【導(dǎo)讀】蔣莊井田位于滕南礦區(qū)的中部，地跨滕州市和微山縣。市25km，南距微山縣16km，東連青島、日照、連云港等國內(nèi)主要港口，柴鐵路專用線可北接兗新，南達(dá)隴海，104國道、京福高速公路縱貫?zāi)媳?，境?nèi)水陸交通極為便利。下降的濱湖沖積平原。由于地勢(shì)低洼，近臨群湖，加之南四湖幾乎承受了。據(jù)記載，一九五七年曾形成百年來罕見的特大洪水，湖水水位。除西崗、歡城、柴里等地外，濱湖一帶大片被。近年來，經(jīng)過大興水利，疏浚河道，沿河、湖兩岸修筑了防洪堤壩，設(shè)置了排澇設(shè)施，洪水災(zāi)害逐年減少，本區(qū)基本免受洪水威脅。本區(qū)屬季風(fēng)型大陸性氣候。春、夏多東風(fēng)及東南風(fēng)；冬季多東北風(fēng)及西北風(fēng)。歷年平均氣溫℃，最低月平。日），極限最高溫度℃。中在7、8月份，日最大降雨量230mm。背斜南翼，為一斷裂發(fā)育的寬緩褶皺區(qū)，本井田位于滕南礦區(qū)中部。有16、12下二層；含石灰?guī)r共11層，其中第三、第十層石灰?guī)r巖層穩(wěn)定，為良好的標(biāo)志層。40m左右，是主要標(biāo)志層之一。

　　

【正文】 巷圖 主、副井均暗斜井延深方案平面圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 37 16176。采區(qū)運(yùn)輸上山采區(qū)軌道上山450水平皮帶暗斜井450水平軌道暗斜井450水平井底煤倉13176。12 煤00.5M下孔莊斷層19176。450水平南翼通風(fēng)暗斜井450水平軌道暗斜井下車場(chǎng)主井副井中央風(fēng)井QO216煤0.41.1M3 煤2.74.5M3 煤上下12下∠65176。H=20M絞車房 圖 主、副井均暗斜井延深方案剖面圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 38 100 100軌 面拱基線電纜320034601001500170093818001700100R=243860前 探 梁120047004500165016001250風(fēng)水管路風(fēng)筒巷道中線施工中線圖 二水平大巷斷面圖 說明 : 此為二水平南大巷斷面，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，樹脂錨桿規(guī)格為φ18x2020mm，錨固劑型號(hào)為 CK2835，每根錨桿幫部使用兩支，拱部使用 3支。錨桿間排距為 900x900mm，每排 11根，噴漿厚度為 100mm。圍巖破碎時(shí)掛規(guī)格為長(zhǎng) x寬 =2020x1000mm、使用φ 6mm的鋼筋焊制、網(wǎng)格為 110x110mm的鋼筋網(wǎng)，每排 5片。 臨時(shí)支護(hù)使用規(guī)格為 3寸，長(zhǎng) 4米的三根厚壁 鋼管。 迎頭最大空頂距為 800mm。 永久水溝凈規(guī)格為 500x500mm，壁厚漿底均為 100mm。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 39 采區(qū)劃分與開采順序 1） 采區(qū)劃分 根據(jù)二水平地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存條件、煤層層間距較大及大巷布置等情況并遵照以下采區(qū)劃分原則： ① 采區(qū)要有合理的尺寸，充分考慮到炮采、高檔普采和綜采工藝同時(shí)并存的情況。 ② 利用地質(zhì)構(gòu)造、永久煤柱為采區(qū)的自然邊界。采區(qū)服務(wù)年限要合理。 ③ 分煤層劃分采區(qū)。 12 下層煤劃分為 120 120 120 120 120 1206 六個(gè)采區(qū)。 16層煤劃分為 160 160 160 160 160 160 160 1609 八個(gè)采區(qū)。 其中 12 下層煤 121 采區(qū)的煤層標(biāo)高多在－ 310～－ 380m 之間，經(jīng)比較分析，認(rèn)為利用一水平開采比利用二水平開采有利，因此將 12 下層煤 1201采區(qū)劃歸一水平開采。 井田東北部劉仙莊斷層和尹家洼斷層之間塊段的 3 下煤層 ， 標(biāo)高多在－400～－ 600m之間，經(jīng)比較分析，如利用一水平開拓，需 大量增加巷道 掘進(jìn)工程量， 明顯不如利用二水平開拓經(jīng)濟(jì)，所以將北十、北十二劃歸二水平開采。 另外井田東南部劉仙莊斷層和尹家洼斷層之間塊段的 3 上、 3 下 煤層，由于標(biāo)高較低，采用礦井初步設(shè)計(jì)的意見，利用二水平開采，并沿用一水平采區(qū)命名方法，稱為南十一采區(qū)。 這樣二水平共劃分為 16 個(gè)采區(qū)，其中北翼采區(qū) 8 個(gè)，即 120 120120 160 160 160北十、北十二采區(qū)；南翼采區(qū) 8 個(gè)，即 120 120160 160 160 160 1609 和南十一采區(qū)。 2） 采區(qū)開采順序 按照先近后遠(yuǎn)、逐步向井田邊界擴(kuò)展的原則，依采區(qū)南北排列順序先采靠近井底車場(chǎng)的采區(qū)，后采礦井邊界采區(qū)，在有多個(gè)可采煤層的塊段，要遵照先采上部煤層，后采下部煤層的下行 式 順 序 開 采 。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 40 翼 別采 區(qū)名 稱 生 產(chǎn) 能 力（萬t/a) 可 采 儲(chǔ) 量（萬t） 服 務(wù) 年 限（年）年 度 配 采36912151821北 翼 南 翼162 124 164 北十北十二126 166 163 161 165 123 167南十一125 169二水平合計(jì)100404060606060454560604060304045 25 表 采區(qū)接替表 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 41 井筒及井底車場(chǎng) 暗斜井筒 設(shè)計(jì)本著便于一、二水平的生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)系，減少開拓期間和過渡生產(chǎn)期間的相互干擾和安全可靠的原則，經(jīng)多方案分析比較確定，皮帶暗斜井從一水平二號(hào)煤倉上口開門，按 13176。下山布置。軌道暗斜井從一水平南一采區(qū)上車場(chǎng)距井底車場(chǎng)較近的位置開門，按 16176。下山布置。兩暗斜井井筒相距 30m并相互平行。回風(fēng)暗斜井從與中央風(fēng)井 250m 總回相通的 320m 水平南大巷掘進(jìn)回風(fēng)巷開門，按 19176。下山布置，井底落在二水平北大 巷附近。 井底車場(chǎng) 1)上部平車場(chǎng) 采用順向平車場(chǎng)，距離一水平南大巷和井底車場(chǎng)近，重車線與一水平井底車場(chǎng)線路連接，通過能力大。見圖 。 2)井底車場(chǎng) 根據(jù)二水平開拓方式，井筒相對(duì)位置、大巷布置及運(yùn)輸方式，經(jīng)比較，井底車場(chǎng)采用直線布置形式。見圖 。 該車場(chǎng)具有下述優(yōu)點(diǎn)：車場(chǎng)形式簡(jiǎn)單、彎道少，在直線軌道上頂送重車，行車安全，調(diào)車速度快，通過能力大。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 42 m水平運(yùn)輸大巷軌 道 暗 斜 井 上 車 場(chǎng) 線 路 圖圖 331變 坡 點(diǎn)去320m水平井底車場(chǎng) 圖 上部平車場(chǎng)線路圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 43 圖 二水平井底車場(chǎng)調(diào)車方式 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 44 圖 上部平車場(chǎng) 巷道斷面圖 3） 井底車場(chǎng)通過能力 煤的運(yùn)輸由皮帶擔(dān)負(fù)，軌道只擔(dān)負(fù)運(yùn)送材料、人員、設(shè)備、掘進(jìn)矸石、臟雜煤運(yùn)輸。按須 蔣莊 煤年產(chǎn) 90 萬 t/a，矸石率 40%考慮，年出矸石 36 萬t/a。 由于矸石在井底車場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，大巷電機(jī)車牽引的矸石列車不進(jìn)入井底車場(chǎng)，設(shè)計(jì)井底車場(chǎng)內(nèi)只有一臺(tái)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，根據(jù)矸石倉下裝車設(shè)備能力，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 45 通過計(jì)算，一臺(tái)機(jī)車完成一次調(diào)車循環(huán)時(shí)間為 306s，井底車場(chǎng)通過能力為210 萬 t/a。故滿足要求。 井底車場(chǎng)在生產(chǎn)過程中僅擔(dān)負(fù)矸石 和材料輔助運(yùn)輸，矸石和材料按生產(chǎn)原煤的 20%計(jì)算，矸石和材料量為： tAb ??? （ ） 車場(chǎng)每小時(shí)通過的車數(shù)為： ??hn （ ） 井底車場(chǎng)每小時(shí)通過能力： 1??? nnA hh （ ） 式中 n—— 1 車的礦車數(shù)，輛；按 6 輛計(jì)算。 tA h 601610 ???? 井底車場(chǎng)年通過能力： tAA ha 2 5 2 0 0 042143 0 0143 0 0 ??????? （ ） 車場(chǎng)富裕系數(shù)： % ?????AbAa （ ） 經(jīng)計(jì)算，其通過能力滿足生產(chǎn)的需要，富裕系數(shù)大于 30%。 井底車場(chǎng)主要硐室 1） 皮帶暗斜井裝載系統(tǒng)：二水平煤倉采用水平上裝載方式布置，煤倉下口設(shè)置給煤機(jī)送煤至暗斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)。二水平煤倉設(shè)南、北翼兩個(gè)煤倉，均為垂直式，有效容量均為 600t。 2） 排水系統(tǒng)：由二水 平主排水泵房、水倉及管子道組成。主排水泵房與中央變電所聯(lián)合布置于北大巷，靠近井底車場(chǎng)，管子道與回風(fēng)暗斜井相聯(lián)。水倉由內(nèi)、外環(huán)組成，總?cè)莘e 4320m3，大于二水平 8h 正常涌水量。 3） 中央變電所：井下變電所硐室及通道等。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 46 4） 爆破材料庫：二水平爆破材料庫設(shè)于北大巷，其回風(fēng)巷直接與回風(fēng)暗斜井相聯(lián)。 5） 機(jī)車修理間、充電室、變流室：二水平大巷輔助運(yùn)輸初期采用電瓶車、后期采用架線電機(jī)車，因此設(shè)有電瓶車充電室，其專用回風(fēng)巷直接與回風(fēng)暗斜井相聯(lián)。 6） 其它硐室：有等候室、消防材料庫、車輛調(diào)度室、工具保管室等。 井底車場(chǎng)及硐室支護(hù) 根據(jù)井底車場(chǎng)各部位的巖性及斷面大小，均采用錨網(wǎng)噴支護(hù)方式。 本章小結(jié) 1）設(shè)計(jì)確定第二水平標(biāo)高為 450m。 2）通過對(duì)三個(gè)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，綜合考慮安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、管理方便的原則，設(shè)計(jì)選擇主、副井均暗斜井延深方案。 3） 12 下煤層劃分 6 個(gè)采區(qū)， 16 煤層劃分 9 個(gè)采區(qū)，加上劃為第二水平開采的難十一采區(qū)，二水平共劃分為 16 個(gè)采區(qū)。 4）接續(xù)期間二水平生產(chǎn)能力為 45 萬 t/a，安排南翼 1603 一個(gè)采區(qū)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 開采設(shè)計(jì) 47 4 開采設(shè)計(jì) 采區(qū)概況 采區(qū)位置及地面概況 地 面位置： 1603 采區(qū)位于蔣莊井田的西南部，孔莊西南，小宋樓村以西。 地形地勢(shì)：本區(qū)地面標(biāo)高 +～ +，地表被第四系地層所覆蓋，總體地勢(shì)呈北高南低。受 3 煤采動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)北部出現(xiàn)局部沉降，沉降區(qū)存有積水，最深處約 。本區(qū)范圍內(nèi)水系簡(jiǎn)單，除礦工廣排洪溝穿過北部外，還有一條季節(jié)性河流（新蘇河）穿過其南部。 井下位置： 1603 采區(qū)位于 430m水平南翼運(yùn)輸大巷西側(cè)。 、采區(qū)邊界及面積 1603 采區(qū)東至高廟斷層，南至蔣莊煤礦與崔莊礦相鄰邊界，東南至 F5斷層，西部以徐莊斷層與柴里井田 為界，北至 16 煤可采邊界線。采區(qū)南北走向長(zhǎng) 17852260m，東西傾斜寬 367822m，面積 1365343m2。 、開采范圍 本采區(qū)范圍內(nèi)賦存有 16 煤、 17 煤，由于 17 煤厚度一般為 ～ ，均不可采，本設(shè)計(jì)只考慮 16 煤。本區(qū)內(nèi) 16 煤埋深在 ～ 。 、鄰區(qū)采掘情況 本采區(qū)為二水平首采區(qū)，本區(qū)上部 3 煤已開采結(jié)束，同一水平內(nèi)四鄰均未采動(dòng)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 開采設(shè)計(jì) 48 采區(qū)地質(zhì)特征 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)以斷裂構(gòu)造為主，褶曲受斷層切割破壞嚴(yán)重。北北東向的高廟斷層、F2 斷層和徐莊斷 層將采區(qū)切割成東低西高的臺(tái)階狀兩塊段，構(gòu)成了全區(qū)構(gòu)造骨架。 高廟斷層為采區(qū)東部邊界斷層，走向 NNE，傾向 WW，傾角 6070176。 ,落差 8090m，控制程度可靠。 F2斷層位于采區(qū)中部，走向 NNE，傾向 NWW，傾角 6875176。，落差 028m，延伸 1500m左右尖滅，控制程度可靠。 徐莊斷層為 1603 采區(qū)與柴里井田的邊界斷層，走向 NNE，傾向 NWW，傾角 75176。，落差 9060m，控制程度可靠。 F5 斷層位于采區(qū)東南部，為高廟斷層的分支，延伸 600m后急劇尖滅，走向 NE，傾向 SE，傾角 75176。，落差 032m，控 制程度可靠。 煤層賦存情況及煤質(zhì) 賦存情況： 16 煤形成的地層時(shí)代為石炭系太原群 ,屬海相沉積 ,埋深,呈現(xiàn)北高南低的賦存狀態(tài)。 16 煤在區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，屬穩(wěn)定煤層。全區(qū)煤厚在 ，平均 ，煤層傾角比較平緩，除局部因構(gòu)造影響角度異常外，其余一般在 05176。，平均 3176。 煤層結(jié)構(gòu)：區(qū)內(nèi)除 9010 鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn) 16 煤有炭質(zhì)石英砂巖夾層外，其余均不含夾層，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。 物理性質(zhì)：黑色，玻璃、強(qiáng)玻璃光澤，平坦?fàn)?、貝殼狀斷口，裂隙、?jié)理較發(fā)育。普氏硬度系數(shù)為 3，密度 ，煤巖類型為高型煤。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 開采設(shè)計(jì) 49 頂?shù)装澹?16 煤頂板為第十層灰?guī)r，厚度 ，平均厚 左右，層位穩(wěn)定，深灰色，厚層狀，含豐富動(dòng)物化石。 16 煤直接底為泥巖，黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，含炭質(zhì)，水平層理，厚度在 ，平均厚 。老底為細(xì)中砂巖，深灰色，下部灰綠色，致密堅(jiān)硬，厚度在 ，平均厚 。 煤質(zhì)： 16 煤工業(yè)牌號(hào)為肥煤，硫分較高，適合電力用煤。水分（ W） ％，灰分（ A） %，揮發(fā)分（ V） ％，硫分（ S） ％，發(fā)熱量 兆焦 /千克， 瓦斯、煤塵及煤的自燃發(fā)火傾向等其他地質(zhì)因素 瓦斯：為低沼氣礦井和低二氧化碳礦井。 煤塵： 16 煤層煤塵爆炸指數(shù)為 ％，有爆炸危險(xiǎn)性。 自燃： 16 煤層煤具有自燃傾向，屬二類自燃煤層。 水文地質(zhì) 1） 、含水層 區(qū)內(nèi)主要含水層有石炭系太原群第三層石灰?guī)r、第十層灰?guī)r、石炭系本溪組第十四層灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r。 （ 1）三灰含水層：為深灰色厚層狀石灰?guī)r，質(zhì)純，厚 ，平均厚約 ，下距 16 煤層頂板平均 ，富水性強(qiáng)，但不均一，屬溶洞裂隙承壓水。 （ 2）十灰 含水層：淺 深灰色石灰?guī)r，致密，厚 ，平均厚 左右，屬裂隙承壓水，該層見少量裂隙，多充填方