【正文】 在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷 應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料 需要做 技術(shù)26 比較 。大巷方向 和 坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響 ， 可不留或少留 保護(hù) 煤柱，煤炭 的損失少，安全 性高 ，受煤 與 瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。 其適用條件： 單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層；煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大，資源 和 儲(chǔ)量 都 有限 ， 服務(wù)年限短的；煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層 ； 煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的；煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 (1)煤層大巷 當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行； 在 沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。 石門、 大巷數(shù)目及布置 ：一條運(yùn)輸大巷、兩條采區(qū)石門、兩條回風(fēng)石門。主井井深 425m，副井井深 405m，兩井筒中心線間距為 50m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 非常適合做工業(yè)廣場(chǎng) ； 25 (4) 有較好的居 名點(diǎn)條件：礦工小區(qū)距井口附近。主井用以提升煤 炭，副井用以提矸、 下放材料 、 設(shè)備 和 升降人員 及兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 24 表 33 大巷布置方案比較表 特 點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) ，運(yùn)輸條件好 ，運(yùn)輸條件好 ，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 護(hù)容易 缺點(diǎn) 1．石門長(zhǎng)度較長(zhǎng) 2．掘進(jìn)工程量大 ，建井時(shí)間長(zhǎng) 適應(yīng) 條件 ，間距大小不同 ，煤層分組間距大 時(shí)，初期工程少，工期大 ，服務(wù)年限長(zhǎng) ，采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 該 設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開拓，即主 立 井、副 立 井。雖然煤層間距較大，采區(qū)石門長(zhǎng)度會(huì)很 長(zhǎng) ，相比方案一雖多了一條采區(qū)石門，但少了兩條大巷的工程量，費(fèi)用少，經(jīng)濟(jì)上相比合理。 針對(duì)上述情況，方案一分組集中大巷布置，將 4 4 49層分為一組，集中開采； 51和 58煤層為單層開采，由于煤層間距較大，采區(qū)石門長(zhǎng)度和單層開采大巷 都 會(huì)很大，工程量增加，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。 特提出以下兩種大巷布置方式： 圖 3－ 4 分組集中大巷布置 圖 3－ 5 集中大巷布置 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見表 33所示。 當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 根據(jù)煤層的 數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷 ）。所以， 三水平均實(shí)行下山開采。故而采用方案 二 的水平劃分方法，即劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高分別為 200m，一水平垂高為 400m，二水平標(biāo)高為 500m 垂高為300m，水平垂高 300m，三水平設(shè)在 800m，垂高為 300m。 各方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限詳見表 32。 根據(jù)上述因素， 對(duì)該 設(shè)計(jì) 井田提出如下三個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一： 井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 150m，水平垂高 350m，二水平標(biāo)高為 500m，水平垂高 350m，三水平設(shè)在 800m，垂高為 300m。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡(jiǎn)單的 技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)； ② 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小 ； ③ 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利 ； 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 井田煤層均為傾斜中厚煤層，井田走向長(zhǎng)度不大，傾斜長(zhǎng)度也不是很大，但煤層埋藏深度較大，煤層垂高 在 1000m 左右 。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： (1)地面條件 ① 井口位置要與礦區(qū)總體 規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活 ； ② 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 ； ③ 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； ④井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 。所以， 該設(shè)計(jì)礦井應(yīng)該采用雙立井開拓方式 比較合理、系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單 。開拓方案經(jīng)濟(jì)比較 見 表 31。兩個(gè)方案的井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。），副井采用串車提升（ 24176。 缺點(diǎn)：①井口相距較遠(yuǎn)，不利 于工業(yè)廣場(chǎng)的布置； ② 地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失 ； ③ 地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便 。 缺點(diǎn)：①初期投資 較 大，建井期限 較 長(zhǎng)； ②需要大型的提升設(shè)備； ③多水平開拓，立井石門長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。010 020 030 040 0 50 060 070 080 0主井副井主要運(yùn)輸大巷 圖 3－ 3 主立井副斜井開拓方式 19 (1)技術(shù)比較 方案一： 雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快， 技術(shù)可靠， 初期投資較雙立井開拓較??； ②井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單 ，使用鋼帶輸送機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)； ③建井期 較 短； 缺點(diǎn)：① 井筒過長(zhǎng)， 維護(hù)費(fèi)用較高， 煤柱損失 比較 嚴(yán)重 ， 不易維護(hù)； ② 通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加，安全性降低； ③ 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)。0 1 00 2 00 3 00 4 00 5 00 6 00 7 00 8 00 圖 3－ 1 雙斜井開拓方式 200100177。立井開和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)18 要求很高，但針對(duì)井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行。 平硐開拓是最簡(jiǎn)單的開拓方式， 雖 有很多突出優(yōu)點(diǎn) ，但其適應(yīng)條件很特殊 。 開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開拓）等四種方式。 要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量， 尤 其是初期建設(shè)工程量， 應(yīng) 節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè) ； (2)合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失； (3)合理集中開拓布置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件 ； (4)要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并 為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件 ； 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。 井田西側(cè)有七臺(tái)河流 過，但是水量不大，從井田西側(cè)流過，河流 均 不在井田煤層之上，對(duì)井田 的開拓 不會(huì)有太大的 影響。 3） 斷層因素 主要 由于 是 F26斷層 位于井田中央斜交于煤層， F F FB 、 F14 、 FA 屬于17 正斷層，發(fā)育較好，構(gòu)造屬于中等； 4） 頂?shù)装逡蛩? 頂?shù)装寰欠凵皫r、砂巖、中砂巖等硬質(zhì)巖層，比較穩(wěn)定，沒有偽頂。左右。煤層走向長(zhǎng)度為 ，傾 向 。 2） 煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 +200m 左右 ，下部標(biāo)高在 800m，東西部分別以城 F14 和 FA斷層為界。地表平均標(biāo)高 +200m。 針 對(duì)以上各種因素 進(jìn)行 系統(tǒng)優(yōu)化 、 多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 并結(jié)合實(shí)際資料綜合研究后確定。桃山煤礦采用立井開拓方式，東風(fēng)和新立煤礦均采用斜井開拓方式，新建煤礦是采用主斜井副立井 綜合開拓方式。 即：礦井生產(chǎn)能力為 Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T= a。 k)=(60179。 k)=(90179。 k)=(120179。 根據(jù)礦井實(shí)際情況， 系數(shù) k 取 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z/(A179。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。 設(shè)計(jì)井型為 ，服務(wù)年限 。此次儲(chǔ)量計(jì)算工作均采 用人工完成，計(jì)算工作嚴(yán)格，并依據(jù)科學(xué)的計(jì)算方法以及合理的參數(shù)計(jì)算求得，計(jì)算過程比較細(xì)致，計(jì)算結(jié)果比較精確 。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 井田 設(shè)計(jì) 的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格 按 照有關(guān) 規(guī)程 規(guī)定執(zhí)行。 儲(chǔ)量備用系數(shù)取 K=， 得礦井服務(wù)年限 年 。 （ 1－地質(zhì)及水文地址損失系數(shù)）179。 塊段平均厚度：采用鉆孔見煤厚度以算術(shù)平均法求得 。 塊段平均厚度 179。 20m 保安煤柱； 按以上方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： ； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失 ： ； 總損失量： ； 損失率： %。 以井田邊界斷層及氧化帶為確定礦井安全而設(shè) 留 煤柱為保安煤柱。 (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)， 應(yīng) 根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保 護(hù)煤柱。 保安煤柱 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的受護(hù)帶 。 =. 58 煤層儲(chǔ)量： *250000m2**176。 =. 49 煤層儲(chǔ)量： *250000m2**176。 47 煤層儲(chǔ)量： *250000m2**176。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱 等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 4 4 4 5 58五層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田 邊 界基本一致。 ，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； ； 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定本設(shè)計(jì)井田境界為： 西 以 F14斷層 為界 ，東以 FA斷層為 界 ，北 以 煤層氧化帶露頭線 為限 ，深部以 800m標(biāo)高為 限 為計(jì)量范圍。北與新建 煤 礦 和新立煤礦相鄰，東與 桃山煤 礦相鄰，西與東風(fēng) 煤 礦相鄰，南為居住區(qū)和農(nóng)業(yè)。 現(xiàn)有的精補(bǔ)地質(zhì)報(bào)告、深部勘探報(bào)告及桃七三區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告的勘探網(wǎng)度仍然滿足新的礦井地質(zhì)條件類型對(duì)勘探基本線距的要求。之間， 故將其地質(zhì)條件評(píng)定為Ⅱ類。 礦區(qū)各煤層頂?shù)装宥鄶?shù)為粉細(xì)砂巖類，少數(shù)為中砂巖，多數(shù)煤層沒有偽頂、偽底，個(gè)別有偽頂?shù)模鋫雾攷r性為粉砂巖，厚度在 之間，各煤層的頂?shù)装迤秸?，只局部有凸凹不平，頂板較完整，裂隙不發(fā)育。 據(jù)此，綜合評(píng)定本礦區(qū)煤層 穩(wěn)定程度為 Ⅱ 類。 巖漿侵入在本 礦井 內(nèi)沒有巖漿巖侵入體，評(píng)定為 Ⅰ 類。據(jù)此，勘探網(wǎng)度： F4以西定為 750m*750m,F4 以東定為 400m*400m,孔距定為 250m500m?？碧?jīng)]有進(jìn)行各煤層風(fēng)氧化帶的測(cè)定，仍沿用原精補(bǔ)勘探地質(zhì)報(bào)告數(shù)據(jù)，即風(fēng)化帶垂深 15～20 米，氧化帶垂深 30米。煤的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主，經(jīng) 精煤集團(tuán) 公司化驗(yàn)室化驗(yàn)，本井田各煤層多屬中等可選煤。 根據(jù)化驗(yàn)資料，按照中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本礦區(qū)的各煤層揮發(fā)分差距不大，膠質(zhì)層厚度也基本相近，主要以煤的粘結(jié)指數(shù) GRI 為依據(jù)。 原煤灰分變化較大，一般在 20～ 30%，超過 30%的情況也常見。內(nèi)生裂隙發(fā)育，質(zhì)脆，黑色，條帶狀，層狀結(jié)構(gòu)，其煤巖類型多為光亮型、半亮型和半暗型。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 井田 內(nèi)的煤層是由高等植物所形成的腐植煤，其肉眼煤巖成分主要是亮煤、暗煤，夾鏡煤絲帶，絲炭較少。 瓦斯、煤塵及煤的自燃性 9 新興 六 礦屬于 高 瓦斯礦井，隨著開采深度的延伸，瓦斯賦存條件好，涌出量大，給礦井的安全生產(chǎn)帶來 一定的困難，煤塵爆炸指數(shù)為 ，屬于有爆炸危險(xiǎn)的煤層。 礦 區(qū)內(nèi)個(gè)別裂隙發(fā)育較好的斷層，也是礦井充水的一個(gè)因素，但其補(bǔ)給量較小。 井田 以大氣降水補(bǔ)給為主，根據(jù)多年來 降雨 量觀測(cè)資料可知，每年七、八、九月份 降雨 量明顯增加。 ② 66～ 72 號(hào)煤層間含水砂巖層，主要由粗砂巖、含礫粗砂巖組成，厚度70 米左右，據(jù)鉆探抽水資料，滲透系數(shù)為 米 /日，單位涌水量為 公升 /秒米。據(jù)鉆探抽水資料，滲透系數(shù)為 米 /日，單位涌水量為 公升 /秒米。 ① 48～ 50層間含水。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中表現(xiàn)為：隨著開采面積的 增大，涌水量增加；隨著開采深度的增加，涌水量減小。 8 表 13 巖石性質(zhì)及厚度特征 名稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強(qiáng)度 102kg/cm3 抗拉強(qiáng)度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/cm3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ～ 4～ 22 4～ 24 ～ ～ 9 2～ 9 礫巖 ～ 5～ 16 2～ 17 ～ ～ 8 2～ 9 泥巖 ～ ～ ～ 3～ 8 4～ 11 灰?guī)r