【正文】 一水平：三條主要大巷在一水平井底煤倉處，東西方向沿 5 號(hào)煤層布置，西至 5號(hào)煤層風(fēng)氧化帶，東至井田東邊界，形成第一水平 5 號(hào)煤層一、二采區(qū)開拓開采系統(tǒng)。副斜井（新建）傾角 20176。 ） 煤巖類型 備注1 甩車場(chǎng) 錨噴 100 150 2415 30 150 150 水平 巖 新建2 平車場(chǎng) 錨噴 100 100 1610 30 100 150 水平 巖 已有3 等候室 料石砌碹 300 120 1356 水平 巖 新建4 變電所 料石砌碹 300 35 567 水平 巖 已有5 水泵房 料石砌碹 300 25 405 30 25 水平 巖 已有6 通道 料石砌碹 300 45 351 30 15 水平 巖 已有7 管子道 錨噴 100 60 480 30 60 25 巖 已有8 吸水小井 料石砌碹 200 6 19 90 巖 已有9 配水倉 料石砌碹 250 12 152 水平 巖 已有10 配水巷 料石砌碹 200 10 39 水平 巖 已有11 水倉 料石砌碹 250 305 2440 30 305 35‰ 巖 已有13 壁龕 料石砌碹 250 8 81 水平 巖 已有14 消防材料庫 錨噴 100 22 191 30 22 22 水平 巖 新建15 消防材料庫通路錨噴 100 10 54 30 10 10 水平 巖 新建16 3 個(gè)交岔點(diǎn) 料石砌碹 750 新建17 井底煤倉 混凝土 350 28 986合計(jì) 936 11896 687 332河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）42第六節(jié) 開拓系統(tǒng)的綜述一、　開拓系統(tǒng)利用現(xiàn)有主斜井，改造現(xiàn)有副立井做回風(fēng)立井，在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新建副斜井，兩斜一立的三個(gè)井筒開拓全井田。水倉總有效容量為量 1220m3。三、井底車場(chǎng)硐室主要硐室布置形式為：主斜井井底及附近布置有井底煤倉、中央變電所、水泵房、主副水倉，副斜井井底車場(chǎng)布置有等候室、消防材料庫等。第 五 節(jié) 井 底 車 場(chǎng) 及 硐 室一、井底車場(chǎng)形式的確定本次設(shè)計(jì)考慮主斜井采用膠帶輸送機(jī)提升煤炭，副斜井采用單鉤串車完成輔助任務(wù)，大巷采用膠帶輸送機(jī)，副斜井在+870m 一水平，設(shè)甩車場(chǎng)直接連通一水平軌道大巷。 二水平主要大巷布置：河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )39在井田南中部二水平井底煤倉處，東西方向沿 8 號(hào)煤層布置一組三條大巷，西至8 號(hào)煤層風(fēng)氧化帶，東至井田東邊界，形成二水平一采區(qū)開拓開采系統(tǒng)。為節(jié)省投資，加快施工進(jìn)度，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)盡可能加大工作面推進(jìn)長度，充分發(fā)揮機(jī)械化開采效能，確定一、二水平主要運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷均沿煤層布置。副斜井施工隊(duì)也采用普通鉆煤法，可采用打反井的施工方法。三、井壁結(jié)構(gòu)主斜井為已有井筒，表土段采用料石砌碹支護(hù)，厚度 600mm，基巖段采用料石砌碹支護(hù)，厚度 300mm。設(shè)臺(tái)階扶手為礦井的一個(gè)安全出口。二、井筒用途、裝備及布置主斜井(已有)，傾角 22176。主斜井擔(dān)負(fù)提煤和下放大件設(shè)備任務(wù)相互干擾。原有井筒只利用 2 個(gè)需關(guān)閉 1 個(gè)立井。井下主要巷道布置同方案 I：開拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：1）技術(shù)比較方案 I：優(yōu)點(diǎn)：新建副斜井可與井下工程同步進(jìn)行，縮短建井工期。半圓拱斷面，凈寬由 4m 刷大至 5m，凈斷面 ，裝備 B=1000mm 大傾角強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)、單軌，擔(dān)負(fù)礦井提升原煤，下放大件設(shè)備及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，設(shè)臺(tái)階扶手，為礦井的一個(gè)安全出口。二水平：一組三條主要巷道，在二水平井底煤倉處，東西方向沿 8 號(hào)煤層布置，西至 8 號(hào)煤層風(fēng)氧化帶，東至井田東邊界，形成二水平一、二采區(qū)開拓開采系統(tǒng)。半圓拱斷面，凈寬 5m，凈斷面積 ，裝備單鉤河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )36串車，架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)礦井全部輔助提升、人員上下及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，設(shè)臺(tái)階扶手，做為礦井的一個(gè)安全出口。主斜井（已有） ，傾角 22176。設(shè)計(jì)本著盡可能利用已有設(shè)施，井筒及井下巷道，減少基建投資的原則，確定在現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行兼并重組后 120 萬 t/a 礦井建設(shè)。礦井開采現(xiàn)狀，原新星煤業(yè)有限公司礦井工業(yè)場(chǎng)地位于井田中東部，采用主斜井、副立井、回風(fēng)立井三個(gè)井筒開拓井田內(nèi) 5 號(hào)煤層，工業(yè)場(chǎng)地較寬闊，地面設(shè)施較多，能滿足兼并重組后 120 萬 t/a 生產(chǎn)能力需要。(3)采用先進(jìn)的采煤方法，提高資源回收率。工業(yè)場(chǎng)地選址方案河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )35該 礦 井 為 兼 并 重 組 單 保 礦 井 ， 現(xiàn) 為 45 萬 t/a 基建井，工業(yè)場(chǎng)地位于井田東中部，已有三個(gè)井筒均在此工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，即主斜井、副立井、回風(fēng)立井。該礦與其相鄰煤礦均無越界開采現(xiàn)象。據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供，井田內(nèi)8號(hào)煤層均存在采（古）空區(qū)，另據(jù)“采（古）空區(qū)積水、積氣及火區(qū)調(diào)查報(bào)告”。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落柱，巖漿巖等其它構(gòu)造現(xiàn)象，總體構(gòu)造屬簡單。F1正斷層：位于井田南部，走向南東—北西，傾向北東，傾角為70176。河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )34第 四 章 井 田 開 拓第一節(jié) 概述一、井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)積水對(duì)礦井開拓開采的影響井田構(gòu)造總體上為一軸向呈北東向的向斜構(gòu)造及背斜構(gòu)造，向斜軸部位于井田中東部，背斜軸部位于井田的北西部。二、服務(wù)年限井田批采 48 號(hào)煤層，現(xiàn)開采 5 號(hào)煤層，井田內(nèi) 8 號(hào)煤層保有資源/儲(chǔ)量為4631 萬 t，兼并重組后生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a。5 號(hào)煤層平均厚度 為厚煤層，8 號(hào)煤層平均厚度為 ，為中厚煤層，采區(qū)回采率 5 號(hào)煤層為 75%，8 號(hào)煤層為 80%，工作面回采率 5 號(hào)煤層為 93%，8 號(hào)煤層為 95%。河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )32計(jì)算結(jié)果 4 號(hào)煤層為 ，8 號(hào)煤層為 。資源／儲(chǔ)量匯總表資源/儲(chǔ)量(萬 t)煤號(hào)煤 類 111b 122b 333 現(xiàn)保有111b/總 量 (%) 111b+122b/總 量 (%)JM 1471 244 114 1829 SM 209 52 　 261 100 5小計(jì) 1680 296 114 2090 JM 782 475 149 1406 SM 652 212 66 930 PS 157 48 　 205 100 8小計(jì) 1591 735 215 2541 總 計(jì) 3271 1031 329 4631 JM 2253 719 263 3235 SM 861 264 66 1191 PS 157 48 　 205 100 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量Z=111b+122b+333k。工業(yè)指標(biāo)確定根據(jù)現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》 ，本礦 8 號(hào)煤層為煉焦用煤，煤層傾角小于 25176。生產(chǎn)部門應(yīng)加強(qiáng)井下通風(fēng)管理，防止瓦斯局部集聚，防范瓦斯事故發(fā)生。礦井瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井。10 號(hào)煤層根據(jù)鉆孔資料，頂板為泥巖及砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖。 煤層頂?shù)装宸€(wěn)固性取決于巖層的巖石強(qiáng)度、厚度及其完整性。本 井 田 煤 層 埋 藏 淺 ， 屬 正 常 地 溫 、地 壓 區(qū) 。三、其它開采技術(shù)條件煤塵爆炸性據(jù)鉆孔中所取樣品分析結(jié)果：5 號(hào)煤層火焰長度 4080mm，加巖粉量 6080%，煤河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )27塵有爆炸性；8 號(hào)煤層火焰長度 2560mm，加巖粉量 5070%，煤塵有爆炸性；10 號(hào)煤層火焰長度 3040mm，加巖粉量 60%，煤塵有爆炸性。8 號(hào)煤層屬低灰—中灰、中硫—高硫、中熱值—高熱值焦煤、瘦煤與貧煤。推斷風(fēng)氧化帶寬度為 50m。綜合考慮，區(qū)內(nèi)各層煤經(jīng) 比重液洗選后，灰分，尤其是全硫降低較少，反映出本區(qū)煤的可選性較差。原煤與浮煤的煤質(zhì)差異性原煤經(jīng)過 比重液洗過后即為浮煤，灰分，全硫和磷在原煤樣品和浮煤樣品中的差異性，可以反映煤的可選性。理論精煤回收率5 號(hào)煤為 ﹪，平均 ﹪。均為中等可磨煤～極易磨煤。煤灰成分測(cè)定成果表井田內(nèi) 9 號(hào)煤層煤灰分均以 SiO2為主，Al 2O3次之，還有少量Fe2OCaO、TiO K 2O、MgO。粘結(jié)指數(shù)（G RI）為 1566，平均為 。②8 號(hào)煤原煤：水份（M ad）為 －%，平均為 %；灰份（A d）為－%，平均為 %；揮發(fā)份（V daf）為 －%，平均為 %；全硫(S t，d )為 －%，平均為 %；發(fā)熱量（Qgr,v,d）為－，平均為 。膠質(zhì)層最大厚度 Y 為 8～23mm，平均為 。宏觀煤巖類型為半亮型半暗型煤。（2）煤巖特征5 號(hào)煤層：黑色，條痕為黑褐色，條帶狀結(jié)構(gòu)，玻璃光澤，參差狀斷口，宏觀煤巖類型為半亮型煤。煤層頂板為泥巖，底板為泥巖。見煤點(diǎn)厚度 ～，平均 。ZK1 號(hào)孔為風(fēng)氧化帶，結(jié)構(gòu)簡單，不含或含一層夾矸。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖。 可采煤層特征表　　　 　 表 131煤層厚度（m）煤層間距（m） 煤層結(jié)構(gòu) 頂?shù)装?巖性煤層編號(hào)最小—最大平均最小—最大平均矸石層數(shù) 類別穩(wěn)定程度頂板 底板5 — 03 較簡單 穩(wěn)定 泥巖 8 — 01 簡單 穩(wěn)定 灰?guī)r 泥質(zhì)巖10 — 02 簡單 穩(wěn)定 泥巖砂質(zhì)泥巖 泥巖可采煤層(1)5 號(hào)煤層位于山西組下部，下距 8 號(hào)煤層 ，平均 m。山西組平均厚，自上而下依次含 5 號(hào)共 5 層煤，煤層平均總厚 ，含煤系數(shù)煤 礦 井 田 設(shè) 計(jì) 河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）17%， （4 號(hào)煤層在井田內(nèi)僅有 ZK4 號(hào)孔可采，厚度 ，其它鉆孔均不可采）其中5 號(hào)為可采煤層，平均厚度 ，可采含煤系數(shù) %。（6）在開采煤層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)斷層的觀察，在斷層兩側(cè)應(yīng)留足保安煤柱，在穿越斷層開采時(shí)，應(yīng)對(duì)斷層的導(dǎo)水性進(jìn)行探測(cè)，并請(qǐng)有關(guān)部門進(jìn)行論證。（3）井下巷道沿煤層布置，受煤層起伏影響較大，巷道中可能發(fā)生積水現(xiàn)象，在礦井生產(chǎn)期間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在巷道適當(dāng)位置設(shè)置水倉，由小水泵將積水排出，確保井下巷道暢通。井田內(nèi) 8 號(hào)煤層采（古）空區(qū)存在積水，綜合分析礦水文地質(zhì)條件屬中等。井田 10 號(hào)煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層，富水性中等，對(duì) 10 號(hào)煤層開采有一定影響。代入數(shù)字進(jìn)行計(jì)算5 號(hào)煤層：Ts=8 號(hào)煤層：Ts=10 號(hào)煤層：Ts=由上述計(jì)算得知，Ts 數(shù)值均小于規(guī)定的正常地質(zhì)塊段 地質(zhì)塊段 ，因此在正常情況下可以進(jìn)行帶壓開采。10 號(hào)煤層存在一塊帶壓區(qū)域，8 號(hào)煤層帶壓區(qū)域又小一點(diǎn)，5 號(hào)煤層僅有一小塊帶壓區(qū)域， （見煤層充水性圖） 。對(duì)10 號(hào)煤層開采有一定影響。對(duì)礦井開采影響較大，今后開采過程中應(yīng)引起重視。（2）地表水對(duì)煤層開采的影響井田內(nèi)無河流，主要河谷為井田中部的車趕溝和南部的沫浴溝，平時(shí)基本無水，雨季時(shí)有短暫洪水流過。（2）山西組除 5 號(hào)煤的頂部砂巖富水性稍好外，其它巖層以泥巖為主，厚度大且穩(wěn)定，隔水性能較好。奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶水，區(qū)域上主要依靠大氣降水的入滲補(bǔ)給和地表水、側(cè)向裂隙水的滲漏補(bǔ)給，徑流途徑復(fù)雜。本區(qū)巖溶水由北經(jīng)本區(qū)向西南流向柳林泉。H～M灰?guī)r地層裂隙發(fā)育，是該組含水層富水性好的主要原因之一。DN（3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖含水層本組含水層一般有 23 層，分別位于 2 號(hào)煤層頂部、3 號(hào)煤層頂部和底部，含水層厚度約 10 余米，厚度不穩(wěn)定，富水性也較差，根據(jù) H7 水文孔下石盒子組與山西組混合抽水結(jié)果 q=兩翼部含水層一般由數(shù)層細(xì)、中、粗粒砂巖組成，厚度最大約 25 米，各含水層之間多隔以泥巖，當(dāng)風(fēng)化裂隙不發(fā)育時(shí)，水力聯(lián)系較差，靠近礦區(qū)中央含水層位置較淺，風(fēng)化裂隙發(fā)育，易于接受大氣降水的補(bǔ)給，富水性稍強(qiáng)。H～C上第三系上新統(tǒng)地層廣泛分布，并在溝谷底部出露，含水層為紅色粘土、亞粘土夾鈣質(zhì)結(jié)核層，底礫巖常呈膠結(jié)或半膠結(jié)狀，厚度約數(shù)米到十余米，滲透性好，當(dāng)埋藏較深時(shí)由于紅土覆蓋而含承壓水。q 為。淺部裂隙水一般以泉的形式溢出地表，泉流量一般為 ～。（2）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水亞組含水層由中粗粒砂巖組成，厚度變化不大，裂隙發(fā)育差，富水性弱?？偟恼f來，本層在區(qū)內(nèi)大部分面積由于埋藏較深，其富水性較強(qiáng)，埋深 600m 以上，富水性很強(qiáng)。含水層巖性為石灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、白云巖和泥灰?guī)r，各種巖性富水性不一。區(qū)內(nèi)大部分被第三系上新統(tǒng)和第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)地層所覆蓋。三、水文地質(zhì)（一）區(qū)域水文地質(zhì)離石礦區(qū)處山西省河?xùn)|煤田中部，地形復(fù)雜，切割強(qiáng)烈，基巖出露少，大部為黃土覆蓋，區(qū)域主要含水層有第四系全新統(tǒng)沖積礫石含水層；第三系上新統(tǒng)礫石含水層；煤 礦 井 田 設(shè) 計(jì) 河 北 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）11二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖含水層；二疊系下統(tǒng)山西組砂巖含水層；石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r、砂巖含水層；奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層。 落差 18m，井田內(nèi)延伸 290m。左右。（8）第四系全新統(tǒng)（Q 4）為沖、洪積物，坡積物，主要分布于大的溝谷中。（6）上第三系上新統(tǒng)（N 2）該地層不整合于下伏地層之上，區(qū)內(nèi)廣泛分布，為褐紅、淺紫紅色亞粘土，含有鈣質(zhì)結(jié)核，中部和下部常含有礫石或構(gòu)成礫石