【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 偽厚度和水平投影面積用地質(zhì)塊段法進(jìn)行估算。資源/儲(chǔ)量估算公式為：Q=SMD/10000其中： Q――資源/儲(chǔ)量 (Mt)S――塊段水平投影面積 (m2)M――塊段煤層平均偽厚度 (m)D――煤層視密度 (t/m3)礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，井田內(nèi)15號(hào)煤層111b+122b+333保有資源/。111b資源/儲(chǔ)量占總保有資源/%，111b+122b資源/儲(chǔ)量占總保有資源/%。其中求得3號(hào)煤層111b+333保有資源/；9號(hào)煤層111b+122b+333保有資源/；15號(hào)煤層111b+122b+333保有資源/，詳見表312。（二）礦井資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)和分類井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，參與資源/儲(chǔ)量估算的15號(hào)煤層賦存穩(wěn)定。煤類為WY煤類。表312 資源/儲(chǔ)量估算結(jié)果表（截止20XX年X月底）煤層號(hào)煤類資源/儲(chǔ)量（Mt）111b/總量（%）111b+122b/總量（%）111b122b333現(xiàn)保有3WY9WY15WY合 計(jì)安全煤柱的計(jì)算和留設(shè)礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。開采保護(hù)煤柱包括：井筒、工業(yè)場(chǎng)地、公路、主要巷道及采區(qū)邊界安全煤柱等。村莊及其它地面建構(gòu)筑物按三級(jí)保護(hù)煤柱計(jì)算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律，留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度后，按下列原則留設(shè)：（1）表土移動(dòng)角：φ＝45176。（2）下山移動(dòng)角：β＝72176。（α為煤層傾角）（3）上山移動(dòng)角：γ＝72176。（4）走向移動(dòng)角：δ＝72176。井田內(nèi)分布的主要村莊有XX、XX、XX、等25個(gè)村莊，村莊煤柱按輔助水平120m和主水平150m留設(shè)。采空區(qū)、斷層、陷落柱防水保護(hù)煤柱按留設(shè)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》附錄三中的防隔水煤（巖）柱的尺寸要求計(jì)算公式≥20m=5（3）1/2 =式中：L=煤柱留設(shè)的寬度，m；K――安全系數(shù)，一般取2～5；M――煤層采高，；P――水頭壓力，MPa；Kp――煤的抗拉強(qiáng)度，MPa。設(shè)計(jì)采空區(qū)和斷層、陷落柱防水保護(hù)煤柱按2030m留設(shè)，滿足計(jì)算要求。井下大巷(按9號(hào)煤計(jì)算)保護(hù)煤柱留設(shè)按如下公式計(jì)算：S=2S1+2a式中：a――受護(hù)巷道寬度的一半，；S1――斜井保護(hù)煤柱的水平寬度（m），可按下式計(jì)算：==。H――巷道的最大垂深，取300m；M――煤厚，；f――煤的強(qiáng)度系數(shù)，；RC――煤的單向抗壓強(qiáng)度，取40MPa。因此，巷道兩側(cè)在9號(hào)煤層保護(hù)煤柱寬度為：S=2S1+2a=2+2=，取50m。井下大巷實(shí)際單側(cè)煤柱均按30m留設(shè)，滿足計(jì)算要求。其他保護(hù)煤柱留設(shè)參數(shù)如下：井田境界20m，開拓大巷兩側(cè)各留設(shè)30m。礦井工業(yè)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（1）礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量＝111b+122b+2M11+2M22+333kk——可信度系數(shù)，經(jīng)計(jì)算，礦井工業(yè)資源/，其中3號(hào)煤工業(yè)資源/；9號(hào)煤工業(yè)資源/；15號(hào)煤工業(yè)資源/。礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量見表313：表313 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：Mt煤層編號(hào)地質(zhì)資源儲(chǔ)量工業(yè)資源/儲(chǔ)量111b112b333k小計(jì)3915合計(jì)（2）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量計(jì)算方法：礦井工業(yè)儲(chǔ)量/儲(chǔ)量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、斷層和陷落柱、村莊等留設(shè)保安煤柱的損失。井田境界煤柱按20m寬留設(shè)；采空區(qū)煤柱按30m寬留設(shè)；斷層和陷落柱煤柱按20~30m寬留設(shè)；淺部的村莊煤柱按120m寬留設(shè)，深部的村莊煤柱按150m寬留設(shè)。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源/， 其中3號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/；9號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/；15號(hào)煤設(shè)計(jì)資源/。礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量見表314。表314 礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算表 　 單位：Mt煤層編號(hào)工業(yè)資源/儲(chǔ)量永久煤柱損失設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量井田境界斷層陷落柱采空區(qū)風(fēng)氧化帶村莊小計(jì)3915合計(jì) Mt，主要分布于井田中南部，無(wú)法正規(guī)開采。本次設(shè)計(jì)范圍為15號(hào)煤層。井田內(nèi)村莊較多， Mt，占永久煤柱的78%，設(shè)計(jì)建議在生產(chǎn)后，根據(jù)煤層開采塌陷情況，考慮搬遷村莊，提高資源回收率，增加礦井服務(wù)年限。（3）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井留設(shè)的開采保護(hù)煤柱包括：礦井工業(yè)場(chǎng)地、開拓大巷等安全煤柱。工業(yè)場(chǎng)地全部位于井田之內(nèi)，主要巷道間煤柱按30m寬留設(shè)，巷道兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是按一水平120m和二水平150m留設(shè)，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量按下式計(jì)算：ZK=（ZSP）C式中：ZK――礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量，Mt；ZS――礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，Mt；P――開采煤柱損失，Mt；C——采區(qū)回采率， 9號(hào)煤層為薄煤層，采區(qū)回采率取85％； 15號(hào)煤為厚煤層，采區(qū)回采率取75%。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采資源/，其中9號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/；15號(hào)煤設(shè)計(jì)可采資源/。礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量見表315。表315 礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量匯總表 單位：Mt煤層礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量永久安全煤柱損失采區(qū)回采率礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量備注工業(yè)場(chǎng)地井筒大巷合計(jì)9輔助水平15主水平合計(jì)第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，井下每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，地面每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每日凈提升時(shí)間16h。二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限影響礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力客觀條件概況（1）井田煤炭?jī)?chǔ)量全礦井保有資源/，具備建設(shè)大型礦井的資源條件。（2）井田內(nèi)煤層賦存狀況及開采條件井田內(nèi)發(fā)育有斷層、陷落柱等構(gòu)造，3號(hào)煤已大部分采空區(qū)，下組的9號(hào)煤僅在井田南部原XX煤業(yè)有限責(zé)任公司有少量采動(dòng)，15號(hào)煤全井田未開采，總的來(lái)說(shuō)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層角度平緩，儲(chǔ)量穩(wěn)定，開采條件優(yōu)越。（3）礦井具有多年的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，提高機(jī)械化水平，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，采用先進(jìn)的管理模式，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，以產(chǎn)量提效益，以低成本求發(fā)展。（4）交通運(yùn)輸條件，XX鐵路由井田西側(cè)3km處通過(guò)，本礦的鐵路專用線長(zhǎng)約XXkm，在西陽(yáng)村站與太焦線接軌，交通十分便利（5）市場(chǎng)需求區(qū)內(nèi)各可采煤層有害成分低，是優(yōu)質(zhì)的無(wú)煙煤，煤炭市場(chǎng)需求量大，故礦井產(chǎn)品煤在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，其開發(fā)前景廣闊，市場(chǎng)潛力巨大。礦井屬瓦斯礦井，只要加強(qiáng)通風(fēng)安全管理，對(duì)礦井生產(chǎn)影響不大。根據(jù)以上分析，本礦井煤炭資源豐富、煤質(zhì)優(yōu)良；煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單；交通條件優(yōu)越；相同條件類似礦井生產(chǎn)實(shí)踐證明。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算：式中：T――礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限a；Zk――礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；A――礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，；K――儲(chǔ)量備用系數(shù)。礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：T＝（）=輔助水平服務(wù)年限T輔＝（）=主水平服務(wù)年限T主＝（）=。第三章 井田開拓、采區(qū)準(zhǔn)備和采煤方法第一節(jié) 井田開拓一、井田開拓方式根據(jù)井田煤層賦存特征和選定的工業(yè)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)從井筒方案和井下開拓部署兩方面提出方案進(jìn)行比選。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察，主、副井場(chǎng)地雖緊鄰但又相互分隔，主輔生產(chǎn)系統(tǒng)獨(dú)立，現(xiàn)有的副平硐坡度、方位等不滿足重組后通風(fēng)、運(yùn)輸要求，新建一條副平硐對(duì)全井田開發(fā)更加有利，故設(shè)計(jì)新建副平硐，副井筒不在進(jìn)行比選。（1）在主井設(shè)計(jì)中提出以下三個(gè)方案：利用現(xiàn)有主斜井刷大改造，井筒傾角12176。料石砌碹支護(hù)，裝備帶式輸送機(jī)。， m2。傾角12176。主井地面生產(chǎn)系統(tǒng)相應(yīng)進(jìn)行技術(shù)改造。經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)踏勘，在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有主斜井東北方向約40m處新建一條主斜井， m2。傾角16176。一次落底于15號(hào)煤。新建主立井方案，立井選址與方案二斜井井口位置相同，裝備箕斗擔(dān)負(fù)主提升任務(wù)，井筒一次落底于15號(hào)煤。通過(guò)運(yùn)輸石門與開拓巷道相連。方案比較及選擇：表331　　　 主井方案技術(shù)比較表優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)刷大原主井 工程量較少、投資較低。 工期相對(duì)較短。對(duì)生產(chǎn)影響較大，地面生產(chǎn)系統(tǒng)全部改造，且場(chǎng)地緊張，不能滿足需求。井筒年限較長(zhǎng)，老化現(xiàn)象嚴(yán)重。井筒延深要經(jīng)過(guò)采空區(qū)，調(diào)整井筒傾角后對(duì)膠帶有所影響。沿井筒原方位落底后，落底點(diǎn)不利于開拓巷道布置，對(duì)井下大巷位置影響較大。礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)，勉強(qiáng)利用，發(fā)展?jié)摿κ苤萍s。新建主斜井重新規(guī)劃井筒方位，有利于地面生產(chǎn)系統(tǒng)銜接。有利于井下大巷布置銜接。斜井較立井井筒裝備簡(jiǎn)單，便于安裝和檢修；井筒上下連接簡(jiǎn)單，工程量小。斜井主提升較立井主提升井上下均少一個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)。做為礦井安全出口，斜井較立井安全件好。與立井開拓相比，井筒長(zhǎng)度較長(zhǎng)。井筒敷設(shè)管路、電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)。場(chǎng)地壓煤量較大。新建主立井井筒工程量少，初期開拓工程量較少。地面主井生產(chǎn)系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，占用場(chǎng)地少。、電纜長(zhǎng)度短。主提升采用箕斗，增產(chǎn)潛力不大，提升設(shè)備及容器檢修不太方便；井上、下均多一個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)；運(yùn)行可靠性不如膠帶提升；事故率較高。井筒短，提升效率低。井田埋藏較淺，立井運(yùn)營(yíng)效率低井筒上下連接復(fù)雜，工程量大。立井施工工藝復(fù)雜，施工速度慢，投資高。井筒裝備復(fù)雜，井上下操車設(shè)備較昂貴，操車工藝復(fù)雜。井筒裝備安裝及檢修不方便。做為礦井安全出口，立井較斜井安全性差。地面提升建筑物及設(shè)備投資大。立井施工準(zhǔn)備期長(zhǎng)。通過(guò)上表比較，原主斜井老化現(xiàn)象嚴(yán)重，場(chǎng)地受限，存在較多不合理的缺陷，利用原主斜井方案基本不可行。依據(jù)本礦煤層埋深淺的特點(diǎn)，斜井較立井優(yōu)勢(shì)更明顯，故本次井筒方案確定采用新建主斜井，副平硐的井筒方案。經(jīng)全區(qū)實(shí)地考察及對(duì)資料分析，由于井田面積較大，開拓后期通風(fēng)負(fù)壓會(huì)增加，設(shè)計(jì)利用延深XX風(fēng)井作為前期回風(fēng)井，開采井田北部采區(qū)時(shí)，可利用原XX安全出口延深改造作為北X后期回風(fēng)井。開采井田南部資源時(shí)，可利用原XX風(fēng)井延深改造擔(dān)負(fù)南翼后期回風(fēng)任務(wù)。（2）井下開拓部署比選整個(gè)井田形狀較為規(guī)則，由中部的工業(yè)場(chǎng)地劃分，可分為南北兩個(gè)區(qū)域，北部形狀為一直角梯形，南部為一矩形。方案一主斜井井筒一次落底于15號(hào)煤，副平硐以5176。傾角落底于+815m主水平（15號(hào)煤），主水平設(shè)置井底車場(chǎng)、主水泵房、變電所、水倉(cāng)等。井下大巷采用三巷布置形式。主斜井井底膠帶大巷設(shè)置井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)位于井田中心，高30m，上口設(shè)在9號(hào)煤（+875m輔助水平）。主水平中以煤倉(cāng)為中心開掘一組南北向大巷，大巷向北掘至XX村莊煤柱后折向正西方向至井田最西邊界。北一采區(qū)回采方向?yàn)橛蓶|向西回采。北二采區(qū)回采方向?yàn)橛杀毕蚰匣夭?。南翼井田中部布置南北向三條大巷，由此三條大巷將南翼井田分為東西兩個(gè)采區(qū)，分別為南一采區(qū)和南二采區(qū)?；夭煞较蛴删镞吔缦虼笙锓较蚧夭?。南翼的開拓巷道與北一采區(qū)開拓巷道相接，膠帶大巷均搭接在井底煤倉(cāng)上口。主水平膠帶巷、軌道巷沿15號(hào)煤底板布置，回風(fēng)巷沿15號(hào)煤頂板布置。副平硐中部設(shè)置進(jìn)入+875m輔助水平（9號(hào)煤）的車場(chǎng)，輔助水平大巷布置同主水平，不同處是南北大巷在東西方向上與主水平大巷相錯(cuò)60m，軌道巷通過(guò)車場(chǎng)與甩車場(chǎng)相連，膠帶巷通過(guò)集中膠帶巷連至煤倉(cāng)上口。輔助水平膠帶巷、軌道巷沿9號(hào)煤底板布置，回風(fēng)巷沿9號(hào)煤頂板布置。風(fēng)井共設(shè)計(jì)利用三個(gè)，前期利用工業(yè)場(chǎng)地以南附近的XX回風(fēng)立井刷大改造。兩個(gè)后期回風(fēng)井，其一為位于井田北翼中部靠近西井田邊界處的原XX煤礦安全出口，經(jīng)改造作為北翼采區(qū)回風(fēng)立井；其二是改造原XX風(fēng)井作為南翼采區(qū)回風(fēng)井。方案二、與方案一相比不同之處在于井田北翼大巷的布置形式，此方案北翼三條開拓大巷沿西部井田邊界布置，延伸至井田北部邊界，開拓巷道與主、副井筒井底的膠帶大巷和軌道大巷自然相交，回采方向由東向西回采。南翼井田開拓方式同方案一。礦井前后期回風(fēng)井設(shè)計(jì)同方案一。方案比較及選擇：上述兩方案主要區(qū)別在北翼井田大巷的布置方面，兩個(gè)方案的井筒位置均具有合理利用工業(yè)場(chǎng)地，井筒落底于井田儲(chǔ)量中心，開采、運(yùn)輸合理，設(shè)主、輔水平合理開采上下組煤等優(yōu)點(diǎn)。但方案二北翼往返運(yùn)輸嚴(yán)重，通風(fēng)負(fù)壓大。前期開拓工程量較多，投資高。方案二的優(yōu)點(diǎn)是大巷煤柱與村莊煤柱合并留設(shè)。方案一前期工程量小，工期短，投資小，通風(fēng)較容易，有利于生產(chǎn)正常接續(xù)。綜合兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定采用方案一。（3）方案比較結(jié)論井筒確定新建主斜井、副平硐、刷大改造前后期回風(fēng)立井。大巷布置采用方案一，15號(hào)煤設(shè)置主水平，9號(hào)煤設(shè)置輔助水平。井田開拓方式 方案一推薦方案 輔助水平 平面圖 圖331井田開拓方式 方案一推薦方案 主水平 平面圖 圖332井田開拓