【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水和山區(qū)地下水，涌水量 ～ 7L/sm，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)律為由東南向西北逐漸增 加 ，向東 變 薄，涌水量為 ～ ，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：分布與低山和丘陵地帶，由花崗巖安山巖，及變質(zhì)巖組成，對(duì)煤系裂隙水帶補(bǔ)給量甚微，而且對(duì)礦床水無(wú)影響。 ，亞黏土，中部黏土，亞黏土層和第三系泥巖，砂巖層。 本井田煤系裂隙水 補(bǔ)給條件不好，富水性較小，礦井在開(kāi)采過(guò)程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲(chǔ)水量為主，開(kāi)采初期，礦井涌水量增大，隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行，水的靜儲(chǔ)量逐漸消耗，礦井的涌水量會(huì)逐漸減小，并趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。本井田最大涌水量 375m3/h，正常涌水量 301m3/h。 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 新鐵三礦 各煤層均為瓦斯含量區(qū)，瓦斯風(fēng)化帶垂深為 200 米，在井田中 15 深部含量較高。瓦斯風(fēng)化帶東深西淺，瓦斯富集區(qū)多在 200～ 400 米。淺部由于構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，導(dǎo)氣性較好，為瓦斯逸散提供了良好的條件。然而，隨著開(kāi)采 深度增加， 新鐵三礦 深部受斷層等因素的影響也會(huì)逐漸減弱。 新鐵三礦 瓦斯涌出量將逐漸增加。 新鐵三礦 在 6 98兩個(gè)煤層采樣化驗(yàn)，均有煤塵爆炸性。 新鐵三礦 目前尚無(wú)煤層自然發(fā)火的測(cè)定資料。 煤質(zhì) 、 牌號(hào)及用途 新鐵三礦 煤層由上部焦煤到下部無(wú)煙煤的物理性質(zhì)是漸變的。硬度和韌性小，而質(zhì)脆易碎，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，有的多被分解石脈充填。具見(jiàn)殼狀斷層 ，在亮煤和暗煤中以細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主，無(wú)條帶結(jié)構(gòu)次之，層理清楚，斷層 平坦。全區(qū)煤層顯微組合中鏡質(zhì)組占絕對(duì)優(yōu)勢(shì) ，占 60～ 99％ ； 絲質(zhì)組為次之，一般為 177。 10％，半鏡質(zhì)組為 1～ 2％；穩(wěn)定組分不存在。經(jīng)質(zhì)組分含量達(dá)到 20％的占少數(shù)點(diǎn)，連不成面，對(duì)煤的變質(zhì)影響不大。 焦煤：可燃基揮發(fā)份平均值 Vr＝ ％，膠質(zhì)層厚度平均值 Y＝，粘結(jié)指數(shù)平均值 G=84。 瘦煤： Vr＝ ％， Y＝ ， G＝ 。 貧煤： Vr＝ ％， G＝ 。 Y值焦餅為粉狀，為塊狀則劃為瘦煤。 無(wú)煙煤： Vr＝ ％， Wf一般在 177。 1％。 灰份：灰份自東向西有增高的趨勢(shì)。而 QfGw一般在 5000～ 6500 卡 /克。固定炭在 80～ 92％，硫在 ～ ％，由上向下硫分增加，磷在 ～％屬低硫，低磷煤。 煤層為中灰～富灰煤，煤的可選性為難選煤。煤種由焦煤到無(wú)煙煤，四個(gè)煤種，即煉焦用煤和動(dòng)力用煤兩大類(lèi)。非煉焦用煤雖然灰份為中、富灰煤，但 QfDT 都在 5000～ 7000 卡 /克，有害元素又低，是多種利用的能源。 全區(qū)焦煤和瘦煤中可采量的四分之三，經(jīng)入選可得煉焦精煤，中、尾煤及 新鐵三礦 的高灰煤可供電廠和民用。 16 勘探程度及可靠性 新鐵三礦 是 1957 年 108 隊(duì)提出的勃 利煤田概查報(bào)告的一部分。 1961 年204 隊(duì)在 新鐵三礦 和鄰區(qū)進(jìn)行了普查找礦工作，共見(jiàn)可采煤層 5層，總厚 米。 1966 年 6 月開(kāi)展了鉆探和山地工程施工。 1968 年 3 月達(dá)到了普查勘探程度。經(jīng)批準(zhǔn)沒(méi)有提普查報(bào)告而轉(zhuǎn)入詳查勘探。 1971 年 3 月，提交了詳查報(bào)告。初步查明了可采煤層的煤質(zhì)特征及其變化情況，給礦區(qū)總體設(shè)計(jì)和井田劃分提供了地質(zhì)資料。但該報(bào)告存在的問(wèn)題也較多。為適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需要，于1979 年 11 月開(kāi)始精查勘探。 1986 年 12 月施工基本結(jié)束。 1987 年 3 月提出精查報(bào)告。 詳見(jiàn)表 14 表 14 歷次勘探完 成工程量一覽表： 時(shí)間（年） 勘探階段 鉆探 槽探（ m3） ） 井探（ m） 孔數(shù) 米數(shù) 1961－1970 找礦、普查詳查 22 39376 500 1979－1986 精查 199 合計(jì) 找礦－精查 221 總體上看， 新鐵三礦 27線以東的精查勘探工程及精查報(bào)告，質(zhì)量較高，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1） 新鐵三礦的大型構(gòu)造控制基本可靠，對(duì)資源的合理開(kāi)發(fā)，指導(dǎo)礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī) 劃和生產(chǎn)具重要意義 ； 2）各煤層煤質(zhì)化驗(yàn)的 每 項(xiàng)數(shù)據(jù)基本可靠，煤層煤種的確定 也 基本準(zhǔn)確 ； 3） 各煤層對(duì)比清楚，層位可靠，煤層定深定厚基本可靠 。 17 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本井田 煤層平均傾角為 24186。，平均容重 。 區(qū)內(nèi) 沒(méi)有生產(chǎn)，在建及停閉礦井，也沒(méi)有小煤窯， 井田北部以 +200m 標(biāo)高線為界，南（深部）以 500米標(biāo)高為界，西以 27 勘探線 為界；東以 F24斷層為界。 井田境界確定的依據(jù) 以地理 、 地形 、 地質(zhì)條件作為劃分井田境界的 依據(jù)。 應(yīng)該 有合理的走向長(zhǎng)度 ,以 便 于 適應(yīng) 機(jī)械化程度的不斷提高 。 合理的 選擇井筒位置 ,以利于 安排地面 各種 生產(chǎn)系統(tǒng)和建筑物。 井田未來(lái)發(fā)展情況 隨著 勘探水平全面的提高和 技術(shù)的進(jìn)步， 在 井田范圍內(nèi)探明 的 儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確， 也 可能在更深部發(fā)現(xiàn) 更多的 可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井儲(chǔ)量不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 6 68 9 99五層，各煤層儲(chǔ)量 計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量 又 可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井 工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)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(hù)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 18 保安煤柱 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： 1）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè) 應(yīng)在確定地面受保護(hù)面積后，用移動(dòng)角圈定煤柱范圍。移動(dòng)角數(shù)值應(yīng)采用 新鐵三礦 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或與 新鐵三礦 條件類(lèi)似的礦區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選取。工業(yè)場(chǎng)地地面受保護(hù)面積應(yīng)包括受保護(hù)對(duì)象及圍護(hù)帶，圍護(hù)帶寬度為 15m； 2） 立井保護(hù) 煤柱 的留設(shè) 圈定立井保護(hù)煤柱時(shí)，應(yīng)根據(jù)井筒深度、巖性、用途、煤層賦存條件及地形特點(diǎn)等因素，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 。 3）斷層、邊界保安煤柱的留設(shè) 在井田開(kāi)采時(shí)， 為了安全生產(chǎn)， 在斷層、邊界要留設(shè)保安煤柱。 該設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： ① 邊界斷層留設(shè) 20m 保安煤柱； ② 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 20m 保安煤柱； ③ 地面建筑物留設(shè) 50m 保安煤柱。 按以上方法計(jì)算得 ：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： ； 斷層保安煤柱損失： ； 大巷保安煤柱損失： ； 邊界保安煤柱損失： ； 總損失為： ； 儲(chǔ)量計(jì)算方法 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： 工業(yè) 儲(chǔ)量 =塊段面積 179。 塊段平均厚度 179。 容重 /cosθ θ —— 為煤層平均傾角 計(jì)算得 Zc=5179。 24179。 250000179。 179。 。 = 礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算 Z=(ZcP) 179。 C 式中： Z—— 可采儲(chǔ)量， Mt； 19 Zc—— 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； P—— 永久煤柱損失， Mt； C—— 采區(qū)回采率 ,厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 。 計(jì)算得： Z=（ ）179。 = 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 該設(shè)計(jì) 礦井 的各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲(chǔ)量的計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定誤差 ， 詳見(jiàn)表 21。 表 21 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 水 平別 煤 層別 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C萬(wàn)噸 煤炭損失量 可采 儲(chǔ)量 工業(yè) 場(chǎng)地 井田 境界 斷 層 開(kāi)采 損失 其他損失 合計(jì) 損失 Ⅰ 62 65 50 320 37 65 58 47 310 35 88 47 36 85 367 34 98 50 37 343 36 99 48 40 86 382 35 合計(jì) 220 170 1600 142 Ⅱ 62 71 45 310 40 65 63 42 76 370 32 583 88 65 33 320 35 98 60 30 79 380 37 586 99 48 40 86 382 35 合計(jì) 259 150 1580 144 總計(jì) 13903 739 500 432 3893 10010 20 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)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 1）礦井年工作日按 330 天 計(jì)算； 2）礦井每晝夜 三 班工作，其中兩班半進(jìn)行采、掘工作， 半 班進(jìn)行檢修； 3）每日凈提升時(shí)間 14h 小時(shí)。 礦井生產(chǎn)能力 的確定 新鐵三礦 已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 , 各可采層均為中厚煤層，按 照有關(guān)的規(guī)定 要求 ，可以 確定新鐵三礦的采區(qū)采出率為 80%， 同時(shí) 估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境界煤柱等京永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 10%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ)量為 。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述， 可知：該地 地質(zhì)構(gòu)造 一般 ， 煤層儲(chǔ)量豐富，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大 型礦井設(shè)計(jì)。并初步確定 兩 個(gè)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(jì)服務(wù)年限， a； Z井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A 為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。 計(jì)算得： P1=60a ； P2=48 a； 經(jīng) 與相關(guān)的設(shè)計(jì) 手冊(cè)核對(duì)，確定 60a 為比較合理的服務(wù)年限，即 新鐵三礦 的生產(chǎn)能力為 。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 經(jīng)過(guò)上面的計(jì)算可知：該礦井的服務(wù)年限 P=60a。 21 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 本井田內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)、在建及停閉礦井，也沒(méi)有小煤窯。 影響 該設(shè)計(jì) 礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 可采煤層共 5 層， 其中 6 6 8 98層間距分別為 42m、40m、 41m，這四層煤的間距均小于 50m。 9 99之間的距離接近 135m； F1 F2 F3 F51 四條斷層 ，兩條為邊界斷層，兩條為區(qū)內(nèi)斷層 ； 24。 ，相對(duì)較為平緩； 、底板為粉砂巖，粉細(xì)砂巖等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 硐 形式方案比較 影響井田 開(kāi)拓方式 因素很多 ， 其中 主要因素包括：煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； 地形地貌和地面外部條件 ； 總體設(shè)計(jì)和礦井生 產(chǎn)能力要求 ；施工技術(shù)和設(shè)備條件 等。 對(duì)以上因素要綜合研究，通過(guò)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 最終 確定 選擇哪種方案 。 下面列出以下幾種方案進(jìn)行對(duì)比。 1） 雙斜井開(kāi)拓 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù) 煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開(kāi)拓。 2） 雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： ① 機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。 22 ②立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利 。 ③ 井筒為圓形斷機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 適用條件：煤層賦存深度 200～ 1000m，含水砂層厚度 20～ 400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，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(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因 素，本井田煤層賦存最深 500m 標(biāo)高，平均煤層傾角 24186。，滿足采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在 技術(shù)上可行。 圖 31 雙立井開(kāi)拓 3） 雙立井加暗斜井開(kāi)拓方式 圖 32 雙立井加暗斜井開(kāi)拓 23 考慮到前四層煤間距較小，一般都在 50m 左右，宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于 98＃ 煤層底板下垂距 40m 的 厚巖層內(nèi)。上階段運(yùn)輸大巷做下階段回風(fēng)大巷使用。 比較見(jiàn)表 31。 表 31 方案比較 項(xiàng)目名稱(chēng) 方案二（萬(wàn)元） 方案三（萬(wàn)元 ） 井筒 主井 700179。 3000179。 104=210 700179。 3000179。 104=210