7 10 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 本 礦井設(shè)計年工作日為 330d， 每日凈提升時間為 16h,采用四六制工作制度每天三 班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 礦井生產(chǎn)能力 的確定 礦井的生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì) 條件、煤層賦存情況、儲量、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及當(dāng)前和今后市場需煤量等因素綜合考慮。 對于儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層生產(chǎn)能力大、開采技術(shù)條件好的礦區(qū)應(yīng)建大型礦井。對于儲量不是很豐富、煤層生產(chǎn)能力不大；或儲量較豐富 ，但多為薄煤層，開采條件較差；或地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜以及煤層有煤和瓦斯突出危險的，宜建設(shè)中小型礦井。 根據(jù)本井田地質(zhì)報告資料：本礦井煤層儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層 10 賦存較淺，生產(chǎn)能力大，瓦斯低等因素，初步擬定采用大型礦井設(shè)計，并初步擬定三個方案。即礦井生產(chǎn)能力分別為 、 上述三種方案中，選擇哪一種還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限的長短 是否合理 來確定 。 礦井服務(wù)年限的確定 根據(jù)公式 P=Z/AK 式中 P—— 礦井設(shè)計的服務(wù)年限 Z—— 井田可采儲量 A—— 礦井生產(chǎn)能力 K—— 礦井儲量備用系數(shù)，一般取 經(jīng)計算： 方案 I： P= 方案 II： P= 方案 III： P= 根據(jù)《礦 井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，方案 II能較合理的利用資源。經(jīng)濟、技術(shù)指標(biāo)也較合理。故選擇方案 II。即：礦井生產(chǎn)能力 A=,礦井服務(wù)年限P=。 11 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 由于本區(qū)內(nèi)煤層 均為近水平煤層 ,傾斜長度適中且距地表較深 ,因此本區(qū)內(nèi)北側(cè)西峪村煤礦等均采用雙立井單水平開拓方式。 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 影響井田開拓方式的主要因素包括： (1)所要開拓井田的地質(zhì) 因素 和水文地質(zhì)條件特別是表土層情況 ； (2)井田 地表的 地形地貌和地面外部條件； (3)所要開采井田煤層的實際賦存情況 和 現(xiàn)有的 開采技術(shù)條件； (4)目前所具有的 施工技術(shù) 水平和設(shè)備的先進(jìn)程度 ； (5)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (6)總體設(shè)計和礦井生產(chǎn)能力要求等。 然而，經(jīng)過分析，影響本井田 開拓方式的因素主要是：本井田煤層賦存于丘陵地帶，有三個可采煤層，其中最上層 6煤層距地表 220m 左右。且井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大斷層、大褶曲出現(xiàn)，只 6煤層有一定面積的沖刷帶。煤層平均傾角只有 5176。左右，屬 近水平煤層。 礦井開拓方案的選擇 井硐 形式和井口位置 依據(jù)東榮五礦井田地表形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存情況等因素，提出三種井硐開拓方案 ： 方案 一 —— 立井開拓 ； 方案 二 —— 斜井開拓 ； 方案 三 ——綜合開拓 。見圖 31 12 方案一：雙立井開拓 方案二：雙斜井開拓 方案三：綜合開拓 圖 31 井硐開拓示意圖 本井田各有適于以上三種井硐開拓方案的因素存在?，F(xiàn)對以上三種井硐開拓方案進(jìn)行技術(shù)比較如下： （ 1） 雙立井開拓 優(yōu)點：立井開拓適應(yīng)性強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然 條件限制，能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件地段。立井井筒短，人員、材料提升速度快，提升能力大，井筒有效斷面大，通風(fēng)條件好，由于井筒短，通風(fēng)阻力較小。 缺點 :施工復(fù)雜 ,掘進(jìn)費用高 ,掘進(jìn)速度慢 ,較難維護。 適用條件：立井開拓適用范圍 廣，各種地質(zhì)條件均適用。特別是當(dāng)煤層賦存較深或水文情況比較復(fù)雜， 井筒需用特殊法施工或多水平開采急傾斜煤 13 層的 情況下更應(yīng)選擇立井開拓方式。 技術(shù)評價：根據(jù)東榮五礦的實際地質(zhì)資料，雙立井開拓方案在技術(shù)上可行。 （ 2） 雙斜井開拓 優(yōu)點：井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒裝備，井底車場及硐室較簡單，掘進(jìn)及維護費用較低，初期投資較少，建井期短，掘進(jìn)石門的工程量和沿石門的運輸工作量較少，有利于井筒延伸和生產(chǎn)接替，提升能力大。 缺點： 在開采深度相同時，斜井井筒要比立井井筒長的多。沿井筒鋪設(shè)管路、電纜所需的管線長度較大，沿煤層頂板布置井筒時其下煤層保安煤柱較大，煤損較大。斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力大。特別是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜 時斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜。 適用 條件 :適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚 ，水文地質(zhì)情況簡單，不需特殊施工法施工的緩斜和急傾斜煤層 技術(shù)條件：本井田煤層埋藏在地表下 220m 左右，無煤層露頭。采用雙斜井開拓井筒延伸很長且壓煤嚴(yán)重。故雙斜井開拓方案在本井田中不合理。 （ 3） 綜合開拓 優(yōu)點：能彌補用單一井筒形式開拓的一些不足，兼有立、 斜井開拓的優(yōu)點。 缺點：若井底相距近則井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地多，增加煤柱損失；若井口相近，則井底相距較遠(yuǎn) ，井底車場布置、井下的聯(lián)系不方便。 適用 條件：在某些具體條件下，采用單一的井筒形式開拓在技術(shù)上有困難、經(jīng)濟上不合理的情況下。 技術(shù)評價：根據(jù)東榮五礦的地質(zhì)條件，該井筒開拓方案不適合本設(shè)計礦井。 根據(jù)以上對本井田井硐開拓方案的比較 ，確定雙立井開拓方案在技術(shù)和經(jīng)濟上可行。 井口位置的確定應(yīng)符合以下原則： ① 對初期開采有利。即儲量必須可靠，井巷工程量省，建井工期短。 ② 應(yīng)使井田兩翼儲量大致平衡。即井筒應(yīng)位于儲量中心，利于井下運輸、通風(fēng)和開拓系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營費用 14 ③ 盡量不占良田，少占農(nóng)田，充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場，以使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運輸方便。 ④ 井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難并盡量 少壓煤。 ⑤ 工業(yè)廣場和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。 根據(jù)本設(shè)計礦井的地質(zhì)資料，本 礦井井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大斷層、流沙層出現(xiàn)，地質(zhì)條件較好。根據(jù)以上確定井口位 置原則，以及本著合理開發(fā)全 井田、集中生產(chǎn)、運輸環(huán)節(jié)簡單的原則。 同時考慮到本井田煤層為近水平煤層，若將井筒布置于儲量中心，則帶區(qū)東西分帶劃分不均，出現(xiàn)長短不一的情況，影響生產(chǎn)的正常接替。故將井筒布置于井田走向的中點， 但在傾斜方向上則位于井田傾向中點偏上的位置。且主井兼做回風(fēng)井，副井兼做進(jìn)風(fēng)井， 其坐標(biāo)為： 主井： （ 94029， 98140） 副井： （ 94000， 98207） 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 開采傾斜煤層為 達(dá)到早出煤、建設(shè)工期短、投資回收 期短、提高經(jīng)濟效益 的效果。需將煤層按一定的標(biāo)高劃分為一個或多個開 采水平。 對煤層進(jìn)行由淺至深、由近及遠(yuǎn)的開采。 開采水平 的劃分 直接影響礦井的基本建設(shè)投資及 生產(chǎn)經(jīng)營費用，是井田開拓的重要參數(shù)。開采水平的確定應(yīng)滿足以下幾 方面的要求： （ 1）應(yīng)具有合理的階段斜長 （ 2）階段內(nèi)應(yīng)有合理的區(qū)段數(shù)目 （ 3）開采水平要有合理的服務(wù)年限 （ 4）應(yīng)具有在經(jīng)濟上合理的水平高度 依據(jù)上述要求現(xiàn)擬定兩種水平劃分的方案，如圖 32。 方案一： 單水平 仰、俯斜開采 儲 量 —— 服務(wù)年限 —— 方案二： 兩水平仰斜開采 一水平儲量 —— Mt 二水平儲量 —— 15 一水平服務(wù)年限 —— 二水平服務(wù)年限 —— 32a 方案一：單水平開采方案二：兩水平開采圖 32 水平劃分示意圖 經(jīng)過以上對煤層開采水平劃分兩種方案的比較可知： 方案一：該方案的階段垂高、水平服務(wù)年限均符合《規(guī)程》 規(guī)定。本井田煤層屬近水平煤層，且礦井瓦斯量和涌水量均較小，滿足俯、仰斜開采條件。 并且該開拓方案生產(chǎn)系統(tǒng)集中、巷道掘進(jìn)工程量 小，因此節(jié)省了大量基建資金的投入，因此能獲得較好的經(jīng)濟效益。 方案二：該方案的階段垂高和水平服務(wù)年限也符合《規(guī)程》規(guī)定。然而根據(jù)本水平劃分方案，需在一、二水平均布置階段運輸大巷 和 回風(fēng)大巷，且需要開鑿石門 與二水平運輸、回風(fēng)大巷相連以形成完整的運輸、回風(fēng)系統(tǒng)。因此增加了巷道的掘進(jìn)工程量，從而增大了資金的投入，提高了成本。因此該方案不合理。 通過以上對煤層水平劃分 兩種方案 的比較可知這兩種方案 在理論和技術(shù)上均可行，其差異在巷道掘進(jìn) 工程量和煤在井下的運輸費用上?？芍桨付诔杀旧弦h(yuǎn)大于方案一。因此本礦井 開采水平的劃 分選擇方案一。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井 16 底車場、主要石門、運輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 1．運輸大巷的布置： 運輸大巷服務(wù)于整個開采水平的煤炭和輔助運輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長。 煤層群開拓時，主要巷道布置方式一般可分為三類： （ 1）單 煤 層布置：自井底車場開掘主要斜巷 后，分煤層設(shè) 水平運輸大巷。 （ 2）分煤組 布置：在煤 層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，由分組集中運輸大巷開帶區(qū)斜巷與 各帶區(qū)聯(lián)系。自井底車場開掘主要斜巷 與分組集中大巷貫通。 （ 3）全煤組集中 布 置：在開采近距離煤層群時，只開掘一條水平集中運輸大巷，用帶區(qū)斜巷聯(lián)系各帶 區(qū)。 根據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況等資料知： 本井田共有可采煤層 3層，即 其中 6與 7平均間距 ,7與 10煤層平均間距。 各煤層平均傾角在 5176。左右，