【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 包括第四系中段粘土層、石盒子組隔水層組、與下組煤有關(guān)的隔水層組。經(jīng)精查補(bǔ)充勘探資料計(jì)算并參照相鄰礦井實(shí)際涌水量資料，根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)報(bào)告審查意見；礦井正常涌水量為200 m3/h，最大涌水量為360 m3/h。本井田面積約20 km2，先后施工鉆孔247個(gè)，在前期開采的3 上煤層賦存范圍內(nèi)。抽水39次，測(cè)井鉆孔245個(gè)，采取瓦斯樣67個(gè)，煤樣426個(gè)，合計(jì)各種樣品1865個(gè)。井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)。主要褶曲和斷層均基本查清，特別是3下煤層賦存區(qū)控制程度高，煤層對(duì)比基本清楚，對(duì)煤質(zhì)、煤層特征及開采條件均基本查明，水文地質(zhì)條件基本搞清?？碧匠潭容^高，所提資料可滿足設(shè)計(jì)要求。本區(qū)下二疊統(tǒng)山西組共含煤3 層，即煤煤3 上、煤3 下，其中3上為局部可采煤層，3下為主要可采煤層；上石炭統(tǒng)太原組共含煤22層,即8上、8下、10上、10中、10下、112上、12中、12下、115上、15下、16上、16下、118上、18中、18下，其中16上、17煤層為可采煤層，15 上煤層為局部可采煤層。此外中石炭統(tǒng)本溪組偶含薄煤1層，即19煤層，不可采，又不穩(wěn)定?？刹擅簩犹卣饕姳?31。表131 可采煤層特征表 煤 層名 稱煤 層夾 石最小～最大平均煤厚變異系數(shù)（%）可采性指數(shù)穩(wěn)定性結(jié) 構(gòu)層數(shù)含夾矸的煤層(%)主要巖性3上0～51不穩(wěn)定簡(jiǎn)單0～222泥巖炭質(zhì)泥巖3下全礦井0～不穩(wěn)定較簡(jiǎn)單0～330粉砂巖炭質(zhì)泥巖可采區(qū)～較穩(wěn)定較簡(jiǎn)單15上0～不穩(wěn)定簡(jiǎn)單0～15炭質(zhì)巖泥 巖16上～穩(wěn)定復(fù)雜0～355炭質(zhì)巖泥 巖粘土巖17～穩(wěn)定簡(jiǎn)單0～125粉砂巖 泥 巖該礦井各可采煤層均為黑色，褐黑條痕色的軟～中等堅(jiān)硬煤層。煤的硬度(堅(jiān)固性系數(shù))，山西組煤層硬于太原組煤層。區(qū)內(nèi)東北及東部3下、15上、16上、17煤層均有第四系底界下的隱伏露頭出現(xiàn)，精查階段沿露頭線附近的取煤點(diǎn)增測(cè)了確定煤的風(fēng)氧化帶指標(biāo)。對(duì)區(qū)內(nèi)可采煤層采用煤的揮發(fā)分產(chǎn)率、粘結(jié)性、發(fā)熱量、碳、氧元素、硫酸鹽硫、焦油產(chǎn)率、腐植酸、氧化程度、灰分、密度等十幾個(gè)指標(biāo)綜合分析確定風(fēng)氧化帶。確定第四系底界面下垂深20 m為風(fēng)氧化帶。根據(jù)本礦的煤質(zhì)情況及當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的需求，本礦生產(chǎn)的原煤和經(jīng)加工的塊煤主要用于電廠、熱電廠和分散客戶，可主要作為電力、船舶、鍋爐用煤及其他工業(yè)用煤，另外還可作為良好的煉焦用煤。歷年來(lái)瓦斯鑒定的結(jié)果顯示， m3/t、 m3/t、 m3/t， m3/min、 m3/min、 m3/min； m3/t、 m3/t、 m3/t, m3/min、 m3/min、 m3/min。本礦礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于10 m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于40 m3/min，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定要求，故此認(rèn)定本區(qū)為低瓦斯礦井。許廠煤礦3下煤層經(jīng)中國(guó)煤科總院撫順分院鑒定屬于不易自燃煤層。在煤礦生產(chǎn)過程中,煤科總院撫順分院對(duì)本礦各煤層進(jìn)行了煤的煤塵爆炸性試驗(yàn)，其結(jié)果為無(wú)煤塵爆炸性。2 井田境界和儲(chǔ)量煤田范圍劃分為井田的原則有：，盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護(hù)地面設(shè)施；，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限及合理的尺寸；，處理好與臨礦的關(guān)系；，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(jì)和生產(chǎn)管理工作的開展。根據(jù)以上劃分原則，以及考慮到礦區(qū)煤田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)度大等原因，本井田在能滿足生產(chǎn)開發(fā)強(qiáng)度的前提條件下，主要考慮了自然條件原因，將許廠井田四周境界定為：東以陳廠斷層及黃橋斷層為界，西以八里鋪斷層與代莊井田相鄰，北起孫氏店支2斷層及6665號(hào)鉆孔線至第6勘探線，南至兗菏鐵路及濟(jì)寧市煤柱邊界。 km， km。 m2。井田內(nèi)煤層傾角一般為2176。～8176。，屬于近水平煤層，局部地方為緩傾斜煤層。井田賦存特征示意如圖211所示。圖211 井田賦存特征示意圖 由于本礦井只設(shè)計(jì)開采3下煤層，所以以下只做3下煤層的儲(chǔ)量計(jì)算，并且假設(shè)煤層厚度為3 m。礦井所采煤層為3下煤層，采用地質(zhì)塊段法。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為A、B、C、D四個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖221所示。圖221 地質(zhì)塊段劃分示意圖由圖計(jì)算各塊段面積分別為：Sa=；Sb= m2；Sc= m2；Sc= 。A、B、C、176。、7176。、176。、11176。，、。 Zi= SiMiri/cosα （221）式中：Zi——各塊段儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Si——各塊段的面積，m2；Mi——各塊段內(nèi)煤層的厚度，m；Ri——各塊段內(nèi)煤的容重，；α—各塊段內(nèi)煤層的平均傾角。A塊段儲(chǔ)量：Za =3（萬(wàn)t）B塊段儲(chǔ)量：Zb = （萬(wàn)t）C塊段儲(chǔ)量：Zc =3（萬(wàn)t）D塊段儲(chǔ)量：Zd= 3（萬(wàn)t）則煤層工業(yè)儲(chǔ)量：Zg=Za+Zb +Zc+ Zd =2471 + 2397 + 3235+939=9060（萬(wàn)t），由于村莊稀疏且規(guī)模較小，開采初期時(shí)無(wú)影響，在后期開采時(shí)宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無(wú)鐵路河流影響。因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱損失，斷層煤柱損失及井田邊界煤柱損失。：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231。表231 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）井 型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo) （公頃/10萬(wàn)t）240及以上4590120180930工業(yè)廣場(chǎng)圍護(hù)帶寬度為15m。本礦井山上方向移動(dòng)角為75176。；下山移動(dòng)角為75176。；表土層移動(dòng)角為45176。；基巖移動(dòng)角為75176。孫氏店斷層為井田東部邊界斷層，垂直落差大，次生斷層多，距斷層100 m范圍無(wú)法開采，因此，留設(shè)煤柱100 m。其它斷層斷距50m的留50m， 斷距30～50 m的留30 m，斷距10～30 m的留20 m，斷距小于10 m不留煤柱。 m留設(shè)。井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20 m寬。斷層保護(hù)煤柱損失量為： 萬(wàn)t。斷層煤柱損失量匯總?cè)绫?32所示。表232 斷層煤柱損失量匯總表斷層名稱留煤柱寬（m）留煤柱長(zhǎng)（m）煤的容重（t/m3）煤厚（m）煤柱損失（萬(wàn)t）小屯西斷層5050583孫氏店支22斷層201660孫氏店支2斷層10010452陳廠黃橋斷層306880總損失量工業(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231確定， 公頃，工業(yè)場(chǎng)地占地范圍為420320 m。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算如圖231。由圖知，所要計(jì)算煤柱的投影面積為785609 km2，則工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱壓煤量為：342萬(wàn)t。主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量0。大巷兩側(cè)各留30 m的保護(hù)煤柱，兩大巷之間的平距為50 m，經(jīng)計(jì)算大巷保護(hù)煤柱為114 萬(wàn)t。各類保護(hù)煤柱損失量如表233所示。表233 保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲(chǔ)量（萬(wàn)t）煤柱類型儲(chǔ)量（萬(wàn)t）井田邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)及井筒保護(hù)煤柱342斷層保護(hù)煤柱大巷保護(hù)煤柱114圖231 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱計(jì)算圖礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和地面建（構(gòu)）筑物、筑物煤柱等永久性保護(hù)煤柱損失量后的資源/儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量等于礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井下主要巷道保護(hù)煤柱后，乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。3下煤在可采區(qū)內(nèi)為中厚煤層，采區(qū)回采率取80%； 礦井的可采儲(chǔ)量其計(jì)算公式為： Zk=(ZcP)C (231)式中：Zk ——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P——永久煤柱損失，萬(wàn)t；C——采區(qū)采出率。礦井可采儲(chǔ)量見表234表234 礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表 單位：萬(wàn)t煤 層工業(yè)資源儲(chǔ)量永久煤柱損失礦 井設(shè) 計(jì)資 源儲(chǔ) 量工業(yè)場(chǎng)地及井巷保護(hù)煤柱設(shè) 計(jì)可 采儲(chǔ) 量斷層煤柱井筒煤柱井田邊界合 計(jì)工業(yè)場(chǎng)地主要井巷合 計(jì)3下906003421144563 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限根據(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天，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16小時(shí)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井儲(chǔ)量及合理的服務(wù)年限、地質(zhì)及開采技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)效益等因素綜合確定?！睹禾抗I(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。根據(jù)本礦井上述特點(diǎn)， Mt/a、 Mt/a、 Mt/a三個(gè)方案，經(jīng)分析比較， Mt/a比較合適。其主要理由分述如下：本礦井經(jīng)計(jì)算， Mt/a、 Mt/a、 Mt/ a、 a、 a。可以看出， Mt/a時(shí)的礦井服務(wù)年限偏短，不能滿足規(guī)范要求； Mt/a時(shí)的礦井服務(wù)年限偏長(zhǎng)； Mt/a時(shí)的礦井服務(wù)年限比較合適。從煤層賦存狀況來(lái)看，各煤層以中厚煤層為主，煤層厚度變化不大，采用一套裝備就能適應(yīng)煤層厚度的變化，配備一套中厚設(shè)備就較為合理。根據(jù)本礦井開采條件來(lái)看， Mt/a時(shí)的回采工作面單產(chǎn)量偏高，不能確保礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力； Mt/a時(shí)的回采工作面單產(chǎn)量偏低，不能充分發(fā)揮綜采設(shè)備的效能； Mt/a時(shí)的回采工作面單產(chǎn)量比較合適。板條件好，易于管理； m，傾角較緩，一般在15176。左右，是較理想的高產(chǎn)煤層；井田內(nèi)水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，瓦斯低，煤層不自燃等，也為提高礦井生產(chǎn)能力提供了先決條件。根據(jù)許廠井田主采煤層3 下煤層的賦存狀況，非常適于綜合機(jī)械化開采。以目前相鄰礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， Mt/a。因此， Mt/a，可充分發(fā)揮礦井技術(shù)裝備的能力。由于井田內(nèi)表土層厚，井筒施工困難，建設(shè)費(fèi)用高，所以應(yīng)盡可能的提高礦井生產(chǎn)能力，以減少噸煤投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。 Mt/ Mt/a相比，其礦井開拓工程量基本不增加，顯然， Mt/a的礦井生產(chǎn)能力可以降低噸煤投資，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。所以， Mt/a較為合適。根據(jù)以上分析， Mt/a。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礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=A/(ZkK) (321) 式中:T——礦井服務(wù)年限；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=(120) = 基本符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求的大于100噸小于300萬(wàn)噸的礦井服務(wù)年限不得小于50年的規(guī)定。按礦井的實(shí)際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型進(jìn)行校核：井田內(nèi)3下煤平均3 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)綜放工作面保產(chǎn)。礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為立井兩水平。主井采用箕斗提煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸。運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤轉(zhuǎn)載后經(jīng)主井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。輔助運(yùn)輸大巷采用架線電機(jī)車運(yùn)輸，調(diào)度方便靈活。礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，屬低瓦斯礦井。礦井通風(fēng)方式為：前期中央并列式，后期中央分列式，可以滿足通風(fēng)需要。，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》關(guān)于表321的有關(guān)要求。表321 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a)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?！?5176。煤層傾角45176。7035——～6030——～50252015～402015 154 井田開拓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(jìn)入煤層從而建立礦井提升、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。井田開拓設(shè)計(jì)是研究確定由礦井地面進(jìn)入煤層（或礦體）通達(dá)地下開采區(qū)的主要井巷布置和開掘工程。它要保證礦井生產(chǎn)時(shí)開采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)安全、排水和動(dòng)力供應(yīng)等各系統(tǒng)能正常高效的運(yùn)行。