【正文】 的服務(wù)年限大于 50a，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a，故符合建立大型礦井。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 參照大型礦井服務(wù)年限的下線要求，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力可按式（ ）計(jì)算： A=Zk/TK () 式中 A——礦機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a； Zk——礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量，萬 t； T——礦井服務(wù) 年限，取 50a； K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井設(shè)計(jì)一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 。 礦井設(shè)計(jì)生 產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 由《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生成能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。工作制度采用 “三八制 ”，每天 兩 班作業(yè)， 一 班準(zhǔn)備， 兩 采 一 準(zhǔn)。 代入數(shù)據(jù)得： Zk=（ － 2%） 75 %=102585401t 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 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 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作 330 d 計(jì)算，礦井每晝夜凈提升時(shí)間為 16 個(gè)小時(shí)。= 由以上可得永久煤柱損失量 P1= Z1 +Z2+Z3 =++ = 礦井可采儲(chǔ)量 1）礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量可按式（ ）計(jì)算： Zs= Zg－ P1 () 代入數(shù)據(jù)得： Zs=－ = 2)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量課按式（ ）計(jì)算，其中 P2 按礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量的 2%估算。 α——煤層平均傾角， 176。 δ＝ γ＝ 73176。 查的本井田各參數(shù)如下： φ＝ 45176。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角 α＝ 13176。 表 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)明細(xì)表 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 150 萬 t/a 的大型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)選為 公頃 10 萬噸。 1)井田邊界煤柱可按式（ ）計(jì)算： Z=LbMR () 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 式中： Z——井田邊界煤柱損失量， t； L——井田邊界長度， m； b——井田邊界煤柱寬度， 40 m； M——煤 層厚度； ； R——煤的容重， 。 礦井永久保護(hù)煤柱損失量 本井田中永久煤柱損失主要有：地面工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失和斷層保護(hù)煤柱等。儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，必須扣除安全煤柱。其形狀、大小，是根據(jù)地表被保護(hù)物的形狀、重要性和煤層埋藏深度而確定的。例如為了保護(hù)區(qū)內(nèi)地表鐵路、橋梁、城鎮(zhèn)和村莊而在相應(yīng)地下區(qū)內(nèi)保留的安全煤柱。 Z333k=10%k= Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k =++++ = 礦井可采儲(chǔ)量 安全煤柱留設(shè)原則 安全煤柱曾稱保安煤柱。 k——可信度系數(shù)取 ～ ，地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定取 ；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取 。 根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中， 70%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， 30%是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井的工業(yè)資源 /儲(chǔ)量由式 ()計(jì)算。 根據(jù)上表可知，井田的地質(zhì)資源儲(chǔ)量為 噸。 總計(jì)平均 17176。 塊五 23176。 塊三 12176。） 平均厚 度（ m） 塊段投影面積（㎡ ) 塊段實(shí)際面積（㎡ ) 煤層容重（ t/m3） 塊 段 地 質(zhì)儲(chǔ)量（ t） 塊一 17176。 s=S’/αi () 式中 s——真面積， m2； S’——水平投影面積， m2 ； αi——煤層傾角，采用塊段內(nèi)的平均傾角，（ 176。塊段的面積S 必須采用真面積（即煤層斜面積）。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 6 個(gè)塊段，如圖 。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。 井田尺寸 井田南北走向 ，東西傾斜 ，井田面積 ，井田周長 。隨著礦井進(jìn)一步向深部開拓，在今后的生產(chǎn)施工中要進(jìn)一步加強(qiáng)降溫措施。 深部 9—1 孔、 10—1 孔附近出現(xiàn)的一級(jí)高溫區(qū)，其范圍控制程度不高，原因尚不清楚，可能受斷層影響或受區(qū)域深層巖漿活動(dòng)的影響，還有待于今后工作進(jìn)一步查明。地溫梯度 ℃ /100m（ 4—1 孔） ～ ℃ /100m（ 10—1孔），平均地溫梯度為 ℃ /100m。 表 煤的自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告表 試樣 編號(hào) 采樣地點(diǎn) 工業(yè)分析 (%) 密度（ t/m3） 吸氧量 (cm3/g干煤 ) 自燃 等級(jí) Mad Aad Vdaf St,d 2021135 2115 下順槽 Ⅲ 地溫 本區(qū)僅在深部詳查階段進(jìn)行過地溫測試工作，區(qū)內(nèi)無地溫異?，F(xiàn)象。 表 煤塵爆炸性鑒定結(jié)果表 試樣 編號(hào) 采樣地點(diǎn) 工業(yè)分析 (%) 爆炸性試驗(yàn) 爆炸性 結(jié) 論 Mad Aad Vad Vdaf 火焰長度 (mm) 最低巖粉量 (%) 20211155 2115 下順槽 100 30 有煤 塵爆炸性 221二 1分 1 221 孔 45 70 有煤塵爆炸性 221二 1分 4 221 孔 55 70 有煤塵爆炸性 煤的自燃 在詳查地質(zhì)勘查中對 二 1 煤 的自燃發(fā)火進(jìn)行測定， 221 孔 3 個(gè)煤分層的燃點(diǎn)溫度：原樣分別為 380℃ 、 382℃ 、 386℃ ；氧化樣分別為 377℃ 、 381℃ 、 384℃ ；還原樣分別為 385℃ 、386℃ 、 391℃ ；，屬不易自燃。歷年瓦斯鑒定、本礦井均為低瓦斯礦井。瓦斯甲烷含量 ～ 。 ③ 工業(yè)用途 二 1 煤層為 低灰、特低硫、低磷，低揮發(fā)分、 較高軟化溫度灰和高流動(dòng)溫度灰 、特高熱值 貧瘦煤 ； 主要用途可 作為動(dòng)力用煤、民用燃料、煉焦配煤。max）為 ～ %，平均 %。半絲質(zhì)組和絲質(zhì)組為 %，占有機(jī)組分的 %。 據(jù)鏡下鑒定，二 1煤 層有機(jī)組分含量平均為 %，其中鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為 %，占有機(jī)組 分的 %，并以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多呈均勻無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，偶見木鏡質(zhì)體，呈微透鏡狀，有時(shí)分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結(jié)構(gòu)明顯而完整。視密度 ，真密度 ，孔隙率 %。 煤質(zhì)及工業(yè)用途 ① 物理性質(zhì) 二 1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強(qiáng)玻璃金剛光澤。 表 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表 、序號(hào) 名稱 煤厚 (m) 傾角 圍巖性質(zhì) 煤牌號(hào) 硬度 容重 煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 最小 最大 平均 頂板 底板 1 二 1 17176。詳見表 ： 表 含煤地層含煤特征表 含煤地層 煤 層 厚 度(m) 含煤地層厚度 (m) 含煤系數(shù) (%) 備注 上石盒子組 0 0 下石盒子組 0 0 山西組 含煤 4 層 ,其中二 1煤全區(qū)可采 太原組 含煤 17 層 ,均不可采 本溪組 含一 0 煤層不可采 合計(jì) 共含煤 22 層 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 煤層頂?shù)装? 本區(qū)可采煤層主要為山西組二 1煤層。含煤地層總厚 ，含煤 22 層，總厚 ，含煤系數(shù) %。 經(jīng)綜合分析預(yù)計(jì)礦井的正常涌水量為 180m3/h，最大涌水量為 230m3/h?？碧诫A段所進(jìn)行的斷層抽水試驗(yàn)揭示的斷層導(dǎo)水性、富水性差，屬天然狀態(tài)下情況。在 F618 附近的 101 孔 C3L8漏水，且形成局部一級(jí)高溫區(qū)，說明該斷層具有一定導(dǎo)水性，深部高溫水沿此帶向上頂托排泄 。由此說明在無斷層影響下，區(qū)內(nèi) C3L C3L2和 O2f間屋水力聯(lián)系。 ④ 含水層的水力聯(lián)系及斷層導(dǎo)水性 各含水層間因具有相對穩(wěn) 定的隔水層，越流補(bǔ)給量小。 C3t 中段沙泥巖互層，隔水性良好，正常情況下，可以起到阻隔太灰上、下段兩水層的水力聯(lián)系作用。 ③ 隔水層 第三系底部粘土巖隔水層，分布 廣，厚度均勻，能有效阻隔第三系李巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水向下滲透。以接受大氣降水補(bǔ)給為主，水量豐富，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化。據(jù)大 35 孔資料，原始水位標(biāo)高 。 1煤層上 60m 砂巖含水層 該層由二 1煤層上 60m 范圍內(nèi)的中、粗粒砂巖組成，其中以 S10為主，厚度 ～ ，一般厚度 ，是二 1煤層頂板直接充水含水層。由于其厚度小，補(bǔ)給條件差，以靜儲(chǔ)量為主，本區(qū)揭露該層的鉆孔，無一孔發(fā)生漏水，裂隙不發(fā)育，富水性較弱，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大 35 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ， q=， K=，水質(zhì)類型為 HCO3—Ca 型水。 L2灰?guī)r含水層 C3L2灰?guī)r含水層位于二 1煤層下 ～ ，厚度一般 ，是二 1煤層底板間接充水含水層。馬莊小煤窯 1981 年 5 月 16 日突水后穩(wěn)定水位標(biāo)高 115m。該層厚度大，補(bǔ)給充足，富水性強(qiáng)，水頭高，是二 1煤層底板威脅最大的間接充水水源。區(qū)內(nèi)有 20 個(gè)鉆孔揭露該層，揭露最大厚度 （ 76 水源孔），據(jù)區(qū) 域資料： O2f 灰?guī)r含水層厚度 。兩河流域均屬季節(jié)性河流，旱季河床干枯，雨季陳家灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，寺灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 井田內(nèi)河床基底為 50～ 80m 第三系粘土，阻水性能極佳，使得地表水與基巖地下水不發(fā)生水力聯(lián)系，對礦床開發(fā)無影響。 ① 地表水 區(qū)內(nèi)地勢西高東低，為丘陵地貌，地表被第四系黃土和第三系粘土及礫石層覆蓋。本單元與西部水文地質(zhì)單元的小南?！煜叉?zhèn)泉域、許家溝泉域兩個(gè)二級(jí)水文地質(zhì)單元由水力聯(lián)系。下伏中奧陶統(tǒng)裂隙巖溶含水組水量豐富，水壓力高。該單元北界尚未查明。） 落差（ m） 1 F1 SWNE 75 160 2 F2 SWNE 65 20 3 F3 SWNE 37 47 4 F4 SN 60 25 5 F5 SWNE 70 20 6 F6 SWNE 60 3060 7 F7 SWNE 60 50 水文地質(zhì)條件 根據(jù)以往區(qū)域水文地質(zhì)研究，本礦所處區(qū)域水文地質(zhì)單元西界北起銅冶，向南經(jīng)天喜鎮(zhèn)、鶴壁集、許家溝一線為界，為一僅南北向延伸的中奧陶統(tǒng) 與中石炭統(tǒng)的巖層接觸帶。主要參數(shù)見下表 。有張莊向斜、 68211 背斜、7114～ 824 向斜、 443 向斜、 7621 背斜。主要構(gòu)造形跡為軸向近 EW、向 E 傾伏的一系列寬緩背、向斜與煤礦中部近 SN、 NE 向德小型背、向斜相復(fù)合和 NE、 NNE 向正斷層。一般為 20176。區(qū)域構(gòu)造線展布方向以 NE、 NNE 向?yàn)橹靼l(fā)，近 SE 向斷層次之，煤田南部發(fā)育 EW 向構(gòu)造，構(gòu)造線多呈雁行式、地壘、地塹構(gòu)造相間出現(xiàn)。總的構(gòu)造形態(tài)為走向 NNE、傾向 SE、傾角 5～ 40176。與下伏第三層呈角度不整合接觸。 ⑤ 第四系（ Q） 區(qū)內(nèi)為第四系廣泛覆蓋，巖性主要為褐黃色黃土，下部為礫石層。本系厚 75～260m，平均 。本段中下部 有數(shù)層同生礫巖，礫徑 2～ 10mm。 四段：為紫紅色細(xì)粒砂巖、粉砂巖，主要成分為石英、次為長石和暗色巖屑，含泥質(zhì)包裹體，具波狀層理，鈣泥質(zhì)膠結(jié)。具交錯(cuò)層理，分選性好、含泥巖包裹體及礫石，礫徑為 3～ 10mm。 二段：為紫紅、灰綠、暗紫色泥巖及沙質(zhì)泥巖，含鈣質(zhì)及少量鋁土質(zhì)，局部夾薄層細(xì)粒砂巖。間雜暗紫色、灰綠色泥巖、沙質(zhì)泥巖。底部顆粒較 粗，含石英礫巖，局部為礫巖。與下伏上石盒子組整合接觸。該組平均厚 ，與下伏石盒子組整合接觸。底 部田家溝砂巖為灰綠～灰白色中厚層狀中粒石英砂巖，底部含礫巖，礫徑 23mm，具泥巖包裹體及交錯(cuò)層理，分選性差，硅質(zhì)交接。平均厚 。 第八巖性段：為綠灰淺灰色，中細(xì)粒石英砂巖，含少量燧石和深灰色泥巖包裹體，上部為粉砂巖，底部為礫巖，具沖涮面，硅泥質(zhì)膠結(jié)，呈交錯(cuò)層理。層面含炭質(zhì)，夾薄層細(xì)粒長石石英砂巖。平均