【正文】 擔(dān)負(fù)礦井的材料運(yùn)輸和上下人員任務(wù)，作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。斜長(zhǎng)325m，落底于 3號(hào)煤 層。擔(dān)負(fù)礦井的原煤運(yùn)輸任務(wù)和進(jìn)風(fēng)任務(wù)。斜長(zhǎng) 345m，落底于 3 號(hào)煤層。 各 井筒特征見表 2— 4— 1。 第 38 頁(yè) ：擔(dān)負(fù)礦井的排水任務(wù)和部分進(jìn)風(fēng)任務(wù)。 第四節(jié) 井筒 一、井筒數(shù)目及用途 礦井改擴(kuò)建達(dá)到 90 萬(wàn) t/a生產(chǎn)能力時(shí)，共有 4 個(gè)井筒，即主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)立井和回風(fēng)立井，各主要井筒用途如下： 斜井擔(dān)負(fù)礦井煤炭 提升任務(wù)，兼 礦井的進(jìn)風(fēng)井筒 和安全口。 綜上所述，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考慮，本設(shè)計(jì)推薦方案一作為礦井井田主要開拓方式。 （ 3）盤區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。 缺點(diǎn)： （ 1）工作面長(zhǎng)度較短，不利于工作面的布置，不利于礦井采掘銜接平衡。 （ 2）工作面仰斜開采，不利于煤壁的穩(wěn)定。 上述兩個(gè)方案在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩方案技術(shù)比較如下： 方案一： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）為后期資源擴(kuò)展留有空間； （ 2）減少了部分煤炭及輔助運(yùn)輸?shù)恼鄯惮F(xiàn)象； （ 3）工作面受淋水影響較??； （ 4）盤區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng) 相對(duì)簡(jiǎn)單。邊掘邊采，保證盤區(qū)工作面的正常接替。盤區(qū)內(nèi)工作面接替為前進(jìn)式。 三、開拓方案的選定 ，結(jié)合礦井規(guī)模、煤層賦存特征、提升設(shè)備、井筒位置以及礦井目前實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)對(duì) 3 號(hào)煤層的開拓提出二個(gè)方案進(jìn)行比較，方案分析如下： 方案一：斜、立井開拓條帶 式開采方案（詳見圖 231） 利用原有運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷，以 3101 為盤區(qū)首采面。 18′ 28″，進(jìn)風(fēng)立井為圓形斷面，面積 ，回風(fēng)立井為圓形斷面，面積 ，主要開拓大巷均采用巖巷布置。 18′ 28″，副斜井也為心拱，斷面 ，坡度 16176。原設(shè)計(jì)能力為 30 萬(wàn) t/a，后經(jīng)過(guò)三次改擴(kuò)建，現(xiàn)已達(dá)年生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t,根據(jù)省相關(guān)部門下發(fā)是文件， 第 36 頁(yè) 確定了 斜井～立井多井筒分水平開拓，分別為主 、副斜井、進(jìn)風(fēng)立井及回風(fēng)立井，主斜井做進(jìn)風(fēng)提煤用，副斜井做進(jìn)風(fēng)及行人、運(yùn)料等， 主斜井為三心拱斷面，面積 ，坡度 25176。礦井距 207 國(guó)道 ，并有專用鐵路線 ，專用鐵路從高平車站接軌，直通礦井工業(yè)場(chǎng)地，交通十分方便。 工業(yè)廣場(chǎng)比鄰寺莊鎮(zhèn)伯方村，廣場(chǎng)內(nèi)有鐵路太（原）焦（作）鐵路由礦井工業(yè)場(chǎng)地東部通過(guò)，該鐵路向南與京廣、焦柳及隴海線相接，并可轉(zhuǎn)運(yùn)至連云港 港口和石舀所港口，向北至榆次與同蒲鐵路相連。 其中： 3 號(hào)煤層剩余服務(wù)年限 aAk Ga B .2 ????? 根據(jù)上述計(jì)算，以年產(chǎn) 90 萬(wàn) t計(jì)， 3號(hào)煤層尚可可采動(dòng) 年。 二、礦井服務(wù)年限 aAk Ga B 9501 ????? 式中： a—— 煤礦剩余服務(wù)年限， a； G—— 煤礦核定能力時(shí)可采儲(chǔ)量， 萬(wàn) t； A—— 煤礦擬核定生產(chǎn)能力， 90萬(wàn) t； kB—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 二、礦井生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)山西省要求，結(jié)合煤層賦存條件，可采儲(chǔ)量、裝備水平、資金來(lái)源等因素，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 90 萬(wàn) t/a。采區(qū)回采率為 75%，則 3 號(hào)煤層可采儲(chǔ)量為 61366Kt。斷層兩側(cè)各留設(shè) 20m煤柱。巖層移動(dòng)角為 72176。井田內(nèi)地面村莊、建筑物范圍以地形地質(zhì)圖圈定的范圍為依據(jù)。 二、可采儲(chǔ) 量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 =礦井工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱損失 已采儲(chǔ)量 表 213 單位： kt 煤層 工業(yè) 儲(chǔ)量 永久煤柱損失 設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量 礦界 場(chǎng)地及 井筒 村莊 構(gòu)造 小計(jì) 3 13234 9 27 169 37 合計(jì) 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zk=(ZsP)*C 式中： 第 34 頁(yè) Zk礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， kt Zs礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量， P開采煤柱損失 C采區(qū)回采率，為厚煤層，取 75% 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 =礦井工業(yè)儲(chǔ)量 保護(hù)煤 柱－永久煤柱損失－開采損失； 永久煤柱損失 =井界境界煤柱 +村莊煤柱 +斷層煤柱 +水體煤柱； 煤柱損失 =保護(hù)煤柱 +永久煤柱損失。斷層兩側(cè)各留設(shè) 20m煤柱。巖層移動(dòng)角為 72176。井田內(nèi)地面村莊、建筑物范圍以地形地質(zhì)圖圈定的范圍為依據(jù)。 15 號(hào)煤層硫分大于 3%，屬高硫煤，不符合資源 /儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)，本次設(shè)計(jì)不考慮 15號(hào)煤層。對(duì)于全為高硫煤的 15 號(hào)煤層則單獨(dú)列出估算為高硫煤資源量。 根據(jù)現(xiàn)有資料，井田范圍除 15號(hào)煤層硫分全部大于 3%和 9號(hào)煤層個(gè)別點(diǎn)硫分略高于 3%外，其余指標(biāo)均在上述限定范圍之內(nèi)。根據(jù)山西省煤炭地質(zhì) 114 勘查院編制的《山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分公司 2021 年度礦山儲(chǔ)量年報(bào)》，截止 2021 年 12 月 31 日，井田內(nèi) 3 號(hào)、 9 號(hào)、15 號(hào)煤層保有資源 /儲(chǔ)量為 28546 萬(wàn) t。帶） 1980年西安坐標(biāo)系（ 6176。帶） X Y X Y 1 2 3 4 5 6 第 31 頁(yè) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 扣除山西高平科興高良煤業(yè)有限公司 3號(hào)煤層范圍，山西高平科興高良煤業(yè)有限公司礦界坐標(biāo)見表 212。 井 田 范 圍 坐 標(biāo) 點(diǎn) 表 211 點(diǎn)號(hào) 1954 年北京坐標(biāo)系（ 6176。 第二章 井田開拓 第一節(jié) 井田境界及儲(chǔ)量 一、井田境界 山西省國(guó)土資源廳以證號(hào)為 C1400002021121220210952 的采礦許可證批準(zhǔn)山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司伯方煤礦分 公司井田境界由 19 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定。 （ 5）地壓 伯方煤礦現(xiàn)開采 3 號(hào)煤，采空區(qū)處理為下行垮落法， 3 號(hào)煤頂板隨回柱而垮落， 1995 年 1 月 9 日至 1995 年 4月 30日，中國(guó)煤炭科學(xué)院太原分院對(duì)伯方煤礦礦壓做了觀測(cè)，測(cè)得結(jié)果為 初次來(lái)壓步距離 ，增載系數(shù) ，周期來(lái)壓步距 ～ ，平均 。地溫梯度一般為 13176。 第 30 頁(yè) （ 3）煤的自燃 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心編號(hào)為晉煤檢【 2021】 0603MBE1798號(hào)檢驗(yàn)報(bào)告， 3號(hào)煤為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。 掘進(jìn) 工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量約 ，瓦斯含量較低。 不存在煤與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性。 9號(hào)煤層： 頂板巖性為泥巖，局部為粉砂巖，底板巖性為深灰、黑色泥灰?guī)r。 四、其它開采技術(shù)條件 件 3 號(hào)煤層： 3 號(hào)煤層有 ～ 的黑色泥巖和炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為厚層灰黑色的粉砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖?；究梢詽M足生產(chǎn)和生活需要。 Mg，礦化度為 380～ 466mg/L?，F(xiàn)有兩眼機(jī)井，其中一眼機(jī)井供生活用水，日出水量為 300m3，另一眼機(jī)井（深水井）供井下消防灑水，日出水量 800m3。 第 29 頁(yè) 撥出專項(xiàng)資金，?？顚Ｓ?，保證防治水物資供應(yīng)。因此今后開采井田西部及北地層應(yīng)采取防范措施。 （ 8）在井田北部及西部開采時(shí)要加強(qiáng)對(duì)斷層、陷落柱導(dǎo)水性的研究，預(yù)防奧灰水與煤層及直接充水含水層 K2灰?guī)r之間的水力聯(lián)系。 （ 6）加強(qiáng)對(duì)斷層、陷落柱、采空區(qū)積水的探放工作和防水煤柱留設(shè)工作。 （ 4）經(jīng)常清挖井下水倉(cāng)，保證水倉(cāng)有足夠的容量。 （ 2）堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘必探，先探后掘，先治后采”的方針，對(duì)可疑地段進(jìn)行探放水，特別是在開采采空區(qū)附近的煤層時(shí)，要提前進(jìn)行探放水，防止造成透水事故。 （ 3）在雨季前組織有關(guān)人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、塌陷洞，及時(shí)用黃土、粘土、碎石填封，并高出地表。 （四）礦井主要水害及其防治措施 地面防水 （ 1）本井田井口和工業(yè)廣場(chǎng)大多在溝谷邊緣，雖然高于最高洪水位（ 895m），但應(yīng)在井口上緣相關(guān)地段挖鑿截洪溝，防止山坡洪水對(duì)礦 井造成危害。因此，在今后生產(chǎn)過(guò)程中要加強(qiáng)水文地質(zhì)工作。礦井涌水量主要來(lái)自頂板砂巖裂隙水。 （三）礦井涌水量預(yù)算 據(jù)礦方提供的資料，目前礦井正常涌水量 75m3/h 左右，即 1800m3/d；最大涌水量 ，即 2800m3/d。 故奧陶系灰?guī)r巖溶水對(duì)井田內(nèi) 15 號(hào)煤層突水的可能性大。 9 號(hào)煤層突水系數(shù)小于臨界突水系數(shù) ，故奧陶系灰?guī)r巖溶水對(duì)井田內(nèi) 9號(hào)煤層突水的可能性小。 各煤層突水系數(shù)見表 129 突水系數(shù)計(jì)算表 表 129 煤層 奧灰水位最高標(biāo)高（ m） 煤層底板最低標(biāo)高（ m） 隔水層厚度（ m） 靜水壓力（ MPa） 突水系數(shù)（ MPa/m） 3 631 471 9 631 425 15 631 390 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) :有構(gòu)造破壞的地段，臨界突 水系數(shù)為 （ MPa/m）。 突水系數(shù)計(jì)算公式： Ts=P/M P=（ H0H1+M）179。間接充水含水層主要為奧灰?guī)r溶裂隙含水層，本井田奧陶系灰?guī)r巖溶含水層富水性較強(qiáng)，水位標(biāo)高為 617～ 第 27 頁(yè) 631m，本井田西部及北部，各可采煤層位于奧灰水位以下，存在奧灰水帶壓開采問(wèn)題。 本區(qū)年平均降水量為 ，屬于干旱地區(qū)，本井田地形坡度較陡，植被較發(fā)育，有利于自然排水，入滲補(bǔ)給地下水條件差，對(duì)于太原組砂巖含水層，由于其上有數(shù)層隔水層存在，接受大氣降水的直接補(bǔ)給很少。 （ 2）井田東部 15 號(hào)煤層（底板標(biāo)高 620m 以上地段）水文地質(zhì)類型屬簡(jiǎn)單型。經(jīng)對(duì)井田西界處 9 號(hào)煤層奧灰突水系數(shù)計(jì)算，邊界處二煤層突水系數(shù)分別為 ，無(wú)奧灰突水危險(xiǎn)性。井田西部部分地段煤層底板低于奧灰水位標(biāo)高，存在帶壓開采問(wèn)題，經(jīng) 對(duì)西界處底板標(biāo)高最低（ 460m）的 15 號(hào)煤層進(jìn)行突水系數(shù)計(jì)算，該處奧灰突水系數(shù)為 ，大于正常地段突水系數(shù)臨界值，存在突水危險(xiǎn)性。 該礦批準(zhǔn)開采 15 號(hào)煤層，直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層和太原組灰?guī)r、砂巖巖溶裂隙含水層，均屬弱含水層。井田內(nèi)的老空分布在東 部較淺的地段，在精查勘探做了較細(xì)致的調(diào)查工作、鉆探驗(yàn)證工作，由于 3號(hào)煤埋深均在河床侵蝕基準(zhǔn)面以下，故推斷老空有積水。井田北部斷層較多，但斷層落差均小于 20m，破碎帶寬度不大，斷層兩側(cè)派生裂隙雖然發(fā)育，但斷層裂隙被泥質(zhì)充填，導(dǎo)水性一般，含水量不大，伯方煤礦開采 3 號(hào)煤層多處遇斷層，過(guò)斷層，只是涌水量略有增大。 （ 3）山西 組隔水層 由山西組的粉砂巖、泥巖、煤層組成多層隔水層，層位穩(wěn)定，厚度大，為良好的隔水層。 （ 1）本溪組隔水層 在 15 號(hào)煤層與奧陶系界面之間為本溪組鋁質(zhì)泥巖，粘土巖隔水層，厚度變化大，裂隙不發(fā)育，隔水性能一般。為當(dāng)?shù)鼐用窈娃r(nóng)業(yè)灌溉用水的主要水源，據(jù)賈村水井簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 ，伯方村一帶的水井簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 ～ ，滲透系數(shù)為 ～ ，季節(jié)性變化很大，水化學(xué)類型多為 HCO3— Ca178。 第 25 頁(yè) （ 6）風(fēng)化裂隙水 風(fēng)化帶深度一般約 25～ 50m，含水層為砂巖，石灰?guī)r裂隙潛水，補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水和地表水，流量隨地形變化很大，據(jù) 4 50 號(hào)水文孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 ～ ，滲透系數(shù)為 ～ ，相鄰?fù)鯃?bào)煤礦斜井井筒抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 ，恢復(fù)水位達(dá) 54 天以上，尚未達(dá)到抽水前水位。 Mg水。 （ 4）山西組砂巖含水層 本組為 3 號(hào)煤層頂板，砂巖為主，為層間裂隙水，砂巖平均厚度為 ，據(jù) 61 60 50、 30 號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)（ 608 號(hào)孔實(shí)際抽干）單位涌水量為 ～，滲透系數(shù)為 ～ ，水位標(biāo)高為 ～ ，鉆孔消耗量一般為 ～ ，據(jù)已開采的 3 號(hào)煤伯方煤礦、喬家溝煤礦實(shí)際調(diào)查，井下局部低凹處有 1～ 2 級(jí)淋頭水，大部 分無(wú)水，但在河床附近低凹風(fēng)化帶及淺部煤層開采時(shí)，水量可能增大。據(jù) 4 50、 617號(hào)水文孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 ～ ，滲透系數(shù) ～ ，水位標(biāo)高為 ～ ，富水性弱 中等，水化學(xué)類型為 HCO3— Na178。 Ca水，由于水位埋藏較深，對(duì)煤層一水平上山開采沒(méi)有影響，對(duì)一水平下山開采有一定的影響。 （ 2）太原組 K K3石灰 巖含水組 該含水組為石灰?guī)r層間巖溶裂隙水，是 15 號(hào)煤層的直接頂板，裂隙溶洞在 第 24 頁(yè) 淺部及斷層裂隙處發(fā)育，深部很少，其中以 K2 石灰?guī)r富水性較強(qiáng)，厚度為 ～，本井田的 61 61 625 號(hào)鉆孔等均遇有大小不等的溶洞，直徑 140cm，局部巖芯呈蜂窩狀，鉆孔沖洗液全部漏失，最大消耗量達(dá) 。 SO4— Ca178。該含水層富水性較強(qiáng)。 井田內(nèi)地下水類型與區(qū)域完全一致，現(xiàn)將井田內(nèi)幾個(gè)主要含水層（組）自下而上敘述如下： （ 1）奧陶系石灰?guī)r含水層 主要為奧陶系的石灰?guī)r巖溶裂隙水，在高平礦區(qū)北東埋藏較深，可 稱為逕流補(bǔ)給區(qū)，至南部晉城礦區(qū)以東河谷有郭壁泉，三姑泉出露，可稱為排泄區(qū)，郭壁泉流