【正文】 量豐富、煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装鍡l件好、斷層褶皺少，傾角小、厚度變化不大、開采條件簡(jiǎn)單、技術(shù)準(zhǔn)備先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益好、煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤、交通運(yùn)輸便利、市場(chǎng)需求量大，易建大型礦井。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(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井；煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2. 開發(fā)條件包括礦區(qū)所處地理位置、交通、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)范圍》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330 d，工作制度采用“四六制”，即每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作6 h。則，礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為ZK=（）= Mt。5. 井筒保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在大巷保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。則，Z2= = (Mt)Z9= = (Mt)則工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失量為Z= Z2+ Z9= (Mt)。由此根據(jù)上述已知條件，并由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：Si=梯形面積=(上寬+下寬)高/（2 o）S2=(+)（2 o）= m2S9=(+)（2 o）= m2則，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： （）式中： Zi——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，Mt； S——工業(yè)廣場(chǎng)面積，m2； M——煤層厚度，m； γ——煤的容重，2＃ t/m3和9＃ t/m3。本礦井工業(yè)場(chǎng)地的面積為30 km，由于長(zhǎng)方形便于布置地面建筑，所以初步設(shè)定工業(yè)廣場(chǎng)為長(zhǎng)方形，即長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊為600 m，短邊為500 m。 （）式中： P——井田邊界保護(hù)煤柱煤量，Mt；l——邊界長(zhǎng)度，取l= ；b——邊界寬度，b=30 m；M——煤層平均厚度，2＃ m；γ——煤的平均容重，2＃ t/m3；則，P2=30 =（Mt）斷層保護(hù)煤柱損失量為： P2 =（Mt）3. 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱工業(yè)場(chǎng)地按II級(jí)保護(hù)留設(shè)維護(hù)帶寬度15 m，取30 km。則，井田邊界保護(hù)煤柱損失量： P2 =（Mt）井田邊界保護(hù)煤柱損失量： P9=（Mt）井田邊界保護(hù)煤柱損失量為：P= P2+ P9=（Mt）2. 斷層保護(hù)煤柱按照斷層保護(hù)煤柱留設(shè)的原則本井田的所有斷層留設(shè)30 m寬保護(hù)煤柱。 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)表井型（Mt）占地面積指標(biāo)（公頃/10Mt）240及以上1201804590930 礦井永久保護(hù)煤柱損失量各類永久煤柱包括井田邊界保護(hù)煤柱、斷層保護(hù)煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、風(fēng)井保護(hù)煤柱，具體留設(shè)如下：1. 井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)30 m寬。A塊段儲(chǔ)量：Za2 =35（Mt）Za9=35（Mt）B塊段儲(chǔ)量：Zb2 =25（Mt）Za9=25（Mt）C塊段儲(chǔ)量：Zc2 =12（Mt）Za9=12（Mt）則，2煤層工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg2= Za2+ Zb2+ Zc2=（Mt）9煤層工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg9= Za9+ Zb9+ Zc9=（Mt）礦井工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg= Zg2+ Zg9=（Mt） 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則1. 工業(yè)場(chǎng)地、井筒留保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；2. 各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂直法確定。 地質(zhì)塊段劃分圖由圖計(jì)算各塊段面積為：Sa=35 km2； Sb=25 km2； Sc=12km2。礦井工業(yè)儲(chǔ)量一般即A+B+C級(jí)儲(chǔ)量。2 m， m， m。井田內(nèi)東部邊界附近、北部邊界附近屬C級(jí)儲(chǔ)量；南部邊界附近及北部邊界一部分屬于B級(jí)儲(chǔ)量；其余區(qū)域?yàn)锳級(jí)儲(chǔ)量，高級(jí)儲(chǔ)量占80%，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。新陽(yáng)井田精查地質(zhì)報(bào)告是由1989年開始編制，1991年12月報(bào)省煤管局評(píng)審，1992年2月15日，煤炭工業(yè)部山西煤炭工業(yè)管理局以統(tǒng)晉煤生字[1992]第73號(hào)，下發(fā)了關(guān)于《汾西礦務(wù)局新陽(yáng)煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》評(píng)審意見，并予以批準(zhǔn)。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；4. 儲(chǔ)量計(jì)算厚度： m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸總厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；5. 井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法；6. 煤層容重：2 t/m3；9 t/m3。井田的水平面積按下式計(jì)算： S=H L （）式中： S——井田的面積，km2； H——井田的水平寬度，km； L——井田的平均走向長(zhǎng)度，km。其它煤層做為后期儲(chǔ)備資源開采，礦井設(shè)計(jì)只針對(duì)2煤層。 根據(jù)以上劃分原則以及孝義地區(qū)煤田的整體規(guī)劃以及新陽(yáng)礦的實(shí)際情況，四周邊界為：東以孫氏店斷層和煤層露頭為界，西以各煤層的1000 m等高線為界，北以3910000緯線與孝義二井田分界，南以3902000緯線與第四勘探區(qū)分界。2 井田境界和儲(chǔ)量在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。開采的3煤層，%～%，屬高揮發(fā)份煤種，1煤自燃發(fā)火等級(jí)為三類可能自燃；2煤為四類不自燃。在開采太原組91011煤層時(shí)，由于瓦斯含量和相對(duì)涌出量大，必須要引起新度重視，要加大瓦斯監(jiān)測(cè)力度，及時(shí)掌握瓦斯在井下工作面及巷道中的濃度和分布情況，是確保新陽(yáng)煤礦下一步安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。綜上所述，隨著煤層開采深度加深，煤的變質(zhì)程度增加，所采煤層的瓦斯含量和相對(duì)涌出量就會(huì)增大，加之采出量的增加、采空區(qū)的變大，所留煤柱增多，剩采煤炭、剩運(yùn)煤炭和圍巖都要釋放瓦斯，使瓦斯相對(duì)涌出量明顯增加，未來(lái)新陽(yáng)煤礦相對(duì)瓦斯涌出量很可能超過10m3/t。整體講，新陽(yáng)井田山西組煤層（3）埋藏淺，瓦斯含量小，瓦斯壓力小，瓦斯突出危險(xiǎn)小，但是也應(yīng)注意局部瓦斯含量變大的可能。煤、巖層的斷裂程度、斷層的性質(zhì)、透氣性還影響斷層對(duì)瓦斯的控制；張性正斷層面是瓦斯擴(kuò)散的良好通道，其附近的瓦斯會(huì)降低，而由于擠壓形成的逆斷層的斷層面都常常成為阻隔瓦斯擴(kuò)散的“墻”，使之圈閉而富集。新陽(yáng)井田如此發(fā)育的陷落柱無(wú)疑給瓦斯的擴(kuò)散提供了絕好的通道，這也是造成本礦瓦斯含量和相對(duì)涌出量低的原因之一。新陽(yáng)井田陷落柱發(fā)育、陷落柱周邊常出現(xiàn)小斷層，導(dǎo)致煤層十分疏松，陷落柱內(nèi)巖、煤層十分破碎。日后，新陽(yáng)煤礦的瓦斯含量和相對(duì)涌出量將會(huì)隨著開采深度的增加而“與時(shí)俱增”。太原組91011煤層埋深大于3煤層，其瓦斯含量和相對(duì)涌出量亦會(huì)在3煤層的基礎(chǔ)上有所增加。新陽(yáng)煤礦由于山西組煤層埋藏較淺，煤層在北部被抬升而出露于地表，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里向地面空氣中逐漸擴(kuò)散，這是造成新陽(yáng)煤礦瓦斯含量低的主要原因。煤層埋深愈深，蓋上愈厚，瓦斯向地面空氣中擴(kuò)散的行程（煤層、巖層及上覆巖層、土層）愈長(zhǎng)，所受阻力愈強(qiáng)，瓦斯愈難擴(kuò)散而愈易保存。隨著采掘91011煤層份額的增加礦井瓦斯相對(duì)涌出量將愈來(lái)愈高。由于瓦斯是煤中有機(jī)質(zhì)在變質(zhì)過程中，芳香族大分子的側(cè)鏈和官能團(tuán)（主要是CH4）“逐漸斷裂和脫落”而形成的，變質(zhì)程度愈高，“逐漸斷裂和脫落”的過程愈長(zhǎng)，愈完善，生成的瓦斯愈多。造成局部瓦斯?jié)舛瘸蓿绊懮a(chǎn)，當(dāng)積聚濃度達(dá)到爆炸界限，遇火就會(huì)引起爆炸，造成重大人員傷亡，礦井毀壞的嚴(yán)重后果。因此在煤礦生產(chǎn)過程中，首先應(yīng)采取有效措施防止瓦斯積聚超限。本礦從建成投產(chǎn)至2004年底只出現(xiàn)過一次瓦斯積聚，即在開采6105工作面煤層過程中出現(xiàn)瓦斯積聚現(xiàn)象，由于管理到位，未發(fā)生瓦斯爆炸。雖然新陽(yáng)煤礦目前為低瓦斯礦井，但是，隨著產(chǎn)量的不斷增加和生產(chǎn)區(qū)域的不斷延伸，瓦斯涌出量會(huì)逐年遞增。從以上這些數(shù)據(jù)可以看出新陽(yáng)煤礦為低瓦斯礦井。 瓦斯經(jīng)多年的觀測(cè)和測(cè)試，本礦未發(fā)生過瓦斯突出和噴出，但隨著深部煤層的不斷開拓，瓦斯突出和噴出的可能性就會(huì)逐漸增大，因此，必須引起高度重視。本區(qū)煤質(zhì)總的變化規(guī)律為從上到下煤層變質(zhì)程度逐漸增高，在橫向上北部變質(zhì)程度比南部深。d)： MJ/kg～ MJ/kg， MJ/kg，屬特高熱值煤。（四）91011煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為低灰煤，%，%，效果明顯；硫分(Std)： MJ/kg， MJ/kg，為特高熱值煤。（三）3煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤，%，也為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，經(jīng)洗選后，%，%，灰分降低效果比較明顯；硫分(Std)： MJ/kg～ MJ/kg， MJ/kg，為特高熱值煤。（二）2煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%，%～%，%，為特低灰煤～高灰煤，以低灰煤為主，%，%，效果比較明顯；硫分(StI＞65和y≤，%～%%～%之間、GR煙煤的膠質(zhì)層最大厚度22mm；曲線型為之字型，煙煤的粘結(jié)指數(shù)為90；根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186）%～%之間，GR浮煤揮發(fā)分(Vdaf)：%～%，%，為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)%～%，%為特低磷～高磷分以低磷分煤為主；1煤層發(fā)熱量(QgrI1~~~~~~~2290JM2~~~~~~~2087JM3~~~~~~~2189JM91011~~~~~~~541SM（一）1號(hào)煤層水分(Mad)：%～%，%，為特低全水分煤；灰分(Ad)：%～%，%；%～%，%，為特低灰煤～高灰煤，以中灰煤為主，%，%，硫分(Std%Pd%Ad%St 煤層頂?shù)装鍘r石物理性質(zhì)煤層巖石名稱抗壓強(qiáng)度（Kg/cm2）容重（g/cm2）泊松比普氏系數(shù)彈性模量（Kg/cm2）2頂板砂巖2711052底板砂巖4761059頂板石灰?guī)r7751059底板泥巖0 煤質(zhì)1．物理性質(zhì)（1）物理性質(zhì)和宏觀煤巖類型3煤層顏色均為黑色、條痕均為棕黑色、強(qiáng)玻璃光澤、裂隙發(fā)育、裂隙表面平坦光滑，其裂隙一般垂直層理面，煤的硬度較小，視密度2 t/m3，3 t/ m3，為光亮型煤。底板：粘土泥巖或泥質(zhì)砂質(zhì)泥巖，遇水常有底鼓現(xiàn)象，～511 kg/cm2。91011煤層偽頂：粉砂巖或泥巖，～ m，泥巖抗壓強(qiáng)度為283～402 kg/cm2。泥巖抗壓強(qiáng)度為267 kg/cm2，砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為386kg/cm2為中等穩(wěn)定性頂板。3煤層直接頂板：一般為泥巖或砂質(zhì)泥巖，～ m，含有泥質(zhì)結(jié)核。根據(jù)原煤炭工業(yè)部《關(guān)于緩傾斜煤層工作面頂板分類方案》屬I類I級(jí)為中等穩(wěn)定性頂板。 kg/cm2，直接頂板初次垮落步距12 m。2煤層偽頂：泥巖，～ m， kg/cm2。老頂：中砂巖或細(xì)砂巖既K8砂巖， m左右，初次來(lái)壓距25 m，根據(jù)原煤炭工業(yè)部《關(guān)于緩傾斜煤層工作面頂板分類方案》屬Ⅰ類Ⅱ級(jí)為中等穩(wěn)定性頂板。 煤層頂、底板1煤層偽頂：黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖，質(zhì)軟，厚0～ m，多層結(jié)構(gòu)層組，極不穩(wěn)定，多隨煤層開采而冒落。底板含鋁土質(zhì)較高，具可塑性，遇水易膨脹變軟。時(shí)有炭質(zhì)泥巖或泥巖偽頂。其控制及研究程度與3煤層比較；相對(duì)較差一些。（3）91011煤層位于太原組下部，上距K7砂巖約66 m左右， m，上距7 m，下距K1砂巖約21 m左右；～ m， m，含夾石2～4層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層位穩(wěn)定。其控制及研究程度較高。位于山西組下部，上距K8砂巖約37 m左右， m，下距K7砂巖約5m左右， m，下距91011 m。頂板為中粒砂巖、粉砂巖、有時(shí)為細(xì)砂巖，厚度一般為13 m左右， kg/cm2?！?m， m，層位穩(wěn)定含夾矸1～3層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤厚變異系數(shù)(r)為23%，可采性指數(shù)（km）為1，為全區(qū)穩(wěn)定的可采的中厚煤層，在井田西部與1號(hào)煤層合并，并且由東向西逐漸增厚。最小—最大 平均厚（點(diǎn)數(shù)）間距(m)結(jié)構(gòu)厚度變異系數(shù)r(%)可采性指數(shù)(km)穩(wěn)定性可采性統(tǒng)組下二疊統(tǒng)山西組1011(74)簡(jiǎn)單35不穩(wěn)定可采2(90)較復(fù)雜23穩(wěn)定可采3(64)簡(jiǎn)單57較穩(wěn)定可采上石炭統(tǒng)太原組91011(72)復(fù)雜21穩(wěn)定可采（1）1號(hào)煤層位于山西組中上部，上距K8砂巖約17