【正文】 2） 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； （ 3） 布置大巷及井底車場； （ 4） 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； （ 5） 進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； （ 6） 合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 及以上 70 35 ～ 60 30 ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 綜上所述 ，各項條件均可保證礦井達到的設(shè)計產(chǎn)量?！?45176。 表 31 新建礦井設(shè)計服務年限 礦井設(shè)計 生產(chǎn)能力 （ Mt／ a） 礦井設(shè)計 服務年限 （ a） 第一開采水平設(shè)計服務年限（ a） 煤層傾角 ＜ 25176。 3） 通風條件的校核 礦井 15號煤層的 煤塵 無 爆炸性危險性，瓦斯涌出量大，屬于高瓦斯礦井，須采取預抽瓦斯措施。 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井 ，開拓方式為雙斜井單水平開拓，主斜井采用膠帶運輸機運煤， 提升能力大，能滿足提升方面的要求；大巷和石門采用強力膠帶輸送機運煤，運輸能力也能達到要求，機械化程度較高； 副斜井采用無軌膠輪車輔助運輸方式， 運輸能力很大，且調(diào)車簡單、靈活、方便。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 23 頁 1） 煤層開采能力 井田內(nèi) 15號煤層 為厚煤層， 平均厚度 ， 煤層 的 平均傾角為 3176。 注：確定井型 時 要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。 礦井 服務年限 礦井的服務年限按下式計算： T=Zk/（ A K） （公式 31） 式中： T——礦井的 服務年限， a； Zk——礦井的 可采儲量， Mt； A——礦井的設(shè)計 生產(chǎn)能力， 3 Mt/a； K——礦井 儲量備用系數(shù)， 按照《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)定》，考慮 的儲量備用系數(shù)。 建設(shè)大型礦井不但可以緩解國內(nèi)供應緊張的用煤，而且也可大量出口，為國家增收外匯，其社會經(jīng)濟效益顯著。適合建設(shè)大型礦井。 2） 井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，以寬緩的褶曲為主，斷層、陷落柱稀少，無巖漿巖侵入。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 1） 本井田煤層儲量十分豐富，賦存以穩(wěn)定、較穩(wěn)定型為主， 煤層平均their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX傾角一般為 3176。 3） 國家需求：對國家煤炭需求量的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)。煤田地質(zhì)條件復雜，儲量有限則不能將礦區(qū)規(guī)模定的太大。 礦 井設(shè)計 生產(chǎn)能力 及服務年限 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第 ， 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，應根據(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產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。一六 ” 工作制作業(yè)，二班生產(chǎn)一班檢修。 則 Zk=[－ （ ＋ ＋ ） ] = Mt 礦井儲量匯總表見表 24。） = 則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z=S M γ （公式 23） 式中： Z——工業(yè)廣場煤柱量 ， Mt； S——工業(yè)廣場壓煤面積 ， ； M——煤層厚度 ， ； γ——煤的容重 ， 。+949m+726m 圖 23 工業(yè)廣場保護煤柱 由圖可得出保護煤柱的尺寸為： S=梯形面積 =（上寬 ＋ 下寬） 高 /（ 2 cos3176。70176。70176。 由此根據(jù)上述 已 知條件，畫出如圖 23所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸： +11 62m436m70176。 70176。 213m 45176。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動角見表 23。工業(yè)廣場處表土層厚度為 213m，主井、副井及主要地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。 表 22 工業(yè)場地占地面積指標 井 型 (萬 t/a) 占地面積指標（公頃 /10萬 t） 240 及以上 120180 4590 930 本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 3Mt/年，所以取工業(yè)廣場的尺寸為 500m600m的長方形。經(jīng)計算斷層煤柱為 。 Z=L b M γ=（ 5874＋ 725＋ 2566＋ 1523＋ 1747＋ 242＋ 477＋ 777＋2719＋ 2926＋ 5334＋ 5000） /cos3176。塊 的 劃分 見 圖 22，各塊儲量見表 21。兩次勘探共鉆孔 130余個，鉆孔密度為 /平方公里，基本上探明了井田地質(zhì)構(gòu)造和煤層的賦存條件。井田東西走向長約 10公里，南北寬約 公 里，面積約 。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 2 井田境界和儲量 井田境界 該礦井田位于沁水煤田的北部，其井田邊界及四鄰關(guān)系見 一礦井田賦存狀況示 意圖 21。預測未來最深水平的深度為 700m左右，地溫為 ℃ ～ ℃ ，仍屬正常狀態(tài)，對未來的生產(chǎn)活動影響不大。 據(jù)一礦井田地質(zhì)勘探報告中的測溫資料知，恒溫帶深度為 30～ 60m，溫度為 12℃ 左右、平均地溫梯度為 ℃ ～ ℃ /百 m。以下 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 15 頁 根據(jù)煤炭科學研究總院重慶分院 2021年 9月 4日、 10月 22日對一礦丈八井的楊坡堰分區(qū)的煤樣進行鑒定并出具煤塵爆炸性和煤炭自燃傾向性等級鑒定報告， 12號煤層火焰長度 0mm，加巖粉用量 0%，煤塵無爆炸性； 12號煤層煤樣吸氧量 ， 自燃等級為 Ⅲ 級，屬不易自燃煤層。以下 大部 15176。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX表 15 煤層的巖石工程地質(zhì)特征 單位： m 煤層名稱 (厚度 ) 3 () 12 () 15 () 偽 頂 巖 性 高嶺石泥巖、砂質(zhì)泥巖 厚 度 ～ 老 頂 巖 性 細 —中粒砂巖 細 —中粒砂巖 石灰?guī)r 厚 度 抗壓強度 107～ 107Pa 107～ 108Pa 107Pa 初垮落距 30m 35m 25m 直 接 頂 巖 性 砂質(zhì)泥巖、細砂巖 黑色泥巖 黑色泥巖 厚 度 裂 隙 較發(fā)育 較發(fā)育 發(fā)育 抗壓強度 107～ 107Pa 107Pa 與采高比 3:1 3:1 ～ 易冒落差 隨采隨 冒 隨采隨冒 隨采隨冒 頂板凹凸情況 基本平整 基本平整 平整 偽 底 巖 性 黑色泥巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 厚 度 ～ ～ ～ 直 接 底 巖 性 砂質(zhì)泥巖 細砂巖 砂質(zhì)泥巖 厚 度 m 抗壓強度 107Pa 107Pa 107Pa 底板凹凸情況 基本平整 基本平整 平整 煤 層 傾 角 10176。 礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、地溫及沖擊地壓 2021年礦井進行了瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定，北丈八井絕對瓦斯涌出量 ，相對瓦斯涌出量 ，二氧化碳絕對涌出量，二氧化碳相對涌出量 ，山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)[2021]126號文件《關(guān)于陽煤集團所屬礦井 2021年瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復》 ， 批復為高瓦斯礦井。 12號和 15號煤層頂板裂隙較發(fā)育， 3號和 12號煤層大面積發(fā)育沖刷，使煤層厚度變薄，頂板凹凸不平且?guī)r石硬度大；各可采煤層大部都有偽底存在，為泥巖、砂質(zhì)泥巖，一般比較平整，遇水膨脹成粉狀，好在本井田地下水甚微，底鼓現(xiàn)象在工作面不多見，很少影響支護、采煤工藝及方法的選擇。各煤層頂板一般比較平整，為砂質(zhì)泥巖、 泥巖，粉砂巖和石灰?guī)r，局部為細 —中粒砂巖，頂板厚度一般不大，直接頂板類別一般為中等穩(wěn)定頂板。除供給國家重點化肥廠、發(fā)電廠、鋼廠噴粉外，還遠銷歐美及亞洲等一些國家。以下 部分賦存局部可采 % 簡單 不穩(wěn)定 煤層 15 15176。以下 全區(qū)賦存 不可采 5 簡單 不穩(wěn)定 煤層 12 15176。以下 部分賦存局部可采 % 復雜 極不穩(wěn)定煤層 9 10176。以下 局部賦存局部可采 % 復雜 不穩(wěn)定 煤層 8 10176。以下 全區(qū)賦存 不可采 0 0 簡單 不穩(wěn)定 煤 層 6 10176。以下 全區(qū)賦存大部可采 % 簡單個別含12層夾石 較穩(wěn)定煤層 4 10176。以下 全區(qū)賦存 不可采 0 0 簡單 不穩(wěn)定 煤層 2 10176。 15號煤原煤灰分 ～ %,平均 %；原煤 揮發(fā)分 ～ %，平均 %；原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～，平均 ；屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量的無煙煤，煤質(zhì)較好。 2） 煤質(zhì) 3號煤原煤灰分 ～ %，平均為 %；原煤揮發(fā)分 ～ %，平均為 %；原煤全硫 ～ %，平均 %；原煤發(fā)熱量 gDWQ ～，平均 ；屬中灰 特低硫、低磷、高發(fā)熱量的貧煤和少量的無煙煤 ， 煤質(zhì)較好。 15號煤層由東北部到西南部為一厚煤帶，而由西北到東南部則相間出現(xiàn)變薄帶。 15號煤層位于太原組下部，是組內(nèi)及區(qū)內(nèi)最主要的煤層，最大煤層厚度，最小 ，平均 ，一般含夾石 1～ 4層，夾石厚度在 ～ 之間，屬復雜結(jié)構(gòu)煤層。且由東 —西分叉變薄。由于夾石的增厚，該煤層就變得不可采。可采性指數(shù)為 ， 煤厚變異系數(shù)為 %， 屬較穩(wěn)定煤層。局部地段 ， 煤層出現(xiàn)分叉現(xiàn)象 ， 含一層夾石 ， 多為砂質(zhì)泥巖 ， 最厚為 ， 最薄為 ， 一般 ～ ， 但總體來看 3號煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層。 煤層 特征 煤層與煤質(zhì) 1） 煤層 該礦井開采 3號、 12號、 15號層煤。 3） 礦井涌水量 該礦井目前為無承壓水開 采區(qū)。分水嶺兩側(cè)地形切割強烈，形成 “ Ｕ ”字形、“ Ｖ ” 字形沖溝，其山脊與溝谷多數(shù)呈大致北北東向排列于分水嶺兩側(cè)，尤如羽狀，形成了復雜的中低山地形地貌。雨季含水豐富，旱季水量較小，潛水位隨季節(jié)性變化明顯。主要分布在井田內(nèi)河床 或低凹地帶。巖性堅硬，由于風化作用，地表裂隙發(fā)育。 （ 5） 二疊系上統(tǒng)上石盒子組 —— 砂巖裂隙含水層： 主要由灰白、灰綠色的 K11(中粗粒砂巖 )和 K12(含礫中粗粒砂巖 )組成。 （ 4） 二疊系下統(tǒng)下石盒子組 —— 砂巖裂隙含水層： 由灰白色的 K8(砂巖 )和灰色 K9(中粒砂巖 )組成。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 共 105 頁 第 7 頁 （ 2） 石炭系上統(tǒng)太原組 —— 石灰?guī)r、砂巖裂隙含水層： 主要由 K K K4石灰?guī)r、 K1砂巖及“怪砂巖”組成，總平均厚度為 。 （ 1） 中 奧陶統(tǒng)馬家溝組 — 灰?guī)r巖溶裂隙含水層： 北丈八井主皮帶斜井和 3t底卸煤倉揭穿奧陶紀灰?guī)r ，其巖性堅硬、質(zhì)純、致密，未發(fā)現(xiàn)溶孔。 水文地質(zhì)條件 1） 主要含水層 本井田含水層多屬局部孔隙－裂隙含水層。本組含煤 6層，其中 3號煤為主要可采煤層， 6號煤為局部可采煤層，其余均不可采，含煤系數(shù) 5～ 7%。全組厚度 40～ 75m，平均 。含煤 8層，其中 12號、 15號為主要可采煤層， 8號、 9號上、 9號、 13號為局部可采煤層，含煤系數(shù) 9～ 10%。全組厚度 90～ 130m，平均 ，由灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色細 —中粒砂巖，深灰色石灰?guī)r和煤組成。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈假整合接觸。砂巖以中部一層最發(fā)育，一般為石英砂巖。本組含煤線。巖石富含黃鐵礦，尤以下their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX部含量最高，局部可呈黃鐵礦薄層，一般將下部富含鐵鋁質(zhì)的巖層謂之鐵鋁巖層段，山西式鐵礦亦 系此層位。在井田西部本組的頂部和中上部有鋁土質(zhì)泥巖，且上部的鋁土質(zhì)泥巖較穩(wěn)定，厚約 4m左右?，F(xiàn)根據(jù)井田地質(zhì)資料由老到新敘述如下： 1） 石炭系中統(tǒng)本溪組 由灰色、淺灰色鋁土巖、 鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖、細砂巖和石灰?guī)r組成。 含煤地層 本井田為石炭二疊紀煤系地層，即為本溪組、太原組和山西組。并且有時在地表或井下組成階步狀構(gòu)造群，把地層和煤層切成小塊。 NE向一組節(jié)理面平整緊閉。結(jié)構(gòu)面力學性質(zhì)為 扭張性。 NNW向一