【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 石市烏貳其汗 圖 11 大雁三礦交通圖 4 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 大雁 礦區(qū)地層走向?yàn)?EW，傾向?yàn)?SN,傾角為 14 度 左右 。地層厚度為 600～ 700m。表土及風(fēng)化帶厚度約 30～ 70m，表土中無(wú)流沙巖。巖層多由細(xì)砂巖及 泥 巖構(gòu)成。詳見(jiàn) 煤層綜合柱狀圖 12。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 大雁 井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層 ，其中斷層共有 4 個(gè)，為正斷層，鉛直地層斷距在 15～ 50m 之間， 是傾向斷層。詳見(jiàn) 斷層特征表 11。 表 11 斷層特征表 序號(hào) 斷層號(hào) 與煤層走 向關(guān)系 基本特征 延展情況 擺動(dòng)情況 可靠程度 走向 傾向 傾角 性質(zhì) 落差 1 F1 斜交 N78186。E 20186。50186。SE 3565 正 1550 全區(qū) 177。 20 可靠 2 F2 斜交 N75186。E 20186。50186。SE 3545 正 1550 全區(qū) 177。 20 可靠 3 F3 斜交 N80186。E 20186。50186。SE 3560 正 1550 全區(qū) 177。 20 可靠 4 F4 斜交 N80186。W 20186。50186。WE 3050 正 40120 全區(qū) 177。 30 可靠 5 圖 12 煤層柱狀圖 6 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層賦存 較 深，傾角在 14186。左右 ，詳見(jiàn)煤層賦存特征表 12。 表 12 煤層 賦存 特征表 序號(hào) 煤層名稱 層 間 距（ m） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬度 視密度 煤層穩(wěn)定性 煤厚（ m） 傾角 頂板 底板 1 19 243 13 泥巖 泥 巖 褐煤 中硬 較穩(wěn)定 14 2 31 泥巖 細(xì) 沙巖 褐煤 中硬 較穩(wěn)定 14 3 32 細(xì)沙巖 泥 巖 褐煤 中硬 較穩(wěn)定 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m,多為 泥 巖 和細(xì)沙巖 。 井田內(nèi)的水文地質(zhì)情況 本煤礦地形 屬漫崗，標(biāo)高在 630～ 680 米之間，巖層的富水性主要取決于構(gòu)造裂隙的發(fā)育和補(bǔ)給條件，淺部各煤層除大氣降水補(bǔ)給地表強(qiáng)風(fēng)化帶外，沒(méi)有其他來(lái)源， 由于巖性的不同，巖層的含水性極不均勻， 但 不 存在著分帶規(guī)律且有分層規(guī)律。 7 表 13 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 軟化系數(shù) KR 細(xì) 砂巖 泥 巖 表 14 巖石力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)表 巖石 名稱 抗壓強(qiáng)度 σc(MPa) 抗拉強(qiáng)度 σ t(MPa) 摩擦角 φ (176。 ) 內(nèi)聚力 C(MPa) 細(xì) 砂巖 20200 425 3550 840 泥 巖 10100 210 1530 320 從涌水量可以看出，只有大氣降水通過(guò)強(qiáng)風(fēng)化帶 滲入井下，補(bǔ)給單一，采掘工程一般不受水害影響，防水工作較簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 瓦斯 :大雁三 煤礦瓦斯 較大 。 煤塵：根據(jù)煤塵爆炸性試驗(yàn)指標(biāo)，該礦開(kāi)采的煤層屬于 低 危險(xiǎn)的煤層。 煤的自燃：該礦井有自燃發(fā)火的傾向煤層的自然發(fā)火期為 6個(gè)月，礦井總體為 Ⅱ 級(jí)自然發(fā)火礦井。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 一般多為黑褐 黑色，具有瀝青光澤， 多屬暗淡型煤。結(jié)構(gòu)單一或呈條帶狀，常見(jiàn)條帶狀結(jié)構(gòu)或木質(zhì)結(jié)構(gòu)，具層狀或塊狀構(gòu)造，斷口平坦，外生裂隙發(fā)育。硬度在 1～ 3 之間（摩氏硬度），具較強(qiáng)韌性，煤的比重 ～ 之間，平均 ～ ；煤的容重在 ～ 之間，平均 ～ 。本區(qū)煤的發(fā)熱量（ ）平均為，灰分（ Ad）平均為 %，硫（ ）平均為 %， 8 灰熔點(diǎn)（ ST）為 1380176。，屬中灰，特低硫，高熔點(diǎn)煤。適合于火力發(fā)電，大型鍋爐及民用煤。 勘探程度及可靠性 本礦井的勘探分 普查、精查、補(bǔ)堪和深部補(bǔ)堪四類。 勘探十分可靠。 9 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 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。 三 礦井田范圍：東起 F1 斷層及煤層基底；西至井田邊界 F3 斷層；南 以 煤層露頭為界；北至 F4 斷層 。井田走向近似東西，傾斜方向近似南北 。 井田境界確定的依據(jù) 以大的斷層和勘探邊界為礦界； 以保證井田的合理尺寸 ； 井發(fā)展留有空間； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高 。 井田未來(lái)發(fā)展情況 本井田 煤層較薄 ， 且一水平是單層開(kāi)采， 投產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能不能及時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開(kāi)采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井 采煤 ，產(chǎn)量會(huì)有較大的提高幅度 . 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 1 3 32共 三 層煤。工業(yè)指標(biāo)為傾角小于 25176。煤層 。 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè) 計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)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(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保 10 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(chǔ)量。 保安煤柱的設(shè)計(jì)方法 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 30m～ 50m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 15m 寬圍護(hù)帶； 20m 寬圍護(hù)帶； 按上述規(guī)定計(jì)算得 ： 工業(yè)廣場(chǎng)煤拄損失： 斷層，邊界保安煤拄損失： 總損失量： 損失率： % 儲(chǔ)量計(jì)算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計(jì)算儲(chǔ)量，塊段平均厚度采用鉆孔見(jiàn)煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 計(jì)算公式： ?? ??? MSQ c os 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 表 21 容重采用表 序號(hào) 煤層號(hào) 容重 /（ g/cm3） 1 19 2 31 3 32 11 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件 好 ，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。煤層儲(chǔ)量見(jiàn)表 2 23。 表 22 大雁三 礦 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 永久煤柱 設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量 占總儲(chǔ)量 百分比 19 179。 106 % 31 179。 106 % 32 179。 106 % 總計(jì) 179。 106 % 表 23 分煤層分水平儲(chǔ)量計(jì)算表 水平別 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C(Mt) 損失 開(kāi)采損失 可采 儲(chǔ)量 （ Mt） 工業(yè)場(chǎng)地 井田境界 斷層 其他損失 合計(jì) Ⅰ 19 31 32 合計(jì) Ⅱ 19 0 31 0 32 0 合計(jì) 0 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 依據(jù) 各規(guī)程有關(guān)規(guī)定，結(jié)合大雁 礦的實(shí)際情況，擬制定工作制度如下：設(shè)計(jì)年工作日 330 天，日提升 16 小時(shí)，采用“ 四六 ”作業(yè)制， 三 班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。 12 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 確定原則 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，技術(shù)裝備， 本著 投資少，出煤 快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。 礦井生產(chǎn) 能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定 。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案， 即 ： 方案 A： Mt/a 方案 B： Mt/a 方案 C： Mt/a 上述三種方案，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下： 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)本設(shè)計(jì)礦井 實(shí)際情況， K 值取 。 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： Mt/a T＝ Z/（ A179。 K） ＝ 66a 方案 B： T＝ Z/（ A179。 K） = 44a 方案 C： T＝ Z/（ A179。 K） = 33a 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 A 較合理，即：礦井生產(chǎn)能力： A＝ ，礦井服務(wù)年限 T＝ 66a。 13 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 根據(jù)精查報(bào)告 外界對(duì)本礦井影響很小 。 大雁 礦建設(shè) 應(yīng) 嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開(kāi)拓方式必須充分考慮 多個(gè)主井工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平 確定井田開(kāi)拓方式的原則： 1． 為多出煤、早出煤 、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件 ； 2． 簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)， 合理集中開(kāi)拓布置 ； 3． 減少煤炭 不必要 損失 ； 4． 要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，減少巷道維護(hù)量 ； 5． 加快建井工期安全生產(chǎn)。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井筒形式和井筒位置 根據(jù) 大雁煤礦 的煤層 的 賦存 情況，平硐開(kāi)拓方式不合理，應(yīng)直接否定。現(xiàn)依據(jù) 大雁煤礦 的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，提出三種井筒開(kāi)拓方案，具體情況如下： 方案 I — 雙斜井開(kāi)拓 方案 II — 雙立井開(kāi)拓 方案 III — 主立井副斜井開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： （ 1） 雙斜井開(kāi)拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 井筒掘進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，投資少 ； 2. 各環(huán)節(jié)設(shè)備少 ，不用大型提升設(shè) 備 ； 3. 膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，井下石門(mén)長(zhǎng)度 少 。 缺點(diǎn)： 4. 地址 條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng) ； 5. 斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，提升費(fèi)用高，要多 14 占用設(shè)備和人力 ； 6. 電纜所需的管線長(zhǎng)度較大 ； 7. 通風(fēng)阻力大； 8. 有 沖積層或流砂層時(shí) ,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 。 適用條件：煤層賦存較淺，含水砂層厚度小于 20～ 40 米，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)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(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在 350m 水平標(biāo)高，大雁 礦井田賦存深度為＋ 650m～ +50m．在技術(shù)上是可行的 ，但根據(jù)煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開(kāi)拓 。 （ 2） 雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： 1． 立井的井筒 比斜井 短 的多 ，提升速度 比斜井 快，能力 也 大，對(duì)輔助提升特別有利 ； 2． 圓形 井筒 ，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大 ， 通風(fēng)條件好。 3． 管線短，人員 升降速度快 。 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對(duì)應(yīng) 。 適用條件：立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受自然條件限制．技術(shù)上也比較可靠． 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)井 田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開(kāi)拓方案可行。 大雁 礦井田的地表 較厚 ，地質(zhì)構(gòu)造，煤層 走向長(zhǎng) ，適合采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在技術(shù)上可行 。 （ 3） 主井立副斜井開(kāi)拓 它 兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn) ，但 如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便 。 占地面積大 ， 如用綜合開(kāi)拓不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井底車場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在 技術(shù)不合理 。 根據(jù)上述井硐開(kāi)拓方案的技術(shù)比較，確定雙立井開(kāi)拓與雙斜井開(kāi) 拓方案在技術(shù)上可行．根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行的方案還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 ，見(jiàn)表 3 32。 15 表 31 開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較表 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方 案 一 。 。 場(chǎng)，工程量較大，不利于生產(chǎn)。 ，井下需要人員多。 方 案 二 ，檢修容易，能耗低。 。 。 ，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低。 1. 工業(yè)場(chǎng)地壓煤量較大。 2． 第二水平的石門(mén)較長(zhǎng)。 表 32 比較方案費(fèi)用表 方 案