【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 176。 可靠 3 F5 逆 0～ 4 42176。 ～ 64176。 可靠 4 F7 正 0～ 18 49176。 ～ 58176。 可靠 煤層賦存情況及可采煤層特征 設(shè)計(jì) 井田范圍內(nèi)開(kāi)采煤層為下二迭統(tǒng)大苗莊組?？刹擅簩訛?4 層，全區(qū)可采。全區(qū)可采總厚度為 14m，詳細(xì)參考煤層特征表 1— 2。 表 1— 2 煤層特征表 層 次 煤 厚 (m) 平均 間距 (m) 穩(wěn)定性 發(fā)育 范圍 頂 板 底 板 最 小 最 大 平均 5 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 砂巖 粗砂巖 7 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 細(xì)砂巖 粉砂巖 粉砂巖或 粘土層巖 11 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 粉砂巖 細(xì)砂巖 粉砂巖或 粘土層巖 14 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 細(xì)砂巖 粉砂巖或 粘土層巖 14 巖石性質(zhì)、厚度特征 巖石性質(zhì)特征如表 1— 3 所示： 表 1— 3 巖石性質(zhì)特征表 名稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量102kg/c3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 2～ 5～ 23 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫巖 ～ 5～ 16 1～ 14 ～ ～ 8 2～ 8 泥巖 ～ ～ 5 ～ 2～ 7 5～ 11 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 219 ～ 1～ 7 4～ 10 頁(yè)巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 水文地質(zhì)情況 根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》按直接充水含水層的富水性及補(bǔ)給條件，東歡坨井田礦床屬于水文地質(zhì)復(fù)雜礦床。主要特征是煤層位于底下水位以下，以第四系底部卵礫石水及煤底板強(qiáng)含水組和奧灰水為補(bǔ)給水源。 沼氣、煤塵、礦井涌水及煤的自燃性 瓦斯賦存情況及涌出量 根據(jù)“冀煤安辦（ 2020） 4號(hào)文“關(guān)于 2020 年度開(kāi)灤集團(tuán)公司礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)”，東歡坨礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為 ／ min，瓦斯相對(duì)涌出量為 ／ t，采區(qū)最大瓦斯相對(duì)涌出量為 m3／ t。隨著開(kāi)采向深部延伸，瓦斯涌出量可能會(huì)增大，屆時(shí)要及時(shí)進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定。 煤塵爆炸性及煤的自燃情況 本礦井煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù) ％～ ％。 5 煤易自燃， 5 煤自然發(fā)火期為 8～ 12個(gè)月。地溫正常，無(wú)熱害。 礦井涌水量 本礦井水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，比較準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)礦井涌水量有一定難度。本次設(shè)計(jì)根據(jù)開(kāi)灤煤業(yè)公司水文地質(zhì)部門對(duì)礦井涌水量的批復(fù)，結(jié)果如下： 450 水平： Q 正常 =， Q 最大 =； 600水平： Q 正常 =， Q 最大 =。 根據(jù)會(huì)議紀(jì)要所確定的原則，以上水量預(yù)計(jì)結(jié)果可作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。 15 煤質(zhì) 、 牌號(hào)及用途 主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以氣煤Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)為主，肥氣煤Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)甚少。 勘探程度及可靠性 對(duì)地質(zhì)勘探程度的評(píng)價(jià) 設(shè)計(jì) 井田范圍內(nèi)進(jìn)行了大量的精查工作。除以往工作量外，最后在精查區(qū)又探了 多 個(gè)鉆孔，基本上搞清了本井田的煤層賦存情況和主要地質(zhì)構(gòu)造。但由于勘探水平有限，有一部分地質(zhì)構(gòu)造是難推定的，控制程度有一定的擺動(dòng)。 礦井涌水量和瓦斯涌出量是用類比法推算的 ，所以可靠性都不足待礦井建成投產(chǎn)后根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)重新確定。 16 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 確定井田境界的依據(jù) 1）以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2）要適于選擇井筒位置，安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 3）劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 4）井田要有合理的走向長(zhǎng)度，以利于機(jī)械化程度的不斷提升。 井田周邊情況 根據(jù)上述原則，結(jié)合東歡坨礦區(qū)井田的實(shí)際情況， 本 井田境界的確定為：西部以 3號(hào)勘探線 為界；東部以 8號(hào)勘探線 為界，上部以 200 水平 為界；下部以 800 水平 為界。井田參數(shù)如下： 井田走向長(zhǎng)度： . 傾斜長(zhǎng)度： . 勘探面積： km2 井田未來(lái)發(fā)展情況 設(shè)計(jì) 井田向東和向西均以 勘探線 為界， 是人為邊界 .向下以 800 標(biāo)高 為 界，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高， 井田向兩邊開(kāi)拓的條件較好， 井田范圍內(nèi)探明儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確， 并 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 設(shè)計(jì) 井田范圍內(nèi)計(jì)算儲(chǔ)量的煤層有 1 14各煤層儲(chǔ)量計(jì)算 邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不包含著煤炭底下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田勘探程度及開(kāi)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 指 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，17 構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失的儲(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)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量 。 保安煤柱 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦機(jī)依據(jù)《 煤礦安全 規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： 各煤層在露頭處留設(shè) 50m 保安煤柱。 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 40m煤柱。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 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 平均傾角 塊段平均厚度 容重 根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算圖、通過(guò)登高線塊段計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 。 可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量 =(礦井工業(yè)儲(chǔ)量 永久性煤柱 )采區(qū)回采率。 永久性煤柱包括工業(yè)場(chǎng)地煤柱及主石門煤柱、風(fēng)井場(chǎng)地煤柱、沖積層防水煤柱、斷層煤柱、奧灰防水煤 柱、村莊煤柱及井田邊界煤柱。 本設(shè)計(jì)井田 煤采區(qū)回采率取 80%. 可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： CPZZ c ??? )( 式中 Z — 可采儲(chǔ)量， Mt。 cZ — 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； P — 永久煤柱損失， Mt； C — 采區(qū)回采率 ； 18 表 2— 1 可采儲(chǔ)量總表 水平 煤層 工 業(yè) 儲(chǔ) 量 煤炭損失量 可 采 儲(chǔ) 量 工業(yè)場(chǎng) 地 井田邊 界 斷 層 開(kāi)采損失 合計(jì) I 5 80 130 7 97 279 11 75 190 14 40 169 合計(jì) 292 768 II 5 45 20 7 53 43 11 71 29 14 94 26 合計(jì) 263 118 總合計(jì) 555 886 回采率要求：厚煤層不應(yīng) 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(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出來(lái)本井田可采儲(chǔ)量為 ,具體見(jiàn) 可采儲(chǔ)量 總表 2— 1。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)礦井的各類計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平有限，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的 各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定誤差。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 該設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為 330 天，礦井每日凈提升時(shí)間為 16h，采用 “ 四六 ” 工作制度。 礦井生產(chǎn)能力確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要依據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)該考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體計(jì)算如下： 方案 A： 19 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù) 年限的確定。 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/(A 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=～ 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K值取 依據(jù)以上擬訂的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出的三種方案具體如下： 方案 A： T=Z/(A K)= (300 )=50 年 方案 B： T=Z/(A K)=(240 )=63 年 方案 C： T=Z/(A K)=(180 )=84年 參照《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定，方案 B比較合理，即：礦井生產(chǎn)能力： A=,礦井服務(wù)年限： T=63 年 。所以確定本設(shè)計(jì)采用方案 B，礦井生產(chǎn)能力定為 。 20 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 本設(shè)計(jì)東歡坨井田位于河北省豐潤(rùn)縣韓城與新軍屯兩鎮(zhèn)之間 ,周圍有唐山礦 ,范各莊礦 ,錢家營(yíng)礦等都采用立井 開(kāi)拓方式 。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具 體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是 水文條件復(fù)雜且涌水量大 情況）； (2)煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (4)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (5)施工技術(shù)和設(shè)備條件； (6)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(guò)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(kāi)拓方式的具體因素如下： 本井田 斷裂構(gòu)造發(fā)育 , 斷層主要影響采區(qū)及工作面布置，對(duì)開(kāi)采產(chǎn)生較大影響 . 情況 本井田水文條 件復(fù)雜且涌水量大 , 奧灰突水是礦井安全的最大威脅 . 故需加強(qiáng)對(duì)奧灰水的水文觀測(cè)，開(kāi)采下部煤層時(shí)應(yīng)提前對(duì)奧灰進(jìn)行專門水文地質(zhì)勘探。 本井田可能受地震等因素的影響 。 確定井田開(kāi)拓方式的原則 根據(jù)精查報(bào)告確定的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造因素，頂?shù)装鍡l件，沖積結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等， 東歡坨 礦必須按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開(kāi)拓方式必須充分考慮多個(gè)主 要 工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。礦井機(jī)械化程度的高低不僅直接影響井型和經(jīng)濟(jì)效益，而且往往由于提升、運(yùn)輸設(shè)備的革新發(fā)展，而引起開(kāi)拓本身發(fā)生變化。 21 (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(kāi)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) 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 (3) 合理集中開(kāi)拓布置，簡(jiǎn)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。 (4) 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)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(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 (5) 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(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 (6)根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開(kāi)采 。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井筒形式和井口位置 井筒形式的確定 根據(jù)東歡坨井田的地表及煤層等實(shí)際情況，現(xiàn)依據(jù)東歡坨井田地表、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等因素， 對(duì)井筒形式進(jìn)行比較 ,首先要在技術(shù)上合理 ,經(jīng)濟(jì)上再做比較確定 . ①平硐開(kāi)拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開(kāi)鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_(kāi)拓煤田的全部或一部分。 平硐是最簡(jiǎn)單的形式 , 可根據(jù)本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及 煤層賦存情況可以看出平峒井筒開(kāi)拓方式在技術(shù)上不合理應(yīng)該予以否定。 ②斜井開(kāi)拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓在各種傾角煤層開(kāi)拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③立井開(kāi)拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開(kāi)拓。 以上 兩 種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： 1）雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)：井筒能通過(guò)復(fù)雜條件地段（流沙層），機(jī)械化程度好。圓形斷面井筒維護(hù)費(fèi)用低度，有效斷面大，通風(fēng)條件好，井筒敷設(shè)線路短，人員、材料升降快。 缺點(diǎn)：施工復(fù)雜，開(kāi)掘費(fèi)用高，掘進(jìn)速度慢。 22 2）雙斜井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)：井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，斜井用膠帶提煤時(shí)，提升能力大，有利于礦井延伸和新水平接替。 缺點(diǎn)：在開(kāi)采深度相同的條件下，斜井井筒長(zhǎng)度比立井井筒長(zhǎng)，鋪設(shè)管線也長(zhǎng)。井筒維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大，受自然條件限制。 技術(shù)評(píng)價(jià)： 根據(jù)設(shè)計(jì)井田的地表狀況， 煤層賦存 及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，該井筒開(kāi)拓方案 雙斜井開(kāi)拓 不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井下井底車場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣 .具體的要做經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定 .下面對(duì)各開(kāi)拓方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì) 比較，如 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 表 3— 1所示： 方案一 立井開(kāi)拓 圖 3— 1 立井開(kāi)拓示意圖 方案一 斜井開(kāi)拓 圖 3— 2 斜井開(kāi)拓示意圖 23 表 3— 1 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 比較內(nèi)