【正文】 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： （ 1）資源情況：煤。每天凈提升時(shí)間為 16h。井下實(shí)行 ―四六 ‖工作制，每天 4 班作業(yè)， 3 班生產(chǎn)， 1 班檢修。各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表 23。 圖 21 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場(chǎng)圍護(hù)帶寬度為 20m，根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算如圖21 所示： 保護(hù)煤柱的水平面積 S1= (根據(jù) CAD 測(cè)得的面積 ) 則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為： Q1=S1Mr/cosα (22) = = 萬(wàn) t 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) （ 4） 大巷保護(hù)煤柱 大巷中心距離為 40 m，大巷兩側(cè)的保護(hù)煤柱寬度各為 40 m，則大巷保護(hù)煤柱損失量為。上覆巖層的邊界角 δ=73186。 Zb =20(Mt) 則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為： Zb =(Mt) （ 2） 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為 ，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積應(yīng)在 180～180，即 12～ 18 公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取 18 公頃，長(zhǎng)、寬分別為 600m、 300m，工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田的中央 位置 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 4．井田內(nèi)除樊莊河兩 岸村莊留設(shè)煤柱外 ，山區(qū)內(nèi)的村莊或零散住戶(hù)均按搬遷考慮。 2．井田境界煤柱寬度取 20m；大巷煤柱寬度取 40m。巖層移動(dòng)角 δ=γ=73176。 表 － 4 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 煤 類(lèi) 資源 /儲(chǔ)量 合 計(jì) 331 332 333k 111b 2M11 2S11 小計(jì) 122b 2M22 2S22 小計(jì) 3 Y3 礦井可采儲(chǔ)量 儲(chǔ)量損失 （ 1） 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； （ 2） 井田邊界煤柱損失； （ 3） 采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； （ 4） 建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； （ 5） 其它各種損失。 3 號(hào)煤層厚度 ～ ，平均 ，賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全區(qū)可采。在《煤、泥巖地質(zhì)勘查規(guī)范》中關(guān)于次邊際 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 經(jīng)濟(jì)資源量是指 ―可行性研究表明，在確定當(dāng)時(shí)開(kāi)采是不經(jīng)濟(jì)的或技術(shù)上不經(jīng)濟(jì)的，必須大幅度提高礦產(chǎn)品價(jià)格或大幅度降低成本后，才能變成經(jīng)濟(jì)的 ‖。 煤層底板最低標(biāo)高 +220m， 最高標(biāo)高為 +450m，最大垂深 806m，煤層傾角 ≤8176。 礦井 3 號(hào)煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為 。 本次設(shè)計(jì)玉溪井田面積 ，除西北角 面積位于樊莊普查區(qū)外，其余地段均已達(dá)到了勘探程度 煤層平均厚度為 ，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 20xx 年 3 月提交了《山西省沁水煤田玉溪井田 3 號(hào)煤層勘探報(bào)告》，該報(bào)告于 20xx 年 6 月國(guó)土資源部以“國(guó)土資儲(chǔ)備字 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) [20xx]205 號(hào)”文進(jìn)行了儲(chǔ)量備案。原普查 和詳查完工鉆孔 7 個(gè)，計(jì)工程量 。 序號(hào) X Y 序號(hào) X Y 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 12 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 表 煤層賦存圖 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 根據(jù)新陽(yáng)井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算； 依據(jù) 《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》 : 煤厚能利用儲(chǔ)量最低可采厚度為 ，煤的灰份指標(biāo)能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 40%（含 40%），暫不能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 50%（含 50%）超過(guò) 51%則不計(jì)儲(chǔ)量 ,暫不能利用儲(chǔ)量厚 ； 依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（ 1985） 5 號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。 探礦權(quán)邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)詳見(jiàn)表 － 1。45′00″，井田形狀呈臺(tái)階狀，南北寬 ，東西長(zhǎng) ，面積為 。41′00″，北緯 35176。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 2 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍 山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責(zé)任公司取得的玉溪井田探礦權(quán)境界由 12 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，其地理坐標(biāo)為東徑： 112176。 4 地溫 井田 11 個(gè)孔有 4 個(gè)孔作了簡(jiǎn)易井溫測(cè)量，最高井溫為 ℃ (143 孔的 780m處 )，最高地溫梯度為 ℃ /100m，平均地溫梯度為 ℃ /100m。 2 煤塵爆炸性 據(jù)地質(zhì)報(bào)告鉆孔采樣測(cè)試，本井田 3 號(hào)煤層煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。由表可知 15 號(hào)煤層均以甲烷為主，其次為氮?dú)夂投趸?，重?zé)N微量。 瓦斯、煤塵及煤的自燃 1 瓦斯 井田 勘探采取 3 號(hào)煤層鉆孔瓦斯煤樣 10 個(gè)， 15 號(hào)煤層瓦斯樣 1 個(gè) (為不合格樣品 )；詳查階段采取 15 號(hào)煤層瓦斯樣 6 個(gè)；普查階段采取 15 號(hào)煤層瓦斯樣 2 個(gè)。為合成氨和動(dòng)力用煤。 3 號(hào)煤層為低中灰分、中磷、特低硫 低硫、特高熱值、較高軟化溫度灰分之無(wú)煙煤。 3 號(hào)煤層視 (相對(duì) )密度 。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度較大，屬穩(wěn)定型可采煤層。 ⑵ 15 號(hào)煤層 位于太原組一段頂部，厚度 (1202 孔 )～ (143 孔 )，平均 ，在煤層中下部具一層 (1202 孔 )～ (131 孔 )，平均 的泥巖夾矸。該煤 層厚度大且穩(wěn)含煤地層 煤層編號(hào) 煤層厚度(m) 平均煤層間距 (m) 夾石 層數(shù) 煤層 結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采性 山西組 3 4 1 簡(jiǎn)單 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 太原組 15 1 簡(jiǎn)單 頂板為Ｋ2 石灰?guī)r，底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全區(qū)可采，為穩(wěn)定型可采煤層。 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為細(xì)粒砂巖。距底板 ，有一層較穩(wěn)定的夾矸，其厚度平均為 ，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。其余煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層 。含煤系數(shù) % (131 孔 )～ % (143 孔 )，平均 %，可采含煤系數(shù) %。主要可采煤層 3 號(hào)煤層位于本組下部 ， 其余煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層，不具工業(yè)價(jià)值。 ⑴ 山西組 (P1S) 一般含煤 1～ 3 層，其中 3 號(hào)煤全區(qū)可采。共含煤 2～ 9 層 ,含煤系數(shù) (0801 孔 )%～ % (143 孔 )，平均 %。 煤層特征 煤層在含煤地層中的分布及組合特征 煤層主要分布于山西組 (P1S)、太原組 (C3t)。利用公式① 、 ③ 可求出直接充水含水層涌水量 ，利用公式 ② 、 ③ 可求出間接充水含不層涌 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 水量為 。 礦井涌水量 據(jù)玉溪井田 3 號(hào)煤層勘探報(bào)告，采用大井法對(duì) 3 號(hào)煤層進(jìn)行涌水量預(yù)測(cè)，本區(qū)確定先期開(kāi)采地段面積（ F）約 12km2，選用公式如下： лK[(2HM)Mh2] Q= ––––––––––––––– ……………………… ① lnRlnr0 Q= ––––––––––……………………………… ② LgR/lgr0 R=r0+……………………………… ③ 式中： Q―― 預(yù)算涌 水量（ m3/d）； M―― 含水層平均厚度（ m）； h――3 號(hào)煤層底至 K7底的平均距離（ m）； H―― 水柱高度 (m)，為靜止水位至疏干標(biāo)高的距離與 h 之和， B 級(jí)儲(chǔ)量區(qū)最低標(biāo)高 +340m； S―― 水位降深，為靜止水位至疏干標(biāo)高的距離； K―― 滲透系數(shù) (m/d)，采用 143 號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料， r0―― 引用半徑，由式 r0= (F/π)1/2 得出： r0=，取r0=1950m。 2． 二疊系砂巖層間隔水層 由泥巖、鋁質(zhì)泥巖等具塑性的巖石組成，平行分布于各砂巖含水層之間。 6． 第四系松散層砂、礫含水層 該含水層為松散巖類(lèi)孔類(lèi)隙 水，含水層主要由砂、卵、礫石層等組成，主要分布于樊莊河谷及山間溝谷地帶，富水性差異較大，受分布位置，補(bǔ)給條件及巖性組合的影響，局部富水性較好，如玉溪鐵廠水井 (26 號(hào) )出量可達(dá) 40m3/h，水質(zhì)屬 HCO3Ca 型。 4． 二疊系上統(tǒng)砂巖裂隙含水層 為碎屑巖裂隙含水層，含水層主要由粗 － 細(xì)粒砂巖組成，含水空間以風(fēng)化裂隙及砂巖裂 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 隙為主，泉分布于向斜軸部，一般泉流量小于 ，按《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》天然泉水流量富水性劃分為弱富水性含水層，水質(zhì)屬 HCO3Ca. Mg 型水。據(jù) 131及 143 號(hào)鉆孔抽水試 驗(yàn)資料，單位涌水量為 ～ ，滲透系數(shù)為 ～，為富水性弱的含水層，水質(zhì)屬 ClK+Na 型或 Cl含水空間以砂巖裂隙為主，是 3 號(hào)煤層頂板直接充水含水層。含水層主要由中 細(xì)粒砂巖組成。井田內(nèi)該含水層未進(jìn)行抽水試驗(yàn)，鄰區(qū)資料，該含水層除局部因構(gòu)造影響富水外，一般富水性弱。三層石灰?guī)r均發(fā)育有垂直裂隙，方解石脈充填，偶見(jiàn)小溶孔。主要含水層由數(shù)層砂巖裂隙含水層及 K K K5 灰?guī)r巖溶裂隙含水層構(gòu)成。 2． 石炭系上統(tǒng)太原組含水層 該含水層為碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層，井田內(nèi)無(wú)出露。以上種種原因均說(shuō)明該區(qū)奧陶系中統(tǒng)峰峰組及上馬家溝組石灰?guī)r含水層富水性較弱。在鉆進(jìn)過(guò)程中，消耗量及水位均無(wú)明顯變化。最大埋深 (0801 號(hào)孔 )，最小埋深 (143 號(hào)孔 )。巖性主要為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r等。 井田主要含水層 1． 奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層 該含水層位于延河泉域北邊 界奧陶系巖溶裂隙含水層厚層覆蓋區(qū)，屬于弱逕流帶?？菟诹魅刖飽|邊界王回村時(shí)流量為 ， 王回村以南 50m消失形成地下水 ； 在其下游玉溪村出露 ,流量為 ，然后又消失形成地下水；在南邊界外出露，河床較窄，多為卵、礫石及砂、粘土組成，礫石磨園度及分選差。 表 － 3 可采煤層特征表 含煤 地層 煤層 編號(hào) 煤層 厚度 (m) 平均煤層間距(m) 夾石 層數(shù) 煤層 結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采性 山西組 3 .54 1 簡(jiǎn)單 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 太原組 15 1 簡(jiǎn)單 頂板為Ｋ 2 石灰?guī)r，底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 水文地質(zhì) 井田位于延河泉域北邊界剝蝕山區(qū)，溝谷切割較深，出露二疊系、三疊系及第四系松散堆積物。除陷落柱附近對(duì)煤層、煤質(zhì)及開(kāi)采技術(shù)條件有所影響外，其余影響不大。由于區(qū)內(nèi)無(wú)斷裂破碎帶，構(gòu)造裂隙不發(fā)育，各含水層垂向水力聯(lián)系很小，導(dǎo)致地表泉水出露較多，而深部各含水層涌水量很小。 鉆孔中除 121 孔 3 號(hào)煤頂板裂隙發(fā)育外，其它鉆孔裂隙少見(jiàn)，巖芯較完整。 一般谷坡上部，山梁頂部較發(fā)育， ～ 米 1 條，多顯張性，部分節(jié)理較不規(guī)則，延伸不遠(yuǎn)即消失，為風(fēng)化和構(gòu)造裂隙。及 5～ 30176。一組最發(fā)育，其次走向?yàn)?120～ 135176。 ⑵ 陷落柱： 井田 內(nèi)共發(fā)現(xiàn) 3 個(gè)陷落柱，均分布于東部邊界附近，由地表露頭控制。同時(shí)位于坳褶帶南端部主軸附近，任何一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都會(huì)在區(qū)內(nèi)有所顯現(xiàn)，但幅度不可能太大，形成軸向彎曲次級(jí)的寬緩褶曲及少量陷落柱，勘探區(qū)范圍內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)斷層，也無(wú)巖漿巖體侵入，構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類(lèi)。 表 － 1 可采煤層特征表 含煤 地層 煤層 編號(hào) 煤層厚度(m) 平均煤層間距(m) 夾石 層數(shù) 煤層 結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采性 山西組 3 1 簡(jiǎn)單 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 太原組 15 1 簡(jiǎn)單 頂板為Ｋ 2 石灰?guī)r，底板為泥巖 穩(wěn)定 全區(qū)可采 中