【正文】 煤層號(hào) 煤 類(lèi) 資源儲(chǔ)量 (kt） 111b 122b 333 現(xiàn)保有 111b 總量 （ %） 111b+122b 總量 （ %） 15 PM 9630 940 670 11240 總計(jì) PM 9630 940 670 11240 （二）工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 采區(qū)探明和控制的基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 111 b+122b），連同推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333）乘以可信度系數(shù)（取 ~，本井田取 ），歸類(lèi)為礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量。 采區(qū)工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 =111b+122b+333k=817+0+350179。 =10116kt，詳見(jiàn)表。 各煤層資源 /儲(chǔ)量估算匯總表 煤層號(hào) 地質(zhì)資源 /儲(chǔ)量（ kt） 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量（ kt） 111b 122b 333 現(xiàn)保有 15 9630 940 670 11240 10116 （三）礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 采區(qū)設(shè)計(jì)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、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物等永久保護(hù)煤柱損失后的資源 /儲(chǔ)量。 井田內(nèi)需要留設(shè)永久煤柱的有：采空區(qū)、積水區(qū)防水煤柱，井田境界，斷層煤柱， 30 地面建（構(gòu)）筑物、村莊保護(hù) 煤柱。 村莊建筑保護(hù)煤柱：按三級(jí)保護(hù)，圍護(hù)帶取 10m；松散層平均厚度 43m，基巖厚度平均厚度 175m，松散層的移動(dòng)角取 45176。，基巖移動(dòng)角取 72176。經(jīng)計(jì)算地面構(gòu)筑物保護(hù)煤柱取 100m。村莊取 100m。 永久煤柱留設(shè)參數(shù)如下：井田境界留設(shè) 20m煤柱，斷層煤柱取 20m，積水區(qū)留設(shè)30m防水煤柱，因本礦井采空區(qū)的導(dǎo)水導(dǎo)氣等性能地質(zhì)報(bào)告中未交待不清，根據(jù)本地區(qū)的普遍地質(zhì)特征，本次設(shè)計(jì)采空區(qū)考慮留設(shè) 30m保安煤柱。詳見(jiàn)表 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量計(jì)算表 單位： kt 煤層 編號(hào) 工業(yè)資源/儲(chǔ)量 永 久煤柱損失 設(shè)計(jì)資源 / 儲(chǔ)量 井田 邊界 斷層煤柱 地面建（構(gòu)）筑物、村莊 積水區(qū)防水煤柱 小計(jì) 15 10116 152 0 0 0 152 9964 （四）采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 采區(qū)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)回采率的資源 /儲(chǔ)量； 根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求及礦井設(shè)計(jì)布置， 15 號(hào)煤層采區(qū)回采率取 75%。 采區(qū)留設(shè)的開(kāi)采保護(hù)煤柱有：礦井工業(yè)場(chǎng)地、井筒及開(kāi)拓大巷保護(hù)煤柱，大巷間煤柱及大巷兩側(cè)煤柱均按 30m寬留設(shè)。礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是在 其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。 松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動(dòng)角取 45176。，基巖移動(dòng)角取 72176。經(jīng)計(jì)算主工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱取 100m；混合提升斜井從井底到井口保護(hù)煤柱范圍為由 30m到 100m；回風(fēng)斜井從井底到井口保護(hù)煤柱范圍為由 30m到 80m。 礦井設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量按計(jì)算公式為： ZK =（ Zs－ P）178。 C 式中： ZK—— 礦井設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量， kt； Zs—— 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量， kt； 31 P— — 煤柱損失， kt； C—— 采區(qū)回采率， 15號(hào)為厚煤層，采區(qū)回采率取 75％。 經(jīng)計(jì)算，采區(qū)可采儲(chǔ)量為 。詳見(jiàn)可采儲(chǔ)量表。 采區(qū)可采儲(chǔ)量匯總表 單位 : kt 煤 層 設(shè)計(jì)資源 / 儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱 開(kāi) 采 損 失 可 采 儲(chǔ) 量 工業(yè)場(chǎng)地及井巷 15 9964 0 125 （五）安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算 1. 巷道煤柱按以下公式計(jì)算 S1＝ fMH )( ? 式中： S1—— 巷道保護(hù) 煤柱的水平寬度， m； H—— 巷道的最大垂深，取 220m； M—— 煤層厚度， m，取 15號(hào)煤層平均厚 ； f—— 煤的強(qiáng)度系數(shù)，取 2。 S1＝ fMH )( ?= 2. 斷層煤柱按下式計(jì)算： L ＝ K M pKP3 式中： L—— 煤柱留設(shè)的寬度， m； K—— 安全系數(shù)（一般取 2～ 5）； M—— 煤層厚度或采高， m，取 15號(hào)煤層平均厚 ； P—— 水頭壓力， Mpa，（ 1030－ 860）179。 179。 10－ 3＝ ； Kp—— 煤的 抗張強(qiáng)度，取 Mpa。 L ＝ K M pKP3＝ 179。 2179。 179。 ＝ 綜上，大巷煤柱 30m，斷層煤柱取 20m。 32 井田邊界留設(shè) 20m 煤柱；由于 15 號(hào)煤層較厚，而且井田東部采空區(qū)較多，以及采空區(qū)有積水存在，因此采空區(qū)防水煤柱按 30m煤柱留設(shè)。 二、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 工作制度 礦井設(shè)計(jì)年工作日 330d，井下采用“四六”工作制，即每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修，日凈提升時(shí)間 16h；地面采用“三八”工作制。 設(shè)計(jì)的 年生產(chǎn)能力 結(jié)合礦井煤層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件、工作面裝備水平、煤炭外運(yùn)條件和市場(chǎng)需求等因素，綜合確定礦井兼并重組整合后的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 900kt/a。其理由如下： 1）根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳 2022 年 9 月 9 日下發(fā)的晉煤規(guī)函【 2022】 1295 號(hào)文件“關(guān)于山西下合煤業(yè)有限公司調(diào)整產(chǎn)能的批復(fù)”，批準(zhǔn)山西下合煤業(yè)有限公司礦井的產(chǎn)能由原來(lái)的 300kt/a 調(diào)整變更為 900kt/a。 2）礦井煤層賦存條件和 開(kāi)采技術(shù)條件較好 ， 本礦井批準(zhǔn) 15號(hào)煤層，煤質(zhì)為貧煤，市場(chǎng)需求量較大，銷(xiāo)量穩(wěn)定，外運(yùn)交通方便，礦井兼并重組整合投產(chǎn)后 ，不僅能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)利益，而且能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展 ，具備建設(shè) 900kt/a井型的條件。 3）主提升采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，為礦井高產(chǎn)高效和安全生產(chǎn)提供有力保證。 4）兼并重組整合后在井下裝備一個(gè)綜采一次采全高工作面。根據(jù)井下煤層的賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，礦井生產(chǎn)能力可達(dá)到 900kt/a。但根據(jù)煤層儲(chǔ)量，900kt/a生產(chǎn)規(guī)模服務(wù)年限偏短 。 綜上所述，設(shè)計(jì)礦井井型 900kt/a。 三、服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： T=Zk/（ K178。 A） 式中： T—— 礦井服務(wù)年限， a； 33 Zk—— 設(shè)計(jì)可采 儲(chǔ)量， ； A—— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 900kt/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 K =； 礦井服務(wù)年限： T＝ （ 179。 900） =（ a）。 第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 采煤方法的選擇 一、采煤方法 15號(hào)煤層位于太原組下段下部，上距 K2 灰?guī)r 15m左右。煤層厚度為 ，平均 ，井田南部該煤層剝蝕，其余全部可采，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般含夾矸 2層，夾矸最大厚度 。頂板為泥巖，底板為細(xì)砂巖。 合 理的采煤方法是建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的關(guān)鍵。依據(jù)本礦井煤層賦存條件和開(kāi)采技術(shù)條件，選擇采煤方法時(shí)，主要考慮了以下原則： 適應(yīng)煤層地質(zhì)和開(kāi)采條件，提高工作面單產(chǎn)，保證礦井合理集中生產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。 簡(jiǎn)化采煤工藝，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省巷道和設(shè)備，降低掘進(jìn)率，盡量不掘或少掘巖石巷道。 可靠地保證礦井安全生產(chǎn)。 提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約開(kāi)采成本。 提高資源回收率。 根據(jù)推薦的井田開(kāi)拓方案，結(jié)合礦井的井型和工作面裝備水平，礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 900kt/a 時(shí)布置一個(gè)采區(qū)，采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)綜采一次采 全高工作面，兩個(gè)綜掘工作面來(lái)滿足生產(chǎn)及正常接替。 首采區(qū)位置選擇：為提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，礦井首采區(qū)應(yīng)選擇在資源儲(chǔ)量穩(wěn)定、煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有利于礦井達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的資源儲(chǔ)量區(qū)。首采區(qū)選擇在井田中部一采區(qū)。 34 結(jié)合國(guó)內(nèi)外采煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，綜合考慮各影響因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井可供選擇的采煤方法有以下幾種：一是綜采一次采全高采煤法；二是人工假頂分層綜采； 采 用綜采一次采全高采煤法不用鋪設(shè)金屬網(wǎng)，巷道工程量小，頂板較易管理，有利于礦井防滅火。一次采全高采煤法可減少工作面搬家次數(shù)，有利于提高生產(chǎn)效率。 采用分層開(kāi)采采煤法時(shí)，煤層平 均厚度 ，按照礦井 900kt/a的生產(chǎn)能力，分層厚度在 ，這勢(shì)必造成工作面假頂形成非常困難，且巷道工程量大。人工假頂分層綜采采煤法以前在我國(guó)大中型礦井也普遍采用，隨著采煤支護(hù)設(shè)備的不斷發(fā)展，大中型礦井分層開(kāi)采的應(yīng)用正在逐漸減少，正在被放頂煤或一次采全高采煤法取而代之，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力有限，分層開(kāi)采頂班不易管理，生產(chǎn)能力較小，安全程度相對(duì)要低。 經(jīng)以上分析比較，設(shè)計(jì)從減小礦井巷道工程量和礦井設(shè)備投資，是否有利于礦井防滅火等因素考慮，推薦綜采一次采全高采煤法。 根據(jù)本井田內(nèi) 15 號(hào)煤層埋藏 深度、煤層賦存狀況、煤層厚度及煤層頂?shù)装逄匦缘葪l件，為節(jié)省投資，并充分考慮了業(yè)主的建議，設(shè)計(jì)推薦綜采一次采全高采煤法，全部垮落法管理頂板。此采煤方法可以在保證滿足 900kt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的同時(shí)，使礦井取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 二、頂板管理方法 回采工作面頂板管理方式為全部垮落法。 根據(jù) 15 號(hào)煤層賦存情況及煤層厚度，結(jié)合選用的采煤方法，工作面支護(hù)選用ZZ5200/。 回采工作面生產(chǎn)能力計(jì)算 礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，共布置一個(gè)綜采一次采全高工作面。 綜采工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： A 綜采 =M178。 l178。 L178。 r178。 C 式中： 35 A 綜采 —— 綜采工作面年產(chǎn)量， t/a； M—— 采煤工作面機(jī)采高度， 15號(hào)煤層平均厚度為： ； l—— 工作面機(jī)采長(zhǎng)度， l=170m； L—— 采煤工作面年推進(jìn)度， L=； r—— 煤的容重 ， ； C—— 采煤工作面割煤回采率 ， 取 93％； A 綜采 =179。 170179。 179。 179。 93% ＝ 803230t/a ≈ 803kt 掘進(jìn)煤量計(jì)算：礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 900kt/a 時(shí)，礦井 2個(gè)綜掘工作面，綜掘工作面平均斷面（ +）247。 2=，日進(jìn)尺 10m。則 2個(gè)綜掘工作面年掘進(jìn)煤量為 A =2179。 179。 10179。 330179。 ≈ 99kt。 礦井總產(chǎn)量為 803+99=902kt/a 能夠滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 900kt/a。 第二節(jié) 礦壓觀測(cè)情況 礦井現(xiàn)配備有部分礦壓觀測(cè)儀，布置于開(kāi)拓巷道頂板，每 50 米布置一個(gè)，但礦壓觀測(cè)臺(tái)賬不完善，未嚴(yán)格進(jìn)行定期觀測(cè)、記錄、分析。建議該礦加強(qiáng)頂板壓力觀測(cè)管理，建立健全頂板壓力觀測(cè)臺(tái)賬，定期收集、分析頂壓力情況，為安全生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。 第三節(jié) 采區(qū)巷道布置 方案一、由于混合提升斜井、行人立井 井筒已經(jīng)形成，井下煤倉(cāng)、膠帶大巷和軌道大巷已掘進(jìn)一部分，因此沿原來(lái)掘進(jìn)方向繼續(xù)向東向西掘進(jìn)布置軌道大巷、膠帶大巷和回風(fēng)大巷。向東掘進(jìn)至煤層露頭保安煤柱處，回風(fēng)大巷與回風(fēng)斜井溝通；向西掘進(jìn)約 140m 處垂直膠帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷布置二采區(qū)膠帶巷、二采區(qū)軌道巷和二采區(qū)回風(fēng)巷至井田邊界處。膠帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，其間距 30m。 36 方案二、膠帶大巷、軌道大巷、二采區(qū)膠帶巷、二采區(qū)軌道巷沿 15 號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷、二采區(qū)回風(fēng)巷沿 15號(hào)煤層頂板布置。 主斜井落底后，沿主斜井方向掘進(jìn)膠帶大巷至井田邊界處，平行 膠帶大巷掘進(jìn)軌道大巷和回風(fēng)大巷，軌道大巷與副立井溝通，回風(fēng)大巷與回風(fēng)斜井溝通。膠帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷至井田邊界處后沿井田邊界方向向西北方向掘進(jìn)至新增區(qū)中段花豹拐村附近，然后向東北方向垂直于 7和 8 井田邊界線掘進(jìn)至井田邊界處。膠帶大巷、軌道大巷沿 15號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 15號(hào)煤層頂板布置。 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 項(xiàng)目 方案 方案一 方案二 新增井筒工程量（ m） 斜井 0 0 立井 0 （刷大） 井筒投資（萬(wàn)元） 0 122 提升設(shè)備及裝備（萬(wàn)元） 155 822 可比投資合計(jì)（萬(wàn)元） 155 944 礦井開(kāi)拓方案技術(shù)比較表 方案 指針 方案一 方案二 優(yōu)點(diǎn) 斜井提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單 井筒安裝施工工藝簡(jiǎn)單。 輔助生產(chǎn)區(qū)空間較大 絞車(chē)型號(hào)小，較立井提升安全 主副井功能區(qū)分，有利于生產(chǎn)和管理 缺點(diǎn) 需改造現(xiàn)有混合提升斜井為行人立井，裝備新的混合提升斜井 二采區(qū)的工作面推進(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)。 立井提升系統(tǒng)較斜井復(fù)雜 不利于大件的整體升降 土方工程量大，改造困難 立井車(chē)場(chǎng)與大巷垂直，通風(fēng)阻力大 采區(qū)推進(jìn)長(zhǎng)度太 短，搬家頻繁。 對(duì)現(xiàn)有大巷系統(tǒng)改造較多，改造較困難 37 綜合分析，方案一前期投資最省，技術(shù)上也合理可行，設(shè)計(jì)推薦方案一。即 確定首采區(qū)位于井田中部，采區(qū)南北長(zhǎng)約 ，東西寬約 ；設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 。 利用原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)下合村煤礦工業(yè)場(chǎng)地的混合提升斜井作為兼并重組整合后礦井的混合提升斜井；將原武鄉(xiāng)縣韓