【正文】 承擔(dān)全礦井的提煤運(yùn)輸，副井主要承擔(dān)材料設(shè)備的運(yùn)輸和井下矸石的提升，主副井都采用進(jìn)風(fēng)方式，在井田西部和東部邊界設(shè)計(jì)回風(fēng)井，主要承擔(dān)全礦井的回風(fēng)，礦井通風(fēng)采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。從井田范圍及地表特征來(lái)分析，通風(fēng)方式初步選擇為邊界式通風(fēng)的開拓系統(tǒng)，將風(fēng)井布置在井田西部邊界處。 地面河流對(duì)開拓系統(tǒng)布置的影響由于地表季節(jié)性河流——北洺河從井田中部穿越，在進(jìn)行井田開拓及地面工業(yè)廣場(chǎng)的選擇時(shí)，需要避開地表河流的影響，地面工業(yè)廣場(chǎng)布置可以分別從布置在河流的兩側(cè)進(jìn)行比較分析。 斷層分布及產(chǎn)狀對(duì)開拓系統(tǒng)的影響井田范圍內(nèi)主要斷層的產(chǎn)狀也是進(jìn)行井田開拓布置的考慮因素。井田開拓以考慮開采 2煤層為主，進(jìn)行開拓系統(tǒng)布置。井田地面海拔標(biāo)高在+～+。6．0 及以上 70 35 3．0～5．0 60 30 1．2～2．4 50 25 20 1515 0．45～0．9 40 20 15 15河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 第四章 井田開拓 概述本井田為全隱蔽式煤田，位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征?！?5176。表 2．2．51 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 (a)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt／a)礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)煤層傾角＜25176。礦井前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。大巷輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機(jī)到上山膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，再到大巷到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：1. 煤層開采能力井田內(nèi) 4煤層厚度 5m、賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。 礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 天，實(shí)行四六工作制，每天四班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作 6 小時(shí)。經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為 a。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井采區(qū)的回采率，應(yīng)符合下列規(guī)定：1. 厚煤層不應(yīng)小于 75％；2. 中厚煤層不應(yīng)小于 80％；3. 薄煤層不應(yīng)小于 85％；則,2 號(hào)煤的采區(qū)回采率為 75％，4 號(hào)煤的采區(qū)回采率為 85%，6 號(hào)煤的采區(qū)回采率為80%由式 Zk=（Z sP2）*C （251）式中，Z k礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Zs礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量，P2工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量,C采區(qū)回采率得，各煤層可采儲(chǔ)量為： Zk2=11580 萬(wàn) tZk4=2882 萬(wàn) t則，Z k=14462 萬(wàn) t 河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 第三章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦 2煤為厚煤層，生產(chǎn)能力較大，其可采儲(chǔ)量為 ，4煤層，生產(chǎn)能力較小，其可采儲(chǔ)量為 ，礦井可采儲(chǔ)量總計(jì)為 ，綜上分析確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t/a。井筒保護(hù)煤柱：主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井布置在分化帶中，故井筒保護(hù)煤柱為 0。 Z2=14966 萬(wàn) tZ4=3742 萬(wàn) t得 Zs=14966+3742=18708 萬(wàn) t 井田可采儲(chǔ)量 井田可采儲(chǔ)量概念礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的煤量后河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量。m 31 煤厚/m 壓煤量/萬(wàn) t井田境界保護(hù)煤柱 525438 5 368斷層 F2 保護(hù)煤柱 152554 5 106斷層 F3 保護(hù)煤柱 42234 5 304永久煤柱壓煤量 242名稱 面積/m 2 容重/t井田境界煤柱：以大斷層 F1 為邊界留設(shè) 50m 邊界保護(hù)煤柱，以勘探線、鐵路為邊界留設(shè) 30m 邊界保護(hù)煤柱斷層煤柱：斷層保護(hù)煤柱的尺寸取決于斷層的斷距、性質(zhì)、含水情況，落差很大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度不小于 30m；落差較大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度一般為 1015m；落差較小的斷層通?？梢圆涣粼O(shè)斷層煤柱，F(xiàn)2 斷層落差為 30m，兩側(cè)各留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱，F(xiàn)3 斷層落差為 48m，兩側(cè)各留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱。上山巖層移動(dòng)角 γ=63176。水平巖層移動(dòng)角 δ=74176。各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊的保護(hù)煤柱。井田內(nèi)斷層面積 km2，煤層風(fēng)氧化帶面積 km2,煤層水平面積為 km2；2 號(hào)、4 號(hào)煤層平均厚度分別為 5m、。以水平面積作為儲(chǔ)量計(jì)算面積。井田內(nèi)煤層傾角均介于 7～11176。依據(jù)井田地質(zhì)勘探鉆孔，采用加權(quán)平均計(jì)算各塊段煤層厚度。 井田工業(yè)資源/儲(chǔ)量 礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量概念礦井地質(zhì)資源量：勘探地質(zhì)報(bào)告提供的查明煤炭資源的全部。 資源量估算指標(biāo)根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》的要求，煤炭資源量估算指標(biāo)所確定的最低可采厚度為 ，最高灰分（Ad）不超過 40%，最高硫分（St,d）不大于 3%，最低發(fā)熱量（Q,d）不少于 。探明的或控制的塊段不得直接以推定的老窯采空區(qū)邊界、風(fēng)化帶邊界或插入劃定的煤層可采邊界為邊界。斷層密集時(shí)，不允許跨越斷層劃定探明的或控制的塊段。相應(yīng)的控制程度，是指在相應(yīng)密度的勘查工程見煤點(diǎn)連線以內(nèi)和在連線之外以本種基本線距（鉆孔間距）的 1／4～l／2 的距離所劃定的全部范圍。確定不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線按照不同的煤層，參照其勘探類型規(guī)定的各類儲(chǔ)量計(jì)算所需要的勘探密度，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的具體地質(zhì)條件，分別確定其不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線。1. 原始資料的檢查儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，因此，首先對(duì)計(jì)算儲(chǔ)量用的各類原始地質(zhì)資料河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 進(jìn)行全面的研究和審核。礦井資源量范圍只計(jì)算礦井井田境界煤層資源量，其儲(chǔ)量只對(duì) 2 號(hào)煤和 4 號(hào)煤層進(jìn)行計(jì)算。 資源量計(jì)算范圍由于 7 號(hào)、8 號(hào)和 9 號(hào)煤層受火成巖侵蝕嚴(yán)重且受奧灰水的威脅。之間, 平均 9176。井田的水平寬度最大為 ，平均寬度 。第二章 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界礦井北與黃莊礦相鄰，西部以 F1 斷層為界，南到500 等高線線與上泉勘探區(qū)相鄰，東以采空區(qū)為界。礦井瓦斯絕對(duì)涌出量，相對(duì)涌出量 ；二氧化炭絕對(duì)涌出量 ，相對(duì)涌出量河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 ，為低瓦斯礦井。本井田煤的主要用途是供動(dòng)力燃料和民用煤，部分可作化工用煤。 煤質(zhì)本井田煤的牌號(hào)以高變質(zhì)無(wú)煙煤為主，部分為天然焦，其中 7 等煤層主要是無(wú)煙煤，僅個(gè)別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。因火成巖對(duì) 9 號(hào)煤層嚴(yán)重破壞，致使穩(wěn)定可采煤層出現(xiàn)局部的不穩(wěn)定。煤層厚度 0～，平均厚度 。底板為粉砂巖或火成巖。由于火成巖的嚴(yán)重干擾破壞，穩(wěn)定性差，部分為火成巖吞蝕，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且變質(zhì)程度高于上述各煤層。14 勘探線以北普遍含夾矸1 層，厚 ～。煤層厚度～，平均厚度 。6 號(hào)煤：位于伏青灰?guī)r上部，上距 4 號(hào)煤 ，煤層厚度 ～，平均厚度 ，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅 11 勘探線附近及南部西馬莊之下可采。頂?shù)装鍘r性為粉砂巖，局部頂板為細(xì)粒砂巖。煤層穩(wěn)定，縱觀全區(qū)厚度無(wú)明顯變化。煤層厚度 ～。煤層不穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖，局部頂板為砂巖。其中以 4 等 2 層為主要可采煤層，總厚度 。 煤層特征 煤層本區(qū)煤系地層厚 210m 左右，含煤 11～16 層，煤層總厚約 15m。當(dāng)?shù)V井開拓揭露斷層時(shí)，由于失去平衡狀態(tài)，當(dāng)含水層水壓大于斷層帶抗壓強(qiáng)度時(shí)，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。煤系地層多為柔性巖性，從 61 個(gè)鉆孔揭露的斷點(diǎn)來(lái)看，斷層帶多為泥質(zhì)成分，含水性很弱，僅有一個(gè)斷點(diǎn)漏水，一個(gè)斷點(diǎn)消耗大。但由于斷層的破壞，造成不同含水層位的相互連接，為地下水的溝通造成一定的環(huán)境。奧灰第八段也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。3)2 號(hào)煤頂板砂巖、野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間均賦存有30～40m 的粉砂巖、膠結(jié)致密的細(xì)粒砂巖及裂隙不發(fā)育的火成巖，可視為隔水層。2)二迭系石盒子組砂巖與山西組 2 號(hào)煤頂板砂巖含水層間，賦存有 40～50m 左右的泥質(zhì)巖層，這組巖層厚度穩(wěn)定，巖石完整。1)井田東部覆蓋層下段普遍分布 15～70m 的土類（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)性也好，隔水性能良好。本層為富水性強(qiáng)的裂隙含水層，單位涌水量為 。八段巖溶裂隙發(fā)育，但多被鋁土充填。7)奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度 ～，一般厚度 5～15m。6)大青灰?guī)r含水層河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 本層厚度 ～，一般厚度 5～6m，厚度變化較大，裂隙發(fā)育。該層透水性較差。砂巖以淺灰色細(xì)、中粒砂巖為主，在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。為富水性弱的承壓裂隙含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖層水將滲至礦坑充水。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、細(xì)粒砂巖，分布有 2~4 層。石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底部為粗粒砂巖，含小礫石，厚度較穩(wěn)定，一般在 40m 左右，漏水孔多分布在此層。含水層本礦井自?shī)W陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為 7 個(gè)含水層，自上而下分別為第四系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：1)第四系卵石層含水層卵石層厚度 ～94m，一般 50～60m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄，間夾3～4 層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為～。 礦井水文地質(zhì)條件本井田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單?！?0186。 已探清F3 正 48 N20186。E SE 30186?！?0186。對(duì) 9 號(hào)煤層，因與火成巖接觸較普遍，對(duì)煤層影響和破壞極為嚴(yán)重，煤層常被吞蝕而形成無(wú)煤帶或部分?jǐn)D壓吞蝕使煤層形成不可采地帶，嚴(yán)重地破壞了煤層的連續(xù)斷層產(chǎn)狀斷層編號(hào)斷層性質(zhì)斷層落差 走向 傾向 傾角探明程度F1 正 100 N30186。因此，對(duì)地層而言，火成巖促使加大巖層厚度和煤層間距，有火成巖侵入的地層如果將火成巖厚度減去，與正常的地層或煤層厚度和間距相等或基本相等?；鸪蓭r的產(chǎn)狀基本為似層狀，只在個(gè)別地點(diǎn)存在非似層狀巖體，產(chǎn)狀為巖蓋或巖墻，分析可能是火成巖沿裂隙或小斷層侵入形成。表 121 斷層特征一覽表火成巖侵入情況及對(duì)煤層和開采的影響根據(jù)鉆孔揭露，上至上石盒子組，下到中奧陶統(tǒng)，各時(shí)代地層均有火成巖侵入。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，全區(qū)已經(jīng)探清和基本探清的斷層共有 5 條，其中對(duì)礦井開采具有較大影響的有 FFF3 三條斷層。14 線以北為北北西走向外，其余均為北北東走向。～70176。斷層井田內(nèi)除 6805 孔見一逆斷層外，其余均為高角度的正斷層。西。 左右。地層傾角 15186。 地質(zhì)構(gòu)造本井田總體上為伴隨有寬緩波曲的單斜構(gòu)造，地層在第 17 勘探線以北走向近南北，河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5 傾向東。本區(qū)出露最高層位為三段，巖性為砂巖、粉砂巖互層。該組平均總厚 。上二疊統(tǒng)上石盒子組（P2s）為陸相沉積。該組地層厚～，平均 。中部和下部夾有 2～3 層中細(xì)粒砂巖，最下部一層砂巖通稱“駱駝脖”砂巖，呈灰色，含云母片和泥質(zhì)包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對(duì)比標(biāo)志。下二疊統(tǒng)下石盒子組（P1x）為陸相沉積。與下伏太原組地層為整合接觸。該組厚～，平均厚 。砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達(dá)松、羊齒類等植物化石。三、二疊系（P）下二疊統(tǒng)山西組（P1s）為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。富含黃鐵礦、菱鐵礦及動(dòng)植物化石。總厚 ～，平均厚 。由深灰色、灰色粉砂巖，灰至灰白色中細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，發(fā)育灰?guī)r 4～6 層，含煤 6～9 層。該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。石灰?guī)r含蜓科動(dòng)物化石。河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 泥巖富含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均 167m。總厚平均 246m，按巖性特征可分為三段。礦區(qū)內(nèi)地層由老至新描述如下：一、奧陶系（O）奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x）由角礫狀灰?guī)r及峰窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，厚度大于 144m，按巖性可分為三段。 井田地質(zhì)特征 地層迪拜礦全