【文章內(nèi)容簡介】 厚 ～ ， 平均 68m。由青灰色～黃灰～灰色薄～中厚層鈣質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖組成。 水文地質(zhì)情況 礦區(qū)內(nèi)地面標(biāo)高為 +35～ +，歷史最高水 位為 +，主要含水層為12 第四系孔隙含水層，二迭系的砂巖裂隙含水層，太原組灰?guī)r溶隙含水層，奧陶系灰?guī)r溶隙含水層。 現(xiàn)龐莊井正常涌水量為 120m3/h。 最大涌水量為 180m3/h。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本礦為低瓦斯礦井，涌出量很低。 本礦井各可采煤層的爆炸指數(shù)均較高，都具爆炸危險(xiǎn)性 。 可采煤層的自燃傾向均為二類，屬有可能自燃發(fā)火的礦井。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本井田煤層屬高等陸生植物生成的腐植煤類， 8為氣肥煤， 2屬氣煤。原煤分析見表 1— 3。 表 1— 3 煤質(zhì)工業(yè)分 析成果表 煤 層 工 業(yè) 分 析 有害成份 發(fā) 熱 量 Mad (％ ) Ad (％ ) Vdaf (90℃ ) (％ ) 焦渣 特征 固定炭 (％ ) St,d (％ ) Pd (％ ) Qad (KJ/g) Q,ad (KJ/g) 1 6 2 勘探程度及可靠性 1978～ 1982 年，徐州 礦務(wù)局地質(zhì)勘探隊(duì)在 以前勘探鉆孔的基礎(chǔ)上對 本井田深部進(jìn)行勘探，共施工鉆孔 99個(gè)，總工程量 ，于 1982 年提交了《龐莊煤礦補(bǔ)充勘探報(bào)告》。 1991 年安徽煤田地質(zhì)物測隊(duì)對龐莊井田深部進(jìn)行了二維地震勘探。其范圍 ：第 13勘探線至第 17 勘探線之間， 370m 水平以下至 F3斷層，面積 2． 31Km2，完成 地震 測線 17 條，測線總長度 。并于同年 10 月提交了《徐州礦務(wù)局龐莊煤礦深部水平地震開發(fā)勘探報(bào)告》。 1999 年 10 月，委托煤炭科學(xué)研究總院西安分院對龐莊井田深部的龐 4斷層與 F3斷層之間 區(qū)域進(jìn)行瞬變電磁法勘探工作，查明龐 F3斷層的含水層分布情況，推斷、核實(shí)上述斷層位置及含水破碎帶寬度，并查明 800ｍ以淺的太原組四灰、十灰及奧陶系灰?guī)r水的水力聯(lián)系。完成測線 46 條，施測了 601 個(gè)物理點(diǎn)，于 2020 年 2月提交了《龐莊煤礦龐 F46斷層帶含水性探測成果報(bào)告》。 13 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量 、 服務(wù)年限 井田境界 龐莊礦井田 西北處與張小樓 礦 為鄰 ， 人為劃分邊界。 東北方向 以 龐 4 斷層與王莊礦 相望 。 井田深部以煤層底板等高線為邊界 。 本設(shè)計(jì) 井田 走向 長 ，傾向長 ， 平均傾角 10176。 ,面積 。本礦無擴(kuò)展的可能性。 井田儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算方法 本井田煤層傾角較小，為緩傾斜煤層，采用等高線法，直接在井田開拓平面圖上量取井田大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以 視密度 ，從而可計(jì)算出井田工業(yè)儲(chǔ)量。 保安煤柱 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中礦井工業(yè)廣場，占地指標(biāo)的規(guī)定，大型礦井工業(yè)廣場占地面積為 ～ 公傾 /10 萬 t，礦井生產(chǎn)能力越大，取值越小，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 ，為大型礦井，本井田取 1 公頃 /10 萬 t，則工業(yè)廣場占地面積為： 180 1/10=18公頃 =18 104m2 工業(yè)廣場布置為 300m 500m 的矩形，另外，根據(jù)規(guī)定，長邊與寬邊都加15m 的圍護(hù)帶，煤層傾角α =176。，表土層厚度為 40m，基巖移動(dòng)角中：沿煤層方向走向移動(dòng)角δ =70176。，上山移動(dòng)角γ =70176。，下山移動(dòng)角β =70176。 。 α =70176。 =62176。，表土層移動(dòng)角φ =45176。，以上的數(shù)據(jù)均根據(jù)徐州礦務(wù)局地測處中國礦業(yè)大學(xué)測物系在全國礦山測量學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的徐州礦區(qū)地表移動(dòng)規(guī)律綜合分析材料中關(guān)于《地表移動(dòng)主要參數(shù)的計(jì)算》所載。 儲(chǔ)量計(jì)算 ： （ 1）煤層 厚度均采用煤層真實(shí)厚度，按塊段內(nèi)或附近各見煤點(diǎn)，計(jì)算其算術(shù)平均值，作為該塊段的煤層平均厚度，如前所述， 1， 2， 4，8。 14 （ 2）煤層 視密度 采用前值，即 1， 2， 4，8。 ： 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算公式 ： ?SMEc ? 式中 cE —— 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； S —— 井田總 面積， m2； M —— 煤層平均厚度， m； ? —— 煤層平均 視密度 ， t/m3； 則 1工業(yè)儲(chǔ)量為： 1111 ?MSE ? = = 2工業(yè)儲(chǔ)量為： 2222 ?MSE ? = 106 = 4工業(yè)儲(chǔ)量為： 4444 ?MSE ? = 106 = 8工業(yè)儲(chǔ)量為： 8888 ?MSE ? = 106 = 礦井工業(yè)儲(chǔ)量： 8421 EEEEE c ???? = ： 根據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》要求，計(jì)算可采儲(chǔ)量如下： ? ? CPEE c ??? 式中 E —— 礦井可采儲(chǔ)量 ， t； cE —— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 ， t； P —— 保護(hù)工業(yè)場地，井田境界等永久煤柱損失量； 15 C —— 采出率，對于中厚煤層取 ；則礦井可采儲(chǔ)量 ； E =( ) = 表 2— 1 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 （ Mt） 水平 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C 煤炭損失 可采 儲(chǔ)量 工業(yè)場 地 井田境 界 斷層 開采 損失 合計(jì) Ⅰ 1 — 2 合計(jì) Ⅱ 4 — 8 合計(jì) 總計(jì) 儲(chǔ)量計(jì)算評價(jià) 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(chǔ)量計(jì)算較為可靠。煤層儲(chǔ)量見表 2－ 2。 表 2— 2 龐莊煤礦儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層號(hào) 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量 /Mt 損失煤量 /Mt 可采儲(chǔ)量 /Mt 占總儲(chǔ)量 百分比 1 106 % 2 106 % 4 106 % 8 106 % 總計(jì) — — 16 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè) 礦井 設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，本礦每年設(shè)計(jì)生產(chǎn)天數(shù)為 330d，礦井設(shè)計(jì)為“三八”工作制，二班半生產(chǎn)，半班檢修，為防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建，充分考慮了礦井的富余系數(shù)，設(shè)計(jì)每天凈提升時(shí)間為 16h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 龐莊煤礦地處非缺煤地區(qū)，故設(shè)計(jì)礦井的服務(wù)年限盡可能長一點(diǎn)，根據(jù)本礦的條件，若井型過小，則服務(wù)年限過長，則不能滿足大型礦井的服務(wù)年限，現(xiàn)暫定 ，若不符合規(guī)定，再作調(diào)整。 服務(wù)年限 本井田查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 ，除去工業(yè)廣場，境界等煤柱損失， 帶區(qū)回采率取 ，則可采儲(chǔ)量為 ，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，在劃歸井田范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力一定時(shí)，利用公式 AKET? 計(jì)算出礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限 T ： AKET? 式中 T —— 礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A —— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； E —— 礦井設(shè)計(jì)的可采儲(chǔ)量， Mt； K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 ； 則礦井的服務(wù)年限： T =( )=61a 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 的大型礦井，服務(wù)年限為 61a，符合規(guī)定，故礦井生產(chǎn)能力確定為 /a比較合理。 17 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 徐州煤礦與夾河礦為鄰，夾河煤礦以立井開拓為主。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及 具 體情況 ，地勢西北高東南低，井田處于九里山向斜的一翼，總體上為一平緩構(gòu)造，西北翼被斷層切割，破壞了構(gòu)造的完整性，由于井田地表 受到嚴(yán)重破壞，大面積塌陷，因此，井田內(nèi)地表主要水體為塌陷積水，工業(yè)場地應(yīng)選擇在向?qū)Ρ容^開闊的地方。 10176。，含水層較少，可以采用 仰俯斜 式 布置。 +37～ 750m， 淺部局部不可采，可菜煤層的埋藏深度為 100～ 750m。 主采煤層 4 層， 1， 2， 4和 8，其中 1和 2相距 25m， 2和 4相距 100m， 4和 8相距 25m?？刹捎眉写笙锊贾谩? ，主要有 F3， F7， F46斷層。 ，粉細(xì)沙巖等硬 質(zhì)巖層，穩(wěn)定性好 。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 ： 龐莊煤礦地處平原，故無平硐開拓的可能性，煤層埋藏 傾角為淺部大，深部小，傾角范圍為 6176。 ～ 13176。，平均傾角 10176。井筒開拓的形式有：雙立井開拓，雙斜井開拓。 （ 1）雙立井開拓：本井田的時(shí)間情況符合立井開拓的適用條件，所以采用雙立井開拓在技術(shù)上能滿足要求。 （ 2）雙斜井開拓：主斜井用強(qiáng)力鋼絲繩牽引的膠帶輸送機(jī)提升煤炭（ 17176。），副斜井用串車提升（ 25176。）。龐莊煤礦埋藏深度為 800 多 m，副井用串 車提升矸石運(yùn)送人員，物料時(shí)會(huì) 出現(xiàn)多段提升，又由于煤層埋藏較深，故斜井開拓費(fèi)用較大， 在通風(fēng)排水方面也不如立井，且煤柱損失增大，后期維護(hù)費(fèi)用也較高，18 所以雙斜井開拓在技術(shù)上不可行，不用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，最后選用的井筒形式為雙立井開拓。 方案一：雙立井開拓 12 1— 主井 2 — 副井 圖 3— 1 雙立井開拓圖 方案二：雙斜井開拓 21 圖 3— 2 雙斜井開拓 19 ： 在本設(shè)計(jì)井田中，井筒沿 走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，在此開成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。 井田井口位置提出三個(gè)方案： 方案 Ｉ ：主井： 緯 度： 3801000 經(jīng) 度： 20509290 副井： 緯 度： 3801000 經(jīng) 度： 20509360 井 筒位于井田 中部，場地開闊且位置適中，地形平坦開闊，有利于工業(yè)場地的布置，而且場地處煤層埋藏淺，工期短，一水平壓煤量也少，地面標(biāo)高也較高，不受洪水威脅。但井筒需穿過 F7斷層，且后期開 采時(shí)，井巷工程量大。 方案 Ⅱ ：主井： 緯 度： 3801250 經(jīng) 度： 20509250 副井： 緯 度： 3801200 經(jīng) 度： 20509300 井 口位置場地開闊平坦，土方量少，靠近鐵路運(yùn)輸線，地質(zhì)條件簡單，井下總石門的長度要小于方案 Ｉ 。主要缺點(diǎn)是前期工程量大，工期長，且地形較低，低于最大洪水位 +，不 于 考慮。 方案 Ⅲ ：主井： 緯 度： 3801080 經(jīng) 度： 205010200 副井： 緯 度： 3801080 經(jīng) 度： 205010275 工業(yè)場地集中布置，系統(tǒng)緊湊，占 地面積少，公路，鐵路，供電線路短，后期發(fā)展?jié)摿Υ?，地勢較高（ +37m），不受洪水威脅，地質(zhì)條件簡單，井筒易于演延伸，且二水平井巷工程量小。缺點(diǎn)是前期工程量大，工期稍長， 經(jīng)綜合分析，確定方案 Ⅲ 為本井田的井口位置。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 本礦井初步設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 ,可采儲(chǔ)量為 ， 服務(wù)年限 61a，所以不考慮三水平開采，因?yàn)楸揪锩簩臃植紴榻?，因此在上下煤層組中間按煤層傾斜方向劃一條一、二水平技術(shù)分界線。 將井田劃分為 兩 個(gè)生產(chǎn)水平。 提出兩個(gè)方案： 方案 Ｉ ：一 生產(chǎn) 水平標(biāo)高 400m，二 生產(chǎn) 水平標(biāo)高 550m，雙水平開采，一水平采上層煤組，二水平采下煤層組。 方案 Ⅱ ：一 生產(chǎn) 水平標(biāo)高 375m，二 生產(chǎn) 水平標(biāo)高 500m，雙水平開采，一水平采上層煤組，二水平采下煤層組。 20 21400550一二水平技術(shù)分界線 1 為主井， 2為副井 圖 3— 3 方案 Ｉ 方案 Ｉ ： 一水平在 400m 時(shí)，上煤層組的上部煤層開采時(shí)傾斜過長，對于通風(fēng)和運(yùn)輸都有困難，二水平在 550m 時(shí)下煤層組的上部煤層的問題和一水平的一樣。 21375500一二水平技術(shù)分界線 1為主井， 2 為副井 圖 3— 4 方案 Ⅱ 方案 Ⅱ ： 一水平在 375m，二水平在 500m 剛好能解決 方案 Ｉ 中的問題。 經(jīng)過比較，本井田開采水平數(shù)目和標(biāo)高選擇 方案 Ⅱ 。 21 開拓巷道的布置 煤層群開拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分為三類： ： 自井底車場開掘主要石門后，分煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷。 ： 在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由集中運(yùn)輸大巷開采石門與各煤層聯(lián)系。自井底車場開掘主要石門與個(gè)分組集中大巷貫通。 ：