【文章內容簡介】 煤回收率XY原煤精煤含量（%）等級8～（14）42～5649（5）6～107（5）1～43（13）4～55（5）低9～（36）29～5644（50）6～138（28）2～54（35）4～65（18）中（3）煤的結焦性從9煤層鐵箱試驗的結果（圖12），得知9煤焦炭的塊度很小，通過25轉/min的轉鼓試驗，100轉后篩分結果：大于80mm的等于零，80～%，60～%，%，說明焦炭抗碎性很差。經250轉后，焦炭塊度大于80mm的等于零，80～%，60～40mm的占10%，%，說明焦炭抗磨度性很差。圖12 9煤焦炭轉鼓篩分試驗結果（4）煤的工業(yè)用途評價井田內各煤層均屬氣煤，小牌號為氣煤1號和氣煤2號，根據(jù)9煤鐵箱試驗結果，煤的結焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨煉焦之用，但可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，可考慮煤的綜合利用?！?，可作為動力用煤。 勘探程度及可靠性本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內又鉆了260個孔，基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質構造情況。但由于地質構造復雜，相當一部分斷裂仍是推定的。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產過程中予以注意。礦井瓦斯等級、涌水量是用是根據(jù)臨礦實際情況推算出來的，所以可靠性不足，待礦井建成投產后，根據(jù)實際生產情況重新確定。2井田境界及儲量 井田境界 井田周邊情況井田本身為一盆狀向斜，邊緣急陡，中部平緩，略有起伏，井田向斜本身屬1級褶皺，次級褶皺不發(fā)育，但在向斜邊緣局部出現(xiàn)撓曲或臺階狀起伏。向斜軸部煤層厚度普遍變薄。斷裂構造是井田最為重要的構造形式，它不但構成了井田邊界，而且直接影響采區(qū)的劃分，同時在井田內廣泛存在，是采掘生產和井巷工程所要解決的最主要的地質問題。井田北部、西部及北部均以煤9沖積層下潛伏露頭為界，東部及東南部以F3斷層為界，深部以煤9盆狀向斜底520標高為最終深度， km2，煤層平均傾角8176。本礦無擴展的可能性。 井田境界確定的依據(jù)（1）井田范圍、儲量、煤層賦存、開采條件與礦井開采能力相適應；（2）保證礦井有合理的尺寸；（3）充分利用各井田邊界劃分井田境界；（4）合理規(guī)劃礦井開采范圍、處理好相鄰礦井之間的關系；（5）經濟效果較好。 井田范圍荊各莊礦位于開平向斜之東南翼。礦井地理坐標：東經113度28分，北緯39度33分。井田北部及西北部與呂家坨礦相接。西及西南部與錢家營礦相鄰，兩礦的技術邊界未確定，暫以畢25孔與畢34孔聯(lián)線，再經畢34孔與畢15孔聯(lián)線延至9煤層520米等高線上，作為荊各莊礦與錢家營礦的儲量計算邊界。 礦井工業(yè)儲量 井田儲量的計算本井田煤層傾角較小，為緩傾斜煤層，采用等高線法，直接在井田開拓平面圖上量取井田大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以視密度，從而可計算出井田工業(yè)儲量。 工業(yè)儲量計算荊各莊井田范圍內絕大部分勘探鉆孔密集，煤層層位、厚度、結構及其變化情況和煤質及其變化情況已經查明。煤層對比可靠，屬于A級儲量。全礦只有9號煤層可采，因此僅對其作出設計。9號煤層工業(yè)儲量按下式計算：工業(yè)儲量計算公式：Zg ＝SMR (21)式中： Zg——煤層工業(yè)儲量，萬t；S——煤層傾斜面積，S = ；M——煤層厚度，7m；R——煤的容重。則，9號煤層工業(yè)儲量為：Zg＝11607＝11368萬t 礦井可采儲量 礦井永久保護煤柱損失量1）邊界煤柱可按下列公式計算 Z＝LbMr (22)式中：Z——邊界煤柱損失量，t； L——邊界長度，m； b——邊界寬度，斷層邊界50m，人為邊界20m。則井田的斷層邊界煤柱為：F1斷層：500/（cos8176。）507= 萬t；F2斷層：1050/（cos8176。）507=；井田的人為邊界煤柱為：13975/（cos8176。) 207= 萬t。2）工業(yè)廣場煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》中礦井工業(yè)廣場，占地指標的規(guī)定，～（見表21），礦井生產能力越小，取值越大，為中型礦井，則工業(yè)廣場占地面積為：90104m2 本礦井設計生產能力為90萬t/a，所以取工業(yè)廣場的尺寸為300 m390 m的長方形。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為8176。，其中心處埋藏深度為400 m，該處表土層厚度為40m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內。工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留維護帶，寬度為15m。本礦井的地質條件及沖積層和基巖層移動角見表22。表21 工業(yè)廣場占地指標表井型（萬噸/年）指標（公頃/10萬噸）400～600～240～300～120～180～45～90～備注：（指標中中小井取大值，大井取小值）表22 巖層移動角廣場中心深度/m煤層傾角/176。煤層厚度/m沖積層厚度/mф/176。δ/176。γ/176。β/176。400874045707064以上的數(shù)據(jù)均根據(jù)開灤礦務局地測處中國礦業(yè)大學測物系在全國礦山測量學術會議上發(fā)表的開灤礦區(qū)地表移動規(guī)律綜合分析材料中關于《地表移動主要參數(shù)的計算》所載：（1）各煤層在露頭處留設20m保安煤柱；（2）邊界斷層留設20m保安煤柱；（3）井田內部斷層留設20m保安煤柱；（4）河流兩側各留設20m保安煤柱；（5）地面建筑物留設50m保安煤柱。由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖21所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：由圖可得出保護煤柱的尺寸為：S=梯形面積=(上寬+下寬)高/(2cos8176。) =1470855/(2cos8176。)= km2則工業(yè)廣場的煤柱量為：Zi＝SMR (23)式中：Zi——工業(yè)廣場煤柱量，萬t； S ——工業(yè)廣場壓煤面積， km2。則：Zi＝7 = 圖21 工業(yè)廣場煤柱損失圖表23 保護煤柱損失量煤 柱 類 型儲 量（萬t）井田邊界保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱斷層保護煤柱合 計 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算：Zk＝（Zg－P）C （24）式中： Zk——礦井可采儲量，萬t； Zg——礦井的工業(yè)儲量，11368萬t；P——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設的永久保護煤柱損失量，萬t；C——采區(qū)采出率，；；；。則，礦井設計可采儲量：Zk =（）=礦井儲量匯總表見表24：表24 礦井儲量匯總煤層工業(yè)儲量（Mt）（A+B）/（A+B+C）永久煤柱損失（Mt）礦井設計儲量（Mt）設計開采損失（Mt）設計可采儲量（Mt）9100%3礦井工作制度、設計生產能力及服務年限 礦井工作制度 礦井年工作日數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定：礦井設計生產能力按年工作日300天計算。所以，本礦井設計年工作日數(shù)為300天。 礦井工作制度的確定礦井工作制度設計采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準備，每班凈工作時間為6個小時。 礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間14小時。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產或改擴建。因此本礦設計每晝夜凈提升時間為14小時。 礦井設計生產能力及服務年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：礦井設計生產能力應根據(jù)資源條件、開采條件、技術裝備、經濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井。煤田地質條件復雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模，否則應縮小規(guī)模；3）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質、產量等）的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)；4）投資效果：投資少、工期短、生產成本低、效率高、投資回收期短的應加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 礦井設計生產能力本礦井井田范圍內煤層賦存簡單，地質條件較好，一層煤可采且厚7m，煤層平均傾角小，屬近水平煤層，適合布置大中型礦井。因此，初步確定本礦井設計生產能力為90萬t/a。 礦井及第一水平服務年限的核算礦井服務年限的計算公式為： T= （31）式中： T——礦井的服務年限，a；Zk——礦井的可采儲量，萬t；K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設計生產能力，萬t/a。由第二章計算結果可知：，則礦井服務年限為 T=（90）= ＞50a以上結果符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的規(guī)定。第一水平服務年限的計算公式為： T1= （32）式中： T1——第一水平的服務年限，a；Zk1——第一水平的可采儲量，萬t；K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設計生產能力，萬t/a。由第二章計算結果可知：，則第一水平服務年限為 T1= （90）= ＞25a以上結果符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的規(guī)定。經過礦井及第一水平服務年限的核算，二者均符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》之規(guī)定，因此最終確定礦井的生產能力為90萬t/a。 井型校核按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：1）煤層開采能力井田內只有9號煤層可采，煤厚7 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。煤層傾角平均8176。，地質條件簡單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜采放頂煤工作面。2）輔助生產環(huán)節(jié)的能力校核礦井設計為特大型礦井，開拓方式為雙立井單水平開拓。主立井采用多繩摩擦式提升機帶兩對22t箕斗提升煤炭，工作面生產的原煤經斜巷膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到井底煤倉，再經主立井箕斗提升至地面，運輸能力大，自動化程度高；副立井采用兩套寬型罐籠運輸人員和材料矸石。運煤能力和大型設備的下放可以達到設計井型的要求。大巷輔助運輸采用無軌膠輪車運輸，運輸能力大，調度方便靈活。3）通風安全條件的校核本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量極低，但煤塵具有強爆炸危險，煤炭有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期36個月。礦井投產前期采用中央并列式通風，后期采用兩翼對角式通風。輔助運輸大巷進風，煤炭運輸大巷回風，工作面采用后退式U型通風，通過第九章的通風設計知可以滿足通風需要。4）礦井的設計生產能力與服務年限相適應，才能獲得好的技術經濟效益?！睹禾抗I(yè)礦井設計規(guī)范》給出了井型和服務年限的對應要求，見表31。表31 我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限礦井設計生產能力（萬t/a）礦井設計服務年限（a）第一開采水平服務年限（a）煤層傾角25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角45176。600及以上8040——300～5007035——120～2406030252045～90502520159～30各省自定4井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術可行的幾種開拓方式進行技術經濟比較，才能確定。本礦井開拓方式的確定，主要考慮到以下因素：1）僅有一個可采煤層，且為近水平煤層；2）煤層埋深較大，且表土層厚度大，平均40m；3）表土層有三個含水層，含水量較大；4）礦井涌水量不大，不威脅生產；5）本礦井為低瓦斯礦井；6） 本礦地表地勢平坦，且多為農田，無大的地表水系和水域。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質、開采技術等諸多條件，經全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應遵循下列原則：1）貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策，為早出煤、出好煤高產高效創(chuàng)造條件。在保證生產可靠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，簡化生產系統(tǒng)，避免生產分散，做到合理集中生產。3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產的有關規(guī)定。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產條件，減少巷道維護量，使主要巷道經常保持良好狀態(tài)。5）要適應當前國家的技術水平和設備供應情況，并為采用新技術、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同媒質、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐