【文章內(nèi)容簡介】 充分再利用，節(jié)省排污費用，有利于保護(hù)環(huán)境，無需交水資源費。缺點：水處理工藝相對繁瑣，操作稍復(fù)雜，投資較高。 推薦方案 ： 工業(yè)場地生活用水量少。該區(qū)地下水水質(zhì)好，符合人們飲用習(xí)慣，投資省，管理簡單。建議打井取用地下水作為工業(yè)場地生活用水水源。礦井排水經(jīng)過處理后作為礦井生產(chǎn)用水水源，多余部分供附近電廠用水。 (2)隔水層 1） 在瞬變電磁法探明的 灰?guī)r富水區(qū)，回采工作面應(yīng)實施預(yù)先加固底板隔水層。 2） 礦井主要運輸巷布置在煤層頂板巖層內(nèi)，以保證底板隔水層的完整性，減少底板灰?guī)r突水可能性。 3） 井田內(nèi)所有斷層均留設(shè)有斷層防水煤柱， F29 斷層煤柱寬 100m。設(shè)計礦井淺部井田邊界煤柱留設(shè) 100m，深部井田邊界煤柱為 60m。 4） 掘進(jìn)工作面配有探水設(shè)備，井下采掘應(yīng)堅持有疑必探、先探后掘的原則。必要時應(yīng)采取超前預(yù)注漿堵水措施，并要求礦井建設(shè)期間盡快建立礦井永久排水陣地，以防施工突水，保證施工安全。 5） 主要水倉容量能容納 8 小時的正常涌水量，礦井井底水平設(shè)計有 8 臺. . PJ200B 9 型水泵，最大排水能力達(dá)到 3314m3/h，礦井有足夠的排水能力。 6） 礦井主排水泵房和 中央變電所通道內(nèi)設(shè)有密閉門，一旦發(fā)生突水時能即刻關(guān)閉，以保證水泵正常工作。 開采技術(shù)條件 義安 井田 煤層頂板直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，平均厚度 ，老頂為砂巖，平均厚度 ；底板直接底為泥巖，平均厚度 10m，老底為 L8灰?guī)r ,平均厚度2m。爆炸指數(shù)由煤科總院重慶分院 2020 年 5月鑒定結(jié)果為 %，煤塵具有爆炸危險性。煤層自燃發(fā)火傾向等級為三級，屬不易自燃煤層，最短發(fā)火期為 65天。 2020 年礦井瓦斯鑒定相對涌出量為 ，絕對瓦斯涌出量 ，瓦斯等級為 高 瓦斯礦井。根據(jù)礦井實際測溫資料，工作面溫度一般在 20℃ 26℃之間，煤巷溫度一般在 21℃ 25℃之間，大巷溫度在 10℃ 21℃之間。地溫隨開采深度的增加而變化，近似的地溫梯度為 ℃ /100m，未發(fā)現(xiàn)地溫異?，F(xiàn)象。 . . 巖性描述巖石名稱層厚(m)地層系統(tǒng)系 統(tǒng) 組頂?shù)装鍘r石特征二老頂下山疊統(tǒng)直接頂偽頂煤層西組系直接底老底石炭系上統(tǒng)太原組中粒砂巖砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖二煤砂質(zhì)泥巖石灰?guī)r地層綜合柱狀示意圖淺灰色，中粒，成分以石英為主。深灰色，灰黑色,含云母碎片，互層狀結(jié)構(gòu)。黑色，局部存在，破碎易跨落。黑色，有玻璃光澤。深灰色，致密,含植物化石。深灰色，黃鐵礦結(jié)核，淺灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，方解石脈發(fā)育。9 . 3 44 . 4 87 . 01 3 . 6 圖 221 地層 綜合 柱狀圖 Fig. 221 formation integrated histogram . . 第 3 章 井田開拓 井田境界及儲量 井田境界 義安 井田北起 F22斷層， 南至浮山寨斷層， 西至 煤層露頭，東至 38456722人為邊界，走向長 約 ，傾斜寬 — ，井田面積 。 A BCDEFGH 圖 311 井田邊界示意圖 Fig. 311 Schematic mine the border 井田范圍 見 圖 311，境界 拐點坐標(biāo) 見 表 311。 表 311 境界 拐點坐標(biāo) Tab. 311 inflection point coordinates realm 拐點序號 經(jīng)度坐標(biāo)（ X） 緯度坐標(biāo)（ Y） A B C D E F G H 井田儲量 (1)礦井工業(yè)儲量 1） 計算儲量的工業(yè)指標(biāo) . . 根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定》規(guī)定，計算儲量的煤層工業(yè)指標(biāo)如下： ① 采厚度在煤層傾角小于 25176。時取 ， 25176?！?45176。時取 ； ② 最高灰分指標(biāo)為 40﹪； ③ 夾矸剔除厚 度≥ 。 2） 儲量級別 由于本礦井含煤地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀變化不大，斷層稀少，沒有或很少受巖漿巖的影響，屬“一類一型”井田，根據(jù)全國礦產(chǎn)儲量委員會 1986 年 12月頒發(fā)的《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定的勘探網(wǎng)度圈定各級儲 量； A級 750～1000 米， B 級 1500～ 2020 米， C 級 3000～ 4000 米。 3） 塊段劃分 劃分各級儲量塊段原則上以相應(yīng)控制程度的勘探線，煤層底板等高線，構(gòu)造線等分界，對于小而孤立的塊段，雖達(dá) A級或 B 級，未單獨劃分。 4） 定 量計算方法 進(jìn)行 計算儲量時，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤 層傾角的變化范圍介于12176?！?25176。之間， 一般為 15176。 左右， 采用斜面積和真厚度，采用的計算公式為： dMSQ ???? ?sec （ 311） 式中： Q —— 儲量，萬噸； S —— 平面積，平方米； ? —— 塊段煤層平均傾角，度； M—— 塊段煤層平均真厚，米； d—— 容重，均采用 ； 所以： Q = 7 = (2)礦井設(shè)計儲量 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、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量；計算公式如下： 礦井設(shè)計儲量 =工業(yè)儲量－永久煤柱損失 永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護(hù)煤柱等； 本井田范圍內(nèi)無河流 ，村莊及 其他構(gòu)筑物 實施搬遷 ， 無需留保護(hù)煤柱； 其邊界有斷層，因此只需要計算斷層保護(hù)煤柱和井田邊界保護(hù)煤柱。 . . 井田邊界煤柱在設(shè) 計井田一側(cè)可按 20～ 30m 留設(shè)；斷層煤柱按 30～ 50m 留設(shè)。 由煤層底板等高線圖知：本井田邊界長 ，井田內(nèi)斷層警戒線長。 計算得井田邊界保護(hù)煤柱損失為 20 =10 6t，斷層 警戒線保護(hù)煤柱損失為 30 =10 6t，合計總的保護(hù)煤柱損失量為： 10 6t。 故，礦井設(shè)計儲量 =工業(yè)儲量－永久煤柱損失 =10 6－ 10 6 =10 6t (3)礦井設(shè)計可采儲量 礦井 設(shè)計 儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。礦井設(shè)計可采儲量計算公式如下： 礦井設(shè)計可采儲量 =（礦井設(shè)計儲量－保護(hù)煤柱損失） 采區(qū)回采率 保護(hù)煤柱為：工業(yè)場地、風(fēng)井 場地、主要巷道及上、下山等保護(hù)煤柱。 因工業(yè)場地、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)，其煤柱損失量待井田開拓、采煤方法確定后才能夠確定。為了便于利用礦井可采儲量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲量的 5～ 7%計入。 井田及工業(yè)場地保護(hù)煤柱的計算 如下： 1)井下主要巷道設(shè)計煤柱損失計算 井下主要運煤巷道為皮帶大巷、軌道大巷，皮帶大巷和軌道大巷之間設(shè)計間距為 30m，皮帶大巷和軌道大巷設(shè)計外側(cè)為 20m 保護(hù)煤柱，計算井下主要巷道設(shè)計煤柱損失為： 6890 （ 40+30） 1. 35=10 6t 2)按規(guī)范規(guī)定，見 表 221：年產(chǎn) 120 萬 t/a 的中型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為 9～ 10 公傾 /10Mt。 故可算得工業(yè)場地的總占地面積： S= 90=9公頃 =10 6m2 用垂直斷面法確定工業(yè)廣場下安全煤柱。其計算參數(shù)如下表所示。 . . 表 312 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計參數(shù)表 Tab. 312 Protection of Coal Industry Square Tab. column design parameters 煤層傾角（176。 ） 煤厚（ m） Φ（176。） γ（176。） β（176。） δ（176。） 埋深（ m） 15 45 75 50 75 圖 2— 2— 1 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計算圖 Fig. 221 Industry Square pillar calculated plan to protect 所以，經(jīng)計算得工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失為 Mt。 根據(jù)厚煤層采區(qū)回采率不低于 75%，可礦井設(shè)計可采儲量大致得出： 設(shè)計可采儲量 =（設(shè)計儲量 － 巷道保護(hù)煤柱－工業(yè)廣 場保護(hù)煤柱） 回采率 =（ － － ） 10 6 85% = . . 表 313 礦井可采儲量匯總表 /Mt Tab. 313 mine recoverable reserves matrix / Mt 煤 層 名 稱 工業(yè)儲量(A+B+C) (萬 t) 礦井設(shè)計儲量 (萬 t) 礦井可采儲量 (萬 t) 永久煤柱損失 設(shè)計 儲量 設(shè)計煤柱損失 可采 儲量 斷層 煤柱 境界 煤柱 構(gòu)筑物煤柱 其它煤柱 工業(yè)場地煤柱 井下巷道煤柱 其它煤柱 二 1 0 0 0 設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 《煤礦安全規(guī)程》 第 14 條規(guī)定：礦井設(shè)計能力按年工作日為 330d，每天凈提升時間為 16h 計算。每天 3班作業(yè)，其中 2 班生產(chǎn)， 1班準(zhǔn)備。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 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、開采條件、設(shè)備供應(yīng)以及國家需煤等因素確定。對于儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層生產(chǎn)能力大、開采技術(shù)條件好的礦區(qū)應(yīng)建設(shè)大型礦井。當(dāng)煤層賦存深、表土層很厚、井筒 需要特殊施工時，為擴(kuò)大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，節(jié)約建井工程量和降低 噸 煤投資，以建設(shè)大型礦井為宜。 依據(jù)井田資源條件和對資源的分析，具備中型礦井開發(fā)條件，同時結(jié)合按期達(dá)產(chǎn)、采掘接替應(yīng)變能力強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn) 有保障可持續(xù)發(fā)展的條件創(chuàng)造；綜合評價初期投資少， 噸 煤投資和萬 噸 掘進(jìn)率低、經(jīng)濟(jì)效益高登技術(shù)條件。參考《煤礦設(shè)計手冊》，各類井型井田的特征，初步確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為。 礦井設(shè)計服務(wù)年限： KAZT K?? （ 321） 式中： T—— 礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； KZ —— 礦井可采儲量， Mt； Ａ —— 礦井設(shè)計年產(chǎn)量， Mt/a； Ｋ —— 儲量備用系數(shù)，這里取 ； . . 所以 義安 煤礦設(shè)計服務(wù)年 限為： T= ?=50a， 按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，井型為 120 萬 t/a 的礦井的服務(wù)年限不得小于 50 年，經(jīng)計算后的礦井服務(wù)年限為 年。滿足設(shè)計規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限，初步確定礦井生產(chǎn) 能力為 120 萬 t/a。 若設(shè)計生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a。則礦井服務(wù)年限： T＝ KAZK? ＝ ? ＝ ＜ 50 a 不符合礦井服務(wù)年限要求。 所以此礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a，設(shè)計服務(wù)年限為 年。 井田開拓 概述 由于 義安 煤礦水文地質(zhì)條件 復(fù)雜 ，上覆表土層 薄 ，煤層埋藏 淺 ， 井筒需特殊法施工， 所以采用 立 井 開拓。 立并開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立 井 開拓方式。其優(yōu)點如下： (1)能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大．機(jī)械化程度高，易于自動控制。 (2)井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 影響設(shè)計礦井開拓的主要因素： (1)礦井井田形狀不規(guī)則，走向長約 ，傾斜寬 — 。 (2)井田地質(zhì)條件簡單， 絕對瓦斯涌出量為 m3/min，相對瓦斯 涌出量為 。按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定， 義安 煤礦屬高瓦斯礦井 。 (3)涌水量涌水量為 900 m3/h。 (4)義安 煤礦煤層 傾角 1025176。，一般為 15176。左右。 井田開拓 (1)對井田開拓若干問題分析 1)井田內(nèi)劃分、開采水平數(shù)目及位置 由于本井田的平均傾角為 15176。 ，井田 沿傾向的高差不大， 煤層賦存完整，. . 可直接將井田劃分為 三個階段 。依據(jù)煤層的延展方向在井田中央布置大巷，在大巷兩側(cè)各布置兩個 采 區(qū)。該井田設(shè)置 兩 個水平，井田煤層傾角為 15176。 ，煤層賦存穩(wěn)定，涌水量 不大 ，適合采用 多 水平上、 下山開采。在礦井生產(chǎn)前期，采用上 下 山開采；生產(chǎn)后期，采用下山開采。 第一 水平的服務(wù)年限滿足設(shè)計要求。 階段內(nèi)沿走向沒有大的地質(zhì)構(gòu)造變化， 每個階段劃分為兩個采區(qū) ，每個 采區(qū)的走向長度在 2020m 以上，符合設(shè)計規(guī)范。 2)井硐形式、數(shù)目及其配置 ① 井硐形式的選擇 義安 煤礦井田內(nèi)煤層埋藏淺，表土層不厚，水文地 質(zhì)條件 復(fù)雜