【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，具有良好的生氣能力，而煤層本身也是良好的儲(chǔ)氣層。③ 水動(dòng)力條件本礦煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發(fā)育，滲透性弱，主要受區(qū)域?qū)娱g逕流、補(bǔ)給，同時(shí)淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補(bǔ)給。本礦區(qū)四含不甚發(fā)育，區(qū)域范圍內(nèi)二迭系含水層補(bǔ)給水源缺乏，水平逕流微弱，以靜儲(chǔ)量為主，故不利于瓦斯的運(yùn)移與逸散。④ 熱力條件本礦煤系地層有巖漿侵入。在巖漿侵蝕區(qū)，煤的變質(zhì)程度加深，瓦斯的含量也將大大增加。本礦井各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性（表19）。據(jù)礦井井下采樣測(cè)試結(jié)果，須用85%的巖粉量來(lái)抑制煤塵爆炸。表19 煤塵爆炸鉆孔取樣測(cè)試表項(xiàng)目32526171728210補(bǔ)54補(bǔ)107補(bǔ)66補(bǔ)92補(bǔ)43783補(bǔ)68333457812補(bǔ)45火焰長(zhǎng)度(m)微火～80100～150350～400150～500400～600750～8005～20微火～10050～100350～700500～600巖粉量(%)35707050708520457075有無(wú)爆炸危險(xiǎn)有有有有有有有各煤層燃點(diǎn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表110。由表可知，32煤層與10煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)椴蛔匀肌芤鬃匀迹?1煤層為不自燃～不易自燃；其它煤層為不自燃。但考慮到測(cè)試樣點(diǎn)數(shù)目有限，難以瓜各煤層燃點(diǎn)的真實(shí)性，故本礦可參考祁南礦各煤層自燃發(fā)火傾向預(yù)測(cè)結(jié)果，即372煤層屬不自燃～很易自燃煤層；6810煤層屬不自燃～易自燃煤層；6752煤層屬不自燃～不易自燃煤層。表110 煤層燃點(diǎn)測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表燃 點(diǎn)(℃)自燃發(fā)火傾向原樣氯化樣還原樣ΔT32294354337．5294347(6)347376(6)482(6)不自燃～很易自燃52350373361(4)350369358(4)354374364(4)410(4)不自燃61348353(2)347352(2)341359355(2)47(2)不自燃71350367(3)346348(3)351369358(3)32111(3)不自燃～不易自燃72348(1)347(1)353(1)6(1)易自燃82341365(4)339362(4)343367(4)4159(4)不自燃10341360(9)300364(9)347375(9)175(9)不自燃～很易自燃本礦井僅補(bǔ)76孔有地溫資料（表111），在孔孔深465m處地溫已達(dá)31℃以上。另?yè)?jù)鄰近礦井及本礦井下不同標(biāo)高掘進(jìn)工作面實(shí)測(cè)資料，對(duì)本礦地溫情況分析如下：表111 井溫測(cè)定結(jié)果表深度(m)1565115165215265315365415465515565615溫度(℃)深度(m)645665685705725745765785805825845865溫度(℃)（1） 恒溫帶本礦及鄰區(qū)均無(wú)恒溫帶資料，故只能用間接計(jì)算的方法獲取。℃，+=℃。恒溫帶深度確定為32m。（2） 地溫梯度根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可求得本礦地溫梯度為： （11）式中：GT——地溫增溫梯度（℃/100m） Tr——某一深度的地溫（℃） t——恒溫帶溫度（℃） Hr——某一點(diǎn)的深度（m） H——恒溫帶深度(m)將t=℃，H=32m，代入式中進(jìn)行計(jì)算處理可得：Gt=℃/100m。據(jù)此可推測(cè)出不同深度的地溫（表112）。表112 不同梯度平均地溫表標(biāo)高(m)300400500600700800900地溫(℃)（3） 其他熱源分析地面氣候?qū)诇囟鹊挠绊憮?jù)井下實(shí)測(cè)結(jié)果，地面氣溫與井底氣溫有著明顯的同步性。但地面風(fēng)流進(jìn)入井筒后，由于風(fēng)流與井巷圍巖進(jìn)行著熱交換，隨著通風(fēng)距離的增長(zhǎng)，氣溫受季節(jié)性影響逐漸減弱。1） 地下水對(duì)井底溫度的影響據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定結(jié)果，巷道淋水溫度與同標(biāo)高的煤巖溫度基本一致，熱水引起的巷道溫升和散熱量相對(duì)較小。因此，熱水散熱不是礦井主要熱源。2） 地質(zhì)構(gòu)造及巖漿巖對(duì)井底溫度的影響本礦井大的地質(zhì)構(gòu)造少，因構(gòu)造作用導(dǎo)致地溫升高的可能性小。在89線以南，因巖漿的侵入，受熱力接觸變質(zhì)作用，該區(qū)地溫梯度應(yīng)比正常地溫情景下的地溫梯度高。本礦井自勘探階段至投產(chǎn)以來(lái)均未進(jìn)行過(guò)專(zhuān)門(mén)的地壓測(cè)試工作，而地壓的大小對(duì)礦井的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。地應(yīng)力大的區(qū)域，不僅能導(dǎo)致巷道發(fā)生片邦、底隆及冒頂?shù)痊F(xiàn)象，而其也往往伴隨著瓦斯應(yīng)力的集中。礦井在生產(chǎn)過(guò)程中，也已出現(xiàn)過(guò)底隆現(xiàn)象。因此，為了確保礦井安全生產(chǎn)，必須加強(qiáng)地壓測(cè)試工作，掌握地壓特征及其變化規(guī)律，以利于正確處理各種地壓引起的問(wèn)題。本井田勘探程度，主要可采煤層基本符合原燃化部1973年《煤田地質(zhì)勘探程度規(guī)范》（暫行）的規(guī)章中一類(lèi)二型的規(guī)定。其中主要可采煤層3710煤對(duì)比可靠，5667882等層對(duì)比基本可靠，663煤層對(duì)比可靠性差；北部FF2斷層查明；水文地質(zhì)條件、開(kāi)采技術(shù)條件等基本查明，可做為設(shè)計(jì)施工的依據(jù)。但勘探過(guò)程中還存在著以下一些問(wèn)題，應(yīng)在施工建設(shè)中采取措施予以解決，或在礦井生產(chǎn)過(guò)程中予以充分注意：（1） 各煤層樣品提取質(zhì)量普遍不夠，致使浮沉級(jí)別不全，嚴(yán)重影響對(duì)各煤層的可選性的正確評(píng)價(jià)。（2） 在77810煤層中的火成巖侵入?yún)^(qū)段使煤種變得復(fù)雜，報(bào)告中對(duì)煤種變化的劃分不夠清楚。（3） 井田勘探施工前后達(dá)20余年，各個(gè)時(shí)期的鉆孔封閉質(zhì)量差別很大，施工和生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)注意采取相應(yīng)措施，以利安全生產(chǎn)。2井田開(kāi)拓根據(jù)已批準(zhǔn)的礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本井田北起F1斷層，南至第10勘探線，西界為10號(hào)煤層露頭，深部至3號(hào)煤層800米底板等高線的平面投影。（1） 工業(yè)儲(chǔ)量，原煤最高灰分40％.參加儲(chǔ)量計(jì)算的共有十層煤，其中37煤層屬穩(wěn)定煤層，567882煤層屬不穩(wěn)定煤層。根據(jù)1979年7月審查批準(zhǔn)的《安徽省淮北煤田宿縣礦區(qū)桃園井田精查地質(zhì)勘探報(bào)告》，全井田工業(yè)儲(chǔ)量A+B+,其中A+，占井田A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的59%。第一水平（550m）A+B+，其中A+，%。，占井田工業(yè)儲(chǔ)量的38%。，其中A+B+。（2） 可采儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量扣除以下各類(lèi)煤柱損失后，乘以采區(qū)回采率，即為可采儲(chǔ)量。1） 斷層煤柱落差大于30m的斷層，每側(cè)按50m留設(shè)煤柱；落差小于30m的斷層，每側(cè)按30m留設(shè)煤柱。斷層煤柱為120萬(wàn)t。2） 井田境界煤柱10勘探線北側(cè)留20m做為礦井南部境界煤柱。3） 工業(yè)場(chǎng)地煤柱和風(fēng)井場(chǎng)地煤柱根據(jù)場(chǎng)地平面幾何形狀和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算留設(shè)煤柱數(shù)量如下：工業(yè)場(chǎng)地煤柱：1200萬(wàn)t。北風(fēng)井場(chǎng)地煤柱：300萬(wàn)t。南風(fēng)井場(chǎng)地煤柱：250萬(wàn)t。合計(jì)：1750萬(wàn)t。 4） 防水煤柱本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱以策安全。防水煤柱最大高度計(jì)算方法：① 按《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，導(dǎo)水裂隙帶最大高度經(jīng)驗(yàn)公式：Hf=(100M)/(n+)+ (21)另加保護(hù)層厚度：Ha=6m/n式中：Hf導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m）；M累計(jì)采厚（m）；m煤層厚度（m）；n分層層數(shù)；Ha保護(hù)層厚度。② 淮北礦務(wù)局通過(guò)多年來(lái)在含水砂層下開(kāi)采的實(shí)踐和大量的觀測(cè)資料，對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算方法推薦如下經(jīng)驗(yàn)公式：H1= (22)H2=(m1+m2) (23)H3=(m1+m2+m3) (24)式中：mmm3分別為一分層、二分層、三分層的采厚（m）；HHH3分別為一分層、二分層、三分層導(dǎo)水裂隙帶的高度（m）。另加安全高度10m。由于本井田沿走向?yàn)橐婚L(zhǎng)條形，煤層露頭長(zhǎng)達(dá)15km, 煤層厚度變化大，因此，沿走向分四個(gè)區(qū)段，同時(shí)用上述兩種方法計(jì)算，選其最大者，并依據(jù)采區(qū)劃分，使一個(gè)采區(qū)的同一煤層防水煤柱高度在同一條等高線上，以利采區(qū)各煤層回風(fēng)巷布置。防水煤柱：989萬(wàn)t。根據(jù)井田煤層厚度及賦存條件，采區(qū)回采率：8810煤取80%，其余煤層均取85%。礦井可采儲(chǔ)量：：礦井年工作日330天，每天三班作業(yè)，其中兩班采煤，一班整修。每天凈提升時(shí)間16小時(shí)。（1） 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與井田劃分密切聯(lián)系，它反映礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌和生產(chǎn)建設(shè)的規(guī)模，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)要求、技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少、出煤快、經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。（2） 影響礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的主要因素：1） 資源/儲(chǔ)量資源/儲(chǔ)量是井田范圍內(nèi)供開(kāi)采的煤炭及其他礦產(chǎn)資源的數(shù)量。它是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，以保證有足夠（規(guī)定）的礦井和水平服務(wù)年限。2） 地質(zhì)和開(kāi)采條件地質(zhì)和開(kāi)采條件是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基本條件。煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，開(kāi)采條件好，則為采用先進(jìn)工藝、技術(shù)、設(shè)備，建設(shè)現(xiàn)代化大型礦井提供了客觀條件。根據(jù)我國(guó)礦區(qū)生產(chǎn)建設(shè)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于煤田范圍廣闊，儲(chǔ)量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層生產(chǎn)能力大、開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)，宜建設(shè)大型礦井。對(duì)于煤層賦存深、構(gòu)造較簡(jiǎn)單、儲(chǔ)量豐富、沖積層厚度大且含水豐富，井筒需用特殊施工方法鑿井時(shí)，為擴(kuò)大井田開(kāi)采范圍，減少開(kāi)鑿井筒數(shù)目，降低噸煤投資，亦宜建設(shè)大型礦井，如潘謝礦區(qū)。此外，煤層瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出與否、沖擊地壓、涌水量與突水威脅及自然發(fā)火等因素均制約著，設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮這些不利因素的影響。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)集中化，提高經(jīng)營(yíng)效益，減少初期工程量和基建投資，并及早投產(chǎn)，根據(jù)地質(zhì)和開(kāi)采條件，一般以一個(gè)開(kāi)采水平保證礦井設(shè)計(jì)能力，且每翼同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目，一般不宜超過(guò)2個(gè)。3） 技術(shù)裝備與管理水平技術(shù)裝備是提高礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，技術(shù)手段是提高采煤工作面的單產(chǎn)和數(shù)目。水平不同，采煤面的單產(chǎn)水平不同。管理水平對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力發(fā)揮有著重要作用，應(yīng)重視培訓(xùn)。設(shè)計(jì)在確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，對(duì)技術(shù)裝備與管理水平應(yīng)充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的因素。4） 礦井與水平服務(wù)年限為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井與第一開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于下表的數(shù)值。礦井與第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限見(jiàn)表21表21 礦井與第一開(kāi)采水平服務(wù)年限表井型（Mt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角25186。煤層傾角25186?！?5186。煤層傾角45186。60～7030～35//～50～6025～3020～2515～20～40～5020～2515～2010～15《煤炭工業(yè)技術(shù)政策 》 規(guī)定，對(duì)缺煤地區(qū)上述服務(wù)年限可適當(dāng)縮短。礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式如下：T =Zm/（AK） (25)式中：T－設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限，年；Zm－可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； A－年產(chǎn)量，萬(wàn)t/ a；K－礦井備用系數(shù)，～，。5） 國(guó)家和市場(chǎng)對(duì)煤炭的需要與經(jīng)濟(jì)效益國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要（或國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求），是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的重要前提，有市場(chǎng)才有經(jīng)濟(jì)效益，還要結(jié)合具體條件研究其最經(jīng)濟(jì)合理的建設(shè)規(guī)模。經(jīng)濟(jì)合理主要指噸煤基建投資少，建設(shè)周期和達(dá)產(chǎn)時(shí)間短、噸煤生產(chǎn)費(fèi)用低、利潤(rùn)高、投資回收周期短?？傊谑袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，要保證最少投入，獲得最大產(chǎn)出和效益。為此，設(shè)計(jì)應(yīng)努力減少井巷工程量，改革開(kāi)拓布置、多做煤巷，縮短井巷貫通距離，依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，積極采用先進(jìn)工藝、技術(shù)裝備和材料因此考慮以上因素并根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)及本井田地質(zhì)、煤層特征，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬(wàn)t。根據(jù)本井田煤層賦存情況，.礦井服務(wù)年限=（礦井可采儲(chǔ)量）/(設(shè)計(jì)年產(chǎn)量?jī)?chǔ)量備用系數(shù)) =（150）=。礦井的開(kāi)拓方式有平硐、斜井、立井和混合式。礦井開(kāi)拓方式（單一開(kāi)拓）及其適用條件，見(jiàn)表22又由于本井田為一走向南北傾斜向東的單斜構(gòu)造，沖積層厚度一般為280～300m，煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界垂高500m左右。煤層傾角一般為20176?！?0176。，斜長(zhǎng)1000～1500m。32煤層至10煤層，層間距離平均250～330m。800m水平以下煤層尚可繼續(xù)開(kāi)采，因此，確定采用立井主要石門(mén)開(kāi)拓方式。根據(jù)本井田特點(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置選擇主要考慮下列因素：（1） 盡量位于儲(chǔ)量中心，保持兩翼均衡生產(chǎn)，使生產(chǎn)過(guò)程中通風(fēng)、運(yùn)輸合理，減少生產(chǎn)費(fèi)