【正文】 a/m，正常塊段不大于 MPa/m。 ”因此，在正常塊段下，開采各煤層是安全的，但在底板受構(gòu)造帶開采是不安全的，需要對(duì) F40 F40 F404 和 F405 等四條斷層留設(shè)斷層防水煤巖柱。 （ 1） F401 斷層防水煤巖柱留設(shè) F401 正斷層走向 30186。，傾向 120186。，傾角 80186。，落差 50～ 150m。其斷層上盤下降、下中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 盤上升。上盤含煤地層與下盤巖 溶強(qiáng)含水層基本相對(duì)（詳見 4223 勘探線）。 ① 斷層上盤防水煤巖柱按公式 1，考慮到底板突水可能，按公式 2。兩者取大值。 PKPAML 3?? 公式 1； ?? sin s/sina TPHL ?? 公式 2； 式中： M — 煤層厚度或采高， 取最大采高 ； P — 隔水層所承受的水壓， 取 (P2l1+P1m)水頭壓力 ； KP — 煤的抗張強(qiáng)度，取 ； A — 安全系數(shù)，取 1～ ，設(shè)計(jì)取 ； Hm — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； Ts — 臨界突水系數(shù)，取 MPa/m； θ — 斷層傾角，取 80176。 按兩公式計(jì)算分別為 L＝ ， L＝ ，設(shè)計(jì)取 F401 斷層上盤保護(hù)煤柱 100m。 ② 斷層下盤防水煤巖柱按公式 3。 ??? tantans in a MLML HHHL ??? 公式 3； 式中： Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； HML — 導(dǎo)水冒落帶裂隙帶寬度， m； Hml＝ 20 ?M +10＝ ； M — 煤層 累計(jì) 厚度，取 上組煤（ C2～ C9）累計(jì)平均厚度 ； θ — 斷層與煤層夾角，取 80176。； δ — 巖移塌陷角與煤層夾角，取 70176。； 經(jīng)計(jì)算，斷層下盤一側(cè)防水煤巖柱 L ＝ ，設(shè)計(jì)取值 135m。 （ 2） F408 斷層防水煤巖柱留設(shè) F408 斷層為 逆斷層，位于本礦區(qū)東 南 部，走向 5～ 40186。，傾向 95～ 130186。，傾角 80186。，斷層落差 60～ 200m，一般 90 m 左右 。斷層上盤上升、下盤下降，根據(jù)勘探線 4223，上盤抬高約 110m，上盤巖溶含水層與下盤煤系地層基本相對(duì)，上盤煤層傾角約 14176。 ① 斷層上盤防水煤巖柱，按底板突水可能公式； ??? c oss in ac osp ???? HLL 式中? — 煤層傾角，取 14176。； Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； θ — 斷層與煤層的夾角，傾向一致，θ =8014=66176。； Lp ＝ ，設(shè)計(jì)取值 105m。 ② 斷層下盤防水煤巖柱 根據(jù)勘探線 4221，該斷層下盤煤層傾角 11176。，與斷層傾向一致，按公式 3， 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ??? tantans in a MLML HHHL ??? 式中： Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； HML — 導(dǎo)水冒落帶裂隙帶寬度， m； Hml＝ 20 ?M +10＝ ； M — 煤層 累計(jì) 厚度，取 上組煤（ C2～ C9）累計(jì)平均厚度 ； θ — 斷層與煤層夾角， 傾向一致， θ = 8011=69176。 ； δ — 巖移塌陷角與煤層夾角， 傾向一致， 取 11+70=81176。； 經(jīng)計(jì)算，斷層下盤一側(cè)防水煤巖柱 L ＝ ，設(shè)計(jì)取值 110m。 （ 3） F404 斷層防水煤巖柱留設(shè) F404 斷層為逆斷層，走向 70186。，傾向 160186。，傾角 70186。，落差 15～ 30m。根據(jù)勘探線 4211線，斷層上盤煤層傾角 8176。，斷層下盤煤層傾角 12176。 ① 斷層上盤防水煤巖柱，按底板突水可能公式； ??? c oss in ac osp ???? HLL 式中? — 煤層傾角，取 8176。； Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； θ — 斷層與煤層的夾角，傾向相反，θ =70+8=78176。； Lp ＝ ，設(shè)計(jì)取值 100m。 ② 斷層下盤防水煤巖柱 根據(jù)勘探線 4221，該斷層下盤煤層傾角 11176。，與斷層傾向相反，按公式 3， ??? tantans in a MLML HHHL ??? 式中： Ha — 安全防水 巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； HML — 導(dǎo)水冒落帶裂隙帶寬度， m； Hml＝ 20 ?M +10＝ ； M — 煤層 累計(jì) 厚度，取 上組煤（ C2～ C9）累計(jì)平均厚度 ； θ — 斷層與煤層夾角， 傾向相反 θ = 70+12=82176。 ； δ — 巖移塌陷角與煤層夾角， 傾向相反 取 7012=58176。； 經(jīng)計(jì)算，斷層下盤一側(cè)防水煤巖柱 L ＝ ，設(shè)計(jì)取值 150m。 （ 4） F405 斷層 F405 斷層為逆斷層，走向 20186。，傾向 110186。，傾角 70186。，斷層落差 50～ 100m。根據(jù)勘探線 4211 線，斷層上盤煤層傾角 5176。，與斷層傾向相反，斷層下盤煤層傾角 10176。，與斷層傾向一致。 ① 斷層上盤防水煤巖柱，按底板突水可能公式； ??? c oss in ac osp ???? HLL 式中? — 煤層傾角，取 5176。； Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； θ — 斷層與煤層的夾角，傾向相反，θ =70+5=78176。； Lp ＝ ，設(shè)計(jì)取值 100m。 ② 斷層下盤防水煤巖柱 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 根據(jù)勘探線 4221，該斷層下盤煤層傾角 10176。，與斷 層傾向一致，按公式 3， ??? tantans in a MLML HHHL ??? 式中： Ha — 安全防水巖柱厚度 m， Ha＝ P/Ts＝ ＝ ； HML — 導(dǎo)水冒落帶裂隙帶寬度， m； Hml＝ 20 ?M +10＝ ； M — 煤層 累計(jì) 厚度，取 上組煤（ C2～ C9）累計(jì)平均厚度 ； θ — 斷層與煤層夾角， 傾向相反 θ = 70+5=75176。 ； δ — 巖移塌陷角與煤層夾角， 傾向相反 取 7010=60176。； 經(jīng)計(jì)算，斷層下盤一側(cè)防水煤巖柱 L ＝ ，設(shè)計(jì)取值 160m。 根 據(jù)以上計(jì)算， F40 F40 F404 和 F405 等四條斷層留設(shè)斷層防水煤巖柱煤柱損失量共計(jì) 。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量扣除永久煤柱損失后，礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為 Mt。 二、 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50215－ 2021）規(guī)定，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道等保護(hù)煤柱煤量后，乘以采區(qū)回采率后的資源儲(chǔ)量。 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》，設(shè)計(jì)按Ⅱ級(jí)建（構(gòu)）筑物留設(shè)護(hù)圍帶 15m，按第四系和基巖風(fēng)化帶 45176。 ，考慮到多煤層開采，基巖及煤系地層走向及傾向下山方向移動(dòng)角 65176。，通過垂直作圖法圈定礦井主工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)和風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地煤柱。 結(jié)合鉆孔 XK42331 和鉆孔 XK42332 柱狀圖資料， 經(jīng)計(jì)算， 扣除斷層永久防水煤柱和井田境界永久煤柱重合部分后， 礦井主工業(yè)場(chǎng)地 各煤層 保護(hù)煤柱損失量 ，風(fēng)井場(chǎng)地 各煤層 保護(hù)煤柱損失量 。 井筒及 井底車場(chǎng)硐室 本礦井斜井井底車場(chǎng)及硐室位于各煤層頂板之上， 車場(chǎng)標(biāo)高 +1086m，其煤柱留設(shè)方法按巖石移動(dòng)角設(shè)計(jì)，巖石移動(dòng)角按多煤層開采取 65176。，圈定面積后扣除主工業(yè)場(chǎng)地保 護(hù)煤柱、井田境界保護(hù)煤柱的重合部分。風(fēng)井立井井底車場(chǎng)位于風(fēng)井保護(hù)煤柱內(nèi)，不在重復(fù)計(jì)算。 經(jīng)計(jì)算，斜井井筒及井底車場(chǎng)硐室保護(hù)煤柱煤量損失為 。 主要井巷煤柱 本井田 主要大巷層位有位于煤層頂板上方層位、大巷石門穿煤層位于煤層組中部層位等 2 種布置方式。其煤柱留設(shè)分別按下列方法和公式計(jì)算。 （ 1）大巷層位位于各煤層頂板上方，按巖石移動(dòng)角計(jì)算： ?tan )hh(10 211 ???S 式中： S1 — 巷道一側(cè)煤柱寬度， m； 5 — 巷道一側(cè)護(hù)巷寬度， m； h1 — 大巷水平標(biāo)高，取 +1086m； h2 — 大巷拐點(diǎn)處煤層標(biāo)高，參照鉆孔 XK42331 和鉆孔 XK42332 煤層標(biāo)高 ； ? — 巖石移動(dòng)角，取 65176。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 經(jīng)計(jì)算，井底車場(chǎng)處大巷石門一側(cè) C2 煤保護(hù)煤柱寬度為 50m，拐點(diǎn)處大巷一側(cè) C2煤保護(hù)煤柱寬度為 35m。 C3 煤分別為 55m、 41m； C4 煤分別為 59m、 46m； C7+8 煤分別為 70m、 56m； C9 煤分別為 83m、 73m； C13 89 88m； C16 煤分別為 106m、 94m； C19煤分別為 120m、 102m； （ 2）大巷石門穿煤層 當(dāng)大巷穿煤層布置在煤層組中部時(shí)，大巷上方的煤層距離大巷臨界法線距 離大于“（ 15～ 25） M”不在留設(shè)煤柱，當(dāng)小于“（ 15～ 25） M”時(shí)，按下式留設(shè)煤柱。 1 ( 2 .5 0 .6 )HMS f?? 式中： S1 — 保護(hù)煤柱一側(cè)水平寬度； m H — 斜井或巷道的最大垂深； m M — 煤厚； m F — 煤的強(qiáng)度系數(shù)， ? RC—— 煤的單向抗壓強(qiáng)度，取 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)井場(chǎng)地保護(hù)煤柱西側(cè)的大巷位于 C C C4 煤層下方，其法線距離遠(yuǎn)大于臨界法線距離 20M，以上煤層不留煤柱，風(fēng)井場(chǎng)地保護(hù)煤柱東側(cè)， C C C4 煤 層位于大巷下方，按巖石移動(dòng)角計(jì)算。對(duì)于風(fēng)井場(chǎng)地保護(hù)煤柱西側(cè)的大巷，其下方的煤層保護(hù)煤柱，按照上公式計(jì)算的 S1 值，以巖石移動(dòng)角的方法計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，各煤層大巷一側(cè)留設(shè)煤柱寬度 C7+ C9 煤各留設(shè) 40m， C13～ C19 煤分別為 43m、 48m、 63m。 經(jīng)過計(jì)算，各煤層大巷保護(hù)煤柱煤柱損失量為 。 開采損失 采區(qū)上下山煤柱包含在采區(qū)開采損失中，不在單獨(dú)計(jì)算其保護(hù)煤柱。 率根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，薄煤層采區(qū)回采率 85%，中厚煤層采區(qū)回采率 80%。設(shè)計(jì)根據(jù)井田各煤層平均煤厚劃分薄煤層和中厚煤 層，其中 C3 和 C4 煤層為薄煤層，采區(qū)回采率取85%，其余煤層均為中厚煤層，采區(qū)回采率取 80%。 經(jīng)計(jì)算，全井田設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為 Mt。 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總見表 213。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 表 213 礦井 設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量表 單位： Mt 序號(hào) 煤層 地質(zhì)資源量 工業(yè) 儲(chǔ)量 永久煤柱 設(shè)計(jì)資 源儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱 開采損失 設(shè)計(jì)可采資源儲(chǔ)量 邊界 煤柱 斷層煤柱 小計(jì) 主場(chǎng)地 煤柱 風(fēng)井場(chǎng) 地煤柱 斜井井筒及井底車場(chǎng)硐室 主 要 大巷 小計(jì) 1 C2 2 C3 3 C4 4 C7+8 5 C9 6 C13 7 C16 8 C19 合 計(jì) 中國(guó) 礦業(yè)大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第三章 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié) 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50215－ 2021），礦井按年工作日 330d，每天凈提升時(shí)間為 16h。礦井井下實(shí)行“四六制”，每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)一班檢修。地面實(shí)行“三八制”，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)一班檢修 。 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一 、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （一） 核準(zhǔn) 批復(fù)礦井生產(chǎn)能力 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委辦公廳“發(fā)改辦能源【 2021】 746 號(hào)”文《關(guān)于調(diào)整云南老廠礦區(qū)白龍山煤礦項(xiàng)目建設(shè)方案的復(fù)函》，白龍山煤礦二井核準(zhǔn)建設(shè)規(guī)模為 。 （二）礦井生產(chǎn)能力論證 礦井生產(chǎn)能力論證原則 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是反映礦井面貌的綜合性指標(biāo) ， 為科學(xué)合理 的 確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，取得良好的投資效益，設(shè)計(jì)根據(jù)井田資源條件、外部建設(shè)條件、 國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、 開采條件、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，對(duì)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力進(jìn)行 多方案 比論證 。論證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的主要原則如下 。 （ 1） 本礦井是 國(guó)家“西部大開發(fā)”，“西電東送”云南滇東煤電一體化項(xiàng)目 配套工程項(xiàng)目，其建設(shè)規(guī)模應(yīng)滿足 滇東電廠煤電一體化工程 4 600MW 燃煤發(fā)電機(jī)組 原煤的供應(yīng)。 （ 2）客觀地對(duì)煤層賦存條件、煤層開采技術(shù)條件、資源量等進(jìn)行分析研究，確定合理的工作面生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)合理集中生產(chǎn)。 （ 3）合理安排開采程序，薄