【正文】 對海域 350m 水平煤 2煤層開采提出四個開采方案： 方案一： 暗斜井 延深南北向大巷開拓 （見 平面圖 和剖面圖 ） 本方案設計采用軌道暗斜井、回風暗斜井、皮帶暗斜井三條暗斜井， 三條暗斜井延深水平為 350m 水平 。井田內斷裂構造發(fā)育，按其走向可分為北東東向和北西西向兩組，只有少數(shù)呈近東西向或北西向。井田內發(fā)育著次一級的寬緩褶曲。 之間，一般小于 10176。 傾角 5176。 方 案比較、確定開拓系統(tǒng) 提出開拓延深方案 北皂煤礦海域擴大區(qū) 海域為北皂煤礦陸地 地層 向北部的自然延伸，東與柳海煤礦相鄰，西北至煤 4露頭，南至渤海海岸線 。 250m 水平和 350m 水平之間設計用一組暗斜井聯(lián)絡。 綜合考慮煤層圍巖條件，為節(jié)省井巷工程量，并有利于海域擴大區(qū)首采區(qū)巷道布置，設計井底車場確定在 350 水平。 2)初期井巷工程量少，基建投資少，建井工期短，礦井有較好的初期效益。 2） 條 件適宜時，考慮采用傾斜長壁采煤法； 3） 推進長度，減少工作面搬家次數(shù)。在新水平選 擇更為合適的采煤方法、先進的采掘技術和設備，改革礦井井田開拓和采區(qū)準備方式； 4） 加強生產管理、延深的組織管理和技術管理，施工和生產緊密結合、協(xié)調一致，盡量減少延深對生產的影響； 5) 盡可能減少新舊水平的同時生產時間； 6） 在經(jīng)濟合理的情況下，盡量提高煤炭采出率，延長礦井的服務年限； 7） 充分考慮礦井的生產現(xiàn)狀、實際技術水平的特點。 山東科技大學學士學位論文 開拓延深 29 3 開拓 延深 水平延深方案的選擇 開拓延深設計原則 為了選擇出技術上和經(jīng)濟上都比較合理的下組煤開拓延深方案，本設計遵循下列設計原則： 1） 嚴格遵循《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》、《煤炭工業(yè)技術政策》、《煤礦安全規(guī)程》等文件的有關規(guī)定； 2） 盡量減少巖石巷道，減少工程投資。 井 設計生產能力與服務年限 北皂煤礦是全國第一個海濱礦井，設計生產能力為 90 萬噸 /年，是國內最大的開采褐煤和油母頁巖共生的礦井。 2 179。 179。 2179。 179。 179。 海岸線保護煤柱： P 海岸 ＝ 179。其中： B 級 ， C 級 ， B+C 級 ，D 級 。此，礦井開采需留設一定的防海水煤巖柱，沿海岸線向海域方向留寬度為 30m 的防護帶 C— 采區(qū)回采率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 。 75% ＝ Mt 式中： Z— 礦井可采儲量， Mt； Q— 礦井工業(yè)儲量， Mt； P— 保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量， Mt； 斷層煤柱：鑒于海下采煤和煤系有軟巖等特殊情況，凡落差 ≥30m 的斷層兩側各留 50m 的斷層保護煤柱，落差 20m～ 30m 的斷層兩側各留 30m 的斷層保護煤柱，落差＜ 20m 的斷層不留煤柱 。 可采儲量：礦井可采儲量是指礦井總儲量中可采出的那部分儲量，即 Z＝ (Q－ P)178。 其中Ｍ i＝ (Ｍ １ ＋Ｍ ２ ＋Ｍ ３ ＋?＋Ｍ n)/n，式中Ｍ １ 、Ｍ ２ 、Ｍ ３ 、?、Ｍ n為該塊段中各見煤點的煤層真厚度， m， n— 參加計算的見煤點數(shù) (塊段中的鉆孔數(shù) ) 計算煤層厚度時，應扣除夾矸厚度。 = Mt 式中 Q— 煤炭工業(yè)儲量 Mt； Si— 塊段水平投影面積 m2； Mi— 塊段內煤層的平均真厚度 m； γ i— 塊段內煤層的容重 t/m3。 179。 延深水平的地質儲量，可采儲量及開采損失 北皂煤礦海域擴大區(qū)尚未開采，其儲量仍為國土資源部儲量批準書批準的儲量： 地質儲量： Q 煤 ＝∑ SiMiγ i/cosα i （ ） ＝ 179。48?02? 。27?33? ，北緯 37176。 山東科技大學學士學位論文 開采范圍與生產能力 26 2 開采范圍與生產能力 開采范圍及儲量 延深水平的境界、尺寸和面積 海域為北皂煤礦陸地 地層 向北部的自然延伸，東與柳海煤礦相鄰，西北至煤 4 露 頭 ， 南 至 渤 海 海 岸 線 ， 地 理 坐 標 ： 東 經(jīng)120176。 2)在煤儲、裝、運及煤的洗選加工等方面充分利用了現(xiàn)有地面生產系統(tǒng)，以較少的技術改造獲得較高的經(jīng)濟效益。 (6)山東煤炭地質工程勘察研究院于 1997 年 12 月提交 的 《山東省龍口礦區(qū)北皂煤礦海域勘探地質報告》 。 (4)1996 年 1 月 提出的 《龍口礦區(qū)北皂煤礦海域海陸空白帶地震勘探報告》。 (2)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》。 4） 生產探測：應借鑒英國的經(jīng)驗，重視井下勘探工作，充分利用物探、鉆探和巷探等手段，查明煤層賦存情 況、斷層構造，確保采掘工作的正常進行和可靠接續(xù)。 2） 進一步查清海域區(qū)水文地質條件，對斷層導水性繼續(xù)查明。 煤、油頁巖層穩(wěn)定情況 依據(jù)煤、油頁巖層特征，各層穩(wěn)定程度見表 。 2021 年 4 月～ 6 月，在海域擴大區(qū)東部東西長 ，南北寬 ～，面積 的范圍內進行了三維補充地震勘探，在三維地震勘探區(qū)內共解釋落差大于 5m 的斷層 63 條，其中新發(fā)現(xiàn)斷層 38 條，與二維地震勘探成果基本一致的斷層 25 條，否定斷層 3 條；落差大于 10m 以上的斷層53 條，落差 5～ 10m 的斷層 10條；另有落差小于 5m的斷層 59 條。 在煤 2賦存區(qū)內共解釋斷點 177 個，組合斷層 44 條。 主要的褶曲形態(tài)比較寬緩，次級褶曲因應力的不均和地層塑性較強，則表現(xiàn)比較緊密。 3)同一條斷層在不同地段斷開的層位也不相同。 2)斷層的垂向切割深度不同。構造復雜程度屬中等偏復雜類型。按褶曲軸的走向，可分為北東向和北西向兩組，北西向一組是區(qū)內的主要褶曲 形態(tài)，北東向一組屬于次級褶皺且多分布于海域的西部；東部簡單，基本為單斜形態(tài)。海域中沿盆地邊緣傾角較陡，局部可達山東科技大學學士學位論文 礦井概述 23 38186。 海下采煤是中國煤炭工業(yè)發(fā)展的大事，標志著中國煤炭開發(fā)進入了一個全新的歷史階段，對于拉動煤炭工業(yè)的 快速發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟對煤炭的需求，對于中國依靠體制創(chuàng)新和技術進步，實行能源國際化戰(zhàn)略，提高在國際煤炭技術市場上的競爭能力具有長遠的戰(zhàn)略意義。市政建設和工業(yè)建筑林立，地面多系高產農林經(jīng)濟作物，采煤沉陷后將引起海水倒灌侵污，嚴重影響生態(tài)環(huán)境和居民生計，而且土地征用賠償、村莊 搬遷等費用昂貴，每采出 1t 煤炭高達 元（以 1994 年計），尤其村莊搬遷動員工作困難大，直接影響著礦井接續(xù)開拓布置和生產的順利進行。但過五年后，為了保持煤和油頁巖按比例均衡生產，應開拓和準備 4 采區(qū)進行搭配回采。 全井田的煤和油頁巖的可采儲量比例 約為 2： 1，上組煤的可采儲量占總可采儲量的 40%,下組煤占 60%。上組煤 2號采區(qū)采完后接 1 號采區(qū)，為下組煤 1 號采區(qū)創(chuàng)造條件。下組煤上山有 2個采區(qū)，下山有 5個采區(qū) .上下山采區(qū)要搭配回采。 井底車場詳情請見（圖 井底車場平面圖） 山東科技大學學士學位論文 礦井概述 21 外水倉內水倉付井上皮倉帶倉主井175西大巷測風站175東大巷測風站 圖 井底車場平面圖 井田開采 程序，回采方法，主要生產系統(tǒng) 根據(jù)煤層賦存條件及開拓條件，本著由上而下先淺后深，由近及遠，初期先采勘探程度較高的采區(qū)的原則，其開采順序安排如下： 采區(qū)采用前進式回采，由近而遠，向井田邊界進行回采。各個水平的大巷都采用 10噸架線式電機車牽引 噸礦車運輸，軌距 600mm。 本礦井地層松軟，多遇水膨脹，根據(jù)礦區(qū)洼里礦的經(jīng)驗，其中第二層油頁巖較堅硬，巷道在此層內永久支護，采用一般砌宣即可，經(jīng)現(xiàn)場三結合審核，確定采用主 副井空重車線分別設置在主要運輸大巷兩側的環(huán)形車場形式，由于受到地質構造影響，并照顧地面建筑物朝向與生產系統(tǒng)布置等因素，確定采用斜式環(huán)形車場行式，布置在大巷的北側。 東風井：主要做海域回風用，井筒直徑 ，深度 252m。西風井安裝了2 臺主要通風機， 1 號主要通風機為 型軸流式通風機，配備 475KW電動機，采取扭曲葉片，運行角度 度，采用風機反轉反風，運行效率為 %。北車裝備一套，采用 噸雙層兩車單罐籠 （帶平衡錘）， 提升高度，主電機為交流異步電機， 單機驅動，電機功率 570kw ， 最大提升速山東科技大學學士學位論文 礦井概述 20 度為 ，擔負礦井輔助提升。副井裝備兩套提升設備，分南車、北車。位于主井井筒附近，與主井井筒相距 30m。主井采用立井提升，原裝備一對 4噸同側裝卸箕斗，鋼絲繩罐道，提升高度為 ，提升絞車型號為 2JK3/20，絞車電機為單機驅動交流異步電動機 475kw、 6kv，后經(jīng)過改造箕斗的載重量為 5t，電動機功率改為 570kw， 03 年主井提升系統(tǒng)再次改造后，電機功率改為 700KW，箕斗載重量 ，一次提升循環(huán)時間為 57秒。 主井：作提煤用，井下生產的原煤主要通過主井提到地面上來。海域開采煤 2也通過 三條暗斜井 (軌道暗斜井、皮帶暗斜井、回風暗斜井 )聯(lián)絡。 階段劃分與上 (下 )山開采，開采水平的數(shù)目和位置 根據(jù)煤層之間的距離，將主要開采煤層分為上下兩組煤，其中上組煤開采煤 2，開采水平為 175m 水平（一水平），下組煤開采煤 4，開采水平為 250m水平（二水平）。上下煤組以主要石門貫通。 井田開拓方 式 井田開拓方式 礦井采用一對中央立 井開拓，煤組內單水平上下山開采。 地溫：本區(qū)屬地溫正常區(qū)，正常情況下各可采煤層不存在高溫熱害問題。 煤塵：本井田各煤層煤塵爆炸試驗結果，其火焰長度變化在 700～800mm 之間，撲滅火焰的巖粉用量需 65%，故各煤層均有爆炸性危險。 北皂煤礦礦井涌水量相對比較穩(wěn)定，設計礦井正常涌水量 250m3/h，最大涌水量為 350 m3/h，目前礦井開采陸地部分，海域工程正在開拓，礦井現(xiàn)正常涌水量維持在 60～ 70 m3/h 之間。 礦井水文地質條件較簡單，為裂隙、巖溶類中等偏簡單類型。 開采后形成的采空區(qū)積水。 根據(jù)勘探報告、建井和生產以來水文地質資料分析，本礦井各含水層富水性弱至中等，含水層間無明顯的水力聯(lián)系，含水量多以靜儲量為主，補給條件差，大氣降水和地面塌陷區(qū)積水與礦井涌水量無明顯關系，礦井在開拓和開采過程中，主要水害有以下三個方面： 斷層裂隙帶中的水。古老地層中的裂隙水、巖溶水通過黃縣斷層和北林院洼溝斷層緩 慢滲入補給煤系地層各含水層和第四系砂礫層，然后向北、西方向逕流，泄入渤海。 黃縣煤田的南、東部為低山丘陵區(qū)，西部和北部瀕臨渤海，煤系地層被第四系地層覆蓋。斷層以正斷層為主，斷層傾角一般 50?～ 60?。主 要含煤地層為下第三系黃縣組，煤系之上覆蓋較厚的第四系。 。 ～ 21176。 地層整體走向近東西向，向南東傾斜的單斜構造，并伴有次一級褶曲及斷裂構造。為較穩(wěn)定煤層。一般含夾石 7～ 20 層，據(jù)實際巷道揭露，個別夾矸層數(shù)多達 37 層，屬復雜結構煤層，詳情請見表（煤層油頁巖特征表 ）。 煤 4： 位于下含煤亞段的底部 ,為礦井主要可采煤層之一 ,上距煤～ ，平均 。 煤 3： 位于下含煤亞段上部，煤 3油 3合并厚度為 ～ ，平均厚，煤層結構簡單。煤2 直接頂板為厚 灰黑色泥巖，致密，質細。該層煤厚度大而且穩(wěn)定，為井田內主要可采煤層之一，厚 ～ ，平均厚，結構較簡單～復雜，含 0～ 3 層夾石，夾石巖性為泥巖或粘土巖，厚度一般 ，最厚可達 ，無分叉現(xiàn)象。煤 1的直接頂板一般為棕褐色含油泥 巖，水平層理發(fā)育，厚 左右，直接底板為油 2上 2，平均厚 。煤層厚度變化較大，厚 ～ ，平均厚 。煤 2厚度大、結構簡單、穩(wěn)定、埋藏淺、水文地質條件比較簡單，是本礦井投產以來先期開采的主要煤層。 ) 落 差 (m) 控 制 情 況 32 *HF4A NE NW 35～ 55 0～ 45m 三維地震控制，可靠 33 *HF22 WE S 45～ 75 0～ 40m 350 大巷、 H2106材揭露，三維地震控制 34 SF12 NEE NNW 55～ 65 0～ 35m 350大巷、回風大巷等揭露，三維地震控制 35 *HF40 NEE NNW 60～ 70 0～