【正文】 二水平大巷與方案一不同，本方案大巷在向斜構(gòu)造的兩河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 32。方案 2 設(shè)計立井兩水平：一水平布置在450 水平，二水平布置在650 水平，均采用上山開采。準備方式由初期的帶區(qū)式向后期的采區(qū)式準備過渡，運輸大巷和軌道大巷機軌合一，沿煤層走向布置在煤層底板巖石中，大巷水平標高450 米，采用地缷式礦車機運煤。有助于輔助提升，井筒布置在井田中心 ，運輸、提升費用較低。 開拓方案的提出經(jīng)過對以上幾點的分析，根據(jù)井田煤層賦存的特點，可以考慮兩個階段，由于本井田的煤層埋藏較深，表土層較厚，井筒需要特殊的施工方法，排除了斜井開拓的可能性，且該煤層賦存于平原以下，排除平硐開拓的可能性?；仫L(fēng)巷道布置較簡單，向斜南部沿井田邊界在風(fēng)氧化帶地板布置回風(fēng)大巷，單斜構(gòu)造北部直接在其上山附近布置風(fēng)井故無需回風(fēng)大巷。3）風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系礦井采用中央并列式(前期)與對角式式(后期) 通風(fēng)相結(jié)合的方式，主、副井進風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，前期在井田中央布置風(fēng)井，回風(fēng)大巷與運輸大巷平行布置于煤層中。即井筒開掘至開采水平后，掘進井底車場、主要石門直至運輸大巷，然后，按一定的開采順序在 12 煤層開掘大巷。本設(shè)計礦井地面平坦，井筒位置不受地面的限制，但是由于斷層影響，因此，設(shè)計將井筒位置布置在 F2 斷層以西－450 水平正上方，井田走向的中央。在一般情況下，井筒位置應(yīng)選擇在井田中央或最小貨載運點上。即初期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用對角式通風(fēng)。2） 、井筒數(shù)目 采用立井開拓時，一般只開鑿一對提升井筒（主、副井） ，風(fēng)井的個數(shù)應(yīng)根據(jù)安全生產(chǎn)、通風(fēng)需要和一井多用的原則合理確定（并保證有足夠的安全出口） 。左右，煤層埋藏距離地表 207～657m 。39176。井硐形式、數(shù)目及其配置1） 、井硐形式的選擇：本井田處華北平原，上覆表土 5m 左右，有流砂沖積層。第一水平標高：－450m 其中第一水平儲量為 萬噸，服務(wù)年限河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 30為 年。水平標高的確定：該礦井內(nèi)煤層走向、傾向變化均較大。根據(jù)井田地質(zhì)條件、目前開采技術(shù)條件和《煤礦設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定所規(guī)定。初步確定井田劃分為兩個階段和五個準備區(qū)。這樣階段斜長、水平垂高、第一水平服務(wù)年限都能滿足要求。大部分為緩斜煤層，只有少部分屬于傾斜煤層。對于本井田的地質(zhì)、水文等條件分析，林南倉礦區(qū)采用立井的成功經(jīng)驗，即該設(shè)計應(yīng)采用立井開拓。 在井田范圍內(nèi) 12 煤層發(fā)育良好，煤層厚度為 ～ ，平均可采厚度為 ，煤層賦存穩(wěn)定給綜采工作面高產(chǎn)創(chuàng)造較好的物質(zhì)條件。煤層賦存較深，煤層地層被深厚的新生界松散層所覆蓋，開采垂深一般－200m～－650m。之間變化，其南部局部地區(qū)角度大；以東大體上形成單斜構(gòu)造，其角度沿走向方向上變化較大，由西向東在 12~24176。之間變化，中部斷層以西大體上形成一個盆地斷層軸部方向為 NW～SE ，向斜軸部以北角度較緩，大概在 10176。下面主要介紹對開拓有影響的地質(zhì)因素：本井田內(nèi)地質(zhì)屬中等復(fù)雜類型，井田范圍內(nèi)有 2 條落差大于 20 米的斷層，其中有一條大的斷層賦存在井田中央；井田內(nèi)褶曲構(gòu)造比較發(fā)育。 評價：實踐證明了所采用的開拓方式及準備方式的正確性，礦井達到了高產(chǎn)、高效，并年年產(chǎn)量都有增加。井田地表被巨厚的松散層所覆蓋。河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 27按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，各井型的服務(wù)年限如下表：表 2－2－7井型 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（Mt/a）新礦井服務(wù)年限（a）改擴建后礦井服務(wù)年限（a）大型～～60505040中型 ～ 40 30小型 及以下 各省煤炭廳自定 同左 河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 28三 井田開拓 概述 生產(chǎn)礦井的開拓方式概述及評價礦區(qū)位于河北省玉田縣境內(nèi)， 1970 年開始開發(fā)建設(shè)，到目前為止，一直開采 12 煤層。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計算： T＝ Zk/AK 式中：T——礦井服務(wù)年限，a Z——礦井可采儲量，Mt A——礦井生產(chǎn)能力，Mt／a K——儲量備用系數(shù)，取 . T= T=經(jīng)計算后的礦井服務(wù)年限為 年。 礦井儲量匯總表如下表 2－2－6 所示表 2－2－6 可采儲量匯總表開采水平煤層名稱工業(yè)儲量（萬噸）礦井設(shè)計儲量（萬噸） 礦井可采儲量河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26煤柱損失（萬噸） 設(shè)計煤柱損失斷層境界構(gòu)筑物其他設(shè)計儲量工業(yè)場地井下巷道其他可采儲量1煤12481 0 05341.3195.4 05114合計481 0 05341.3195.4 05114 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日為 330d，每天 3 班作業(yè)，其中 2 班生產(chǎn)，1 班準備。保護煤柱壓煤量為： Q=SMγ=10 5 = 萬噸式中:S—保護煤柱面積，m 2； M—煤層厚度，m； γ—煤層容重，t/m 3。松散層厚度 =140m，煤層傾角為 15176。走向移動角δ=70176。故可算得工業(yè)場地的總占地面積：S=9= 公頃=10 5 m2，根據(jù)垂直剖面可計算工業(yè)廣場的保護煤柱的留設(shè)：計算如下圖所示，根據(jù)所收集的地質(zhì)資料，下山移動角 β=70176。礦井設(shè)計可采儲量=（礦井設(shè)計儲量－保護煤柱損失）采區(qū)回采率 =（1－7%）75% =河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 25因此初步定為 90 萬噸的礦井。因工業(yè)場地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤方法有關(guān)，其煤柱損失量待第三章井田開拓、第四章采煤方法確定后才能夠確定。 礦井可采儲量礦井設(shè)計出了減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱儲量后后乘以采區(qū)回采率的儲量。(1)工業(yè)儲量： 萬噸(2)斷層煤柱（井田中央斷層）： 萬噸(3)井田境界煤柱(包括邊界斷層煤柱，其余的以風(fēng)氧化帶作為邊界煤柱且不計入境界煤柱內(nèi))： 萬噸（井田境界煤柱留設(shè) 25 m） 。見表 2－2－5 礦井工業(yè)儲量匯總表。礦井工業(yè)儲量是勘探（精查）地質(zhì)報告的“能利用儲量” 中的 A、B、C 三級儲量之和，其中高級儲量 A、B 之和所占比例應(yīng)符合表 2－2－4 的規(guī)定。本井田采用的塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛使用的儲量計算方法之一。 工業(yè)儲量計算成果礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標準的全部儲量，又稱礦井總儲量。對個別鉆孔煤層夾矸石雖大于 米，但分煤層厚度均超過 米時，上下煤層合并計算儲量。C、儲量級別外推原則：A 級塊段可外推 500 米為 B 級，B 級塊段可外推不超 1000 米為 C 級，一般情況下不連續(xù)外推。 (二)分級原則： A、鑒于本井田為一不規(guī)則的盆狀向斜構(gòu)造，斷層較發(fā)育，并稍具波狀起浮， 煤層以較穩(wěn)定者為主，參照中華人民共和國煤炭工業(yè)部一九八三年九月制定的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》的規(guī)定，各級儲量的勘探網(wǎng)密度見表(2－2－ 2)、表 (2－2－3)。 容重：參加儲量計算的各煤層，分別為該煤層煤芯煤樣容重值的算術(shù)平均值（見表 2－2－1）表 2－2－1 容重值的算術(shù)平均值煤層 煤 12容重 （三）可采邊界的確定：可采與不可采兩點之間用內(nèi)插法求得，若一鉆孔煤層尖滅，相鄰鉆孔達到可采厚度，則取兩孔間中點為零點，再用內(nèi)插法求得。（二）參數(shù)的取得：河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 22平均傾角：利用特制的同比例坡度尺直接在等高線圖上量取塊段內(nèi)相鄰的等高線距，量取數(shù)處，取其平均值。 儲量計算方法（一）參加儲量計算的各煤層，均按設(shè)計生產(chǎn)水平劃分塊段計算儲量，即沖積層煤柱，第一水平（450 米以淺） ；第二水平（450 至 650 米） ；同一水平利用剖面線劃分小塊段，在 1：5000 等高線圖上，計算面積使用的是AutoCAD2022 的面積計算程序。（五）斷層(正) ：（1）斷距小于 20 米者，不留煤柱。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層，當(dāng)夾矸厚度小于 米，而煤分層厚度大于或等于夾矸石厚度者，則上下分煤層合并計算厚度。（二）灰分：最高絕對干燥原煤灰分含量不超過 40%。 儲量計算的范圍和邊界本區(qū)西區(qū)為一盆形向斜，其大部分面積的煤層埋藏在200——550 米之間；東區(qū)為單斜構(gòu)造，其大部分面積的煤層埋藏在200——650 米之間，故各可采煤層風(fēng)氧化帶以下全部計算儲量。根據(jù)以上原則及井田的實際情況，確定其的四周范圍，東南面以 F1 斷層為界，其余三面被風(fēng)氧化帶所包圍，構(gòu)成井田邊界。序號煤層名稱牌號水分(%)M灰分(%)A揮發(fā)份(%)V含磷量(%)P含硫量(%)S膠質(zhì)層MY發(fā)熱量(J/g)Q備注1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 煤12 號 6 32 042 均為平均值河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 20二 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，儲量，水文，煤層賦存情況，開采技術(shù)條件，開拓方式及地貌，地物等因素，進行技術(shù)分析后確定。d) 瓦斯及風(fēng)化帶分布范圍等資料的精確高，構(gòu)造的控制程度好。b) 林南倉礦田內(nèi)高級儲量比例合理，但深部鉆孔稀疏，儲量可靠程度較差。表 1－2－7 煤的工業(yè)分析 井田勘探程 勘探程度地質(zhì)勘探是省勘探隊對薊玉煤田進行鉆探工作，研究整個薊玉煤田，地質(zhì)報告對煤層對比清楚，結(jié)果可靠，煤層結(jié)構(gòu)、厚度、煤質(zhì)牌號已查明，主要構(gòu)造基本控制。煤質(zhì) 煤的牌號與用途 林南倉礦各煤層均屬氣煤 該煤層總厚度為 4～5 米， 距離板 米處，有河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 19一層 ～ 米的夾矸。我礦現(xiàn)采的煤 12，煤塵具備爆炸性，爆炸指數(shù)分別為 42%。/T， 小于 10m179。礦井正常涌水量 400m3/h，最大涌水量為 600m3/h。上部以粉砂巖為主，巖性致密，高嶺土膠結(jié)，中部以細、中砂巖為主，泥質(zhì)基底式膠結(jié)，底部為鋁土巖，巖石致密，厚度大，隔水性好。奧陶系巖溶裂隙含水層：井田煤系地層下覆奧陶紀石灰?guī)r，全井田共有 18個鉆孔揭露奧灰，揭露奧灰最多為 ，裂隙和巖溶發(fā)育，漏失量較大，該含水層在沖積層覆蓋區(qū)，灰?guī)r在 100m 段內(nèi)巖溶裂隙較為發(fā)育，水量充沛，深部煤系地層下的灰?guī)r巖溶。礦井間接充水含水層及其主要特征第四系含水層：礦井第四系地層厚度在 140m 與 440m 之間，其中以向斜軸軸部為最薄 140～160m，以井田東南部為最厚 300～440m，其余大部區(qū)域在200m 左右。靜儲量十分豐富與煤系各含水層均角度不整合，因而它不僅可以對上述直接充水含水層從基巖面向下順層進行正常補給，而且還與奧灰水之間有極為廣闊的互補關(guān)系，使奧灰水也有可能通過沖積層底部礫石層向各煤系含水層進行間接補給。塌陷積水坑底部第四系地層厚度為 140m，而煤層開采的最大導(dǎo)水裂隙帶高度也不超過 50m，所以其積水對礦井涌水的變化無直接影響，它只是起到一定的蓄水作用，便于大氣降水對第四系含水層的補給。 由于本區(qū)沖積層厚度普遍大于 140m，降水對礦井涌水無直接影響，降水只表現(xiàn)為首先對第四系含水層的補給，然后由第四系含水層補給各基巖含水層(區(qū)內(nèi)外)。斷距由幾米至百余米，延展長度十幾米至千余米不等。 ( 2 ) 張扭性斷層組（正斷層）：斷層面傾向南東，傾角 70100176。左右。由于受力關(guān)系不同分為兩組。1－2－4 斷層特征斷距（鉆孔軸心長度） 單位：米項 目100 50—30 總計條 數(shù) 1（正斷層） 1（正斷層） 2河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 16根據(jù)斷層走向大致可劃分為兩個斷裂帶：：產(chǎn)生于穹隆之南部和東部。向斜