【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)：斷層主要是近東西向延伸的走向逆斷層。這主要與主應(yīng)力方向有關(guān)；斷層由東往西落差變小甚至尖滅，斷層的延伸性不長(zhǎng)；區(qū)的邊界斷層限制了區(qū)內(nèi)的斷層，也就是區(qū)內(nèi)后期形成的斷層都終止于早期形成的邊界斷層，而不長(zhǎng)過(guò)早期斷層；斷層落差淺部大，深部變小；斷層面呈舒緩波狀，斷層面有時(shí)陡，有時(shí)緩，有時(shí)落差大，有時(shí)落差小，變化較大。 表 1— 1 主要斷裂構(gòu)造 表 序 號(hào) 斷層 編號(hào) 斷層 性質(zhì) 走向（176。） 傾向 落差 （ m） 斷距（ m） 查明 程度 1 F1 9 逆 S65E N 30 20 可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征 可采煤層及其頂?shù)装鍘r石強(qiáng)度 5 49 巖　性　描　述粉砂泥質(zhì)巖1/3焦煤，　 r=灰色細(xì)砂巖中砂巖，深灰色黑灰色粉砂泥質(zhì)砂巖細(xì)中砂巖，水平層理粉砂巖夾粗砂巖中砂巖，細(xì)砂巖細(xì)砂巖灰頁(yè)巖灰頁(yè)巖粉砂巖焦煤， 　r=1/3焦煤，　r=地層厚(m)煤層(m)煤層號(hào) 5750柱　狀地層系統(tǒng)界 系 統(tǒng)中生界侏侏羅羅系統(tǒng)上601/3焦煤，　 r=焦煤， 　r= 圖 12 煤層綜合柱狀圖 6 本區(qū)煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖及粉細(xì)砂巖互層，僅局部地段為中粗砂巖。巖石膠結(jié)良好，巖性堅(jiān)硬，頂?shù)装鍘r石遇水基本不膨脹，不松散。 表 12 可采煤層特征表 煤層名稱(chēng) 煤層厚（ m） 層 間 距 （ m） 傾 角（度） 圍巖 煤的牌號(hào) 硬 度 （ f） 容重 （ t/ m3） 煤層構(gòu)造及穩(wěn)定性 最小～最大 頂板 底板 平均 49 25 粉沙巖 細(xì)沙巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 50 25 中砂巖 細(xì)砂巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 57 25 灰頁(yè)巖 粗砂巖 焦煤 1． 40 較穩(wěn)定 59 24 灰頁(yè)巖 灰頁(yè)巖 1/3 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 60 24 泥質(zhì)砂巖 粉砂巖 焦煤 1． 40 穩(wěn)定 7 巖石性質(zhì)、厚度特征 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表 13 表 13 巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名稱(chēng) 容重 kg/cm3 孔隙度 抗壓強(qiáng)度 102 kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102 kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ~ 5~25 2~20 ~ ~8 1~10 凝灰?guī)r ~ ~ ~ 2~7 5~10 灰?guī)r ~ 5~20 5~20 ~ 1~8 5~10 頁(yè)巖 ~ 16~30 1~10 ~ 1~ 2~8 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 本區(qū)大部分礦井位于丘陵頂部區(qū)及丘陵斜坡區(qū)，局部位于河谷區(qū)。區(qū)內(nèi)第四系地層總厚度約 5~10 米，其上分層為 ~ 米腐植土，中部為 4~ 米厚的粘土，淤泥層，發(fā)育較穩(wěn)定連續(xù)，隔水性能良好。下分層為 1~4 米厚的砂礫含水層，發(fā)育極不穩(wěn)定，程頭頸體狀分布。嘴下部分未分化基巖和煤層露頭。區(qū)內(nèi)南部為茄子河支流立新河， 為區(qū)內(nèi)主要河流，該河床標(biāo)高為 米，最大流量為 3500 m3 /h，屬于季節(jié)性河流該區(qū)最高洪水位標(biāo)高在 208~212 米。區(qū)內(nèi)地勢(shì)北高南低，由于立新河對(duì)第四系地層的沖刷搬運(yùn)，使河谷內(nèi)沉淀了大量泥沙，造成立新河下游和水滯流，流速緩慢，但對(duì)河谷區(qū)礦井不構(gòu)成直接威脅。該河流流經(jīng)采區(qū)中部斜交煤層露頭通過(guò)本井田，因此對(duì)該采區(qū)具有一定的間接影響。 根據(jù)本區(qū)地貌及第四系地層分布特征，以及巖層的富水性，地下水的補(bǔ)給條件，排池條件和動(dòng)態(tài)特征的差異性，將本井田劃分為 8 兩個(gè)水文地質(zhì)區(qū)，即河谷水文地質(zhì)區(qū)、丘陵山地水文地質(zhì)區(qū) 。 由于巖層風(fēng)化裂隙隨深度增加而減小，巖層含水性隨深度增加而減弱，巖層的富水性在同一深度條件下因巖性差異而不同，同一巖層含水性隨深度增加而減少。根據(jù)巖層富水性規(guī)律對(duì)本區(qū)作如下含水層分帶： ，發(fā)育深度為 0~ 20 米，目前已被疏干。 ， 發(fā)育 厚度約 25~50 米，該帶屬于強(qiáng)含水層，為目前本區(qū)主要含水層。 ，發(fā)育厚度約 40~50 米，巖層含水性較弱，隨開(kāi)采深度的增加而減小。 根據(jù)巖性的不同，裂隙的發(fā)育程度以及巖層的含水性不同，將本區(qū)劃分為以下含水層： 1） 立新河第四系孔隙含水層； 2） 侏羅系含煤地層裂隙含水層； 其中第四系含水層分布于立新河兩側(cè)，呈條帶狀分布，為生產(chǎn)礦井初期的主要充水源，根據(jù)抽水鉆孔水孔資料表明，滲透系數(shù)為 米 /日，單位確水量 公升 /秒米，地下水化學(xué)類(lèi)行為碳酸鈉型酸性水。而含煤地層由不同粒級(jí)的砂巖組成，礦床的充水程度和補(bǔ)給條件?，F(xiàn)在把井巷施工中實(shí)見(jiàn)到的含水層分述如下： ~57 層間含水層，全區(qū)發(fā)育，巖性以中、粗、細(xì)砂巖組成，控制含水層厚度 30 米，煤層頂板大多出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，局部出現(xiàn)裂隙水涌出，涌水量最大為 25 m3/h， 該含水層已被揭露。 2. 57~59 層間含水層，分布于 18~21 勘探線之間，巖性以中粗、細(xì)、粉砂巖組成。控制含水層厚度 10 米，煤層頂板淋水嚴(yán)重，造成59 煤層巷道施工難度極大，隨掘隨冒，該含水層初期揭露最大用水量 25 m3/h。 3. 49~50 層間含水層，局部發(fā)育，巖性以粗砂巖為主，控制厚度12 米，涌水量最大為 35 m3/h，以涌出形式進(jìn)入礦井。 瓦斯 、煤塵及煤的自燃性 從瓦斯剖面圖分析 可知 ，瓦斯風(fēng)化帶東深西淺，瓦斯富集區(qū)多在 200~400 米。本區(qū) 5 60 煤層采樣化驗(yàn)，均有煤塵爆炸性。 煤 層自燃發(fā)火期： 本區(qū)目前尚無(wú)煤層自燃發(fā)火的測(cè)定資料。 9 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本區(qū)煤層由 上部焦煤到下部無(wú)煙煤的物理性質(zhì)是漸變的。硬度和韌性小，而質(zhì)脆易碎，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，有的多被分解石脈充填。具見(jiàn)殼狀斷口，在亮煤和暗煤中以細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主，無(wú)條帶結(jié)構(gòu)次之，層理清楚，斷口平坦。全區(qū)煤層顯微組合中鏡質(zhì)組占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在 60~99%，絲質(zhì)組為次之，一般為 10%半鏡質(zhì)組為 1~2%；穩(wěn)定組分不存在。經(jīng)質(zhì)組分含量達(dá)到 20%的占少數(shù)，連不成面，對(duì)煤的變質(zhì)影響不大。 原煤灰分變化較大，一般在 ％ ~31％。凈煤灰 分一般在 10％左右，原煤分析基高位發(fā)熱量為 5000~6500 千卡規(guī)律，精煤揮發(fā)分一般在 %左右，硫含量在 ~％之間。磷含量一般在 ~％之間。是低硫、低磷的 1/3 焦煤。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動(dòng)力用煤次之。 10 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 井田境界 井田周邊情況 該區(qū)距七臺(tái)河市約 25 公里，距茄子河區(qū)約 10 公里，距富強(qiáng)礦約 3 公里。有通往七臺(tái)河市、密山市的公路，有通往七臺(tái)河市的礦區(qū)鐵路，交通十分方便。 井田境界確定的依據(jù) 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； ，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； ； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。 井田未 來(lái) 發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田 周遍與其他 礦 井 相鄰，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 4 50、 5 5 60煤層 ，各 煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。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。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(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 11 損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(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)回采率的儲(chǔ)量。 保安煤柱 依據(jù)保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： ，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值圈定。 2. 地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周?chē)木S護(hù)帶 3. 當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于維護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，確定保護(hù)煤柱。 4. 立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于 400 米的以邊界角圈定，小于 400 米的以移動(dòng)角圈定。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 煤層在露頭處留設(shè) 40 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 50 m 保安煤柱。 按以上方法計(jì)算得 ：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： 萬(wàn)噸； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失： 萬(wàn)噸； 總損失量： 萬(wàn)噸； 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積平均傾角正割塊段平均厚度容重 . 計(jì)算公式如下： ZK=（ ZC－ P） C 式中： ZK— — 可采儲(chǔ)量； ZC— — 工業(yè)儲(chǔ)量； P— — 永久煤柱損失； 12 C— — 采區(qū)回采率。 回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為萬(wàn)噸。 表 21 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯兌表 單位：萬(wàn) t 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn) t） A B A＋ B C A＋ B＋ C 49 50 57 59 60 總計(jì) 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指井田查地質(zhì)報(bào)告提供的平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量，它是礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《 煤炭工業(yè) 設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 300 天計(jì)算； ，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備； 14 小時(shí)。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)《 煤炭工業(yè) 設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)為： 大型礦井： 1 150、 180、 2 300、 400 及以上（ 萬(wàn)噸 /a） ； 中型礦井 :4 60、 90（ 萬(wàn)噸 /a）； 13 小型礦井： 1 2 30（ 萬(wàn)噸 /a）； 除上述 井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間井型。 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 新鐵礦轄區(qū)內(nèi)地方煤礦大多采用斜立混合開(kāi)拓方式，個(gè)別采用斜井開(kāi)拓 。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： （特別是表土層情況）； ； ； ； ； 。 對(duì) 以上各種因素要綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的具體因素如下： ，地勢(shì)有起伏，西北側(cè)高，中部受茄子河之侵蝕較低洼。因此工業(yè)廣場(chǎng)宜選擇在相對(duì)比較開(kāi)闊的河流階地上。 、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形及水文地質(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(kāi)拓方式的影響最大。一般煤層賦存深度不超過(guò) 200 米，水文條件簡(jiǎn)單，沖積層覆蓋厚度不大于 20 米時(shí)，多數(shù)采用斜井開(kāi)拓；當(dāng)煤層賦存深度達(dá) 200 米以上，用斜井或用立 井開(kāi)拓要看具體條件進(jìn)行具體分析。需經(jīng)過(guò)對(duì)比后決定。當(dāng)煤層賦存深度大于 500 米或沖積層較厚、含水豐富時(shí)，絕大多數(shù)采用立井開(kāi)拓。 ，開(kāi)拓方式應(yīng)使礦井逐步增加盈利不斷擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效果。其中有兩個(gè)主要環(huán)節(jié)：一是減少初期投資；二是增加煤炭 14 銷(xiāo)售盈余。 單從開(kāi)拓來(lái)看，減少初期投資的辦法，主要依靠合理的開(kāi)拓布置和大力改進(jìn)采取巷道及工作面的布置，選擇適當(dāng)?shù)耐L(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng)，減少施工的連鎖距離和工程量。 必要的余地，實(shí)踐證明改（擴(kuò)）建礦井需要投資少、見(jiàn)效快、收 益大。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 ： 煤層埋藏較深可，適合立井開(kāi)拓，根據(jù)煤層賦存情況，平硐開(kāi)拓不可行，因此，排除采用平硐開(kāi)拓方式。斜井開(kāi)拓方式在技術(shù)上也可行。依據(jù)本井田地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開(kāi)拓方式選擇提出二種方案：