【正文】 另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián) 接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護(hù)區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)；要盡量少占農(nóng)田、果園經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 井筒位置還應(yīng)使井底車場(chǎng)有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。 為加快掘進(jìn)的速度，減少掘進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)盡可能不通過(guò)或少通過(guò)流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓 首采區(qū)煤層。 （ 2）有利于礦井初期開(kāi)采 選擇井筒位置要與選擇初期開(kāi)采區(qū)密切結(jié)合起來(lái)，盡可能使井筒靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道工程量，節(jié)省投資和縮短建井期。應(yīng)盡量避 免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開(kāi)采的不利局面。井筒位置的選擇對(duì)于建井期限、基本建設(shè)投資、礦井勞動(dòng)生產(chǎn)率以及噸煤生產(chǎn)成本都有重要影響，因此，井筒位置一定要合理選擇。 具體開(kāi)拓方式需要經(jīng)過(guò)多方案比較后確定。 裝備和地面外部條件。 煤層賦存條件。 井田開(kāi)拓方式的確定應(yīng)該根據(jù)一下條件確定： 礦井地形地貌條件。其中單獨(dú)一個(gè)煤礦開(kāi)采的范圍就是井田，在其中開(kāi)采的煤礦被稱作礦井。 3 開(kāi)拓方式 開(kāi)拓方式綜述 由于煤礦開(kāi)采的對(duì)象是賦存 于地下的每層，受地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條件的限制和影響， 開(kāi)采整個(gè)煤田是很困難的。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 天，工作制度采用 ―四六 制 ‖， 三 班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作 6 小時(shí) [3]。 0 0/3 3 5 5 2 3 4 6)/(k ???? ）（AKZT (23) 式中 , Zk—— 水平設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t； T—— 水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A— — 水平生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般為 ~。本礦為 厚煤層，取 。上山基巖移動(dòng)角 72176。 圖 23 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 Protection of industrial square pillar 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 24 礦區(qū)覆蓋層參數(shù) The parameters of mine overburden 由上圖可以得到，該井田表土層移動(dòng)角度可取 40176。 （ 3）井筒保護(hù)煤柱 主、副井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍之內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為： 0 萬(wàn) t （ 4）大巷以保護(hù)煤柱 三條大巷和停采線寬度為 150m，長(zhǎng)度約為 1620m，由此可以求出大巷保護(hù)煤柱總損失為： t6 4 6 3 8 0 6 2 0150 ?????dsZ 魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 14 （ 5）工業(yè)廣場(chǎng)和村莊煤柱損失 根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干文件修改的說(shuō)明》，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表 21。 井田邊界保護(hù)煤柱 井田邊界留保護(hù)煤柱 20m，則井田邊界保護(hù)煤柱損失計(jì)算如下： 各個(gè)采區(qū)的保護(hù)煤柱損失依次為： 5 3 7 9 9 8 9 01 ?????Q 4 3 0 5 1 6 8 82 ?????Q 3 4 5 8 6 5 2 93 ?????Q 5 9 2 4 2 3 94 ?????Q 6 7 8 8 3 1 5 55 ?????Q 則邊界總的煤柱損失為： 6 5 2 4 5 254321 ?????? （ 2）斷層保護(hù)煤柱 該井田煤層平均厚度為 20m，年產(chǎn)量為 400 萬(wàn) t，采用綜采，由于本井田內(nèi)斷層普遍較小，可以忽略不計(jì)。 井田 邊界及 賦存情況如圖 21 所示 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 火藥庫(kù)候車室 圖 21 井田 邊界和 賦存情況 Fig. 21 The boundary and occurrence of mine 各個(gè)采區(qū)煤層角度 該礦井劃分為 5 個(gè)采區(qū)，具體劃分如圖 22 所示 魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 10 火藥庫(kù)候車室一采區(qū) 二采區(qū)三采區(qū) 四采區(qū)五采區(qū) 圖 22 采區(qū)劃分 Fig. 22 Adopted zoning 一采區(qū)煤層傾角： ??? ) 9/50a r c t a n(1? ??? 9 5/50a r c t a n2 ）（? ??? 0 9/50a r c t a n3 ）（? ??? 2 3/50a r c t a n4 ）（? 一采區(qū)煤層傾角取以上平均值： 即： ?????? )4321( ????? 二采區(qū)煤層傾角： ??? ）（? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ??? ）（? ??? ）（? ??? 73/50a r c t a n4 ）（? ??? 06/50a r c t a n5 ）（? 二采區(qū)煤層傾角取以上角度的平均值： 即： ??????? ）（ ?????? 三采區(qū)煤層傾角： ??? ) 6/50a r c t a n(1? ??? ）（? ??? ）（? ??? ）（? 三采區(qū)煤層傾角取以上角度的平均值： 即： ?????? ）（ ????? 四采區(qū)煤層傾角： ??? 7 0/50a r c t a n1 ）（? ??? ）（? ??? ）（? ??? ）（? ??? ）（? ??? )(6? 四采區(qū)煤層傾角取以上角度的平均值： 即： ???????? ）（ ??????? 五采區(qū)煤層傾角： ??? 3 9 6/50a r c t a n1 ）（? ??? 8 5/50a r c t a n2 ）（? ??? ）（? 魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 12 五采區(qū)煤層傾角取以上角度的平均值： 即： ????? ）（ ???? 井田面積體積 在平面圖中利用 CAD 可以快速計(jì)算出各采區(qū)平面的 面積 : S1′ = S2′ = m2 S3′ = m2 S4′ = m2 S5′ = m2 則實(shí)際各采區(qū)面積為： 31 1 2 5 5 2 o 5 0 1 3 6 3S ???? 32 2 9 9 4 5 o 2 7 8 2 3 2 ????S 33 7 6 6 7 1 o 6 9 8 5 3 0 ????S 34 1 8 4 7 0 o 1 4 1 5 2 3 ????S 35 5 3 0 7 8 o 5 0 6 8 9 1 ????S 該礦井煤層厚度約為 20m左右，由此可以計(jì)算煤的總體積： 354321 3 8 1 4 3 5 7 020)( ??????? SSSSSV 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 ???VZg (21) 式子中： Zg—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， t； V—— 礦井煤的總體積， m3； λ —— 煤的容重 ，λ =； 由此可以計(jì)算出： 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 tmZ g ??? 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是指 礦井 工業(yè) 儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地、地面建筑物和構(gòu)筑物 、井下主要巷道等保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)采出率所得到的儲(chǔ)量。 綜上可知，該礦井的井田境界的確定是合理的。在荊各莊井田范圍內(nèi)無(wú)小煤礦開(kāi)采，但井田邊界 F1 ~F3 斷層的外側(cè)為劉官屯煤礦。 該礦井南北長(zhǎng)約 公里，東西寬約 公里，北端閉合，南端開(kāi)放，其輪廓恰似一直徑 公里的亞圓形，面積 平方公里。 [1]。這樣做既減少了煤柱損失，提高了煤炭采出率，又降低了給開(kāi)采工作造成的困難，有利于保護(hù)地面設(shè)施。一般井田劃分應(yīng)魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 8 從自然、人為 2 方面因素的分析、論證確定。 煤塵爆炸性 煤層爆炸指數(shù)為 43～ 58％，主要來(lái)源于采煤工作面、煤巷掘進(jìn)和煤流作業(yè)產(chǎn)生 煤的自燃情況 該礦井的煤層自燃傾向性：煤層自然發(fā)火期為 8～ 12 個(gè)月。經(jīng) 250 轉(zhuǎn)后，焦炭塊度大于 80 mm的等于 0，80～ 60 mm的為 %， 60～ 40 mm的占 10%，而 5 mm 以下者達(dá) %，說(shuō)明焦炭抗磨度性很差。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 可采煤層的煤質(zhì) 灰分：煤層中灰分變化較大。 荊各莊井田內(nèi)共有 8 個(gè)含水層，自下而上分別為：奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）、 K2～ K6 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）、 K6～ 12 煤砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）、 9 煤～7 煤砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）、 5 煤以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）、風(fēng)化帶裂隙孔隙承壓含水層（Ⅵ）、第四系底部卵 石孔隙承壓含水層（Ⅶ）和第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ），第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅴ含水層為直接充水含水層，其它含水層為間接充水含水層，其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ。 荊各莊礦區(qū)地下水系統(tǒng)十分復(fù)雜，采、掘、開(kāi)工程受水害威脅大，水文地質(zhì)復(fù)雜，區(qū)內(nèi)共含有八個(gè)含水層， K2～ K6 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）、 K6～ 12 煤砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）、 5 煤以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）為礦井直接充水含水層，含水豐富；其中 5煤以上砂巖裂隙承壓含水層是礦井頂板突水的直接水源，是威脅礦井生產(chǎn) 的主要含水層，特別是對(duì) 9 煤的開(kāi)采影響最大；礦井的涌水量經(jīng)過(guò)建礦初期的大涌水量后逐漸趨于平穩(wěn)，總體呈逐年遞減趨勢(shì)，礦井正常涌水量 m3/min，最大涌水量 。地下徑流以擴(kuò) 散流為主，動(dòng)態(tài)變化相對(duì)穩(wěn)定，年變幅小，常具多年周期性變化，局部發(fā)育溶孔溶隙及小管道共同組成的強(qiáng)含水段或強(qiáng)徑流帶。 水文地質(zhì)特征 荊各莊井田為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河?xùn)|岸是由奧陶紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的 NE~SW方向起伏伸展的低山丘陵。 魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 6 褶曲構(gòu)造：井田本身為一盆狀向斜，邊緣急陡，中部平緩，略有起伏。荊各莊礦井下小斷層較為發(fā)育，井下小正斷層的相對(duì)比逆斷層發(fā)育程度高。井田內(nèi)共揭露斷層 4 條。 具體地質(zhì)綜合柱狀圖如下 : 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 12 荊各莊煤礦地層綜合柱狀圖 Fig. 12 Composite histogram coal strata of Jinggezhuang 地質(zhì)構(gòu)造 荊各莊井田地質(zhì)條件分類為Ⅱ Ⅱ aⅡ bⅠ cⅠ dⅢ eg，井田構(gòu)造復(fù)雜程度屬較復(fù)雜。含煤地層為第四系沉積物覆蓋，區(qū)域內(nèi)沒(méi)有出露。開(kāi)平煤田地層屬華北型沉積。由于多年的開(kāi)采造成礦井東部地表塌陷，形成大面積的積聚水坑，積水面積約 萬(wàn) m2。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢(shì)逐漸增高，直到青 龍山標(biāo)高達(dá)＋ m。 井田地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)背景 荊各莊井田為一平坦的沖積平原，東南面沿陡河?xùn)|岸是由奧陶紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的東北－西南方向起伏伸展的低山丘陵。 氣象與地震情況 井田地處于我國(guó)的暖溫帶，南臨渤海，受溫帶季風(fēng)影響，氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)型大陸性氣候，冬季寒冷干燥，多偏北風(fēng)，夏季炎熱，多偏南風(fēng)，全年溫度變化較大，最高氣溫 ℃，最低氣溫 21 ℃，平均氣溫 ℃；平均降雨量為 mm，最大降雨量為 mm，年平均蒸發(fā)量 mm；冰凍期由每年 12 月至翌年 3 月初，凍土深度～ m；年最多風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，其次為偏北風(fēng) ，最大風(fēng)速為 25 m/s；根據(jù)河北省最新頒布的地震區(qū)劃圖，地震烈度為Ⅷ度。工程于 1984 年開(kāi)工， 1988 年完，但新風(fēng)井沒(méi)有建回風(fēng)設(shè)施。 28”強(qiáng)烈地震，全礦井遭到了嚴(yán)重破壞，在陜西省援建單位的支援下，于 1979 年礦井正式投產(chǎn)，到 1981 年原煤產(chǎn)量超過(guò)設(shè)計(jì)能力達(dá) 萬(wàn) t。 1971 年 8 月和 1972 年 1 月副井、主井分別鑿第一生產(chǎn)水平（ 375）。 1959 年主井鑿至 深處透水，經(jīng)多次注漿堵水無(wú)效后于 1962 年而被迫停建。河北煤礦設(shè)計(jì)院初步設(shè)計(jì)。 43′18″。 13′ 04″，北緯 39176。 井田 的地理坐標(biāo)為東經(jīng) 118176。 魏立寬： 荊各莊 400 萬(wàn)噸 /年礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及瓦斯抽放設(shè)計(jì) 2 1 礦區(qū)概況 礦區(qū)概述 地理位置 該礦井位于唐山市境內(nèi)的荊各莊村附近，距市中心 18km。所以，礦井通風(fēng)與安全工作在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)中起著重