【正文】 對(duì)現(xiàn)有大巷系統(tǒng)改造較多，改造較困難 37 綜合分析，方案一前期投資最省，技術(shù)上也合理可行，設(shè)計(jì)推薦方案一。膠帶大巷、軌道大巷沿 15號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 15號(hào)煤層頂板布置。膠帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，其間距 30m。 第二節(jié) 礦壓觀測(cè)情況 礦井現(xiàn)配備有部分礦壓觀測(cè)儀，布置于開(kāi)拓巷道頂板，每 50 米布置一個(gè)，但礦壓觀測(cè)臺(tái)賬不完善，未嚴(yán)格進(jìn)行定期觀測(cè)、記錄、分析。 10179。 93% ＝ 803230t/a ≈ 803kt 掘進(jìn)煤量計(jì)算：礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 900kt/a 時(shí)，礦井 2個(gè)綜掘工作面，綜掘工作面平均斷面（ +）247。 C 式中： 35 A 綜采 —— 綜采工作面年產(chǎn)量， t/a； M—— 采煤工作面機(jī)采高度， 15號(hào)煤層平均厚度為： ； l—— 工作面機(jī)采長(zhǎng)度， l=170m； L—— 采煤工作面年推進(jìn)度， L=； r—— 煤的容重 ， ； C—— 采煤工作面割煤回采率 ， 取 93％； A 綜采 =179。 綜采工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： A 綜采 =M178。此采煤方法可以在保證滿(mǎn)足 900kt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的同時(shí)，使礦井取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 采用分層開(kāi)采采煤法時(shí)，煤層平 均厚度 ，按照礦井 900kt/a的生產(chǎn)能力，分層厚度在 ，這勢(shì)必造成工作面假頂形成非常困難，且巷道工程量大。 首采區(qū)位置選擇：為提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，礦井首采區(qū)應(yīng)選擇在資源儲(chǔ)量穩(wěn)定、煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有利于礦井達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的資源儲(chǔ)量區(qū)。 可靠地保證礦井安全生產(chǎn)。頂板為泥巖，底板為細(xì)砂巖。 900） =（ a）。但根據(jù)煤層儲(chǔ)量，900kt/a生產(chǎn)規(guī)模服務(wù)年限偏短 。 2）礦井煤層賦存條件和 開(kāi)采技術(shù)條件較好 ， 本礦井批準(zhǔn) 15號(hào)煤層，煤質(zhì)為貧煤，市場(chǎng)需求量較大，銷(xiāo)量穩(wěn)定，外運(yùn)交通方便，礦井兼并重組整合投產(chǎn)后 ，不僅能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)利益，而且能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展 ，具備建設(shè) 900kt/a井型的條件。 32 井田邊界留設(shè) 20m 煤柱；由于 15 號(hào)煤層較厚，而且井田東部采空區(qū)較多，以及采空區(qū)有積水存在，因此采空區(qū)防水煤柱按 30m煤柱留設(shè)。 L ＝ K M pKP3＝ 179。 采區(qū)可采儲(chǔ)量匯總表 單位 : kt 煤 層 設(shè)計(jì)資源 / 儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱 開(kāi) 采 損 失 可 采 儲(chǔ) 量 工業(yè)場(chǎng)地及井巷 15 9964 0 125 （五）安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算 1. 巷道煤柱按以下公式計(jì)算 S1＝ fMH )( ? 式中： S1—— 巷道保護(hù) 煤柱的水平寬度， m； H—— 巷道的最大垂深，取 220m； M—— 煤層厚度， m，取 15號(hào)煤層平均厚 ； f—— 煤的強(qiáng)度系數(shù)，取 2。 礦井設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量按計(jì)算公式為： ZK =（ Zs－ P）178。礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是在 其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。村莊取 100m。 井田內(nèi)需要留設(shè)永久煤柱的有：采空區(qū)、積水區(qū)防水煤柱，井田境界，斷層煤柱， 30 地面建（構(gòu)）筑物、村莊保護(hù) 煤柱。 表 1— 2— 17 資源 /儲(chǔ)量估算結(jié)果匯總表 煤層號(hào) 煤 類(lèi) 資源儲(chǔ)量 (kt） 111b 122b 333 現(xiàn)保有 111b 總量 （ %） 111b+122b 總量 （ %） 15 PM 9630 940 670 11240 總計(jì) PM 9630 940 670 11240 （二）工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 采區(qū)探明和控制的基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 111 b+122b），連同推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333）乘以可信度系數(shù)（取 ~，本井田取 ），歸類(lèi)為礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量。 根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心 2022 年 3 月 23 日的鑒定報(bào)告：井下 J2點(diǎn) 15號(hào)煤層吸氧量為 ，自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬容易自燃煤層。 但是隨著開(kāi)采深度及局部地質(zhì)條件的變化或通風(fēng)不良等，都可能引起瓦斯含量的變化，因此在今后生產(chǎn)中也應(yīng)嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)、預(yù)防及通風(fēng)管理工作，以防發(fā)生瓦斯爆炸事故。 5）井田周邊各礦井空區(qū)積水對(duì)本礦井安全生產(chǎn)有一定影響。 礦井充水因素分析 綜合分析， 15號(hào)煤層采空后，充水因素主要有以下幾個(gè)方面： 1） K K K4 等灰?guī)r裂隙含水層的水。因此在采空積水區(qū)附近開(kāi)采時(shí)，要提前進(jìn)行探放水，嚴(yán)格堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原則，防止發(fā)生透水事故。西頭村煤礦采空區(qū)主要位于其井田中部，與本井田相距較遠(yuǎn)，其采空區(qū)對(duì)本井田無(wú)影響。頂板為泥巖，底板為細(xì)砂巖和泥巖。 煤層賦存特征及頂?shù)装鍘r性 15 號(hào)煤層：位于太原組下段下部，上距 K2 灰?guī)r ，平均 。井田東北部發(fā)育一條 F1正斷層，走向北北東，傾向北西西，傾角 75176。 二、采區(qū)地質(zhì)情況 地形地勢(shì) 采區(qū)位于井田西北部，沁水煤田東翼中段潞安國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)武鄉(xiāng)區(qū)中部，井田東北部位于王家峪井田精查區(qū)內(nèi)，西南部在襄垣普查區(qū)內(nèi)。 第二章 采區(qū)地質(zhì)特征 第一節(jié) 采區(qū)地質(zhì)特征 一、采區(qū)范圍 26 礦井開(kāi)采 15號(hào)煤層，設(shè)一個(gè)水平。 行人立井：裝備 。 井下巷道均沿煤層布置，礦井掘進(jìn)矸石量不大，井下輔助運(yùn)輸主要是材料設(shè)備的運(yùn)輸。 根據(jù)礦井規(guī)模、井筒提升方式、井田開(kāi)拓部署及目前國(guó)內(nèi)井下煤炭運(yùn)輸技術(shù)裝備發(fā)展情況，設(shè)計(jì)確定大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)。其中膠帶大巷、軌道大巷沿 15號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 15號(hào)煤層頂板布置，大巷間距 30m。井口裝備兩臺(tái)軸流式對(duì)旋主通風(fēng)機(jī)，一用一備擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)臺(tái)階、扶手，兼作礦井的一個(gè)安全出口。 主斜井：為利用原有井筒，井筒凈寬 ，凈高 ，凈斷面 ，半圓拱形斷面，井筒傾角 23176。 第四節(jié) 礦井開(kāi)拓 山西下合煤業(yè)有限公司由原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)下合村煤礦與原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)棗嶺聯(lián)營(yíng)煤礦及部分新增區(qū)兼并重組而成。 2179。 S1＝f MH )( ?= 2. 斷層煤柱按下式計(jì)算： L ＝ K MpKP3 式中： L—— 煤柱留設(shè)的寬度， m； K—— 安全系數(shù)（一般取 2～ 5）； M—— 煤層厚度或采高， m，取 15號(hào)煤層最大厚度為 ； P—— 水頭壓力， Mpa，（ 1030－ 860）179。 C 式中： ZK—— 礦井設(shè)計(jì)可采資源 /儲(chǔ)量， kt； Zs—— 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量， kt； P—— 煤柱損失， kt； C—— 采區(qū)回采率， 15號(hào)為中厚煤層，采區(qū)回采率取 80％。 松散層及基巖厚度參照鄰近鉆孔的資料確定，松散層的移動(dòng)角取 45176。詳見(jiàn)表 2— 1— 3。基巖移動(dòng)角取 72176。 =11173kt，詳見(jiàn)表 2— 1— 2。 二、資源儲(chǔ)量 地質(zhì)資源 /儲(chǔ)量 根據(jù)批準(zhǔn)的《山西下合煤業(yè)有限公司補(bǔ)充勘探礦井地質(zhì)報(bào)告》，截止 2022年底，全井田共獲得 15號(hào)煤層保有資源 /儲(chǔ)量（ 111b+122b+333） 11240kt，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 111b）為 9630kt，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 122b）為 940kt，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（ 333）為 670kt，其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 111b）占保有資源儲(chǔ)量的比例為 %，探明的和控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量占保有資源儲(chǔ)量的比例為 %。 根據(jù)上述煤層的煤質(zhì)特征， 15號(hào)煤可作為動(dòng)力用煤。 （ 3）浮煤灰分 12%時(shí)，理論產(chǎn)率為 %，分選密度 ，扣除低密度物后δ177。 浮沉試驗(yàn)和可選性評(píng)價(jià) （ 1）浮煤灰分 8%時(shí)，理論產(chǎn)率為 59%，分選密度 ，扣除沉矸后扣除沉矸后δ177。 （ 4）煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性 17 800 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 850 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 900 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 950 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 1000 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 1050 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 %； 1100 ℃時(shí)，還原率 α： %%，平均 % 從以上數(shù)據(jù)看，煤隨著溫度升高，二氧化碳還原率α升高不大在 950℃時(shí)，煤對(duì)CO2的還原率α變化在 ～ %之間，為低化學(xué)反應(yīng)性 ，由此可知 15號(hào)煤層對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性弱。 工藝性能 （ 1）煤的發(fā)熱量（ Qgr， d） 15號(hào)煤層 干燥基高位發(fā)熱量原煤 ： ，平均 ， 根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級(jí) 第 三部分：發(fā)熱量》（ GB/）標(biāo)準(zhǔn)，用原煤評(píng)價(jià)， 屬中發(fā)熱量 中高發(fā)熱量煤。浮煤硫分 %～ %，平均 %，洗選后全硫有所降低。 （ 4）焦渣特征（ CRC） 15號(hào)煤層原煤焦渣特征為 1～ 5，平均 4，；浮煤為 2～ 5，平均 4，為不熔融粘結(jié)煤。以中灰煤為主，低灰煤次之。煤巖組分以亮煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗煤。井田南部該煤層剝蝕，煤層露頭由井巷控制，其余全部可采， 可采指數(shù) Km=，變異系數(shù) Y=%， 15號(hào)煤層為穩(wěn)定的賦煤區(qū)可采煤層， 煤層穩(wěn)定程度為Ⅰ類(lèi)（Ⅰ d）。 2022 年 9 月 13 日山西省國(guó)土資源廳發(fā)放的采礦許可證（證號(hào)為C1400002022111220226051）批準(zhǔn)開(kāi)采 14— 15 號(hào)煤層，現(xiàn)開(kāi)采 15號(hào)煤層。 第二節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤層賦存狀況 含煤性 井田主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和二疊系山西組。井下開(kāi)采中發(fā)現(xiàn)。最大落差 ，井田內(nèi)延伸 820m。 四、 井田 主要地質(zhì) 構(gòu)造 井田位于沁水煤田中翼東部邊緣，沾尚～武鄉(xiāng)～陽(yáng)城北北東向褶皺帶東翼，武鄉(xiāng)洪水區(qū)范家?guī)X向斜東翼，受區(qū)域構(gòu)造控制，井田總體呈向北西傾斜的 單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向北西，傾角 4176。故預(yù)測(cè)今后礦井涌水量有增大的趨勢(shì)。 原下合煤礦實(shí)際生產(chǎn)能力為 150kt/a，按一年 330天工作日計(jì)算，平均日產(chǎn)原煤 12 455t，礦井正常涌水量為 ，最大為 5m3/h， 礦井富水系數(shù)為 m3/ t。 （四）礦井涌水量預(yù)算 下合煤業(yè)為基建井，開(kāi)采 15號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模為 900kt/a。 （ 5）加強(qiáng)與相鄰礦井的聯(lián)系 ，及時(shí)掌握其生產(chǎn)采掘位置，并了解礦井積水位置、范圍、水量，各礦留足防隔水煤柱，以防打通發(fā)生水害事故。 （ 2）定時(shí)檢修排水設(shè)備，除保證正常排水工作外，還要配備足夠的排水設(shè)備， 11 預(yù)備突發(fā)水害時(shí)搶險(xiǎn)工作。 屬中等型。 屬簡(jiǎn)單型。 礦井達(dá)產(chǎn)后涌水量 Q1=25m3/h； Q2=30m3/h。井田奧陶灰?guī)r含水層富水性弱，井田西北部煤層局部帶奧灰水壓，煤系地層含水層 q≤ ，奧灰含水層 q≤ 。 s1178。（詳見(jiàn) 15 號(hào)煤層帶壓開(kāi)Ts= P M 8 采范圍分布示意圖） （三）礦井水文地質(zhì)類(lèi)型 劃分依據(jù) 礦井水文地質(zhì)類(lèi)型劃分依據(jù)為國(guó)家安監(jiān)總局、煤礦安全監(jiān)察局頒布實(shí)施的《煤礦防治水規(guī)定》（ 2022 年）。 （ 2）奧灰含水層 井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙水位標(biāo)高為 ～ ， 15 號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為550m，低于奧灰水位，井田西北部為“帶壓開(kāi)采”。井田內(nèi) 15 號(hào)煤層埋深 56326m， 15 號(hào)煤層采空 后，會(huì)形成 15號(hào)煤層以上 72m高的導(dǎo)水裂縫帶，可溝通太原組 K K K4 等灰?guī)r裂隙含水層的水，產(chǎn)生水力聯(lián)系，在井田淺部（西南部東南部）開(kāi)采 15 號(hào)煤層時(shí)，其最大導(dǎo)水裂縫帶高度可達(dá)地表 ,溝通地表溝谷中雨季洪水。 15號(hào)煤層 最大厚度為 ，其最大垮落帶高度 。 8818 6 6000 5176。 23422 2 5500 4176。 對(duì)于上述采空區(qū)積水，因無(wú)法進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，本次采用下列公式進(jìn)行估算： Q靜＝ F179。山西太行王家峪村煤業(yè)有限公司采空區(qū)主要位于其井田西部、中部、南部和東部，該礦采空區(qū)有 3處積水，總積水量為 23215m3。 構(gòu)造對(duì)礦井充水因素影響 本井田的地質(zhì)構(gòu)造總體呈 向北西傾伏的單斜構(gòu)造， 井田內(nèi)揭露 2 條正斷層，無(wú)陷落柱，斷層不導(dǎo)水。 該礦井主、副井井口位于井田東部下合溝旁，風(fēng)井位于井田南 部溝谷旁。淺部順層向西北部的向斜軸部運(yùn)移。 隔水層 （ 1）中石炭統(tǒng)本溪組：由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，厚度平均 左右，系一良好的隔水層。 Na+型。 Mg2+型水， PH值 ，礦化度 978mg/L，總堿度 ，總硬度 。 m，滲透系數(shù) K＝ 。 m，滲透系數(shù) K＝ ，含水性弱。 Mg2+型水， PH 值 ，礦化度 727mg/L，總堿度 ，總硬度 。 據(jù)補(bǔ) 1（王家峪）號(hào)孔對(duì)太原組 K K K4 含水層作混合抽水試驗(yàn)，水位深度，水位標(biāo)高 (見(jiàn)表 51)，涌水量 Q=，單位涌水量 q=。因補(bǔ)給條件差，加之該區(qū) 15 號(hào)煤層大面積開(kāi)采，長(zhǎng)期排水，該含水層的富水性已變?nèi)?，現(xiàn)本礦井正常涌水量為 100m3/d。 SO4Ca178。 Mg2+型水， PH值 ，礦化度 574mg/L，總堿度 ，總硬度 。井田屬海河流域漳河水系濁漳河支流。