【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合煤層的賦層情況，地質(zhì)構(gòu)造，開(kāi)采技術(shù)條件，并保證各井田都有合理的尺寸和邊界，童亭礦的邊界劃分如下：東部邊界：礦井東為楊柳煤礦；西部邊界：礦井西以孟集斷層與臨渙煤礦相鄰；北部邊界：礦井北為趙口斷層；南部邊界：礦井南為煤層露頭。 開(kāi)采界限童亭井田自下而上沉積了山西組、下石盒子組及上石盒子組含煤地層，總厚348～585m，平均478m。詳見(jiàn)表21。表21 童亭井田含煤層地層厚度統(tǒng)計(jì)表地層名稱(chēng)厚 度（m）平均厚度（m）下石盒子組169～269219山 西 組87～152121太 原 組92～164138開(kāi)采上限:7號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層；下部邊界:8號(hào)煤層以下無(wú)可采煤層。 井田尺寸井田的走向最大長(zhǎng)度為10Km。煤層的傾角最大為35176。，最小為9176。，東翼平均為14176。，西翼平均為13176。本井田水平面積的計(jì)算采用AutoCAD中面積查詢(xún)的方法獲得：井田水平面積為： s=（km）2井田賦存狀況示意圖如圖21。圖21 井田賦存狀況示意圖 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)；《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：，原煤灰分不大于40%。；（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；：，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。：。 井田地質(zhì)勘探1964～1965年原華東煤炭工業(yè)基建公司第三勘探隊(duì)勘探，1973～1974年安徽省煤田地質(zhì)第三勘探隊(duì)又進(jìn)行了詳細(xì)勘探；并相應(yīng)提交了《臨渙、孫疃普查資料》、《童亭地區(qū)普查報(bào)告》及《臨渙勘探區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告》。1969年省煤田地質(zhì)三隊(duì)在進(jìn)行韓村一井田精查勘探中，又有3個(gè)孔落入童亭井田區(qū)域內(nèi)，精查勘探前，共施工鉆孔79個(gè)（含陳樓42個(gè)），地震測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)113km。1975年6月～1977年9月，省煤田三隊(duì)和物測(cè)隊(duì)在上述工作基礎(chǔ)上，對(duì)童亭井田進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探。1977年10月兩隊(duì)提交了《童亭井田精查勘探綜合地質(zhì)報(bào)告》，并經(jīng)原兩淮煤炭基地建設(shè)會(huì)戰(zhàn)總指揮部批準(zhǔn)。精查期共施工鉆孔58個(gè)，地震測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)68km。1984年9月至1985年5月省煤田三隊(duì)在14～21勘探線(xiàn)間施工鉆孔補(bǔ)1～補(bǔ)9，1985年7月提交“童亭礦補(bǔ)鉆地質(zhì)資料”。1999年安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局以地礦[1999]120號(hào)文批準(zhǔn)將原楊柳井田4線(xiàn)以西部分(稱(chēng)陳樓塊段)劃歸童亭礦。安徽煤田地質(zhì)三隊(duì)于1997年9月7日補(bǔ)充勘探共施工鉆孔8個(gè)。在補(bǔ)充勘探前，有鉆孔42個(gè)，其中找煤4個(gè)孔，普查6個(gè)孔，詳查32個(gè)。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算本次儲(chǔ)量計(jì)算是在《童亭井田精查勘探綜合地質(zhì)報(bào)告》及《童亭礦補(bǔ)鉆地質(zhì)資料》的基礎(chǔ)上，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。礦井主采煤層為7號(hào)、8號(hào)煤層由于井田邊界形狀不規(guī)則，但煤層賦存較為均勻，因此采用AutoCAD中查詢(xún)面積的方法得到井田的平面面積。工業(yè)儲(chǔ)量由下式確定：Zg=MR/cos14176。 21 式中： Zg井田工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；　 M－煤層厚度，m；M=； R煤的容重，t/m3 R=。Zg=10619（萬(wàn)t） 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為β=65176。、γ=65176。、δ=65176。，表土層移動(dòng)角為45176。；：工業(yè)場(chǎng)地維護(hù)帶15m；村莊10m；風(fēng)井場(chǎng)地20m；；；；，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(jiàn)表22。將工業(yè)廣場(chǎng)定為長(zhǎng)400m，寬360m。表22 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）240及以上1201804590930 礦井永久保護(hù)煤柱面積損失井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20m寬。斷層煤柱留設(shè)30m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為293萬(wàn)t 。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度15m，工業(yè)廣場(chǎng)面積由表21確定。工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如圖23。則工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失量為807萬(wàn)t。以大巷中心為基點(diǎn)，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為30m。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)煤柱損失量為0。由于松散層第四系含水層直接覆蓋煤系地層上,礦井在淺部開(kāi)采時(shí),必須留設(shè)合適的防水煤柱,防止礦井突水。圖23 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱導(dǎo)水裂隙帶的高度由下式確定：H=100ΣM/（+）177。 22 式中：H——導(dǎo)水裂隙帶高度； ΣM——可采煤層厚度之和,m,ΣM=。H=177。 取防水煤柱垂直高度為50m，其傾斜長(zhǎng)度平均為206m。 各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表23。表23 保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類(lèi) 型煤損(萬(wàn)t)井田邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱807大巷保護(hù)煤柱井筒保護(hù)煤柱0防水煤柱合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：Zk = （ZgP）C 25式中： Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬(wàn)t；C——采區(qū)采出率，；；。則，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：Zk=()=（萬(wàn)t）第3章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，結(jié)合礦井的實(shí)際情況，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，工作制度采用“三八制”，每天兩班作業(yè)，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)能力及服務(wù)年限 確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井田煤層傾角平均在14176。左右,主采煤層為7號(hào)煤和8號(hào)煤，本次設(shè)計(jì)對(duì)7煤做具體設(shè)計(jì)，7煤頂板為泥巖、中砂巖、粉砂巖，底板為泥巖、粉砂、中砂巖，煤層中無(wú)夾矸。瓦斯含量為3m3/t，屬低瓦斯礦井，在距8煤下177m處有上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r，分有5層，厚度共計(jì)62m，屬奧陶中、下統(tǒng)含水層，具體厚度不詳。考慮到其間距較大，不會(huì)受7煤采動(dòng)影響，因此采用綜合機(jī)械化一次采全高開(kāi)采。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60萬(wàn)t，理由如下：：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，但儲(chǔ)量相對(duì)較小，適合于綜合機(jī)械化一次采全高開(kāi)采。，較短。但本井田中部狹窄根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》可以設(shè)計(jì)中型礦井。，井筒也較長(zhǎng)，為滿(mǎn)足施工要求及裝備布置需要，井筒斷面不宜過(guò)小，因此，井筒基建費(fèi)用增多。4．在設(shè)備及基建工程量相仿的情況下，礦井生產(chǎn)能力越大，生產(chǎn)效率越高，礦井的綜合效益越好。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)，我國(guó)各類(lèi)井型的礦井和第一水平服務(wù)年限見(jiàn)表31。表31 我國(guó)各類(lèi)井型的礦井和第一水平服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn)t ）設(shè)計(jì)服務(wù)年限（年）第一水平服務(wù)年限（年）25176。25176。 45176。45176。600及以上8040300500703512024060302520459050252015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: 31式中：T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t，Zk=； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,萬(wàn)t,A=60；K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。則，礦井服務(wù)年限為： T= a符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。第4章 井田開(kāi)拓4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列行道進(jìn)入煤體，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(kāi)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(chēng)謂開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開(kāi)拓方式的選擇主要考慮以下因素。，煤層可采線(xiàn)在250m，最深處到950m；，平均在228m；，三個(gè)隔水層，其中四含直接覆蓋在煤層露頭上；，直接影響井筒的位置；，且多為農(nóng)田，無(wú)大的地表水系和水體，平均標(biāo)高+26m。綜合考慮以上因素，本井田不具備采用平峒的條件，也不適宜采用斜井開(kāi)拓，因此，確定采用立井開(kāi)拓。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 井筒的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)、阻力大、管線(xiàn)長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿(mǎn)足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。因本礦區(qū)沖積層表土較厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，井筒施工需采用特殊施工，故第一水平只能采用立井開(kāi)拓，根據(jù)礦井生產(chǎn)需要、井田地質(zhì)條件及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在井田的中上部設(shè)立主、副井筒各一個(gè)，主井用來(lái)提升煤炭，副井用來(lái)運(yùn)送人員、矸石、材料及通風(fēng)等。本井田瓦斯含量為3m3/t，屬低瓦斯礦井，井田走向較長(zhǎng)，故采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，在井田的255─ 305m防水煤柱之間打兩眼立井風(fēng)井，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)。 井筒位置的確定1．井筒位置的確定原則：1）井筒沿井田走向方向的有利位置；本井田形狀近似一啞鈴形，中間窄小，兩頭寬大，形狀較對(duì)稱(chēng)，儲(chǔ)量分布均勻，將井田天然地分為東西兩翼。所以井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲(chǔ)量中央，形成兩翼儲(chǔ)量較為均勻的雙翼井田，從而使井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)阻力小。2）井筒沿井田傾向的有利位置立井開(kāi)拓時(shí)，井筒位于井田傾斜方向的中部略靠上時(shí)，可以使石門(mén)長(zhǎng)度較短，沿石門(mén)的運(yùn)輸工作量最小。3）有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置應(yīng)盡可能地使井筒位置靠近淺部開(kāi)采，以減少初期井下開(kāi)拓工程量，從而減少投資和縮短基建工期。4）從減少工程量合理布置井筒首先，使地面工業(yè)廣場(chǎng)盡量不壓首采區(qū)煤層，其次，盡量減少地面工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤量。5）保證井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，使井筒盡量不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層、較厚的沖積層、斷層破碎帶、較軟煤層、煤與瓦斯突出煤層及高應(yīng)力區(qū)。6）井筒位置應(yīng)便于布置工業(yè)場(chǎng)地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路線(xiàn)，為了便于地面系統(tǒng)間的相互聯(lián)系及修筑鐵路專(zhuān)用線(xiàn)與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差有能太大，專(zhuān)用線(xiàn)短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。2．井筒位置的確定本井田在8煤底板下部177m處有太原組灰?guī)r，富水極弱－中等，為區(qū)內(nèi)含水豐富的含水層，設(shè)計(jì)時(shí)須使井筒、井底車(chē)場(chǎng)與含水層之間有一定厚度的保護(hù)層，在確定井筒延伸方式時(shí)應(yīng)綜合考慮，不能使井筒穿過(guò)該含水層。因此為避開(kāi)太原組含水層的影響，礦井開(kāi)拓方式不同，將會(huì)對(duì)應(yīng)不同的井筒位置。風(fēng)井井筒位置的選擇，應(yīng)在滿(mǎn)足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。本礦井的防水煤柱為255—305之間，且采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，故將風(fēng)井井筒及回風(fēng)大巷布置在防水煤柱之間，從而減少煤柱的損失。 開(kāi)采水平的確定本礦井煤層露頭線(xiàn)標(biāo)高為－230m，煤層埋藏最深處達(dá)－950m,垂直高度達(dá)720m,煤層傾角平均為14176。根據(jù)上下山斜長(zhǎng)的要求，井田開(kāi)拓可分為二水平或三水平，延伸可采用立井延伸或暗斜井延伸。井田主采煤層為8號(hào)煤層，設(shè)計(jì)中只針對(duì)7號(hào)煤層。7號(hào)煤層傾角平變化較大，為7176?！?5176。，為縮短投資周期，故本設(shè)計(jì)為立井二水平的方式開(kāi)采。一水平標(biāo)高500m，采區(qū)式開(kāi)采。一水平煤層生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為3150t，服務(wù)年限為25a。大于煤層傾角25176。時(shí),一水平服務(wù)年限25年的規(guī)定。