【文章內容簡介】 水溫8~16℃。2. 含(隔)水層及其水文地質特征⑴ 第四系全新統(tǒng)沖洪積層孔隙潛水含水層(I)⑵ 第四系中上更新統(tǒng)黃土孔隙~裂隙潛水含水層(Ⅱ)⑶ 新近系粘土隔水層段(Ⅲ)⑷ 第三系砂卵礫含水層段(Ⅳ)⑸ 白堊系下統(tǒng)華池組砂巖裂隙含水層(Ⅴ)⑹ 白堊系下統(tǒng)洛河組砂巖孔隙裂隙含水層(Ⅵ) 瓦斯1. 煤層瓦斯 本區(qū)煤層瓦 斯在42個鉆孔中采集了74個樣，其中21煤層10個孔采集了10個樣；2煤層33個孔采了34個樣；31煤層3個孔采了3個樣；3煤層25個孔采了27個樣。 河北工程大學畢業(yè)設計 煤層瓦斯含量測定匯總表2. 圍巖瓦斯本區(qū)3煤層頂板多為泥巖、泥質粉砂巖，個別鉆孔為細砂巖及炭質泥巖。3煤層頂板采樣分析結果表明，頂板瓦斯含量與煤層瓦斯含量基本相同。 煤層頂板與煤層瓦斯測定對照表3. 生產礦井瓦斯地質勘探中，調查收集了鄰區(qū)北馬坊煤礦瓦斯情況，該煤礦瓦斯含量較低，未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。2007年陜西省煤炭工業(yè)管理局對該礦進行瓦斯測定，測定結果，同年陜西省煤炭工業(yè)管理局批準北馬坊煤礦為低瓦斯礦井。 煤塵勘探對各可采煤層煤塵爆炸性均作了測試，試驗結果表明各煤層均有煤塵爆炸性。在開采煤炭時應引起高度重視。 河北工程大學畢業(yè)設計 煤類、煤質及煤的用途A 煤類%~%，粘結指數(shù)絕大部分為0，屬不粘煤31號(BN31)，煤類單一，變化較小。21煤層有1個點為長焰煤41號(CY41)，2煤層有2個點為長焰煤41號(CY41)，3煤層有2個點為長焰煤41號(CY41)，有1個點為長焰煤42號(CY42)。B 煤質煤質：各層煤基本為低灰—中灰、特低硫—低硫、中高揮發(fā)分、高熱值之不粘煤。 工業(yè)用途主要為動力用煤、氣化用煤、液化用煤及水煤漿用煤。 資源儲量，其中探明的井田資源儲量匯總表單位：Mt 河北工程大學畢業(yè)設計 從礦井的資源儲量類別看，探明的、%，%，%。推斷的占總資源%。 項目建設綜合評價本井田有利的開采的條件是地質構造簡單，井田礦井的開拓與開采 井田境界A 井田特點孟村井田位于彬長礦區(qū)中西部，東以西—平鐵路及福銀高速（G70）煤柱為界；南以亭南井田及無煤區(qū)為界；西與楊家坪井田相鄰；北以高家堡井田及無煤區(qū)為界。依據(jù)待批復的《陜西彬長礦區(qū)總體規(guī)劃》，。地理坐標：東經 107176。49′15″～107176。56′45″，北緯35176。07′15″～35176。11′45″，行政區(qū)劃屬陜西省咸陽市長武縣管轄。B 地質資源量及工業(yè)儲量，其中探明的內蘊經濟資源量(331)，控制的內蘊經濟資源量(332)，推斷的內蘊經濟資源量(333)?！兜V區(qū)總體規(guī)劃(修改)》調整井田境界后。其中探明的（331），控制的 (332) ,推斷的(333)。從礦井的資源儲量類別看，探明的、%，其中探明的占總資源量的22河北工程大學畢業(yè)設計%，%。推斷的占總資源%。礦井工業(yè)資源/儲量=331+332+333K=++ = 式中：K——可信系數(shù)。根據(jù)計算，礦井工業(yè)資源/。 礦井工業(yè)資源/儲量詳見表121。表121礦井工業(yè)資源/儲量匯總表單位：Mt C 設計可采儲量 1. 礦井設計儲量礦井設計資源/儲量為礦井工業(yè)資源/儲量減去設計計算的井境界煤柱、河流和地面構筑物等永久保護煤柱損后的資源/儲量。 Mt，則礦井設計資源/。詳見表1211。 表1211 礦井設計資源/儲量匯總表 河北工程大學畢業(yè)設計 2. 礦井設計可采儲量礦井設計可采儲量為礦井設計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱后乘以采區(qū)回采率的資源/儲量。本井田4號煤為特厚煤層，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》之規(guī)定，采區(qū)回采率取75%。 經計算。 礦井設計可采儲量匯總見表1212。表1212 礦井可采儲量匯總表 D 礦井工作制度礦井設計年工作日為330d，井下“四六”工作制，地面“三八”工作制，礦井每天凈提升時間為16h。E礦井設計生產能力根據(jù)國家計委以計交能[1997]1351號文件對陜西彬長礦區(qū)總體規(guī)劃的批復，礦井位于西安～平涼鐵路旁，鐵路外運方便，距離主要耗煤用戶大唐電廠近，為大唐電廠的配套建設項目，設計依據(jù)上報待批的《彬長礦區(qū)總體規(guī)劃(修改)》。F 礦井服務年限 礦井服務年限：礦井服務年限按下式計算：T=ZmAK式中：T——礦井服務年限，年； Z——礦井可采儲量，Mt； A——礦井設計生產能力，Mt/a； 河北工程大學畢業(yè)設計 K——儲量備用系數(shù)。經計算，,符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定。A 開拓方式根據(jù)本礦井煤層賦存條件，從煤層的埋藏深度及地形條件看，本礦井4號煤層為唯一可采煤層，在所選的工業(yè)場地埋深在550～600m左右，礦井沒有平硐開拓的可能性。本地段松散層雖然僅10m左右，但下伏基巖含水豐富，井筒必須采用特殊鑿井法施工。按照常規(guī)一般井筒垂深超過500m，不再考慮斜井開拓，本礦井井筒垂深已經達到550m，故在《可研報告》中設計確定本礦井開拓方式為立井開拓。比選，現(xiàn)簡述如下：副立井井口中心坐標：X= ，Y= ,井口標高+，大巷水平高程為+，其中井底水窩深度為35m，。采用鋼筋混凝土雙層井壁支護，外層井壁厚度400mm，內層井壁厚度700mm。井下大型設備多，對常用設備、材料的提升采用膠輪車直接進罐籠升降，對液壓支架、膠輪車等大型設備盡量不解體或少解體，保證設備的性能和減少井上下拆裝工程量。為此設計提出以下二個布置方案：方案一：（裝備1套提升容器）一套提升系統(tǒng)，裝備一對雙容器提升，其中一個容器為非標多繩特寬罐籠（長寬高=680028009150mm），另一個容器為小型非標雙層窄罐籠（長寬高=500012709150mm），除采煤機、掘進機、液壓支架、無軌膠輪車等大型設備外其它的設備盡量不解體或少解體外，普通物料及小型設備通過小型的無軌膠輪車裝載直接進出寬罐籠提升，無需換裝，擔負全礦井井下人員、材料、設備、矸石提升及進風任務。方案二：（裝備2套提升容器）。裝備兩套提升系統(tǒng)，在方案一提升容器為一個非標雙層特制寬罐籠（長寬高=6540mm22河北工程大學畢業(yè)設計 2854mm8550mm）和一個標準雙層窄罐籠（長寬高=491012706581mm）提升系統(tǒng)的基礎上，增加一套提升容器為雙層小交通罐（長寬高=2140mm1004mm5900mm）加平衡錘提升系統(tǒng)。 兩個方案各有特色，相同點是：井筒斷面相同，運輸方式均為有軌與無軌并存，均可整體下放液壓支架。不同點是方案二比方案一在井筒直徑不變的情況下，增設一套“交通罐＋平衡錘”提升系統(tǒng)，可最大限度地減少大罐籠提升機的運轉次數(shù)，并在大罐籠提升系統(tǒng)發(fā)生故障時，將井下人員及時提升上井，安全系數(shù)較高，但相應也增加了投資和運營、維護費用，也使得井筒裝備及井架結構較為復雜；方案一一套罐籠提升系統(tǒng)，井筒裝備較簡單，且方案一比方案二在投資上節(jié)省1950萬元，為此設計推薦采用方案一。綜上所述，本礦井采用立井開拓方式，沿井田中部東西方向布置開拓大巷，將全井田共劃分為七個盤區(qū)。B 水平劃分及標高礦井水平劃分應根據(jù)煤層賦存條件、地質條件、開采技術與裝備水平、資源/儲量和生產能力等因素，綜合比較確定。對近水平煤層群開采，當煤層間距不大時，宜采用單一水平開拓；當煤層間距大時，可分煤組(層)多水平開采。本井田煤層為近水平煤層，4號煤層為唯一可采煤層，埋深390～620m，～，煤層傾角平緩，一般小于7186。，儲量豐富，構造簡單。根據(jù)本井田煤層賦存條件及開拓方式，設計確定本礦井采用單水平開采。水平設在4號煤層，4號煤層布置帶式輸送機大巷、輔助運輸大巷和回風大巷。水平標高為+315m，工作面來煤通過帶式輸送機大巷運至井底煤倉放至主立井箕斗提升至地面。C 開拓巷道布置本井田可采煤層共1層，結合煤層賦存特征，在單一水平開拓前提下對大巷布置提出如下三個方案進行分析比較：方案Ⅰ：大巷條帶式礦井采用+315m單水平開發(fā)全井田，主副井落底后設+315m水平臥式環(huán)形車場，主井箕斗裝載硐室采用上提式，井底撒煤清理系統(tǒng)為車場水平清理。井下主運輸采用帶式輸送機運輸，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸系統(tǒng)。共布置1組煤層大巷（一條帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷、兩條回風大巷平行布置），即在井田中部布置一組由東向西的中央大巷，在大巷兩翼直接布置工作面開采。帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷沿煤層中間布置；兩條回風大巷沿煤層頂板布置。全井田共劃分4個盤區(qū)，礦井移交的首采區(qū)為東部的401盤區(qū)。方案Ⅱ：大巷盤區(qū)式 河北工程大學畢業(yè)設計 礦井仍采用+315m單水平開發(fā)全井田，主副井落底后設+315m水平臥式環(huán)形車場，主井箕斗裝載硐室采用上提式，井底撒煤清理系統(tǒng)為車場水平清理。井下主運輸采用帶式輸送機運輸，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸系統(tǒng)。在井田中部布置一組由東向西的中央煤層大巷（一條帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷、兩條回風大巷平行布置），然后在大巷兩翼分別布置7組盤區(qū)巷道（每組盤區(qū)巷包括：一條盤區(qū)帶式輸送機巷、兩條盤區(qū)輔助運輸巷、兩條盤區(qū)回風巷）。帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷沿煤層中間布置；兩條回風大巷沿煤層頂板布置。全井田共劃分7個盤區(qū)，均為單翼開采盤區(qū)，每個盤區(qū)布置一組盤區(qū)巷道，在盤區(qū)巷的西翼布置工作面。礦井移交的首采區(qū)為井田東南部的401盤區(qū)和東北部的402盤區(qū)。方案Ⅲ：沿312國道方向布置盤區(qū)巷道的大巷盤區(qū)式礦井仍采用+315m單水平開發(fā)全井田，主副井落底后設+315m水平臥式環(huán)形車場，主井箕斗裝載硐室采用上提式，井底撒煤清理系統(tǒng)為車場水平清理。井下主運輸采用帶式輸送機運輸，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸系統(tǒng)。在井田中部布置一組由東向西的中央煤層大巷（一條帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷、兩條回風大巷平行布置），然后在大巷兩翼布置6組盤區(qū)巷道（每組盤區(qū)巷包括：一條盤區(qū)帶式輸送機巷、兩條盤區(qū)輔助運輸巷、兩條盤區(qū)回風巷）。其中除402盤區(qū)巷道與大巷垂直布置，其余盤區(qū)巷均沿國道的走向布置，即403盤區(qū)巷道與404盤區(qū)巷道均在312國道下方布置。帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷沿煤層中間布置；兩條回風大巷沿煤層頂板布置。全井田共劃分6個盤區(qū)，其中401盤區(qū)為雙翼開采盤區(qū)，其余均為單翼開采盤區(qū)，每個盤區(qū)布置一組盤區(qū)巷道，在盤區(qū)巷的西翼布置工作面。礦井移交的首采區(qū)為井田東南部的401盤區(qū)和東北部的402盤區(qū)。通過分析比較,考慮到工作面推薦長度，推進方向，井下綜合管理等因素，設計推薦方案二。即在井田中部布置一組由東向西的中央煤層大巷（一條帶式輸送機大巷、兩條輔助運輸大巷、兩條回風大巷平行布置），然后在大巷兩翼分別布置7組盤區(qū)巷道（每組盤區(qū)巷包括：一條盤區(qū)帶式輸送機巷、兩條盤區(qū)輔助運輸巷、兩條盤區(qū)回風巷）,大巷間距為40m。 盤區(qū)布置(一) 盤區(qū)劃分原則、礦井的生產規(guī)模，機械化裝備 河北工程大學畢業(yè)設計 水平及地質構造等綜合確定工作面推進長度，盡量減少搬家次數(shù)；，減少移交工程量，首采盤區(qū)巷道盡可能靠近井底車場布置；。(二) 盤區(qū)劃分根據(jù)上述確定的原則及井田開采范圍、煤層賦存特征、開采技術條件、工作面裝備水平等因素，全井田共劃分7個單翼盤區(qū)，～。(三) 盤區(qū)接續(xù)根據(jù)煤層賦存條件，井田采用單水開拓，按照先近后遠，先易后難的原則，盤區(qū)原則上采用前進式開采。 礦井的主要生產系統(tǒng) 井下運輸方式和系統(tǒng)A 運輸方式根據(jù)井田內煤層的賦存條件、礦井的開拓部署，礦井達產時裝備兩個綜放采工作面。本礦井為大巷開拓，生產能力大，且出煤量連續(xù)，參照我國高產高效礦井煤炭運輸使用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結合本礦井特點，設計確定大巷煤炭運輸采用帶式輸送機運輸方式，這種運輸方式可實現(xiàn)采掘工作面運出的煤炭直接轉入大巷帶式輸送機，由井底煤倉緩沖后經主立井箕斗提升至地面。大巷煤炭運輸采用帶式輸送機運輸，其主要理由如下：(1) 井下主要運輸大巷均沿煤層布置，其坡度隨煤層起伏變化，帶式輸送機運輸能夠適應煤層巷道的起伏變化；(2) 礦井機械化程度高、主運輸系統(tǒng)運輸量大、增產潛力大，帶式輸送機運輸能夠靈活適應工作面采掘設備生產能力要求；(3) 帶式輸送機運輸能夠減少主運輸環(huán)節(jié)、簡化主運輸系統(tǒng)，有利于礦井集中生產管理和集中監(jiān)控，能夠最大程度地適應礦井市場化生產，即根據(jù)市場需求變化調節(jié)生產能力的要求；(4) 從目前國內外高產高效礦井的建設情況看，如此大的生產運輸規(guī)模，選擇帶式輸送機運煤 河北工程大學畢業(yè)設計 方式是合理的。礦井建成投產時401101工作面的煤經過401101工作面運輸巷轉載機至401盤區(qū)帶式輸送機；402101工作面的煤經過402101工作面運輸巷轉載機至402盤區(qū)帶式輸送機；40402盤區(qū)帶式輸送機的來煤經中央大巷帶式輸送機，通過上倉斜巷進入井底煤倉，由主立井箕斗提升至地面。掘進煤由綜掘機組配套帶式輸送機將煤分別運至大巷帶式輸送機，即掘進煤在井下進入主煤流系統(tǒng)。高位瓦斯抽放巷的掘進矸石通過無軌膠輪車運至井底車場的矸石換裝硐室，再由礦車提升至地面。B 輔助運輸輔助運輸方式采用無軌膠輪車運輸，井下輔助運輸任務主要包括運送下井人員、井下各工作面裝備、消耗材料以及各硐室設備、材料等。礦井生產期間每個綜放工作面輔助運輸量為：人員25人/班，；每個工作面巷道掘錨工作面輔助運輸量為：人員17人/班，，；每個高位瓦斯抽放巷炮掘工作面輔助運輸量為：人員17人/班，水泥砂石60t/d，炸藥一車，其它材料4t/班。最大件液壓支架重：36t/架。最大班下井人員數(shù)：212人。 3 根據(jù)礦井開拓部署，礦井僅采4號煤層，在4號煤層布置兩個綜放工作面和四個綜掘工作面、四個掘錨工作面、2個炮掘工作面。工程移交時井下主運輸系統(tǒng)簡述如下：401101及402101工作面來