【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu)，鱗片狀或塊狀構(gòu)造，褐黑色，質(zhì)地較松軟，裂隙較發(fā)育，有時(shí)被方解石脈充填。2煤：半亮～半暗型，樹(shù)脂～瀝青光澤，條帶狀似均一結(jié)構(gòu)，鱗片狀或塊狀構(gòu)造，褐黑色，質(zhì)地較松軟，外生裂隙較多，多為方解石脈充填，并有少量黃鐵礦星點(diǎn)。7煤：半亮～半暗型，樹(shù)脂～玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，色黑性脆，裂隙較發(fā)育，并有方解石脈充填。9煤：半光亮～半暗型，玻璃～樹(shù)脂狀光澤，內(nèi)生、外生裂隙都較發(fā)育，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。20煤：半亮至光亮型，色黑性脆，玻璃～樹(shù)脂光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙發(fā)育，含浸染狀黃鐵礦。21煤：半亮至光亮型，玻璃～樹(shù)脂光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙發(fā)育，下部含泥砂；質(zhì)硬，灰分高，俗稱(chēng)砂巖煤。（三）煤的工業(yè)牌號(hào)本區(qū)各煤層工業(yè)牌號(hào)系按1958年4月國(guó)家技術(shù)委員會(huì)規(guī)定的分類(lèi)表劃分原則確定的。先后三次地質(zhì)報(bào)告確定的結(jié)果相同，見(jiàn)表14。表14 煤層工業(yè)牌號(hào)表 煤層號(hào)確定單位1煤2煤7煤8煤9煤20煤21煤拾屯報(bào)告氣氣氣氣氣氣肥氣肥62年補(bǔ)勘弱粘氣氣氣氣氣氣肥氣氣肥82年補(bǔ)勘氣氣氣氣肥氣肥礦上采用氣氣氣氣氣肥肥 瓦斯、煤塵和煤的自燃瓦 斯本礦(包括原東城井)為低沼氣礦井。雖然如此，但今后的采掘工程中，也應(yīng)繼續(xù)做到： ，做到合理安排生產(chǎn)，布局平衡，嚴(yán)格執(zhí)行以風(fēng)定產(chǎn)的規(guī)定。 ，并做到掘進(jìn)巷道按要求施工，減少盲巷，防止瓦斯積聚。，對(duì)老空區(qū)要及時(shí)、保質(zhì)、保量進(jìn)行密封，防止向老空區(qū)漏風(fēng)而引起自燃發(fā)火，同時(shí)防止老空區(qū)有害氣體泄出。煤 塵通常以可燃揮發(fā)分Vγ煤塵爆炸指數(shù)的高低作為衡量煤塵爆炸性強(qiáng)弱的標(biāo)志，一般說(shuō)：Vγ含量越高，爆炸性就強(qiáng)，Vγ若小于10％，基本上無(wú)爆炸危險(xiǎn)。本礦井煤層的爆炸指數(shù)較低。煤的自燃我礦煤層的自燃傾向均為二類(lèi)，屬有可能自燃發(fā)火的礦井。因此，在今后的采掘生產(chǎn)過(guò)程中，要切實(shí)采取有效措施，盡量減少丟煤，嚴(yán)格并及時(shí)加強(qiáng)老區(qū)的密閉工作。地溫州礦區(qū)恒溫帶的深度約在20～25m之間，℃(在本礦所測(cè)的鉆孔是原東城井工人村Fl2號(hào)水文觀測(cè)孔，測(cè)試結(jié)果為：恒溫帶的深度在25～30m之間，～℃)，℃略高1～2℃。此恒溫值與山東棗莊的恒溫帶溫度17℃℃基本一致?！?100m，～℃／100m。按照上表所列的1 54孔和156孔的測(cè)溫結(jié)果計(jì)算，℃。此值與東部礦區(qū)百米增溫率的高溫值接近，與西部礦區(qū)百米增溫率的低溫值接近?！?100m 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 井田開(kāi)拓 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界張小樓礦井田東與夾河礦為界，西與柳新礦為界，南部以人為邊界劃分，北以F1斷層與龐莊礦為鄰，，面積21km2。 井田儲(chǔ)量礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱(chēng)礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。 儲(chǔ)量計(jì)算范圍和工業(yè)指標(biāo)的確定儲(chǔ)量計(jì)算邊界本井田儲(chǔ)量計(jì)算上限為200m水平，下限為1300m水平，東至各煤層上限，西至張夾邊界線，南以人為邊界線，北至F1斷層下盤(pán)交面線。工業(yè)指標(biāo)的確定（1）煤層最低可采厚度不分傾角， m；（2）煤層最高可采灰分不大于40％ ；（3）； 儲(chǔ)量級(jí)別與計(jì)算塊段的劃分各級(jí)儲(chǔ)量的基本線距根據(jù)龐莊礦井田的勘探類(lèi)型，確定各級(jí)儲(chǔ)量的基本線距如表21：表21 儲(chǔ)量基本線距表勘探類(lèi)型煤層A級(jí)B級(jí)C級(jí)二類(lèi)一型750010002000儲(chǔ)量計(jì)算塊段劃分原則（1）穩(wěn)定或不穩(wěn)定的7煤，高級(jí)儲(chǔ)量的外圍，以不超過(guò)基本線距的1/2的距離外推次一級(jí)儲(chǔ)量；（2）工程質(zhì)量低劣，打丟煤的鉆孔不參與可采邊界的圈定；（3）井田內(nèi)可跨越已查明的落差不大于50m的地段，降為C級(jí)儲(chǔ)量，其斷層兩側(cè)各留30～50m的煤柱，若斷層密集，不能跨越斷層劃分高級(jí)儲(chǔ)量；（4）,用插入法求出可采邊界,對(duì)未見(jiàn)煤鉆孔,用相鄰的鉆孔連線的中點(diǎn)為零點(diǎn),再用插入法求出可采邊界；（5），夾矸與煤層合并計(jì)算，煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時(shí)，上下煤分層合并計(jì)算。 儲(chǔ)量計(jì)算方法及參數(shù)的確定儲(chǔ)量計(jì)算方法本井田煤層的傾角較小，為緩傾斜煤層，采用等高線法直接在井田開(kāi)拓平面圖上井田大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以容重、煤層厚度，計(jì)算出井田工業(yè)儲(chǔ)量。儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)的確定（1）煤層厚度均采用煤層真厚度，按塊段內(nèi)或附近見(jiàn)煤點(diǎn)計(jì)算其算術(shù)平均值，作為該塊段的煤層平均厚度，結(jié)果是：。（2）。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算計(jì)算公式：Zc＝SMr式中 Zc－工業(yè)儲(chǔ)量，t；S－井田總面積，m2；M－煤層平均厚度，m；r－煤層容重，t/m3由此計(jì)算公式得7煤工業(yè)儲(chǔ)量：Z c7＝SM7r＝＝； 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱。可暫時(shí)按工業(yè)儲(chǔ)量的5％－7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取7％，故：＝－P式中： Z——礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量；Z——礦井工業(yè)儲(chǔ)量；P ——永久煤柱損失量，可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的5％－7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取5％；由此：礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量Z＝（1－5％）＝ 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 邊界煤柱張小樓礦東以?shī)A河礦為界，西以柳新礦為界，各留設(shè)30m煤柱；南以人為邊界留設(shè)30m煤柱，北以F1斷層與龐莊礦為界，留設(shè)30m煤柱。 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中礦井工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)的規(guī)定：～。礦井生產(chǎn)能力越大，取值越小，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/a，為中型礦井，因此，工廣占地面積為15公頃（150000m2）。工業(yè)廣場(chǎng)布置為300500m的矩形，另外，根據(jù)規(guī)定，長(zhǎng)邊與寬邊都加15m的圍護(hù)帶，煤層傾角α＝8176。，表土層厚度為40m；基巖移動(dòng)角中，沿煤層走向移動(dòng)角δ＝70176。，上山移動(dòng)角γ＝70176。，下山移動(dòng)角β＝70176。＝70176。－8＝176。；表土層移動(dòng)角φ＝50176。，以上數(shù)據(jù)均根據(jù)徐州礦務(wù)集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)部與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)物系在全國(guó)礦山測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表的徐州礦區(qū)地表移動(dòng)規(guī)律綜合分析成果資料關(guān)于《地表移動(dòng)主要參數(shù)的計(jì)算》，工廣煤柱計(jì)算示意圖見(jiàn)圖2－1，煤柱煤炭損失計(jì)算表見(jiàn)表22。表2－2煤柱煤炭損失計(jì)算表類(lèi)別煤層工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失邊界煤柱損失壓煤面積（m）煤厚(m)容重(t/m3)煤損(萬(wàn)t)長(zhǎng)(m)寬(m)煤厚(m)容重(t/m3)煤損(萬(wàn)t)79650001855230圖2－1　工廣煤柱計(jì)算示意圖ψ－表土層移動(dòng)角　50176。δ－基巖巖層移動(dòng)角70176。γ－上山移動(dòng)角70176。β－下山移動(dòng)角β＝γ－＝176?！? 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量的計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。，計(jì)算可采儲(chǔ)量如下：Z＝（Zc－P）C式中 Z—一礦井可采儲(chǔ)量，t；Zc—一礦井工業(yè)儲(chǔ)量，t；P—一保護(hù)工業(yè)廣場(chǎng)、井田邊界等永久煤柱損失量，t；C—一采區(qū)采出率， 。則礦井可采儲(chǔ)量為Z＝（Zc－P）C＝（）＝ 礦井生產(chǎn)能力的確定張小樓礦井田范圍內(nèi)7煤賦存穩(wěn)定，儲(chǔ)量豐富，煤層傾角小，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，非常適合綜合機(jī)械化采煤，故本設(shè)計(jì)定為90萬(wàn)t/a的中型礦井。 礦井服務(wù)年限及校驗(yàn)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。礦井井型和服務(wù)年限應(yīng)滿足下表 表23 礦井井型和服務(wù)年限井型礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）新礦井服務(wù)年限（a）擴(kuò)建后礦井服務(wù)年限（a）大型～～706050605040中型～4030小型由各省煤炭廳自定同左注：改礦井的服務(wù)年限，不應(yīng)低于同類(lèi)型新建礦井服務(wù)年限的50%。礦井服務(wù)年限的計(jì)算，根據(jù)公式：T=ZK/A*K式中 T—一礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，年。Zk—一礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t。A—一礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a；K—一礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，－，T＝ZK/A*K= ( a)＞50(a)基本符合礦井設(shè)計(jì)要求。 核算第一水平服務(wù)年限：第一水平服務(wù)年限應(yīng)滿足下表。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）緩斜煤層傾斜煤層急斜煤層35——～30——～252015～201515表24 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限本設(shè)計(jì)中第一水平傾斜范圍為900m～200m，第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為：。T＝ZK/A*K＝（a）＞20（a）基本滿足設(shè)計(jì)要求 井田開(kāi)拓方案比選 井筒形式張小樓礦地處平原，故無(wú)開(kāi)拓平峒的可能性，煤層傾角不大，平均傾角為8186。，井筒開(kāi)拓的形式有：雙立井開(kāi)拓、雙斜井開(kāi)拓、一斜一立井開(kāi)拓等幾種。雙斜井開(kāi)拓：主斜井用強(qiáng)力鋼絲繩牽引的膠帶輸送機(jī)提升煤炭，副斜井用串車(chē)提升，張小樓礦煤層埋藏深度達(dá)1300m，副井串車(chē)提升矸石、運(yùn)送人員、物料會(huì)出現(xiàn)多段提升，又由于煤層埋藏較深，故斜井開(kāi)拓費(fèi)用較大，技術(shù)上不可行，故雙斜井開(kāi)拓不可取。一斜一立井開(kāi)拓：這種方式有兩種：主斜副立式或副斜主立式。主斜副立式開(kāi)拓：斜井用鋼絲繩牽引的強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，副立井用罐籠來(lái)提升矸石、運(yùn)送人員、物料，能夠滿足生產(chǎn)需要，但本礦煤層埋藏太深，如果用斜井就太長(zhǎng)了，顯然不夠經(jīng)濟(jì)。主立副斜井開(kāi)拓與雙斜井開(kāi)拓相比有相同的缺點(diǎn)，對(duì)本礦也不適用。雙立井開(kāi)拓：這種開(kāi)拓方式的生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，建井速度快，投產(chǎn)早，對(duì)于地質(zhì)條件要求不高，應(yīng)用廣泛，因此這種開(kāi)拓方式也適合本井田。最后井筒開(kāi)拓形式只有雙立井開(kāi)拓。 井筒數(shù)目雙立井：主井用箕斗提升，副井用罐籠來(lái)提升矸石，下放物料，升降人員并兼作進(jìn)風(fēng)井，在副井安裝梯子間，作為一個(gè)安全出口，第一水平由于上部標(biāo)高較小，在標(biāo)高670處設(shè)一回風(fēng)井 通風(fēng)方式為：中央邊界式。 開(kāi)采水平的確定本礦井煤層傾角為6186。25186。，平均8186。，主采煤層7煤，可采用三水平開(kāi)采，第一水平布置在－550m，第二水平布置在－900m，第三水平布置在1200，都采用上山開(kāi)采；若采用兩水平開(kāi)采，第一水平布置在900m，第二水平布置在1200m。 延深方案本井田煤層底板離奧陶系灰?guī)r較遠(yuǎn)，延深不到奧陶系灰?guī)r上，因此延深方案有3個(gè)：暗斜井延深、立井延深、一主一斜延深，用兩個(gè)暗斜井延深時(shí)，運(yùn)料、運(yùn)人、提矸組織比較復(fù)雜，故一般不采用這種方式延深，用雙立井延伸與一主立井一副暗斜井延深兩種方案。 煤層與大巷之間的聯(lián)系，運(yùn)輸大巷與回風(fēng)大巷分別布置在相鄰的巖層中，兩大巷之間用聯(lián)絡(luò)巷連接，便于運(yùn)料行人。 采區(qū)間接替順序本礦地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井涌水量較低，瓦斯含量較低，平均傾角為8186。，其中傾角分界比較明顯，上部?jī)A角20186。，這部分采用采區(qū)式開(kāi)采，下部煤層基本上接近水平，故采用條帶式采煤法，由于采用沿空掘巷，在采空區(qū)上覆巖層尚未垮落穩(wěn)定前，不能沿空掘巷，工作面接替采用跳采方式。根據(jù)上述各項(xiàng)決定，確定開(kāi)拓方案有兩種。方案一：三水平副立井主暗斜井開(kāi)拓方案二：兩平主立井開(kāi)拓方案三：兩水平副立井主暗斜井開(kāi)拓 開(kāi)拓方案技術(shù)比較方案二和方案三區(qū)別在于第二水平是立井開(kāi)拓還是主暗斜井開(kāi)拓兩方案比較，方案三多開(kāi)主暗斜井1088m（傾角16176。），并相應(yīng)增加了斜井的提升和排水費(fèi)用，方案二需要多開(kāi)立井井筒300m，階段石門(mén)500m，并相應(yīng)增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸，提升，排水費(fèi)用，采用立井提升，優(yōu)點(diǎn)是施工距離短，礦井延伸在條件允許時(shí)，增加的設(shè)備較少，但施工條件差，施工速度慢，開(kāi)拓維護(hù)費(fèi)用高，采用斜井提升時(shí)，施工速度快，費(fèi)用低，但需要與暗斜井配套設(shè)備，人員，材料運(yùn)輸需轉(zhuǎn)載，考慮到方案一的提升，排水工作環(huán)節(jié)少，人員上下較方便。粗略估算表明，兩方案費(fèi)用相差不大，在方案一中未計(jì)入暗斜井上下部車(chē)場(chǎng)的石門(mén)運(yùn)輸費(fèi)用。方案一與方案三區(qū)別在于用幾個(gè)水平開(kāi)采，方案一采用三水平，要多開(kāi)掘運(yùn)輸大巷和水平煤倉(cāng)，以及增加更多的排水和通風(fēng)設(shè)備，方案三采用兩水平就相應(yīng)減少了這些費(fèi)用及設(shè)備，綜合這些因素，選擇方案三更合理一些。綜上，方案二與方案三技術(shù)上均可行，水平服務(wù)年限也均符合要求，需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，確定優(yōu)劣。 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較由于方案二和方案三在第一水平內(nèi)的準(zhǔn)備方式和采煤方法都完全相同，及前期的各項(xiàng)不需要比較，只要比較后期的各項(xiàng)費(fèi)用即可。表2－5 基建工程量時(shí)期項(xiàng)目方案二方案三早期主井井筒/m+20+20副井井筒/m+5+5風(fēng)井/m運(yùn)輸大巷/m1500215002回風(fēng)上山/m850850回風(fēng)石門(mén)/m2525后期暗斜井/m01088立井/m300+300300石門(mén)和車(chē)場(chǎng)4602+1000460+500運(yùn)輸大巷/m4400244002回風(fēng)巷