【正文】 在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；。 2）確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 1）井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 （ 3）礦井的設計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應，保證有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。副井運輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設備的下放與提升。根據(jù)現(xiàn)代化礦井 ―一礦一井一面 ‖的發(fā)展模式，可以布置一個綜采放頂煤工作面保產(chǎn)。第一水平可采儲量為 Mt，所以第一水平服務年限 T1 為： T1 = （ ） = （ a） 大于 25 a 符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。 則礦井服務年限為： T = （ ） = （ a） 大于 50 a 符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。第一開采水平服務年限應大于 25 a。 礦井服務年限 礦井服務年限必須與井型相適應。 礦井設計生產(chǎn)能力 渦北井田儲量豐富，煤層賦存較穩(wěn)定， 地質(zhì)條件為中等簡單，煤層為厚度變化不大的緩傾斜煤層，煤質(zhì)為國內(nèi)稀缺的優(yōu)質(zhì)焦煤，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井設計生產(chǎn)能力確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設計生產(chǎn)能力應根據(jù)資源條件、開采條件、技術裝備、經(jīng)濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定，礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： （ 1）資源 情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井 ； （ 2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。01002003004005006007008009001000700600500400600圖222 工業(yè)廣場保護煤柱示意圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》相關規(guī)定，確定礦井設計年工作日為 330 d，工作制度采用 ―四六 制 ‖，每天 四 班作業(yè)， 三 班生產(chǎn)，一班準備，每班工作 6 h。β=78176。 表 24 礦井儲量匯總表 煤層 地質(zhì)資源儲量 /Mt 工業(yè)資源儲量 /Mt 設計資源儲量 /Mt 設計可采儲量 /Mt 8 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 25 頁 100200300400500600700800900100001002003004005006007008009001000100200300400500600700800900100000φφφφγβδδAB DCabdcφ=55176。 則有 Zs = =（ Mt） 4）礦井設計可采儲量 礦井設計可采儲量是 礦井設計 的可以采出的儲量，可按下式計算： Zk=（ ZsP2） C （ 25） 式中： Zk——礦井設計可采儲量， Mt； P2——工業(yè)廣場保護煤柱、井筒及大巷保護煤柱， Mt； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 ；本設計煤層 m 屬厚煤層，因此采區(qū)采出率取。 綜合以上內(nèi)容，保護煤柱損失量見表 224。 （ 4）井筒及大巷保護煤柱 主副井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，礦井主要大巷均布置在煤層底板的巖層當中，無需留設保護煤柱，故井筒和大巷的保護煤柱均為零。、走向移動角 δ=55176。、上山移動角 γ=72176。 H = 180 ～ 250mF2 β= 40 ～ 70176。己35.12Mt 22176。丁12.86Mt 14176。乙41.82Mt 14176。 （ 3） 工業(yè) 廣場保護煤柱 本礦井設計生產(chǎn)能力為 Mt/a，工業(yè)廣場尺寸為 300400 m，按照煤柱留設原則中巖層移動角，采用垂直剖面法按下式計算： Z = SMR106 （ 23） 式中： Z——工業(yè)廣場煤柱量， Mt； S——工業(yè)廣場煤柱真實面積， m2； M——煤層平均厚度取 m； R——煤層的容重，取平均值為 t/m3。 2）礦井永久保護煤柱損失量 （ 1）井田 邊界 保護煤柱 井田邊界保護煤柱留設 20 m 寬，井田邊界保護煤柱損失量為 Mt。此儲量為 8 煤層的地質(zhì)資源儲量由于另外兩層煤厚度小且為局部可采煤層，因此本設計中把此儲量作為礦井的工業(yè) /資源儲量。 表 223 礦井地質(zhì)資源分類表 礦井地質(zhì)資源儲量 /Mt 探明的 控制的 推斷的 60% 30% 10% 80% 20% 80% 20% 100% 111b 2M11 122b 2M22 333 工業(yè)資源 /儲量 礦井工業(yè)儲量是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評價后，其經(jīng)濟意義在邊際經(jīng)濟及以上的基礎儲量的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源儲量乘以可信度系數(shù)之和 ,計算公式如下： Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （ 22） 式中： Zg —— 礦井工業(yè)資源 /儲量， Mt； 111b —— 探明的資源量中的經(jīng)濟的基礎儲量， Mt； 122b —— 控制的資源量中的經(jīng)濟的基礎儲量， Mt； 2M11 —— 探明的資源量中的邊際經(jīng)濟的基礎儲量， Mt； 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 22 頁 2M22 —— 控制的資源量中的邊際經(jīng)濟的基礎儲量 Mt； 333 —— 推斷的資源量， Mt； k ——可信度系數(shù)，取 ~ ，井田地質(zhì)構造簡單、煤層賦存穩(wěn)定 k值取 ；地質(zhì)構造復雜、煤層賦存不穩(wěn)定 k 值取 ，本井田地質(zhì)構造中等簡單、煤層賦存穩(wěn)定，因此 k 值取 。） 平均厚度 /m 容重 /t 由上式可計算出各塊段的地質(zhì)儲量見表 222。之間，平均傾角為 16186。 表 221 資源儲量 鉆探工程基本線距表 煤層類型 煤層 各級儲量鉆探工程基本線距 /m 探明的 控制的 推斷的 穩(wěn)定煤層 8 500 1000 2020 4）儲量計算 本勘探區(qū)主采煤層為 8 煤層，采用地質(zhì)塊段法來劃分儲量塊，根據(jù)等高線和鉆孔的疏密程度將礦體劃分為甲乙丙丁戊己六個塊段，井田塊段劃分如圖 221，用算術平均法求得各塊段的儲量，地質(zhì)資源儲量即為各塊段儲量之和。 3）井田地質(zhì)勘探 本井田歷經(jīng)找煤、普查、詳查、精查四個階段，勘探面積約 km2。 H = 90 ～ 200mF2 F1 圖221 井田賦存狀況示意圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 儲量 地質(zhì)資源儲量 1）地質(zhì)資料依據(jù) （ 1）安徽省煤田地質(zhì)局勘查研究院于 1997 年 6 月提交的《安徽省渦陽縣渦北井田勘探（精查）地質(zhì)報告》； （ 2） 2020 年 8 月安徽三隊提交的《渦北礦井井筒檢查孔竣工報告》； （ 3） 2020 年 11 月煤炭科學研究總院西安分院提交的《渦北礦業(yè)集團有限責任公司渦北煤礦南一采區(qū)三維地震勘探報告》； （ 4） 2020 年 10 月西安分院提交的渦北煤礦北四采區(qū)三維地震勘探中間成果資料； （ 5）礦 方 提供的建井過程中揭露的地質(zhì)資料。 表 211 礦區(qū)范圍拐點坐標 點號 X 坐標 Y 坐標 點號 X 坐標 Y 坐標 1 9 2 10 3 11 4 12 5 13 6 14 7 15 8 16 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 F2 F1 40050060040050060070080090010004005006007008009001000F1 β= 35 ～ 70176。 開采上限： 3 號煤層以上無經(jīng)濟可采煤層； 下部邊界： 11 號煤層以下無經(jīng)濟可采煤層。 下統(tǒng)山西組：底界以太原組Ｌ １灰?guī)r之頂為界，上界至鋁質(zhì)泥巖下駱駝缽砂巖之底，厚 ~ m，平均厚 m。含 3 三個煤層（組），其中 3 煤層為局部可采煤層。 南界：南起 F3 斷層； 北界：北至劉樓斷層； 東界：東起太原組第一層灰?guī)r頂界面的隱伏露頭線； 西界：西止于 11 煤層 1000 m 水平等高線的地面投影線。30′53″ ~ 33176。09′58″ ~ 116176。本礦煤層埋藏深度較大，預計也存在地壓大的問題，今后生產(chǎn)過程中要加強地壓的觀測和研究工作。 表 1310 可采煤層底板溫度與深度關系表 煤層 回歸方程 點數(shù) 相關系數(shù) 3 T=+ 20 8 T=+ 12 11 T=+ 10 5）地壓 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 本礦目前尚沒有專門地壓測試資料，據(jù)淮北生產(chǎn)礦井資料，地壓較大，顯現(xiàn)明顯，采掘巷道都不同程度的出現(xiàn)變形，經(jīng)常前掘后修、邊掘邊修現(xiàn)象、片幫和底鼓等現(xiàn)象。 8 煤層：測溫深度 ~ m，底板溫度 ~ ℃ 。屬地溫正常區(qū)。 由表可知，大部分樣品 ΔT13在 20℃ 以內(nèi)， 3 煤層屬不自燃； 8 煤層為不易自燃 ~不自燃； 11 煤層屬易自燃 ~不自燃。 表 138 煤塵爆炸性試驗成果統(tǒng)計表 煤層 樣點數(shù) 揮發(fā)分 Vdaaf /% 火焰長度 / mm 巖粉量 /% 結論 3 5 ~ 有火 ~250 20~8 有爆炸危 險 8 7 ~ 有火 ~100 55~95 有爆炸危 險 11 1 有火 25 有爆炸危 險 3）煤的自燃 以還原樣與氧化樣著火點溫度之差 ΔT13 評價煤的自然發(fā)火傾向。 各煤層之煤塵燃燒時均有一定 長度 的火焰，最大火焰長度者為 3 煤可達 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 250 mm，一般需通入 25~95%的巖粉方能抑制發(fā)火；且各煤層爆炸指數(shù)為~%，均 15%，所以各煤層均存在爆炸危險性。 表 137 瓦斯測試成果表 煤層 瓦斯成分 / % 瓦斯含量 / m3d） ，絕對瓦斯涌出量 m3/min，按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，日產(chǎn)一噸煤瓦斯涌出量在 10 m3以下的礦井為低瓦斯礦井，本礦為低瓦斯礦井。 由表 137 可知本礦瓦斯含量較高者為 3 煤層，其最高瓦斯含量為 m3/g，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，本礦井為 ―低瓦斯礦井 ‖。Kg1 Q /MJ 表 132 可采煤層物理性質(zhì)和煤巖特征表