【文章內(nèi)容簡介】 (176。 ) 內(nèi)聚力 C(MPa) 砂巖 20200 425 3550 840 泥灰?guī)r 10100 210 1530 320 從涌水量可以看出，只有大氣降水通過強風化帶滲入井下，補給單一，采掘工程一般不受水害影響，防水 工作較簡單，故水文地質(zhì)條件屬簡單型。 沼氣 煤塵及煤的自燃性 滴道礦瓦斯相對涌出量為 m3/t，絕對涌出量為 m3/分，屬低沼氣礦井。 煤塵爆炸性 ： 滴道煤礦基本無煤塵爆炸危險 ,煤 塵爆炸指數(shù)為9%。 煤的自燃情況 ： 根據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的調(diào)查該井田范圍內(nèi)的煤均屬低硫不易自然煤層 ，但仍要在秋冬季節(jié)里注意防火。 礦井涌水量 ： 滴道礦井 涌水量約 70121 m3/h，屬于低等涌水量礦井 。 煤質(zhì) 牌號及用途 滴道礦區(qū)內(nèi)的 煤屬低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤 。其中 1/3 焦煤占 %，發(fā)熱量一般在 6100— 7100 大卡 /千 克 。 1 物理性質(zhì) 多為亮煤、半亮煤 及半暗煤，水平層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密、脆質(zhì)，垂直節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤。 2 化學(xué)性質(zhì)及煤種 煤質(zhì)變化規(guī)律符合希爾特定律： （ 1） 揮發(fā)分隨著深度的增加而降低 ； （ 2） 煤的變質(zhì)程度隨著深度的增加而提高 ； 本區(qū)各層 多 為焦煤，穆棱組 17， 342層為 1/3 焦煤 。 9 3 用途 一般作為配煤煉焦。 勘探程度及可靠性 滴道礦區(qū) 的勘探分普查、精查、補堪和深部補堪四類?？碧匠潭?見（ 表 1— 7） 所示， 及煤層 點質(zhì)量統(tǒng)計見 （ 表 1— 8） 。 表 1— 7 勘探程度表 時間 勘探程度 鉆孔 利用鉆孔 孔數(shù) 米數(shù) 孔數(shù) 米數(shù) 1984 普查 43 31 表 1— 8 煤層點質(zhì)量統(tǒng)計表 煤層號 鉆探 測井 采用 甲 乙 丙 計 甲 乙 丙 計 甲 乙 丙 計 17 52 16 20 88 52 31 4 87 66 27 17 110 18 41 18 29 88 63 25 3 91 78 23 14 115 23 48 24 24 96 63 24 6 93 80 23 18 121 242 44 14 21 79 55 24 5 84 52 25 19 96 10 第 2 章 井田儲量 井田境界 井田周邊狀況 根據(jù)上述原則 ， 結(jié)合 滴道礦區(qū) 的實際情況 , 滴道礦區(qū) 境界確定為： 井田走向長度： 6000 多米 ； 傾向長度： 3500 多米 ； 勘探面積： 21 平方公里 。 地理坐標為： 東經(jīng) 130176。 42′ 20″ — 130176。 51′ 31″ ； 北緯 45176。 18′ 42″ — 45176。 22′ 16″ 。 北部以 +200 標高線為界，南（深部）以 500 米 標高為界，東西以人為界線為界。 井田境界 1 以地理地形，地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2 要 適當 選擇井筒位置，安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 3 井田要有合理的走向長度，以利于機械化程度的不斷提高 ； 4 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間 。 井田未來發(fā)展情況 隨著技術(shù)的進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。 因此在今后的勘探中，可能會發(fā)現(xiàn)更深的可采煤層。 11 井田儲量 井田儲量的計算 滴道礦區(qū) 范圍內(nèi)計算的煤層有 1 1 2 34— 2四個煤層各煤層儲量計算邊界與井田境界基本一致 。 礦井初步設(shè)計應(yīng)計算以下儲量： ：勘探（精查）報告提供的儲量，包括“能利用儲量”和“暫不能利用儲量”； ：勘探（精查）地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的 A、 B、 C 三級儲量， A、 B、 C 三級儲量的計算方法，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定； ：礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱，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)的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量； 采儲量：礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地的保護煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率。 礦井工業(yè)儲量是指井田精查地質(zhì)報告提供的平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量，它是礦井設(shè)計的依據(jù) 。 保安煤柱 為 確保 地面建筑物及工程設(shè)施的安全， 滴道礦區(qū) 設(shè)計對井筒及工業(yè)場地后期的風井、規(guī)劃中的大斷層留設(shè)安全煤柱。 滴道礦區(qū) 設(shè)計參照類似圍巖情況按下數(shù)據(jù)留設(shè)安全煤柱： 松散層移動角：含水松散層 45176。 、不含水的松散層 55176。 ； 巖層移動角： 65176。 ； 巖層邊界角： 55176。 ； 主、副井筒均位于工業(yè)場地內(nèi)，主、副井筒深度已 超 過 500m，工業(yè)場地東西長 ，南北最大寬度為 ，按照現(xiàn)行《 煤礦安全工程 》 中規(guī)定，井筒煤柱地面受護面積包括井架、提升機房和圍護帶面積包括工業(yè)場 12 內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務(wù)的工業(yè)廠房、服務(wù)設(shè)施和圍護帶，圍護帶寬度為 15m，煤柱按巖層移動角圈定，井田境界煤柱按 50 米留設(shè)，境界線兩側(cè)各 20m，盤區(qū)煤柱按 20m 留設(shè)，兩側(cè)各 10m。 按以上計算方法得： 工業(yè)廣場煤柱損失： ； 周邊、斷層保安煤柱損失： ； 損失總量： ； 損失率為： 11%。 儲量計算方法 1. 工業(yè)儲量計算 計算公式如下： 塊段儲量＝塊段面積 247。 平均傾角 的 余 弦值 179。塊段平均厚度179。容重 根 據(jù) 儲 量 諸 圖 ， 通 過 等 高 線 塊 段 法 計 算 滴 道 礦 區(qū) 工 業(yè) 儲 量 為。各煤層工業(yè)儲量 、可采 儲量 見 （ 表 2－ 1） 可采煤層儲量計算總表。 2. 可采儲量計算 計算公式如下： Ｚ =(Ｚ c P) 179。 C 式中： Ｚ — 可采儲量， Mt； Ｚ c— 工業(yè)儲量， Mt； P— 永久煤柱損失， Mt； C— 采區(qū)回采率 。 回采要求： 厚煤層不小于 75%， 中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲量計算，計算出 滴道礦區(qū) 可采儲量為 Mt。 13 表 2－ 1 可采煤層儲量表 煤 層 別 工業(yè)儲量 (Mt) 損失量 (Mt) 設(shè)計采出率 可采 儲量 (Mt) 17 83% 18 82% 23 83% 342 82% 合計 儲量計算的評價 滴道礦區(qū) 設(shè)計 的各類儲量計算 是 嚴格執(zhí)照有 關(guān)規(guī)定執(zhí)行 的 。由于技術(shù)水平所限，儲量的計算設(shè)計所得到的各種儲量與實際可能有一定誤差。 礦井工業(yè)制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 滴道礦區(qū) 設(shè)計礦井年工作日確定為 330d,礦井每日凈提升時間為 16h 采用 三 班 八 小時工作制。 礦井生產(chǎn)能力 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)考慮當前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實際情況，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； 14 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 礦井服務(wù)年限的計算公式如下： T=Z/（ A179。 K） 式中 ： Z— 礦井設(shè)計可采儲量， Mt； A— 生產(chǎn)能力， Mt/a； K— 礦井儲量備用系數(shù)， K=— ； 根據(jù)本設(shè)計礦井實際情況， K 值取 。 依據(jù)以上擬定礦井生產(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） =（ 179。 ） =； 方案 B： Mt/a T=Z/（ A179。 K） =（ 179。 ） =； 方案 C： Mt/a T=Z/（ A179。 K） =（ 179。 ） =。 參照《 煤炭 工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，方案 B 比較合理，即：生產(chǎn)能力： A= Mt/a，礦井服務(wù)年限 T=， 約 59 年。 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 滴道煤礦以城子河 礦、 正陽 礦 為鄰，兩礦都 以 立井開拓為主。 影響 本設(shè)計礦井開拓方式的因素 滴道 礦建設(shè)必須嚴格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開拓方式必須充分考慮多個主井工藝系統(tǒng)的機械化裝備水平。礦井機械化程度的高低的不僅直接影響井型和經(jīng)濟效果，而且往往由于提升，運輸設(shè)備的革新發(fā)展，而引起開拓本身發(fā)生變化 。 確定井田開拓方式的原則： 1 貫徹執(zhí)行有關(guān) 煤炭 工業(yè)的技術(shù)政策 ， 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，尢其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè) ； 2 合理集中開拓布 置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件 ； 3 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失 ； 4 必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài) ； 5 要適應(yīng)當前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機械化，自動化創(chuàng)造條件。 礦井開拓方案的選擇 井筒形式和井筒位置 16 1. 井筒形式的確定 根據(jù) 滴道礦區(qū) 的地表及煤層等實際情況，平硐開拓方式技術(shù)上不合理，應(yīng)直接否定?，F(xiàn)依據(jù) 滴道 礦 井田 的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，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 斜副立 斜井開拓 。 見開拓方案示意圖 （ 3— 1） 雙斜井開拓方案示意圖 雙立井開拓方案示意圖 主 斜副立方案示意圖 圖 3－ 1 開拓方案示意圖 以上三種井筒開拓方案技術(shù)比較如下： （ 1） 雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下 17 優(yōu)點： ○ 1 井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井 底 車場及硐室投資少 ； ○ 2 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升 設(shè)備 ，鋼材消耗量小 ； ○ 3 膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大 ，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 缺點： ○ 4 在自然條件相同時，斜井要比立井長得多 ； ○ 5 圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小 ， 鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用 高，當井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜； ○ 6 由于斜井較長，沿井筒 架設(shè) 管路，電纜所需的管線長度較大 ； ○ 7 斜井通風風路較長， 對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升 ； ○ 8 當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術(shù)復(fù)雜 ,有時難以通過 。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200m 以內(nèi)，煤層賦存深度為 0m— 500m，含水砂層厚度小于 20m－ 40m，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 。 技術(shù)評價： 滴道礦區(qū) 設(shè)計 一水平設(shè)在－ 100 水平標高 ， 滴道礦區(qū)賦存深度為 +200m— ― 500m。 根據(jù)煤層的賦存情況可以采用雙斜井開拓， 在技術(shù)上 也 是可行的 。 （ 2） 雙立井開拓優(yōu)點： ○ 1 立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利 ； ○ 2 機械化程度高，易于自動控制 ； ○ 3 井筒為圓形斷機結(jié)構(gòu)合理，維護費用低，有效斷面大通風條 18 件好，管線短，人員升降速度快 。 缺點：與斜井優(yōu)點相對應(yīng) 。 適用條件：煤層賦存深度 200m－ 1000m，含水砂層厚度 20m－ 400m,立井開拓的適應(yīng)性很強，一般不受煤層傾角 ，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制 ， 技術(shù)上也比較可靠 。 當?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)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開拓方案可行 。 滴道 礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開拓，故此方案在技術(shù)上可行 。 （ 3） 主 斜 井副 立 井開拓 優(yōu)點：兼有斜井和立井的優(yōu)點，副井采用斜井開拓，井筒施工簡