【正文】 0%后期建井費100%110%生產(chǎn)經(jīng)營費100%110%總費用87608100%110%它們的維護費用相對較低，故比較中未對其維護費用進行比較。③立井、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運輸費用占運輸費用的20%進行估算。②兩方案由于井筒位置不同，其井筒保護煤柱也不同。km）工程量運輸提升/（萬t(3)開拓方案經(jīng)濟比較對于方案一和方案三的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費和經(jīng)濟比較結(jié)果分別匯總，見表212～216。左右，下山完全可以開采，所以對于方案四也不做經(jīng)濟比較。(2)粗略分析①對于方案二，一水平上山開采傾斜長度需要L=（490125）/sin12176。(2)暗斜井延伸采用暗斜井延伸時，原有井筒的位置、水平的劃分，上山或上下山開采同時生產(chǎn)和延伸相互干擾較小，其缺點是增加了提升運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備。6）礦井開拓延伸方案及階段劃分本礦井開拓延伸方案可以考慮以下兩個方案：(1)立井延伸采用立井延伸時，可以充分利用原來的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理費用較方便。其優(yōu)點是便于大巷的維護，維護費用低，巷道施工條件能夠保持一定方向和坡度；在開采上下階段時可跨大巷開采，不留保護煤柱，減少煤柱損失，同時便于設(shè)置煤倉。4）開采水平的確定范各莊礦井田全區(qū)范圍內(nèi)可采煤層為112煤層，本設(shè)計只考慮9煤層和12煤層，而12煤層相距也較小，為30m，因此礦井采用立井、多水平集中運輸大巷、集中上山、階段石門開拓方式。礦井通風(fēng)方式為兩翼對角式，在井田北翼及南翼邊界各布置一個風(fēng)井?？紤]到范各莊礦實際情況：東西方向短，南北方向長及地質(zhì)構(gòu)造的影響。 2）井筒位置的確定井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐。副井安裝梯子間，作為一個安全出口。因此，綜合以上因素并結(jié)合范各莊礦的實際情況，確定井筒的形式為立井。因此，斜井及平峒均不適用于范各莊礦。為緩傾斜煤層。~35186。綜合范各莊煤礦的實際情況：(1)表土層較厚，平均為50m，且風(fēng)化嚴(yán)重； (2)地處平原，地勢平坦，地面標(biāo)高平均為+25m左右，煤層埋藏較深，距地面垂深在200～800m之間。斜井適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。經(jīng)過礦井及第一水平服務(wù)年限的核算，二者均符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》之規(guī)定，故設(shè)計礦井的適宜年產(chǎn)量為400萬噸,礦井最佳服務(wù)年限為65年。第一水平服務(wù)年限的計算公式為：T1=ZK1/AK （29）式中： T1——第一水平的服務(wù)年限，a； Zk1——第一水平的可采儲量，萬t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a。45176。以下25176。表210 新建與改擴建礦井及第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力／Mt(2)礦井及第一水平服務(wù)年限的核算礦井服務(wù)年限的計算公式為： T= （28）式中： T——礦井的服務(wù)年限，a； Zk——礦井的可采儲量，萬t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a。因此本礦設(shè)計每晝夜凈提升時間為14小時。(3)礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間14小時。所以，本礦井設(shè)計年工作日數(shù)為330天。19得出大巷煤柱損失：(6)保護煤柱總的儲量損失為：++=可采儲量由公式22計算： （27）式中：Zg礦井工業(yè)儲量，萬t； P保護煤柱損失儲量，萬t； C采區(qū)回采率，取80%。則邊界保護煤柱儲量為：各煤層：2030630=(5)大巷保護煤柱 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，大巷邊界煤柱留30m，經(jīng)計算大巷煤柱可按下列公式26計算。 則：Z=（533678+533678）/2Z=(萬t)工業(yè)廣場總煤柱損失量=(萬t)(4)邊界保護煤柱根據(jù)有關(guān)規(guī)定，邊界煤柱留30m。(3)工業(yè)廣場保護煤柱Si=矩形面積=（長寬）/cos12176。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定， ）3101216545727570用作圖法求出工業(yè)廣場保護煤柱量，工業(yè)廣場保護煤柱留設(shè)見圖23。）（176。）（M）（M）（176。本礦井地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移動角見表29。根據(jù)上述規(guī)定，本井田工業(yè)場地占地面積S取值如下：S=（+）400/10=52公頃=520000m178。表28 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)井 型（萬t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬t）240及以上1201804590930注：①占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積；②井型小的取大值，井型大的取小值； ③在山區(qū)，占地指標(biāo)可適當(dāng)增加；④附近礦井有選煤廠時，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的30～40%；⑤占地指標(biāo)單位中的10萬t指礦井的年產(chǎn)量。表26 煤柱留設(shè)方法名 稱留 設(shè) 方 法工業(yè)廣場根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》第72條：工業(yè)廣場維護帶寬度為20m井田邊界邊界煤柱30m斷 層斷層煤柱每側(cè)20m大 巷大巷煤柱每側(cè)30m邊界煤柱可按下列公式計算Z= （22） 式中： Z—邊界煤柱損失量； L—邊界長度； B—邊界寬度； M—煤層厚度； R—煤的容重。本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場保護煤柱、井田境界煤柱損失、村莊保護煤柱和斷層保護煤柱等。 礦井可采儲量1）煤柱的留設(shè)礦井可采儲量=（礦井工業(yè)儲量永久煤柱損失）礦井回收率?？偟墓I(yè)儲量為45760萬t。公式見21Q = （21）式中：Q——工業(yè)儲量，萬tSi——塊段水平投影面積，m2Mi——塊段內(nèi)鉆孔見煤厚度的均值，ma——塊段內(nèi)煤層的平均傾角，度ri——塊段內(nèi)煤的容重，t/m3計算得井田內(nèi)12地質(zhì)儲量21540萬t。(3)容重：計算塊段儲量使用的容重是2012年測定的數(shù)據(jù)，（見表23）表23 9和12煤層的容重 單位：t/煤層9煤12煤容重1．511．42(4)設(shè)計回采率：我礦采用《儲量規(guī)程》規(guī)定的各類煤層的回采率數(shù)據(jù)如表24 表24 9和12煤層的回采率煤層9煤12煤回采率75%75%5）儲量計算公式：按《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》規(guī)定儲量計算采用公式為：(1)塊段地質(zhì)儲量=斜面積煤厚容重(2)塊段可采儲量= =工業(yè)儲量；P=永久煤柱儲量；n=地質(zhì)及水文地質(zhì)損失系數(shù)；K=設(shè)計采區(qū)回采率(3)煤層地質(zhì)儲量=該煤層各塊段地質(zhì)儲量之和(4)水平地質(zhì)儲量=該水平各煤層塊段地質(zhì)儲量之和(5)煤層可采儲量=該煤層各塊段可采儲量之和(6)水平可采儲量=該水平各煤層塊段可采儲量之和(7)全礦地質(zhì)儲量=各煤層地質(zhì)儲量之和=各水平地質(zhì)儲量之和(8)全礦可采儲量=各煤層可采儲量之和=各水平可采儲量之和表25 開灤范各莊礦煤9儲量計算表地質(zhì)塊段號塊段投影面積(m2)平均傾角(176。計算數(shù)據(jù)的依據(jù)及方法：計算數(shù)據(jù)的求取(1)投影面積：以1：5000煤層底板等高線圖為基礎(chǔ)，劃分儲量計算塊段，塊段形狀規(guī)則的以幾何圖形求面積的方法計算，不規(guī)則的，則用求積儀在圖上求得。井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為112煤共6層煤。4）礦井工業(yè)儲量的計算礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。3）煤層最小可采厚度該井田煤層傾角小于25176。（詳見表22）表22 范各莊礦1988－1998年鉆探工程量表鉆孔地質(zhì)孔水文孔工程孔合計類型地面補勘井下生產(chǎn)地面供水探放水孔注漿孔各類數(shù)量(個)832462171進尺(ｍ)2687146718382）儲量等級的圈定根據(jù)對煤礦床的勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)的需要，將煤炭儲量劃分為A、B、C、D四級。鉆孔及勘探線分布全區(qū)經(jīng)過普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補充勘探后，1988～1998年，共施工井上下各類鉆孔78個。表21為范各莊礦井田范圍的角點坐標(biāo)。礦井地理坐標(biāo)：東經(jīng)113度28分，北緯39度33分。煤田范圍劃分為井田的原則為：(1)井田范圍內(nèi)的儲量，要與煤層賦存情況、開采條件和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；(2)保證井田有合理尺寸；(3)充分利用自然條件進行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；(4)合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。以下為煤的特征和工業(yè)指標(biāo)。－46％，煤塵有爆炸性危險。/。 煤的特征根據(jù)勘探階段取樣器采區(qū)主要煤層112煤層的瓦斯煤樣化驗結(jié)果，瓦斯都不大。直接頂粉砂巖灰色，含大量結(jié)核，頂部含大量根化石。12半煤偽頂無偽頂。下為12半煤層。直接底粉砂巖~南二石門以北較薄，松軟含化石。老頂粉砂巖致密，塊狀結(jié)構(gòu)。直接頂泥巖~炭質(zhì)含量很高，呈腐泥質(zhì)泥巖，褐色條痕，分布比較穩(wěn)定，與老頂之間存在明顯層見滑動。老底細砂巖粘土質(zhì)膠結(jié)，松軟，遇水風(fēng)化膨脹，極易底鼓。老頂細砂巖既為9煤層老底。直接頂粉砂巖水平層理含大量泥質(zhì)結(jié)核，順層分布，巖石致密。老底細砂巖硅質(zhì)膠結(jié)，堅硬，局部相變?yōu)榉凵皫r。頂部含大量植物根化石。老頂細砂巖水平層理，層理面附炭質(zhì)薄膜，分布穩(wěn)定。直接頂粉砂巖含炭質(zhì)成分及菱鐵礦結(jié)核，小斷層、節(jié)理十分發(fā)育，比較破碎。老底細砂巖硅質(zhì)膠結(jié)，呈塊狀結(jié)構(gòu)，堅硬，普遍發(fā)育。老頂砂巖0~層狀層理，自南二石門以南出現(xiàn)并逐漸增厚。直接頂粉砂巖深灰色，由南一石門往南逐漸發(fā)育并增厚。老底細砂巖0~層狀結(jié)構(gòu)，南二石門以南逐漸增厚。直接底粉砂巖~，松軟破碎，含大量植物根化石，同時8煤層頂板，北翼局部缺失，直接為8煤層，即8煤層合群。老頂中砂巖~硅質(zhì)膠結(jié)，堅硬。直接頂粉砂巖~水平層理，含植物化石。7煤偽頂泥巖~，巖性破碎，相變?yōu)榉凵皫r或細砂巖。直接底粉砂巖~含大量植物根化石。 煤層的圍巖性質(zhì)表11 煤層頂?shù)装鍘r性特征煤層頂?shù)装鍘r性厚度特征及賦存情況5煤偽頂粉砂巖0~巖石破碎，夾多層煤線，南三剖面以南出現(xiàn)煤線直接頂粉砂巖水平層理，層理面附大量植物化石，富含泥質(zhì)結(jié)核，成細層狀或串珠狀分布。煤的硬度f=～。 煤巖類型以光亮型和半光亮型為主?！?。(6)12煤層12煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的厚煤層，～?！?。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，貝殼狀斷口，油脂光澤。二水平除南二以北至北翼塔坨向斜區(qū)大部分可采外，其它不可采。(5)11煤層 11煤層為單一結(jié)構(gòu)薄煤層。煤的硬度f=～。煤巖類型以光亮型為主，下層以半亮型為主，界線明顯。含有1～2層泥巖、粉砂巖夾石。(4)9煤層9煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的中厚煤層。煤的硬度f＝～。(3)8煤層 8煤層為簡單結(jié)構(gòu)中厚煤層， ～，～。煤層中節(jié)理裂隙發(fā)育，棱角狀斷口。煤層厚度由北往南逐漸變薄。～。5煤與下伏的6煤間距8～10m，與7煤層的間距29～43m，由北往南逐漸變薄。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，性脆。2）可采煤層：(1)5煤層 5煤層為簡單結(jié)構(gòu)煤層，煤層厚度0～， m，厚度變化尚有規(guī)律，西北薄，東南厚。煤系地層總厚度約為530m。主要可采煤層發(fā)育在石炭系上統(tǒng)的趙各莊組和二疊系下統(tǒng)的大苗莊組，基底為中奧陶統(tǒng)，上覆地層為上二疊統(tǒng)古冶組陸相碎屑巖。 地溫?fù)?jù)詳查勘探資料，℃/100m，橫溫帶在50～100m左右，～℃之間，屬地溫正常區(qū)。它們之間聯(lián)系密切，以煤層露頭線為聯(lián)系，相互溝通，煤層地質(zhì)有兩個含水層：5S頂板砂巖含水層和12S14S砂巖組含水層，它們是礦井的主要出水來源。同時隨著井田開發(fā)往深部延深，構(gòu)造發(fā)育越來越復(fù)雜，斷層落差增大，斷層面形式多樣化，對生產(chǎn)的影響也越來越大，特別是F0斷層及伴生構(gòu)造的存在，完全打亂了二水平下半部及三水平上半部的正常生產(chǎn)布局。總的來看，塔坨向斜區(qū)、畢各莊向斜區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，形成的斷裂構(gòu)造多與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場有關(guān)，有明顯的規(guī)律性。 井田地質(zhì)構(gòu)造范各莊井田的主體構(gòu)造為井田北翼的塔坨向斜和南翼畢各莊區(qū)域的畢各莊向斜，井田內(nèi)較大的斷裂構(gòu)造主要分布于畢各莊向斜區(qū)域。從成煤環(huán)境看，則為濱海平原到內(nèi)陸湖泊。從煤系地層形成過程來看，地殼運動在中石炭世、下二迭世是以上升為主，上升幅度由小到大，由緩慢上升到直線上升。其中石炭系的唐山組、開平組和趙各莊組屬于海陸交互相沉積，二迭系的大苗莊組和唐家莊組屬于近海陸相沉積。巖石顏色由下部的深灰、淺灰往上變?yōu)榛液妥霞t色，均屬于陸相沉積。上部止于Ａ層頂板，下