【正文】 表 45 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 Horizontal reserves and service life 水平序號(hào) 可采儲(chǔ)量 /萬(wàn) t 服務(wù)年限 /年 第一 階段 第二 階段 設(shè)計(jì)水平的巷道布置 由于本井田煤層間距較近，層間距＜ 80m，故采用集中大巷布置，為便于維護(hù)，將大巷布置到 122 煤層底板 巖層中，又由于設(shè)計(jì)中通風(fēng)方式為邊界式，所以采用兩條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般 30。 開(kāi)采水平的劃分 根據(jù)開(kāi)拓推薦方案，全井田共布置 1 個(gè)水平，標(biāo)高為 +360m，其中輔助水平設(shè)在 2號(hào)煤層，水平標(biāo)高為 +413m，主水平設(shè)在 10號(hào)煤層。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：當(dāng)煤層傾角大于 12度時(shí)，宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法。正常情況下，大型礦井的準(zhǔn)備時(shí)間要 ～ 2 年，井底車(chē)場(chǎng)、石門(mén)及主要運(yùn)輸大巷亦需要 ～ 2年，延伸井筒需要 1 年，合計(jì)需要 4～ 5年的時(shí)間。 3）根據(jù)生產(chǎn)成本 階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分 配到每 t 煤的折舊費(fèi)減少，但階段長(zhǎng)度大會(huì)使一部分經(jīng)營(yíng)費(fèi)相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底車(chē)場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門(mén)及采區(qū)車(chē)場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用等；相應(yīng)增加的費(fèi)用有：沿上山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、傾斜巷道的維修費(fèi)，此外還延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間、增加初期投資，因此要針對(duì)礦井的具體條件提出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為 200~350m,故劃分為兩個(gè)階段。 2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 煤層的傾角不同對(duì)階段高度的影響較大，本井田的屬于緩傾斜煤層，其平均傾角為14176。 井筒位置及數(shù)目的確定 山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井 為兼并重組整合礦井 ，整合后前期共有 3 個(gè)井筒，分別為主斜井、副斜井和回風(fēng)立井（開(kāi)采 10 號(hào)煤層），主斜井、副斜井位于原 1 號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地，回風(fēng)立井（開(kāi)采 10 號(hào)煤層）位于原 2 號(hào)井工業(yè)場(chǎng)地，后期還有 1 個(gè)回風(fēng)斜井（開(kāi)采 10 號(hào)煤層 1003 采區(qū)），回風(fēng)斜井（開(kāi)采 10 號(hào)煤層）位于原船窩煤礦工業(yè)場(chǎng)地，能夠滿(mǎn)足兼并重組整合后礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的需要。副斜井鋪設(shè)雙軌，軌距為 600 mm，軌型為 30kg/m,長(zhǎng)度 535m。 23176。 ，斜長(zhǎng) 790m，裝備 帶式輸送機(jī)和架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)全礦井礦井的提煤任務(wù) 和上下人員任務(wù) , 同時(shí)作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和 1 個(gè)安全出口。 井筒 用途、布置、裝備 、位置和數(shù)目的確定 井筒用途、布置及裝備 據(jù)開(kāi)拓布置，達(dá)產(chǎn)時(shí)布置有 3個(gè)井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井。 5）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、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 2）合理集中開(kāi)拓部署，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。因此，在解決井田開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件。 礦井的工作制度 根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部和中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2020 年制定的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定礦井的工作制度為：年工作日為 330d，每天四班作業(yè)，日凈提升時(shí)間 16h。 4) 工作面的回采率提高，導(dǎo)致在相同的條件下，礦井服務(wù)年限增加。 2) 由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求變化，導(dǎo)致礦井產(chǎn)量增減。其中： 2 號(hào)煤層礦井服務(wù)年限 ,10 號(hào)煤層礦井服務(wù)年限 。 服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算 : KA = aA K ??? 式中 : T— 服務(wù)年限 ,a； Zk— 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 , ； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 , ； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù) ,取 。 2 3 ＝ 萬(wàn) t Y=＋ ＝ 萬(wàn) t 階段煤柱＝（ 2851 ＋ 1861 ）（ 4+3） 247。全礦采區(qū)回采率按下式計(jì)算： C = 7 ??? ＝ 5）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Ek＝（ Es－ Pz） C （ 21） 式中 Ek—— 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Es—— 井田設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 Pz—— 煤柱損失 C —— 采區(qū)平均回采率 煤柱損失 Pz 主要包括工業(yè)廣場(chǎng)壓煤、 階段間煤柱等 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤 Y 9煤層壓煤量＝（ 828+905） 683247。經(jīng)計(jì)算， 故境界保護(hù)煤柱損失為： 405840 7 = 萬(wàn) t。 a斷層煤柱損失 斷層的兩側(cè)各留 20m 的保護(hù)煤柱，此斷層的面積為 1188 40=47520m178。本井田的工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算： 1）工業(yè)儲(chǔ)量 井田煤層埋藏深度為 300~750 標(biāo)高之間。對(duì)于大、中型礦井，一般不超過(guò) 1000m； 3)精查階段的煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算范圍，應(yīng)與所劃定 的井田邊界范圍相一致； 4)凡是分水平開(kāi)采的井田，在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，也應(yīng)該分水平計(jì)算儲(chǔ)量； 5)由于某種技術(shù)條件的限制不能采出的煤炭，如在鐵路、大河流、重要建筑物等兩側(cè)的保安煤柱，要分別計(jì)算儲(chǔ)量； 6)煤層傾角不大于 15 度時(shí)，可用煤層的偽厚度和水平投影面積計(jì)算儲(chǔ)量； 7)煤層中所夾的大于 厚的高灰煤（夾矸）不參與儲(chǔ)量的計(jì)算； 8)參與儲(chǔ)量計(jì)算的各煤層原煤干燥時(shí)的灰分不大于 40%。因此，綜上來(lái)看，本井田的劃分是合理的，也就是說(shuō)本井田設(shè)計(jì)的邊界是合理的。 3) 開(kāi)采多種煤類(lèi)的煤層，應(yīng)合理搭配開(kāi)采。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 [1]的規(guī)定，采區(qū)開(kāi)采順序必須遵守先近后遠(yuǎn)，逐步向邊界擴(kuò)展的原則，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1) 首采采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，開(kāi)采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱邊界線(xiàn)。同時(shí)，本井田的劃分使儲(chǔ)量與 生產(chǎn)相適應(yīng)，礦井生產(chǎn)能力與煤層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)裝備條件相適應(yīng)。 在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的井筒，圈定保護(hù)煤柱時(shí)，地面受保護(hù)對(duì)象應(yīng)包括絞車(chē)房、井口房或通風(fēng)機(jī)房、風(fēng)道等，圍護(hù)帶寬度為 15m。則工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng) 380m ,寬 290m 的矩形。 由《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場(chǎng)地占地面積： 4590 萬(wàn) t/年， ～ 公頃 /10 萬(wàn) t；120180 萬(wàn) t/年， ～ 公頃 /10 萬(wàn) t； 240300 萬(wàn) t/年， ～ 公頃 /10 萬(wàn) t，400600 萬(wàn) t/年， 公頃 /10 萬(wàn) t。由于井田西面和南面為斷層所包圍，故西部和南部的井田邊界即為斷層保護(hù)煤柱和井田境界保護(hù)煤柱，按《煤礦安全規(guī)程》 [2]規(guī)定，邊界煤柱的留法及尺寸： 1) 井田邊界煤柱留 30m； 2) 階段煤柱斜長(zhǎng) 60m，若在兩階段留設(shè)，則上下 階段各留 30m； 3) 斷層煤柱每側(cè)各為 20m； 4) 采區(qū)邊界煤柱留 10m。 邊界煤柱留設(shè) 井田南北長(zhǎng) ，東西寬 ，井田面積 。 山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井井田周邊與多個(gè)煤礦相鄰，井田東部為杜聯(lián)煤礦、柴聯(lián)煤礦、羊莊溝煤礦、井溝煤礦、薛虎溝煤業(yè)有限責(zé)任公司、陳聯(lián)煤礦、河津市下化鄉(xiāng)黃河第二煤礦，北部與小灣溝煤礦和躍進(jìn)煤礦相鄰 ，西部與山西海鑫鋼鐵集團(tuán)公司寺塔煤礦相鄰，南部無(wú)鄰礦。 見(jiàn) 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 321。 井田的勘探程度及進(jìn)一步勘探要求 目前，勘探程度已達(dá)到精查，確定了高級(jí)儲(chǔ)量為 50%以上，但為了滿(mǎn)足以后生產(chǎn)要求，應(yīng)提高一水平的勘探程度，使高級(jí)儲(chǔ)量達(dá)到 70%以上。煤塵爆炸指數(shù)為：為 ％～ ％；本區(qū)由于煤燃點(diǎn)低，易自燃發(fā)火，煤塵試驗(yàn)結(jié)果為火焰長(zhǎng)度 40mm，巖粉量 55%，具有爆炸性。經(jīng)洗選后 ,硫仍較高 ,可作為動(dòng)力用煤和民用煤。 煤類(lèi)確定依據(jù)為《中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 (GB575186) 、 GB/2020,GB/ 和 GB/。再者揮發(fā)分低，煉焦過(guò)程中副產(chǎn)品回收少，如能與高揮發(fā)分肥煤和氣煤適量配合，能煉出高質(zhì)量的冶 金焦。焦炭抗碎強(qiáng)度高，耐磨強(qiáng)度低，顯示了瘦煤的特征。焦炭抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度達(dá)到冶金焦炭分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 1～ 2 級(jí)焦。其結(jié)果為：全層焦炭抗碎強(qiáng)度 M10 為 ％～ %。羅加指數(shù)為 0～ ％，平均 ％，粘結(jié)指數(shù)為 16～ 64，焦渣特征為4～ 6，為不膨脹熔融粘結(jié)。羅加指數(shù)為 ％～ ％，平均 ％，粘結(jié)指數(shù)為 58～ ，焦渣特征為 4～ 6，為不膨脹熔融粘結(jié)。 本煤層為特低灰～中灰，平均為中灰、中高硫～高硫，平均為中高硫、低揮發(fā)分～中等揮發(fā)分，平均為低揮發(fā)分、高熱值～特高熱值，平均為特高熱值瘦煤和貧瘦煤。 焦渣特征 (CRC)： 4～ 6，平均 5。浮煤 %～ %,平均 %。 全硫 (St 發(fā)熱量 (Qgr,d)：原煤 ～ MJ/kg，平均 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 揮發(fā)分 (Vdaf)：原煤 %～ %,平均 %。 灰分 (Ad)：原煤 %～ %,平均 %。 2)10 號(hào)煤層 水分 (Mad)：原煤 %～ %,平均 %。 粘結(jié)指數(shù) (GRI)： ～ ，平均 。 膠質(zhì)層厚度 (Y)： 。 d)：原煤 %～ %,平均 %。浮煤 ～ MJ/kg，平均 。浮煤 %～ %,平均%。浮煤 %～ %,平均 %。浮煤 %～ %,平均 %。 井田內(nèi)各煤層主要煤質(zhì)化驗(yàn)成果詳見(jiàn)表 212。煤的光澤最亮部分為亮煤，內(nèi)生裂隙發(fā)育，層理中夾有極少量的扁豆?fàn)罱z炭。 2)10 號(hào)煤層 宏觀(guān)煤巖特征為黑色，屬半亮及半暗煤型，弱金屬光澤。 鏡煤為光澤極強(qiáng)之狹長(zhǎng)條帶夾于亮煤之 中，具明顯的貝殼狀斷口，但層的界限不顯。 荊東四礦的水文地質(zhì)條件屬一般型，有八個(gè)含水層，自下而上分別為： 1） 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ） 2） K2～ K6 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ） 3） K6～煤 12 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ） 4） 煤 9～煤 7 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ） 5） 煤 5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ） 6） 風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ） 7） 第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ） 8） 第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ） 其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ。 1)地面供水水源：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，本礦井地面生活用水為擬在工業(yè)場(chǎng)地附近新建一口深水井深度達(dá)到奧灰水位 ，水質(zhì)符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，水量豐富，通過(guò)潛水泵提升至地面高位水池，可作為地面生產(chǎn)、生活用水的供水水源。礦井涌水量為 270～ 350m3/d，利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采 10 號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到 120 萬(wàn) t/a 是時(shí)，礦井涌水量為 2160～ 2800 m3/d。 利用富水系數(shù)法計(jì)算當(dāng)開(kāi)采 2號(hào)煤層生產(chǎn)能力達(dá)到 ，礦井涌水量為2020～ 3120 m3/d。由于采空區(qū)或采空破壞區(qū)較大，其積水入滲增加各礦井涌水量，據(jù)調(diào)查井田開(kāi)采 2號(hào)煤層每個(gè)礦井涌水量大約為 ～ ，受季節(jié)影響。 本井田地層為一傾向 NW的單斜構(gòu)造，煤層標(biāo)高由東南向西北逐漸遞減。 必須經(jīng)常了解井田內(nèi)及周邊其它生產(chǎn)礦井開(kāi)采情況，掌握其采空范圍，涌（積）水情況，防止越界開(kāi)采，造成 巷道相互貫通，采空區(qū)積水涌入礦井，造成涌（突）水事故的發(fā)生；本礦開(kāi)采后形成的采空區(qū)會(huì)有積水，應(yīng)加強(qiáng)管理。 必須經(jīng)常檢查礦區(qū)地表是否存在導(dǎo)水裂隙或其它導(dǎo)水通道，發(fā)現(xiàn)裂隙導(dǎo)水通道，應(yīng)及時(shí)將其回填封實(shí)。 ③物質(zhì)措施 保證雨季防治水物資供應(yīng)。 井田內(nèi)各可采煤層均存在帶壓開(kāi)采現(xiàn)象，在礦井開(kāi)采前，應(yīng)對(duì)井田內(nèi)奧灰水進(jìn)行突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。 經(jīng)常清挖井下水倉(cāng)，保證水倉(cāng)有足夠容量。井下防治水應(yīng)做到： 掘進(jìn)工作面接近斷層、采空區(qū)時(shí)必須按礦井設(shè)計(jì)留設(shè)防水煤柱。 在雨季前，組織有關(guān)人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、裂縫、塌陷洞，并用黃土、粘土、碎石及時(shí)填封，用粘土夯實(shí)高出地表。 10 號(hào)煤層距 2 號(hào)煤層平均為 ，小于導(dǎo)水裂隙帶高度，因此開(kāi)采 10 號(hào)煤層時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探放水，注意 2 號(hào)煤層采空區(qū)積水對(duì)開(kāi)采 10號(hào)煤層的影響。冒落帶高度 ～ 。8 .91 .2 2 .0m MH M? ???中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 Hm—— 冒落帶高度（ m）； M—— 累計(jì)采厚（ m）。 10 號(hào)煤層頂板為石灰?guī)r，采用公式如下： 公式一： 公式二： 30 +10mHM? ? 冒落帶最大高度： 1 0 0 MH m = 2 .52 .1 M + 1 6 ??? 式中 : Hli—— 導(dǎo)水裂隙帶高度（ m）； 100 177。 2 號(hào)煤層平均厚度 ，一次采全高，計(jì)算后導(dǎo)水裂隙帶為：公式一計(jì)算結(jié)果：～ ，公式二計(jì)算結(jié)果： 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2020 級(jí)本（專(zhuān)）科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ③井筒水對(duì)礦井水的影響 因井筒開(kāi)拓近于順層巷道，揭露含水層較少，據(jù)本次調(diào)查，井筒向礦井滲水量不大。 5)礦井充水因素分析 ⑴ 充水水源及其影響程度 ①大氣降水對(duì)礦井充水的影響 大氣降水是該礦礦井