【文章內(nèi)容簡介】 ，礦井瓦斯不大，屬低沼氣礦井 水源及電源 雞西地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座，在礦區(qū)總體設(shè)計階段，供電電源方案已達成協(xié)議，供電電源已經(jīng)解決。 礦區(qū)電源來源于雞西發(fā)電廠，本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。雞西市內(nèi)有多家磚瓦場，供給市內(nèi)用，建井用的各種材料均可就近購買 非常方便。 3 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 全礦地層為單斜構(gòu)造，一般傾角在 10176?！?15176。之間，井田內(nèi)斷層很少，城子河礦水文地質(zhì)條件簡單礦井涌水隨季節(jié)變化。 第四系地層在井田內(nèi)分布廣泛，主要由礫砂和粗砂組成，中間夾有不連續(xù)的亞粘土，在砂層上，伏有粘土及層厚 6～ 8m 的黑腐殖土。 城子河煤礦開采雞西群城子河組內(nèi)煤層，全區(qū)可采煤層共 4層，均為中厚煤層。 4 29巖　性　描　述1 / 3 焦煤，　 r=灰色細砂巖中砂巖，深灰色黑灰色粉砂質(zhì)砂巖細中砂巖，水平層理粉砂巖夾粗砂巖粉砂巖夾粗砂巖，深灰色中砂巖，細砂巖細砂巖細砂巖，粉砂巖夾中砂巖粉砂巖粗砂巖粉砂巖中砂巖，細砂巖，灰黑色細砂巖夾中砂巖焦煤， r=粗砂巖焦煤，　r = 1 . 4 31 / 3 焦煤， 　r = 1 . 4 2地層厚(m)煤層( m)煤層號 3A3C柱　壯地層系統(tǒng)界 系 統(tǒng)中生界侏侏羅羅系統(tǒng)上M3JM2 圖 12煤層綜合柱狀圖 4 井田范圍內(nèi)和附近的主要地 質(zhì)構(gòu)造 井田范圍內(nèi)的主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，其中斷層共有 3個，都為逆斷層，都是傾向斷層。 區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)以南西向傾斜的單斜和斷裂為主，無巖漿侵入體。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層賦存不太深，傾角在 5186。 20186。，全區(qū)共有可采煤層 4層，全部可采，見 表 1— 1煤層及頂?shù)装鍘r性特征表 煤層號 厚度 /米 層間距 頂板巖性 底板巖性 可采程度 穩(wěn)定程度 最大 — 最小 平均 最大 — 最小 平均 29 — 50 砂頁巖 砂巖 砂巖 全層可 采 全層穩(wěn)定 4A — — 25 砂巖 凝頁巖 砂巖 凝灰?guī)r 全層可采 全層穩(wěn)定 3C — — 15 砂巖 頁巖 砂巖 灰?guī)r 全層可采 全層穩(wěn)定 3A — 砂頁巖 礫巖 砂巖 泥巖 全層可采 全層穩(wěn)定 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?,多為砂巖。 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 井田西部及南部為丘陵水文地質(zhì)區(qū)。，淺部各煤層除大氣降水補給地表強風(fēng)化帶外， 沒有其他來源，由于巖層裂隙發(fā)育程度而減弱，所以巖層的富水性有明顯的垂直分帶。由于巖性的不同，巖層的含水性不均勻，不但存在著分帶規(guī)律且有分層規(guī)律。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 城子河全礦為瓦斯突出煤礦，立井屬于高沼氣礦井，個瓦斯的相對涌出量是立井 : 3m /h 未來個煤層瓦斯的涌出量隨著開采深度的不延伸，涌出量有逐漸的增大的趨勢。 城子河礦在開采范圍內(nèi)各煤層煤塵爆炸指數(shù)在 33%～ 67%之間，屬于有煤 5 塵爆炸危險的煤礦。 煤質(zhì)、牌號及用途 煤層肉眼堅定類型，多屬半亮幾半暗煤，顏色深黑，條痕黑褐色，斷口參差壯，或平坦壯，硬度 2— 3，煤中夾石主是煤頁巖、砂頁巖、頁巖和少量的細粒巖等。 全區(qū)可采煤層 4 層，均屬中厚煤層，媒質(zhì)程度中等，灰分 — 38。 0%揮發(fā)分 26— %，膠質(zhì)層厚度 — 煤種皆為 1/3JM，沒的發(fā)熱量多在5000 大卡 /千克以上，原煤灰分 — % 原煤揮發(fā)分： — % 膠質(zhì)煤層厚度： 8— 23mm 沒中含硫量： — %屬于低硫煤。 含磷量： — %屬于低磷煤。 發(fā)熱量： 5648—— 8130 卡 /克 一般作為煉焦煤使用。 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)品可供動力或民用。 6 第 2 章 井田境界﹑儲量﹑服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本礦井西部以 F1為界，深部以 700 標高為技術(shù)境界，東部以斷層 F2為界。走向 公里，傾斜 公里，井田面積 平方公里。井田境界全部與勘探境界相同。 。 井田境界確定的依據(jù) 。 ，及與鄰近礦區(qū)處理好 關(guān)系。 井田未來發(fā)展情況 由于本井田幾條斷層的影響，投產(chǎn)時的產(chǎn)量可能不能及時達到設(shè)計生產(chǎn)能力，但隨著開采深度的增加，煤層賦存條件好，采用新技術(shù)防治礦井瓦斯，產(chǎn)量會有較大的提高幅度 . 井田儲量 井田儲量計算 參加儲量計算的煤層有 2 3C、 3A共四層煤。根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標確定為傾角小于 25176。 煤層，能利用儲量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲量厚度為 —,灰分在 40%50%之間。傾角在 25176。 45176。 ，能利用儲量 厚度選用 ≥ ,暫不能利用儲量選用—。 保安煤柱的設(shè)計方法 對于必須留設(shè)保護煤柱的建筑物和構(gòu)筑物，當其形狀規(guī)整，且長軸與煤層走向或傾向平行時，宜采用垂直剖面法圈定保護邊界。 采用垂直剖面法。（見開拓剖面圖） 按照數(shù)字標高投影法，工業(yè)場地壓煤近似為梯形。 7 一般來說，井田邊界煤柱 40 米，河流保護煤柱為河床兩側(cè)各 40米，大的斷層一側(cè)留煤柱 15— 40 米，有時也要根據(jù)具體的情況而定。詳見表（ 2－ 1）。 表 2－ 1 建筑物、構(gòu)筑物保護煤柱的圍護帶寬度 建筑物和構(gòu)造保護等級 圍護帶寬度（米） Ⅰ 20 Ⅱ 15 Ⅲ 10 Ⅳ 5 （ 1）井筒煤柱地面受護面積，包括井架、提升機房和圍護帶，圍護帶的寬度為 20 米，主副井筒保護煤柱以巖層邊界角圈定。 （ 2）工業(yè)廣場地面受護面積包括工業(yè)產(chǎn)地內(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，圍護帶的寬度為 20 米，煤按巖層移動角圈定。 （ 3）煤柱留取尺寸 在區(qū)段運輸平巷和軌道平巷之間留設(shè)區(qū)段煤柱，對一般煤質(zhì)和圍巖條件的近水平、緩斜及傾斜煤層、薄及中厚煤層不小于 8～ 15 米， 厚煤層不小于 15～20 米。采區(qū)邊界一般留設(shè)寬度 10 米左右。詳見表（ 2－ 2）。 表 2－ 2 護巷煤柱尺寸 名稱 薄及中厚煤層 厚煤層 備注 巷道一側(cè) 兩巷之間 巷道一側(cè) 兩巷之間 水平大巷 30～ 40 40～ 50 煤層傾角較小時煤柱可小一些 采區(qū)上（下）山 20 左右 20左右 30～ 40 20～ 25 斷層煤柱留取尺寸：斷層落差很大，斷層一側(cè)煤柱寬度不小于 30米，落差較大的斷層一側(cè)煤柱一般為 10～ 15米，落差較小的斷層 \通常可以不留設(shè)斷層 煤柱。井田境界煤柱按 40 米留設(shè)。 8 儲量 計算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計算儲量，塊段平均厚度采用鉆孔見煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 計算公式： ?? ??? MSQ c os 式中 Q— 塊段儲量 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，詳見表（ 2－ 3）。 表 2－ 3 容重采用表 序號 煤層號 容重 /（ g/cm3） 1 29 2 4 3 3C 4 3A 儲量計算評價 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)條件中等，儲量計算較為可靠。煤層儲量見表（ 2－ 4）。 表 2－ 4 城子河 煤礦儲量計算表 煤層號 面積 /m2 工業(yè)儲量 /Mt 永久煤柱 可采儲量 占總儲量 百分比 29 106 % 4 106 % 3C 106 % 3A 106 % 總計 9 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)《煤礦安全規(guī)程》，《煤礦生產(chǎn)許可法》和〈勞動法〉有關(guān)規(guī)定： 設(shè)計年工作日 330天，日提升 16 小時，采用三八工作制，二班生產(chǎn)，一班準備。 設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 1. 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力方案比較 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ,，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲量的 %，各可采層均為厚煤層，按礦井設(shè)計規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 80%，由此計算確定 本井田的可采儲量為 。 根據(jù)地質(zhì)報告的資料描述，煤層儲量情況，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用中型礦井設(shè)計。并初步確定三個方案，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)計服務(wù)年限， a； Z井田的可采儲量 ,Mt； A為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K為礦井儲量備用系數(shù)，一般取 ； 計算得： P1=87a ； P2=63a； P3=43a； 經(jīng)與《規(guī)程》和采礦設(shè)計手冊相核對，確定 63a 較合理的服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 。 、礦井設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計服務(wù)年限 P=Z/AK 式中， P為礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； Z井田的可采儲量 ,Mt； A為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K為礦井儲量備用系數(shù)，一般取 ； 10 計算得： p=Z/(A K)=（ 90） =63a 11 第 3 章 井田開拓 概述 根據(jù)精查報告確定的煤層自然產(chǎn)狀，沖積層結(jié)構(gòu)，頂?shù)装鍡l件，構(gòu)造困素沖積層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中煤層賦存深度和沖積層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大。 確定井田開拓方式的原則： ，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)． ，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)。 ，減少煤炭損失。 ，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)。 礦井開拓方案的選擇 井筒形式和井筒位置 現(xiàn)依據(jù)城子河井田的地形，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： （ 1）雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)缺點： 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，井度車場及硐室都比投資少。 2. 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，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，更要多占用設(shè)備和人力。 12 6. 由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大。 7. 斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進風(fēng)或回風(fēng)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 200 米以內(nèi)，煤層賦存深度為 0－ 500米，含水砂層厚度小于 20－ 40米，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：本井田一水平設(shè)在－ 150m 水平標高，根據(jù)煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開拓．城子河礦井田賦存深度為＋ 350m ～― 700m．在技術(shù)上是可行的。 （ 2）雙立井開拓 優(yōu)點： ，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利． 機械化程度高，易于自動控制。 ，維護費用低，有效斷面大通風(fēng)條件好， 3.管線短，人員升降速度快。 缺點：與斜井優(yōu)點相對應(yīng)。 適用條件：煤層賦存深度 200－ 1000m，含水砂層厚度 20－ 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。城子訶礦井田的地表，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）