【正文】 0425400425475675 9孔 莊4 罐 提升陳 樓13 44 提升 12主井副井風 井4 6 0 4392. 1 1 4394. 7 8 3 0 2520. 1 8 0 8425. 9 2 1 4342. 6 8 0413. 3 7 4 8 6354. 0 4 2北總回風巷10176。 二水平回風大巷布置在軌道 大巷西側，沿第九層石灰?guī)r底部布置，向井田南北兩翼延伸。軌道運輸大巷在井田中部，基本沿 16 層煤布置，貫穿井田南北，擔負輔助運輸功能，布置單軌。 故經(jīng)綜合考慮安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合理、管理方便的原則，設計選用方案Ⅲ。 初 期 工 程 主井 立井 50m 皮帶暗斜井 856m 皮帶暗斜井 856m 副井 立井 130m 立井 130m 軌道暗斜井 473m 風井 南翼通風暗斜井 585m 開拓 2642m 2614m 2614m 準備 2410m 回采 2375m 工期 山東科技大學學士學位論文 井田開拓 31 續(xù)表 二水平延深設計方案技術經(jīng)濟比較表 通過對以上三個方案的分析比較， 方 案 Ⅰ、Ⅱ 由于井筒直接延深，延深期間與生產(chǎn)相互干擾，礦井需要短期停產(chǎn)；另外，摩擦輪絞車不適合多水平提升 。 ③提升效率低，制約生產(chǎn) ①原有副井設備不能得到充分利用。 ①井筒施工與生產(chǎn)相干擾，短期停產(chǎn)。 ①延深期間對生產(chǎn)影響很小 ②暗斜井位置、傾角及提升方式均可靈活布置 ③提升系統(tǒng)簡單且能力大，可以充分利用原井筒 ④工程量小，投產(chǎn)快 缺 點 ①施工與生產(chǎn)相干擾，將短期停產(chǎn)。 ①充分利用主井設備。 表 二水平延深設計方案的經(jīng)濟技術比較表 項目 方案 I 方案 II 方案 II 優(yōu) 點 ①可充分利用原有設備和設施。 下山開掘一條皮帶暗斜井至－ 450m水平，回風暗斜井同方案Ⅰ 。 山東科技大學學士學位論文 井田開拓 30 方案Ⅲ：主副井均用暗斜井延深 ， 由－ 320m 水平以 16176。 方案Ⅱ：副井直接延深，主井暗斜井延深 副井由－ 320m水平直接延深至－ 450m水平，由－ 320m 水平以 13176。方案設計中提出了以下三個方案供比較選擇。 采區(qū)多為上山采區(qū)，有利于通風、排水、運輸。 其特點為： 運 輸大巷或運輸石門可直接進入各采區(qū)，巷道系統(tǒng)簡單，運輸、通訊均很方便。山東科技大學學士學位論文 井田開拓 29 3 井田開拓 水平延深方案的選擇 二水平標高 第二水平開采太原群 12 下和 16 兩煤層，煤層賦存深度多在－ 300m 至－ 500m 之間。 ???T 本章小結 1）二水平境界面積約為 ，總儲量為 。 服務年限 根據(jù)二水平生產(chǎn)能力和二水平可采儲量計算服務年限。H=7038655003866000386650038670003867500386500039506000395065003867500 38670003866500 3866000 3865500386500039506500395060003950550039505500395050003950500039504500395045003950400039504000395035003950350039503000395030003950250039502500(78)453y:39502975x:3867000蔣莊煤礦下組煤開拓平面圖450北翼軌道大巷430北翼皮帶機巷 圖 二水平儲量計算圖 山東科技大學學士學位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 28 二水平生產(chǎn)能力和服務年限 礦井工作制度 設計礦井年工作日為 330d，每天凈提升時間 16h，每天三班作業(yè)，其中兩班采煤，一班準備，每班工作時間 8h。H=130∠75176。H=90徐 莊 斷 層∠75176。H=60∠75176。H=80高 廟 斷 層∠70176。H=20∠75176。H=34H=60 ∠75176。H=16881斷層∠75176。H=28F2 斷 層∠75176。H=90H=4560 ∠70176。王 莊 斷 層∠5070176。H=36孔 莊 斷 層孔 莊 斷 層H=20 ∠75176。H=40∠50～70176。H=2540∠75176。H=15于 橋 斷 層∠56176。H=140161 斷 層∠75176。H=100∠70176。H=140∠75176。H=3035∠75176。H=190∠75176?！=32∠45176。H=10袁 堂 斷 層∠6575176。H=24∠60～70176。H=1520∠65176。山東科技大學學士學位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 25 表 水平資源儲量匯總表水平 煤層 能利用儲量 暫不能利用儲量 開采 損失 可采 儲量 正常塊段 村莊壓煤 合 計 工廣巷道煤柱 及損失量 邊界煤柱 斷層煤柱 合 計 A+B C 小計 A+B C 小計 A+B C 小計 A+B C 小計 C 小計 延 深 水平 3上 0 0 0 3下 12下 16 總 計 山東科技大學學士學位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 26 各煤層容重系數(shù)見表 。 可采系數(shù)：正常塊段采用 75％，村莊下壓煤采用 35％。暫不 能利用儲量包括工廣、巷道煤柱及損失量、邊界煤柱、斷層煤柱等。二水平井田境界拐點 見表 。 山東科技大學學士學位論文 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 24 2 二水平開采范圍與生產(chǎn)能力 二水平開采范圍及儲量 二水平的境界、尺寸和面積 根據(jù)煤層賦存與地質構造狀況，二水平山西組 3 煤境界為：北以劉仙莊斷層、田陳礦井 T7 勘探線為界，南以李集斷層與付村井田相鄰，西以劉仙莊斷層、杜廟斷層為界，東及東南以尹家洼斷層與田陳礦井和岱莊井田相鄰，南北長約 ， 東西寬約 ，面積約 。 3）本井田開拓方式為立井開拓，劃分為兩個水平。 山東科技大學學士學位論文 礦井概況 23 本章小結 1）蔣莊井田位于滕南礦區(qū)的中部，地跨滕州市和微山縣，井田內地勢平坦，屬于季風性大陸氣候，礦區(qū)有 40 年的開發(fā)歷史。 從煤質方面分析，二水平主要開采石炭系太原群 12 下和 16 煤層，均為中灰、中硫至富硫煤，經(jīng)洗選后，其硫分仍偏高，只能用 作化工用煤和動力燃料，市場銷路偏窄，經(jīng)濟效益不高，但若及早開采，通過與一水平 3上、 3 下層煤的合理配洗或采用脫硫新工藝，充分發(fā)揮其成焦率高，結焦性好的特性，可生產(chǎn)出適合市場銷路的煤種。從一水平實際揭露的地質構造情況看，復雜程度遠遠大于礦井原精查地質報告，礦井南翼、北翼均揭露落差大于 20m 的斷層，在精查地質報告中沒有控制，給礦井的開采布置和儲量利用造成極大影響，致使一水平剩余經(jīng)濟可采儲量大大減少。 山東科技大學學士學位論文 礦井概況 21 圖 320m 水平斜式環(huán)形井底車場 二水平皮帶暗斜井320水倉三環(huán)水倉內環(huán)水倉外環(huán)副井提升主井山東科技大學學士學位論文 礦井概況 22 礦井延深的必要性 蔣莊煤礦設計年生產(chǎn)能力 150 萬 t/a，于 1989 年 6 月 24 日正式投產(chǎn)，截止 2020 年累計生產(chǎn)原煤 2589 萬 t。見圖 。 井田開采順序 按照先近后遠的原則，分南北兩翼對稱開采。 礦井南七采區(qū)開拓后，中央風井已不能滿足通風需要，于 2020 年新建南風井并投入使用。井 筒內布置有梯子間，排水管三路，壓風管、供水管各一路，還布置有動力電纜、通訊、信號電纜、安全監(jiān)測線、束管等。 主井凈直徑φ ，裝備一對 12t 多繩箕斗，擔負全礦井原煤提升。 第二水平標高為－ 450m，開拓太原群 12 下、 16 煤層及井田東南部劉仙莊斷層和尹家洼斷層之間的山西組 3 上、 3 下兩煤層。 山東科技大學學士學位論文 礦井概況 19 水平劃分和水平標高 本井田以山西組和太原群兩煤組分別設水平開采。在斷層附近，裂隙發(fā)育、巖層破碎，易產(chǎn)生應力異常，生產(chǎn)時應高度重視。礦壓顯現(xiàn)除與原始地層重力、構造應力有關外，還與煤層頂板巖性及其組合密切相關。 中、新生代以來，本 井田沉降幅度較大，巨厚的中、新生界地層覆蓋在石炭二疊系含煤地層之上。開采 450 水平 3 上、 3 下煤層，特別是開采太原組 16 煤層，垂深達到 500m左右，地溫在 30176。平均地溫梯度約為 176。 C/100m； 3 上、 3 下煤層以下為高梯度，為 176。 4） 地溫地壓 本井田上侏羅統(tǒng)以上非含煤地層地溫梯度最低，平均 176。斷層的導水性與斷層上、下兩盤對口接觸的巖性、斷層帶充填物成份、膠結程度等有關，因此巷道穿斷層時應注意分析斷層兩盤巖性，當穿含水層對口接觸的斷層時，要作好防水準備，導水性好的斷層有尹家洼、劉仙莊、高廟等斷層，井田內根據(jù)斷層大小導水性強弱已分別留出了不同寬度的防水煤柱，以防突 水。在正常情 況下，各含水層之間無水力聯(lián)系，但由于本井田斷層比較發(fā)育致使不含水層與含水層對口接觸或間距縮短而發(fā)生水力聯(lián)系。對于阻隔奧陶系石灰?guī)r水上升、減少奧灰水對礦井安全生產(chǎn)的威脅起到重要作用。其中 12 下煤層上距三灰 左右，下距十下灰約，這些隔水層對于 12 下煤層的開采十分有利。第四系隔水層具有良好的隔水性能，即使受采動影響，地表水也無 向下滲透現(xiàn)象。下組：由粘土、含砂姜結核粘土組成。正常地段內，各含水層與煤層的距離見表 。 （ 8）奧陶系灰?guī)r 青灰、 灰白色厚層狀石灰?guī)r，淺部裂隙溶洞發(fā)育，富水性強，單位涌水量 ，水位標高 +～ +，水質為硫酸鹽、氯化物 鈣鈉型，礦化度 。 （ 6）第十層石灰?guī)r 淺 深灰色石灰?guī)r，致密，厚 ，平 均厚 ，含裂隙承壓水，單位涌水量 ，水位標高 +～ +，水質為硫酸鹽鈉型，礦化度 ，十灰是 16 煤層的直接頂板，是開采 16 煤的主要充水水源，但補給條件不良，含水性弱，對開采影響不大。 （ 4） 3 煤頂部砂巖 包括 3 上、 3 下煤層頂部砂巖，其厚度在 ，平均 37m 左右，砂巖 具有裂隙，多為方解石充填，在斷層帶附近，張裂隙發(fā)育，并有小孔洞，單位涌水量 ，是開采 3 煤時礦井涌水的主要來源，山東科技大學學士學位論文 礦井概況 16 但補給條件不良，易于疏干。 （ 2）上侏羅統(tǒng)礫巖 一般厚 80m 左右，以石英巖、石灰?guī)r礫為主，鈣質、泥巖膠結，具溶洞和裂隙， 100m水平以上發(fā)育，單位涌水量 ，地下水逕流條件較好，動水量充沛，富水性強，水位標高 ++，屬裂隙溶洞承壓水，第四系砂巖水是補給的主要來源，在正常地段礫巖層下距 3 上煤層，在開采后的冒落裂隙帶高度之外，但個別地段因斷層切割關系使礫巖與煤層間距縮小，可能導致礦井涌水量增加。本組砂礫層富水性強，局部承壓，單位涌水量為 ，水 位標高+，水質重碳酸鹽 鈣鈉型，礦化度 ,水質良好。 水文地質 對二水平開采有影響的含水層主要有（ 1）第四系沖積層、（ 2）上侏羅統(tǒng)下部礫巖層、 （ 3）石盒子組底部砂巖、（ 4）煤系地層中的 3 煤頂部砂巖層、（ 5）第三層石灰?guī)r、（ 6）第十層石灰?guī)r、（ 7）第十四層石灰?guī)r、（ 8）奧灰等，二水平內斷層導水性弱，水文地質條件屬簡單 中等類型。 106pa，飽和吸水狀態(tài)下平均為 146179。 3） 12 下煤層 頂板為泥巖、砂質泥巖，向上漸 變?yōu)榉凵皫r、細砂巖，厚 57m，堅固性較差，屬冒落 中等冒落性頂板，底板為粘土泥巖、泥巖，向下為石灰?guī)r（八灰）或砂巖。 2） 3 下煤層 3 下煤層大部地段頂板為淺灰白色細、中砂巖，厚度一般為 2030m，其堅固性大于 3 上煤層頂板砂巖，屬中等冒落 極難冒落的頂板， 14 線以北部分地段及以南的大部分地段有泥巖偽頂，其厚度多在 ，有時增