【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ～ ％ ，二氧化硫一般為 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低 。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本礦井煤屬低變質(zhì)煤， 煤的揮發(fā)分一般大于 40％ ， 個(gè)煤層 Y值平均為 5～9m/m，粘結(jié)性較低，煤種在垂向上無明顯變化。 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％ ，多屬中低灰煤層，其中幾個(gè)主要可采煤層均為低灰煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫?yàn)?～ ％ 屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％ 屬特低磷煤。 各煤層煤的平均發(fā)熱量為 3063～ 6849 千 卡 /kg。 7 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％ （ Hr）的平均含量為％ 。（ Or）的平均含量為 ％ ，說明煤的元 素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 本井田原煤按現(xiàn)行煤炭應(yīng)用分類法屬于Ⅰ ～ Ⅱ氣煤，由于本區(qū)氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副產(chǎn)品可供動(dòng)力或民用。 勘探程度及可靠性 本礦井所在地區(qū)從 1965 年就開始進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過普查，詳查，精查階段，采用了鉆探，測(cè)井和地震，相互結(jié)合的綜合勘探手段，精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對(duì)比資料。 東 煤公司 1984 年 6 月對(duì)本區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告的批復(fù)認(rèn)為，基本達(dá)到《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)。 8 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊情況 本井田 范圍內(nèi) 沒有生產(chǎn) 、 在建及停閉礦井，也沒有小煤窯，在井田外 公里處 生產(chǎn)的 雞西礦 務(wù) 局正陽(yáng) 煤礦 。 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定本設(shè)計(jì)井田境界為：西以 斷層 F1 為 井田 邊界，東以 F3 斷層 為井田境界，以 24＃煤層－ 550 煤層底板等高線， 45＃煤層－ 400m煤層底板等高線 為 井田南部境 界 。 井田走向 ,傾向 5km,井田面積約 13km2。 井田境界確定的依據(jù) ； 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 井田未來發(fā)展情況 隨著勘探水平 和技術(shù)的進(jìn)步 ，井田范圍內(nèi)可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。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 井田范圍內(nèi)各煤層 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。 本 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi) 可采 的煤層有 4 4 2 24 上 、 24五 層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。 保安煤柱 保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則 ： (1)在一般情況下，保護(hù)煤柱 應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的受護(hù)帶 (3)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于 400m的以邊界角圈定，小于 400m的以移動(dòng)角圈定。 9 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，設(shè)保安煤柱如下： ① 各煤層在露頭處留設(shè) 20 m 保安煤柱； ② 界斷層留設(shè) 20m 保安煤柱； ③ 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 20m保安煤柱； ④ 河流兩側(cè)各留設(shè) 20m 保安煤柱； ⑤ 地面建筑物留設(shè) 50m 保安煤柱。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 井田工 業(yè)儲(chǔ)量應(yīng)按儲(chǔ)量塊段法進(jìn)行計(jì)算。 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積 *塊段平均厚度 *容重 /cosθ θ —— 為煤層平均傾角 計(jì)算得 Zc=5000 2600 104 /cos6176。 = 根據(jù)原 城子河礦 初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量圖，通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 ， 計(jì)算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ZK— 可采儲(chǔ)量； ZC— 工業(yè)儲(chǔ)量； P— 永久煤柱損失； C— 采區(qū)回采率。 回采要求 ：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。 計(jì)算得： Z=（ ） = 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 本 設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為 330 天 ，礦井每日凈提升 16h，采用 三八 工作制制度。 礦井生產(chǎn)能力的確定 確定原則 10 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 應(yīng)根據(jù) 地質(zhì)條件，國(guó)民發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，技術(shù)裝備和管理水平等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平 是確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述，煤層儲(chǔ)量豐富，煤層生產(chǎn)能力大 小 以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用中型礦井設(shè)計(jì)。并初步確定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為 ， ，分析論證如下： 按照公式 P=Z/AK 式中， P—— 為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z—— 井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A—— 為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K—— 為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 ； 計(jì)算得： P1= ； P2=； P3=； 經(jīng)與《 煤礦安全 規(guī)程》和采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)相核對(duì)，確定 服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 P=Z/AK 式中， P—— 為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； Z—— 井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A—— 為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K—— 為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 ； 計(jì)算得： p= Z/AK=（ 90 ） =。 初步設(shè)定本礦井的服務(wù)年限為 年。 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 雞西礦務(wù)局距本區(qū)約 5km，本井田沒有生產(chǎn)，在建及停閉礦井，也沒有小煤窯，在井田外 公里處生產(chǎn)的雞西礦 務(wù) 局正陽(yáng)煤礦 。 影響本礦井開拓方式的因 素 及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素， 主要因素包括：井田地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件 （特 別是表土層情況）；煤層賦存和開采技術(shù)條件；地形地貌和 地面外部條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；施工技術(shù)和設(shè)備條件；總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對(duì) 以上各種因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素 分為以下兩個(gè) ： 地表因素 和 煤層賦存情況 。 本井田屬于緩坡丘陵地形，井田北部及中部皆為 平原 。地表平均標(biāo)高 +167m。整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 150m，下部標(biāo)高在 550m，整個(gè)礦區(qū)共有 5 層可采煤層， 即 2 24 上 、 2 4 45， 全區(qū)發(fā)育。煤層走向長(zhǎng)度為 ，傾向 5km。 本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 6176。左右。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 本設(shè)計(jì) 井田屬近水平煤層，根據(jù)煤層的賦存情況 可知：平硐開拓方式的條件不具備。本設(shè)計(jì)井田煤層為近水平煤層， 斜井開拓在技術(shù)上不可行。 因此，排除采用平硐開拓 和斜井開拓 。 所以本設(shè)計(jì)礦井只能采用立井開拓。 對(duì)于礦井設(shè)計(jì)來說， 井口位置的選擇是井田開拓的重要部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布 置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則有以下幾點(diǎn) ： (1)井下條件 ①井田走向儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼 可采儲(chǔ)量基本平衡； ② 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； (2)地面條件 ① 井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； 12 ② 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； ③ 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④ 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 方案對(duì)比 ： ① 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)； ② 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ③ 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也??； ④ 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井 田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個(gè)開采水平設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各 帶 區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 在 煤礦科技迅猛發(fā)展 的今天 ，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平， 1～ 2 個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限。水平上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量 ，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開采。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： (1)合理的水平服務(wù)年限； (2)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； (3)生產(chǎn)成本； 13 (4)水平接替 ； (5)井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本井田設(shè)計(jì)提出 如下 兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 250 m，二水平標(biāo)高為 450 m。兩個(gè) 水平 都采用 上 下 山開采。 方案二： 井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 150 m，二 水平標(biāo)高 350 m，三水平標(biāo)高 550 m。各水平均實(shí)行上山開采 。 各方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限詳見表 32。 表 32 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 表 儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 20年 的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案 一 的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高分別為 250 m 和 450 m。 兩 水平 都 采用上 下 山開采。 開拓巷道的布置 在 一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回 風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭和輔助運(yùn)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(zhǎng)。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）．采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用采區(qū)石門聯(lián)系．當(dāng)煤層傾角太大 14 時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 ① 煤層數(shù)不多，層間距大，石門長(zhǎng)； ② 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ③ 產(chǎn)量大，需要疏解； ④ 各煤層底板均有堅(jiān)硬巖層。 (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③ 多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾 。 (3)集中運(yùn)輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ② 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)不 同，要求分采分運(yùn)； ⑤ 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 。 根 據(jù) 本 礦井 的 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下兩 種大巷布置方式： 1． 分組集中大巷布置。