【正文】 表 4－ 6 設(shè)計礦井基本概況表 1 開拓方式 立井開拓 2 生產(chǎn)能力 3 年工作日 330d 4 日提升時間 16h 5 矸石系數(shù) 井底車場及硐室 井底車場型式 井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷 道和硐室的總稱。 圖 44 主副井相對位置圖 設(shè)計依據(jù)： 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 ⑴ 設(shè)計礦井基本概況，見表 4－ 6 ⑵ 主副井的提升概況 提升設(shè)備： 主井： 9t 箕斗一對。采用砼支 護，井壁厚度為 750mm。 風(fēng)井 風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。井筒內(nèi)裝備有鋼絲繩罐道、梯子間、電纜線和水管管道等。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。 主井井筒斷面布置如下： 145045021002100230013005000450 圖 41 主井?dāng)嗝娌贾脠D 、 副井 井筒直徑 ，用作全礦井升降人員、下材料、設(shè)備及作為輔助提升。 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 各立井?dāng)嗝嫘螤畹拇_定 、主井 本礦井設(shè)計主、副井在表土段均變二次掘進斷面 ，主井 200m 以淺井壁厚， 200～ 350m 深井壁厚 ， 350m 以深井壁厚 ，副井 200m 以淺，井壁厚 ， 200～ 370m 之間井壁厚 ， 370m 以深井壁厚 。在以后階段設(shè)計中，根據(jù)技術(shù)發(fā)展和具體條件，進一步確定井壁結(jié)構(gòu)形式。綜合考慮到主、副、風(fēng)井在同一廣場內(nèi)，風(fēng)井與主、副井可以避開積極凍結(jié)時間，而鉆機設(shè)備及施工隊伍少，故中央風(fēng)井亦暫確定凍結(jié)法施工。 中央風(fēng)井穿過表土層厚度 ，基巖厚度 ，井筒深度 ，根據(jù)目前特殊鑿井施工現(xiàn)狀，采用鉆井法或凍結(jié)法施工在技術(shù)上均可行，經(jīng)比較凍結(jié)法施工工期較鉆井法 短約 7 個月，但準(zhǔn)備工期較鉆井法長約 5 個月 ?；鶐r段施工初步確定采用普通法，過含水層時，可考慮采用工作面預(yù)注漿等施工方法。 各井筒特征見井筒特征表 45 序號 名 稱 單位 主井 副井 回風(fēng)井 1 井口 坐標(biāo) 緯距 X m + + + 徑距 Y m + + + 2 井口標(biāo)高 m + + + 3 提升方位角 度 180 90 260 4 井筒深度 m 5 井筒 直徑 凈 m 掘進 凍結(jié)段 m 基巖段 m 6 井筒 斷面 凈 m2 掘進 凍結(jié)段 m2 .4 基巖段 m2 7 砌壁 厚度 凍結(jié)段 m 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 材料 凍結(jié)段 鋼筋砼 鋼筋砼 鋼筋砼 基巖段 素砼 素砼 素砼 8 表土層厚度 m 9 凍結(jié)深度 m 10 井筒裝備 一對 9t多繩箕的，鋼罐道 一對雙層單車()多繩罐籠(一寬一窄 ) 玻璃鋼梯子間 井筒施工方法 井田內(nèi)新生界地層厚度大，預(yù)計井筒穿過新生界地層厚度約 450m，且沖積層富水性強，穩(wěn)定性差，需采用特殊方法施工。 回風(fēng)井：凈直徑 ，擔(dān)負全礦井的回風(fēng)。井筒內(nèi)敷設(shè)排水、壓風(fēng)、灑水等管路及動力電纜及通訊信號電纜等。 主井：凈直徑 ，裝備一對 9t 多 繩標(biāo)準(zhǔn)箕斗，金屬罐道梁、鋼罐道，擔(dān)負全礦井的煤炭提升任務(wù)，見圖 41。 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 井筒特征 在礦井開拓方式確定以后，還應(yīng)對礦井主要井筒（包括主井、副井、風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護材料等特征進行說明。即采用立井多水平上山式開拓方式：第一水平位于 550m，采取上山開采；第二水平位于 950m，采取上山開采。主井落底在煤層附近，副井落底在二 1煤層頂板，距二 1煤層約 50m，主井采用水平上裝載方式。（ +）179。 24179。 04＝ 排水 179。 179。 365179。 179。 ＝ 179。 179。 179。 ＝ 179。 179。通過費用匯總表在經(jīng)濟上來比較兩方案的優(yōu)越。其次，根據(jù)該礦井的實際情況， 從以上 兩 方案的簡圖 可知：雖然 方案 Ⅱ 比方案 Ⅰ多開設(shè)立井井筒 、 階段石門 、 和立井井底車場， 但是與方案 Ⅰ 相較，方案 Ⅱ 相應(yīng) 減少 了井筒和石門的運輸、提升、排水費用 ，且建井初期投資相對較少； 所以兩方案要經(jīng)過經(jīng)濟比較才能夠確定其優(yōu)劣。其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質(zhì)條件對開拓方式的影響最大。故決定把主、副井筒開掘與煤層頂板，后期主副井延伸時采用斜井延伸，具體方案見第二節(jié)。 同時由于太原組 L7灰?guī)r距主采煤層二 1層底板較近（平均 ） ，水壓河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 較高，二 1 煤層底板 太原 組灰?guī)r含水層、寒武系灰?guī)r含水層 富水區(qū) ，有可能構(gòu)成對二 1 煤層開采的突水威脅，因此后期掘進暗斜井時也不適宜采用暗立井。并采取中央邊界式通風(fēng)，風(fēng)井位于北部邊界處，這樣由于 邊界留有邊界煤柱，風(fēng)井就不需要留設(shè)保護煤柱，減少了煤柱的損失。立井開拓的適層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。 K 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲量，萬噸； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬噸 /年； K—— 儲量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。規(guī)定該設(shè)計礦井年工作日為 330天，每日三班工作，每班工作 8 小時，每日凈提升時間數(shù)為 16 小時。由于該礦井平均煤層厚度為 ，故取 . 由此 礦井設(shè)計可采儲量 Z＝ 11593179。 10000 ㎡ 根據(jù)工業(yè)廣場保護煤柱圖（該圖比例為 1:1000） 可知： 工業(yè)廣場壓煤量 2 2 3 3 2 c o sq k q k MNQm ???? ? ? 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 = 6 8 1 7 8 5 7 9 0 4 .9 2 1 .42 c o s 1 2? ? ? ?? =4109807 t萬 礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計 可采 儲量為礦井 設(shè)計 儲量減去 工業(yè)廣場保護煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)采出率的煤量。 故可算得工業(yè)場地的總占地面積： S=179。） δ（176。） γ（176。 表 2－ 3 礦井可采儲量匯總表 開采水平 煤層名稱 工業(yè)儲量(A+B+C) (萬噸 ) 礦井設(shè)計儲量（萬噸） 礦井可采儲量（萬噸） 永久性煤柱損失 設(shè)計 儲量 設(shè)計煤柱損失 可采 儲量 斷層 境界 工業(yè)廣場 井下巷 道 防水 煤柱 Ⅰ 二 1 表 2－ 4 工業(yè)廣場保護煤柱設(shè)計參數(shù)表 煤層傾角（176。該礦井的設(shè)計儲量為 萬噸。 全井田探明的資源量（ 331） 9050kt，控制資源量（ 332） 9510kt，推斷資源量（ 333） 63380kt，預(yù)測資源量（ 334）？ 3290kt。 礦井 儲量 資源計算 地質(zhì)資源儲量 1） 資源 /儲量估算的工業(yè)指標(biāo) 依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，勘探報告對煤炭資源儲量估算采用的工業(yè)指標(biāo)為：最低可采厚度為 ，最高灰分 40%，最高硫份為 3％，最低發(fā)熱量為 。 塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔 勘探情況，由幾個煤厚相近鉆孔連成塊段。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。井田境界拐點坐標(biāo)見下表 211。 25′ 45″。 32′00″，北緯 34176。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 113176。 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 二 1 煤層煤質(zhì)匯總表 表 123 煤層 項目 指標(biāo) Ad(%) St原煤干燥基高位發(fā)熱量 。 原煤全硫含量除 5403 孔為 ％外其它均小于％，屬低硫份煤。粘土礦物呈團塊狀分布、透鏡狀、不規(guī)則狀充填在胞腔或有機質(zhì)裂隙中；方解石呈粒狀分布或充填于有機質(zhì)裂隙中；黃鐵礦呈星點狀、莓狀集合體分布或細脈狀充填在有機質(zhì)裂隙中。惰質(zhì)組以粗粒體和微粒體為主，少量半絲質(zhì)體、碎屑惰質(zhì)體，可見結(jié)構(gòu)完好的火焚絲質(zhì)體。 （ 2）顯微煤巖組分特征 本區(qū)二 1 煤顯微煤巖組分組均以鏡質(zhì)組為主，少量惰質(zhì)組。原煤干燥基高位發(fā)熱量 。 原煤全硫含量除 5403 孔為 ％外其它均小于河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 ％，屬低硫份煤。煤中含黃鐵礦結(jié)核，二 1煤視密度 。最大涌水量按正常涌水量的 倍為 。 礦井涌水量 勘探報告對礦井涌水量采用不同方法進行計算。而∈ 3ch白云質(zhì)灰?guī)r古風(fēng)化裂隙更發(fā)育，局部見溶洞。 另外，碳酸鹽巖新、古剝蝕面上巖溶裂隙發(fā)育。褶曲軸部張裂隙發(fā)育，垂向和橫向水流暢通，是巖溶發(fā)育的良好場河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 所。 總之，本區(qū)斷裂構(gòu)造對地下水的貯存和運移起明顯的控制作用，上述幾個規(guī)模較大的斷層均屬不導(dǎo)水?dāng)鄬樱貏e是井田北部的大隗斷層阻隔與北部的水力聯(lián)系，另外，龍王廟斷層、靳寨逆斷層，在井田西北部邊界與大隗斷層相交同樣阻隔了與西部的水力聯(lián)系，故斷層只是橫向阻水但縱向仍具導(dǎo)水性。據(jù) 5404 孔揭露，斷層破碎帶厚度 （標(biāo)高 ），呈雜色，角礫為長石石英雜砂巖，充填深灰、灰黑色泥質(zhì)和巖質(zhì)，半膠結(jié)。 ⑷ 斷層控水性 本區(qū)水文地質(zhì)條件受多因素的制約，其中尤以地質(zhì)構(gòu)造的控制較明顯，茲將本區(qū)主要斷層控水性敘述如下： 靳寨斷層的控水性 該斷層位于井田中部，走向 NW— SE，傾向 SW，傾角 20～ 50176。 4) 新近系砂質(zhì)粘土及粘土隔水層 該層僅有 520 5207 孔鉆遇，巖性為土黃、暗紅及灰綠色砂質(zhì)粘土和粘土夾粉、細砂層，厚度 ～ ，在井田北部大隗斷層北盤一線有沉積，向北東逐漸加厚。 3) 二 1煤層底板砂泥巖隔水層 該層下起 L8灰?guī)r頂面，上至二 1 煤層底面，厚度 ～ ，平均厚度 ，以深灰色砂泥巖和泥巖為主，夾粉砂巖、細砂巖。 2) 太原組中段砂泥巖隔水層 該層下起 L4灰?guī)r頂面，上至 L7灰?guī)r底面，厚度 ～ ，平均 ，巖性以砂質(zhì)泥巖為主，夾細粒砂巖、薄層煤層和不穩(wěn)定的 L5 及 L6灰?guī)r。層位穩(wěn)定，致密，隔水性良好。 潛水流向由西南流向北區(qū)，水位標(biāo)高 ～ ，水位埋河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 藏深度 ～ ，最終排泄于澤河。東北部較厚 ～ 40m，其中礫石層厚 ～ ，南東部較薄 ～ ，其中礫石層 0～，而澤河兩側(cè)礫石層相對較厚。 6) 第四系孔隙潛水含水層（ Q） 該層巖性上部為棕黃色粉土、粉質(zhì)粘土，下部為礫石層。巖性為淺灰、灰白色中 — 粗粒長石石英砂巖，厚層狀構(gòu)造，厚度，含水性不詳。平頂山砂巖在井田南部 520 4902 孔中見到 ，埋深 ～ 。 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 5) 上、下石盒子組砂巖孔隙、裂隙承壓水含水層 該層段為砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，以砂鍋窩砂巖（ Ss）、田家溝砂巖（ St）、平頂山砂巖（ Sp）發(fā)育較好。單位涌水量 ，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高+。 4) 山西組（ P1sh）砂巖孔隙裂隙承壓水含水層 該含水層主要由大占砂巖和香炭砂巖組成。鉆孔單位涌水量 ～ 、滲透系數(shù) ～ 、水化學(xué)類型為 、礦化度～ ， 水溫 ～ 22℃。 5003 孔遇溶洞或裂隙漏水，漏水層位 L7 灰?guī)r，漏水標(biāo)高 ，最大漏水量為 ，近似靜止水位標(biāo)高 。厚度 ～ ，平均厚度 。 3) 太原組上段（ c3L78）灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層 該含水層由 L L8 兩層灰?guī)r組成。因其層位穩(wěn)定、厚度大故有較大的水文地質(zhì)意義。井田內(nèi)共有 4 個鉆孔揭穿該層，厚度 ～ ，平均厚度，其中灰?guī)r厚 ～ ，平均厚 。 該含水層距 距離二 1煤層 90m 左右，距離 上覆一 1煤層較近，為其底板直接充水巖層。 5103 孔遇溶洞或裂隙漏水，漏水標(biāo)高 ，最大漏水量為 2t/h。據(jù)區(qū)域資料，該層普遍發(fā)育且層位穩(wěn)定，由東向西埋藏深度逐漸變深，局部特別是頂面以下 10m 古風(fēng)化帶內(nèi)溶洞和裂隙較發(fā)育。二 1 煤層底板砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水層厚度 ～ ，平均，隔水性不佳，特別是斷裂帶將形成煤層底板突水通道，在礦山壓力及高水頭壓力等因素作用下，還可能成為下部 C3tL14 灰?guī)r甚至 O2m 灰?guī)r巖溶承壓水的間接充水通道。據(jù)小口徑抽水試驗資料（ q=， K=0. 0775m/d），富水較弱，表現(xiàn)在灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育程度及富水性的 不均勻性。