【導讀】專業(yè)范圍展開討論研究，以培養(yǎng)我們學生分析和解決實際問題的能力。面采煤方式為一次采全高綜合機械化采煤法，采用全部跨落法管理頂板。也對生產(chǎn)中遇到的災害作以詳細的措施處理。原作者表示忠心的感謝。由于本人水平有限，設計中錯漏之處在所難免，懇。請老師和同僚批評、指正。圪塔上村、延家峁村、任家山村、后備村一帶，屬柳林縣王家溝鄉(xiāng)管轄。井田地處晉西黃土高原，屬呂梁山西側(cè)的中低山區(qū)，黃土覆蓋廣泛，沖溝發(fā)育，本區(qū)屬黃河流域黃河水系，井田溝谷發(fā)育，無常年性水流，僅在雨季有洪水流出，并很快排干，季節(jié)性水流向西北匯入黃河。雨量集中，有時出現(xiàn)暴雨洪水災害。份最高，平均為℃，極端值達37℃，平均溫差℃。一般氣溫降至0℃的時。值為,最大在6月份，平均為。據(jù)歷年記載，歷史上發(fā)生過數(shù)次地震，其中以1101年，1555. 經(jīng)調(diào)查，新民二礦與本井田相接處不存在越界開采現(xiàn)象。各可采煤層煤塵具有爆炸性，煤的自燃傾向性等級均為Ⅱ級，屬自燃煤層。

　　

【正文】 拉強度 ，平均為 ；內(nèi)摩擦角 42176。 34′，凝聚力系數(shù) 。底板抗壓強度為 ，平均為 ；抗拉強度 ，平均為 ；內(nèi)摩擦角 41176。 57′，凝聚力系數(shù) 。 (3)9 號煤層 頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，底板為細粒砂巖、泥巖。 本次在補 3 號孔采樣進行力學試驗結(jié)果，頂板抗壓強度 ，平均為 ；抗拉強度，平均為 ；內(nèi)摩擦角 40176。 39′，凝聚力系數(shù) 。底板抗壓強度為，平均為 ；抗拉強度 ，平均為 ；內(nèi)摩擦角 34176。27′，凝聚力系數(shù) 。 (二 )瓦斯 原山西柳林下山峁煤 業(yè)有限公司現(xiàn)開采 4 號煤層，根據(jù)呂煤安字 [20xx]665 號《關于對山西柳林陳家灣趙家莊煤業(yè)有限公司等 45 對礦井 20xx 度瓦斯等和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復》，礦井瓦斯絕對涌出量為 ,二氧化碳絕對涌出量為；瓦斯相對涌出量為 ,二氧化碳最大涌量為 。礦井為低瓦斯礦井。根據(jù)柳煤字 [20xx]313 號《轉(zhuǎn)發(fā)“關于對山西柳林陳家灣趙家莊煤業(yè)有限公司等 42 對礦井 20xx 度瓦斯等和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復”的通知》，礦井瓦斯絕對涌出量為 ,二氧化碳絕對涌出量為 ；瓦斯相對涌出量為,二氧化碳最大涌量為 。礦井為低瓦斯礦井。 原山西柳林任家山煤業(yè)有限公司現(xiàn)開采 4 號煤層，根據(jù)柳煤字 [20xx]313 號《轉(zhuǎn)發(fā)“關于對山西柳林陳家灣趙家莊煤業(yè)有限公司等 42 對礦井 20xx 度瓦斯等和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復”的通知》，礦井瓦斯絕對涌出量為 ,二氧化碳絕對涌出量為 ；瓦斯相對涌出量為 ,二氧化碳最大涌量為 。礦井為低瓦斯礦井。 原山西柳 林森澤煤業(yè)有限責任公司現(xiàn)開采 9 號煤層，根據(jù)呂煤安字 [20xx]665 號《關于對山西柳林陳家灣趙家莊煤業(yè)有限公司等 45 對礦井 20xx 度瓦斯等和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復》，礦井瓦斯絕對涌出量為 ,二氧化碳絕對涌出量為；瓦斯相對涌出量為 ,二氧化碳最大涌量為 。礦井為低瓦理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 32 斯礦井。 根據(jù)上述資料，瓦斯對礦井建設和安全影響不大。但在實際生產(chǎn)中，必須注意工作面及采空區(qū)瓦斯的局部集聚和反常現(xiàn)象，采取嚴密的監(jiān)測措施，確保生產(chǎn)建設安全。 (三 )煤塵 根據(jù) 20xx 年 5月 7日由國家及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對本礦 4號煤層爆炸性測試報告，其煤塵火焰長度 300mm，加巖粉用量 95%，煤層煤塵具有爆炸危險性。 根據(jù)本次補 3號孔 9 號煤芯采樣， 20xx年 10 月 12 日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心檢驗結(jié)果： 8號煤層火焰長度 80mm，抑制煤塵最低巖粉量 65%，煤塵具有爆炸性。 9號煤層火焰長度 320mm，抑制煤塵最低巖粉量 80%，煤塵具有爆炸性。 由上可知井田 9號可采煤層煤塵均有爆炸性。該礦應做好綜合防塵工作，防止發(fā)生煤塵爆炸事故。因此，在生產(chǎn)中要做好煤塵爆炸的預 防和隔爆措施，消除巷道積塵，在巷道撒布巖粉，灑水防塵，杜絕引爆火源，防患于未然。 (四 ) 煤的自燃傾向性 根據(jù) 20xx 年 5月 7日由國家及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對本礦 4號煤芯煤樣進行自燃傾向 性進行了鑒定。鑒定結(jié)果： 其吸氧量為 ，自燃等級為Ⅲ，傾向性質(zhì)為不易自燃煤層。 根據(jù) 本次補 3號孔 9 號煤芯采樣， 20xx年 10月 12 日由山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心檢驗結(jié)果： 8號煤層吸氧量 ，自燃等級為Ⅱ，傾向性質(zhì)為自燃。 9 號煤層吸氧量 ，自燃等級為Ⅱ，傾向性質(zhì)為自燃 。 由上可知井田 4號煤層為 不易自燃煤層， 9號煤層為 自燃煤層。 今后在開采 9號煤層時， 建議在今后工作中應做好巷道及采空區(qū)密閉工作，保證安全生產(chǎn)。 (五 )地溫、地壓 1991 年山西地質(zhì)礦產(chǎn)局勘探中在大莊煤礦內(nèi)施工的 ZK4 鉆孔中進行了簡易井溫測量工作，測量成果見下表： 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 33 ZK4 井溫測量成果表 測量深度（ m） 130 200 300 井溫（℃） 根據(jù)上述成果，未發(fā)現(xiàn)地溫異常，平均地溫梯度為 ℃ /100m，大于地溫梯度 3℃/100m，按照規(guī)范要求應屬地溫異常區(qū)，在礦山 建設及開采時應予以注意。 鉆孔和礦井采掘過程中，均未發(fā)現(xiàn)地壓異常。 六、資源儲量估算 （一）工業(yè)指標確定 井田內(nèi)可采煤層均為焦煤，屬煉焦用煤，煤層傾角小于 15176。，按照 20xx 年 12月國土資源部頒發(fā)的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中有關規(guī)定，確定煤層資源 /儲量的各項估算指標為（煤層傾角小于 25176。）： 煤層最低可采厚度（ m）： ； 煤層最高可采灰分（ Ad） :40%； 煤層最高可采硫分 ()： 3%。 (二 )資源 /儲量類別劃分原則 井田范圍地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層傾角平緩。 9 號煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》， 9 號煤層以 1000179。 1000m 工程網(wǎng)度勘查工程見煤點連線以內(nèi)和在連線之外本種基本線距（鉆孔間距）的 1/2 的距離所劃定的全部范圍為探明的經(jīng)濟基礎儲量（ 111b）， 20xx179。 20xxm 工程網(wǎng)度勘查工程見煤點連線以內(nèi)和在連線之外本種基本線距（鉆孔間距）的 1/2 的距離所劃定的全部范圍為控制的經(jīng)濟基礎儲量（ 122b），其余的為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（ 333）。 (四 )資源儲量估算結(jié)果 經(jīng)估算，井田保有資源 /儲量 3320 萬 t，其中 探明的經(jīng)濟基礎儲量 (111b)2935 萬t，占總儲量的 %，控制的經(jīng)濟基礎儲量（ 122b） 375 萬 t,(111b+122b)占總量的%。推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（ 333） 10 萬 t。詳見下表。 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 34 資源 /儲量估算匯總表 煤層 煤類 資 源 / 儲 量 (萬 t) 111b 111b+122b+333 (%) 111b+122b 111b+122b+333 (%) 111b 122b 333 蹬空區(qū)111b 蹬空區(qū)333 現(xiàn)保有 4 JM 479 68 10 557 8 JM 1414 176 1590 9 JM 1042 131 1173 合 計 2935 375 10 3320 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 35 第二章 井田境界與儲量 第一節(jié) 井田境界 一、井田境界 根據(jù)山西省國土資源廳 20xx年 10月 30 日頒發(fā)的 C14000020xx101220xx1016號《采礦許可證》，批準開采 49號煤層，井田范圍由下列 14 個拐點坐標 （西安 80坐標系 6176。帶）依次連線圈定，坐標點見下表。 拐點編號 X Y 拐點編號 X Y 1 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 13 7 14 井田東西長 ，南北寬 ，面積 。煤層開采標高 810m610m。 第二節(jié) 設計儲量及可采儲量計算 設計可采儲量及可采儲量計算 (1)設計儲量 設計儲量：工業(yè)儲量減去井 田境界煤柱、斷層煤柱、村莊煤柱等永久煤柱儲量后的儲量。計算結(jié)果見表 221。 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 36 設計儲量匯總表 表 221 煤層序號 工業(yè)儲量（萬 t） 111b+122b+333K 永久煤柱損失（萬 t） 設計儲量（萬 t） 境界煤柱 風氧化帶煤柱 蹬空區(qū) 小計 8 1590 44 178 53 275 1315 9 1173 40 159 47 246 927 合計 2763 84 337 100 521 2242 (2)可采儲量 可采儲量：按《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求，設計儲量減去工業(yè)場地、主要 大巷保護煤柱后乘以采區(qū)回采率 80%，即為礦井設計可采儲量，計算結(jié)果見表 222。 可采儲量匯總表 表 222 煤層序號 設計儲量 （萬 t） 保護煤柱損失（萬 t） 開采損失（萬 t） 可采儲量（萬 t） 工業(yè)場地 大巷煤柱 小計 8 1315 89 133 222 219 874 9 927 80 119 199 146 582 合計 2242 169 252 421 365 1456 經(jīng)計算，礦井可采儲量為 1456 萬 t，其中 8號煤為 874 萬 t，占 60%， 9號煤為 582萬 t，占 40%。（經(jīng)計 算，由于 4 號煤層的剩采儲量除村莊壓煤、巷道煤柱、井田邊界煤柱外，其余儲量可利用原下山峁礦的生產(chǎn)系統(tǒng)進行過渡期生產(chǎn)，本次設計不計入可采儲量）。 (3)各類安全煤柱的留設 ①工業(yè)場地煤柱：工業(yè)場地按Ⅰ級保護留設煤柱予以保護，場地周圍圍護帶取 20m，下伏各煤層表土段移動角δ＝ 45176。，巖層移動角δ＝ 72176。，計算保護煤柱范圍。 ②井田境界煤柱：井田境界煤柱 20m。 ③大巷、采區(qū)煤柱：礦井主要大巷均沿 9 號煤層布置，鑒于本井田面積較小，為增加資源回收率，予留井田大巷煤柱總寬 120m，運輸大巷、軌道大巷、回風大巷之間間 距為 30m，大巷臨近采區(qū)一側(cè)預留煤柱 30m，兩側(cè)計 60m。兩個采區(qū)之間的隔離煤柱為 10m。 ④斷層煤柱：斷層兩側(cè)各預留 20m 保護煤柱。 ⑤煤層風氧化帶煤柱寬度按 20 留設。 ⑥村莊、道路煤柱：井田范圍內(nèi)有農(nóng)民生活、生產(chǎn)鄉(xiāng)間公路，一般不設煤柱，遇理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 37 有地表沉陷，道路會有裂縫產(chǎn)生，由礦方負責預以填高修復，確保道路暢通，使農(nóng)民生產(chǎn)、生活不受地表沉陷的影響。井田范圍內(nèi)有后備村、任家山村、楊家溝村和碾焉村四個村莊，且位于井田南部，依據(jù)《規(guī)程》要求，村莊保護按三級保護，圍護帶寬10m。再根據(jù)表土層厚 90m 和基巖厚度和移動角 (表土移動角 45176。，基巖移動角 72176。 )，采用垂線法計算保安煤柱。 ⑦由于本井田東北部原森澤礦采空區(qū)內(nèi)有積水，依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，巷道與水體之間的距離不得小于巷道高度的 10 倍，即 3179。 10=30m。 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 38 第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 第一節(jié) 礦井工作制度 一、礦井工作制度 按《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定，礦井設計年工作日為 330d，四六制，三班生產(chǎn)，一班準備，每天凈提升時間為 16h。 第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務年限 一、礦井設計生產(chǎn)能力的確定 依據(jù) 山西省國土資源廳換發(fā)的第 C14000020xx101220xx1016 號采礦許可證，山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井的設計生產(chǎn)能力為 90萬 t/a。 二、礦井及水平服務年限 礦井及水平服務年限均按下式計算： T＝ Z/（ A178。 K） 式中： T—— 服務年限， a； Z—— 設計可采儲量，萬 t； A—— 生產(chǎn)能力，萬 t/a； K—— 儲量備用系數(shù)，取 。 服務年限為 T＝ 1456/（ 90179。 ）＝ 經(jīng)計算礦井服務年限為 ，其中 8 號煤可服務 ， 9號煤可服務 。 理工大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 —— 采礦工程 專業(yè) 39 第四章 井田開拓 第一節(jié) 井田開拓方式的確定 一、影響井田開拓的主要因素 根據(jù)山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司采礦許可證載明井田由 14 點坐標圈定，井田面積 ，資源 /儲量為 3320 萬 t。井田面積較大，煤層厚度適中，具有建設90萬 t/a 能力中型礦井的資源條件。 本井田總體為一走向北北東、傾向北西西的單斜構(gòu)造，傾角 2176?！?9176。本井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層及陷落柱，僅 4號煤層采掘過程中在本井田東北部，即原山西柳林森澤煤業(yè)有限責任公司井田內(nèi)發(fā)現(xiàn)一沖刷帶。今后生產(chǎn)中應注意隱伏斷層和陷落柱，以防透水事故的發(fā)生。綜合上述，總體上井田 構(gòu)造屬簡單類型。 外部條件好：本區(qū)屬黃河流域黃河水系，井田溝谷發(fā)育，無常年性水流，僅在雨季有洪水流出，并很快排干，季節(jié)性水流向西北匯入黃河。 奧陶系石灰?guī)r含水層巖溶裂隙發(fā)育，富水性強，水質(zhì)優(yōu)良，開采奧陶系巖溶水是今后主要的供水方向；太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水，為淺層潛水，水質(zhì)較好，是礦井附近村民生活用水及生產(chǎn)用水的主要來源。井下水處理達標后可作為井下消防灑水和場地綠化、生產(chǎn)用水水源，可滿足礦井用水的需要。礦井主斜井、回風立井和副立井工業(yè)場地選擇在原任家山煤礦工業(yè)場地內(nèi)，屬溝谷荒地，不占良田。井田開發(fā)的 優(yōu)勢較多。 煤層開采條件好， 8