【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)王家?guī)X井田地質(zhì)報告在毛則渠、凡小渠、老窯頭和薛虎溝四個煤礦分別采取了2號煤層200kg小焦爐試驗樣，由太鋼、鞍鋼和煤炭科學院分別進行了試驗。其結(jié)果為：％～%。％～％；%～％。焦炭抗碎強度和耐磨強度達到冶金焦炭分級標準1～2級焦。中、％～％、％～%；％～％、％～％。焦炭抗碎強度高，耐磨強度低，顯示了瘦煤的特征。本煤層雖屬很好煉焦配煤，但不宜單獨煉焦，原因是單獨煉焦雖能煉出塊度大強度高的焦炭，但在煉焦時煤的膨脹力過大，造成推焦困難，再加之焦炭耐磨強度低，不宜作冶金焦。再者揮發(fā)分低，煉焦過程中副產(chǎn)品回收少，如能與高揮發(fā)分肥煤和氣煤適量配合，能煉出高質(zhì)量的冶金焦。井田內(nèi)2號可采煤層井田南部有露頭，沿煤層露頭內(nèi)推50m為煤層風氧化帶。煤類確定依據(jù)為《中國煤炭分類國家標準》(GB575186)、GB/,GB/。本區(qū)2號煤為低灰～中灰，平均為低灰、特低硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和焦煤，可作為煉焦用煤；10號煤為特低灰～中灰，平均為中灰、中高硫～高硫，平均為中高硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和貧瘦煤。經(jīng)洗選后,硫仍較高,可作為動力用煤和民用煤。 煤層的含瓦斯性、自燃性、爆炸性本井田煤層瓦斯含量均很低，屬低沼礦井，據(jù)化驗資料，瓦斯絕對涌出量為：～， m3/min，相對涌出量為：～， m3/t。煤塵爆炸指數(shù)為：％～％；本區(qū)由于煤燃點低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗結(jié)果為火焰長度40mm，巖粉量55%，具有爆炸性。自燃發(fā)火期為36個月。 井田的勘探程度及進一步勘探要求目前，勘探程度已達到精查，確定了高級儲量為50%以上，但為了滿足以后生產(chǎn)要求，應提高一水平的勘探程度，使高級儲量達到70%以上。2 井田境界及儲量 井田境界 井田范圍根據(jù)2009年11月11日山西省國土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》(證號C1400002009111230042947)，批準山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井開采10號煤層，，井田范圍由下列1～29個拐點坐標連線圈定。見井田境界拐點坐標表321。表321 井田境界拐點坐標表 拐點編號緯距(X)經(jīng)距(Y)備注80西安坐標54北京坐標80西安坐標54北京坐標1396135039466270239613503946768433959330394665204395881839466060539581803946546063958390394651807395861039465050839587903946481093958650394647101039585103946478011395762539464095123956500194632001339558503946410014395410039462900153956100394614001639577753946266517395756539462940183957860394631701939581253946338020395826039463205213958215394631302239583153946307223395840039463140243959340394644002539597503946410026396049039464640273961171394651552839605503946589029396095039466270。山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井井田周邊與多個煤礦相鄰，井田東部為杜聯(lián)煤礦、柴聯(lián)煤礦、羊莊溝煤礦、井溝煤礦、薛虎溝煤業(yè)有限責任公司、陳聯(lián)煤礦、河津市下化鄉(xiāng)黃河第二煤礦，北部與小灣溝煤礦和躍進煤礦相鄰，西部與山西海鑫鋼鐵集團公司寺塔煤礦相鄰，南部無鄰礦。其中杜聯(lián)煤礦、柴聯(lián)煤礦、陳聯(lián)煤礦、小灣溝煤礦已關閉。 邊界煤柱留設。井田內(nèi)地形比較完整，井田四周依據(jù)相關規(guī)定和安全考慮分別留設20m的邊界煤柱。由于井田西面和南面為斷層所包圍，故西部和南部的井田邊界即為斷層保護煤柱和井田境界保護煤柱，按《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定，邊界煤柱的留法及尺寸：1) 井田邊界煤柱留30m；2) 階段煤柱斜長60m，若在兩階段留設，則上下階段各留30m；3) 斷層煤柱每側(cè)各為20m；4) 采區(qū)邊界煤柱留10m。根據(jù)參考《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本井田所留的各種保護煤柱均合理，符合規(guī)定。由《設計規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場地占地面積：4590萬t/年，～；120180萬t/年，～；240300萬t/年，～，400600萬t/年。本礦井設計年產(chǎn)90萬t，則工業(yè)廣場占地面積為S=（90/10）*==108000m2。則工業(yè)廣場設計成長380m ,寬290m的矩形。在確定地面保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍，工業(yè)場地地面受保護面積應包括保護對象及寬度15m的圍護帶。在工業(yè)場地內(nèi)的井筒，圈定保護煤柱時，地面受保護對象應包括絞車房、井口房或通風機房、風道等，圍護帶寬度為15m。 邊界的合理性 在本井田的劃分中，充分的利用到現(xiàn)有條件，既降低了煤柱的損失，也減少了開采技術(shù)上的困難，使工作面的部署較為簡易。同時，本井田的劃分使儲量與生產(chǎn)相適應，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開采技術(shù)裝備條件相適應。井田有合理的尺寸，條帶尺寸滿足《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]的要求，走向長度劃分合理，使礦井的開采有足夠的儲量和足夠的服務年限，避免礦井生產(chǎn)接替緊張。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》[1]的規(guī)定，采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠，逐步向邊界擴展的原則，并應符合下列規(guī)定：1) 首采采區(qū)應布置在構(gòu)造簡單，儲量可靠，開采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場保護煤柱邊界線。2) 開采煤層群時，采區(qū)宜集中或分組布置，有煤和瓦斯突出的危險煤層，突然涌水威脅的煤層或煤層間距大的煤層，單獨布置采區(qū)。3) 開采多種煤類的煤層，應合理搭配開采。綜上所述，礦井首采區(qū)定在靠近工業(yè)廣場的西北部，采區(qū)儲量豐富，有利于運輸?shù)募泻蜏p少巷道的開拓費用，所以井田劃分是合理的。因此，綜上來看，本井田的劃分是合理的，也就是說本井田設計的邊界是合理的。 井田的儲量 井田儲量的計算原則1)按照地下實際埋藏的煤炭儲量計算，不考慮開采、選礦及加工時的損失；2)儲量計算的最大垂深與勘探深度一致。對于大、中型礦井，一般不超過1000m；3)精查階段的煤炭儲量計算范圍，應與所劃定的井田邊界范圍相一致；4)凡是分水平開采的井田，在計算儲量時，也應該分水平計算儲量；5)由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計算儲量；6)煤層傾角不大于15度時，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計算儲量；7)（夾矸）不參與儲量的計算；8)參與儲量計算的各煤層原煤干燥時的灰分不大于40%。 礦井工業(yè)儲量礦井的工業(yè)儲量：勘探地質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的A、B、C三級儲量。本井田的工業(yè)儲量的計算：1）工業(yè)儲量井田煤層埋藏深度為300~750標高之間。工業(yè)儲量為: Eg＝11000000（4+3）2）井田永久煤柱井田永久煤柱損失包括鐵路、井田境界、斷層防護煤柱，和淺部礦井水下開采防水煤柱。a斷層煤柱損失斷層的兩側(cè)各留20m的保護煤柱，此斷層的面積為118840=47520m178。,故此斷層保護煤柱損失為：47520（3+4）=b井田境界煤柱損失井田境界留設30m的邊界煤柱，總長為13528m；井田境界保護煤柱所占面積為405840m178。，經(jīng)計算，故境界保護煤柱損失為：4058407=。P1＝+＝3）礦井設計儲量Es= Eg－P1＝－＝4）采區(qū)回采率礦井采區(qū)回采率，應該符合下列規(guī)定：厚煤層不應小于75﹪；中厚煤層不應小于80﹪；薄煤層不應小于85﹪。全礦采區(qū)回采率按下式計算：=＝5）礦井設計可采儲量 Ek＝（ Es－Pz） （21） 式中 Ek——設計可采儲量Es——井田設計儲量Pz——煤柱損失——采區(qū)平均回采率煤柱損失Pz主要包括工業(yè)廣場壓煤、 階段間煤柱等工業(yè)廣場壓煤Y 9煤層壓煤量＝（828+905）683247。24＝122煤層壓煤量＝（840＋926）704247。23＝Y(jié)=＋＝階段煤柱＝（2851 ＋1861 ）（4+3）247。cos14＝ tPz＝＋＝設計可采儲量：Ek =（Es－Pz）=（－ ）＝ 3 礦井的年產(chǎn)量、服務年限及一般工作制度 礦井年產(chǎn)量及服務年限 礦井的年產(chǎn)量根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室文件晉煤重組辦發(fā)[2009]46號文《關于運城市市直（部分）和河津市煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復》。 服務年限礦井服務年限按下式計算:式中: T—服務年限,a； Zk—設計可采儲量, ； A—礦井設計生產(chǎn)能力, ； K—儲量備用系數(shù),。經(jīng)計算,。其中：,。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化，其可能性為：1) 地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。2) 由于國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的需求變化，導致礦井產(chǎn)量增減。3) 礦井的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，迅速突破設計能力，提高了工作面生產(chǎn)能力。4) 工作面的回采率提高，導致在相同的條件下，礦井服務年限增加。5) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，儲量可靠，因此投產(chǎn)后有可靠的儲量及較好的開采條件。 礦井的工作制度根據(jù)中華人民共和國建設部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2005年制定的《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，確定礦井的工作制度為：年工作日為330d，每天四班作業(yè)，日凈提升時間16h。4 井田開拓井田開拓方式應該通過對礦井設計生產(chǎn)能力，地形地貌條件，井田地質(zhì)條件，煤層賦存條件，開采技術(shù)及裝備設施等綜合因素進行方案比較以及系統(tǒng)優(yōu)化之后確定。因此，在解決井田開拓問題時，應遵循以下原則：1）貫徹執(zhí)行有關煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可高和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。4）必須貫徹執(zhí)行有關煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5）要適應當前國家的技術(shù)水平和設備供應情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件。6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 井筒用途、布置、裝備、位置和數(shù)目的確定 井筒用途、布置及裝備據(jù)開拓布置，達產(chǎn)時布置有3個井筒，即主斜井、副斜井和回風立井。：，176。，斜長790m，裝備帶式輸送機和架空乘人裝置，擔負全礦井礦井的提煤任務和上下人員任務, 同時作為礦井的進風井和1個安全出口。：，傾角7176。23176。，斜長535m，裝備雙鉤串車，擔負全礦井提矸、下料等輔助提升任務,為礦井的進風井。副斜井鋪設雙軌，軌距為600 mm，軌型為30kg/m,長度535m。：，垂深185m，敷設折返式金屬梯子間,為礦井開采2號煤層和10號煤層初期的回風井和又1個安全出口。 井筒位置及數(shù)目的確定山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井為兼并重組整合礦井，整合后前期共有3個井筒，分別為主斜井、副斜井和回風立井（開采10號煤層），主斜井、副斜井位于原1號井工業(yè)場地，回風立井（開采10號煤層）位于原2號井工業(yè)場地，后期還有1個回風斜井（開采10號煤層1003采區(qū)），回風斜井（開采10號煤層）位于原船窩煤礦工業(yè)場地，能夠滿足兼并重組整合后礦井設計生產(chǎn)能力的需要。 開采水平的設計 水平劃分的原則確定原則：1） 根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：（1）90萬t的礦井第一水平服務年限不得小于20年，緩傾斜煤層的階段垂高為200—350m；（2）條件適宜的緩傾斜煤層，宜采用上下山開采相結(jié)合的方式；（3）近水平多煤層開采，當層間距不大時，宜采用單一水平開拓。 2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造煤層的傾角不同對階段高度的影響較大，本井田的屬于緩傾斜煤層，其平均傾角為14176。，煤層標高從750m標高到300m標高。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m,故劃分為兩個階段。再結(jié)合本井田的煤層標高差較小，階段斜長較短的實際情況，宜采用單水平上下山開采。3）根據(jù)生產(chǎn)成本階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到每t煤的折舊費減少，但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應增加，其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運輸大巷、回風大巷、石門及采區(qū)車場掘進費、設備購