【文章內(nèi)容簡介】 系數(shù) %，本區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖 層 相對可靠。 可采煤層特征如下： 5煤層：為區(qū)內(nèi)城子河組上部發(fā)育的第一個可采煤層，上距穆棱組約160m，為中厚煤層，一般介于 ～ 間， 平均煤厚 ， 煤層結(jié)構(gòu)簡單，局部有一層 厚夾石，頂板巖性均以泥巖為主，底板巖性均以細(xì)砂 巖為主。 6煤層：屬中厚煤層，煤層 的可采厚度在 ～ ，平均 煤厚 ，較穩(wěn)定，頂部有 1～ 3 層 夾石，厚 ～ ， 多為粉沙巖及炭質(zhì)泥巖，煤層頂板為粉沙 巖 、 細(xì)砂巖，北部局部為中 、 粗粒砂巖，具古河流沖刷特征，底 板以粗砂巖 為主。 14煤層：大部可采煤層，可采厚度 ～ ，平均厚度 ?？刹煞?6 圍內(nèi)煤層厚度穩(wěn)定，南西薄，向北東增厚，結(jié)構(gòu)屬單一煤層，局部有薄 層炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾層石，頂板為粉砂巖，細(xì)砂巖及中砂巖，底 板 為粗 砂巖，砂巖。 為了清楚起見，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、 視密度 和頂?shù)装迩闆r分層以文字?jǐn)⑹?，見煤層特征表 13。 表 13 煤層特征表 層次 煤厚（ m） 層間距 (m) 穩(wěn)定性 發(fā)育范圍 頂板 底板 最小 最大 平均 5 31 較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育 泥巖 細(xì)砂巖 6 較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā)育 粉砂 巖 粗砂巖 85 14 較穩(wěn)定 全區(qū)發(fā) 育 細(xì)砂巖 粗砂巖 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。詳見 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 14。 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 ，現(xiàn)分述如下： 第四系孔隙含水層：本井田廣泛發(fā)育，發(fā)育規(guī)律 為：由南往北逐漸增厚。水的主要補給來源是大氣降水及山區(qū)地下水。涌水量為 ～ 7l/（ s m） 。 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛分布。其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南往西北逐漸增厚，向東變薄。涌水量為 ～ l/（ s m） 。 煤系裂隙含水帶：本含水帶是直接充水含水層。它與第三系有水力聯(lián)系，但很微弱。 基底巖層裂隙水：分布于低山和丘陵地帶。由花崗巖、變質(zhì)巖等組成。對煤系裂隙含水帶補給量甚微。而且對礦床充水無影響。 、亞粘土 、 中部粘土。 。 本井田煤系裂隙含水帶補給條件不好，富水性較小。礦井在開采過程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲水量為主。開采初期，礦井涌水量最大。 7 隨著開采的不斷進(jìn)行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量將會逐漸減少，并趨于相對 穩(wěn) 定狀態(tài)。 本井田最大涌水量為 250m3/h，正常涌水量為 m3/h。 表 14 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱 視密度 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強度 102kg/cm3 抗拉強度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 頁巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 沼氣 、 煤塵及 煤的自燃 性 本礦井屬于低瓦斯礦井，相對涌出量 ，絕對涌出量為 m3/min，煤塵 無爆炸危險，且煤層無自燃傾向性。隨著開采深度的延伸，瓦斯涌出量會給礦井的安全生產(chǎn)帶來一定的困難。 本礦井瓦斯取樣的控制深度為 ～ ，在 深以上，甲烷成分為 ～ ％；在 ～ 深度為 ～ ％；平均為～ ％。二氧代碳一般為 ～ ％，瓦斯成份及含量均很低。同時參考集賢礦井的煤塵及瓦斯情況。 初步確定本礦井初期的瓦斯等級為低瓦斯 礦井，并沒有煤塵爆炸危險和自燃發(fā) 火傾向。 本礦井 深度為 20m 的恒溫帶溫度為＋ 176。 C； － 500m 水平的平均地溫為176。 C；－ 700m 水平的平均地溫度為 176。 C。 煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉砂巖?？箟簭姸纫话阍?500～ 1100kg/cm2左右。預(yù)計本礦井各煤層頂板類別均在一級以上 。 8 煤質(zhì) 牌號 及用途 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％；（ Hr）的平均含量為 ～％；（ Or）的平均含量為 ～ ％。說明煤的元素組成穩(wěn)定，屬低腐質(zhì)煤。 成分 灰分： 本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％，多屬中低灰分煤層。 硫：各煤層硫的含量均很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％，屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％，屬特低 — 低磷煤。 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于 40％，屬低變質(zhì)煤。煤種主要為 肥 氣煤、長焰煤次之，煤種在垂直方向上無明顯變化。 各煤層煤的平均發(fā)熱量（ QfD）為 6306～ 6849KJ/kg。 所有煤層的煤均屬于易選 到 中等可選。 本井田 原煤按現(xiàn)行煤炭實用分類法，屬于Ⅰ～Ⅱ氣煤，由于本區(qū)氣煤低灰、低硫、低磷 ，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可作為優(yōu)良的配焦和化工精煤。副產(chǎn)品可供動力及民用。 勘探程度 及可靠性 本井田包括精查區(qū) 、 西北部的一塊 詳 查區(qū)兩個區(qū)域，其井田的邊界范圍為南起 F10斷層，北至煤層露頭線，西起 F48斷層，東至 F84斷層。 對地質(zhì)勘探程度的評價： 測 量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了 238 個孔， 萬余米，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。但由于設(shè)備 較落后，因此相當(dāng)一部分?jǐn)嗔讶允峭贫ǖ模刂瞥潭冗€有較大擺動。根據(jù)本區(qū)斷裂的一規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過程中予以注意。有的鉆孔孔斜較大，對構(gòu)造的推定也有一定的影響。 9 第 2 章 井田境界 儲量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本井田西 以斷層 F48為界， 東 至 F84斷層 ，北以煤層天然露頭為界，南部以自然邊界河流為界 。 井田境界確定的依據(jù) 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤 田各部分都能得到合理的開發(fā)。應(yīng)按以下原則來劃分： 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) ； 范圍 ，以利于機械化程度的不斷提高 ； 、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng) ； 。 井田未來發(fā)展?fàn)顩r 該井田內(nèi)煤層埋藏較淺，傾角較小 ， 可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層，遠(yuǎn)景儲量豐富。 隨 著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的提高，井田范圍內(nèi)探明的儲量會越來越精確。 井田儲量 井田儲量 的 計算 井田內(nèi)可采煤層為 5＃ ， 6＃ ， 14＃ 煤 層 。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量，礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。礦井設(shè)計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。 10 保安煤柱 為保護地面建筑物及工程設(shè)施的安全，本設(shè)計對井筒及工業(yè)廣場、規(guī)劃中 的大斷層留設(shè)安全煤柱。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計礦井依據(jù)《 礦井設(shè)計 規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： 50m煤柱。 30m 煤柱。 留設(shè) 10m保安煤柱。 30m煤柱。 主、副井筒均位于工業(yè)場地內(nèi)，主、副井筒深度已起過 300m，工業(yè)場地東西長 540m，南北最大寬度為 430m，按照現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路 及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定，井筒煤柱地面保 護面積包括井架、提升機房和圍護帶面積包括工業(yè)場內(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，圍護帶寬度 為 15m，煤柱按巖層移動角圈定，井田境界煤柱按40m留設(shè)，境界線兩側(cè)各 20m，采 區(qū)煤柱按 10m 留設(shè)，兩側(cè)各 10m。 按以上計算方法得： 工業(yè)廣場煤柱損失： ； 周邊、斷層保安煤柱損失： Mt； 損失總量： Mt； 損失率為： ﹪ 。 儲量計算方法 計算標(biāo)注以《儲量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲量 =塊段面積247。 cos(平均傾角 )平均厚度 視密度 ； 礦井設(shè)計儲量＝工業(yè)儲量－永久煤柱 ； 塊段可采儲量 =（工業(yè)儲量－永久煤柱）設(shè)計回采率 。 回采率要求：厚煤層不小 于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于 85% 根 據(jù)儲量圖、通過等高線塊段法計算本井田工業(yè)儲量為 ，可采儲量為 。 儲量計算評價 東榮三礦 的煤層對比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層 底 板起伏不大，構(gòu)造控制基本可靠，無火成巖，水文地質(zhì)條件中等，儲量計算 較 可 11 靠。 見可采煤層儲量總表 21。 表 21 可采煤層儲量總表 單位 :萬 t 水平級別 煤層號 工業(yè)儲量A+B+C 工業(yè) 場地 井田 境界 斷層 開采 損失 合計 可采儲量 I 5 1463 6 1848 14 2079 合計 5390 II 5 6 200 14 合計 總計 計算可得， 礦井可采儲量為： 。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 工作制度 根據(jù)《 煤炭工業(yè)礦井 設(shè)計規(guī)范》規(guī)定： （ 1）礦井工作日按 330d計算； （ 2）每日凈提升時間 16h； （ 2）礦井每晝夜四班工作，其中三班進(jìn)行采掘，一班進(jìn)行檢修 。 生產(chǎn)能力 井田煤炭儲量豐富（可采儲量為 ），地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)簡單，煤層賦存平緩（平均傾角 13176。 ），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的條件。 方案一：建 ； 方案二：建 ； 方案三：建 。 根據(jù)《 煤炭 工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過長，可由服 12 務(wù)年限確定。 礦井設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計服務(wù)年限公式： AKZT? 式中 Z —— 礦井設(shè)計可采儲量， Mt； A —— 生產(chǎn)能力， Mt／ a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)， K ＝１ .3～ 。 礦井設(shè)計一般取 K =，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計可取K =，地方小煤礦可取 K = 。根據(jù)本設(shè)計礦井實際情況， K 值取 。 方案一： AKZT? =(1 .4)= 年 ； 方案二： AKZT? =(1 .4)= 年 ； 方案三： AKZT? =(1 .4)= 年 。 從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來看，井型較大的礦井對保證礦區(qū)產(chǎn)量起骨干作用，其服務(wù)年限也應(yīng)略長些，因本井田地質(zhì)儲量大，可采儲量多，則選擇方案一合理。該礦井生產(chǎn)能力為 ，礦井服務(wù)年限為 。 13 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 雙鴨山東榮三礦與東榮二礦為鄰，井田東南鄰東榮四礦，西以斷層 F48為界 ,設(shè)計礦井采用雙立井多水平集中大巷開拓方式 ,井田范圍傾角上部 13176。 ，該設(shè)計礦井屬低瓦斯，低涌水量礦井。 井田范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造主要為斷層，有極少數(shù)的背斜與向斜。該設(shè)計礦井可采儲量為 ，年產(chǎn)量為 ，服務(wù)年限為 。 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 本井田范圍內(nèi)有三層煤，煤層屬中 厚 煤層 ，平均厚度 ，傾角 13176。 左右。其中 5煤層與 6煤層間距 31m， 6煤層距 14煤層 85m，井田北側(cè)有煤層露頭 。 根據(jù)精查報告確定的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造要素，頂?shù)装鍡l件，沖擊層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中煤層賦存深 度和沖擊層的水文地質(zhì)條件對開拓方式影響最大。 確定井田開拓方式的原則： ,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拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè) 。 ，減少煤炭損失 ； 合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 ，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機械化，自動化創(chuàng)造條件。 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，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 ，應(yīng)將不同煤質(zhì) 、 煤種的煤層分別開采。 14 礦井開拓方案選擇 井硐形式和井口位置 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場地位置，本著合理開發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運輸環(huán)節(jié)簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計提出了 兩 個開拓方案： 方案一：雙立井開拓 ； 方案二： 雙 斜 井 開拓 。 以上 兩 種井筒開拓方