【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 559mg/L， PH值 ～ 。 ? 、第四系砂、卵石孔隙潛水含水層 第四系沖、洪積相砂、卵石孔隙潛水含水層，主要分布在井田西北側(cè)的畛河河谷，平均厚度約 12m，巖性為砂礫石及卵石，分選性差，礫徑 20～ 100mm。機(jī)井抽水試驗(yàn)結(jié)果為：?jiǎn)挝挥克?m，屬于富水性中等的含水層，由于河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 分布范圍有限，加之本井田為深部井工開(kāi)采，因此對(duì) 礦床充水沒(méi)有影響。 主要隔水層特征 ? 、本溪組地層主要有鋁質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)巖及砂質(zhì)泥巖組成，層厚 ～，平均 ，普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，巖性致密，為良好隔水層。正常情況下可以阻止奧陶系灰?guī)r水和上部含水層地下水之間的水力聯(lián)系，但在構(gòu)造破壞的情況下，局部會(huì)失去隔水作用。 ? 、太原組及其以上泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層 太原組及其以上泥巖、砂質(zhì)泥巖多處賦存，普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，厚度大，巖性致密，隔水性能良好，可以阻止上、下含水層的水力聯(lián)系，能夠起到良好的隔水作用。 斷層導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷層稀少，構(gòu) 造簡(jiǎn)單，對(duì)煤層開(kāi)拓有影響的較大斷層為 F29，由于該斷層影響，致使煤層底板隔水層變薄，存在奧陶系灰?guī)r地下水底鼓突水的可能。 井田水文地質(zhì)勘查類(lèi)型 根據(jù) DZ/TO215－ 2020《煤、泥炭地質(zhì)勘探規(guī)范》附錄 G 的劃分，正村井田水文地質(zhì)勘查類(lèi)型為第三類(lèi)第二亞類(lèi)第一～二型，屬于底板進(jìn)水為主水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單～中等的巖溶充水礦床。 礦井充水因素 井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有沖溝內(nèi)季節(jié)性溪流匯入西北側(cè)畛河，井田北部的范溝水庫(kù)旱季干涸無(wú)水。地表水對(duì)礦井開(kāi)采沒(méi)有影響。 煤層開(kāi)采過(guò)程中，充水來(lái)源主要是煤層頂?shù)装逯苯映渌?層的地下水，二 1 煤層頂板砂巖及太原組薄層灰?guī)r均為弱富水性充水含水層，水量 有限，易于疏干。奧陶系灰?guī)r在本井田為弱～中等富水性含水層，距離二 1 煤底板 60m以上，正常情況下對(duì)開(kāi)采二 1 煤層沒(méi)有影響，但由于巖溶裂隙發(fā)育不均，局部地段仍有強(qiáng)富水地段的可能，特別是由于構(gòu)造破壞造成煤層底板隔水層減薄的情況下，諸如 F29 斷層上盤(pán)煤層的井巷工程及采掘時(shí)，應(yīng)防止下盤(pán)水涌入井巷造成水患。 礦井涌水量 礦井正常涌水量 312m3/h，最大涌水量 580m3/h，采用地質(zhì)報(bào)告底板灰?guī)r突水的建議值，最大涌水量為 2680m3/h 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 開(kāi)采技術(shù)條件 煤層頂?shù)装? 二 1 煤層直接頂板多為灰色厚層狀中粒砂巖，巖體完整性好。二 1 煤底板以黑色粉砂巖為主，有時(shí)相變?yōu)槟鄮r或細(xì)粒砂巖，巖體完整性好。 瓦斯 全井田瓦斯含量 ～ ，平均為 ，全部處于沼氣帶，氮?dú)鈳Х秶?，且沼氣帶、氮?dú)庹託鈳Щハ啻┎澹謳c深度關(guān)系不明顯。屬煤與瓦斯突出礦井。 煤塵 根據(jù)取樣試驗(yàn)，二 1 煤屬煤塵有爆炸危險(xiǎn)性的煤層。 煤的自燃 根據(jù)著火點(diǎn)試驗(yàn)二 1 煤層屬不易自燃煤 層。 地溫 本區(qū)地溫梯度值為 ～ ℃ /100m， 平均地溫梯度值為 ℃ /100m，區(qū)內(nèi)主要可采煤層二 1 煤層底板溫度變化范圍在 ～ ℃ ，基本上隨煤層埋藏深度的增加而升高，故二 1 煤層底板標(biāo)高 300m 以深，會(huì)出現(xiàn)因地溫梯度增高的一級(jí)高溫區(qū)；二 1 煤層底板 530m 水平以深，會(huì)出現(xiàn)因地溫梯度增高的二級(jí)高溫區(qū)。 勘探程度及開(kāi)采條件評(píng)述 勘探程度評(píng)述 地質(zhì)工作自 1955～ 1982 年間，先后有中南煤田地質(zhì)局 149 隊(duì)、中南煤炭局煤田地質(zhì)局 127 隊(duì)、河南煤田地質(zhì)二隊(duì)在本區(qū)做過(guò)地質(zhì)勘探工作，提交了《河南省新安縣、孟津縣新安煤田正村普查區(qū)勘探小結(jié) 》、《河南省新安縣新安煤田正村勘探區(qū)普查地質(zhì)報(bào)告》等資料，歷年施工涉及本井田的主要工程量為鉆孔7 個(gè)，鉆探工作量 。 在利用以往和本次 實(shí)習(xí) 資料的基礎(chǔ)上，中國(guó)煤炭地質(zhì)總局一二九勘探隊(duì)于2020 年 8 月提交了《河南省新安煤田正村井田勘探報(bào)告》，報(bào)告查明了本區(qū)含煤地層的分布范圍，查明了井田構(gòu)造形態(tài)，可采煤層 的層數(shù)、厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，計(jì)算了二 二 2 煤層儲(chǔ)量。地質(zhì)報(bào)告提交的各項(xiàng)地質(zhì)資料能夠滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)的要求，可以做為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。 地質(zhì)條件及開(kāi)采條件評(píng)述 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 本區(qū)位于新安傾伏向斜 深部，為一平緩的單斜構(gòu)造，地層傾角一般為 6～10176。，區(qū)內(nèi)斷裂和褶曲均不甚發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡(jiǎn)單型。 區(qū)內(nèi)主要開(kāi)采煤層二 1 煤層，煤層厚度變化大，屬較穩(wěn)定的 厚煤層。屬低～中灰、中、高硫、特低磷、高發(fā)熱量粉狀貧煤。 本區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單到中等、二 1 煤屬煤與瓦斯突出煤層，煤層不易自燃、煤塵具有爆炸性。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 井田開(kāi)拓 井田境界與儲(chǔ)量 井田境界 正村煤礦位于新安煤田正村井田中部，北西以新安縣石寺公司子崖煤礦、正村石泉煤礦、二道橋煤礦及新安煤礦深部邊界（即二 1煤層底 板等高線 200m～300m水平）為界；北東以 31 勘探線為界，南東以二 1 煤層等高線 600m水平標(biāo)高為界；南西以 19 勘探線為界；走向長(zhǎng)約 ，傾向?qū)?，面積約 。 井田范圍由表 31 所列座標(biāo)圈圍而成 ： 表 31 井田范圍坐標(biāo)表 點(diǎn)號(hào) X Y 點(diǎn)號(hào) X Y 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 井田儲(chǔ)量 ㈠、資源儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算邊界為上述劃定的井田范圍，儲(chǔ)量計(jì)算的最低可采厚度為 ，最高灰分 40%。由此所獲得的總資源儲(chǔ)量為 164070kt，其中探明儲(chǔ)量（ 331）32950kt，控制儲(chǔ)量（ 332） 55460kt，推斷儲(chǔ)量（ 333） 75660kt。探明加控制儲(chǔ)量（ 331+332） 88410。 ㈡、可采儲(chǔ)量 根據(jù)全井田獲得的儲(chǔ)量，將（ 333）推斷資源儲(chǔ)量乘以 的可信系數(shù)后，得出工業(yè)資源儲(chǔ)量，再 扣除邊界、工廣、村莊等各類(lèi)永久煤柱，采區(qū)回采率二河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 1 煤層取 ，二 2 煤層取 ，計(jì)算全井田共有可采儲(chǔ) 量 93822kt，其中一水平 43177kt，二水平 50645kt。礦井儲(chǔ)量匯總表見(jiàn)表 3 33 表 32 礦井儲(chǔ)量匯總表 水 平 煤 層 儲(chǔ) 量 (Kt) 探明 總儲(chǔ)量 (%) 探明 +控制 總儲(chǔ)量 (%) 探明 控制 推斷 探明 +控制 總儲(chǔ)量 第一水平 (400m 以淺 ) 二 2 11270 11270 二 1 32950 26470 6290 59420 65710 合計(jì) 32950 26470 17560 59420 76980 第二水平 (400m 以深 ) 二 2 8610 8610 二 1 28990 49490 28990 78480 合計(jì) 28990 58100 28990 87090 全礦井 二 2 19880 19880 二 1 32950 55460 55780 88410 144190 合計(jì) 32950 55460 75660 88410 164070 煤柱留設(shè) 工業(yè)場(chǎng)地煤柱 工業(yè)場(chǎng)地圍護(hù)帶寬度為 15m，巖層移動(dòng)角按以下數(shù)值選?。罕硗翆右苿?dòng)角：υ＝ 45176。；下山移動(dòng)角： B＝ 70176。－ ；上山移動(dòng)角： γ＝ 70176。；走向移角： δ＝ 176。 村莊煤柱 村莊的圍護(hù)帶寬度為 10m，移動(dòng)角同工業(yè)場(chǎng)地煤柱。 斷層煤柱 采用《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》中導(dǎo)水?dāng)鄬臃栏羲褐粼O(shè)公式，計(jì)算導(dǎo)水?dāng)鄬用褐＝?jīng)計(jì)算，煤柱寬度為 60～ 70m，根據(jù)專(zhuān)家對(duì)初步設(shè)計(jì)評(píng)審的精神，為安全起見(jiàn)斷層煤柱寬度取 80m。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 33 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位： kt 儲(chǔ)量 煤層 水平 總資源儲(chǔ)量 (121b+122b+333) 工業(yè)資源儲(chǔ)量 永久煤柱損失 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱 推斷的資源333 的折減量 開(kāi)采損失 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 邊界 煤柱 村莊 煤柱 斷層 煤柱 小計(jì) 工業(yè)場(chǎng)地 小計(jì) 第一水平（ 400m以淺） 二 2 11270 9016 300 － 686 986 8030 210 210 2254 1564 6256 二 1 65710 64452 1380 3320 2980 7680 56772 7490 7490 1258 12321 36921 小計(jì) 76980 73468 1680 3320 3666 8666 64802 7700 7700 3512 13885 43177 第二水平（ 400m以深） 二 2 8610 6888 130 － － 130 6758 1100 1100 1722 1132 4526 二 1 78480 68582 1080 － － 1080 67502 6010 6010 9898 15373 46119 小計(jì) 87090 75470 1210 － － 1210 74260 7110 7110 11620 16505 50645 全井田 二 2 19880 15904 430 － 686 1116 14788 1310 1310 3976 2696 10782 二 1 144190 133034 2460 3320 2980 8760 124274 13500 13500 12878 27694 83040 合計(jì) 164070 148935 2890 3320 3666 9876 139059 14810 14810 16854 30390 93822 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 井田及采 區(qū)邊界煤柱 經(jīng)計(jì)算井田淺部邊界防水煤柱 為 80m， 井田邊界兩側(cè)各留 40m，為安全起見(jiàn)本井田按 80m留設(shè)； 井田 深部 邊界煤柱 兩側(cè)各留 60m。 采區(qū)邊界兩側(cè)各留設(shè)10m煤柱。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日 330 天，每天 四 班作業(yè)。每天凈提升時(shí)間 16 小時(shí)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 根據(jù)礦井可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)對(duì) ，在以下幾方面進(jìn)行了分析比較： 礦井服務(wù)年限 根據(jù)礦井可采儲(chǔ)量，當(dāng)生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限為 年， 當(dāng)生產(chǎn)能力為 ，礦井服務(wù)年限為 年。按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求， ～ ，其服務(wù)年限為 40a， ～ ，其服務(wù)年限為 50a。從而可以看出如生產(chǎn)能力為 ，其服務(wù)年限偏長(zhǎng)，而 ，服務(wù)年限符合要求。 煤層賦存條件及開(kāi)采技術(shù)條件 井田內(nèi)二 1 煤層，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，頂?shù)装鍡l件較好，易于管理，煤厚平均 ，傾角 5～ 10176。，一般多在 5176。左右。井田內(nèi)地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，煤層不自燃，也為提高礦井生產(chǎn)能力提供了先決條件。 經(jīng)濟(jì)效益 由于 井田內(nèi)煤層埋藏較深，井筒開(kāi)拓工程量大，建井費(fèi)用較高，所以應(yīng)盡可能提高礦井生產(chǎn)能力，以減少?lài)嵜和顿Y，提高經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)能力 和 ，其礦井開(kāi)拓工程量增加較少，顯然 以降低噸煤投資，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。 滿(mǎn)足 洛陽(yáng)電力 集團(tuán)公司電煤需要 洛陽(yáng)電力 集團(tuán)公司目前裝機(jī)容量已達(dá) 47 萬(wàn) kW，耗煤量約 130～ 150 萬(wàn)噸，并計(jì)劃增加裝機(jī)容量，最終達(dá)到 101 萬(wàn) kW，耗煤量約 250～ 300 萬(wàn)噸。因此，正村礦井的煤炭全部供應(yīng)電廠，還不能滿(mǎn)足 電力 集團(tuán)公司電廠用煤需要。為了緩解供 求局面，滿(mǎn)足 電力 集團(tuán)公司電煤需要，礦井生產(chǎn)能力也以 。 綜上所述，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 礦井服務(wù)年限 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，考慮 的儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井服務(wù)年限 年，其中一水平服務(wù)年限 年，符合《規(guī)范》要求。 井田開(kāi)拓 開(kāi)拓方式 本井田位于新安井田深部，開(kāi)采的二 1 煤層埋藏深度在 550m～ 950m，埋藏深不具備斜井開(kāi)拓條件，故本井田采用立井開(kāi)拓方式。 井口與工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 影響井口與工業(yè) 場(chǎng)地位置選擇的主要因素 井田的幾何形狀及儲(chǔ)量分布 井田走向長(zhǎng) ，傾斜寬 ，從平面看，基本為一長(zhǎng)方形狀，煤層走向變化不大。 地形地勢(shì)條件 本井田處于豫西山區(qū)，地面丘陵連綿，溝谷縱橫，對(duì)井口及工業(yè)場(chǎng)地選擇影響較大。 煤層賦存及開(kāi)采條件 本井田二 1 煤賦存標(biāo)高為 200m～ 600m，地面標(biāo)高多在 +350m～ +400m，為減少井巷工程量，節(jié)省礦井初期投資，井口及工業(yè)場(chǎng)地位置應(yīng)盡可能靠近井田淺部。 二 1 煤層下距太原群灰?guī)r平均為 ，下距奧陶紀(jì)灰?guī)r平均為 ，井筒落底應(yīng)有足 夠的安全隔水巖柱。此外，在井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇中，還要考慮地面煤炭運(yùn)輸條件，礦井供電線路的電源條件等。 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇方案 綜合考慮上述諸因素，按照井下開(kāi)拓布置及地面布置要求，盡可能節(jié)省建設(shè)投資，縮短建井工期，為礦井提供最有利生產(chǎn)條件，以獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益，特別是初期經(jīng)濟(jì)效益為原則，對(duì)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置進(jìn)行了多方案比選。最后篩選出西 (Ⅰ )、中 (Ⅱ )、東 (Ⅲ )三個(gè)井位方案。 現(xiàn)就各方案特征分述如下： 西方案 (Ⅰ ) 主、副井口位于許溝西北 23021 孔以西 100m 左右處，地面標(biāo)高 +390m，井底水平標(biāo)高 300m，井底車(chē)場(chǎng)位于二 1 煤頂板。主井采用上提式裝載，井筒深河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 690m。首采區(qū)為 19～ 26 勘探線之間的下山采區(qū)。采用中央并列式通風(fēng)，即副井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)。具體開(kāi)拓方式見(jiàn)圖 31。 中方案 (Ⅱ ) 主、副井口位于 25 勘探線以西， 25013 孔以西 200m 左右處。地面標(biāo)高+389m，井底水平標(biāo)高 318m，井底車(chē)場(chǎng)位于二 1 煤頂板。主井采用上提式裝載，井筒深度 707m。首采區(qū)位于 22～ 27 勘探線之間的下山、上山采區(qū)。通風(fēng)方式同西方案（ Ⅰ ）具體開(kāi)拓方式見(jiàn)圖 32。 東方案 (Ⅲ ) 主、副井 口位于 26 勘探線 2603 孔西北 200m 左右處，地面標(biāo)高 +380m。井底水平標(biāo)高 300m，井底車(chē)場(chǎng)位于二 1 煤頂板，主井采用上提式裝載，井筒深680m，首采區(qū)位置及通風(fēng)方式同中方案（ Ⅱ ），具體開(kāi)拓方式見(jiàn)圖 33。 河南理