【文章內容簡介】 量匯總表 單位：Mt 煤層水平設計儲量煤柱開采損失可采儲量工廣巷道小計二１325m以上 325m以下 小 計 二３325m以上 325m以下 小 計 七4325m以上 325m以下000 小 計 合 計 礦井年產量及服務年限 礦井工作制度礦井年工作日330d，每天四班作業(yè)，三班生產，一班準備，每天凈提升時間16h。 儲量及服務年限，從礦井設計生產能力及服務年限來看，井田具備建設大型礦井的資源條件。由表221可知，服務年限偏小，不能滿足《設計規(guī)范》的要求。，對照《設計規(guī)范》要求，其服務年限也稍微偏小，但一水平服務年限滿足規(guī)范要求的30a的要求。、則全礦井及一水平服務年限均能滿足《設計規(guī)范》要求，但服務年限特別是一水平服務年限又顯得偏長。從煤層賦存條件，同類礦井生產實踐及對本礦井工作面裝備看，～， Mt/a的設計生產能力不能充分發(fā)揮人機潛力和投資效益， Mt/a則對設備和管理水平等要求較高，增加了達到設計生產能力的難度。井田內斷裂構造多，除落差較大的斷層（精查勘探已發(fā)現(xiàn)）之外，難免還會有許多影響工作面推進的小斷裂構造存在。另外，井田部分塊段地溫較高，水文地質條件中等偏復雜，以上條件均是影響工作面產量提高的重要因素，這從鄰近礦區(qū)的開采實踐中也得到了證實。因此，～，既能符合目前實際水平，又具有一定的先進性，較為適宜。，。其中。需要說明的是，位于井田東北部的賈梁勘查區(qū)：（普查），由于地質條件相對復雜，位于新鄭市城區(qū)附近，單獨建井的難度非常大，可考慮作為礦井的后備區(qū)，以充分有效利用資源。3 井田開拓 概述本井田為新生界地層所覆蓋的隱伏煤田，井田地表地形較為平坦，新生界表土層厚度從數(shù)十米到400m不等，西南薄，東北厚。主采煤層二1煤埋深230～930m，傾角大部分8～12o，局部稍大，但也在25 o以下，水文地質條件中等偏復雜。礦井具備立井或斜井開拓的條件，需結合井口位置比較確定。針對本井田的具體特點，在選擇井口位置及開拓方式時，主要考慮以下因素：地形及地勢：井田范圍內絕大部分被第三、第四系沖積層覆蓋。沖積層厚度變化趨勢為西、南薄，東、北厚，西部和南部為數(shù)十米厚，東部邊緣為400m以上，中部在200m左右。區(qū)內地勢平坦，村莊密集，從井筒施工條件來看，井口位置宜選在表土層相對較薄的東南部位置。交通：井田東部邊界附近有107國道，京廣鐵路和京珠高速公路通過；井田北部有新密鐵路專用線通過，井田南部為新密公路、新密至刑口鐵路，井口位置的選擇應靠近現(xiàn)有的交通設施，減少新修公路長度，從而降低礦井建設投資。煤層埋藏深度及開采垂高本井田主要開采煤層為二1煤，二1煤最高的見煤標高位于滹沱背斜軸上的1052孔，最深開采標高為800m。主采的二1煤煤厚沿走向、傾向雖有所變化，但變化不大、煤層較穩(wěn)定。礦井的開拓方式要考慮煤層的埋藏深度及開采垂高，合理進行開拓開采布置，減少生產環(huán)節(jié)和掘進工程量。由于受到多級構造復合控制，致使區(qū)內構造復雜化，滹沱背斜控制著煤層的賦存形態(tài)，為中間隆起的拱形結構。井田南北邊界均為落差較大的斷層。井筒、井底車場及井下主要開拓巷道應盡量避開斷層帶，少穿大的斷層，確保施工和生產安全。傾斜寬3～4km，面積50km2左右。沿走向的儲量中心在9～11線附近，沿傾斜方向的儲量中心在滹沱背斜軸南部，井口位置宜盡量靠近儲量中心，以減少礦井總體運營費用。井田內勘查程度最高、地質和水文條件相對簡單、煤層儲量豐富、開采技術條件好的區(qū)域主要分布在東土橋斷層以西、官莊斷層以北，5～13線之間的塊段。該塊段宜作為礦井初期投產采區(qū)，便于迅速達產和增產，取得良好的經濟效益。井口位置宜盡量靠近投產采區(qū)位置，以減少礦井初期井巷工程量。 井田開拓通過對影響本礦井井口及工業(yè)場地位置選擇的各種因素分析，本著“有利于整個井田的開發(fā)，有利于礦井初期生產、后期接續(xù)，減少礦井的基建投資和煤柱損失，有利于地面工業(yè)場地布置，提高礦井建設和生產期間安全性”的原則，結合開拓方式，經初步優(yōu)化比較，設計提出了四個井口位置、五個井田開拓方式方案。方案I（趙家寨方案）：井口位置位于趙家寨村東，結合開拓方式，方案I又分為方案I1（一對立井開拓）和方案I2（一立一斜聯(lián)合開拓）兩個方案。方案I1：趙家寨東一對立井開拓方案。該方案主副井井口位于趙家寨村東約120～210m，104孔西北約200m。井口標高+139m，井筒落底水平標高325m。，裝備一對20t箕斗，裝備一對（一寬一窄）。方案I2：趙家寨東一立一斜聯(lián)合開拓方案。該方案井口位置位于趙家寨東約120～210m，井口標高+139m，主斜井落底標高150m，和首采區(qū)輸送機上山（325～150m）直接連接。副立井落底水平標高325m。主斜井傾角a=16o，斜長L＝1048m，采用B＝1200mm鋼絲繩芯帶式輸送機運煤；。開拓方式見圖234，5。方案II（東土橋方案）：東土橋東南一對立井開拓方案。該方案井口位置位于東土橋村東南約550m，井口標高+131m，井筒落底水平標高130m，井筒深度261m。，裝備一對20t箕斗，裝備一對一寬一窄單層二車罐籠。開拓方式詳見圖236，7。方案III（袁集方案）：即袁集東南一對立井開拓方案。該方案井口位于袁集村東南約400m，井口標高+146m，落底水平標高130m，井深276m。開拓方式詳見圖238，9。方案IV（界牌方案）：即界牌村南一對立井開拓方案。井口位于界牌村南約400m處，井口標高+143m，井筒落底水平標高325m，井深468m。，裝備一對20t箕斗。開拓方式見圖2310，11。各井口位置及開拓方式方案綜合分析評價如下：方案I（趙家寨方案）和方案II（東土橋方案）井口與工業(yè)場地位置分別位于井田初期開發(fā)塊段的南北邊界附近。方案II（東土橋方案）落底水平淺，為淺部井方案，井筒較短，初期投資省，初期運營費用少；方案I（趙家寨方案）井筒相對較深，初期投資稍大，但有利于采區(qū)接替和后期開發(fā)。兩個方案各有優(yōu)缺點，需技術經濟比較確定。方案Ⅲ（袁集方案）井口距井田的儲量中心較近，工業(yè)場地地面條件較好，井筒深度淺，初期投資省，但該方案首采區(qū)較好的開采塊段成為工業(yè)廣場煤柱，對投產采區(qū)的工作面布置影響較大，不利于礦井的初期開采。另外，由于地質構造的原因，該方案井筒落底標高只能到130m，先期無論是開采滹沱背斜軸南翼還是北翼，均是下山開采，礦井初期的排水、運輸環(huán)節(jié)多，通風困難，生產條件差，不利于穩(wěn)定礦井產量。同時，井筒落底水平淺，不利于向深部延伸，對整個井田的開發(fā)不利。因此，方案Ⅲ不再進行更詳細的分析比較。方案Ⅳ（界牌方案）井口及工業(yè)場地位置表土層較薄，厚度約51m，距離斷層較遠，井筒及車場硐室施工容易，礦井初期投采的西部采區(qū)和接續(xù)的中部采區(qū)均為雙翼采區(qū)，且西部塊段可采用上下山開采，礦井采區(qū)接續(xù)條件較好。但該方案井口位于井田西部，位置偏西距井田走向儲量中心約2km，先期開發(fā)的井田西部塊段，勘查程度相對較低，煤層瓦斯含量較高，且不利于礦井向東部發(fā)展，因此，方案Ⅳ也不宜作為礦井開拓的推薦方案。根據(jù)以上分析，結合開拓方式，設計對方案I和方案Ⅱ進行了進一步的技術經濟比較，方案Ⅱ為淺部立井方案，井筒短，初期工程量少，壓煤量少，基建投資省，但該方案的主要不足是：（1）對于整個井田而言，井口位于北部邊界附近，距離全井田儲量中心距離較遠，后期開發(fā)不利。（2）本方案為淺部方案，由于礦井涌水量較大，井筒落底水平較淺則對礦井的生產接替非常不利，后期大部分為下山開采，開拓工程量大，排水困難，運營費用高。（3）井口及工業(yè)廣場壓首采區(qū)煤量較大，不利于礦井初期投產采區(qū)工作面的布置。（4）該區(qū)域表土層后，井筒需要特殊方法施工，井筒投資高，工期長。綜合以上分析，盡管方案Ⅱ初期工程量較小，基建投資較省，但由于該方案為邊界淺部井方案，初期排水困難，排水系統(tǒng)復雜，且該方案后期井下主輔運輸距離長，運營費用高，對整個井田的開發(fā)非常不利。因此，方案II也不宜作為礦井的推薦方案。而方案I（趙家寨方案）則可以彌補方案Ⅱ的不足。方案I1（一對立井開拓方案）和方案I2（一立一斜聯(lián)合開拓方案）井口及工業(yè)場地位置基本相同，方案I1主井采用立井，方案I2主井采用斜井。主斜井裝備帶式輸送機運輸，提升能力大，可以實現(xiàn)煤炭從工作面到地面的連續(xù)運輸，易實現(xiàn)全礦井主運輸系統(tǒng)的集中控制，效率高，成本低，作為人員安全出口，斜井更為便利。但對于本礦井而言，主斜井與主立井相比，其缺點也比較明顯：（1）井口處表土層厚度約116m，斜井通過表土段長度約421m，斜井通過表土段施工復雜，斜井比立井長度大，井筒維護費用高，各種管線的投資也比立井高。（2）主斜井落底水平標高為150m，后期利用初期325～150m的集中上山作為暗斜井進行煤炭提升，井筒需兩段提升，運營費用高，管理復雜。立井的優(yōu)點是適應性強，可用于各種條件，技術上也成熟可靠。尤其是厚表土地層時，則立井更為有利。方案I1（一對立井）和方案I2（主斜副立）初期投資相差不多，從主運輸角度看，方案I2采用主斜井可以使全礦井主運輸連續(xù)化而顯得更加優(yōu)越。但本礦井表土層厚達116m，主斜井穿表土層長度約421m，施工難度較大，同時由于井筒長度大，維護費用相應較高，同時后期需兩段提升，運營費用高，管理復雜。從鄭煤（集團）公司現(xiàn)有生產礦井實際開拓情況看，僅米村、王莊、白坪礦采用了立井—斜井聯(lián)合的綜合開拓方式，且部分礦井斜井井筒施工過程中由于涌水量大，施工非常困難，投資高、工期長。因此，主要考慮到礦區(qū)目前表土段井筒施工的技術水平和經驗，設計推薦采用方案I1，即趙家寨一對立井開拓方案，主、副立井位于同一廣場，該方案同其他方案相比，主要具有以下優(yōu)點：主、副立井表土段較淺，可以采用普通法施工，對井筒的施工和維護有利，節(jié)省基建投資。主、副立井工業(yè)場地位置鄰近新密公路，地面公路投資少，聯(lián)系方便。礦井初期為上山開采，有利于礦井的排水、通風，特別是在本礦井涌水量較大的情況下，優(yōu)點更為突出。工業(yè)場地位置鄰近趙家寨、周莊、谷莊三個村莊，工業(yè)場地壓煤與村莊煤柱有大部分重合，壓煤損失大大減少，這幾個村莊也可不用搬遷，減少了搬遷費用。從全礦井來看，井筒位于井田中南部，鄰近首采區(qū)，對首采區(qū)（中央采區(qū)）的開采有利，且工業(yè)場地的壓煤對首采區(qū)影響較少；同時，井筒基本位于儲量中心附近位置，有利于礦井東西兩翼的開拓。根據(jù)施工的井檢孔資料，井筒落底325m水平，井底車場巷道及硐室所處巖性較好，有利于施工及維護，同時，也可兼顧到前、后期的開采，全礦井可用一個水平開拓，減少了開拓、準備工程量。 井筒特征本礦井主、副、風井井筒檢查孔均已施工。主、副井筒位置，表土段厚度50m左右，自上而下為耕土、粉土、粉質粘土等，其余為基巖段，巖性以砂巖、砂質泥巖、泥巖等，普氏系數(shù)一般為f=2~8。風井位置表土段厚度160m左右，自上而下主要由黃土、粘土、中粗砂、砂質粘土等組成，其余為基巖段，巖性以表31 井 筒 特 征 表序號名 稱單位井 筒主立井副立井回風立井1井口坐標Xmym2井口設計標高m+++3井筒方位角度00274設計凈直徑mD=D=D=5設計凈斷面m26支護厚度（表/基）mm500/400500/450850/4507支護材料（表/基）鋼筋砼/砼鋼筋砼/砼鋼筋砼8表土及風化帶厚度m60601649落底標高m32532513010水平以下深度m028011井筒垂深 m46426112井筒裝備一對20t多繩箕斗，玻璃鋼梯子間玻璃鋼梯子間砂巖、砂質泥巖、泥巖等，普氏系數(shù)一般為f＝2～8?！?，含水較豐富。另外，井檢孔在砂巖段鉆進時，泥漿消耗量也比較嚴重，表明其含水豐富。根據(jù)井檢孔資料，結合礦區(qū)生產、建井經驗，主、副立井筒由于表土段厚度較小，可采用普通鉆爆法結合工作面預注漿施工，表土段及基巖風氧化段采用鋼筋混凝土支護，基巖段采用素混凝土支護，局部采用錨網噴加鋼筋混凝土加強支護；在井筒接近含水層之前，應采取先探后掘的措施施工。風井由于表土段較厚，含水層富水性較強，設計采用凍結法施工，凍結深度228m，采用雙層鋼筋混凝土支護。為減少井筒涌水量，提高井筒施工質量，在井筒施工過程中需摻入適量的增強防水劑，以保證井壁結構質量。井筒斷面分別見圖31～33圖31 主井井筒斷面圖圖32 副井井筒斷面圖圖33 風井井筒斷面圖 井底車場及硐室 井底車場型式根據(jù)礦井開拓布署，井底車場型式為環(huán)型車場，主井采用水平上裝載方式。井底車場型式詳見圖34。調車線有效長度50m，進車線有效長度50m，材料車線長度按1列車考慮，有效長度30m。 井底車場硐室（一）井底煤倉主井采用水平上裝載方式，井底煤倉位于井底車場水平之上，通過上倉膠帶巷與膠帶大巷聯(lián)系。煤倉容量Qm=（～）Am式中：Qm——井底煤倉有效容量，t；Am——礦井設計日產量，9091t/d