【正文】 粉砂巖~深灰~灰黑色，含較多的白云母，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。直接頂粉砂巖~深灰—灰黑色，含泥質(zhì)較高，中部含炭質(zhì)較高，中上部發(fā)育一層薄煤（）?？刹上禂?shù)Km=1，變異系數(shù)r=%，屬較穩(wěn)定煤層。表410 井巷風(fēng)速驗(yàn)算表巷道名稱(chēng)風(fēng) 量(m3/min)巷道斷面（m2）實(shí)際風(fēng)速(m/s)允許風(fēng)速(m/s)驗(yàn)算結(jié)果最低最高井底車(chē)場(chǎng)——8符合規(guī)定軌道大巷——8符合規(guī)定運(yùn)輸大巷6符合規(guī)定總回風(fēng)石門(mén)——8符合規(guī)定巷道掘進(jìn)及支護(hù)工藝各種開(kāi)拓巷道均為巖石巷道，其掘進(jìn)方式為鉆爆法，支護(hù)形式為錨噴支護(hù)。各種巷道的斷面形式、斷面大小、支護(hù)方式及其它參數(shù)見(jiàn)圖47～圖411。然后，電機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)道岔N2繞道回車(chē)線(xiàn)，進(jìn)入副井空車(chē)線(xiàn)，牽引列車(chē)駛向采區(qū)。均大于1列車(chē)的長(zhǎng)度，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。（2）副井空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度驗(yàn)算—9B，其外形尺寸為：240011501150（mm）（長(zhǎng)寬高）。二、井底車(chē)場(chǎng)井底車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式井底車(chē)場(chǎng)采用斜井刀式環(huán)行車(chē)場(chǎng)如圖（圖46）。井筒風(fēng)速驗(yàn)算見(jiàn)表49。169090井筒長(zhǎng)度m1588規(guī)格mmΦ6Φ5凈斷面積m2 圖42 主井井筒斷面布置圖表45 主井井筒特征井型110萬(wàn)t/a提升裝備有GDS1000型帶寬1m的鋼絲繩牽引膠帶運(yùn)輸機(jī)一臺(tái)井筒規(guī)格井深1588m凈斷面積 m2井筒支護(hù)錨噴支護(hù)傾角16176。表4－4 井筒特征表名稱(chēng)單位主斜井副立井西風(fēng)井井口標(biāo)高m+++井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高m+150提升方位176。主井、副井、風(fēng)井的各斷面尺寸參數(shù)見(jiàn)表4－4。176。并敷設(shè)電纜、壓風(fēng)管路等，地面安有2JK3/20提升絞車(chē)。井筒凈直徑6m內(nèi)設(shè)一噸礦車(chē)單層雙車(chē)加寬罐籠，井筒井壁為混凝土砌碹井壁，厚550mm，充填混凝土厚50mm。井筒長(zhǎng)度1588m，半圓拱形斷面，采用錨噴支護(hù)，裝備有GDS1000型帶寬1m的鋼絲繩牽引膠帶運(yùn)輸機(jī)一臺(tái)，設(shè)有檢修道。第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒（一）井筒斷面形狀圓形斷面的井筒服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能小，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少，以及便于施工等特點(diǎn)因此：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求選擇主井為半圓拱形端面，副井、風(fēng)井的斷面形狀和斷面布置形式均為圓形斷面。方案Ⅱ則相應(yīng)增加了斜井的提升和排水費(fèi)用，工程量明顯增多且方案Ⅰ的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在通風(fēng)方面方案Ⅰ優(yōu)于方案Ⅱ，所以決定選用方案Ⅰ。各水平間采用延伸井筒進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。一、二水平間采用延伸井筒進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，二、三水平采用暗斜井進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。全部采用上山開(kāi)采。兩水平間采用延伸井筒的方式聯(lián)絡(luò)。 本井田的表土層不厚，故本礦采用主斜井、副立井、立風(fēng)井混合式開(kāi)拓方式；且由于礦井的水平大巷服務(wù)年限即礦井的服務(wù)年限長(zhǎng)，故在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮使用煤層大巷，因此對(duì)礦井的開(kāi)拓提出以下四種開(kāi)拓方案（開(kāi)拓方案如圖41）。根據(jù)比較的結(jié)果綜合考慮技術(shù)管理，安全等因素，從而確定合理的水平高度。水平高度在經(jīng)濟(jì)上有利從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的觀點(diǎn)來(lái)看，技術(shù)上合理的水平、垂高、應(yīng)能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果，可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)的比較方法，選擇有利的水平垂高。要有合理的分區(qū)數(shù)目為保證采區(qū)內(nèi)的正常生產(chǎn)和接待，要有合理的分區(qū)數(shù)目。⑵輔助運(yùn)輸：輔助運(yùn)輸采用絞車(chē)時(shí)，由于井下的運(yùn)輸安裝不方便，開(kāi)采近水平煤層或者采用傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采時(shí)的階段斜長(zhǎng)可達(dá)2000~3000m，可采用兩段式三段提升，現(xiàn)在流行趨勢(shì)是用無(wú)規(guī)膠輪車(chē)代替軌道運(yùn)輸。（二）開(kāi)拓布置的具體情況：開(kāi)拓方式：主斜井、副立井、立風(fēng)井混合式開(kāi)拓方式開(kāi)采水平: 2個(gè)水平，50m水平，200m水平階段垂高：一水平200m，二水平150m采區(qū)劃分：7個(gè)井底車(chē)場(chǎng)：1個(gè) 主井：梭式車(chē)場(chǎng)，通過(guò)能力140萬(wàn)t/a，副井：立井刀式環(huán)形車(chē)場(chǎng)開(kāi)采順序：井田采用先上組，后下組的順序；水平采用采區(qū)后退式的順序；各煤層采用自上而下的順序開(kāi)采，個(gè)別區(qū)域存在自下而上的順序采煤方法：采用走向長(zhǎng)壁全部垮落采煤法(8煤層采用走向長(zhǎng)壁緩慢下沉采煤法)三、開(kāi)拓方案的確定（一）開(kāi)采水平及階段的劃分原則：有合理的階段斜長(zhǎng)合理的階段斜長(zhǎng)是指在采用合理的回采工藝及合理的工作面參數(shù)，帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)，在一定的帶區(qū)設(shè)備條件下所能達(dá)到的階段斜長(zhǎng)。二、工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積（一）工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：量位于井田中央或沿煤炭運(yùn)量的中心，以形成雙翼井田，降低運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)費(fèi)用，生產(chǎn)均衡，綜合經(jīng)濟(jì)效益好；盡量利用荒山、坡地，不占良田，不搬遷村莊，盡量避開(kāi)深挖、高填工程點(diǎn)，應(yīng)有合理的運(yùn)輸流向，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，確定礦井工業(yè)場(chǎng)地的占地面積；工業(yè)廣場(chǎng)布置位置要有較好的地形和工程地質(zhì)條件，避開(kāi)斷層、洞穴、采空區(qū)、陷落區(qū)、含水層和軟弱地層，工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位；盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。但工業(yè)場(chǎng)地分散，占地面積大，井筒保護(hù)煤柱多，適用于煤層很緩的大型礦井。適用于對(duì)通風(fēng)要求很?chē)?yán)格的礦井，如高瓦期礦井、煤易于自燃的礦井、有煤與瓦斯突出的礦井。優(yōu)點(diǎn)是：通風(fēng)線(xiàn)路變化長(zhǎng)度小，風(fēng)壓比較穩(wěn)定，有利于通風(fēng)機(jī)工作。適用于煤層賦存不太深的緩斜煤層或煤層較深、瓦斯涌出量大的礦井。⑵中央邊界式：主、副井位于井田的中央，副井兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井設(shè)在井田的上部邊界的中部。這種方式優(yōu)點(diǎn)是：工業(yè)廣場(chǎng)布置集中，管理方便，井筒保護(hù)煤柱損失少，缺點(diǎn)是通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，井下漏風(fēng)多。風(fēng)井布置及通風(fēng)方式風(fēng)井位置除考慮地面因素、地下因素外，主要取決于礦井通風(fēng)系統(tǒng)。②井底車(chē)場(chǎng)位于二煤底板，首采工作面是1煤，投產(chǎn)期短，有利于提前見(jiàn)效益。⑶根據(jù)以上原則，結(jié)合本井田的實(shí)際情況，可將主、副井筒布置在沿走向、居中的位置；傾向布置在中部偏上的，即井田的位置。②從井筒和工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失來(lái)看，愈靠近淺，煤柱損失愈少，反之愈大。⑴ 沿井田走向的有利位置在地質(zhì)條件許可的情況下，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量分布不均時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以此形式形成的兩翼儲(chǔ)量比較均衡。因此，正確地確定井筒位置是井田開(kāi)拓的重要問(wèn)題。這樣可以滿(mǎn)足該井田生產(chǎn)的需求。第四章 井田開(kāi)拓第一節(jié) 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題一、確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)(包括主井、副井和風(fēng)井)（一）井筒形式的選擇井筒的形式主要有平硐、斜井、立井、綜合開(kāi)拓、多井筒分區(qū)域開(kāi)拓五種，根據(jù)五種形式的適用條件，結(jié)合本井田的實(shí)際情況：該井田煤層煤層埋藏不深、表土層不厚、水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單、井筒不需特殊法施工、且煤層為緩斜和傾斜煤層，多水平開(kāi)采延伸斜井井筒的施工比較方便，對(duì)生產(chǎn)的干擾少，井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室簡(jiǎn)單，一般無(wú)需大型提升設(shè)備、初期投資少建井期短，而副立井輔助提升比較容易，通風(fēng)很好，綜合考慮各方面所以本礦井采用主斜井、副立井、立風(fēng)井混合式開(kāi)拓方式（二）井硐數(shù)目根據(jù)井田范圍及煤層賦存狀況，礦井采用主斜井、副立井、立風(fēng)井混合式開(kāi)拓，以?xún)蓚€(gè)水平開(kāi)發(fā)井田。本礦井設(shè)計(jì)一個(gè)綜合機(jī)械化放頂煤工作面正常生產(chǎn)，一個(gè)綜放工作面?zhèn)溆谩? 礦井服務(wù)年限確定 T=T——礦井剩余服務(wù)年限Z——現(xiàn)有未動(dòng)用的可采儲(chǔ)量（萬(wàn)t）A——備用系數(shù)，K——礦井生產(chǎn)能力（按采礦許可證110萬(wàn)t/a計(jì)算） 將上述數(shù)據(jù)代入即得礦井剩余服務(wù)年限： T== = (年)（二）依據(jù)：煤層賦存穩(wěn)定，無(wú)大的起伏變化，煤層傾角較緩，屬傾斜煤層，頂?shù)装鍡l件較好，適合機(jī)械化采煤。則礦井損失率=礦井回采率=1礦井損失率=%=% 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆專(zhuān)科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 87 第三章 礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、服務(wù)年限第一節(jié) 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第3條的規(guī)定：礦井的年工作日數(shù)按330天，每晝夜凈提升時(shí)間為20小時(shí)，結(jié)合本礦的設(shè)計(jì)能力及地質(zhì)條件，確定本礦的工作制度為：每天三班作業(yè)，每班工作8小時(shí)，前兩班半出煤，半班檢修。二、礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算、礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下：ZK =（Zg–P）C=（） = 萬(wàn)t （2—1） 式中 ZK——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P——永久煤柱損失煤量，萬(wàn)t；C——采區(qū)采出率。約220萬(wàn)t。第三節(jié) 礦井的可采儲(chǔ)量一、煤柱的留設(shè)及煤柱損失（一）井田邊界煤柱損失見(jiàn)表23表23 井田邊界煤柱的計(jì)算 （單位：萬(wàn)t）煤柱位置露頭深部西部東 部留設(shè)寬度80503030煤炭損失1煤2煤9煤小 計(jì)總 計(jì)層 位1煤2煤9煤煤 柱合 計(jì)（二）工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失見(jiàn)表24表24 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失的計(jì)算 （單位：萬(wàn)t）（三）工廣煤柱圖（圖2 1）圖2 – 1 工廣煤柱圖（四）風(fēng)井煤柱損失見(jiàn)表2－5表25 風(fēng)井煤柱損失計(jì)算 （單位：萬(wàn)t）層 位9煤2煤1煤煤 柱合 計(jì)（五）斷層煤柱的損失落差大于10m才考慮留煤柱。井田范圍內(nèi)A+%，大于40%；第一水平內(nèi)A+B級(jí)儲(chǔ)量占水平工業(yè)儲(chǔ)量的82%，大于70%；第一水平內(nèi)A級(jí)儲(chǔ)量占水平工業(yè)儲(chǔ)量的51%，大于40%。R7=，r8=，r9=。平均傾角16度，故選用在平面投影圖上地質(zhì)塊段法估算煤層資源/儲(chǔ)量，傾斜長(zhǎng)4km，井田面積22km2。依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215—2002），煤炭資源/儲(chǔ)量計(jì)算的工業(yè)指標(biāo)為：煤層最低可采厚度：；最高灰分（Ad）： 40%；最高硫分（St,d）：3%最低發(fā)熱量（Qnet,d）：， MJ/kg。小于25186。二、礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算本井田內(nèi)1和2煤層主要為無(wú)煙煤，局部為貧煤，4 、9煤層均為無(wú)煙煤?？偟膩?lái)說(shuō)，井田目前井田面積為22km2，內(nèi)有116個(gè)鉆孔，平均6個(gè)/km2。第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量一、勘探類(lèi)型（一）井田勘探類(lèi)型根據(jù)礦井勘探情況，其勘探類(lèi)型為Ⅰ類(lèi)Ⅱ型。計(jì)算的邊界，估算邊界根據(jù)該礦采礦許可證上的拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，深度238~400m，東以F1斷層，西以煤層露頭線(xiàn)為界，北以第3和K2勘探線(xiàn)為界，南以FF6斷層及16016160171902108鉆孔連線(xiàn)和“翼煤測(cè)字（1993）7號(hào)”文批準(zhǔn)的顯德汪礦與沙河市欒卸村煤礦井田邊界線(xiàn)，“翼煤規(guī)發(fā)字（2001）109號(hào)”文批準(zhǔn)的沙河市欒卸村莊的保護(hù)煤柱為界。對(duì)于有鉆孔和生產(chǎn)點(diǎn)控制的地方，煤層風(fēng)氧化帶按實(shí)際位置圈定，對(duì)無(wú)控制點(diǎn)的地段一律沿露頭按平面距離內(nèi)推50m，為風(fēng)氧化混合帶。見(jiàn)表1—5表1—6 礦井主要煤層無(wú)機(jī)組分分析及干物鏡反射率測(cè)定結(jié)果表 項(xiàng)目煤層無(wú)機(jī)組份（%）干物鏡反射率Rmax %硫化鐵碳酸鹽粘土類(lèi)129五、煤的風(fēng)、氧化帶在各煤層露頭處均遭受不同程度的風(fēng)氧化，露頭附近煤層的煤質(zhì)較大，水分、灰分增高、發(fā)熱量降低腐植酸含量明顯增高于正常煤。其中2煤層屬中灰、特低硫、中磷~低磷、高熱值、較高軟化溫度灰煤；9煤層屬中灰、中高硫、低磷、高熱值、較高軟化溫度灰煤；其它煤層屬中灰、中高~高硫、低磷、高熱值、中等軟化溫度灰煤。煤的可選性，~，+，采用中煤含量法評(píng)價(jià)各煤層可選性屬易選~中等可選。煤的熱穩(wěn)定性煤的熱穩(wěn)定性是煤在氣化和燃燒時(shí)煤塊的穩(wěn)定程度，勘探階段取1002和1420孔9煤，做熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，S+~%。煤對(duì)二氧化碳反應(yīng)性煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性是評(píng)價(jià)氣化用煤和燃燒用煤的重要指標(biāo)。堿性氧化物（三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂和三氧化硫）含量則反之。顯微煤巖特征各煤層為高變質(zhì)煤類(lèi)，在勘探和生產(chǎn)階段未進(jìn)行詳細(xì)組分鑒定和定量。宏觀煤巖特征煤巖成分由鏡煤，亮煤、暗煤和絲炭組成。燃燒時(shí)難燃、無(wú)煙，無(wú)火焰或火焰短，不熔不膨脹。三、 煤 質(zhì)顯德汪煤礦主要可采煤層為山西組2煤和太原組9煤，局部可采太原組8煤和本溪組10煤。 10煤層頂板巖性為本溪灰?guī)r。8煤層頂板巖性為大青灰?guī)r。6煤層頂板巖性主要為粉砂巖，局部為中細(xì)粒砂巖。 2煤層頂板巖性在井田西部和東南角以粉砂巖為主，局部地段為中、細(xì)粒砂巖；井田東部主要為中細(xì)粒砂巖。位于該組中部的1煤層和下部的2煤層為主要可采煤層，%。~。從上到下編號(hào)煤層為6下、9，其中位于太原組底部的9煤層為主要可采煤層，8四層煤為局部可采煤層，其余煤層不可采。~。~，含不穩(wěn)定薄煤層1~2層，%。第三節(jié) 煤層特征一、含煤性概述顯德汪礦含煤地層為中石炭統(tǒng)本溪組，上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)山西組。在條件適當(dāng)處以泉的形式排出地表，如達(dá)活泉、百泉等泉群等。（五）深層地下水深層地下水主要在露頭區(qū)接受大氣降水和地表水補(bǔ)給，其次是淺層地下水的垂向補(bǔ)給。逕流條件受地形控制明顯，從高向低運(yùn)移。其西部有大面積的寒武、奧