【正文】 /），其中工業(yè)儲(chǔ)量（A+B+C級(jí)），%。本井田960m以淺有地質(zhì)儲(chǔ)量（A+B+C+D級(jí)），%。其中工業(yè)儲(chǔ)量（A+B+C級(jí)），%。2．經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量（1）保護(hù)煤柱量按照《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》中淮南礦區(qū)地表移動(dòng)實(shí)測(cè)參數(shù)計(jì)算，本礦井的工業(yè)場(chǎng)地、東風(fēng)井和西風(fēng)井場(chǎng)地、斷層、。（2）非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量為提高礦井投資效益，本次將那些因開采困難或開采效益差的塊段（如可采部分較少的局部可采煤層C12和A開采條件較差的不穩(wěn)定煤層C15的東南部孤立塊段和采區(qū)內(nèi)分布零散的部分不穩(wěn)定煤層等）儲(chǔ)量作為非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量。（3）經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)儲(chǔ)量扣除保護(hù)煤柱量和非經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量后即為經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算。（，820～－ Mt），%；960～，%。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限設(shè)計(jì) 礦井工作制度按統(tǒng)配煤礦正規(guī)礦井設(shè)計(jì)的要求，規(guī)定如下工作日制度：本礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天。每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)、一班檢修。每班工作8h，日凈提升時(shí)間為16h。 井型分類礦井生產(chǎn)能力，一般是指礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，以Mt/a(或萬t/a、1Mt/a=100萬t/a)表示。有些生產(chǎn)礦井原來的生產(chǎn)能力需要改變，因而要對(duì)礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)的能力重新核定，核定后的綜合生產(chǎn)能力稱為核定生產(chǎn)能力。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力不同，我國(guó)把礦井劃分為大中小三種類型，稱為井型。見表22。表22 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要類型分類年產(chǎn)量(Mt/a)大型、、中型、小型、 儲(chǔ)量及儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)儲(chǔ)量級(jí)別是勘探程度高低的主要指標(biāo)。工業(yè)儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的物質(zhì)基礎(chǔ)，在其它條件相同的情況下，儲(chǔ)量越多，礦井的生產(chǎn)能力越大。礦井年產(chǎn)量與工業(yè)儲(chǔ)量之比可用儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)表示。所謂儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)就是指礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與礦井工業(yè)儲(chǔ)量之比值，是衡量開發(fā)強(qiáng)度的指標(biāo)，即Kd=A/ ZG式中 Kd——儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù) A——礦井沒計(jì)年生產(chǎn)能力，萬噸 ZG—一礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬噸?！愦笮途疄閘／150～／200；中型井為l／l00；小型井為1／50；小煤礦為1／20。編制礦井初步設(shè)計(jì)的工業(yè)儲(chǔ)量系指平衡表內(nèi)A+B+C級(jí)儲(chǔ)量。 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限設(shè)計(jì)在劃分井田范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力A一定時(shí)，可以計(jì)算礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限T：式中 Z——礦井的開采儲(chǔ)量，Mt/a。P——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a。A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a。K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐，～（）?，F(xiàn)設(shè)計(jì)三種方案進(jìn)行比較，見下表23。表23生產(chǎn)能力服務(wù)年限對(duì)照表方 案一二三設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力 （Mt/a）服 務(wù) 年 限 （a）1158669根據(jù)05年9月發(fā)行的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，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，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限和礦井第一開采水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于表24數(shù)值。表24 礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角45176?！?0176?！?040～7035～60302520～50252015，服務(wù)年限長(zhǎng)達(dá)115a，與規(guī)范（《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，下同，以規(guī)范代之）規(guī)定的60a相比，服務(wù)年限偏長(zhǎng)，不能充分利用已勘探資源，積壓儲(chǔ)量；，服務(wù)年限僅為69a，剛滿足規(guī)定下限70a要求，服務(wù)年限偏短，開發(fā)強(qiáng)度過大，特別是將來若村莊下采煤不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，無法正常接替；，服務(wù)年限為86a，與規(guī)范（60a）相比，服務(wù)年限較適合。與180Mt/a方案相比有優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)隨著生產(chǎn)能力增大而減少，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。該井田具有良好的鐵路，水運(yùn)外運(yùn)條件，交通便利，電源充足，水源可靠，且產(chǎn)品主要銷往華東地區(qū)。由于華東地區(qū)煤炭資源的需求量比較大，加上目前煤炭?jī)r(jià)格比較高，因此投產(chǎn)后，在經(jīng)濟(jì)上，采用相對(duì)比較大的礦井可以獲取更大的利潤(rùn)。本區(qū)有可采煤層共17層，其中主要可采煤層6層（C1B11b、B9b、BBB4b）。根據(jù)本井田煤層賦存特點(diǎn)，本井田采取以綜采為主、高檔普采為輔的采煤工藝。薄煤層有條件時(shí)可布置薄煤層綜采工作面，以加快保護(hù)層推進(jìn)速度，確保工作面正常接替，實(shí)現(xiàn)礦井安全高效開采。井田內(nèi)煤質(zhì)好，煤炭用戶落實(shí)，市場(chǎng)有保障。隨著中部崛起方針實(shí)施，本區(qū)經(jīng)濟(jì)將會(huì)有更大的發(fā)展，必將需要更多的能源，礦井可以獲取更大的利潤(rùn)。：井田面積小，采區(qū)數(shù)過少，礦井生產(chǎn)能力小比較容易達(dá)產(chǎn)；初期建井工程量較小，比如所選的設(shè)備較??；井筒巷道斷面較小，掘進(jìn)速度較快；容易達(dá)到核定生產(chǎn)能力；工作面單產(chǎn)較低，瓦斯涌出少，所需風(fēng)量較少，給通風(fēng)安全較大的空間探索礦井瓦斯賦存情況及規(guī)律；有利于地質(zhì)部門探索地質(zhì)構(gòu)造；有利于為今后的安全穩(wěn)產(chǎn)；為將來擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有空間。根據(jù)上述比較，本設(shè)計(jì)認(rèn)為，望峰崗井田范圍大、開采煤層多、儲(chǔ)量豐富可靠且煤層生產(chǎn)能力大，從井下開拓布局看，采區(qū)接替能保證。根據(jù)本井田開采技術(shù)條件及規(guī)范要求，井型是合理的。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為86年，滿足規(guī)范要求。 礦井開拓設(shè)計(jì)礦井開拓設(shè)計(jì)，是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)總體設(shè)計(jì)的合理原則，認(rèn)真研究主要井巷如何深入地下，以便接近或進(jìn)入煤層預(yù)定位置，為采區(qū)開采打開通路。其中包括確定主、副、風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷布置、采區(qū)劃分、開采順序與通風(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等。 礦井開拓方式的確定礦井開拓方式按并筒傾角不同分為平硐、斜井、立井三種形式。凡用一種井筒形式開拓整個(gè)井田的屬于單一開拓，否則屬于綜合開拓。礦井開拓方式分類及適用條件，見表25。根據(jù)上述開拓方式的優(yōu)缺點(diǎn)及謝一礦望峰崗井自身?xiàng)l件，本設(shè)計(jì)采用立井開拓方式。其理由有以下幾點(diǎn)：（1）謝一礦區(qū)地勢(shì)平坦，不具備平硐開拓方式。（2）斜井井筒比立井長(zhǎng)，鋪設(shè)的管線也長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大。而立井井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，增效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短、人員升降速度快。（3）立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。立井能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大．機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。綜上，謝一礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜，煤層埋藏深、瓦斯高、地壓大，開采技術(shù)條件復(fù)雜，相比之下立井比斜井的更適合，雖然建井時(shí)間立井比斜井長(zhǎng)，但是站在發(fā)展的角度上看，隨著生產(chǎn)的延深，斜井維護(hù)越來越困難，通風(fēng)阻力也越來越大，到了660m以下立井的優(yōu)勢(shì)就越來越明顯，所以本設(shè)計(jì)采用立井開拓。表 25 礦井開拓方式分類及適用條件開拓方式分類優(yōu) 缺 點(diǎn)適 用 條 件備 注單 一 開 拓平硐開拓優(yōu)點(diǎn)：開拓、運(yùn)輸、排水等系統(tǒng)簡(jiǎn)單，省去了提升、排水環(huán)節(jié)及設(shè)備；煤炭、矸石可直接運(yùn)到地面；平硐施工技術(shù)簡(jiǎn)單等。缺點(diǎn)：平硐開拓受到地形條件的限制。山嶺起伏地區(qū)；平硐水平以上有足夠的煤炭?jī)?chǔ)量；煤層埋藏深度在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面上；沖積厚度小于10m。沖積厚度從硐口算起（不包括路塹長(zhǎng)度）斜井開拓優(yōu)點(diǎn)：斜井井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低；斜井用膠帶提煤時(shí)，提升能力大；有利于礦井延深施工和新舊水平接替等。缺點(diǎn)：在開采深度相同條件下，斜井井筒比立井長(zhǎng)，鋪設(shè)的管線也長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大；受自然條件限制。煤層賦存厚度0～500m，沖積厚度小于20～40m，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層沖積厚度專指含水砂層立井開拓優(yōu)點(diǎn)：井筒能夠通過復(fù)雜地質(zhì)條件（如流砂層）的地段，機(jī)械化程度高；圓形斷面井筒維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好；井筒敷設(shè)的管線短，人員、材料升降速度快。缺點(diǎn)：井筒施工復(fù)雜、開鑿費(fèi)用高，掘進(jìn)速度慢。煤層賦存厚度200～1000m；沖積厚度為20～400m。煤層上賦巖層水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊方法施工；多水平開采的急傾斜煤層。 開采水平和的回風(fēng)水平標(biāo)高的確定井田開拓設(shè)計(jì)著重于選擇開采水平的標(biāo)高，使其貫穿全部煤層，有利于開采。階段高度或斜長(zhǎng)往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化。階段斜長(zhǎng)在一定程度上受采區(qū)斜長(zhǎng)控制。緩傾斜煤層或傾斜煤層的深部以及傾斜長(zhǎng)度過大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開采。而近水平煤層有時(shí)用一個(gè)水下開采幾個(gè)階段。將井田劃分為階段不僅減少了人員、材料、煤炭的反向提升，也有效地解決了采區(qū)傾斜運(yùn)輸存在的實(shí)際困難。確定的原則：（1）根據(jù)水平服務(wù)年限， 由于井田走向短階段高度小、水平儲(chǔ)量少，造成水平服務(wù)年限過短，延深頻繁，影響正常生產(chǎn)。為避免出現(xiàn)開拓延深與生產(chǎn)長(zhǎng)期干擾的不利局面，除在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)選擇延深方案形成獨(dú)立的施工系統(tǒng)以加快延深速度縮小其影響外，有條件的可用加大階段高度來解決。（2）根據(jù)水平接替關(guān)系。在上一水平減產(chǎn)之前，新水平即應(yīng)作好準(zhǔn)備。因此，一個(gè)水平從投產(chǎn)起到減產(chǎn)為止的時(shí)間必須大于新水平開拓準(zhǔn)備需要的時(shí)間。正常情況下大型井采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間需要1．5～2年。井底車場(chǎng)、石門及主要運(yùn)輸大巷亦需1．5～2年，延深并筒1年，合計(jì)4～5年時(shí)間。水平過度時(shí)間有些礦井很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的減產(chǎn)時(shí)間有的接近3～4年。開拓廷深與水平過渡合計(jì)需7～9年時(shí)間。所以，每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開采時(shí)間大于開拓延深加上水平過渡所需要的時(shí)間。即使急傾斜煤層水平服務(wù)年限允許小于10年，也不能小于接替需要的時(shí)間。（3）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造。急傾斜煤曾因受采動(dòng)影響階段不能太高．水平或近水平煤層，階段高度的計(jì)算已無實(shí)際意義，有時(shí)利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向、背斜軸及走向大斷層或其他構(gòu)造變化等。（4）根據(jù)生產(chǎn)成本。合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低、勞動(dòng)生產(chǎn)率高。我國(guó)大多數(shù)礦井過去設(shè)計(jì)采用的階段高度偏小．水平儲(chǔ)量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理發(fā)雜化。本井田回采上限為600m，開采下限為1200m，井田主體部分地層傾角10o～26o，一般20o左右。根據(jù)煤層的賦存情況，本礦井設(shè)計(jì)三個(gè)劃分水平的方案，方案比較如表26。方案一 第一水平：－900m 第二水平：－1200m方案二 第一水平：－960m 第二水平：－1200m方案三 第一水平：－820m 第二水平：－960m 第三水平：－1200m表26 水平劃分方案比較方案一一水平標(biāo)高900m二水平標(biāo)高為1200m服務(wù)年限29a服務(wù)年限49a方案二一水平標(biāo)高960m二水平標(biāo)高為1200m服務(wù)年限45a服務(wù)年限41a方案三一水平標(biāo)高820m二水平標(biāo)高為960m三水平標(biāo)高為1200m 服務(wù)年限22a服務(wù)年限23a服務(wù)年限41a方案二的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）水平階段斜長(zhǎng)最大為1160m，階段斜高為270～300m，較為合理，有利于二水平合理開拓與開采。（2）一、二水平儲(chǔ)量分布較為均衡，服務(wù)年限適中，均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（3）一水平井底車場(chǎng)及硐室主要位于B11b煤層底板巖層中，巖性為砂巖或泥質(zhì)砂巖，有利于車場(chǎng)巷道及硐室的施工和維護(hù)。方案一初期井筒淺60m左右，使井筒工期縮短半個(gè)月左右，但與方案二相比，主要存在以下問題：（1），服務(wù)年限剛滿足規(guī)范規(guī)定的下限，服務(wù)年限偏短，若扣除謝一礦淺部及謝李煤業(yè)公司660m以下已開采的儲(chǔ)量，服務(wù)年限更短。另外，A組煤開采時(shí)需采取疏水降壓措施，且受到淺部A組煤開采的制約，實(shí)際上一水平開采期間A組煤不能參與配采，一方面造成一水平實(shí)際可采儲(chǔ)量的進(jìn)一步減少，服務(wù)年限進(jìn)一步縮短，同時(shí)也加劇了二水平提前開拓準(zhǔn)備的壓力，對(duì)投產(chǎn)后穩(wěn)產(chǎn)不利。（2）本井田煤層埋藏深、傾角大、瓦斯高的特點(diǎn)，結(jié)合淺部區(qū)段劃分狀況，方案二660m～960m之間共劃分5個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段垂高60 m，按平均200傾角計(jì)算，每個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)175m左右，工作面長(zhǎng)度在165m～180m，階段劃分較為合理。方案一若劃分為5個(gè)階段，工作面偏短，工作面布置不合理。（3）一平井底車場(chǎng)恰巧坐落在C13煤層中，不僅需揭煤，而且?guī)r性差，車場(chǎng)較難布置。雖然方案三可以使工程量減少，節(jié)省出其費(fèi)用，縮短通風(fēng)路線，但方案三與方案二相比，主要存在以下問題：（1），計(jì)算服務(wù)年限為22a，一水平服務(wù)年限偏短，不符合規(guī)范的規(guī)定，不利于二水平正常接替。（2）方案三一水平與二水平標(biāo)高的階段垂高在150m左右，若劃分為3個(gè)小階段，工作面偏短，若劃分為兩個(gè)階段，工作面偏長(zhǎng)，且工作面接替困難，工作面布置不合理。經(jīng)上述分析比較，本設(shè)計(jì)認(rèn)為方案二一水平960m具有井下開拓布局合理，水平階段劃分適中、儲(chǔ)量及服務(wù)年限適中等優(yōu)點(diǎn)，且一水平井底車場(chǎng)及硐室所處巖性相對(duì)較好，有利于巷道的施工和維護(hù)。根據(jù)防水煤柱《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在地面水體及松散含水層下采煤時(shí)，必須保留安全煤巖柱。安全煤巖柱的最小高度(水體底面至回采上限)確定情況：當(dāng)煤系地層上覆隔水性好的松散層或厚度較大的弱含水層時(shí)，安全煤巖柱的最小高度亦可等于冒落帶的最大高度，但其最小高度不得小于20米。在含水砂層下留設(shè)一定的防水煤柱，是保證安全生產(chǎn)的必要條件，但不是唯一的條件，在生產(chǎn)實(shí)踐中，雖留有一定高度的防水煤巖柱，也有的工作面由于特殊的地質(zhì)條件（如遇斷層、頂?shù)装鍘r性變壞等）或采煤方法使用不當(dāng)，或管理制度不嚴(yán)，以至造成嚴(yán)重事故，因此在生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全生產(chǎn)試行規(guī)程》，根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的防水設(shè)施，以確保安全生產(chǎn)。本井田設(shè)計(jì)開采水平標(biāo)高為660m～1200m，煤層埋藏深，井田煤系的東南部上覆以灰?guī)r為主的外來巖體，其中灰?guī)r巖溶裂隙裸露，接受降水補(bǔ)給，但為舜耕山斷層阻隔，對(duì)井下開采基本沒有影響。煤系的其它部分被厚度小于36m的第四系松散層所覆蓋，沉積物以粘土和砂質(zhì)粘土為主，底部有少量砂，含水微弱，吸水后有較強(qiáng)的膨脹性，隔水性能良好。因此，本設(shè)計(jì)回風(fēng)水平標(biāo)高設(shè)計(jì)為660m。 井筒位置的確定1．