【正文】 B——工作面總長，m； n——同采煤層數(shù)（或分層數(shù)），1層； l——采煤工作面長度，200m。本設(shè)計先采一盤區(qū)煤層，沿邊界向井田大巷回采，即后退式開采?；仫L大巷基本沿煤層底板掘進，布置在煤層中，回風大巷斷面及支護特征為錨梁網(wǎng)索噴支護矩形斷面，掘進寬度為6m， m2。輔助運輸大巷沿91011號煤層底板掘進，主運輸大巷上倉段局部10176。在井底車場中，礦車與膠輪車通行的巷道應(yīng)鋪設(shè)30kg/m的軌道和200mm厚的混凝土底板，且應(yīng)使底板地面與軌面齊平。礦井的正常涌水量為250m3/h，最大涌水量為300 m3/h，故水倉的容量應(yīng)按能容納8h的正常涌水計算，所需水倉容量為： Q0=2508=2000m3礦井的水倉分主倉與副倉，根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為： Q=SL2 式中： Q——水倉的容量,m3； S——水倉有效斷面積,m2； L——水倉長度，m； Q= 111002 = 2200m3Q Q0，所以設(shè)計的水倉滿足要求。膠帶輸送機運輸能力為2500t/h，主斜井輸送機運輸能力為1600t/h，兩者之差為900t/h，所以主斜井井底煤倉的設(shè)置有利于主斜井運輸?shù)木徑?。空、重車線長度與調(diào)車方式車場空、長為： 20=105m為了便于井下物料運輸，滿足井下生產(chǎn)需要，設(shè)計一個環(huán)形物料換裝站，完成材料、設(shè)備的運輸過渡，長約70m,可同時換裝兩套膠輪平板車，硐室內(nèi)布置2臺40m行程的10t電動葫蘆橋式起重機，用于物料與一般設(shè)備換裝，另一端布置2臺一組的20t電動葫蘆，用于支架等重型設(shè)備的換裝。本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為5Mt/a。井筒特征表見表38，井筒平面布置見圖35。井筒特征表見表34，井筒平面布置見圖37。井筒特征表見表33，井筒斷面布置見圖36。 井筒特征 井筒礦井共有四個井筒，分別為一個主斜井、一個副立井、兩個風井。經(jīng)濟比較第一、二方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結(jié)果，分別計算匯總與下列表中：表3表3表3表34。圖41方案一 主斜副立單水平開拓圖42方案二 斜井單水平開拓技術(shù)比較以上所提四個方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒開拓方式的不同和井筒形式的不同，及部分基建、生產(chǎn)費用不同。 方案比較根據(jù)第三章所核算礦井及第一水平服務(wù)年限，全礦井服務(wù)年限為64a ，本礦綜合以上因素，本設(shè)計開拓方案只設(shè)一個水平。由于礦井瓦斯涌出量不大，所以布置一條主運輸大巷，一條輔助運輸大巷，共兩條大巷。 工業(yè)場地的位置工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部偏東。由于井田中部地勢平緩，以及在井田中部偏東有兩條斷層，考慮到斷層對布置工作面的影響，故把井筒位置選擇在井田中部偏東附近。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。平硐開拓受地形埋藏條件的限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)廣場和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類型井型水平服務(wù)年限要求?！?5176。礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜放工作面保產(chǎn)。條件好的應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模,否則應(yīng)縮小規(guī)模；國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)；投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模； 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力由于新陽礦井田范圍大，煤炭儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造較簡單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好，應(yīng)建設(shè)大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為5Mt/a。 = 式中：ZS——礦井設(shè)計儲量 = =(Mt) 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算： Zk=（－P）C 式中：Zk——礦井可采儲量，Mt； P——工業(yè)場地保護煤柱、井筒、井下主要巷道及上、下山保護煤柱等留設(shè)的 保護煤柱損失量，Mt； C——采區(qū)采出率，；；。）= km2則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z=SMR 式中：Z——工業(yè)廣場煤柱量； S——工業(yè)廣場面積： km2； M——煤層厚度：12 m； R——煤的容重：；則：Z=12=(Mt)圖23 工業(yè)廣場保護煤柱圖（3）大巷保護煤柱大巷中心距離為40 m，大巷兩側(cè)的保護煤柱寬度各為40 m。176。表23 巖層移動角廣場中心深度煤層傾角煤層厚度沖積層厚度ΦδγβM176。； 111b1塊段:z==10t111b2塊段:z==10t122b 塊段:z==10t所以礦井的工業(yè)儲量為Zg=10t表21 礦井儲量匯總表煤層工業(yè)儲量（Mt）A+B/A+B+CABA+BCA+B+C91011%合計% 礦井永久保護煤柱損失量（1）井田邊界保護煤柱井田邊界保護煤柱留設(shè)30m寬，則井田邊界保護煤柱損失量為： Zb=LBMγ/cosα 式中： Zb——井田邊界保護煤柱煤量，Mt； L——邊界長度，Km； B——煤柱寬度，m； M——煤層平均厚度，91011＃煤層平均煤厚為12 m； γ——煤的平均容重，t/m3，91011＃； α——煤層平均傾角，176。 工業(yè)儲量計算本設(shè)計礦井主采煤層為11煤層的合并層，采用地質(zhì)塊段法。新陽井田精查地質(zhì)報告井田范圍內(nèi)鉆孔分布，井田內(nèi)東部邊界附近和南部邊界附近，鉆孔位置較少：其他區(qū)域鉆孔分布比較均勻，勘探詳細。 井田尺寸?！?層，自上而下編號為33號，%，其中31號煤層為全區(qū)不可采煤層，1號、2號、3號煤層為主要可采煤層，%。東西寬約7km。11′28″，東經(jīng)為：111176。表16 煤塵爆炸特性參量煤量參層12391011爆炸特性煤塵云最大爆炸壓力Mpa最大爆炸壓力上升速率Mpa/s煤塵云最低著火溫度℃770730830730830820煤塵層最低著火溫度℃270270270280270270煤塵云最低點火能量J～～～～～～煤塵云爆炸下限濃度G/m320～3020～3010～2010～2010～2020～30煤塵云最大爆炸指數(shù)Mpa?m/s有無爆炸性91011號煤層煤塵均具有爆炸性煤的自燃山西組3號煤層自燃等級Ⅱ類，具有自燃傾向性為自燃煤層，根據(jù)2006年6月山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心煤自燃傾向性指標鑒定報告。在開采太原組91011號煤層時，由于瓦斯含量和相對涌出量大，必須要引起高度重視，要加大瓦斯監(jiān)測力度，及時掌握瓦斯在井下工作面及巷道中的濃度和分布情況，是確保新陽煤礦下一步安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。整體講，新陽井田山西組煤層（3號）埋藏淺，瓦斯含量小，瓦斯壓力小，瓦斯突出危險小，但是也應(yīng)注意局部瓦斯含量變大的可能。因此，要警鐘長鳴。瓦斯是煤礦重大災(zāi)害之一，可以使人窒息，在一定濃度下也可發(fā)生燃燒和爆炸。； m3/min。從2004年礦井相對瓦斯涌出量（q沼）≤10m3/t，絕對瓦斯涌出量（Q沼）≤30m3/min知礦井為低瓦斯礦井。加強瓦斯監(jiān)測，及時掌握瓦斯在井下各工作面及空巷中的濃度和分布情況是確保礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。本區(qū)煤質(zhì)總的變化規(guī)律為從上到下煤層變質(zhì)程度逐漸增高，在橫向上北部變質(zhì)程度比南部深。（四）91011號煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為低灰煤，%，%，效果明顯；硫分(St（三）3號煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤，%，也為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，經(jīng)洗選后，%，%，灰分降低效果比較明顯；硫分(St（二）2號煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為特低灰煤～高灰煤，以低灰煤為主，%，%，效果比較明顯；硫分(St煙煤的膠質(zhì)層最大厚度22mm；曲線型為之字型，煙煤的粘結(jié)指數(shù)為90；根據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB575186）%～%之間，GRd%Vdaf%1~~~~~~~JM2~~~~~~~JM3~~~~~~~JM91011~~~~~~~SM（一）1號煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%，為特低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，%，%，硫分(St一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征3號煤層顏色均為黑色、條痕均為棕黑色、強玻璃光澤、裂隙發(fā)育、裂隙表面平坦光滑，其裂隙一般垂直層理面，煤的硬度較小，視密度，為光亮型煤。這為煤巖層對比提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。K2石灰?guī)r為不易冒落的堅硬頂板，底板為粘土泥巖鋁土泥巖或泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖。其厚度變異系數(shù)（γ）為21%，可采性指數(shù)（km）為1，屬全區(qū)穩(wěn)定可采的厚煤層。煤厚度變異系數(shù)（γ）為52%，可采性指數(shù)(km)為0. 78，屬局部可采的不穩(wěn)定的薄煤層，在高18號孔和高30號孔處尖來，在井田西部大部不可采，東部發(fā)育較好穩(wěn)定可采。該煤層的控制及研究程度均較高。在井田西部與2號煤層合并，該煤層的控制及研究程度較高。 煤層及圍巖性質(zhì)可采煤層情況詳見表13。%。～10176。井田內(nèi)陷落柱比較發(fā)育，分布無規(guī)律可循，它屬奧灰?guī)r溶塌陷形成。由于井田中心地帶（賢者向斜部位）和井田東部（新陽向斜部位）91011號煤層底板標高高于奧灰?guī)r溶水位標高530m不存在帶壓開采問題。（三）井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征經(jīng)過幾十年的開采，在井田西部、南部和西北部開采范圍內(nèi)僅有一條斷層發(fā)生涌水，即1990年開拓七采大巷時遇一斷層發(fā)生涌水，～， m3/h。這套地層在沒有導(dǎo)水通道存在的條件下是奧灰含水層和煤系地層含水層之間較好的隔水層。B1含水層主要由巨礫卵石砂礫凸鏡體粘性土組成厚10m～20m，順河流方向變化不大， 其寬度在新陽河與兌鎮(zhèn)河匯合處善吉村，有5m～800m，水位標高在830m～756m，抽水試驗結(jié)果q=～，K=～，R=5m為中等～極強富水性含水層，垂直水流方向q=，K=220m/d， 潛水的補給來源有大氣降水、基巖裂隙水、上新統(tǒng)的孔隙水等多方面的，大部分時間呈細水長流，各含水層（組）綜合成果見表12。BB4含水層，二者相距較近，位于上新統(tǒng)下部，二者共有2～3以至8個分層。第三系上新統(tǒng)礫巖承壓孔隙水:此含水巖層為河湖相或濱湖相疏松沉積，由礫石及粗、中砂組成，局部膠結(jié)或半膠結(jié)。二迭系下石盒子組K9砂巖含水層本組K9砂巖屬于層間裂隙水。地下水運動方向，主要為自西向東。凡鉆孔鉆到此層位時其漏失水量突增，說明其裂隙溶洞十分發(fā)育，富水性較強， 尤其在大斷層附近則更大。其它巷道揭露時，其涌水屬突發(fā)性的，且水量較大，但時間較短，對生產(chǎn)有一定的影響。太原組灰?guī)r(K2)含水層太原組K2灰?guī)r是91011號煤層的直接頂板，～，含水層屬于溶洞裂隙水，在淺部或斷層帶處裂隙溶洞發(fā)育。中奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系地層的基底，井田內(nèi)沒有出露，埋藏深度西淺東深，中部一般在300m以下。從抽水情況看山西組及石盒子組砂巖含水層，無論對未來煤層的開采還是在供水水源方面均無較大意義。（二）太原組巖溶裂隙和山西組、石盒子組砂巖裂隙含水層主要為石炭系太原組石灰?guī)r，二疊系山西組、石盒子組砂巖層，尤以太原組石灰?guī)r為主，分KKK4三層，在區(qū)域西、西北部出露，向東被黃土覆蓋。巖溶現(xiàn)象發(fā)育，有利于地下水循環(huán)。陷落柱長軸22m～502m，短軸17m～150m，面積為346m2～62648m2。從3號煤層開采過程中所發(fā)現(xiàn)的陷落柱來看具有群生的特征，井田中北部和東部陷落柱比較發(fā)育，其余部位零星發(fā)育。～9176?！?176?！?176。1170高高35東曹村向斜穿過東曹村向斜北東～北西6176。3300高12293神福背斜神福村西背斜北東