【正文】 資源 儲 量 永久煤柱損失 設(shè)計(jì)資源儲量 長城 保護(hù) 公路 保護(hù) 井田 邊界 防水 煤柱 合計(jì) 1 3 5 9 合計(jì) + 永久煤柱留設(shè)結(jié)果為： (1) 井田邊界煤柱 20m， +920 井底車場、大巷及硐室保護(hù)煤柱 30m，井筒保護(hù)煤柱在敖 (召其 )—— 銀 (川 )公路 (三 級瀝青公路 )保護(hù)煤柱內(nèi)。 (2) 古長城遺址保護(hù)煤柱的計(jì)算， 根據(jù)《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》選擇 巖層裂縫角的取值：表土層θ 1= 45176。，粘土層及礫石層θ 2 = 60176。，基巖θ 3=70176。，各類土、巖厚度參照 ZK60 ZK60 ZK50 ZK50 ZK50 ZK504孔揭露厚度計(jì)算，其中表土層、粘土層及礫石層按最厚的計(jì)算。表土層厚 H1=、內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 24 粘土層及礫石層厚 H2=。 長城邊界維護(hù)帶寬度取 L0=20m。 L= L0+ H1/tgθ 1+ H2/ tgθ 2+ H3/ tgθ 3 θ 1—— 表土層裂縫角 θ 2—— 粘土層及礫石層裂縫角 θ 3—— 基巖層裂縫角 L0—— 維護(hù)帶寬度 20m H1—— 表土層厚度 H2—— 粘土層及礫石層厚度 H3—— 基巖厚度 m L—— 保護(hù)煤柱寬度 m ① 煤層埋深淺處，即 +1226—— +1070m，Δ H=156m， H3= L = 20＋ 176。＋ 176。＋ = （ m），取 115m。 ② 煤層埋深深處，即 +1226—— +700m，Δ H=526m， H3= L = 20＋ 176。＋ 176。＋ 176。 = （ m），取 250m。 保護(hù)古長城遺址煤柱，淺部留 115m， +700 水平留 250m。 (3) 敖 (召其 )— — 銀 (川 )公路 (三 級瀝青公路 )煤柱的留設(shè)，計(jì)算方法同前，維護(hù)帶寬度取 10m，煤層淺部每側(cè)為 90m，煤層深部每側(cè)為 225m。 上述巖層塌陷角為 參照有關(guān)資料取值，生產(chǎn)期間按試驗(yàn)取得的數(shù)值進(jìn)行重新計(jì)算，按計(jì)算結(jié)果留設(shè)。 (4) 第三系礫巖防水煤柱 根據(jù)礦井精查地質(zhì)報(bào)告所述，井田淺部各煤層露頭與第三系底部間距較小，引起上第三系底部礫巖層對開采的直接充水，因此在靠近煤層露頭區(qū)應(yīng)留設(shè)防水煤柱。根據(jù)《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》，結(jié)合礦井煤層賦存特點(diǎn)，防水煤柱分別計(jì)算。 9 層煤頂板 以泥巖合沙質(zhì)泥巖為主，基本上屬中等、軟弱巖層，煤層為近水平，選用《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 25 煤開采規(guī)程》附錄 6 中的計(jì)算公式如下： Hsh≥ HLi＋ Hb = 100 ???? ? bHM M 式中： Hsh — 防水煤巖柱高度， m HLi — 導(dǎo)水裂隙帶高度， m ∑ M — 各煤層開采厚度， m Hb — 保護(hù)層厚度， m 保護(hù)層厚度取 3～ 6 倍煤厚，本井田取 3 倍煤厚。 ① 1 號煤露頭防水煤柱： 1 號煤在 露頭處煤厚 ～ ，經(jīng)計(jì)算防水煤柱 Hsh = ～ ，取 45m。 ② 1 號煤與 3 號煤為上下兩層煤， 3 號煤厚 ～ ，共計(jì)煤厚～ ，防水煤巖柱 Hsh = ～ ，取 85m。 ③ 1 號煤、 3 號煤與 5 號煤， 5 號煤厚 ～ ，共計(jì)厚度 M， M，M=332221321 yhyhMMM ?? ???? 其中 y y3取 10，總煤厚 ～ ,防水 煤巖柱 Hsh = ～ ，取 96m。 ④ 9 號煤厚 ～ ，同上總煤厚為 ～ ，防水煤巖柱 Hsh =～ ，取 115m。 礦井投產(chǎn)后應(yīng)在建井和生產(chǎn)過程中對第三系礫巖層含水和隔水性進(jìn)行地質(zhì)探查，對防水巖柱的高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以滿足防水需要。 各煤層防水煤巖柱高度情況見表 2— 1— 4 煤層防水煤巖柱高度匯總表 單位： m 表 2— 1— 3 煤 層 1 3 5 9 內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 26 防水煤巖柱厚度 45 85 96 115 設(shè)計(jì)可采儲量 礦井工業(yè)廣 場和行政生活區(qū)均布置在井田西北邊界的無煤區(qū)，不壓煤。主井、副井和風(fēng)井井筒以及階段石門布置在井田北部邊界附近，與公路煤柱合并留設(shè)，只有 9號煤層需單獨(dú)留設(shè)部分井筒保護(hù)煤柱，其他煤層不再單獨(dú)留設(shè)煤柱。設(shè)計(jì)可采儲量計(jì)算結(jié)果匯總見表 213。 表 213 礦井設(shè)計(jì)可采儲量表 單位： 萬噸 煤層號 工業(yè)資源 儲 量 設(shè)計(jì)資源 儲 量 煤柱損失 剩余 儲量 開采 損失 設(shè)計(jì)可采儲量 工業(yè) 場地 井筒 大巷 合計(jì) 1 0 0 0 3 0 0 0 5 0 9 0 合計(jì) 0 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、礦井工 作制度 按我國現(xiàn)行《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)年工作日 330d，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作 8h，每日凈提升時(shí)間 16h。 二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 確定礦井生產(chǎn)能力主要考慮以下因素：礦井開采技術(shù)條件和井田內(nèi)煤層賦存特征；井田內(nèi)煤炭資源儲量能使井型與服務(wù)年限有合理的匹配關(guān)系；井型符合目前國家的產(chǎn)業(yè)政策；產(chǎn)品銷售市場狀況等。 根據(jù)上述因素，經(jīng)對 90 萬噸 /a 和 120 萬噸 /a 兩個(gè)井型方案進(jìn)行比較后，確定礦井生產(chǎn)能力 120 萬噸 /a，日產(chǎn)原煤 3636 噸。 內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 27 三、礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算 ： T = Z/A178。 K 式中 T — 礦井服務(wù)年限 a； Z — 設(shè)計(jì)可采儲量 ； A — 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120 萬噸； K — 儲量備用系數(shù) 取 礦井服務(wù)年限為： T = (120179。 ) = (a) 礦井可采儲量 萬噸，服務(wù)年限 。 第三節(jié) 井田開拓 一、開拓方式 長城礦井現(xiàn)有開拓方式為斜井開拓 ， 布置斜井、副斜井和斜風(fēng)井三條井筒，礦井改擴(kuò)建后開拓方式仍為斜井開拓。 二、 礦井現(xiàn)狀及可利用程度 原長城礦 井田由 4個(gè)點(diǎn)圈定 : 1點(diǎn)： X = Y = 2點(diǎn)： X = Y = 3點(diǎn)： X = Y = 4點(diǎn)： X = Y = 井田范圍 ， 含煤面積 ， 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量 萬噸 ， 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 30 萬噸 /a， 埋藏 深度 +1100～ +820m， 確定 +1050 為煤層開采上限。其中： 1 號煤底部標(biāo)高 +920m，垂深 130m，斜 長 320m； 3 號煤底部標(biāo)高 +880m，垂深 170m，斜長 418m；5號煤底部標(biāo)高 +870m，垂深 180m，斜長 443m； 9 號煤底部標(biāo)高 +820m，垂深 230m，斜長 565m。 內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 28 長城礦井主斜井、副斜井和斜風(fēng)井三條井筒已經(jīng)施工。其中主井井口坐標(biāo)X=， Y=， Z=+1226m，井筒傾角 24176。方位 77176。，井筒長 752m，已施工到 +920m 水平，變平后已施工 100m。主斜井筒斷面為半圓拱型斷面，井筒上段穿表土層、粘土層、半膠結(jié)狀的礫巖層、煤系地層采用砼塊砌碹支護(hù)（ 550m），凈斷面， 掘進(jìn)斷面 ；基巖段采用錨網(wǎng)噴支護(hù)（ ），凈斷面 ， 掘進(jìn)斷面 。副井井口坐標(biāo) X=， Y=， Z=1226m，井筒傾角 24176。，方位角 77176。，井筒長 758m，已推到標(biāo)高 +920m。副斜井筒斷面為半圓拱型斷面，井筒上段穿表土層、粘土層、半膠結(jié)狀的礫巖層、煤系地層采用砼塊砌碹支護(hù)（ 550m），凈斷面 ， 掘進(jìn)斷面 ；基巖段采用錨網(wǎng)噴支護(hù)（ ），凈斷面 ，掘 進(jìn)斷面 。風(fēng)斜井井口坐標(biāo) X=、 Y=、 Z=+1226，井筒傾角 260，方位 770，井筒已施工 238m，斷面為半圓拱型斷面，井筒上段已穿表土層、粘土層，正施工在半膠結(jié)狀的礫巖層中，采用砼塊砌碹支護(hù)（ 550m），凈斷面 ，掘進(jìn)斷面 。主、副、風(fēng)斜井三條井筒之間間距均為 30m。 目前，主、副斜井均已穿過 5號煤，井筒位于 5號煤底板。水平標(biāo)高設(shè)在 +920m。 從現(xiàn)有工業(yè)場地和井筒布置情況看，該布置方式具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 工業(yè)廣場布置在無煤區(qū) ，不壓煤； ② 工業(yè)廣場距區(qū)域煤柱與鄂川公路煤柱重合一部分，提高了礦井的資源回收率。 缺點(diǎn)是： ① 水平放在 +920m，與新規(guī)劃的井田開拓布局不太合理，最好放在 +800m 水平，采用上、下山開拓； ② 因煤層傾角從 +1050m 到 +800m 平均 23176。，主、副井筒傾角 240，井筒托煤 5掘進(jìn) ， 支護(hù) 較 困難 。 三、礦井開拓布置 井田開拓布置 現(xiàn)礦井由原長城礦井西礦區(qū)詳查報(bào)告的范圍向東向西分別進(jìn)行擴(kuò)充，井田范圍增加 6km2，礦井工業(yè)資源 /儲量增加 萬噸。為了礦井按期投產(chǎn)，加快提高礦井投資效益，充分 利用已有的三條井筒和現(xiàn)有水平（ +920 水平），將從副井開一甩車場到 +920水平，泵房、變電所、水倉布置在 +920 水平，將主、副斜井繼續(xù)延深到 +850 水平，后內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 29 期從 +850 水平采用暗斜井延深到 +700 水平。 在 +920 水平以上布置雙翼采煤工作面，工作面斜長 150m，根據(jù)上述要求和礦井建設(shè)實(shí)際情況，提出兩個(gè) 布置 方案。 方案一： 首采區(qū)不設(shè)煤倉 。 +920m 水平以上劃分兩個(gè)區(qū)段。從主井 +990 標(biāo)高處開一片口 ， 再按方位 105176。掘一運(yùn)輸石門到 1 號煤層 ， 與 1101 南運(yùn)輸巷相接， 5號煤直接由石門皮帶運(yùn)到主井皮帶，不設(shè)煤 倉。下一階段開始設(shè)煤倉，煤倉上口布置在 +920m 水平。再 從副井 +1050m 標(biāo)高開一片口，按方位 770掘一條軌道石門過 3號煤到 1 號煤，開始掘進(jìn) 1號煤回風(fēng)巷。采 9號煤時(shí)，采用反向掘進(jìn)石門到 9號煤，放 9層工作面。從風(fēng)井 +1050 開一片口，按 770掘一石門與 1101 南回風(fēng)巷連接，為工作面回風(fēng)服務(wù)。 同時(shí)，延深現(xiàn)有風(fēng)井到 +920m 標(biāo)高，平推后與泵房和變電所相連接。 開拓 方式 平面圖 （方案一），圖 231。 開拓 方式 剖面圖 （方案一），圖 232。 方案二：首采區(qū)設(shè)煤倉 。 布置方式基本同方案一，對運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，采 用石門加采區(qū)煤倉將煤轉(zhuǎn)載到主井皮帶，由主井皮帶將煤運(yùn)出，下一階段布置與方案一相同。 開拓方式平面圖（方案二），圖 233。 開拓方式剖面圖（方案二），圖 234。 方案比較 為了滿足主井運(yùn)載能力達(dá)到 120 萬 t/a。便于煤炭運(yùn)輸，避免主井皮帶空載，推薦方案二。 四 、 區(qū) 段劃分及石門布置 區(qū) 段劃分 設(shè)計(jì)礦井為斜井 —— 階段石門開拓，根據(jù)煤層賦存條件，從煤層露頭情況看，各煤層的上部可采標(biāo)高均在 +1050m左右，設(shè)計(jì)將 第一區(qū)段 的回風(fēng)水平布置在 +1050m標(biāo)高。 根據(jù) +920m 以上煤層斜長， 第一開 區(qū) 段面長 150m?？紤]兩 區(qū) 段之間留設(shè)的煤柱（斜長 15m）， 區(qū) 段垂高為 67m。 根據(jù)煤層埋藏條件和瓦斯分布情況， +726m水平以上瓦斯含量為零， 這樣 開采 +700m水平以上，可劃分為 5個(gè)階段。 石門布置及用途 內(nèi)蒙古鄂托克前旗長城煤礦改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì) 第二章 井田開拓 30 5號以上煤層位于井筒上部， 區(qū) 段石門向前依次穿過 5 號、 3號，最終到 1 號煤層。第一 區(qū) 段布置 3 條石門，分別為運(yùn)輸石門、軌道石門和回風(fēng)石門。其中：運(yùn)輸石門連接主井與工作面運(yùn)輸順槽，用于運(yùn)輸順槽掘進(jìn)時(shí)的運(yùn)輸和設(shè)備安裝、檢修時(shí)的運(yùn)輸和工作面煤炭運(yùn)輸；軌道石門連接副井和工作面回風(fēng)巷，用于回風(fēng)巷掘進(jìn)時(shí)的運(yùn)輸和工作面的進(jìn)料、設(shè)備運(yùn) 輸；回風(fēng)石門連接風(fēng)井和工作面回風(fēng)順槽，用于回風(fēng)。 采區(qū) 石門穿透各煤層后，