【正文】 具有良好的生氣能力，而煤層本身也是良好的儲(chǔ)氣層。 ③ 水動(dòng)力條件 本礦煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發(fā)育，滲透性弱，主要受區(qū)域?qū)娱g逕流、補(bǔ)給，同時(shí)淺部露頭帶接受新生界四含水緩慢滲入補(bǔ)給。本礦區(qū)四含不甚發(fā)育，區(qū)域范圍內(nèi)二迭系含水層補(bǔ)給水源缺乏，水平逕流微弱，以靜儲(chǔ)量為主，故不利于瓦斯的運(yùn)移與逸散。 ④ 熱力條 件 本礦煤系地層有巖漿侵入。在巖漿侵蝕區(qū)，煤的變質(zhì)程度加深，瓦斯的含量也將大大增加。 煤塵 本礦井各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性（表 19）。據(jù)礦井井下采樣測(cè)試結(jié)果，須用 85%的巖粉量來(lái)抑制煤塵爆炸。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 表 19 煤塵爆炸鉆孔取樣測(cè)試表 項(xiàng)目 32 52 61 71 72 82 10 補(bǔ)54 補(bǔ)107 補(bǔ) 66 補(bǔ) 92 補(bǔ) 43 783 補(bǔ) 68 333 457 812 補(bǔ) 45 火焰長(zhǎng)度(m) 微火～ 80 100～ 150 350～ 400 150～ 500 400～ 600 750～ 800 5～ 20 微火～ 100 50～ 100 350～700 500～ 600 巖粉量 (%) 35 70 70 50 70 85 20 45 70 75 有無(wú)爆炸危險(xiǎn) 有 有 有 有 有 有 有 煤的自燃 各煤層燃點(diǎn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 110。由表可知， 32煤層與 10 煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)椴蛔匀肌芤鬃匀迹?71煤層為不自燃～不易自燃；其它煤層為不自燃。但考慮到測(cè)試樣點(diǎn)數(shù)目有限，難以瓜各煤層燃點(diǎn)的真實(shí)性，故本礦可參考祁南礦各煤層自燃發(fā)火傾向預(yù)測(cè)結(jié)果，即 3 72煤層屬不自燃～很易自燃煤層； 6 8 10 煤層屬不自燃～易自燃煤層；6 7 52煤層屬不自燃～不易自燃煤層。 表 110 煤層燃點(diǎn)測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 燃 點(diǎn) (℃ ) 自燃發(fā)火傾向 原樣 氯化樣 還原樣 Δ T 32 294354 337． 5 294347 (6) 347376 (6) 482 (6) 不自燃～很易自燃 52 350373 361(4) 350369 358(4) 354374 364(4) 410 (4) 不自燃 61 348353 (2) 347352 (2) 341359 355(2) 47 (2) 不自燃 71 350367 (3) 346348 (3) 351369 358(3) 321 11(3) 不自燃～不易自燃 72 348(1) 347(1) 353(1) 6(1) 易 自燃 82 341365 (4) 339362 (4) 343367 (4) 415 9(4) 不自燃 10 341360 (9) 300364 (9) 347375 (9) 175 (9) 不自燃～很易自燃 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 地溫與地壓 地溫 本礦井僅補(bǔ) 76 孔有地溫資料（表 111），在孔孔深 465m 處地溫已達(dá) 31℃以上。另?yè)?jù)鄰近礦井及本礦井下不同標(biāo)高掘進(jìn)工作面實(shí)測(cè)資料，對(duì)本礦地溫情況分析如下： 表 111 井溫測(cè)定結(jié)果表 （ 1） 恒溫帶 本礦及鄰區(qū)均無(wú)恒溫帶資料，故只能用間接計(jì)算的方法獲取。宿縣地區(qū)年平均氣溫℃，據(jù)此計(jì)算出其恒溫帶溫度為 +=℃。恒溫帶深度確定為 32m。 （ 2） 地溫梯度 根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可求得本礦地溫梯度為： )1 0 0/(1 0 0)()( mCHHtTG rrt ?????? （ 11） 式 中： GT—— 地溫增溫梯度（℃ /100m） Tr—— 某一深度的地溫（℃） t—— 恒溫帶溫度（℃） Hr—— 某一點(diǎn)的深度（ m） H—— 恒溫帶深度 (m) 將 t=℃， H=32m，代入式中進(jìn)行計(jì)算處理可得： Gt=℃ /100m。據(jù)此可推測(cè)出不同深度的地溫（ 表 112）。 表 112 不同梯度平均地溫 表 標(biāo)高 (m) 300 400 500 600 700 800 900 地溫 (℃ ) （ 3） 其他熱源分析 地面氣候?qū)诇囟鹊挠绊? 深度 (m) 15 65 115 165 215 265 315 365 415 465 515 565 615 溫度(℃ ) 深度 (m) 645 665 685 705 725 745 765 785 805 825 845 865 溫度 (℃ ) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 據(jù)井下實(shí)測(cè)結(jié)果，地面氣溫與井底氣溫有著明顯的同步性。但地面風(fēng)流進(jìn)入井筒后，由于風(fēng)流與井巷圍巖進(jìn)行著熱交換，隨著通風(fēng)距離的增長(zhǎng)，氣溫受季節(jié)性影響逐漸減弱。 1） 地下水對(duì)井底溫度的影響 據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定結(jié)果，巷道淋水溫度與同標(biāo)高的煤巖溫度基本一致，熱水引起的巷道溫升和散熱量相對(duì)較小。因此，熱水散熱不是礦井主要熱源。 2） 地質(zhì)構(gòu)造及巖漿巖對(duì)井底溫度的影響 本礦井大的地質(zhì)構(gòu)造少，因構(gòu)造作用導(dǎo)致地溫升高的可能性小。在 89 線以南，因巖漿的侵入，受熱力接觸變質(zhì)作用，該區(qū)地溫梯度應(yīng)比正常地溫情景下的地溫梯度高。 地壓 本礦井自勘探階段至投產(chǎn)以來(lái)均未進(jìn)行過(guò)專門(mén)的地壓測(cè)試工作，而地壓的大小對(duì)礦井的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。地應(yīng)力大的區(qū)域，不僅能導(dǎo)致巷道發(fā)生片邦、底隆及冒頂?shù)痊F(xiàn)象，而其也往往伴隨著瓦斯應(yīng)力的集中。礦井在生產(chǎn)過(guò)程中，也已出現(xiàn)過(guò)底隆現(xiàn)象。因此，為了確保礦井安全生產(chǎn)，必須加強(qiáng)地壓測(cè)試工作，掌握地壓特征及其變化規(guī)律，以利于正確 處理各種地壓引起的問(wèn)題。 地質(zhì)勘探程度及存在問(wèn)題 本井田勘探程度，主要可采煤層基本符合原燃化部 1973 年《煤田地質(zhì)勘探程度規(guī)范》（暫行）的規(guī)章中一類二型的規(guī)定。其中主要可采煤層 3 7 10煤對(duì)比可靠， 5 6 6 7 8 82等層對(duì)比基本可靠， 6 63煤層對(duì)比可靠性差；北部 F F2斷層查明；水文地質(zhì)條件、開(kāi)采技術(shù)條件等基本查明，可做為設(shè)計(jì)施工的依據(jù)。但勘探過(guò)程中還存在著以下一些問(wèn)題，應(yīng)在施工建設(shè)中采取措施予以解決，或在礦井生產(chǎn)過(guò)程中予以充分注意： （ 1） 各煤層樣品提取質(zhì)量普遍不夠 ，致使浮沉級(jí)別不全，嚴(yán)重影響對(duì)各煤層的可選性的正確評(píng)價(jià)。 （ 2） 在 7 7 8 10 煤層中的火成巖侵入?yún)^(qū)段使煤種變得復(fù)雜，報(bào)告中對(duì)煤種變化的劃分不夠清楚。 （ 3） 井田勘探施工前后達(dá) 20余年，各個(gè)時(shí)期的鉆孔封閉質(zhì)量差別很大，施工和生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)注意采取相應(yīng)措施，以利安全生產(chǎn)。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2 井田開(kāi)拓 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 根據(jù)已批準(zhǔn)的礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本井田北起 F1斷層，南至第 10勘探線，西界為 10號(hào)煤層露頭，深部至 3號(hào)煤層 800 米底板等高線的平面投影。 儲(chǔ)量 （ 1） 工業(yè)儲(chǔ)量 煤層計(jì)算儲(chǔ)量的最低可采厚度 ，原煤最高灰分 40％ .參加儲(chǔ)量計(jì)算的共有十層煤，其中 3 7 煤層屬穩(wěn)定煤層， 5 6 7 8 82煤層屬不穩(wěn)定煤層。 根據(jù) 1979 年 7月審查批準(zhǔn)的《安徽省淮北煤田宿縣礦區(qū)桃園井田精查地質(zhì)勘探報(bào)告》，全井田工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C級(jí)為 t,其中 A+B級(jí)為 t，占井田 A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的 59%。第一水平（ 550m） A+B+C 級(jí)為 萬(wàn) t，其中 A+B 級(jí)為 萬(wàn) t，占第一水平儲(chǔ)量的 %。主采煤層 10 煤的工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t，占井田工業(yè)儲(chǔ)量的 38%。 另有遠(yuǎn)景儲(chǔ)量 D級(jí) 萬(wàn) t，津浦鐵路保安煤柱 萬(wàn) t，其中 A+B+C 級(jí) 萬(wàn) t， D級(jí) 萬(wàn) t。 （ 2） 可采儲(chǔ)量 工業(yè)儲(chǔ)量扣除以下各類煤柱損失后，乘以采區(qū)回采率，即為可采儲(chǔ)量。 1） 斷層煤柱 落差大于 30m 的斷層，每側(cè)按 50m 留設(shè)煤柱；落差小于 30m 的斷層，每側(cè)按 30m留設(shè)煤柱。 斷層煤柱為 120 萬(wàn) t。 2） 井田境界煤柱 10勘探線北側(cè)留 20m 做為礦井南部境界煤柱。其儲(chǔ)量為 萬(wàn) t。 3） 工業(yè)場(chǎng)地煤柱和風(fēng)井場(chǎng)地煤柱 根據(jù)場(chǎng)地平面幾 何形狀和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算留設(shè)煤柱數(shù)量如下： 工業(yè)場(chǎng)地煤柱： 1200 萬(wàn) t。 北風(fēng)井場(chǎng)地煤柱： 300萬(wàn) t。 南風(fēng)井場(chǎng)地煤柱： 250萬(wàn) t。 合計(jì)： 1750 萬(wàn) t。 4） 防水煤柱 本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱以策安全。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 防水煤柱最大高度計(jì)算方法： ① 按《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，導(dǎo)水裂隙帶最大高度經(jīng)驗(yàn)公式： Hf=(100M)/(n+)+ (21) 另加保 護(hù)層厚度： Ha=6m/n 式中： Hf導(dǎo)水裂隙帶最大高度（ m）； M累計(jì)采厚（ m）； m煤層厚度（ m）； n分層層數(shù)； Ha保護(hù)層厚度。 ② 淮北礦務(wù)局通過(guò)多年來(lái)在含水砂層下開(kāi)采的實(shí)踐和大量的觀測(cè)資料，對(duì)導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算方法推薦如下經(jīng)驗(yàn)公式： H1= (22) H2=(m1+m2) (23) H3=(m1+m2+m3) (24) 式中： m m m3分別為一分層、二分層、三分層的采厚（ m）； H H H3分別為一分層、二分層、三分層導(dǎo)水裂隙帶的高度（ m）。 另加安全高度 10m。 由于本井田沿走向?yàn)橐婚L(zhǎng)條形，煤層露頭長(zhǎng)達(dá) 15km, 煤層厚度變化大，因此，沿走向分四個(gè)區(qū)段，同時(shí)用上述兩種方法計(jì)算，選其最大者，并依據(jù)采區(qū)劃分，使一 個(gè)采區(qū)的同一煤層防水煤柱高度在同一條等高線上，以利采區(qū)各煤層回風(fēng)巷布置。 防水煤柱： 989 萬(wàn) t。 根據(jù)井田煤層厚度及賦存條件，采區(qū)回采率： 8 8 10 煤取 80%，其余煤層均取85%。 礦井可采儲(chǔ)量： 萬(wàn) t 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度： 礦井年工作日 330 天，每天三班作業(yè)，其中兩班采煤，一班整修。每天凈提升時(shí)間16小時(shí)。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 （ 1） 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與井田劃分密切聯(lián)系，它反映礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌和生產(chǎn)建設(shè)的規(guī)模，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、國(guó)民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展需要和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)要求、技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少、出煤快、經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。 （ 2） 影響礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的主要因素： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 1） 資源 /儲(chǔ)量 資源 /儲(chǔ)量是井田范圍內(nèi)供開(kāi)采的煤炭及其他礦產(chǎn)資源的數(shù)量。它是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，以保證有足夠（規(guī)定）的礦井和水平服務(wù)年限。 2） 地質(zhì)和開(kāi)采條件 地質(zhì)和開(kāi)采條件是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基本條件。煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，開(kāi)采條件好，則為采用先進(jìn)工藝、技術(shù)、設(shè)備，建設(shè)現(xiàn)代化大型礦井提供了客觀條件。 根據(jù)我國(guó)礦區(qū)生產(chǎn)建設(shè)實(shí)踐 和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于煤田范圍廣闊，儲(chǔ)量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層生產(chǎn)能力大、開(kāi)采技術(shù)條件好的礦區(qū)，宜建設(shè)大型礦井。 對(duì)于煤層賦存深、構(gòu)造較簡(jiǎn)單、儲(chǔ)量豐富、沖積層厚度大且含水豐富，井筒需用特殊施工方法鑿井時(shí)，為擴(kuò)大井田開(kāi)采范圍，減少開(kāi)鑿井筒數(shù)目，降低噸煤投資，亦宜建設(shè)大型礦井，如潘謝礦區(qū)。 此外，煤層瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出與否、沖擊地壓、涌水量與突水威脅及自然發(fā)火等因素均制約著，設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮這些不利因素的影響。 為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)集中化，提高經(jīng)營(yíng)效益，減少初期工程量和基建投資，并及早投產(chǎn)，根據(jù)地質(zhì)和開(kāi)采條件，一般以一個(gè) 開(kāi)采水平保證礦井設(shè)計(jì)能力，且每翼同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目，一般不宜超過(guò) 2個(gè)。 3） 技術(shù)裝備與管理水平 技術(shù)裝備是提高礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，技術(shù)手段是提高采煤工作面的單產(chǎn)和數(shù)目。水平不同，采煤面的單產(chǎn)水平不同。 管理水平對(duì)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力發(fā)揮有著重要作用，應(yīng)重視培訓(xùn)。設(shè)計(jì)在確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，對(duì)技術(shù)裝備與管理水平應(yīng)充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的因素。 4） 礦井與水平服務(wù)年限 為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井與第一開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于下表的數(shù)值。礦井與第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限見(jiàn)表 21 表 21 礦井與第一開(kāi)采水平服務(wù)年限表 井型（ Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年 限（ a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角 25186。 煤層傾角 25186。～ 45186。 煤層傾角 45186。 60～ 70 30～ 35