【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 留河床煤柱 萬 t。 ⑷、村莊煤柱 本井田地面村莊 只有新河涯一個(gè)，且只一部分占?jí)壕铮捎诖迩f處煤層埋藏較淺，因此設(shè)計(jì)考慮前期留設(shè)村莊煤柱，待生產(chǎn)積累有關(guān)資料后，可考慮對(duì)村莊下煤柱進(jìn)行穿采，共需留設(shè)村莊煤柱 萬 t。 ⑸、開采損失 本井田柴 2 3 煤層可采范圍內(nèi)平均厚度分別為 、 和 ，為中厚煤層，因此，采區(qū)回采率按 80%計(jì)； 14 煤層可采范圍內(nèi)平均厚度分別為 和 ，為薄煤層，采區(qū)回采率按 85%計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，開采損失共計(jì)為 萬 t。 ⑹、可采儲(chǔ)量計(jì)算 礦井可采儲(chǔ)量＝ [工業(yè)儲(chǔ)量 — 各類煤柱損失 ]179。采區(qū)回采率 經(jīng)計(jì)算，礦井（東部）共有可采儲(chǔ)量 萬 t。 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》中規(guī)定，礦井年工作制度為：年工作日 330 天，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為 14h。 二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 根據(jù)本井田地質(zhì)勘探（最終）報(bào)告和煤層賦存情況以及建設(shè)單位設(shè)計(jì)委托書中建設(shè)規(guī)模為 30 萬 t/a 的建議，按照當(dāng)前煤炭行業(yè)市場(chǎng)及市場(chǎng)預(yù)測(cè) , 結(jié)合井田內(nèi)現(xiàn)有的可采儲(chǔ)量 、礦井遠(yuǎn)景儲(chǔ)量和井田實(shí)際條件，設(shè)計(jì)經(jīng)分析認(rèn)為 ,礦井年產(chǎn)能力 30 萬 t/a 較為合理 ,其開發(fā)強(qiáng)度較為適中 .當(dāng)井型為 21 萬 t/a 時(shí)，礦井東部塊段服務(wù)年限即可達(dá) ，再加上西部塊段，整個(gè)礦井服務(wù)年限偏長(zhǎng)；當(dāng)生產(chǎn)能力大于 30 萬 t/a 時(shí)，礦井服務(wù)年限較短。因此，設(shè)計(jì)確定礦井生產(chǎn)能力為 30 萬 t/a。 三、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限，既要有一個(gè)適當(dāng)?shù)你暯雨P(guān)系和必須的均衡生產(chǎn)時(shí)間，又要考慮到國家建設(shè)的需要和實(shí)際開采條件，并符合有關(guān)規(guī)定的井型及其相應(yīng)的服務(wù)年限。 根據(jù)本礦井地質(zhì)條件和“規(guī)范”規(guī)定，本 井田儲(chǔ)量備用系數(shù)取 ，礦井服務(wù)年限計(jì)算如下： ? ? 儲(chǔ)量備用系數(shù)年生產(chǎn)能力 可采儲(chǔ)量服務(wù)年限東部礦井 ?? )( a??? 經(jīng)計(jì)算，礦井東部塊段服務(wù)年限為 ，再加上西部（遠(yuǎn)景）塊段服務(wù)年限即能滿 足有關(guān)規(guī)定要求。 四、礦井水平服務(wù)年限 本礦井為一個(gè)水平開拓全井田，故礦井水平服務(wù)年限與礦井服務(wù)年限相同。 第三節(jié) 井田開拓 一、礦井開拓方式 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本井田煤系地層為二疊系和石炭系太原組。第四 系厚 ～ ，平均 ，煤層埋藏深度較淺，最深為 250m 左右。煤層傾角一般為 5～ 15度，邊緣受斷層影響，局部達(dá) 25～ 35 度。依據(jù)本井田煤層賦存條件、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地面地形以及其它開采技術(shù)條件，在礦井可行性研究報(bào)告中進(jìn)行了立、斜井綜合分析、比較，當(dāng)采用立井開拓時(shí)，壓煤量多，工程量大，因此，設(shè)計(jì)確定采用斜井開拓方式，單水平上下山開采，中央并列抽出式通風(fēng)方式，副斜井進(jìn)風(fēng)，主斜井回風(fēng)。 二、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇 ㈠、選擇原則 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置，為方便生產(chǎn)和 安全管理，投資少、見效快、工期短、安全順暢，選擇時(shí)主要考慮如下原則：開拓布局合理、儲(chǔ)量可靠、井巷工程量少、建設(shè)工期短，便于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開采；少占良田、避免工廣占多鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地，減少壓煤；充分利用地形；地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工廣設(shè)施布置及地面運(yùn)輸合理、順暢；水源、電源較近，地面外運(yùn)距離短，井筒盡量沿煤層布置等。 ㈡、井上、下自然狀況 地面自然狀況 本井田位于山東省南部，井田為山前沖、洪積平原，地勢(shì)平坦，微向東傾斜，地面標(biāo)高 +～ +。井田范圍內(nèi)除了西部邊界新河涯村部分占 壓煤量外，地面無其它村莊。 伊家河位于井田南部邊界，另外區(qū)外北部韓莊運(yùn)河與伊家河?xùn)|西向平行延伸，相距 1～3km，將來為礦井水運(yùn)提供了較好條件。井田內(nèi)公路運(yùn)輸條件較好，西距京滬鐵路韓莊站20km， 206 國道從井田西側(cè) 3km 處由北向南通過， 104 國道從井田西側(cè) 20km 處通過，另外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)間公路和村間生產(chǎn)縱橫交錯(cuò)，運(yùn)輸條件較好。 井下自然條件 本井田構(gòu)造中等，煤層特征明顯，賦存穩(wěn)定，井田主要構(gòu)造形態(tài)為中心在 J5 與 J26 孔之間的微型等軸構(gòu)造盆地，地層傾角 5176?！?15176。斷裂構(gòu)造以正斷層為主， 已揭露及查明大小斷層 10 條，其中落差大于 30米的斷層有 5條。 井田內(nèi)主要可采煤層為 3 煤層，局部～大部可采煤層為柴 2 1 17 煤層。 2煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤厚 ～ ，平均 ； 3 煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤厚 ～ ，平均 ?？刹擅簩禹?shù)装鍘r性多為砂巖或灰?guī)r，穩(wěn)定性較好。 ㈢、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇 由于本井田西部塊段屬于中間資料，只進(jìn)行了物探，現(xiàn)正進(jìn)行鉆探，因此，設(shè)計(jì)在考慮井口及工業(yè)場(chǎng)地位置時(shí)，先期主要考慮東部塊段，并適當(dāng)考慮西部塊段的方便。根據(jù)本井田東部塊段地面自然狀況和煤系地層實(shí)際條件以及煤層賦存狀態(tài)、構(gòu)造影響等，井口及工業(yè)場(chǎng)地位置設(shè)計(jì)提出了三個(gè)位置：首先選擇在井田西側(cè)邊界處，基本位于伊家河和新河涯村中間。此處井筒占?jí)好褐?，不穿過斷層，場(chǎng)外運(yùn)輸直接利用已有通過新河涯村的公路，經(jīng)矸石墊路面加寬后即可解決礦井外運(yùn)，且此路直通到韓莊運(yùn)河和伊家河，運(yùn)輸條件極為便利。第二，井口及工業(yè)場(chǎng)地選擇在井田東部邊界外側(cè)，此處可避開村莊影響，離村莊較遠(yuǎn)，井筒占?jí)好褐鄬?duì)較少，工廣可靈活布置。第三，井口及工業(yè)場(chǎng)地選擇在井田西北邊界處，此處井筒不穿過斷層，工廣離通過新河 涯的公路較近，外運(yùn)條件較好。 三、礦井開拓 根據(jù)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇方案，結(jié)合本井田內(nèi)煤層賦存情況以及水文地質(zhì)條件等，在礦井可行性研究報(bào)告中提出了礦井開拓布置方案。方案一井口、工業(yè)場(chǎng)地位置位于井田西側(cè)邊界， 3 層煤露頭與 F5斷層相交處，基本位于伊家河和新河涯村莊中間。地面標(biāo)高 + 左右，井底水平為 150m，副斜井井底車場(chǎng)座落在 3煤層底板砂巖內(nèi)，大巷大部沿煤層布置。以石門進(jìn)入到 2層煤，沿 2 煤布置一段大巷，向上在新河涯村莊保護(hù)煤柱內(nèi)沿煤層布置兩條采區(qū)上山，向下布置兩條采區(qū)下山。全井田劃分兩個(gè)采 區(qū)，首采區(qū)位于 2煤 150m 等高線之上，兩井筒以北部分，以一個(gè)水平開采全井田。方案二井口、工業(yè)場(chǎng)地位于井田東部邊界外側(cè)，主斜井穿過 J6鉆孔。地面標(biāo)高 +，井底水平為 160m，井底車場(chǎng)座落在 3 層煤底板，大巷沿煤層布置。在車場(chǎng)附近向上沿 2煤布置兩條采區(qū)上山，沿 3 煤向下布置兩條采區(qū)下山。全井田劃分為兩個(gè)采區(qū)，首采區(qū)位于 160m 大巷以上，以一個(gè)水平開采全井田。方案三井口、工業(yè)場(chǎng)地位于井田西北邊界處，地面標(biāo)高 + 左右，井底水平為 150m，井底車場(chǎng)座落在 3 煤層底板。在兩斜井井筒東側(cè)布置采區(qū) 上、下山，以一個(gè)水平、一個(gè)采區(qū)開采全井田。 按照本井田現(xiàn)有自然條件，通過對(duì)以上三個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析和比較，三方案各有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，礦井開拓方案比較詳見表 22。經(jīng)綜合分析、比較，方案Ⅰ較方案Ⅱ、方案Ⅲ具有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在井口及工業(yè)場(chǎng)地位于井田東、西塊段中部的無煤區(qū)，井口及工業(yè)場(chǎng)地不占?jí)好褐?；井筒占?jí)好褐伲总噲?chǎng)硐室煤柱與村莊煤柱重合；全巖工程量少，投資少，見效快；主斜井大部分沿 3 煤層布置，減少全巖工程量，井筒不穿過斷層；地面外運(yùn)方便、供電電源近；井下開拓布置簡(jiǎn)單，回采煤量多等。有利于礦井后期對(duì)西 部塊段的開采。因此，設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ作為礦井建設(shè)的主導(dǎo)方案。 四、水平劃分及水平標(biāo)高的確定 根據(jù)本井田可采煤層賦存狀態(tài)，結(jié)合井田勘探程度和范圍，由于本井田范圍較小，煤層賦存較淺，因此在礦井開拓布置中，考慮為了方便開采和便于集中管理、穩(wěn)產(chǎn)等，設(shè)計(jì)以一個(gè)水平開拓，上、下山開采全井田。依據(jù)煤層賦存情況，礦井先期開采 3兩層煤，而 3 兩層煤的 150m 等高線基本位于井田南北向中部，因此，設(shè)計(jì)確定將礦井井底水平 標(biāo)高設(shè)在 150m，將 3煤分為上下兩部分，初期開采上山部分。開采淺部柴 21和深部 14煤時(shí)，可以設(shè)立輔助水平，以反上山或集中下山形式與之溝通進(jìn)行開采。 五、大巷布置 本井田初期開采 2 煤層，然后開采 3 煤層，其大巷均沿煤層布置。副斜井井筒施工到150m 水平后布置井底車場(chǎng)，而后向前施工石門與 2煤 150m 等高線溝通，沿 150m 等高線布置一段大巷，然后向上沿煤層布置采區(qū)上山， 3 層煤布置與 2 煤類同。各主要大巷均采用錨噴支護(hù)。 六、采區(qū)劃分 根據(jù)本井田煤層賦層狀態(tài)和構(gòu)造實(shí)況，設(shè)計(jì)依照如下劃分原則：充分利用地質(zhì)條件，又合理適應(yīng)裝備的采區(qū)開采范圍，利于采區(qū)接替和穩(wěn)產(chǎn)，簡(jiǎn)化 開拓布置和減少準(zhǔn)備工程量，達(dá)到投入少、見效快、開拓準(zhǔn)備工程量低、經(jīng)濟(jì)效益好之目的。 通過開拓、開采、提升運(yùn)輸、通風(fēng)排水等各系統(tǒng)綜合比較，由于本井田范圍較小，因此井田東部塊段共劃分為兩個(gè)采區(qū)， 150m 煤層底板等高線和兩斜井井筒以北塊段為首采區(qū)， 以南塊段作為二采區(qū)；井田西部塊段屬于中間資料，待進(jìn)一步勘探后再 行采區(qū)劃分。 七、開采順序 采區(qū)開采順序本著先近后遠(yuǎn)，先上后下，先上山后下山的原則進(jìn)行接替開采。依照本井田開拓布置及采區(qū)劃分，建議按如下順序進(jìn)行開采接續(xù)。 首先開采井田東部塊 段 2煤層的上山采區(qū)，再開采 3煤層的上山采區(qū)，然后以反上山開采柴 21煤，其后開采 3 煤層的下山采區(qū)和深部的 14 兩煤層，最后開采井田西部塊段。 第四節(jié) 井 筒 一、井筒數(shù)量、用途及裝備 井筒數(shù)量 本礦井年生產(chǎn)能力 30萬 t，根據(jù)本井田開拓布局和礦井安全生產(chǎn)規(guī)定的安全出口等需要，礦井共設(shè)主、副斜井井筒各一個(gè)，斜井井筒布置在井田西部伊家河和新河涯村之間的中部。 井筒用途和裝備 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和安全生產(chǎn)的需要，主斜井主要擔(dān)負(fù)礦井井下原煤的運(yùn)輸，裝 備一條皮帶輸送機(jī)，敷設(shè)動(dòng)力、信號(hào)、通訊電線等，另外作為礦井應(yīng)急安全出口之一，同時(shí)兼作礦井回風(fēng)井。 副斜井主要用作礦井輔助提升，裝備一臺(tái) GKT2179。 型單筒提升絞車，采用一噸礦車串車提升，用來上、下人員、提升矸石、材料、設(shè)備等；作為礦井應(yīng)急的另一個(gè)安全出口，敷設(shè)排水管路，另外兼作礦井進(jìn)風(fēng)井。 二、井筒參數(shù)的確定 根據(jù)井筒裝備和提升容器的需要，主斜井?dāng)嗝鎯魧?，墻高 ，凈斷面 。主斜井傾角上段為 度，下段為 14 度。按照該區(qū)域地表自然標(biāo)高和最高洪水位，設(shè) 計(jì)確定井口永久標(biāo)高為 +32m，井筒下口接井底煤倉下口，標(biāo)高為 148m。 副斜井?dāng)嗝鎯魧挒?，墻高 ，凈斷面 。副斜井傾角為 20 度，井筒上口標(biāo)高同主斜井為 +32m，下口為井底車場(chǎng)，其標(biāo)高為 150m。 三、井筒施工及支護(hù) 井筒穿過地層 根據(jù)地質(zhì)資料，斜井井筒施工時(shí)需穿過第四系、二疊系下統(tǒng)下石盒子組和山西組。各層的巖性分述如下： ⑴、第四系（ Q） 厚度 ～ ，平均厚度 ，主要為黃色粘土、砂質(zhì)粘土夾暗紅色中砂組成 。中上部具較多鈣質(zhì)結(jié)核（俗稱姜結(jié)石）；下部含鮞狀、豆?fàn)铊F錳質(zhì)結(jié)核。 ⑵、二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1X） 本次勘探未見其上部地層，揭露最大殘厚 。依據(jù)含煤性及巖性組合特征分為三段。 下部砂、泥巖段：厚度 ～ ，平均 ，主要由泥巖、粉砂巖、中、細(xì)粒砂巖及柴煤層組成。 中部柴煤段：厚約 71m，由中細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖夾柴煤組成。 上部泥巖段：最大揭露厚度 ，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層細(xì)、粉砂巖，局部具柴斑。 ⑶、 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1S） 本組總厚度 ～ ，平均 ，主要由淺灰～灰白色中、細(xì)粒石英砂巖、粉砂巖、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層組成。 井筒施工方法及支護(hù)方式 本井田開拓方式為斜井開拓，斜井井筒施工比較簡(jiǎn)單。根據(jù)棗滕礦區(qū)斜井井筒施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本井田井筒施工實(shí)際條件，設(shè)計(jì)確定主、副斜井井筒采用普通施工法進(jìn)行施工。斜井表土施工時(shí)，一般均需要采用明槽開挖，然后再采用巷道掘進(jìn)法繼續(xù)施工。主斜井施工時(shí)先以 度角向下施工，見到 3煤層后沿 3層煤施工。 根 據(jù)主、副斜井井筒穿過地層情況，斜井表土及風(fēng)化基巖段采用鋼筋混凝土支護(hù)，正?；鶐r段采用錨噴支護(hù)。 主、副斜井井筒斷面布置見插圖 22 和 23。 主、副斜井井筒特征見表 23。 主 副 斜 井 井 筒 特 征 表 表 23 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 單位 主斜井 副斜井 1 坐標(biāo) X m 3826220 3826250 Y m 20554760 20554825 2 標(biāo)高 井 口 m +32 +32 井 底 m 148 150 3 斜長(zhǎng) m 694 532 4 井寬 凈 寬 m 表土掘?qū)? m 基巖掘?qū)? m 5 斷面 凈 m2 表土掘 m2 基巖掘 m2 6 支護(hù) 表 土 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 基 巖