【文章內(nèi)容簡介】 6L 正 東西 100 50 可靠 表 12 煤層特征 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 陵區(qū)，峻德井田位于丘陵區(qū)最南端。井田大部分處于鶴立河河谷區(qū)，地下水的靜儲(chǔ)量，動(dòng)儲(chǔ)量都較大。 完整的隔水層。主要含水層為第四系孔隙含水層和白堊系，侏羅系，前古生界地層風(fēng)化帶含水層。峻德礦屬于水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井。主要表現(xiàn)是：礦井涌水量 hm /20211000 3? 。采掘工程受水害威脅，防治水工程量大，難度大，經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果差。 本礦于 1981 年補(bǔ)充進(jìn)行了抽水實(shí)驗(yàn)，施工了兩個(gè)抽水孔，兩個(gè) 層 次 煤厚（ m） 層平均間距 （ m） 穩(wěn)定性 頂板 底板 最小 最大 平均 17 10 較穩(wěn)定 細(xì)砂巖 粉砂巖 21 穩(wěn)定 粉砂巖 細(xì)砂巖 5 抽水觀測孔，進(jìn)行的是兩主孔分別單孔抽水，兩孔同時(shí)干擾抽水實(shí)驗(yàn)。根據(jù)上述兩種方法所得資料，穩(wěn)定流 K 值： ～ ，非穩(wěn)定流 K 值 M/日～ M/日，給水度 S=%。水質(zhì)經(jīng)數(shù)次化驗(yàn)到目前仍基本符合國家飲水標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)類型為重碳酸鈣鈉型。 瓦斯 煤塵 煤的自燃性 峻德煤礦只開采了四個(gè)煤層，其中 11 號(hào)層只局部開采，就 17 號(hào)煤層經(jīng)歷年來瓦斯鑒定，該井為高瓦斯礦井。 峻德煤礦對(duì)以開采的 17 煤層分別做了煤塵爆炸性鑒定，結(jié)論是三個(gè)煤層均存在爆炸性。爆炸試驗(yàn)中其火焰長為： 3 號(hào)層 300～400 ㎜、 9 號(hào)層 320～ 530 ㎜、 17 號(hào)層 20～ 500 ㎜。 煤層自然發(fā)火期， 3 號(hào)層為 18 個(gè)月、 9 號(hào)層無發(fā)火史、 17 號(hào)層為9 個(gè)月。 煤層自然傾向性分類： 1 1 21 號(hào)煤層 為Ⅰ類，其余煤層均為Ⅲ類。本礦自建井到現(xiàn)在無瓦斯、煤塵等重大災(zāi)害發(fā)生。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 ：本礦井范圍內(nèi)主要是主焦煤，還有少量的無煙煤，貧煤和瘦煤。 ：本區(qū)內(nèi)煤層的灰份值是中部較上部和下部低，灰份值大約在 %3019? 之間，屬于中灰份煤，上部和下部煤層的灰份較高，都在 %30 以上，屬于富灰煤。 ：本設(shè)計(jì)礦井所生產(chǎn)出的煤炭，以冶金為主，電廠發(fā)電做動(dòng)力用煤次之。 6 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本區(qū)屬于丘陵地形，峻德煤礦井田的地勢東高西洼。區(qū)內(nèi)原有鶴立河河流，因此井田中部受鶴立河侵蝕地勢較低洼。井田南北均由落差很大的斷層為邊界，與臨近的礦井沒有采動(dòng)影響。峻德煤礦僅北部與興安煤礦相鄰。該礦同我礦接壤處。峻德礦僅淺部 4 個(gè)層進(jìn)行了開采。 井田境界確定的依據(jù) ； ．安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 展留有一定的空間； ，井田要有合理的走向長度，以利于井型的擴(kuò)大和機(jī)械化程度的不斷提高； 根據(jù)以上原則，結(jié)合峻德礦井田的實(shí)際地質(zhì)情況可知： 井田走向長度： 5600 m 左右， 傾向長度： 3600 m 左右。 井田未來發(fā)展情況 本設(shè)計(jì)礦井為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 aMt/ 的礦井，由勘探精查報(bào)告資料可知，井田內(nèi)的煤層發(fā)育較好，煤層均為單斜構(gòu)造，并且傾角都在 ?33左右，預(yù)計(jì)達(dá)產(chǎn)后不久的核定生產(chǎn)能力會(huì)大于設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，隨著科學(xué)技術(shù)尤其是煤炭開采技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的提高，可以采出和探測出埋藏較深的煤炭。從而保證礦井的服務(wù)年限。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 在峻德礦井 田范圍內(nèi)，參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 17 ，和 21 共 2 層， 7 各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田 境界大致相同，礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井儲(chǔ)量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)以《儲(chǔ)量 管理規(guī)程》和《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定和我國能源政策，資源狀況及目前煤礦開采技術(shù)條件為依據(jù)。 本設(shè)計(jì)礦井井田內(nèi)絕大部分為煉焦用煤，和少量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。 保安煤柱 為了保證礦井的安全生產(chǎn)且依據(jù)《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，本設(shè)計(jì)礦井所留設(shè)的保安煤柱的寬度如下 【 1】 ： m5030? 的保安煤柱； m5030? 保安煤柱； m20 保安煤柱； ，而有變化； 儲(chǔ)量計(jì)算方法 礦井儲(chǔ)量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)要以《儲(chǔ)量管理規(guī)程》為依據(jù)，計(jì)算的方法這里采用底板等高線水平投影分水平塊段法。 計(jì)算公式如下 【 2】 ： 塊段儲(chǔ)量＝塊段水平投影的面 積 / 平均傾角余切179。塊段平均厚度179。容重 根據(jù)礦井煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖，結(jié)合以上公式計(jì)算出本設(shè)計(jì)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量大約為 14740 萬噸。各個(gè)煤層的工業(yè)儲(chǔ)量見表 12? 可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表。 公式如下： CPZZ ck ??? )( （ 21） 式中： kZ — 可采儲(chǔ)量， Mt cZ — 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt P— 永久煤柱損失， Mt ； 8 C — 采區(qū)回采率。 表 2－ 1 可采煤層儲(chǔ)量表 對(duì)回采率的要求：中厚煤層不應(yīng)小于 % ，薄煤層不應(yīng)小于%80 。經(jīng)過對(duì)各個(gè)煤層的可采儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，得出本井田可采儲(chǔ)量為Mt20700 。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 該設(shè)計(jì)礦井所有的儲(chǔ)量計(jì)算過程，均是嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行的。由于技術(shù)水平有限和資料的不很全面，所以各種儲(chǔ)量的結(jié)果可能與實(shí)際有點(diǎn)誤差。 礦井工業(yè)制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 本設(shè)計(jì)礦井采用年工作 330 a，采煤工作面選用“四六”制，即三個(gè)班采煤一個(gè)班檢修， 采煤機(jī)日進(jìn)六刀，往返一次進(jìn)兩刀 。礦井每日凈提升時(shí)間為 h16 。 礦井生產(chǎn)能力的確定 井田的儲(chǔ)量、煤層賦存的狀況、地質(zhì)條件和開采技術(shù)等因素是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大小的依據(jù)，除此之外還應(yīng)考慮到今后市場對(duì)煤炭的需求量。根據(jù)以上各因素結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，確定本設(shè)煤層 17 21 工業(yè)儲(chǔ)量 21439 8647 煤柱損失 可采儲(chǔ)量 回采率％ 9 計(jì)礦井為年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 。 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的確定和礦井生產(chǎn)能力的確定是息息相關(guān)的，受很多相同因素的影響，根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況和礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式， )/( KAZT ?? （ 22） 式中： Z — 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt A — 生產(chǎn)能力， aMt/ K — 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， ??K K 值取 ， aKAZT 49)(2 0 7 0 0)/( ????? ， aKAZT 60)(2 0 7 0 0)/( ????? ， aKAZT 98)(20700)/( ????? 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，再通過以上計(jì)算可知，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。服務(wù)年限 aT 60? ，符合要求 。 10 第 3 章 井田開拓 峻德礦周邊有些小井和小窯，都是片盤斜井，他們 的生產(chǎn)情況和開采狀況都已經(jīng)基本查明。呈單斜構(gòu)造，屬高瓦斯礦井。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井兩水平開拓，井田范圍內(nèi)只有中部有一個(gè)大的正斷層，煤層的傾角在 33176。左右，煤層都呈單斜構(gòu)造，通風(fēng)方式為分區(qū)式通風(fēng)。 由勘探的精查報(bào)告所描述的煤層自然產(chǎn)狀，構(gòu)造困素，煤層頂?shù)装宓臈l件，沖積層結(jié)構(gòu)，地形及水文地質(zhì)條件等，其中井田內(nèi)煤層的賦存深度和沖積層水文地質(zhì)的條件對(duì)開拓方式的影響是最大的。 峻德礦的所有設(shè)計(jì)建設(shè)的基本程序必須嚴(yán)格按照有關(guān)國家法規(guī)，設(shè)計(jì)規(guī)程，規(guī)范來進(jìn)行，選取開拓方式的時(shí) 候要及時(shí)的查閱和學(xué)習(xí)現(xiàn)有的最先進(jìn)的開拓方式方法，對(duì)現(xiàn)有的最先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備也要有一定的了解。先進(jìn)的煤炭開采技術(shù)對(duì)礦井開拓開采方式的選擇有很大影響。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)井田范圍內(nèi)的地形地勢，煤層賦存情況和地質(zhì)構(gòu)造等自然因素，經(jīng)過上面對(duì)井筒的形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井兩水平開拓，上山開采，共有兩個(gè)風(fēng)井。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒在井田中位置的選擇，就是確定井筒距離礦井儲(chǔ)量中心的尺寸，并用經(jīng)緯線來表示它的具體位置，選擇井筒位置的條 件： (1)地面工業(yè)廣場的占地面積盡量小。 (2)要考慮 地形與工程地質(zhì)的 條件。 11 (3)地面煤倉與外運(yùn)鐵路的連接 (4)礦井的 工業(yè)廣場與生活區(qū)的位置 (1)如果自然條件較好，地質(zhì)構(gòu)造不是很復(fù)雜，盡量把井筒布置在井田儲(chǔ)量的中央。 (2)如果布置井筒的位置有較大的斷層，就把井筒布置在斷層的下盤。 (3)井筒的位置盡量選在壓煤量少的地方，也可以讓斷層，河流和井筒使用同樣的保安煤柱，同時(shí)保證河流和井筒之間要有一定的安全距離。 (4)根據(jù)勘探程度的不同，應(yīng)該將井筒布置在勘探的比較明了的地方， 降低礦井的基建投資，最好是等出來煤炭以后，有一定的收益以后再投資井田的另一半。 根據(jù)本礦井所在井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的一些條件，本設(shè)計(jì)礦井井筒的位置詳見開拓平面圖，其井筒井口坐標(biāo)為： 主井： （ ， ） 副井： （ ， ） 一采區(qū)風(fēng)井： （ ， ） 一采區(qū)風(fēng)井： （ ， ） 水平數(shù)目及高度 根據(jù)本井田的煤層賦存深度，角度和地質(zhì)構(gòu)造等自然條件，再 經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，合理的對(duì)井田開采水平進(jìn)行了劃分，該設(shè)計(jì)礦井在－ 300m 水平標(biāo)高處劃分第一個(gè)水平，階段垂高 500m，在－300m 水平標(biāo)高上布置生產(chǎn)所必須的水平運(yùn)輸大巷，井底車場及各類硐室．井田范圍內(nèi)在垂直方向上，各個(gè)煤層以－ 300m 開采水平為界，采用上山開采。二水平設(shè)在－ 600m 標(biāo)高，也是采用上山開采。 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的所有客觀條件再比較現(xiàn)有的先進(jìn)的運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備和開拓巷道布置方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定本設(shè)計(jì)礦井采用集中 12 運(yùn)輸大巷采區(qū)石門的布置方式。 由于本設(shè)計(jì)礦井采區(qū) 接續(xù)的原因，使得大巷和石門的服務(wù)年限不是很長，但是運(yùn)輸通過能力較大，所以運(yùn)輸大巷和石門的斷面和支護(hù)方式設(shè)計(jì)在本礦井中相同，其內(nèi)部設(shè)施也相同。 主要運(yùn)輸巷道的斷面設(shè)計(jì)合理與否，將直接影響礦井的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，大巷斷面設(shè)計(jì)的基本原則是在滿足通風(fēng)安全與技術(shù)要求的前提下，爭取提高巷道斷面的利用率，降低斷面造價(jià)，并有利于加快開拓速度。本設(shè)計(jì)礦井運(yùn)輸大巷斷面圖如圖 3— 1 所示、石門斷面圖如圖 3— 2 所示。 36055050018001800900900500 1200 500 1200 1000R23002001001200圖 31 運(yùn)輸大巷斷面圖 13 36055050018001800900900500 1200 500 1200 1000R23002001001200圖 3— 2 石門斷面圖 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)礦井是有三部分組成的，南半部分的走向長度不大，可以布置一個(gè)單翼采區(qū)進(jìn)行回采，中部和北部大部分的走向長度較大，需要?jiǎng)澐譃橐粋€(gè)雙翼采區(qū)進(jìn)行回采，布置單翼采區(qū)的目的是為了增加工作面的推進(jìn)長度，從而減少了工作面的搬家次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 根據(jù)采區(qū)的劃分原則，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況，本設(shè)計(jì)礦 14 井將井田的第一水平劃分為 6 個(gè)采區(qū)。 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 本井硐穿過的巖層的基 底為元古界的花崗巖及花崗片麻巖，穿過的地層為中生界侏羅紀(jì)中上統(tǒng)石頭河子組地層，巖層多為粉砂巖和細(xì)砂巖，主要含煤地層處于城子河組中部。 根據(jù)主副井所穿過巖層的圍巖性質(zhì)，并按《規(guī)程》規(guī)定，可以確定主副井筒支護(hù)方式為： 表土段：鋼筋混凝土砌碹，表面抹灰漿； 煤層段：料石砌碹； 表土段：鋼筋混凝土砌碹，表面抹灰漿； 煤層段：料石砌碹； 井硐布置及裝備 井筒端面尺寸的確定，要根據(jù)提升和安全的要求，選擇能夠適應(yīng)本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)條件和井型的需要，盡量增大井筒斷面 的利用率。 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的井型和提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置的運(yùn)輸設(shè)施和輔助設(shè)施詳見圖 3— 3 主井井筒斷面圖，圖 3— 4 副井井筒斷面圖。 15 圖 3— 3 主井筒斷面圖 主井井筒特征：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積 42m2，井筒深度 320m。井筒內(nèi)裝備兩套 16t 單箕斗帶平衡錘（ JDG16/150179。 4Y） ，采用球扁鋼組合罐道，端面布置采用錨桿固定拖架。 16 I22b,L5264圖 3— 4 副井井筒斷面圖 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 41m2，掘進(jìn)斷面積 47m2。井筒深度 300m，井筒裝備一對(duì) ， 900mm 軌距的固定式礦車雙層四車罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用球扁鋼組合罐道，端面采用錨桿固定拖架。井筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合材料