【文章內(nèi)容簡介】 ：自2號煤層頂至K4砂巖底，巖性主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成。其間發(fā)育0001號煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層。中段和上段屬三角洲沉積環(huán)境的河床、河漫灘沉積。附圖地質(zhì)綜合柱狀圖1—2地質(zhì)綜合柱狀圖1—2（1）4﹟煤層：本井田主要開采煤層之一，位于山西組下部，己16煤層之上。井田范圍內(nèi)分布不均勻，～ ，總體趨勢呈東南厚，西北薄的趨勢。局部含泥巖夾矸1～2層，～ m，其可開采性指數(shù)為92%，煤厚變異系數(shù)為33%，煤層結(jié)構(gòu)比較簡單，屬于中厚層穩(wěn)定可采煤層。（2）10﹟煤層：位于太原組下部，頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖；底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，～，含1～2層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，厚度穩(wěn)定, 井田主要可采煤層之一。表11 可采煤層特征表煤層編號見煤點厚度最小最大平均（m）煤層間距最小最大平均（m）夾石層數(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性傾角（度）頂?shù)装鍘r性容重（t/m3）頂板底板4～60～01簡單穩(wěn)定全區(qū)可 采1～8砂質(zhì)泥巖細砂巖砂質(zhì)泥巖細砂巖10～02簡單穩(wěn)定全區(qū)可 采3～5粉砂巖、砂質(zhì)泥巖泥巖1．煤的物理性質(zhì)根據(jù)離石詳查報告，各主要可采煤層顏色多黑色，條痕多為黑色和黑褐色，光澤多為玻璃光澤。斷口參差狀，貝殼狀，鏡煤分層有眼球狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，外生裂隙不發(fā)育，且以寬條帶狀結(jié)構(gòu)為多主，其次為線理狀結(jié)構(gòu)，似均一狀結(jié)構(gòu)較少見到。煤的構(gòu)造多呈層狀，也有塊狀構(gòu)造，煤的硬度小，脆度大。2．煤巖類型及特征4號層以半亮型煤為主，其次是為半暗型煤，暗淡型號煤含量較少，少量絲炭。本區(qū)主要可采煤層顯微煤巖類型多為微鏡惰煤， 4號煤層為混合暗亮煤類型。各可采煤層的顯微煤巖組分均以鏡質(zhì)級為主體，其次是為絲質(zhì)組，半鏡質(zhì)組和穩(wěn)定組極少，鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡質(zhì)體和基質(zhì)鏡體為主，無機顯微組分割可采煤層均以粘土為主，其次為硫化鐵類和碳酸鹽類。3．煤類的確定及工業(yè)用途按中國煤炭分類國家標準（GB5751—86）劃分，井田內(nèi)4號煤層的煤類及工業(yè)用途如下：4號煤為特低灰中灰，中硫、高特高熱值的焦煤。原煤經(jīng)洗選后灰分、硫分、均大幅降低。工業(yè)用途可作為煉焦配煤或動力用煤。、煤塵及煤的自燃傾向性1. 煤層瓦斯～ m3/td，～ m3 /min區(qū)內(nèi)變化趨勢為淺部向深部有增大的趨勢，是按低瓦斯采區(qū)管理的。 m3/td，是按高瓦斯突出區(qū)管理。2．煤塵爆炸危險性據(jù)2010年02月01日山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對陽煤集團二礦井下工作面4號煤層煤樣進行爆炸性鑒定：4號煤層具有爆炸性，煤層在巖粉含量80﹪時，火焰長度600（m/m）,﹪。上述測定表明，開采煤層定為有煤塵爆炸性危險，故生產(chǎn)中應(yīng)采取有效的預(yù)防措施，以保證安全生產(chǎn)。2010年2月1日，山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心對陽煤集團二礦對4號煤樣進行了檢驗。㎝3/g，自燃等級為Ⅱ級，屬自燃煤層。二 井田開拓1．井田界限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)。煤田范圍劃分為井田的原則有：（1）、要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護地面設(shè)施；(2)、要有與礦區(qū)開發(fā)強度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲量和服務(wù)年限及合理的尺寸；（3）、照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系；（4）、直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計和生產(chǎn)管理工作的開展。井田為一不規(guī)則多邊形，。開采深度++，開采410號煤層。井田示意圖見圖21井田示意圖見圖21 井田儲量工業(yè)儲量區(qū)內(nèi)賦含煤層數(shù)目較多，在目前的經(jīng)濟技術(shù)條件下，除4號、10號煤層外，其它煤層均無開采利用價值。本設(shè)計只針對4號煤層。工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，目前可供利用的列入平衡表內(nèi)的儲量，即A+B+C級儲量。本設(shè)計采用求積儀法結(jié)合算術(shù)平均法計算工業(yè)儲量：（1）。（2）用算術(shù)平均法計算礦井工業(yè)儲量： Zg=SMγ/cosα 式中： Zg——工業(yè)儲量，t；S——井田面積，m2；M——4號煤層平均厚度，；γ——4號煤的平均容重，；α——煤層平均傾角，7176。；Tgα=；cos7176。=。故工業(yè)儲量為： Zg=(3)根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，其中高級儲量為：，約占工業(yè)儲量的80%，符合設(shè)計要求。礦井可采儲量 ，必須要考慮以下儲量損失： (1)工業(yè)廣場保安煤柱；(2)井田境界煤柱損失；(3)采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；(4)建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；(5)其它各種損失。(1)本礦井開采時，由于村莊稀疏且規(guī)模較小，開采初期時無影響，在后期開采時宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無鐵路河流影響；并且井田內(nèi)沒有較大的斷層和構(gòu)造，因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場保安煤柱損失及井田邊界煤柱損失。工業(yè)場地保護煤柱本礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為120萬t/a，按《煤礦設(shè)計工業(yè)規(guī)范》，本設(shè)計工業(yè)廣場取14公頃，長、寬分別為400m、350m，煤柱設(shè)計依據(jù)2000年版《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)定》，確定地面受保護范圍及其保護對象，確定二礦工業(yè)廣場受保護對象的保護等級為Ⅱ級,其圍護帶寬度為15m。工業(yè)場地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。 工業(yè)場地占地面積指標井型（萬t）占地面積指標（公頃/10萬t）240及以上1201804590930。 巖層移動角廣場中心深度煤層傾角煤層厚度沖積層厚度ΦδγβM176。MM176。176。176。176。445723050606060用作圖法求出工業(yè)廣場保護煤柱量。由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖211所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸，并由圖可得出保護煤柱的尺寸為： Si=梯形面積=(上寬+下寬)高/（2cos7176。） S= km2則：工業(yè)廣場的煤柱量為：Z=S MR式中：Zi—工業(yè)廣場煤柱量； S—工業(yè)廣場面積； M—煤層厚度； R—煤的容重。則：Z= (萬t)(2)井田境界煤柱損失；以及大巷煤拄損失。井田邊界保護煤柱, 煤柱留設(shè)：井田淺部，既礦區(qū)邊界南部有風化帶留設(shè)50m煤柱；井田東部、西部、北部都與其他礦井相臨，故各留邊界煤柱20m；井田邊界保護煤柱留設(shè)20 m寬，則井田邊界保護煤柱損失量為：P1=lb Mγ/cosα 式中：P——井田邊界保護煤柱煤量，萬t；l——邊界長度,Km； b——邊界寬度, m； M——煤層平均厚度， m；γ——煤的平均容重，；α——煤層平均傾角，7176。南部多30米，以及煤拄損失4＃煤層=（30+100）(萬t)則井田邊界保護煤柱損失量為：P1=(萬t) (3).斷層保護煤柱根據(jù)實際經(jīng)驗，斷層按性質(zhì)、落差大小及其對煤層破壞程度，斷層煤柱留設(shè)如下：落差＞50 m的斷層，兩側(cè)各留50 m的煤柱；落差＞20 m～≤50 m的斷層，兩側(cè)各留30 m煤柱；落差＞10 m～≤20 m的斷層，兩側(cè)各留20 m煤柱；落差＜10 m的斷層不留設(shè)斷層煤柱。井田內(nèi)的所有斷層都＜10 m，因此不需要留設(shè)斷層煤柱。 (4)井筒保護煤柱主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護煤柱損失量為0。 保護煤柱損失量煤柱類型儲量（萬t）井田邊界保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱風井保護煤柱0合 計959，可以按下式計算： Zk=(ZgP)*C （25）式中：Zk————礦井可采儲量，萬t； Zg——礦井工業(yè)儲量，萬t；P——永久煤柱損失煤量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；。則，礦井的設(shè)計可采儲量:ZK=（12497959）=8653. 5萬t。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置，交通，用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮規(guī)模；國家需求：對國家煤炭需求量的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依；4投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。本井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶皺少，傾角小，厚度變化不大，開采條件簡單，技術(shù)準備先進，經(jīng)濟效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤，交通運輸便利，市場需求量大，易建大型礦井。確定設(shè)計生產(chǎn)能力1. 2Mt/a。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。（1）礦井工作制度礦井年平均工作日為330天.“三八”工作制度，其中兩班半生產(chǎn)，一班檢修，每班工作8小時，日凈提升14個小時。（2）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井可采儲量 Zk＝8653. 5（萬t）礦井服務(wù)年限按下式計算：T=Zk/A*K 式中：T——服務(wù)年限，a；Zk——可采儲量，kt；A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，kt/a；K——儲量備用系數(shù)。T=（120）=（a）經(jīng)計算。按礦井的實際煤層開采能力,輔助生產(chǎn)能力,儲量條件及安全條件因素對井型井型校核。煤層開采能力 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個大采高工作面保產(chǎn)。輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對14噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達到設(shè)計井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用膠帶輸送機運到采區(qū)煤倉，運輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運不成問題。輔助運輸采用罐籠，同時本設(shè)計的井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。大巷輔助運輸采用礦車運輸，運輸能力大，調(diào)度方便靈活。通風安全條件的校核礦井有煤塵爆炸危險性，但瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦區(qū)采用抽出式通風，設(shè)一條回風大巷，可以滿足通風要求。礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）第一開采水平服務(wù)年限（a）煤層傾角25煤層傾角15~45煤層傾角45600及以上8040300~5007035120~2406030252045~90502520159~30各省自定隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進和礦井規(guī)模的擴大，服務(wù)年限有可能縮短。所以初步設(shè)計生產(chǎn)能力為120萬t/a是合理井型校核。 井田開拓井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其互相聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究。確定井筒的形式、數(shù)量和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；合理確定開采水平的數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場；確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；進行礦井開拓延伸、深部開拓及技術(shù)改造；合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。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)約基建投資，加快礦井建設(shè)。，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。，減少煤炭損失。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。井田特點確定井筒形式、數(shù)目、位置（1）確定井筒的形式由于該井田地處平原，且表土層不穩(wěn)定，不具備斜井與平峒的開拓條件。而立井有自己獨特的優(yōu)點，它的提升能力大，管理較容易，維護較簡單。符合本礦的實際情況。故本設(shè)計采用立井開拓方式。（2）確定井筒的數(shù)目及位置根據(jù)《規(guī)范》要求：采用立井開拓時，一般開鑿一對提升井筒，即主井，副井。本礦