【導(dǎo)讀】它包括井田地質(zhì)、開(kāi)拓、開(kāi)采、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水以及其它幾個(gè)方面。顯德汪新礦新井設(shè)計(jì)主要包括以下幾部分：。礦井的地質(zhì)、地理位置、煤層等基本情況的概述。礦井井田內(nèi)的可采儲(chǔ)量，礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限的確定。主要介紹采區(qū)的設(shè)計(jì)、開(kāi)采的技術(shù)和技巧、采區(qū)巷道布。置及回采系統(tǒng)的構(gòu)成以及采區(qū)各峒室的布置和采區(qū)的工作制度。相關(guān)的硐室布置等。況我提出了多種開(kāi)采方案和設(shè)想。例如，長(zhǎng)壁工作面采煤法在開(kāi)采緩傾斜煤層的過(guò)程中，在老頂周期性跨落和其它因素的影響下，采用沿空掘巷的方式進(jìn)行回采、掘進(jìn)和維護(hù)。并且本設(shè)計(jì)采用AutoCAD2020輔助設(shè)計(jì)，減少了繪圖的困難并且增加。了圖紙的可讀性。多，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，不斷豐富自己。礦區(qū)地形、地勢(shì)及河流.

　　

【正文】 內(nèi)小煤窯井筒多見(jiàn)此層，且含水。 以上各含水層動(dòng)態(tài)受季節(jié)影響明顯，在 17 勘探線(xiàn)以北該組富水性較強(qiáng)，工作面回采時(shí)應(yīng)多加注意。 B 二疊系砂巖裂隙承壓含水組 下石盒子組砂巖含水層厚 ~，一般 。礦井揭露時(shí)最大涌水量為60m3/h，后逐漸減小至少量淋水，鉆孔單位涌水量 ~ L/sm，一般m ， 其 滲 透 系數(shù)為 ~， 一 般 ， 水 位 標(biāo) 高+~+，一般 +。水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3Cl—Na 水，礦化度 。井田東、北部富水性稍強(qiáng)。但總體呈弱富水性。 山西組砂巖含水層厚 0~，平均 ，不穩(wěn)定。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 L/sm，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 +~+，一般 +，水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3Cl—NaCa 型和 HCO3SO4—CaMg 型水，礦化度 。主要富水區(qū)集中于 16 線(xiàn)以北，屬弱富水含水層。為開(kāi)采 2 號(hào)煤時(shí)的主要直接充水水源。 C 石炭系灰?guī)r巖溶、裂隙承壓含水組 野青灰?guī)r含水層厚 ~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量 ~ L/sm，平均 L/sm，滲透系數(shù) ~，一般 。為 HCO3Cl—Ca型水。 17 勘探線(xiàn)附近、井田的北及西北部富水性稍強(qiáng)?？傮w富水程度中等偏弱。 伏青灰?guī)r含水層厚 ~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水 量為m，滲透系數(shù)為 。富水區(qū)主要集中于 17 線(xiàn)附近及北、西北翼的淺部。富水性弱偏中等，為 HCO3—NaCa 型水。 大青灰?guī)r含水層厚 ~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量~m，平均 m，滲透系數(shù) ~，平均 。井下涌水點(diǎn)最大水量 60m3/h，一般小于 30 m3/h； 8 號(hào)水源井涌水量 ~60m3/h。富水區(qū)主要集中于 17 線(xiàn)附近及北、西北翼的淺部，富水性中等。水 化學(xué)類(lèi)型為 HCO3—Na 和HCO3—NaCa 型，礦化度 ~，具 H2S 氣味。 本溪灰?guī)r含水層厚度 0~，平均 ，單位涌水量 m，滲透系數(shù)，水位標(biāo)高 +~+，一般 +（ 1975 年）。總體富水性中等， 7勘探線(xiàn)以北地區(qū)富水性稍強(qiáng)。 D 奧陶系灰?guī)r巖溶、裂隙承壓含水組 本區(qū)奧陶系灰?guī)r含水層富水性極不均一，具有明顯的分帶性，在垂向上按巖性、結(jié)構(gòu)及富水性可分為三組八段，見(jiàn)圖 1。其中二、四、五、七段為含水段，七段富水 程度最強(qiáng)；一、三、六、八段，可視為隔水層。富水部位主要集中在 250m 以淺的上馬家溝河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 灰?guī)r二、三段和下馬家溝灰?guī)r二段。由平面分布情況來(lái)看，井田內(nèi)統(tǒng)計(jì)的漏水鉆孔多分布在西部，并且涌水量大于 100m3/h 以上的鉆孔包括水 放 水 放 放 奧觀 13 等，均集中在井田的西部，應(yīng)為強(qiáng)富水區(qū)。 由于受顯德汪向斜與欒卸向斜影響，兩向斜軸部附近的含水層深埋，使水循環(huán)變緩，勘探期間的涌、漏水點(diǎn)分布少，應(yīng)屬富水性相對(duì)較弱區(qū)。 第二段（上馬家溝組）灰?guī)r含水層厚 202~320m。鉆孔單位涌水量 ~m；出水量在 250m3/h 左右。該層的第二、第三段（ O22 O223）裂隙、溶隙、小溶洞較發(fā)育，富水性相對(duì)較強(qiáng)。 第三段（下馬家溝組）灰?guī)r含水層厚度約 75~120m，巖溶裂隙發(fā)育，面裂隙率 3~6%。鉆孔單位涌水量 ~ L/sm，富水程度強(qiáng)。水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3—Ca 型，礦化度 ~0. 28g/L。 井下 2煤供水孔最大涌水量 ；放水孔最大放水量 （放 2）；鉆孔抽（注）水試驗(yàn)，單位涌水量 ~m，一般大于 m，滲透系數(shù)~。， 巖 性 描 述柱狀段厚代號(hào)地層時(shí)代段組統(tǒng)（米）縞紋狀、角礫狀灰?guī)r。厚層灰?guī)r，巖溶發(fā)育。雜色角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r。厚層灰?guī)r，夾角礫狀灰?guī)r。厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶發(fā)育。雜色角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r夾泥巖厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。角礫狀灰?guī)r及泥巖。10～6575～12012O 211O 2O 212第一組第二組3O 22131～60O 2224 91～1405 O 22380～1206 O 23140～1697O 23274～128中奧陶統(tǒng)第三組0～2533O 28河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 奧陶系灰含水層分組及分段柱狀圖 E 燕山期閃長(zhǎng)玢巖風(fēng)化裂隙承壓含水層 該組 /層出露于沙河南部紫牛灣小溪西南；侵入中奧陶統(tǒng)灰?guī)r和煤系地層。厚0~，平均 。節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化帶深度一般為 10~20m。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量 m，滲透系數(shù) ，影響半徑 71m，水位標(biāo)高＋ m（ 1975 年 1708 孔）；井田南部富水程度稍強(qiáng)。水化學(xué)類(lèi)型為 HCO3—NaCaMg 型，礦化度 。在 局部構(gòu)造破碎帶內(nèi)可形成鉆孔涌水量達(dá) ，但總體呈弱富水性。正常情況下該含水層組對(duì)礦井充水威脅不大。 斷裂帶水文地質(zhì)特征 井田內(nèi)的斷裂構(gòu)造多表現(xiàn)為高角度正斷層。除欒卸附近有 NW 向斷裂外，大多呈NE 或 NNE 向，即基本與顯德汪向斜軸平行。 在南部郭二莊煤礦二坑在 21 大巷（ +80m 水平）穿越此 F1 斷層時(shí)，未見(jiàn)突水，但早在 1956 年 2 月 23 日該礦一坑在該斷層附近開(kāi)采時(shí)發(fā)生了突水。顯示了該斷層富水性極不均一。 煤層特征 煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 顯德汪 新 礦主要可采煤層為 2煤層， 2 下 煤層是 2煤層的分叉煤層，僅小塊可采，3煤層僅個(gè)別達(dá)到可采厚度。現(xiàn)從上到下分述如下： 2煤層 2煤層是井田內(nèi)主要可采煤層之一，位于山西組底部 ~，平均 。 2煤厚度 ~，平均 。煤層厚度多集中在 4m左右 。距煤層底板 ~處有一層 左右的炭質(zhì)泥巖夾矸，煤層中、下部有一層夾矸，厚 0~，其厚度和層位均不穩(wěn)定。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評(píng)價(jià)均屬不穩(wěn)定煤層 。 煤的物理性質(zhì)及煤巖特征 煤層為高變質(zhì)煤，為黑色～灰 黑色，受構(gòu)造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結(jié)構(gòu)多為碎裂結(jié)構(gòu)和碎粒結(jié)構(gòu)，硬度較小，機(jī)械強(qiáng)度低。燃燒時(shí)難燃、無(wú)煙，無(wú)火焰或火焰短，不熔不膨脹。視相對(duì)密度無(wú)巖漿巖區(qū) ~，巖漿巖區(qū) 。 山西組 2煤層則以半亮型和半暗型為主，含有較少量的暗淡型煤。 煤類(lèi)的確定及煤類(lèi)分布 2可采煤層 主要為 無(wú)煙煤，煤類(lèi)以三號(hào)無(wú)煙煤為主，局部為貧煤。 2煤層以第 10河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 勘探線(xiàn)以北 150m 為界南部為無(wú)煙煤。 煤的化學(xué)性質(zhì)及有害元素 A 化學(xué)性質(zhì) 2煤層屬中灰煤。煤層經(jīng) ~ 比重液洗選后灰分大大 降低，浮煤灰分一般在 8%左右。 2煤層屬特低硫煤。 B 有害元素 依據(jù)現(xiàn)行磷含量和砷含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 2煤層屬低磷分煤；煤層原煤砷均屬一級(jí)含砷煤。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第二章 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 顯德汪新礦井田，走向長(zhǎng)度為 米，傾向長(zhǎng)度約為 米，井田境界以五個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)確定，具體坐標(biāo)如下表 表 井田邊界點(diǎn)坐標(biāo)表 1 2 3 4 5 經(jīng)向 緯向 井田工業(yè)儲(chǔ)量 顯德汪新礦煤田為掩蓋式煤田，一般埋深不超過(guò) 900m，本次儲(chǔ)量計(jì)算深度為 600m，即水平標(biāo)高 300m。 本井田勘探類(lèi)型為二類(lèi)一型，即中等構(gòu)造。顯德汪新礦井田為緩傾斜煤田，走向長(zhǎng)度 ，傾斜長(zhǎng)度 。煤層傾角平均為 表 顯德汪新礦各煤層平均視密度表 煤層 2 3 6 7 8 9 視密度 t/ m3 儲(chǔ)量計(jì)算公式： Q G=S Mγ （ ） 式中 Q G—— 工業(yè)儲(chǔ)量（ t）； S—— 煤層水平投影面積（ m178。）； M—— 煤層平均厚度（ m）； γ —— 煤的容重 (t/m179。)。 經(jīng)過(guò)計(jì)算，三部分的平均傾角分別為 本井田的工業(yè)儲(chǔ)量為： Q G = ∕ 176。 =191755184t=192Mt 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 井田可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量 ： 礦井工業(yè)資源／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、地面建 (構(gòu) )筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源／儲(chǔ)量，稱(chēng)礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量。 在本井田范圍內(nèi)，各類(lèi)煤柱的留設(shè)原則為： ⑴斷層煤柱：斷層按其落差大小及對(duì)煤層的破壞程度而留設(shè)保安煤柱，落差≥ 50m者，兩側(cè)各留 50m（水平距離），落差≥ 20m（水平距離），兩側(cè)各留 20m（水平距離），落差〈 20m 者，不留保安煤柱。 ⑵井田邊界煤拄：按 50m（水平距離）留設(shè)。 ⑶三下保安煤柱設(shè)計(jì)時(shí) ,松散層移動(dòng)角φ =45176。 走向移動(dòng)角δ =70176。 上山移動(dòng)角γ =70176。 下山移動(dòng)角β =70176。 α —— 煤層真傾角，α = 顯德汪 新 礦上層無(wú)水體和其他建筑物，無(wú)需留設(shè)防水煤柱和地面建（構(gòu)）筑物煤柱，只需留設(shè)斷層煤柱和井田境界煤柱。煤柱損失如下表： 表 煤柱損失表一 煤柱損失面積（ m178。） 煤柱損失量（ t） 斷層煤柱 井田境界煤柱 總計(jì) 故 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量 為： Q=QG— Q1— Q2 （ ） 式中 Q G—— 工業(yè)儲(chǔ)量（ t）； Q 1—— 斷層煤柱損失（ t）； Q 2—— 井田境界煤柱損失（ t）； Q=191755184— — =179343829t=179Mt 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 ： 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量。 在本井田范圍內(nèi)，工業(yè)廣場(chǎng)煤柱的留設(shè)原則為： 井田開(kāi)采初期 , 由于工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)布置主、副井和 其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場(chǎng)面積為 300 400=120200m2，井田范圍內(nèi)的松散層為 80m，φ =45176。，經(jīng)過(guò)計(jì)算，得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱為 m2。其質(zhì)量為 / =。 礦井工個(gè)影場(chǎng)地占地指標(biāo)如下表： 表 礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo) 井 型 大 型 井 中型井 小 型 井 生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸 /年） 1 150、 180、 240 4 60、 90 1 2 30 占地指標(biāo)（公頃 /10萬(wàn)噸） — — — 可采儲(chǔ)量為： Q=（ Q G P） K （ ） 式中 Q—— 可采儲(chǔ)量； QG—— 工業(yè)儲(chǔ)量； P—— 保護(hù)煤柱； K—— 設(shè)計(jì)采區(qū)回收率， 2煤取 75%。 Q=（ ） 75% =131477654t=131Mt 總煤柱損失表如下： 工業(yè)儲(chǔ)量（ t） 邊界煤柱（ t） 斷層煤柱（ t） 工廣煤柱（ t） 總煤柱損失（ t） 191755184 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部條件、回采對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： （ 1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ) 量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。 （ 2）開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市）、交通（鐵路、公路、水運(yùn)）、用戶(hù)、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模。 （ 3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)。 （ 4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高。投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 顯得汪新礦井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少， 傾角小，厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。 確定顯得汪一礦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 顯得汪 新 礦 的可采儲(chǔ)量為 131477654t，除去 儲(chǔ)量備用系數(shù)，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算礦井服務(wù)年限按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120 萬(wàn) t/a 計(jì)算， 礦井服務(wù)年限： 式中 Zk礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn) t） A礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn) t/a） T礦井服務(wù)年限（ a） KAZT k??河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 則礦井服務(wù)年限為： T= /（ 120 ） = 年 =78 年 按《新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限》，本礦井設(shè)計(jì)服務(wù)