【文章內(nèi)容簡介】 存在厚度較大的粉砂巖、泥巖，且各砂巖含水性又不強(qiáng)，因此，垂直方向 2 號煤以上各砂巖含水層不發(fā)生水力聯(lián)系。井田的正常涌水量為： /d,最大涌水量為： /d。3m3m第三節(jié) 煤層的埋藏特征、厚度、間距一、含煤性本井田含煤地層主要為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組?！　∩轿鹘M平均厚度 ，含煤 3 層，含煤總厚度為 ，含煤系數(shù)%。山西組含煤性總的特點(diǎn)是煤層厚度小，變化大，1 號煤層局部可采，2 號煤層屬于穩(wěn)定可采?！　√M平均厚度 ，含煤 9 層，總厚度為 ，含煤系數(shù) %?？偟奶攸c(diǎn)是煤層層數(shù)多，達(dá)可采厚度者層數(shù)較少，但可采煤層厚度較大。其中6 號煤層為本區(qū)穩(wěn)定的可采煤層?！　^(qū)內(nèi)主要可采煤層是山西組 2 號太原組的 6 號煤層?，F(xiàn)將批準(zhǔn)開采的和各可采煤層分述如下：2 號煤層 位于山西組中部，上距 1 號煤層 左右，煤層厚度 －，平均 ，頂板為粉砂巖，底板為泥巖，結(jié)構(gòu)簡單，不含夾矸依據(jù)測點(diǎn)，屬全區(qū)可采煤層。6 號煤層　　位于太原組上段，煤層厚度 ，平均 。上距 2 號煤層平均間距 左右。屬較穩(wěn)定可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，含 01 夾矸。頂、底板多為粉砂巖和細(xì)粒砂巖。依據(jù)測點(diǎn)屬全區(qū)可采?！　】刹擅簩犹卣饕挥[表煤層厚度 煤層間距最小最大 最小最大煤層編號 平均(m) 平均(m)夾石層數(shù)穩(wěn)定性 可采性頂板巖性底板巖性時代2 0 較穩(wěn) 定 可采 泥巖泥巖太原組6 0 較穩(wěn) 定 可采 粉砂巖細(xì)粒砂巖2 號煤層頂板多為泥巖或粉砂巖，泥巖可占到 60%左右,厚度一般在 ，巖性以灰黑色、深灰色為主，裂隙不甚發(fā)育，淺部地帶具有風(fēng)化裂隙，據(jù)煤礦調(diào)查，頂板為泥巖時，組成了穩(wěn)定差的頂板、粉砂巖時可達(dá)到中等穩(wěn)定的頂板。底板多為泥巖或粉砂巖，泥巖可占到 6070%，厚度在 ,無底鼓現(xiàn)象,一般可組成中等穩(wěn)定的底板。6 號煤層頂板多為粉砂巖、泥巖，粉砂巖可占 7080%，極少量的細(xì)粒砂巖、粉砂巖厚度 ,泥巖厚度 ，裂隙不甚發(fā)育，一般組成了穩(wěn)定性差的頂板。底板為泥巖，厚度 ,無裂隙,組成了穩(wěn)定性差的底板。4．煤的性質(zhì)及品種一、煤的物理性質(zhì)　各煤層以半光亮型煤為主，夾半暗型煤條帶。結(jié)構(gòu)以細(xì)條帶到中條帶為主，鏡煤、絲炭、粘土礦物以稀疏的線理狀、透鏡狀不均勻分布于條帶中，局部還夾有黃鐵礦結(jié)核。構(gòu)造為層狀、塊狀。光澤為強(qiáng)玻璃光澤。顏色為黑色。性脆、裂隙發(fā)育，參差狀斷口。1 號煤層視密度為 ，2 號煤層視密度為，6 號、9+10 號煤層視密度為 ，11 號煤層視密度為。二、瓦斯2 號煤層井下絕對瓦斯涌出量為 ,相對瓦斯涌出量為 ，絕對 CO2涌出量為 ，相對 CO2涌出量為 ，鑒定等級屬低瓦斯礦井。三、煤塵及煤的自燃井田內(nèi)各煤層測試結(jié)果：據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2022 年對 2 號煤層煤塵爆炸及煤的自燃傾向性結(jié)果：火焰長度大于 400mm，最低粉量為85％，煤塵有爆炸危險性；吸氧量為 ，自燃等級為Ⅰ級，屬容易自燃煤層，自燃發(fā)火期 6 個月。2022 年對 6 號煤層測試結(jié)果，火焰長度 50mm，最低巖粉用量 60%，煤塵有爆炸性危險；吸氧量 ，自燃傾向性等級Ⅱ級，屬自燃煤層，自燃發(fā)火期 9 個月。四、煤的風(fēng)化及氧化在井田范圍內(nèi)各煤層均不同程度出露，煤發(fā)生風(fēng)、氧化，煤質(zhì)變劣。根據(jù)沁源詳查勘探結(jié)果，煤的風(fēng)氧化界線圈定范圍：沿煤層露頭向內(nèi)水平推進(jìn) 50m。五、煤質(zhì)特征及工業(yè)用途依據(jù) BG/T15224(3)2022 中煉焦浮煤的分級標(biāo)準(zhǔn)。2 號煤層屬低灰、低硫、特低磷、高發(fā)熱量、特強(qiáng)粘結(jié)性的焦煤，是很好的煉焦用煤。6 號煤層屬低灰、低硫、特低磷、中發(fā)熱量、特強(qiáng)粘結(jié)性的焦煤，可作動力用煤及煉焦配煤。第二章 井田境界與儲量第一節(jié) 井田境界：北緯：3 6176。58′ 24″ —37176。00′ 05″ 東經(jīng)：1 12176。11′ 16″ —112176。12′ 47″井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)(6 176。帶 )：X=4097395 Y=19606002 X=4097395 Y=19608210 X=4094764 Y=19608210 X=4093877 Y=19606326 X=4096187 Y=19606326 X=4096187 Y=19606002 井田形態(tài)為一不規(guī)則的多邊形，南北長 2640m3560m，東西寬 1860m2180m，面積 。開采標(biāo)高 10501580m。批準(zhǔn)開采煤層 2 號、6 號煤層，2 號煤層視密度為 ，煤層厚度 －，平均 . 6 號視密度為 煤層厚度 ，平均 .第二節(jié) 地質(zhì)儲量的計(jì)算 井田面積為 。煤層傾角為：4 176。按照規(guī)范要求估算地質(zhì)儲量如下：井田內(nèi)地層傾角小于 15176。，采用水平地質(zhì)塊段法進(jìn)行資源/儲量估算。估算公式：Q=SMD/10000。式中：Q—資源量/儲量；百萬 t；S—水平投影面積，（m 2）；M—塊段平均采用厚度，m；D—視密度，t/m 3。對于 2 號煤層：Q=SMD/10000=6160000對于 6 號煤層：Q=SMD/10000=6160000井田的地質(zhì)總儲量：Q=+=第三節(jié) 可采儲量的計(jì)算按照 10%的比例留設(shè)保護(hù)工業(yè)場地，井筒，井田境界，河流，湖泊，建筑物等留置的永久煤柱損失量：P=Q10%；可采儲量的計(jì)算公式：Z=( P)CcZ式中：P——保護(hù)工業(yè)場地，井筒，井田境界，河流，湖泊，建筑物等留置的永久煤柱損失量；C——采區(qū)采出率，取 .Z=( P)C=90%=第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度礦井正常工作的制度對其管理及生產(chǎn)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)都是非常重要的。根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,本礦井開采年工作日定為 330 天,晝夜凈提升時間為16 小時。關(guān)于工作制度，按每班完成的循環(huán)次數(shù)應(yīng)為整數(shù)，即每一個循環(huán)不要跨班完成，否則不便于工序之間的銜接，施工管理也比較困難，不利于實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。設(shè)計(jì)采用“四六”工作制度,三班出煤,一班檢修。第二節(jié) 礦井工作制度及服務(wù)年限礦山生產(chǎn)能力是礦山建設(shè)最重要的問題之一,生產(chǎn)能力確定的正確與否直接關(guān)系著企業(yè)投資和經(jīng)濟(jì)效益的好壞,因此必須認(rèn)真的深入的調(diào)查研究以確定好礦山的生產(chǎn)能力。根據(jù)實(shí)際情況、井田境界、煤層賦存條件、煤炭需求量及生產(chǎn)的需要和設(shè)計(jì)任務(wù)書，確定本井田年產(chǎn)量為 120 萬 t/年。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限是衡量礦區(qū)開拓的主要內(nèi)容，它的大小體現(xiàn)了礦井的開采程度，它不但影響一個礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而且影響到整個礦區(qū)乃至國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如果礦井生產(chǎn)能力確定過小，其服務(wù)年限可能過長，將大量積壓已勘探的煤炭資源，反之若生產(chǎn)能力過大，可能造成礦井長期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量或生產(chǎn)分散，接替緊張以致礦井服務(wù)年限過短，礦井很快報廢，機(jī)械設(shè)備不能發(fā)揮其應(yīng)有的能力，造成投資大收益小，且過短的服務(wù)年限會影響到其它工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此《規(guī)程》規(guī)定了大，中，小型礦井的服務(wù)年限以及生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的關(guān)系式： P=Z/(AK ) 式中 : P——礦井服務(wù)年限，a Z ——礦井可采儲量，萬 t (Z= t )。 A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/年。 K—— 儲量備用系數(shù)，一般取 礦井服務(wù)年限： P=100/﹙120﹚ =（a）則 ，P= 年符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》對大型礦井的有關(guān)規(guī)定。我國各類井型的礦井和服務(wù)年限見表 321 表 321 我國各類井型的礦井和服務(wù)年限井型 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a) 礦井服務(wù)年限特大 ～ 60大 ～ 50中 ～ 40小第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓方式的確定1．確定開拓方式的主要原則確定井筒的形式、數(shù)目及其配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；合理地確定開采水平數(shù)目和位置；布置大巷及井底車場；確定礦井開采程序，作好開采水平的接替； 進(jìn)行礦井開拓延深，深部開拓及技術(shù)改造；力求簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；盡可能提高機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效；投資少，工期短，見效快。2．開拓方案的確定工業(yè)場地位置的選擇本井田地處太岳山區(qū)，地表為山區(qū)侵蝕地貌，溝谷縱橫，地形十分復(fù)雜，總的地勢為中北部高南部低?？v觀全井田地勢，工業(yè)廣場選擇較困難，根據(jù)實(shí)地勘查，考慮地形條件結(jié)合煤層賦存情況及交通運(yùn)輸情況，工業(yè)廣場可選擇于井田平面投影的中央,靠近公路附近。工業(yè)廣場選擇于公路附近，工業(yè)廣場地面開闊，有足夠的場地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)；目前已具備較好的供電條件，地面運(yùn)輸條件良好，供水距離較近，征地費(fèi)用較便宜。根據(jù)上述技術(shù)分析，工業(yè)廣場選擇于內(nèi)各有優(yōu)缺點(diǎn)，尚需結(jié)合井下開拓部署進(jìn)一步比較來確定。開采水平的劃分本礦井開采的 6 號煤層平均厚度為 ，由于本礦為近水平煤層,所以可布置在一個水平內(nèi)開采。分設(shè)單水平開拓，可節(jié)省層間聯(lián)絡(luò)巷工程，由于大巷為煤巖巷，其巖巷工程量較大，亦即，水平集中開拓可減少巖石工程量,所以，一個水平集中布置較有利。運(yùn)輸大巷、軌道大巷及回風(fēng)大巷位置的確定采用三條大巷布置形式,大巷采用集中煤層大巷布置。均位于 6 號煤層底板, 運(yùn)輸大巷位于兩條大巷之間。三條大巷在空間上錯開一定的距離約 30m。礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析本礦井煤層賦存較淺，而大巷開拓距離較長，為了在初期出煤夠成通風(fēng)系統(tǒng)及為后期開拓做準(zhǔn)備，因此，可考慮在井田儲量中央附近開掘回風(fēng)斜井，這樣布置，礦井通風(fēng)費(fèi)用省，容易施工。井田開拓方案根據(jù)開拓方式布置原則、工業(yè)場地位置的選擇和煤層賦存條件，設(shè)計(jì)提出了兩個開拓方案進(jìn)行比選，方案分述如下：方案一 : 采用主、副斜井及回風(fēng)斜井開拓方式。主斜井 X= ，Y=19607524，斜長 637m,作為主提升井，采用錨噴支護(hù)方式。主井筒內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，主井井筒傾角為 17176。兼作進(jìn)風(fēng)井，同時布置所需綜合管線，主井內(nèi)鋪設(shè)臺階并安裝扶手作為礦井的安全出口。副斜井 X=，Y=，斜長 461m,作為運(yùn)送材料、提升矸石之用，井筒傾角為 20176。，采用錨噴支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，擔(dān)負(fù)全礦井的矸石、材料、人員運(yùn)輸任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井，井筒內(nèi)設(shè)置安全出口,這樣布置一是礦通風(fēng)能力不受限制，其次，這樣布置對于管理水平不高的地方礦來生產(chǎn)干擾小，易于管理。 方案二 : 采用一對斜井開拓，主副斜井布置于井田南側(cè)，主斜井位置X=4095300 ，Y=19607100，斜長 962m,作為主提升井，采用錨噴支護(hù)方式, 副斜井 X=4095300。Y=19607150。斜長 992m，采用錨噴支護(hù)方式，井筒內(nèi)鋪設(shè)軌道，擔(dān)負(fù)全礦井的材料、設(shè)備、矸石等全部提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井，同時布置所需綜合管線。4．1．3．開拓方案的比選 開拓方案技術(shù)比較表主要優(yōu)點(diǎn) 主要缺點(diǎn)方案一工業(yè)廣場布置位置極佳，煤炭外運(yùn)方便,減少了修筑外運(yùn)公路投資；在工業(yè)廣場掘主、副斜井長度短，掘進(jìn)工程量少，運(yùn)輸方便，運(yùn)輸能力大；在工業(yè)廣場開設(shè)風(fēng)井,便于兩個采區(qū)回風(fēng)，減少風(fēng)井?dāng)?shù)量，節(jié)約投入；工作面推進(jìn)長度大，搬家次數(shù)少；初期工程量少，投產(chǎn)快；通風(fēng)阻力大；井下主要巷道掘進(jìn)工程量多；斜井井筒維修費(fèi)用高，地質(zhì)適應(yīng)性差；總工程量大；方案二工業(yè)廣場位置交通便利,減少了修筑外運(yùn)公路投資；在工業(yè)廣場新掘主斜井，掘進(jìn)工程量少，掘進(jìn)費(fèi)用低，運(yùn)輸方便，運(yùn)輸能力較大；總工程量少； 煤柱留設(shè)損失量較大； 斜井井筒維修費(fèi)用高，地質(zhì)適應(yīng)性差； 主、副斜井長度較長，掘進(jìn)工程工程大； 工作面長度短，搬家次數(shù)多；開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表序號 項(xiàng) 目 單位 方案一 方案二1 主井掘進(jìn)工程量 m 637 10262 副井掘進(jìn)工程量 m 461 9373 風(fēng)井掘進(jìn)工程量 m 161 2704 井筒掘進(jìn)費(fèi) 萬元 1160 2233煤巷 m5 井底車場掘進(jìn)工程量 巖巷 m 1500 18006 井底車場掘進(jìn)費(fèi) 萬元 900 1080煤巷 m 6000 60007 大巷掘進(jìn)工程量 巖巷 m 3000 30008 大巷掘進(jìn)費(fèi) 萬元 3300 3300煤巷 m 4500 45009 上、下山掘進(jìn)工程量 巖巷 m 0 010 上、下山掘進(jìn)費(fèi)用 萬元 2250 225011 總的掘進(jìn)費(fèi) 萬元 7492 783512 百分率 % 100 13 其中初期掘進(jìn)費(fèi) 萬元 5110 545314 百分率 % 100 10715 建井工期 月 42 46通過以上技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較可以看出,方案一總的掘進(jìn)費(fèi)和總費(fèi)用最低。并且具有煤炭外運(yùn)方便,減少了修筑外運(yùn)公路投資；在工業(yè)廣場新掘主、副斜井比方案二井筒長度短，掘進(jìn)工程量少，運(yùn)輸方便，