【文章內容簡介】 。 根據擴區(qū)內煤層鉆孔厚度和擴區(qū)面積估算，擴區(qū)（ ）范圍內工業(yè)資源儲量為 萬 t。 另外，由于目前井田范圍內下組煤奧灰突水系數均小于 ，其中 10號煤層最低等高線處奧灰突水系數為 ，因此下組 煤工業(yè) /資源儲量扣除各種煤柱損失后，均計入可采儲量計算范疇。 本次設計礦井井田內地面建（構）筑物煤柱留設原則為圍護帶寬 10m，表土移動角 45176。，下山移動角β =72176。 （α為煤層傾角），上山移動角為 72176。井繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 12 頁 田內需要留設的永久煤柱為：井田邊界煤柱 20m，采空區(qū)防水煤柱 30m，井田內斷層落差一般小于 2m，設計不留設永久煤柱。將礦井工業(yè)資源儲量減去上述永久煤柱損失后，礦井上組煤設計資源 /儲量為 萬 t，下組煤設計資源 /儲量為 萬 t，礦井上、下組煤共計設計資源 /儲量為 萬 t。 可采儲量 礦井工業(yè)場地及風井工業(yè)場地煤柱留設原則為圍護帶寬 15m，移動角技術參數同上，開拓大巷和準備巷道兩側各留 40m 保護煤柱。將礦井設計資源 /儲量減去上述三項保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率（薄煤層取 、中厚煤層取 、厚煤層取 ），礦井上組煤設計可采儲量為 萬 t，礦井下組煤設計可采儲量為 萬 t，礦井上、下組煤共計設計可采儲量為 萬 t。 經估算，礦井擴區(qū)工業(yè)資源儲量為 萬 t，擴區(qū)設計資源儲量為 萬 t，擴區(qū)設計可采儲量為 萬 t。 綜上所述，賀西礦井包括擴區(qū)在內，礦井工業(yè)儲量為 萬 t，設計資源儲量為 萬 t，設計可采儲量為 萬 t。 礦井設計生產能力與服務年限 礦井工作制度 礦井設計年工作日 330d，每天四班作業(yè)，其中：三班生產、一班檢修，每天凈提升時間 16h。 、 礦井設計生產能力 設計結合井田埋藏深度、煤層賦存條件、開采技術條件、裝備水平、煤炭外運條件和市場需求等因素對礦井改擴建生產能力進行如下分析論證： ①、從汾西礦業(yè)（集團）公司內部需 求分析 賀西礦井規(guī)模與企業(yè)規(guī)劃相匹配。根據汾西礦業(yè)（集團）有限責任公司 2021年底新制定的“雙三千萬生產能力”規(guī)劃目標，到 2021 年，集團公司煤炭生產規(guī)模和選煤廠規(guī)模將達到 3000 萬 t/a。 ②、從礦井資源 /儲量情況分析 井田包括擴區(qū)后共獲得設計可采儲量 萬 t，井型為 300 萬 t 時可服務 ，符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》中改擴建礦井設計服務年限 50a 以繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 13 頁 上的要求。 ③、從井田內煤層開采條件及技術裝備分析 井田內煤層賦存條件較好，特別是主采的 10號煤層，屬中厚、厚煤層，煤層傾角一般為 3～ 5176。，可采范圍內斷層較少，適合綜合機械化開采，煤層生產能力大，對建設大型礦井十分有利。 從井田內煤層開采條件出發(fā)，確定初期在目前 4號煤層已裝備 1 套綜采工作面外，在三采區(qū)增加 1 套綜采工作面能夠滿足礦井的生產能力。 因此，礦井開采技術條件優(yōu)越，外運渠道通暢，具備建設 300 萬 t/a 井型的條件。 ④、從市場需求量分析 礦井開采的煤層以焦煤、瘦煤為主，屬于稀缺煤種，市場缺口較大，其開發(fā)前景相當廣闊，市場潛力巨大。因此，在資源及開采技術條件允許的情況下盡可能加大井型。 綜合以上各方面因素，確定礦井生產能力由 150萬 t/a改擴建到 300萬 t/a，考慮到今后采礦技術條件的發(fā)展和市場需求，設計主要生產系統富余能力適中，給礦井發(fā)展留有余地。 、 礦井服務年限 目前批準井田開采范圍內設計可采儲量為 萬 t，礦井改擴建到 300萬t/a 的生產能力后，礦井服務年限為： T=Z/A K 式中： T— 服務年限， a； Z— 設計可采儲量，萬 t； A— 設計生產能力，萬 t/a； K— 儲量備用系數 ,本礦井地質構造簡單，取 ； T =（ 300 ） =（ a）。 經計算，目前井田開采范圍內設計可采儲 量 萬 t，服務年限 ，其中上組煤 4號煤層設計可采儲量 萬 t，服務年限 。若包括擴區(qū)范圍內設計可采儲量 萬 t 后，礦井設計可采儲量達到 萬 t，經繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 14 頁 上述公式計算，礦井服務年限達到 。 井田開拓 、 井口及工業(yè)場地位置 、 井口及工業(yè)場地選擇的主要原則 （ 1）、有利于井下開拓布局，建設工期短、投產快； （ 2）、有利于地面煤炭運輸、減少運輸成本； （ 3）、盡可能的少占或不占良田； （ 4）、工業(yè)場地與化工園區(qū)布置條件好，場地開闊 、挖填方量少； （ 5）、工業(yè)場地供水、供電等外部條件好； （ 6）、工業(yè)場地不壓或少壓資源； （ 7）、盡量少拆遷或不拆遷村莊； （ 8）、工業(yè)場地工程地質條件好，不受地質災害影響； （ 9）、盡量結合地方城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃，不影響地方經濟發(fā)展和城鎮(zhèn)建設。 、 井口及工業(yè)場地方案 目前礦井以主工業(yè)場地主斜井、副斜井、副立井、回風立井和獨胡峁工業(yè)場地獨胡峁回風立井開拓整個井田，本次改擴建礦井生產能力由 150萬 t/a 增加到 300萬 t/a。 賀西井田內溝谷縱橫、山巒起伏、地形復雜，山頂黃土廣布，溝谷兩側基巖裸露。工業(yè)場 地位置成為影響礦井開拓布置很重要的因素之一。 （ 1）、主井工業(yè)場地 礦井主井工業(yè)場地布置在賀家社村附近、河灘南岸的坡地上。工業(yè)場地內設施齊全，能夠滿足現階段生產需要。為滿足礦井 300萬 t/a 改擴建需要，本次改擴建設計對主工業(yè)場地地面生產系統等進行改造，新增了主斜井地面井口房、動篩車間、裝車倉、矸石倉等。目前，在主工業(yè)場地以南 500m 附近設有薛家?guī)X瓦斯抽放站。 （ 2）、獨胡峁風井工業(yè)場地 礦井目前在獨胡峁附近布置獨胡峁風井工業(yè)場地，本次改擴建新增了 35/6kV變電所、獨胡峁瓦斯抽放泵站。 （ 3）、中嵋芝風井工 業(yè)場地 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 15 頁 為滿足礦井中、后期通風需要，考慮賀西礦井地面場地條件有限并結合井下開拓開采布置，設計在改擴建中后期將獨胡峁回風井改造為進風井，在中嵋芝附近新建中嵋芝進、回風立井。 、 開拓方式 及開拓開采現狀 、 開采影響 （ 1）、井田內地質構造簡單，基本構造形態(tài)為一走向北西、傾向南西的單斜構造。傾角一般 3～ 5176。，地面褶曲、斷層均不發(fā)育。井田內未發(fā)現巖漿巖。井田構造屬簡單類型。 （ 2）、 3號煤層厚度 ～ ，平均 。頂板巖性多為泥巖，個別為中細粒砂巖。底板巖性多為泥巖及粉砂巖。為全井田可 采的穩(wěn)定煤層。 4 上 號煤層在井田的西南分叉區(qū)可采，厚 0.～ ，平均 。結構簡單，不含夾矸。頂板以砂巖和粉砂巖為主，底板為泥巖、砂質泥巖。為局部可采的不穩(wěn)定煤層。 4號煤層上距 3 號煤層 ～ ，平均 。井田中北部與 4 上 號煤層有小面積合并區(qū)，其余大面積為分叉區(qū)。分叉區(qū)厚 ～ ，平均 ；合并區(qū)厚度明顯增厚為 ～ ，平均 。結構簡單。頂板多為砂巖、砂質泥巖、泥巖，底板多為粉砂巖、泥巖。為全井田可采的穩(wěn)定煤層。 6 號煤層厚 ～ ，平均 。井田北部可采，南部不可采，為局部可采的不穩(wěn)定煤層。頂板巖性為 L5石灰?guī)r、泥巖，底板多為泥巖、砂質泥巖。為局部可采的不穩(wěn)定煤層。 8 上 號煤層厚 ～ ，平均 ，該煤層結構簡單，不含夾矸，頂板為 L1灰?guī)r，底板為炭質泥巖。在井田東南角與 8號煤層合并為一層。為穩(wěn)定可采煤層。 8 號煤層厚 ～ ，平均 。在井田南部與 8 上號煤合并為一層。為大部分可采的穩(wěn)定煤層。該煤結構簡單，頂板以炭質泥巖為主，底板主要為泥巖和砂質泥巖。 10號煤層上距 8號煤層 ～ ，平均 ，煤層厚 ～ ，平均 。煤層結構復雜，含夾矸 1～ 4層，夾矸單層厚度一般小于 ，最厚可達 。煤層頂底板為泥巖、砂質泥巖及炭質泥巖。為全井田穩(wěn)定可采煤層。 賀西井田內煤層頂底板多為泥巖和砂質泥巖。頂板 開采時易隨煤冒落。因此，在開采時一定要注意頂板管理。底板無泥化膨脹現象，較易管理。 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 16 頁 （ 3）、根據地質報告，礦井開采上組煤（ 4 上 、 4 號煤）層，礦井水文地質類型定為中等型。開采下組煤（ 8 上 、 10 號煤）層，礦井水文地質類型定為復雜型。 井田內上、下組 煤層開采時，奧灰突水系數均小于 MPa/m，且峰峰組可視為相對隔水層。 、開拓開采現狀 目前賀西礦井開拓方式為斜－立井開拓，分別由主工業(yè)場地主斜井、副斜井、副立井、回風立井、獨胡峁工業(yè)場地獨胡峁回風立井 5 個井筒開拓全井田。 主斜井、副立井、進風斜井、回風立井布置在井田西北邊界處的工業(yè)廣場中部，獨胡峁風井布置在井田中央的獨胡峁村莊的西南。主斜井主要用于礦井出煤、進風、運輸及安全出口；副斜井主要用于礦井進風、大型設備、長件材料運輸及礦井安全出口；副立井主要用于進風、進料、升降人員；回風立井和獨胡 峁風井主要用于礦井通風（獨胡峁風井安裝有梯子間）。 副立井、回風立井井筒均落底在 4號煤層底板中。副立井井底車場位置在 3號煤層中，井底水平標高為 +800m。主斜井井筒落底在 4 號煤層中，即主斜井井筒見 4 號煤層后設井底平車場，其中掘進至 3號煤層時設甩車與 3號煤層軌道運輸巷相勾通。井底煤倉布置在 3 號、 4號煤層之間，煤倉上口位于 3號煤層頂板中。 礦井共設兩個水平開采，上煤組即第一水平，主斜井井底車場標高＋ 770m，副立井井底車場標高＋ 800m；下煤組即第二水平標高設在 +660m。 上煤組巷道布置：自井底煤倉處以 210176。方位分別沿 4號煤層底板布置集中皮帶巷至井田南界處，在其西北側分別沿 3 號、 4號煤層布置輔運巷及回風巷，巷道間距為 40m，兩層煤開拓巷道上下垂直布置并形成主運輸聯合、輔助運輸及回風分層布置方式。分層軌道運輸巷除經主斜井相勾通外，在副立井輔以聯絡斜巷相聯系并通往副立井井底車場。 目前， 3 煤輔運巷、 4煤皮帶巷已經掘送至二采區(qū)邊界， 4煤輔運巷掘送至中央水倉附近， 3煤回風巷、 4煤回風巷掘送至獨胡峁風井。 目前，礦井利用原有布置在井田東北邊界的二采 4煤皮帶巷、二采 4煤輔運巷以及布置在 3 煤的二采回風巷開采二采區(qū)東北部分。 二采區(qū)其余部分利用井田內東繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 17 頁 北 — 西南方向 5 條大巷開采。 表 422 **煤礦 井筒現狀特征表 目前，礦井一采區(qū) 3 號煤層、二采區(qū) 3 號煤層已經基本開采完畢，礦井正在開采二采區(qū) 4 號煤層，回采工作面為 2406 工作面，沿煤層傾向開采。 名 稱 項目 副立井 主斜井 副斜井 回風立井 獨胡峁風井 X（ 54） 0 Y（ 54） 6 6 9 25 Z 方位角 306176。 50176。 47176。 傾角 90176。 25176。 30176。 90176。 90176。 垂深（斜長） （ m） 180 （ 426） （ 320） 170 406 凈直徑（ m） 5 5 凈斷面 (m2) 井筒用途 承擔除大型設備外輔助提升任務、主要進風井 提升煤炭、提升大型設備、進風井、安全出口 專用進風井、行人及安全出口 專用回風井及安全出口 專用回風井及安全出口 井筒裝備 2J － 絞車提升罐籠 DTC100//2 200 型強力皮帶、 2JK— ， 滾筒直徑2500mm，設人行臺階和扶手 封閉梯子間 封閉梯子間 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文）紙 第 18 頁 、上組煤開拓開采方案 上組煤開拓開采方案 本次礦井改擴建生產能力由 150 萬 t/a 提高到 300 萬 t/a。設計仍利用礦井目前斜 立井開拓方式。改擴建初期仍利用目前的主斜井、副斜井、副立井、 回風立井、獨胡峁回風立井 5 個井筒開拓。 另為滿足礦井中、后期通風及生產的需要，根據井下工作面接替順序，設計考慮在改擴建投產 5a 后（即礦井 3 號煤層開采進入四采區(qū)后），在井田南部中嵋芝工業(yè)場地增加中嵋芝進、回風井，設計提出了兩個方案進行比選。 、開采 方案一 將原來的獨胡峁回風立井改為進風井，在獨胡峁風井井底 4 號煤層底板新建+540m 水平車場、新建主水泵房、主變電所及水倉。在中嵋芝附近新建一對進、回風立井，以 7 個井筒開拓全井田。中嵋芝進風立井凈直徑 ，井筒直接掘送至下組煤 10 號煤層底板，下組煤井底 車場設在 +360m 水平，在 4 號煤層之間 +460m水平設上組煤井底車場，井筒全深 615m，該井筒主要承擔礦井中、后期進風及輔助提升任務。中嵋芝回風立井凈直徑 ，落底在上組煤 4 號煤層底板，井筒深度 496m，該井筒主要承擔中、后期礦井回風任務。 、開采 方案二 將原來的獨胡峁回風立井改為進風井，在獨胡峁風井井底 4 號煤層底板新建+540m 水平車場、新建主水泵房、主變電所及水倉。在中嵋芝附近新建一個回風立井，以 6 個井筒開拓全井