【導(dǎo)讀】九里山煤礦畢業(yè)設(shè)計。焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

　　

【正文】 應(yīng) 注意防范 。 5． 涌水量預(yù)算 本礦第一水平開采已近尾聲，水文地質(zhì)條件暴露充分，并積累了較多水文地質(zhì)資料。二水平位于本礦井深部，其直接頂、底板充水含水層水文地質(zhì)條件應(yīng)與一水平相似，地質(zhì)報告中選用比擬法對其涌水量進(jìn)行預(yù)算。 地質(zhì)報告中考慮西部演馬莊礦涌水量情況，推薦二水平正常涌水量57m3/min、最大 80m3/min，作為今后礦井設(shè)計和開拓時的依據(jù)。 6． 礦井水文地質(zhì)類型 根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件和充水特征，本礦床為以底板充水為主礦床，受采掘破壞影響的含水層主要為灰?guī)r溶隙 — 溶洞含水層，補(bǔ)給條件較好、水源充沛；主要含水層單位涌水量 ～ m；礦井充水方式為直接充水；平均涌水量 57m3/min 上下；充水后采掘工程受水害影響較嚴(yán)重，礦井安全受水害威脅；防治水工程量較大、難度較高，防治水的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果一般。 礦井水文地質(zhì)類型宜定為復(fù)雜型。 （論文 ） 28 四、 其它開采技術(shù)條件 1. 二 1煤頂?shù)装? 二 1 煤老頂均為細(xì)、中 粒大占砂巖，呈深灰色或灰黑色，厚層狀，成份以石英為主，長石次之，含少量暗色礦物，層理面上有炭質(zhì)和大量白云母，硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，致密堅硬，具斜層理及交錯層理，垂直裂隙發(fā)育，多被方解石脈充填， 厚度 ～ ，平均厚 。 直接頂板與老頂在厚度變化上具有相互消長的關(guān)系：即直接頂薄的地帶往往是老頂厚的地帶。 16 勘探線以西深灰色、灰黑色泥巖及炭質(zhì)泥巖偽頂發(fā)育，且多發(fā)生強(qiáng)烈揉皺變形，十分破碎，易于脫落。一般厚 ～ ，局部可達(dá) 1m 左右。 總的來講，二 1煤層上各類頂板均較完整，易于管理，屬二類頂板。 二 1煤底板 二 1 煤底板為灰色、深灰色、灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖及砂質(zhì)泥巖，其中泥巖占 61%，炭質(zhì)泥巖占 25%，砂質(zhì)泥巖占 14%，富含黃鐵礦結(jié)核及少量植物根部化石，偶夾灰、深灰色細(xì)砂巖。厚 ～ ，平均 ，東部厚度較大。炭質(zhì)泥巖質(zhì)軟易碎，強(qiáng)度極低，支撐力差，底鼓現(xiàn)象較嚴(yán)重，對巷道維護(hù)不利。總體應(yīng)屬 I 類底板。 綜上所述：二 1 煤的頂板（大占砂巖）比較堅硬，厚度大，裂隙亦不發(fā)育，在礦井生產(chǎn)過程中炮采工作面利用單體液壓支架支撐，取得了較好的效果，歷年來未發(fā)生過冒頂現(xiàn)象。二 1 煤層底板常為泥巖或砂質(zhì) 泥巖，巖石強(qiáng)度低，較松軟，巷道中受地壓影響，易變形，出現(xiàn)底鼓現(xiàn)象，給礦井生產(chǎn)帶來一定影響。 2. 瓦斯 該礦為嚴(yán)重的煤與瓦斯突出礦井，建礦至今共發(fā)生煤與瓦斯突出 40余次。 地質(zhì)報告中采用 58 年勘探的鉆孔瓦斯資料進(jìn)行敘述， 58 年勘探時用集氣式對 166等 9孔采取二 1煤瓦斯樣 12個，采樣深度為 ~。 （ 1）瓦斯成分 二 1煤層瓦斯成分由甲烷（ CH4）、氮?dú)猓?N2）、二氧化碳（ CO2）組成，（論文 ） 29 甲烷成分 ~%，平均 %，氮?dú)獬煞?~%，平均 %，二氧化 碳成分 ~%，平均 %。其中 6 孔 CH4成分在 90%以上。 （ 2）瓦斯含量 二 1煤層甲烷含量為 ～ r，平均 r，通過對本區(qū)構(gòu)造分析及煤層瓦斯賦存特征可以看出： 100m 以淺為瓦斯風(fēng)化帶。馬坊泉斷層以北煤層埋深 200~500m，甲烷含量為 10～ 30ml/g r，該斷層以南，隨著煤層埋藏深度的增加甲烷含量為 20～ 40ml/g r。在斷層附近的鉆孔受斷層力學(xué)性質(zhì)的影響甲烷逸散，含量變小如 128 孔。 局水文隊版二水平勘探地質(zhì)報告：瓦斯地質(zhì)據(jù) 8孔二 1煤樣分 析結(jié)果。瓦斯含量 （ 128 孔 )～ ml/g r，平均 ml/g r。 本設(shè)計二 1煤層按瓦斯含量 30ml/g r。 3. 煤塵爆炸和煤的自燃傾向性 二 1煤層以塊煤為主，煤塵量較小， 依據(jù) 20xx~20xx 年的鑒定報告，二 1煤層 煤塵無爆炸性，屬不易自燃發(fā)火煤層。 4. 地溫、地壓 據(jù)西部演馬莊礦 91 106 鉆 孔 測溫資料，本區(qū)地溫梯度 ～ ℃／ hm，屬于地溫 梯度 正常區(qū) 。 地壓雖然較大，除部分地段發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象以外尚未發(fā)現(xiàn)其它異常。 （論文 ） 30 第二章 井田開拓與開采 第一節(jié) 井田境界及儲量 一、 井 田境界 九里山礦井田范圍由 9個拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定（其中扣除的四點(diǎn)控制范圍為九里山鄉(xiāng)三礦，面積 ），井田東西走向長 ～ ，南北傾向?qū)挕?，礦井總面積為 。 二水平邊界：北起馬坊泉斷層（與一水平為界），西至第 11 勘探線，南、東至井田邊界，東西走向長約 ，南北傾向?qū)捈s ～ ，面積 。 二、 資源儲量 地質(zhì)報告中 資源 /儲量估算對象為九里山煤礦井田內(nèi)二 1煤層，截止時間為 20xx 年底。首先以馬坊泉斷層為界，分北部一水平和南部二水平，再以 250m、 450m 標(biāo)高，分別估算 250m 以淺、 250m~450m 之間、 450m以深資源 /儲量。 二 1煤層共劃分各類塊段 98 個。其中（ 111b）類 37 個；（ 121b）類 10個；（ 122b）類 11 個；（ 333）類 40 個。全礦區(qū)共獲得二 1煤層煤炭（ 111b）+（ 121b） +（ 122b） +（ 333）類總資源 /儲量 。其中（ 111b）類資源 /儲量 ；（ 121b）類資源 /儲量 ；（ 122b）類資源 /儲量 ；（ 333）類資源量 。 見表 211。 （論文 ） 31 表 211 二 1煤層資源 /儲量估算匯總表 水平 深度 面積（ m2） 資源 /儲量 (104t) 合計 (111b) (121b) (122b) (333) 一水平 250m以淺 3290434 250m~450m之間 4153229 450m以深 408614 小計 7852277 二水平 250m以淺 167658 250m~450m之間 3717836 450m以深 3372782 小計 7258276 總計 15110553 注： 根據(jù) 礦上劃分，馬坊泉斷層以北為一水平，以南為二水平； 礦井共攤銷資源 /儲量（永久煤柱損失和地質(zhì)及水文地質(zhì)損失） 萬 t。 三、 二水平資源儲量 二水平共劃分各類塊段 22 個。其中（ 121b）類 3 個；（ 122b）類 7 個；（ 333）類 12 個。二水平二 1煤層煤炭（ 121b） +（ 122b） +（ 333）類總資源 /儲量 。其中 121b： ； 122b： ； 333： 。 1． 煤柱留設(shè) 二水平范圍內(nèi)計算煤柱損失的取值為：馬坊泉斷層、北碑村斷層留煤柱 70m，西倉上斷層留煤柱 150m，西部邊界內(nèi)留 50m 邊界煤柱，二水平范圍內(nèi)修武化工廠根據(jù)巖石移動角計算留設(shè)，其巖石移動角取值為：表土φ =45176。，基巖δ =75176。，β =75176。，γ =75176。 2． 設(shè)計可采儲量計算 扣除村莊、斷層、邊界煤柱損失和開采損失（取采區(qū)回采率為 75%）。 表 212 二水平資源儲量及各種資源損失量計算表 保有資源 儲量 (Mt) 儲量類別 (111b) (121b) (122b) (332) (333) (334)? 小計 合計 （論文 ） 32 保有工業(yè) 資 源儲量 (Mt) +++*= 各 種 保 護(hù) 煤 柱 (Mt) 邊界 煤柱 塊段編號 邊 1 邊 2 小計 (333)k 合計 儲量類別 (333) (333) 面積 (m2) 56766 25700 煤厚 (m) 密度 (t/m2) 資源量 斷層 煤柱 塊段編號 斷 1 斷 2 斷 3 斷 4 斷 5 斷 6 小計 (333)k 合計 儲量類別 (333) (122b) (121b) (333) (122b) (122b) 面積 (m2) 56674 17979 42772 231414 38917 96523 煤厚 (m) 密度 (t/m2) 資源量 斷層 煤柱 塊段編號 斷 7 斷 8 斷 9 斷 10 斷 11 斷 12 小計 (333)k 合計 儲量類別 (333) (122b) (333) (122b) (333) (333) 面積 (m2) 59266 35216 99721 120xx 28246 198502 煤厚 (m) 密度 (t/m2) 資源量 斷層 煤柱 塊段編號 斷 13 斷 14 斷 15 斷 16 小計 (333)k 合計 儲量類別 (333) (333) (333) (333) 面積 (m2) 77584 12692 38842 10654 煤厚 (m) 密度 (t/m2) 資源量 其它 塊段編號 村 1 村 2 村 3 村 4 村 5 村 6 小計 (333)k 合計 （論文 ） 33 煤柱 儲量類別 (121b) (122b) (121b) (121b) (122b) (122b) 面積 (m2) 292829 84893 2527 44915 93810 229413 煤厚 (m) 密度 (t/m2) 資源量 合計 儲量級別 111b 121b 122b (332) (333) 小計 (333)k 合計 總計 設(shè)計利用儲量 (Mt) = 開采損失量 (Mt) *(175%)= 可采儲量 (Mt) *75%= 二水平各采區(qū)儲量見表 213 表 213 采區(qū)可采儲量計算表 采區(qū) 設(shè)計利用儲量 （ Mt） 可采儲量 （ Mt） 服務(wù)年限 (a) 備注 二一采區(qū) 采區(qū) 生產(chǎn) 能力 二二采區(qū) 二四采區(qū) 二六采區(qū) 二水平合計 第二節(jié) 設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（ GB 5021520xx）要求，礦井工作制度確定為年工作日為 330 天，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修準(zhǔn)備，每天凈提升時間 16h。 二、 設(shè)計生產(chǎn)能力 本設(shè)計二水平二一采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為 。 三、 水平 和采區(qū)服務(wù)年限 九里山礦二水平為上下山開拓，根據(jù)煤層賦存情況，計算服務(wù)年限時（論文 ） 34 采用了 的儲量備用系數(shù)，則二水平的服務(wù)年限為 ，水平上的同時生產(chǎn)的二一和二四采區(qū)服務(wù)年限分別為 、 。參見表 213。 二一采區(qū)服務(wù)年限計算 ? ?aAKZT 7 5 ???? 式中： T—— 服務(wù)年限， a； A—— 采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力， ； Z—— 采區(qū)可采儲量， ； K—— 儲量備用系數(shù)，取 。 第三節(jié) 二水平開拓 九里山礦二水平采區(qū)劃分和巷道布置，自 20xx 年以來經(jīng)過多次方案對比、匯報，多次優(yōu)化最終定稿。 二水平劃分為四個采區(qū)：二一、二四；二二、二六采區(qū)。 上山部分 北至馬坊泉斷層，南至二水平 450m 大巷，東西至井田邊界，以 15 勘探線為界，左右劃分為二四、二一采區(qū)。 下山部分北至二水平 450m 大巷，東、南、西至井田邊界，以 14 勘探線西約 130m線為界左右劃分為二六、二二采區(qū)。 現(xiàn)就新風(fēng)井所選不同位置提出三個方案， 對比如下： 一、 方案一 新風(fēng)井選在鐵路裝車倉北向，現(xiàn)圍墻外狹長段（為本礦地方）。 ? 優(yōu)點(diǎn)： ； ； 表土層厚度較小，凍結(jié)法施工時費(fèi)用低； （二四、二六采區(qū)）； ，方便管理。 ? 缺點(diǎn)： ，加上地面抽放站、注漿站位置，布置不便。 ；利用風(fēng)井開拓二水平，風(fēng)井底車（論文 ） 35 場布置不便； ，巷道較長，維護(hù)費(fèi)用高。 見圖 231。 二、 方案二 新風(fēng)井選在工業(yè)廣場老煉油廠內(nèi)。 ? 優(yōu)點(diǎn)： ； ； ，凍結(jié)法施工時費(fèi)用低； ，地面抽放站、注 漿站布置方便； ，排矸方便； 。 ，管理方便。 ? 缺點(diǎn)： ； ，凍結(jié)法施工時費(fèi)用高。 見圖 232。 三、 方案三 方案三： 新風(fēng)井選在云臺大道附近；井下位于 15 采區(qū)下部水倉附近。 ? 優(yōu)點(diǎn)： 減少井下回風(fēng)石門長度 ； ，地面抽放站、注漿站布置方便。 ? 缺點(diǎn)： ；