【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 g。綜上所述，6煤層為中灰、特低硫、特低磷、特高熱值煤。（3）8煤：~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~ MJ/kg， MJ/kg。綜上所述，8煤層為中高灰、中硫、中磷、中熱值煤。（4）9煤：~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~ MJ/kg， MJ/kg。綜上所述，9煤層為中高灰、低硫、低磷、中高熱值煤。（5）15煤：~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~%，%，~%，%；~ MJ/kg， MJ/kg。綜上所述，15煤層為中灰、中高硫、低磷、高熱值煤。表14 煤層煤質(zhì)特征表煤層項(xiàng)目368915Ad(%)原煤精煤(%)原煤精煤Vd af(%)原煤精煤Pd(%)原煤精煤(MJ/Kg)原煤G精煤精煤回收率(%)原煤 煤層容重表15 煤層容重表煤層368915容重/tm3 瓦斯井田中，坪頭詳查時(shí)施工的P43號(hào)孔，采有15煤瓦斯樣各一個(gè)， ml/、 ml/；井田外P50號(hào)鉆孔，采有15號(hào)煤瓦斯樣一個(gè)， ml/g燃。根據(jù)上述情況，地質(zhì)報(bào)告對(duì)礦井瓦斯等級(jí)劃分的參考意見：對(duì)斷層、褶曲軸部等擠壓帶的瓦斯積聚地區(qū)應(yīng)考慮瓦斯噴出的可能。因此開采時(shí)必須采取相應(yīng)安全措施，確保安全生產(chǎn)。從以上僅有的幾個(gè)資料可以看出，同一煤層隨埋藏深度增加、瓦斯含量增加；同一鉆孔的不同煤層，隨煤層層位的降低，瓦斯含量亦增加。礦井開采向深部延伸或采下部煤層時(shí)，煤層瓦斯含量將增高，礦井瓦斯涌出量也會(huì)加大，又根據(jù)陽(yáng)泉礦區(qū)多年經(jīng)驗(yàn)，所以綜合考慮將本礦定義為高瓦斯礦井。綜上所述，本設(shè)計(jì)針對(duì)全礦井按高瓦斯礦井設(shè)計(jì)。 煤塵及煤的自燃據(jù)煤科總院撫順?lè)衷核龅拿簤m爆炸性鑒定報(bào)告：開元井田內(nèi)15煤煤塵均無(wú)爆炸性。據(jù)煤科總院撫順?lè)衷核龅拿禾孔匀純A向鑒定報(bào)告：開元井田內(nèi)15煤均為三類不易自燃。2 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍井田東鄰壽陽(yáng)縣平舒煤礦，西鄰壽陽(yáng)縣段王煤礦，南鄰陽(yáng)煤集團(tuán)韓莊井田、于家莊井田，北為煤層露頭線。 開采界限井田含煤地層分布在石炭系上統(tǒng)山西組及二疊系下統(tǒng)山西組。含煤層數(shù)共計(jì)17層，其中可采煤層層數(shù)5層，分別為15煤層，只有15煤層在全井田內(nèi)為穩(wěn)定可采煤層，所以計(jì)算儲(chǔ)量煤層為15，現(xiàn)主采煤層為15煤層，礦井設(shè)計(jì)也針對(duì)15煤。開采上限：1060 m。開采下限：630 m。 井田尺寸 km， km， km。 km， km， km。煤層的傾角最大為18176。，最小為3176。，平均為7176。， km。井田賦存狀況示意圖如圖21。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)1）根據(jù)開元井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；2）依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)： m，原煤灰分不大于40%。~ m；3）依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度： m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法；6）煤層容重：9 t/m3，15 t/m3。圖21 井田賦存狀況示意圖 井田地質(zhì)勘探井田地質(zhì)勘探類型為精查，屬詳細(xì)勘探。開元井田精查地質(zhì)報(bào)告是由山西省煤化局地質(zhì)勘探一隊(duì)分別于1974年12月提出，于1975年3月13日經(jīng)山西省煤化局批準(zhǔn)了詳查報(bào)告。井田范圍鉆孔分布比較均勻，勘探詳細(xì)。符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 m。9 m， m， m；15 m， m， m。 地質(zhì)資源量礦井主采煤層為15煤層，其中9煤層采用地質(zhì)塊段法。塊段劃分依據(jù)主要是煤層傾角及鉆孔所揭露的煤層厚度。各塊段內(nèi)按算術(shù)平均法計(jì)算，具體塊段劃分如圖22。15煤層采用算術(shù)平均法計(jì)算，顯然精度不如塊段法。圖22 儲(chǔ)量塊段劃分示意圖各塊段儲(chǔ)量及總儲(chǔ)量見表21由表21可知9。15。綜上所述，地質(zhì)資源量Z=+=（萬(wàn)t）所以探明的資源量Z1=Z60％=控制的資源量Z2=Z30％=推斷的資源量Z3=Z10％= 礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量Zg=Z1+Z2+Z3=（萬(wàn)t）表21 9煤儲(chǔ)量計(jì)算明細(xì)塊段標(biāo)號(hào)傾角/(176。)厚度/m容重/tm3水平面積/m2儲(chǔ)量/萬(wàn)tk13 k25 k36 k43 k54 k63 k77 k87 k918 k1012 k1110 k128 k134 k143 k155 k165 k179 k189 k196 k203 k213 k2210 k2313 k248 k2510 合計(jì)174—— 平均———表22 15煤地質(zhì)資源量平均厚度/m平均傾角/（176。）容重/tm3水平面積/m2儲(chǔ)量/萬(wàn)t718873825 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；2）各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為72176。，表土層移動(dòng)角為45176。；3）維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地20 m，村莊10 m，其他15 m；4）斷層煤柱寬度30 m，井田邊界煤柱寬度為50 m；5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見表23。 礦井永久保護(hù)煤柱損失量1）井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)50 m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為：。2）斷層與陷落柱保護(hù)煤柱斷層煤柱留設(shè)20 m寬，陷落柱煤柱留設(shè)50 m，則斷層與陷落柱保護(hù)煤柱損失量為：。3）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度15 m，工業(yè)廣場(chǎng)面積由表23確定。壓煤量由圖23計(jì)算可得：。4）大巷保護(hù)煤柱大巷中心距離為40 m，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為60 m。5）井筒保護(hù)煤柱主、副井及后期風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，初期風(fēng)井布置在風(fēng)氧化帶內(nèi)，而風(fēng)氧化帶未計(jì)入儲(chǔ)量中，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。各種保護(hù)煤柱損失量見表24。表23 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型/（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)/（公頃/10萬(wàn)t）240及以上120~18045~909~30表24 保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲(chǔ)量/萬(wàn)t井田邊界保護(hù)煤柱斷層與陷落柱保護(hù)煤柱續(xù)表24 煤柱類型儲(chǔ)量/萬(wàn)t工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱大巷保護(hù)煤柱井筒保護(hù)煤柱0合計(jì)圖23 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量按下式計(jì)算：Zs=ZgP1 （21）式中：Zs——礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P1——斷層、防水、井田邊界、地面建（構(gòu)）筑物等永久煤柱煤量，萬(wàn)t。則礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為：Zs=（+）=（萬(wàn)t）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算：Zk=（ZsP2）C （22）式中：Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Zs——礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P2——工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道、井筒等保護(hù)煤柱煤量，萬(wàn)t；C——采區(qū)采出率，；；；。則礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為：Zk=（）=（萬(wàn)t）3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330 d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6 h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16 h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井設(shè)計(jì)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(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)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(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。否則應(yīng)縮小規(guī)模；3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；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。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力開元井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡(jiǎn)單， Mt/a。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： （31）式中：T——礦井服務(wù)年限，a；Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t；K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。則礦井服務(wù)年限為：T=（90）=（a）大于40 a，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。由第四章可知采用立井單水平開拓，所以礦井服務(wù)年限即為水平服務(wù)年限，故無(wú)需驗(yàn)證第一水平服務(wù)年限是否滿足要求。 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1）煤層開采能力井田內(nèi)15 m、 m，為中厚煤層，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(gè)綜采面保產(chǎn)。2）生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為中型礦井，開拓方式為立井單水平開拓，主井采用一對(duì)9 t箕斗提煤，副井裝備雙層四車加寬罐籠一對(duì)，井下主運(yùn)大巷采用膠帶運(yùn)輸，輔運(yùn)大巷采用1 t礦車運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和輔助運(yùn)輸能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)至上山或大巷膠帶輸送機(jī)直接到井底煤倉(cāng)，由主井提升至地面。主運(yùn)輔運(yùn)都能滿足要求。3）通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性， m3/t，較大，須采取預(yù)抽瓦斯措施。礦井初期采用中央邊界式通風(fēng)，布置三條上山，一條專用回風(fēng)上山，后期采用中央并列式通風(fēng)，在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新開一風(fēng)井，設(shè)三條大巷，一條專用回風(fēng)大巷，可以滿足通風(fēng)需要。4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)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(jì)規(guī)范》要求，見表31。表31 我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/萬(wàn)ta1礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a煤層傾角25176。煤層傾角25176。~45176。煤層傾角45176。600及以上7035——300~5006030——120~2405025201545~90402015109~30各省自定4 井田開拓 井田開拓的基本問(wèn)題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開掘一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)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、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究:1）確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3）布置大巷及井底車場(chǎng)；4