【正文】 石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，含水層水通過裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲，井田西北10號煤層最低底板標(biāo)高為270m，遠(yuǎn)低于奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位，因此井田西北部10號煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大。其最低開采面低于當(dāng)?shù)攸S河水位線，根據(jù)儲量核實(shí)報告10號煤層礦井水文地質(zhì)類型較為復(fù)雜。 （2）礦井水患類型及威脅程度分析本礦井主要沖水因素有大氣降水，地表水，奧灰突水及采空積水。對礦井影響較大的是采空積水和奧灰水。 （3）采空區(qū)塌陷、地表裂隙的防治水方案采煤后頂板垮落，將造成地表塌陷現(xiàn)象。主要破壞特征有地表裂縫、塌方或小滑坡。采用圍封、充填堵塞裂縫、人工整地、回填塌陷坑及人工種草，對林地一般保持原地貌，以自然恢復(fù)為主，適當(dāng)予以輔以管護(hù)、補(bǔ)植等措施，以防止地表水滲入井下，影響開采。 （4）井下水害防治方案據(jù)礦方調(diào)查提供井田2號煤層存在大量采空區(qū)，在采空區(qū)內(nèi)存在積水區(qū)，積水量共約200000m3（積水分布情況見2號煤層充水性圖），10號煤層采空區(qū)內(nèi)無積水。井田南部存在大面積采空區(qū)，據(jù)礦方調(diào)查其內(nèi)積水沿采空區(qū)向西南流，最后從沙渠溝礦流出。本礦在開采2號煤層時，南部留設(shè)防水煤柱，防止突水，周邊礦井采空區(qū)主要位于井田南部，因此周邊礦井采空區(qū)積水對本井田的開采影響不大。開采2號煤層導(dǎo)水裂隙帶未達(dá)地表，地表水體對煤層開采的影響較小，小于導(dǎo)水裂隙帶高度，因此開采10號煤層時形成的最大導(dǎo)水裂隙帶可溝通上部含水層及2號煤層采空積水，產(chǎn)生水力聯(lián)系。采空區(qū)積水是本礦井安全生產(chǎn)的較大隱患。礦井開采2號煤層時，應(yīng)探明2號煤層采空區(qū)積水情況，留設(shè)2號煤層采空區(qū)防水煤柱。礦井開采10號煤層時，在掘進(jìn)和回采前應(yīng)當(dāng)超前進(jìn)行鉆探，待2號煤層采空區(qū)積水徹底疏放水后，方可進(jìn)行采掘活動。 （5）防水煤柱留設(shè)方案井田內(nèi)的斷層、采空區(qū)、陷落柱等構(gòu)造應(yīng)提前查明，嚴(yán)格按照《煤礦防治水規(guī)定》留設(shè)防水煤柱。礦井煤柱留設(shè)：井田邊界留設(shè)20m煤柱；大巷保護(hù)煤柱每側(cè)40m；采空區(qū)四周留設(shè)30m煤柱，采區(qū)間留設(shè)20m煤柱。礦井開采建設(shè)生產(chǎn)中應(yīng)及時查明隱伏構(gòu)造等，并制定可行措施，確保安全生產(chǎn)。 （6）井下正常排水系統(tǒng)方案在井底車場附近布置主排水泵房、主水倉，水泵房通過管子道與副斜井連接。礦井整合后正常涌水量2000m3/d，最大涌水量3120m3/d。礦井水由主排水泵房沿管子道經(jīng)副斜井排至地面。主排水泵房安裝3臺MD280436型礦用多級離心式水泵，正常涌水時1臺工作，1臺備用，1臺檢修；排水管路選用Φ2457型無縫鋼管2趟,正常涌水時1趟工作，1趟備用。做為礦井井底正常排水系統(tǒng)。 （7）防治水措施 礦井地表水綜合治理1）每年汛期前必須將井口周圍的導(dǎo)水溝渠挖好疏通，并由專人負(fù)責(zé)。2）必須經(jīng)常檢查井田地表是否存在導(dǎo)水裂隙或其它導(dǎo)水通道，發(fā)現(xiàn)裂隙及其它導(dǎo)水通道，應(yīng)及時將其回填封實(shí)。礦區(qū)的基巖裂隙，塌陷裂縫、溶洞、廢棄的井筒和鉆孔等，可能成為地表水進(jìn)入礦內(nèi)的通道，應(yīng)該用黏土或水泥將其填堵。容易積水的洼地、塌陷區(qū)應(yīng)該修筑泄水溝，泄水溝應(yīng)該避開露頭、裂縫和透水巖層。不能修筑溝渠時，可以用泥土填平夯實(shí)并使之高出地表。大面積的洼地、塌陷區(qū)無法填平時，可安裝水泵排水。3）報廢的井筒應(yīng)當(dāng)填實(shí)封堵，或者在井口以下斜長20m處砌筑1座磚、石或者混凝土墻，再用泥土填至井口，并加砌封墻。4）當(dāng)?shù)V井井口附近或者塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時，應(yīng)當(dāng)采取安全防范措施。5）嚴(yán)禁將矸石、爐灰垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段，以免沖到工業(yè)場地和建筑物附近或者淤塞河道、溝渠。6）對于正在使用的鉆孔，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定安裝孔口蓋。對于報廢的鉆孔，應(yīng)當(dāng)及時封孔，防止地表水或含水層的水流入井下。觀測孔、注漿孔、電纜孔、與井下或者含水層相通的鉆孔，其孔口管應(yīng)當(dāng)高出當(dāng)?shù)刈罡吆樗?。第五?礦床開采 露天開采根據(jù)核查報告資料及礦井開采狀況，井田內(nèi)煤層埋藏較深，不適合露天開采。 地下開采 確定礦區(qū)開采總順序結(jié)合本礦井煤層賦存條件、可采煤層分布情況及已有巷道現(xiàn)狀，礦井下行開采10號煤層，首采煤層為2號煤層。全井田共布置1個水平，標(biāo)高為+360m，其中輔助水平設(shè)在2號煤層，水平標(biāo)高為+413m，主水平設(shè)在10號煤層。根據(jù)井田開拓布置，結(jié)合井田內(nèi)的實(shí)際情況及工作面技術(shù)裝備和管理水平，2號煤層布置單翼采區(qū)，采區(qū)長500～1000m，設(shè)計10號煤層布置單、雙翼采區(qū)，采區(qū)長1200～2500m。井田共劃分為6個采區(qū)，即2020201001001003采區(qū)。首采區(qū)為201采區(qū)，布置1個回采工作面保證礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力。采區(qū)接替按編號順序進(jìn)行，采區(qū)內(nèi)工作面接替順序采用后退式或前進(jìn)式。其中首采區(qū)域?yàn)?號煤層201采區(qū)靠近井田中北部邊界處。 開采塌陷范圍的確定（1）山西曙光船窩煤業(yè)有限公司采用主斜、副斜井和回風(fēng)立井混合開拓方式，批采10號煤，2號煤層采用綜采放頂煤一次采全高采煤方法，頂板管理采用全部垮落法；10號煤層厚度采用綜合機(jī)械化一次采全高采煤方法，頂板管理采用全部垮落法。 表521 地表移動變形基本參數(shù)礦井名稱單向抗壓強(qiáng)度Mpa覆巖類型下沉系數(shù)q主要影響角正切tgβ水平移動系數(shù)b拐點(diǎn)偏距S(m)開采影響傳播角θ開采規(guī)程30～60中硬～～～900（～）α地表移動變形基本參數(shù)如下：下沉系數(shù)：q初=， q復(fù)=*；主要影響角正切：tgβ初=，tgβ復(fù)=tgβ初+；水平移動系數(shù)：b=；拐點(diǎn)偏距：S=(m)開采影響傳播角θ=90176。=90176。5176。=176。主要影響半徑：r＝H/ tgβ達(dá)到充分采動時的條區(qū)尺寸：L＝l≥2（r+s） （2）地表下沉、移動與變形值預(yù)測結(jié)果根據(jù)上述各參數(shù)計算得到，地表下沉、移動與變形值見表522。表522 開采后地表下沉、移動與變形的預(yù)測結(jié)果煤層傾角煤層平均開采厚度(m)Wcmicm(mm/m)Kcm(103/m)Ucm(mm)εcm(mm/m)r(m)5176。237885176。10 （3）地表沉陷影響范圍預(yù)測結(jié)果根據(jù)敏感目標(biāo)的分布情況，對首采時和全采時進(jìn)行了預(yù)測計算。地表沉陷影響范圍受煤層厚度、上覆巖層的厚度、巖性、移動角和邊界角影響。根據(jù)本井田的地質(zhì)特征及開采條件選取的相關(guān)參數(shù)計算的首采和全采時的地表沉陷等值線圖見圖6圖62所示。（4）工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 1）采煤機(jī)采煤機(jī)在工作面的進(jìn)刀方式，將直接影響工作面的工時利用率以及采煤機(jī)效能的發(fā)揮。為減少工作面人員工作量，設(shè)計采用端部斜切進(jìn)刀方式，進(jìn)刀割煤長度50m。工作面采用4班作業(yè)，3班生產(chǎn)，1班準(zhǔn)備。表523 采煤機(jī)技術(shù)特征表 型號采高(m)電機(jī)功率(kW)滾筒直徑(mm/個)截深(mm)牽引速度(m/min)機(jī)面高度(mm)重量(t)MGTY200/500600120030 2）工作面可彎曲刮板輸送機(jī) 工作面刮板輸送機(jī)選型需滿足三個方面要求：一是工作面刮板輸送機(jī)能力要保證將采煤機(jī)采落的煤全部運(yùn)出，并留有一定的富裕；二是外型尺寸和牽引方式與采煤機(jī)相匹配；三是運(yùn)輸機(jī)長度與工作面長度相一致。前部刮板輸送機(jī)能力應(yīng)不低于采煤機(jī)最大割煤能力。 式中：QC—刮板輸送機(jī)能力，t/h；KC—采煤機(jī)與刮板機(jī)同向運(yùn)行時修正系數(shù)，；QM—采煤機(jī)最大割煤能力，416t/h。 QC=416=446t/h 后部刮板輸送機(jī)能力考慮放頂煤能力運(yùn)量。，放頂煤小時運(yùn)量2269247。=315t/h，放頂煤小時運(yùn)量為315=441t/h?？紤]上述因素，前部選用SGZ730/220型可彎曲刮板輸送機(jī)，后部選用SGZ630/220型可彎曲刮板輸送機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見表524。表524 刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表 型號鋪設(shè)長度(m)輸送能力(t/h)刮板鏈速(m/s)中部槽(長寬高)(mm)電機(jī)功率(kW)電壓等級(V)備注SGZ730/22018060015007302221102660/1140前部SGZ630/22018060015006302221102660/1140后部 3）順槽轉(zhuǎn)載機(jī)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載能力要與工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并要求與工作面刮板輸送機(jī)和順槽可伸縮帶式輸送機(jī)相配套,根據(jù)公式計算式中：QZ—轉(zhuǎn)載機(jī)輸送機(jī)能力，t/h；KZ—轉(zhuǎn)載機(jī)富余系數(shù)，；QG—刮板輸送機(jī)能力，504t/h。QG=504=605t/h選用SZZ764/132型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見表525。表525 刮板轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表 型號設(shè)計長度(m)輸送能力(t/h)電機(jī)功率(kW)電壓等級(v)備注SZZ764/132900132660/1140 4）順槽可伸縮帶式輸送機(jī)順槽帶式輸送機(jī)要與工作面推進(jìn)長度相適應(yīng)，小時運(yùn)量應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相匹配。表526 可伸縮帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表型 號 輸送能力(t/h)輸送長度 (m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機(jī)功率(kW)電壓等級(V)SSJl000/21258001000100021251140/660 通風(fēng)、運(yùn)輸及排水路線 （1） 運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→工作面運(yùn)輸順槽→運(yùn)輸下山→井底煤倉→主斜井→地面。材料設(shè)備、矸石等輔助運(yùn)輸系統(tǒng)地面→副斜井→2號煤層甩車場→軌道下山→工作面回風(fēng)順槽→回采工作面。矸石由與材料運(yùn)輸系統(tǒng)相反的方向運(yùn)出。 （2） 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流：主斜井→2號煤層等候室→運(yùn)輸下山→運(yùn)輸順槽→回采工作面。 副斜井→2號煤層甩車場→軌道下山→運(yùn)輸順槽→回采工作面。污濁風(fēng)流：回采工作面→回風(fēng)順槽→回風(fēng)下山→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)巷（沿10號煤層）→回風(fēng)立井→風(fēng)硐→主通風(fēng)機(jī)→地面。掘進(jìn)面通風(fēng)采用FDⅠ№。 （3） 排水系統(tǒng)順槽積水自流到下山，然后自流到采區(qū)水倉，最后排至井底水倉，經(jīng)管子道排至地面井下水處理站調(diào)節(jié)池。第六章 選煤及矸石處理 選礦方案 選礦試驗(yàn)加工及研究 （1）可選性－2號煤層理論浮煤產(chǎn)率是扣除小于1毫m級粉煤和各級沉淀的煤泥外作100％計算的，％～％，％，％～％，％。按浮煤產(chǎn)率評級為良等－優(yōu)等，按全量中煤法評定其可選性：－％～％，屬中等可選到很難選。 （2）可選性－10號煤層 1）浮煤灰分8％時，％，δ+％，屬極難選等級； 2）浮煤灰分10％時，％，δ+％，屬較難選等級； 3）浮煤灰分12％時，％，δ+％，屬易選等級。 煤類煤類及工業(yè)用途本井田2號煤層為低灰分、低揮發(fā)分－中等揮發(fā)分、特低硫－低硫分、特高熱值煤，北部為瘦煤，中南部為焦煤?？勺鳛闊捊褂妹?。10號煤層以低灰分—低中灰、低揮發(fā)分、中硫分－中高硫煤、特高熱值煤，瘦煤為主，僅北東部201200補(bǔ)補(bǔ)5孔處為貧瘦煤。經(jīng)洗選后硫仍較高，可作為動力用煤和民用燃料。 煤炭加工，本礦生產(chǎn)的原煤為焦化廠的原料煤，所以礦井坑口不建選煤廠。根據(jù)本礦煤質(zhì)、產(chǎn)品市場定位以及建設(shè)單位的要求，煤炭洗選加工規(guī)劃為建設(shè)礦井原煤生產(chǎn)系統(tǒng)，與礦井同期投產(chǎn)，本礦原煤加工方案為進(jìn)行篩分、揀矸、分級，汽車外運(yùn)銷售。本礦生產(chǎn)原煤分為各級粒度煤、矸石兩產(chǎn)品，粒度煤分為50mm、50mm兩級，分儲分銷，可根據(jù)市場需要調(diào)節(jié)。 尾礦設(shè)施 尾礦組成及產(chǎn)量：礦井可采煤層，含矸量較大，%。為提高原煤質(zhì)量，在工業(yè)場地建選矸樓一座。，，全年排矸量為53457t(33411m3)。,。,容積700000m3。礦井排矸場地下游沒有村莊和重要設(shè)施。矸石處理：揀出的矸石由輸送機(jī)送入滑坡倉儲裝，汽車外運(yùn)荒溝排放；井下出井矸石由高位翻車機(jī)裝汽車運(yùn)往荒溝排棄。矸石系統(tǒng)配備滑坡倉裝車閘門、高位翻車機(jī)，載重汽車，推土機(jī)等。為防止矸石自燃，造成二次污染，矸石場溝口砌筑攔渣壩，溝底砌排洪溝，對堆放矸石的溝谷底部進(jìn)行防滲處理。矸石堆置采用從下至上分層壓實(shí)，逐層堆置的方式，并噴灑石灰乳。,，壓實(shí)后可種植樹木、花草綠化。達(dá)到環(huán)保要求。生活垃圾在礦井矸石場地劃出一塊場地，在堆放之前應(yīng)進(jìn)行防滲處理，生活垃圾采用衛(wèi)生填埋工藝，垃圾填埋后壓實(shí)并覆蓋一定厚度的黃土然后進(jìn)行綠化。矸石堆放可分四個步驟進(jìn)行： 第一步，植樹、修涵洞、做防滲層、筑壩：沿溝口設(shè)綠化林帶，林帶寬度為10m，種植高大樹林如楊樹、樺樹等，起到初期對矸石堆遮擋、屏蔽的作用。沿溝底修涵洞，用于排放溝內(nèi)洪水，以防洪水將矸石沖走及對矸石造成浸泡淋溶污染水體。由于溝底覆蓋有黃土，將溝底的土平整，將挖出的土運(yùn)到矸石溝，攤平覆土，并夯實(shí)做為防滲層。在矸石場上游筑防洪壩，下游筑攔渣壩。本步驟三項工序同步進(jìn)行，才能為后續(xù)工序創(chuàng)造有利環(huán)保的工作場所。綠化應(yīng)注意排與排有一定錯距，以起遮擋、屏蔽的作用。第二步，按階段進(jìn)行矸石分層推放：矸石從工業(yè)場地通過汽車?yán)腠肥瘓?，用推土機(jī)將矸石推平，并通過推土機(jī)往返對矸石進(jìn)行壓實(shí)。矸石應(yīng)逐層進(jìn)行堆放壓實(shí)并噴石灰乳，并經(jīng)黃土層的隔絕，每層厚度以3m為宜。第三步，外邊坡整形、復(fù)土和綠化。每個階段矸石堆