【文章內(nèi)容簡介】 定可采粉砂巖炭質(zhì)泥巖細(xì)砂巖泥巖、粉砂巖砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖泥巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖砂質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖 煤質(zhì) 、牌號及 用途 41號煤層為富灰、特低硫、高磷煤，經(jīng)過洗選后成為特低磷煤，牌號為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 42號煤層為富灰、特低硫煤， 經(jīng)過洗選后成為特低磷煤，牌號為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 5號煤層為中灰、中硫、低磷煤，牌號為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 8 巖石性質(zhì) 厚度特征 礦區(qū)內(nèi)部巖石類型較簡單，主要組成為鋁土巖、粉砂巖、泥巖 ， 詳 見表13 表 1— 3巖 石主要物理力學(xué)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 鋁土 巖 粉 砂巖 泥巖 井田水文地質(zhì)情況 含水層 本礦區(qū)與充水有關(guān)的有二疊系 下石盒子組（ P1X） 、 上石盒子組 （ P2s） 、 奧陶系上馬家溝組（ O2s）、下馬家溝組（ O2x）及亮山組（ O11）巖溶 含水層組、東山 組 （ P1s） 的裂隙水含水層組 。 礦床主要充水含水層分述如下： (1)下 石盒子組 裂隙水 主要含水層位為底部的含礫粗砂巖和砂巖帶，基巖風(fēng)化殼裂隙發(fā)育，裂隙水的補(bǔ)給主要來自大氣降水的入滲，局部地段受河谷潛水補(bǔ)給，七里河改道后其富水性可能減弱，但在雨季其富水性將有所增強(qiáng)，基巖風(fēng)化殼富水程度達(dá)到中等以上程度的都處于河谷區(qū)域構(gòu)造比較發(fā)育的淺埋藏區(qū)。 (2)上石盒子組裂隙水 該組含水層離煤層較近，且靠近較大背斜軸部地段較富水， 從而成為 寶清 組上段煤層開采的主要充水含水 層，富水性達(dá)到中等程度，而在埋藏較深的下黑 水溝南向斜軸部富水性為弱至 極 弱程度。 (3)奧陶系灰?guī)r地板巖融水 主要含水層位是上馬家溝組（ O2s）、下馬家溝組（ O2x） 和亮山組（ O11），其中下馬家溝組（ O2x） 巖層較薄，富水不均勻，富水帶不穩(wěn)定 ,局部對寶清組煤層開采有地板突水影響的是上馬家溝組（ O2s）和亮山組（ O11）。 (4)東山 組裂隙水 含水層主要位于下段的砂巖帶，底部粗砂巖局部變?yōu)榧?xì)砂巖， 是太原組上段煤層開采的主要頂板充水含水層。本層富水性不均勻，為極弱至中等程 9 度。本層達(dá)到中等富水程度的部位位于埋藏較淺的向斜軸附近。 礦井涌水量 地質(zhì)報(bào) 告對礦井涌水量未做詳細(xì)調(diào)查，暫推測礦井正常涌水量為 70m3/h,最大涌水量為 100m3/h，必要時(shí)有關(guān)部門需進(jìn)一 步 做這方面的工作。 充水因素 井田中西部 靠近下黑水溝向斜部位，東山組的匯水補(bǔ)給條件較好，局部 富水性可達(dá)到中等程度。井田西北部分靠近 913鉆孔部分，上石盒子組的含水性局部達(dá)到中等程度，將會(huì)影響礦井涌水量，但其影響范圍較小 。井田西北部靠近蘆子溝背斜，煤層埋藏較淺，老窯開采情況不清，應(yīng)注意老窯水的防范，井田其余區(qū)段頂板充水含水層富水程度較弱。 沼氣 煤塵及煤的自燃性 瓦斯 根據(jù)寶 清煤字 [2020]42好文， 本礦瓦斯 相對 涌出量為 ，二氧化碳相對涌處量為 ， 為 低 瓦斯 礦井 。 煤塵及煤的自燃 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及“雙鴨山市煤炭局 2020年度礦井瓦斯等級和二氧化碳鑒定結(jié)果的報(bào)告”，該礦可采煤層有爆炸危險(xiǎn)。 本礦 沒有 4 4 5號煤層自然發(fā)火鑒定資料，參照劉家口礦資料，所采煤層屬自燃煤層，發(fā)火期為 18個(gè)月。因此 ，在開采過程中 要加強(qiáng)管理，做好 防止 塵 煤塵和煤炭的 自燃工作。 勘探程度及可靠性 對地質(zhì)勘探程度的評價(jià) 表 14 煤層點(diǎn)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表 煤層號 鉆 探 測井 采用 甲 乙 丙 計(jì) 甲 乙 丙 計(jì) 甲 乙 丙 計(jì) 41 40 32 25 97 34 26 16 76 50 50 35 135 42 24 36 15 75 15 28 14 57 35 42 20 92 5 53 31 18 102 45 24 12 81 75 46 15 136 10 存在問題 地質(zhì)報(bào)告中對 4 4 5號煤層的涌水量未作具體測試分析，建議補(bǔ)充測試。 地質(zhì)報(bào)告中對礦井瓦斯涌出量、煤塵爆炸指數(shù)、煤層自燃性未作詳細(xì)的測試分析，建議補(bǔ)測。 煤層 底板標(biāo)高控制程度較差。 11 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本礦 北部 以 自然 斷層 為界 ，東部 為 二鋪 煤礦， 西部為人為劃分境界 。 井田境界確定的依據(jù) 井田要有合理的走向長度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高 。 要適于選擇井筒位置 ， 安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 。 以地理地形 ， 地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) 。 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間 。 井田未來發(fā)展?fàn)顩r 由于本井田內(nèi)部煤層厚度變化不均，再 加上斷層的影響，投產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量可能經(jīng)過一定的時(shí)間才能達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，但隨著開采深度的增加，在采用先進(jìn)的技術(shù)之后，產(chǎn)量會(huì)有較大幅度的提高。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 寶清 礦區(qū) 范圍內(nèi) 參與 計(jì)算的煤層有 4 4 5號 ，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致 。 根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定 傾角小于 25176。煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為— ,灰分在 40%50%之間。傾角在 25176。 45176。，能利用儲(chǔ)量厚度選用≥ ,暫不能利用儲(chǔ)量選用 — 。 保安煤柱 礦井保安煤柱包括工業(yè)場地以及主要井巷 保護(hù)煤柱、斷層帶以及井田邊界煤柱。本設(shè)計(jì)礦井的保安煤柱留設(shè)如下： 工業(yè)場地及主要井巷保護(hù)煤柱留設(shè) 按照現(xiàn)行《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》 12 規(guī)定 ： 斜井受保護(hù)對象應(yīng)包括斜井井筒 、 絞車房 井底車場 ， 井口圍護(hù)寬度應(yīng)為10m。 當(dāng)斜井大巷、上 下山位于煤層中時(shí)，其保護(hù)煤柱寬度，可按本礦區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定或根據(jù)實(shí)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(hù)煤柱，應(yīng)根據(jù)巷道距地表的垂深，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(yīng)從巷道保護(hù)煤柱邊界起，用巖層移動(dòng)角圈定保護(hù)煤柱。 斷層帶 以及 井田 邊界 煤柱的留設(shè) 斷層帶及井田境界煤柱可留設(shè)煤柱尺寸獲取 30～ 50m煤柱寬度計(jì)算。 結(jié)合本井田的實(shí)際情況，對本 井田井筒周邊煤柱 、 邊界煤柱 、 斷層 煤柱的留設(shè) 如下： 井田邊界煤柱留設(shè)為 30m；斷層帶煤柱留設(shè)為 30m；井筒 煤柱留設(shè) 20m。 主、副井筒均位于工業(yè)場地內(nèi)，主、副井筒深度 833m，工業(yè)場地東西長660m，南北寬度為 500m， 按以上計(jì)算方法得： 工業(yè)廣場煤柱損失： 1066萬 t； 井田境界 、斷層保安煤柱損失： t； 損失總量： t； 損失率為： % 儲(chǔ)量計(jì)算方法 礦井儲(chǔ)量計(jì)算包括礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算、礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積 247。 cos(平均傾角 )平均厚度容重 根據(jù) 寶清斜 井初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過等高線塊段法計(jì)算 出 本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 401Mt， 可采儲(chǔ)量 270Mt。 可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： ZK=（ ZC－ P） C 式中： ZK— 可采儲(chǔ)量； ZC— 工業(yè)儲(chǔ)量； P— 永久煤柱 損失； 13 回采率要求： 厚煤層不小 于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于 85%。 表 21 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位 Mt 煤層號 工業(yè) 儲(chǔ)量 工業(yè)廣場 及井筒 斷 層 井田 境界 其它 損失 開采 損失 可采 儲(chǔ)量 41 42 5 總計(jì) 270 儲(chǔ)量計(jì)算評價(jià) 寶清礦區(qū)所開采煤層 4 4 5 號煤層屬于近水平近距離煤層群，煤層賦存較可靠。但由于本礦區(qū)主要受褶曲構(gòu)造影響，煤層底板起伏變化較大，儲(chǔ)量計(jì)算所得到的數(shù)據(jù)與實(shí)際可能存在著一定的誤差。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 工作制度 礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，每天三班作業(yè)，兩 班 生產(chǎn)， 一 班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為 16h。 生產(chǎn)能力 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)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng) 前及今后市場的需煤量。 本設(shè)計(jì)礦井 煤炭儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡單，煤層賦存平緩（最大傾角 176。），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的條件。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限公式： P＝Ｚ／（ＡＫ） 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)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井生產(chǎn)能力方案，具體如下 14 方案一：建 。 方案二：建 。 方案三：建 。 計(jì)算得： 方案一： P＝ 107 年 方案二： P＝ 年 方案三： P＝ 年 參照《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 三 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 ；礦井服務(wù)年限為 。 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 本設(shè)計(jì)礦井東西兩側(cè)是二鋪煤礦和靈東礦，北側(cè)為新建礦，南側(cè)為自然斷層，斷層少落差較大，可作為井田邊界。 二鋪煤礦、靈東煤礦采用立井開拓方式，新建煤礦采用斜井開拓。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓主要研究如何布置 開拓巷道等問題，具體有以下幾個(gè)問題需要認(rèn)真研究，分述如下： 確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； 合理確定開采水平數(shù)目和位置 ； 布置大巷及井底車場 ； 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替 ； 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 礦井開拓方案選擇 井筒形式 井筒（硐）是井下與地面出入的咽喉，是安全生產(chǎn)的樞紐。井筒（硐）形式及位置的選擇，對于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率以及噸煤成本都有重要影響，因此 必須正確選擇。 依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對本井田開拓方式選擇提出三種方案： 方案一： 雙斜井開拓 方案二： 雙立井開拓 方案三：主斜井副立井開拓 詳見井筒開拓方案示意圖 31 現(xiàn)將 三種井筒開拓方案 做如下比較 ： 16 立井 : 優(yōu)點(diǎn)：立井 開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯以及水文等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒通風(fēng)斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，并且阻力小，對深井開拓更為有利；當(dāng)表土層為富含水的沖 擊層或流砂層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀特別復(fù)雜的井田，能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的的煤層。 缺點(diǎn)： 井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需要設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 當(dāng)井田的地形抵制條件不利于平硐或斜井開拓時(shí)都可考慮采用立井開拓。對于煤層賦存較深或者沖擊層厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜或多水平開采急傾斜煤層的礦井，一般都應(yīng)采用立井開拓。 斜井 : 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝 備、井底車場以及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的影響；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井建設(shè)主提升的需要；斜井 井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 缺點(diǎn)：斜井井筒長，輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)線路長、阻力大，管線長度大；斜井井筒通過、富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。 對井田煤層埋藏教淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可用斜井開拓。 17 方案一 方案二 方案三 圖 31 開拓方案比較圖 綜合以上因素分析，鑒于本設(shè)計(jì)礦井煤層賦存較淺（煤層底板等高線最高點(diǎn)為 200m,最低點(diǎn)為 340m）、煤層傾角?。ㄗ畲髢A角 176。 ）、水文地質(zhì)條件簡單、瓦斯瓦斯涌出量小、礦井生產(chǎn)能力大，兼于對斜井和立井的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件的綜合考慮 ， 可初步選定