【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從鉆孔揭露的巖層來(lái)看，單層厚度一般為2m～10m。受補(bǔ)給條件的限制，裂隙發(fā)育較差，一般富水性弱。K K ～m，～。K 5石炭巖深部和淺部的富水性變化很大，～m，～ L/sm，～?！?，屬HCO3—CaMg型水。建井初期，井巷揭露KKK K 5等石灰?guī)r時(shí)，均有涌水、。隔水層：本溪組廣泛發(fā)育有鋁土泥巖，其層位穩(wěn)定。，是良好的隔水層，既可阻隔上部各含水層水下漏，也可阻擋奧灰?guī)r溶承壓水向上部含水層充水二疊系山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層山西組以K砂巖為主要含水層，富水性弱。石盒子組地層出露于井田西部，以KKK1K13等砂巖為主要含水層，裂隙較發(fā)育，富水性較好。山西組砂巖裂隙含水層之間因?yàn)橛泻竦哪鄮r、砂質(zhì)泥巖相隔，水力聯(lián)系差，富水性弱。水質(zhì)類型為HCO3—K+Na型水，～。而石盒子組砂巖裂隙含水層雖然各砂巖層之間夾有多層砂質(zhì)泥巖，泥巖作為隔水層，但由于埋藏極淺，鉆孔在施工過(guò)程中，消耗量急劇增加，孔內(nèi)不返水，砂巖裂隙發(fā)育。地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為側(cè)向補(bǔ)給。其水質(zhì)類型為HCO3—K+Na型水，～。第四系沖積層孔隙含水層及風(fēng)化帶裂隙含水層第四系孔隙水主要分布于長(zhǎng)河、史村河河谷中，砂礫層厚約10m，富水性較強(qiáng)，據(jù)水井簡(jiǎn)易抽水資料，～m。但受季節(jié)影響、變化較大、富水期為7～9月份，貧水期為1～4月份?；鶐r風(fēng)化帶裂隙含水層受風(fēng)化裂隙發(fā)育程度的影響，據(jù)鉆孔揭露資料，井田內(nèi)淺部較發(fā)育，越往深部發(fā)育程度越差，風(fēng)化帶下部的厚層泥巖、泥質(zhì)砂巖裂隙不發(fā)育，作為隔水層，阻隔了上部風(fēng)化帶裂隙含水層與下部石盒子組含水層之間的水力聯(lián)系?！?，～ m，～，～，屬HCO3—K+Na型水， g/L。需要特別指出的是：石炭系中統(tǒng)本溪組底部鋁土泥巖和各不同時(shí)代的砂質(zhì)泥巖、泥巖等，在發(fā)育良好、厚度穩(wěn)定，不受構(gòu)造破壞區(qū)域，均為良好的隔水層。本井田精查地質(zhì)勘探報(bào)告綜合了歷次勘探結(jié)果．對(duì)本井田主要褶曲，斷層等基本探明，控制了地層變化規(guī)律．可采煤層的賦存特征，水文地質(zhì)條件及煤質(zhì)牌號(hào)，煤層分析資料基本可靠，勘探程度能滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)之要求．2 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般井田境界劃分的原則有如下幾條： 以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；以相鄰礦井井田境界煤柱為界；人為劃分井田時(shí)：煤層傾角較小，特別是近水平煤層時(shí)，用一垂直面來(lái)劃分井田境界；在傾斜或急傾斜煤層中，沿煤層傾斜方向，以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分井田。根據(jù)以上原則以及本礦井的實(shí)際情況，礦區(qū)內(nèi)的煤層傾角較小，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，故采用垂直面法來(lái)劃分井田境界。本設(shè)計(jì)井田范圍北以人為劃分為界，南至寺河井田北界，東以煤層露頭及小窯為界，西以人為劃分為界，。利用地質(zhì)塊段法和算術(shù)平均法計(jì)算本設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量。計(jì)算說(shuō)明：1　參與計(jì)算的煤層為9號(hào)煤層。2　井田內(nèi)鉆探工程基本線距，對(duì)A級(jí)儲(chǔ)量，要求線距為750～1000 mB級(jí)儲(chǔ)量要求為1500～2000 m，C級(jí)為3000～4000 m。由此計(jì)算得出礦井工業(yè)儲(chǔ)量Q=106＝ (萬(wàn)噸)表221礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量(萬(wàn)t)ABA+BCA+B+C9總計(jì) 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊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后的儲(chǔ)量。計(jì)算公式如下：礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱損失永久煤柱包括井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱；井田范圍內(nèi)的地面上沒有村莊、鐵路橋等地面建筑物、構(gòu)筑物，主要分布的是農(nóng)田，在此不用考慮地面建筑物保護(hù)煤柱的留設(shè)問(wèn)題。井田內(nèi)由于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，不存在大的斷層和發(fā)育的含水裂隙，因此無(wú)需留設(shè)斷層和防水保護(hù)煤柱。永久煤柱的留設(shè)，只考慮邊界煤柱的留設(shè)。井田境界煤柱的留設(shè)：井田境界煤柱均留設(shè)20 m。總的損失煤量為Q境 ＝(萬(wàn)噸)故礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱損失　　　　　 ＝－　　　　　 ＝(萬(wàn)噸) 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱處理后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算公式如下：礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率保護(hù)煤柱為：工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、主要巷道保護(hù)煤柱。因工業(yè)場(chǎng)地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤方法有關(guān)，其煤柱損失量待第三章井田開拓、第四章采煤方法確定后才能夠確定。為了便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的57%計(jì)入。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率 =（6%）85% =(萬(wàn)噸)井筒及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)：按規(guī)范規(guī)定。故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積：S=9==10 5 m2 可知工業(yè)場(chǎng)地占地117000 m2，設(shè)其沿傾向邊長(zhǎng)為390m，走向邊長(zhǎng)為300m。根據(jù)建筑物級(jí)別圍護(hù)帶寬取20m。又知礦區(qū)安全系數(shù)k=250，故安全深度Hδ=mk=250=（）。由井筒深小于安全深度可知，立井井筒和工業(yè)場(chǎng)地只需留一個(gè)總的安全煤柱。各種保護(hù)煤柱損失量及可采儲(chǔ)量見表222。礦井工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表223；礦井工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留設(shè)見圖221。 表222 礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量（A+B+C）(萬(wàn)t)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬(wàn)t）礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn)t）永久煤柱損失設(shè)計(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)煤柱損失可采儲(chǔ)量斷層煤柱境界煤柱構(gòu)筑物煤柱其他煤柱工業(yè)場(chǎng)地煤柱井下巷道煤柱其他煤柱90000表223 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 煤層（186。） 煤厚（m）埋深（m）Φ（186。）γ（186。）β（186。）δ（186。）433045727072根據(jù)垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，經(jīng)計(jì)算為S=322274m2。保護(hù)煤柱壓煤量為： Q=SMγ=322274176。=979590t= 式中:S—保護(hù)煤柱面積，m2； M—煤層厚度，m； γ—煤層容重，t/m3。圖21垂直剖面法留設(shè)保護(hù)煤柱礦井年工作日330天,每天三班作業(yè)。兩班采煤,.礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、處理、開采條件、設(shè)備供應(yīng)以及國(guó)家需煤等因素確定。參考《煤礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》各類井型井田的特征。礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： T＝ Z/KA 式中：T——礦井服務(wù)年限，a Z——礦井可采儲(chǔ)量，Mt A——礦井生產(chǎn)能力，Mt／a K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，. 則 T=（90）=按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，～。，可知滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限 。3 井田開拓 原開拓方式概述及評(píng)價(jià) 成莊礦于1989年12月20日開工建設(shè)，于1997年9月19日正式驗(yàn)收移交投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力400萬(wàn)t/a，設(shè)計(jì)服務(wù)年限94年。2005年核實(shí)生產(chǎn)能力為800萬(wàn)t，2005年原煤產(chǎn)量實(shí)際達(dá)到800萬(wàn)t。礦井現(xiàn)開采3號(hào)煤層，采用斜井、主井混合開拓方式，綜合機(jī)械化開采，采煤方法為走向長(zhǎng)壁、綜合機(jī)械化、全垮落開采工藝，井筒向兩翼推進(jìn)的采區(qū)前進(jìn)式開采。礦井目前礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式通風(fēng)。 實(shí)踐證明了所采用的開拓方式及準(zhǔn)備方式的正確性。 影響設(shè)計(jì)礦井開拓的主