【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中厚煤層。 詳見煤層特征表附表１ 23 序號(hào) 煤層名稱 煤層厚度（ m） 傾角 ? 圍巖性質(zhì) 煤硬度 煤牌號(hào) 容重（ t/m3） 煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 最大～ 最小平均 平均可采厚度 頂板 底板 1 9 ～ 12 粘土巖或粉沙巖 粉砂巖獲粘土 氣煤 肥煤 穩(wěn)定 水文地質(zhì)特征 地表水特征 第四系底部卵礫石層孔隙水、石炭二迭系砂巖裂隙水與奧灰?guī)r溶水組成本井田承壓水力系統(tǒng)。 第四系底部卵礫石層超覆所有基巖含水層露頭，由于露頭無(wú)沖積或殘積成因的粘土之 類阻隔，所以卵礫石含水層與基巖含水層尤其是與大面積隱伏的奧灰含水層水力 聯(lián)系密切。 裂隙水賦存于向斜盆地內(nèi)的石炭二迭系粗、中細(xì)粒級(jí)砂巖地層。裂隙密集，多為張開，寬度大于 lmm，實(shí)見有 20mm 以上者，產(chǎn)狀近于直立?？锥螁挝怀鏊炕騿挝晃鼭{量普遍高于相鄰的開平向斜井田。 奧灰?guī)r溶水產(chǎn)于煤系基底厚度 400m 以上的白云質(zhì)和灰質(zhì)地層之中。歷年少量勘探已表明其透水性與富水性強(qiáng)于區(qū)內(nèi)其它所有含水層。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 特別指出的是，砂巖裂隙水以層狀徑流進(jìn)行自身循環(huán)的同時(shí)，通過(guò)貫穿層間的裂隙網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生垂向水力聯(lián)系。 煤系含水層與隔水層 (1) 煤系含水層 以水源為背景，按水位、水化、水溫的連續(xù)性及鉆孔抽水流 場(chǎng)反映，將煤系含水層分為三組八段。 1） 以第四系底部卵礫石水為補(bǔ)給水源的 A 層 本組法線厚度在 500m 水平主石門一線約 280m， A 層下 80m 中等含水段； 本組厚度約 140m～ 155m， K3～ G 層富水性極不均一的含水段。 (2) 煤系隔水層 1) A 層鐵鋁質(zhì)粘土巖； 3) G 層鋁土質(zhì)粘土巖。 根據(jù)會(huì)議紀(jì)要所確定的原則，以上水量預(yù)計(jì)結(jié)果可作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)井田綜合柱狀 。 沼氣煤層和自燃 根據(jù)“冀煤安辦（ 2021） 4 號(hào)文“關(guān)于 2021 年度開灤集團(tuán)公司礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)”，東歡坨礦井瓦斯絕對(duì)涌出 量為 ／ min，瓦斯相對(duì)涌出量為 ／ t，采區(qū)最大瓦斯相對(duì)涌出量為 m3／ t。隨著開采向深部延伸，瓦斯涌出量可能會(huì)增大，屆時(shí)要及時(shí)進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定。本礦井煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù) ％～ ％。 1121 煤易自燃， 9 煤自然發(fā)火期為 8～ 12 個(gè)月， 1 121 煤自然發(fā)火期為 3～ 6 個(gè)月。地溫正常，無(wú)熱害沼氣、煤塵和自燃 煤質(zhì)、煤的牌號(hào)與用途 主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以氣煤Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)為主， 氣煤Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)甚少。故主要敘述 9 煤的煤質(zhì) ： 原煤灰份： 9 煤平均灰份介于 13％～ 20％之間；。 原煤硫份： 9 煤含量在 1％以下，屬低硫煤； 原煤磷份：各煤層原煤含磷量不一，無(wú)明顯變化規(guī)律，其它各煤層磷含量均大于 ％。煤的工業(yè)分析表見表 1－ 2－ 6。 表 1－ 2－ 6 煤的工業(yè)分析表 序號(hào) 煤層 牌號(hào) 水分 灰分 揮發(fā)分（％） 含 硫 量 發(fā) 熱 量 備注 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 名稱 （％）M （％） A V （％） S MJ/Kg Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9 肥煤 1320 動(dòng)力煤 為了順利開發(fā)東歡坨井田，更好地滿足 煤礦建設(shè)和生產(chǎn)需要，國(guó)家和建設(shè)單位都投入不少資金對(duì)井田進(jìn)行了多次勘探?？碧焦ぷ鹘?jīng)歷了普查 (1956 年 )、精查 (1978 年 )、二維地震補(bǔ)充勘探 (1992 年 )、水文地質(zhì)補(bǔ)充勘探 (1993 年 )和采區(qū)三維地震補(bǔ)充勘探等勘探階段。隨著歷次勘探工作的深入及礦井投產(chǎn)后的實(shí)際揭露，對(duì)礦井水文地質(zhì)條件和煤層賦存情況也有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，為設(shè)計(jì)部門和生產(chǎn)單位更準(zhǔn)確地核實(shí)礦井儲(chǔ)量、確定礦井生產(chǎn)能力及搞好采區(qū)接替提供了更可靠的依據(jù)，勘探成果基本滿足設(shè)計(jì)及生產(chǎn)需要。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 第二章 礦區(qū)范圍 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。一般以下列情況為界： 1．以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界； 2．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； 3．以相鄰的礦井井田境界煤柱為界； 4．人為劃分井田境界。 東歡坨煤礦井田境界，東部以 F2 斷層為邊界；西南至，南部到 160m 煤層露頭，北部至 9 煤層 500m 底版等高線，井田平均走向長(zhǎng)度為 。傾向長(zhǎng)度為 。井田面積為 km2。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 第三章 生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及一般工作制度 井田儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。 塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探（精 查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量”中的 A、 B、 C 三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量 A、 B 級(jí)之和所占比例應(yīng)符合表 2－ 2－ 1 的規(guī)定。由煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖上提供的資料可計(jì)算出來(lái)設(shè)計(jì)礦井 工業(yè)儲(chǔ)量匯 總表見 3－ 1－ 1。 表 311 工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 地質(zhì)開采條件 儲(chǔ)量級(jí) 別比例（％） 簡(jiǎn)單 中等 復(fù)雜 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 田內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) A 級(jí)儲(chǔ)量占本水平內(nèi)儲(chǔ)量的比例 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要求 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 表 3－ 1－ 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層名稱 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 備注 A B A+B C A+B+C 9 煤層 2631 836 3467 3120 6857 符合 總計(jì) 2631 836 3467 3120 6857 符合 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境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。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱。可暫時(shí)按工業(yè)儲(chǔ)量的 5％－ 7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取 5％，故： sZ ＝ gZ － P 式中： Zs —— 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量； Zg —— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量； P —— 永久煤柱損失量，可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的 5％－ 7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取 5％； 由此： 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 Zs ＝ 6857179。（ 1－ 7％） ＝ 萬(wàn)噸 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲(chǔ)量見表 3－ 1－ 31；礦井工業(yè)廣場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)見圖 3－ 1－ 31；工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表 3－ 1－ 32。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 表 3－ 1－ 3 1 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 開采水平 煤層 名稱 工業(yè)儲(chǔ)量(A+B+C) (萬(wàn)噸 ) 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 永久性煤柱 損失 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 設(shè) 計(jì)煤柱損失 可采儲(chǔ)量 斷層 境界 工業(yè)廣場(chǎng) 井下巷 道 其他 Ⅰ 9 6857 無(wú) 6377 表 3－ 1－ 32 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表 煤層傾角（176。）（176。） 煤厚（ m） Φ（176。） γ（176。） β（176。） δ（176。） 埋深（ m） 14 45 75 69 75 370 礦井年儲(chǔ)量及服務(wù)年限 礦井工業(yè)制度 根據(jù)設(shè)計(jì)大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實(shí)際情況。規(guī)定該設(shè)計(jì)礦井年工作日為 330 天，每日三班工作，每 日工作 8 小時(shí)，每日凈提升時(shí)間數(shù)為 16 小時(shí)。 礦井服務(wù)年限 初步設(shè)定該礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 ，根據(jù)公式： ZT AK= 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 /年； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下： T=Zk /(A179。 k) =(120179。 )=41 年 ＞ 40 年 符合要求。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 第四章 開拓運(yùn)輸方案 概述 開拓方式選擇 原礦井采用的是立井開拓方式，暗斜井延伸。由于東歡坨煤礦井田表土層薄，地勢(shì)平穩(wěn)，所以采用立井開拓。立井開拓的適應(yīng)行很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。立井的井筒短、提升能力大、對(duì)輔助提升特別有利。對(duì)于煤層賦存較深、表土層厚、水文情況比較復(fù)雜、井筒需要特殊法施工或多水平開采急斜煤層的礦井，一般都應(yīng)該采用立井開拓。 影響立井開拓的主要因素分析 影響設(shè)計(jì)礦井 開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報(bào)告所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質(zhì)條件對(duì)開拓方式的影響最大。 井田開拓 對(duì)井田開拓中若干問(wèn)題分析 井田開拓方式 由于本井田地勢(shì)平坦，表土層薄，地勢(shì)平穩(wěn)，所以采用立井開拓。并按照工業(yè)廣場(chǎng)少壓煤，至少不壓好煤和井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則確定了主、副井筒位于井田南部的井田走向的中央。同時(shí)由于在井田走向中央有一個(gè) 14m 的斷層需要留有一定的保護(hù)煤柱，故可考慮包工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤 柱和斷層保護(hù)煤柱留設(shè)在一起，這樣可以節(jié)省 50m 的保護(hù)煤柱。 為了避免采用箕斗井通風(fēng)時(shí)封閉井塔困難，決定開鑿一個(gè)風(fēng)井。并采取中央邊界式通風(fēng)，風(fēng)井位于南部煤層露頭處，這樣由于煤層露頭處的煤不采，風(fēng)井就不需要留設(shè)保護(hù)煤柱，減少了煤柱的損失。同時(shí)為了減少煤柱損失和大巷維護(hù)條件，把運(yùn)輸大巷設(shè)在煤層底版下垂距為 30m 的巖層中。 根據(jù)東歡坨井田 9 煤層賦存條件和設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田劃分為 12 個(gè)水平，階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備。水平劃分及位置在后面的方安中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 井硐形式、數(shù)目及其配置 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 ⑴ .井硐形 式選擇 由于東歡坨井田地勢(shì)平坦，表土層薄，地勢(shì)平穩(wěn)，所以采用立井開拓。立井開拓井筒短、提升能力大、提升速度快，通風(fēng)有效斷面大，能夠滿足礦井通風(fēng)的需要。 ⑵井筒數(shù)目 因?yàn)闁|歡坨井田為低瓦斯礦井 ,前面已經(jīng)確定采用立井開拓方式，故只需開鑿一對(duì)提升井筒和一個(gè)風(fēng)井即可。后期可以在下一水平的上方東西邊界開設(shè)一個(gè)風(fēng)井用于第二水平的回風(fēng) 。 ⑶井筒位置選擇 根據(jù)地形和地質(zhì)條件，從首先滿足第一水平的開采，縮短貫通距離，減少井巷工程量考慮，將主、副井筒設(shè)置在井田走向的中央處。該處的地質(zhì)構(gòu)造清楚、簡(jiǎn)單、開采條件好。 運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的布置 為了減少煤柱損失和便于維護(hù)巷道，將運(yùn)輸大巷布置在距離煤 30m 處的 9 煤層底版巖石中。布置巖石大巷時(shí)應(yīng)避免 在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化餓巖石中布置，同時(shí)還應(yīng)避開支撐壓力的不利影響。 方案的提出及技術(shù)比較 根據(jù)前述各項(xiàng)決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列三種： ⑴立井兩水平，見圖 4－ 2－ 1； 圖 4－ 2－ 1 立井二水平立井延伸開拓 ⑵立井單水平上下山，見圖 4－ 2－ 2； 圖 4－ 2－ 2 立井 單 水平 上下山 開拓 ⑶立井一水平加暗斜井二水平延伸，見 圖 4－ 2－ 3。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 從以上方案的簡(jiǎn)圖可以對(duì)方案Ⅰ和方案Ⅲ進(jìn)行