【文章內容簡介】 灰色細砂巖，中硬、穩(wěn)定K3煤層，煤質中硬，γ=。。。灰白色粗砂巖、堅硬、抗壓強度60—80Mps。。?；疑小⒓毶皫r互層圖24 地質綜合柱狀圖煤層頂板為石灰?guī)r，底板為砂質頁巖。上距三號煤層1844米，平均30米。下距一號煤層024米，平均9米。一號煤層：。含夾石15層，夾石所在部位和厚度均有變化，為結構復雜煤層在井田東部有火成巖侵入本煤層，有部分煤層厚度受到影響，且對煤質有不同影響。煤層頂?shù)装鍨樯百|頁巖，與二號煤層合層處頂板為石灰?guī)r。下距奧陶紀石灰?guī)r頂面2537米。第二章 井田境界和儲量井田劃分原則：（1）要充分利用自然條件劃分井田在可能的條件下，應盡量用地形、地物（鐵路等），地質構造（斷層等）地質以及煤層特征等自然條件劃分井田。做到減少煤柱損失，提高資源采出率，減少給開采工作造成的困難。（2）要有與礦區(qū)開發(fā)強度相適應，保證礦井數(shù)目和井田范圍井田范圍要與礦井生產能力相適應，保證礦井有足夠的儲量和合理的尺寸。特別是使礦井有合理的走向長度。（3）直折線原則劃分時要盡可能的用直線和折線形式作為井田的邊界，有利于礦井設計和生產管理工作。（4）合理劃分礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關系（5）安全經濟效果好方法：（1）按地質劃分利用斷層、褶曲軸、巖漿巖帶、地質構造為自然井口邊界是有限考慮的最常用方法。（2）按煤層賦存形態(tài)劃分這樣做有利于對不同種媒質的管理，可提高經濟效益。（3）按地形、地物劃分在地面、河流、鐵路、建筑物等留煤柱托保護時，可以保護煤托為界劃分井田。（4）人為井田劃分邢臺井田勘探范圍東以F2斷層為界，南以F12為界，北、西以煤層與掩蓋層接觸線為界。東西長約3公里，南北長約15公里，勘探面積約45平方公里。井田北部為邢臺市建筑區(qū)京廣鐵路由此通過。京廣鐵路以北煤層主要為41煤層，這部分煤層除去邢臺市建筑物壓煤及京廣鐵路壓煤外所余煤量不多；且這部分煤層距離井筒較遠，回采時又要穿過京廣鐵路煤柱，通風運輸都不方便，成本高；又邢臺市的建筑有繼續(xù)向南發(fā)展的可能，占用這片土地。據此京廣鐵路以北的煤層暫不考慮回采。本井田的東南為奧陶系石灰?guī)r包圍，西為煤層露頭或為斷層切割，北則為斷層與露頭的閉合線，從平面圖可看出井田的東西南北的四周形成一閉合的菱形，四周附近沒有其他可采井田或煤層與本井田相連，故本井田從結構上為一獨立的有限井田，可利用自然構造線為井田境界。因之，本井田的境界為：北以京廣鐵路煤柱線為界，東以F2斷層，南為F12斷層，西則以41煤層與掩蓋層接觸線和F1F14斷層連線為界。井田南北走向長約9公里，東西傾斜寬度3公里，井田面積約27平方公里。井田西部F1F16以西尚有部分煤層存在，今后適當補充些鉆孔，探明其結構。唯這部分煤層據已掌握的資料是埋藏淺，傾斜寬度不大，且多為第41煤層以下的各煤層，留下掩蓋層煤柱以后所余之可采儲量已很少，價值不大。又因奧陶紀石灰?guī)r抬起，巷道穿過有一定危險性，很難與現(xiàn)井田合并開采。估計勘探后井田的范圍亦無發(fā)展的可能。其他三邊亦無發(fā)展的可能。井田勘探類型一級，井田內煤層構造復雜，結構復雜。礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內，經過地質勘探煤層厚度和質量均合乎要求，地質構造比較清楚，目前即可供利用的可引入平衡表內的儲量。儲量是按塊段，結合等高線發(fā)計算的。塊段是以等高線，境界線，級別線，地質剖面線劃分的。煤層厚度采用塊段平均厚度。各層煤的容量為：表21 各層煤的容量煤層8742414321容量基巖面向下垂深25米為煤層風氧化帶不計儲量。前述參與井田精查地質報告儲量計算的可采和局部可采煤層計八層，即八、七、四四四、三、二、一等煤層。在設計中研究了這八層煤的賦存情況，結合井田構造進行了評價。設計認為：第1層煤下距奧陶系灰?guī)r為25～37米，奧陶系灰?guī)r內喀斯特溶洞發(fā)育，水量充沛，且具有高壓力，第一煤層的回采將受到奧陶系灰?guī)r含水的威脅。在設計中考慮暫不能開采，該層儲量列為表內C2級，作為礦井備用儲量。第2煤層直接頂板為石灰?guī)r，～。裂隙發(fā)育，有蜂窩狀溶洞，為一強含水層，具有高達200～500米的壓力；又本層煤下距一號煤層平均間距為9米，有的地方直接與一號煤層合層，所以同樣受奧陶系灰?guī)r含水的威脅。在設計中考慮本層煤亦暫不能開采，處理方法與一號煤同。第3煤層下距第2煤層平均間距為30米，因考慮第2煤層頂板灰?guī)r含水具有很高壓力，當本層大面積采空后，第2煤層頂板灰?guī)r含水有可能突破第3煤層底板巖石而進入采空區(qū)，造成礦井災害；從地質剖面圖中可看出，由于斷層的錯動，第3煤層的層位更接近第2煤層頂板灰?guī)r；由于第3煤層距第2煤層較近（如減去第2煤層頂板灰?guī)r的厚度，其平均間距為23米）。當?shù)酌簩硬煽蘸?，灰?guī)r水也有沿斷層突入采空區(qū)的可能。故本煤層考慮亦暫不能開采，其儲量作為礦井備用儲量。第4煤層為不穩(wěn)定煤層，儲量全屬C2級，不計入礦井設計儲量中。按以上所述，參與礦井設計儲量計算的只有四個煤層：計第八、七、四四1煤層。礦井工業(yè)儲量計算公式是：ZC= SM1r1 +SM2r2 + SM3r3+SM4r4式中： ZC—礦井工業(yè)儲量，Mt； S—煤層面積； M—煤層厚度，M1=；M2= ；M3= ； M4=Z1=SM2r2= 27000000=244944000tZ2=SM4r4=27000000=3790800tZ3=SM6r6= 27000000=33898500tZ4=SM7r7=27000000=26973000tZ= Z1+ Z2+ Z3+ Z4=244944000t +3790800t +33898500t +26973000t =309606300t即為：礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，即工業(yè)儲量減去工業(yè)場地、井田疆界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量：結合本井田復雜的地形有以下幾個要留永久保護煤柱。斷層煤柱：考慮本區(qū)各含水層都具有高壓力，斷層帶充填又不甚致密，井田內斷層按每邊各留20～30米，井田邊界斷層煤柱按50～70米計算。，%。掩蓋層防水煤柱的厚度是按自掩蓋層向下垂深60米（包括風氧化帶25米）考慮的。這個數(shù)字是否可靠還待生產中驗證，特別是在礦井移交生產初期需要進行觀察，積累資料。，%。地面之七里河及沙河系間歇河，只在雨季有水，余下時間河床內水很??；且在掩蓋層內夾有較厚而分布穩(wěn)定的粘土層作為隔水層，隔絕了河水下滲的通路，故開采該兩條河下的煤層時不再留設防水煤柱。村莊煤柱：井田中部的村莊在設計中考慮遷移，計有臥莊、悟思村等。井田四周的村莊不再考慮遷移，采取留煤柱的方式保護。計有西北留村、洛陽村、西郭村，胡家營，李村、張家營等。，%。不可采儲量：系局部可采煤層的突出或不連續(xù)的零散部分，斷層或各種煤柱線所圈的尖角部分等。煤量不多，如果回采工程量又較大，所以決定暫不回采，待以后回收各種煤柱時再行回采。，%。巷道煤柱及開采損失：第七煤層為厚煤層，回收率按75%計算其他煤層按85%計算。，%。根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》補充規(guī)定，大型礦井工業(yè)廣場的占地面積標準取1公頃/10萬t。，因此，工業(yè)廣場定為12公頃。工業(yè)廣場布置為400500m的矩形，另外，根據規(guī)定，與寬邊都加15m的圍護帶，煤層傾角α＝8176。，表土層厚度為40m；基巖移動角中，沿煤層走向移動角δ＝70176。，上山移動角γ＝70176。，下山移動角β＝70176。＝70176。－8＝176。；表土層移動角φ＝5176。，%。工廣煤柱見圖21：圖2－1工業(yè)廣場煤柱計算設計圖ψ－表土層移動角　50176。δ－基巖巖層移動角70176。γ－上山移動角70176。β－下山移動角β＝γ－＝176。，%。當?shù)V井開采后期，或采區(qū)的末期可以回收一部分煤柱。如工業(yè)廣場煤柱上山煤柱，回風道煤柱等，約可回收50%左右的煤量。斷層煤柱（包括邊界斷層）及掩蓋層煤柱是否可以回收一部分，要在礦井生產末期進行試采，有條件就回收一部分，否則就不采。即使回收部分煤柱，但回收率將達不到50%。采區(qū)順槽間的煤柱，可以隨工作面的推進，回收一部分，其回收率也可以達到50%左右。礦井可采儲量的計算公式如下：ZK =（Zg–P）C=（30960. ） = 式中 ZK——礦井可采儲量，Mt； Zg——礦井工業(yè)儲量，Mt；P——永久煤柱損失煤量，Mt；C——采區(qū)采出率，第三章 礦井工作制度、生產能力及服務年限按照《關于煤礦設計規(guī)范中若干條文修改決定的說明》中的說明，本礦井工作制度確定為：礦井年平均工作日為330天，采用三八制作業(yè)。每晝夜三班工作，其中二個半班生產，半班檢修。礦井每晝夜凈提升時間為20個小時。 礦井生產能力主要根據礦井地質條件、煤層賦存條件、開采條件、設備供應情況及國家的需煤量等因素確定。本井田構造復雜，水文地質條件亦很復雜，且有水患威脅。從井田初期開采位置看斷層較多，是否還有未被探明得其他小斷層存在，這可以肯定是有的，在這樣地質條件下布置采區(qū)產量以不宜過于集中。采區(qū)產量過大由于構造復雜，工作面無法布置太多，同時采區(qū)的采掘銜接亦要造成緊張；可是采區(qū)產量又不能過小，過小的采區(qū)產量要使維持礦井產量的采區(qū)數(shù)增加，掘進工程量大設備多，人員多，造成投資大，效率低，成本高。，根據設計礦井年產量與服務年限的要求，經過初步計算， t/a。設計礦井主采煤層為2號煤層，為厚煤層，采用單水平立井開拓（詳見第四章），水平標高為320m。礦井的服務年限為：P=Zk/A*K 式中：P ——礦井服務年限，a； Zk——； A ——礦井設計生產能力， t/a； K ——儲量備用系數(shù)，由公式（）計算可得：P=Zk/A*K=*=89＞50年 符合要求。由計算可知，礦井的服務年限于89年，通過對實際煤層開采能力、輔助生產能力、儲量條件等因素對井型進行校核。（1）煤層開采能力根據儲量及服務年限計算，煤層開采能力滿足設計的年產量要求。（2）輔助生產系統(tǒng)能力校核設計礦井為大型礦井，開拓方式為立井雙水平開拓。第四章 井田開拓按第一章中的敘述知本井田為厚掩蓋層所覆的隱蔽煤田，這個自然條件對開拓方式的選擇起著決定性的影響。其次是煤系地層傾角小，井筒附近10度～11度，其他地方13度～15度，僅在個別地段由于一些原因傾角增大至20度左右；井田中部偏東的向斜構造存在，在開拓方式選擇中亦需考慮。本井田另一特點是井田附近既沒有生產礦井，井田四周有不與可采區(qū)相連的獨立井田，所以井田開拓方式的選擇只是井田境界范圍內的開拓如何布置，不與境界外的井田發(fā)生關系。（硐）形式及位置選擇井筒（硐）是井下與地面出去的咽喉，是全礦生產的樞紐。井筒（硐）形式機器位置的選擇，對于建井期限、基本建設投資、礦井勞動生產率以及噸煤生產成本都有重要影響。井筒（硐）形式主要有平硐、斜井和立井三種，他們各有優(yōu)缺點：（1）平硐開拓的優(yōu)點：井下煤炭運輸不需要轉載即可有平硐直接外運，運輸環(huán)節(jié)和設備少、系統(tǒng)簡單、費用低；平硐地面工業(yè)設施較簡單，不需結構復雜的井架、絞車房和硐口車場；不留設工業(yè)廣場煤柱、井內不設井底車場、水自流、無水倉，排水費用低；平硐施工條件簡單、建井工期短、綜合經濟效益好。平硐開拓的不足之處是受地形及埋藏條件的限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分的儲量大致能滿足同類井型水平服務年限要求時，才可應用。（2）斜井開拓與立井開拓的優(yōu)缺點比較：斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑井筒裝備、井底車場及硐室比立井簡單，井筒延深施工方便，對生產干擾少，不易受底版含水層的威脅；主井提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作安全出口，井下一旦發(fā)生透水等事故，人員可迅速從井筒撤離。與立井開拓相比，斜井開拓的缺點的：斜井井筒長，輔助提升能力少，提升深度有限；通風線路長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過含水層、流沙層時，施工技術復雜。因此，對井田內煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。（3）立井開拓的優(yōu)缺點：立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制。在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒通風斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓更有利；當表土層為富含水的沖積層或流沙層時，立井井筒比斜井井筒施工容易；對地質構造和煤層產狀均特別復雜的井田，能兼顧井田淺部和深部不同產狀的煤層，適應性強。立井開拓的主要缺點是：井筒施工技術復雜，需要設備多，要求有較高的技術水平，井筒裝備復雜，掘進速度慢，基本建設投資大。以上井筒（硐）形式，對于不同的實際條件具有不同的適應性，各有優(yōu)缺點。具體選擇時，應結合實際條件加以考慮。根據以上分析并結合本礦的實際情況由于井田煤系地層上覆巨厚掩蓋層，在此條件下就形成采用豎井開發(fā)的合理性，故本井田決定以一對豎井開發(fā)整個井田。井筒位置的選擇主要是根據煤層分布情況，使整個井田兩翼走向長度趨于近似；考慮到掩蓋層的厚度盡量減小便于鑿井；并井筒位置盡量靠近運輸?shù)酪詼p小石門的長度。在地面上要考慮七里河及沙河的洪水線高度，不受洪水威脅。根據以上原則井筒位置確定于悟思村南約600米處。井筒坐標為：主井：。付井：。由于地面掩蓋層之覆蓋，淺部煤層需留防水煤柱，一般為垂深60米米，按此距離計算，淺部的可采邊界約在200左右