【正文】 賦存穩(wěn)定，所以井筒開(kāi)鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。由于本礦井為高瓦斯礦 井故選擇對(duì)角式通風(fēng)方式，需開(kāi)鑿兩個(gè)風(fēng)井。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開(kāi)拓，故選擇采用立井開(kāi)拓。對(duì)井田內(nèi)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的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 斜井與立井開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)比較 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可 迅速?gòu)木渤冯x。 F1 、 F2 斷層可以做為采區(qū)邊界考慮。開(kāi)采水平的數(shù)目、位置，應(yīng)根據(jù)煤層的賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術(shù)水平和水平接替等因素綜合考慮。如沒(méi)有地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，卻定最優(yōu)方案。 井田開(kāi)拓 a． 井田內(nèi)劃分及開(kāi)采水平數(shù)目 井田劃分階段是，階段要有合理地斜長(zhǎng)，以利于運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等，階段斜長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況卻定。表土層厚度為 130～ 180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在 m3/t 左右，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在 m3/min左右，屬于高瓦斯礦井?！?28176。 本礦井埋藏深度 360～ 830m，煤層傾角平均為 20176。 該礦井由于已經(jīng)進(jìn)行了兩次擴(kuò)展，故從整體上看其開(kāi)拓方式有一定的不合理性。現(xiàn)在一水平已經(jīng)開(kāi)采完畢，二水平開(kāi)采也已基本采完，三水平的延伸正在進(jìn)行中。 弘建六礦從投產(chǎn)至今經(jīng)過(guò)了兩次擴(kuò)大生產(chǎn)。礦井的大巷布置方式可 分為集中大巷和分組集中大巷。 K= T= 120= 根據(jù)中型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。 本礦井田精查補(bǔ)充勘探后獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量為 t，而實(shí)際開(kāi)采儲(chǔ)量為 萬(wàn) t，因此，儲(chǔ)量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，開(kāi)采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊(duì)，因此，本礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)行“四六制”作業(yè)方式。每日三班作業(yè)，綜采工作面可采用每日四班作業(yè)，每班工作六小時(shí)。） 埋深（ m） 21 45 73 55 73 350 其中：φ —— 表土層移動(dòng)角； β —— 煤柱上山移動(dòng)角； δ —— 走向方向移動(dòng)角； 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 γ —— 煤柱下山移動(dòng)角； α —— 煤層 傾角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示： 圖21 工 業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖走向剖面 傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤 作圖求出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失為 Q工保 = 斷層的保護(hù)煤柱為： Q斷＝ t 保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 t 故礦井的設(shè)計(jì)開(kāi)采儲(chǔ)量 Q可： Q 設(shè)＝ Q 工－ Q 邊－ Q 斷 =－ － ＝ t 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 Q 可＝（ Q設(shè)－ － ） *75﹪＝＝ t 量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。） β（176。） 煤厚（ m） Φ（176。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深H0=480m，地面標(biāo)高 140m，煤層地板標(biāo)高 340m，松散層厚 50m，此處煤厚 。 根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱的留設(shè)計(jì)算如下所示： 工業(yè)廣場(chǎng) 占地面積為 360 300m2,平面形狀為矩形。 M—— 塊段煤層平均真厚， m d—— 容重 ， 均采用 t/m3 經(jīng)計(jì)算：核實(shí)獲得工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn) t 表 221 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層 名稱(chēng) 工業(yè)儲(chǔ)量 (萬(wàn) t) 備 注 A B A+B C A+B+C 二 1煤層 礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱 和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量；井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱，井田中部的三個(gè)斷層邊界煤柱以 30m 留設(shè)，則其煤柱損失量為： Q邊 = t Q 斷 = 井田及工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 120 萬(wàn) t/a 的大型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)為 公頃 10萬(wàn)噸。～ 28176。傾角相差較大，劃分為不同塊段。地質(zhì)和水文條件復(fù)雜及控制程度較差的區(qū)段作為尚難利用儲(chǔ)量。 b．儲(chǔ)量級(jí)別 根據(jù)礦井地質(zhì)條件類(lèi)別，即地質(zhì)構(gòu)造中等，二 1煤層穩(wěn)定～較穩(wěn)定類(lèi)型，結(jié)合井田生產(chǎn)補(bǔ)探的實(shí)際工程網(wǎng)度，本次儲(chǔ)量計(jì)算采用小于 375m工程網(wǎng)度圈定 A級(jí)儲(chǔ)量，以不大于 750m 工程網(wǎng)度圈定 B級(jí)儲(chǔ)量，小于 1500m圈定 C級(jí)儲(chǔ)量?！?45176。 a． 計(jì)算儲(chǔ)量的工業(yè)指標(biāo) 根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)定》規(guī)定，計(jì)算儲(chǔ)量的煤層工業(yè)指標(biāo)如下： 最低開(kāi)采厚度在煤層傾角小于 25176。 本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛采用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一 。 井田儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱(chēng)礦井總儲(chǔ)量。 58′ 23″邊界（井田平面圖上顯示為 75200 線），東部至 800m煤層底板等高線。一般井田劃分的原則有以下幾條： a、以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界； b、以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界； c、以相鄰礦井井田境界煤柱為界； d、人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直面來(lái)劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。 無(wú)機(jī)組分含量為 %，并以粘土類(lèi) 為主，占無(wú)機(jī)組分 %，其次為碳酸鹽和氧化物，硫化物和其它含量甚微。具有明顯的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，胞腔中常充填有粘土礦物及少量微粒狀硫鐵礦，方解石、石英顆粒偶爾見(jiàn)及，鏡質(zhì)組平均最大反射率（ R176。半鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)呈不均勻狀，偶顯團(tuán)粒狀，并有較強(qiáng)的反射力。 ② 煤巖特征 二 1 煤：宏觀煤巖類(lèi)型以半亮型及半暗型次之。以粉狀、碎塊狀煤為主，夾少量塊狀煤。 黑色泥巖 或砂質(zhì)泥巖 泥巖或砂質(zhì)泥巖 貧瘦煤 3 條帶狀穩(wěn)定 二 1 煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組的下部，層位穩(wěn)定，其頂板為黑色泥巖或砂質(zhì)泥巖，老頂為細(xì)～中粒砂巖（俗稱(chēng)大占砂巖），為本區(qū)良好標(biāo)志層；煤層底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，老底為灰色細(xì)～中粒長(zhǎng)石石英砂巖。其特征詳見(jiàn)表 132。詳見(jiàn)表 131。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 138m3/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附東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 近的 101孔 C3L8漏水，且形成局部一級(jí)高溫區(qū)，說(shuō)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(shuō)明在無(wú)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 含水層間的水力聯(lián)系 各含水層間因具有相對(duì)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 。 d、二 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(wú)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(lèi)型為 HCO3— Ca型水 。 b、太原組下段 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./s，洪水位標(biāo)高 +，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，東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 對(duì)礦床開(kāi)發(fā)無(wú)影響。 ① 地表水 區(qū)內(nèi)地勢(shì)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 SN 75 35 2 F2 SN 65 40 3 F3 SN 70 40 4 F4 SWNE 60 50 5 F5 SN 60 30 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 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(jiàn)下表 12。有張莊向斜、 8211 背斜、 7114～ 824 向斜、 7115 向斜、 747 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。其灰?guī)r厚度大，層位穩(wěn)定。鮞狀鋁質(zhì)泥巖，夾砂巖薄層；下部為深灰的泥巖、沙質(zhì)泥巖和粉砂巖主為主。中上部為灰～深灰色泥巖、沙質(zhì)泥巖和砂巖組成。中夾青灰色、灰綠色中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖。底部為灰綠 ～灰白色中厚層狀中粒石英砂巖，俗稱(chēng)田家溝砂巖?；?～ 淺灰色泥巖及沙質(zhì)泥巖。紫紅、灰綠、暗紫色泥巖及沙質(zhì)泥巖，局部夾薄層細(xì)粒砂巖。本段中下部有數(shù)層同生礫巖，礫徑2 ～1 0 mm紫紅 ～ 紫灰色中細(xì)粒石英砂巖，含泥巖包裹體及礫石，礫徑3 ～ 10 mm 。上部為褐黃、棕黃、淺棕色粘土，下部為粘土夾礫石，局部夾薄層礫石層。成，結(jié)構(gòu)致密，含燧石，具溶蝕現(xiàn)象，要含水層。由深灰色～黑灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、薄地層綜合柱狀圖巖 性 描 述石層中的孔隙潛水。間夾淺灰色、灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、組成。此層灰?guī)r穩(wěn)定，CP組統(tǒng)系陶奧系炭石P界CC 8 0 m統(tǒng)西山2 6 9 . 4 9組粉、細(xì)粒砂巖。 地層綜合柱狀圖見(jiàn)圖 121。其中太原組、山西組和上、下石盒子組為含煤地層，太原組和山西組為主要含煤地層。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 井田地質(zhì) 特征 本礦位于華北地層區(qū)豫北分區(qū)太行山小區(qū)。 據(jù)華北地區(qū)地震目錄記載，近 600 年來(lái)，波及本區(qū)烈度達(dá)Ⅸ級(jí)以上的地震有 20 余次。 據(jù)鶴壁市氣象局 1988 年至 1999 年氣象資料，年降水量～ ，平均 ，年蒸發(fā)量 ～ ，平均 ，年平均相對(duì)濕度為 %。 本區(qū)屬北溫帶大陸性干旱型季風(fēng)氣候，年平均氣溫最高 ℃（ 1963年），最低 ℃（ 1964 年），一般 ℃。 煤礦西部大湖村汪流澗一線有三處面積不大的地表水體，其中兩處為小坑塘，另一處為汪流澗水庫(kù)，面積僅為 。 圖 111 交通位置示意圖 本區(qū)為丘陵地貌，地勢(shì)北西高、南東低，地面標(biāo)高 ～東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 。 58′ 23″。 13′ 28″，北緯 35176。東經(jīng)為 114176。礦井全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和借鑒已實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一礦一面高產(chǎn)高效礦井從而達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。礦井采用 對(duì)角式通風(fēng)，井底車(chē)場(chǎng)為刀把式環(huán)行車(chē)場(chǎng)， 并對(duì)礦井運(yùn)輸、礦井提升、礦井排水和礦井通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。平均煤厚 ，整體地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，在井田范圍中部有斷層發(fā)育，礦井瓦斯和二氧化碳含量相對(duì)不高，涌水量也不大。 本設(shè)計(jì)的井田面積為 萬(wàn)平方千米，年產(chǎn)量 120 萬(wàn)噸。東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論 文 ) GRADUATE DESIGN (THESIS) 設(shè)計(jì)（論文）題目 府新礦業(yè)公司弘建六礦采礦設(shè)計(jì) 學(xué) 生 x