【正文】 井硐形式和井口位置 開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進行開拓）等四種方式。 ，從 150m到 710m，不宜采 用斜井和平峒開拓。 ，傾角平均 15176。 ，東西長約 ，面積 。井田東部有雙山子，標高 +174m；西依索利崗山，標高為 +；南鄰?fù)赀_山北麓；北面廣闊平坦。 井田開拓方式 概述 A． 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本設(shè)計礦井附近沒有正在生產(chǎn)的礦井，而在其附近只有正在興建的東榮三礦，三礦設(shè)計采用雙立井開拓；在距東榮四礦 18km 有正在生產(chǎn)的集賢煤礦，也采用立井開拓 。 計算得 6 6 ???T a。 即本礦井的生產(chǎn)能力為。 計算得： ?T a； ?T a； ?T a。 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 根據(jù)地質(zhì)報告的資料描述，煤層儲量較豐富，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大型礦井設(shè)計。 除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計生產(chǎn)能力的中間井型。 故總共邊界煤柱煤量為： 22020 20 14= 610 t 礦井可采儲量計算 礦井可采儲量的計算公式為： Z＝（ Zc－ P） C （ ） 式中 :Z—— 礦井可采儲量 Zc—— 礦井工業(yè)儲量 P—— 各種永久煤柱煤量損失之和 C—— 采區(qū)回采率，厚煤層不低于 ，中厚 煤層不低于 ，薄煤層不低于。＝ 107 噸。 所以工業(yè)廣場煤柱損失面積為： S＝ 1/2（ 900＋ 1020） 1140＝ 106 m2 ⅡⅡ斷面ⅠⅠ斷面ⅡⅡⅠⅠ建筑物的長軸方向θ煤層圍護帶αφγφ φφβ δ δ林家灣煤礦礦井通風安全設(shè)計 第 8 頁 共 66 頁 則損失煤量為： 106 14 247。 見煤標高 c=30m,沖擊層厚 20m,地面標高 +85m 經(jīng)計算工業(yè)廣場煤柱梯形高為： 1140 m。則 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 66 頁 圖 工業(yè)廣場煤柱損失示意圖 β ==63186。 ： 工業(yè)場地煤柱煤量 =梯形面積 *煤層平均厚度 *煤層平均密度 ， 本礦井的表土層厚度為 20米，煤層平均傾角 15186。作保護線，求得沿走向的煤柱邊界Aˊ Bˊ和 Cˊ Dˊ，將 nˊ kˊ和 Aˊ Bˊ， Cˊ Dˊ均繪制在平面圖上，即得保護煤柱邊界ABCD。和下山移動角β =，與煤層相交得nˊ和 kˊ，則通過 nˊ和 kˊ的走向線分別為保護煤柱的上部和下部邊界。通過受保護面積中心作一沿煤層傾斜剖面 1 在這個剖面上，由維護帶的邊緣點 m1， n1起在表土層以 o=45 度劃兩條保護線，即 m1m2， n1n2。在矩形的外緣加上 15m 寬的維護帶，得受保護面積 aˊ bˊ cˊ dˊ。 。 圍護帶寬度為： 20m， 地面標高 +85 m。 表 《工業(yè)廣場占地指標表》 井型（萬噸 /年） 指標（公頃 /10萬噸） 400～ 600 ～ 240～ 300 ～ 120～ 180 ～ 45～ 90 ～ （指標中中小井取大值，大井取小值） 本礦井井型為 180 萬噸 /年，工業(yè)廣場占地面積為： 180247。受保護建筑物邊界一般不是直接以被保護建筑物的外邊界為準，而是取平行于煤層走向或傾斜方向的與受保護建筑物外緣相連的直線所圍成的面積，作為受保護建筑物的邊界。 煤層群開采時，應(yīng)采用重復(fù)采動條件下的移動角值。 B． 永久煤柱煤量 要計算井田可采儲量，首先要確定各種永久煤柱損失。 cosθ； θ —— 為煤層平均傾角 。華北科技學院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 66 頁 2 井田 開拓 井田儲量 井田儲量的計算 A． 礦井工業(yè)儲量 它是指井田精查地質(zhì)報告提供的平衡表內(nèi) A+B+C,它是礦井 設(shè)計的依據(jù)。 本井田最大的涌水量為 ，正常涌水量為 m3/h。 開采初期，礦井涌水量最大，隨著開采的不斷進行，水的靜儲量逐漸消耗。 基底巖層裂隙水：分布于低山和丘陵地帶，由花崗巖，安山巖及變質(zhì)巖等組成，對煤系裂隙含水帶補給量 很 微弱，而且對礦床充水無影響。 煤系裂隙含水帶：本含水層是直接充水含水層。 其 涌水量為 ～ （ s m）。 井田 內(nèi) 水文地質(zhì)情況 第四系孔隙含水層 ：在 全礦井廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚 ， 發(fā)育的規(guī)律為： 由南向北逐漸增厚。 林家灣煤礦礦井通風安全設(shè)計 第 4 頁 共 66 頁 27煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)穩(wěn)定，本煤層在極少數(shù)塊段內(nèi)有夾矸，其厚度不超過 ，煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，視密度為 ，頂板為粉砂巖，平均厚度 ，底板粉砂巖，平均厚度 20m，下距28煤層約 30m。左右。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田具有經(jīng)濟價值的可采煤層均集中于雞西群城子河組，該組地層厚度為 887m。 層號 煤層號 柱狀深灰色、層理不明顯灰白色、石英粒粉、堅硬、層理不明顯黑灰色、石英為主、堅硬灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅硬灰白色、快狀、粒度分選不均勻灰白色、粒度不均勻黑灰色、半亮型煤、玻璃光澤灰色、水平層理灰白色、快狀、粒度分選不均勻淺灰色、層理不明顯灰色、水平層理、致密堅硬灰白色、粒度不均勻灰色、水平層理厚度 巖石名稱2817 粗砂巖粉砂巖中粗砂巖煤粗砂巖中砂巖粉砂巖粉砂巖中砂巖粉細互層粉砂巖中砂巖粉砂巖粗砂巖粉細互層煤粉砂巖 深灰色、顆粒分選差、堅硬、層理不明顯黑灰色、半亮型、瀝青光澤灰色、石英砂巖硅質(zhì)膠結(jié)灰白色、以石英顆粒為主堅硬、水平層理淺灰色、石英顆粒、層狀構(gòu)造、泥質(zhì)膠結(jié)巖石描述粉砂巖煤 黑灰色、半亮型、瀝青光澤27 圖 12 煤層綜合柱狀圖 井田 的主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于三江盆地的西部，是中生代以來的一個斷陷 —— 凹陷地。巖石膠結(jié)松散，以灰綠色為主，厚度變化不大。 第三系地層，除在井田極少數(shù)塊段缺失，形成“天窗”外，其余各處廣泛存在。 表 11地層系統(tǒng)表 界 系 統(tǒng)（群） 組 厚度（ m） 新 生 界 第 四 系 全新統(tǒng) 10～ 20 全新統(tǒng) 溫泉河組 20～ 40 上更新統(tǒng) 顧?quán)l(xiāng)屯組 10～ 40 中更新統(tǒng) 40～ 80 下中新統(tǒng) 白山土組 15～ 50 第三系 上新統(tǒng) 富錦組 121 中生界 侏羅系 上統(tǒng)（雞西群） 穆棱組 7570 城子河組 887 東榮組 250 古生界 中統(tǒng) 青龍山組 不清 元古界 麻山群 不清 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布，主要由礫砂和粗砂 等 組成，中間夾有不連續(xù)的亞粘土，在砂層上，覆有粘土及厚度 8～ 10m 的黑腐植土。 井田 地質(zhì)特征 礦 區(qū) 的地層情況 本 設(shè)計 井田的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，其上為雞西群穆棱組，在穆棱組上覆的是第三、第四紀地層。 根據(jù)國家地震局 有關(guān) 資料，集賢及其鄰區(qū)地震烈度在 6176。井田東部有雙山子，標高 +174m；西依索利崗山，標高為 +；南鄰?fù)赀_山北麓；北面地勢 廣闊平坦。華北科技學院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 66 頁 1 井田 地質(zhì) 條件 礦井概況 礦井地理位置及交通條件 林家灣煤 礦位于黑龍江省集賢煤田東南端，西南距福利屯 38km，經(jīng)福利屯到礦業(yè)集團所在地 —— 雙鴨山市為 46km，經(jīng)福利屯至富錦縣公路穿過本 設(shè)計 井田 的 中部，富前鐵路在 林家灣 礦區(qū)南部邊緣外約 3km 處通過，交通比較方便，詳見圖 11交通位置圖。 本井田位于三江平原的西南部 ， 屬高河漫灘，地勢低平，地表標高 +85m～ +87m。 圖 11 交通 位置圖 礦井氣候及地震條件 本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，夏季氣溫較高，冬季寒冷，年平均最高氣溫為 ～林家灣煤礦礦井通風安全設(shè)計 第 2 頁 共 66 頁 ℃ ； 年平均最低氣溫為 ～ ℃，最低氣溫達 35℃ ； 年降水量 ～； 年蒸發(fā)量 ～ ；年平均風速 ～ ，最大風速可達 24m/s，風向多偏西風 ； 每年十月至次年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度 ～ 。以下，過去無強烈地震記載。晚侏羅系地層不整和于元古界～古生界基底上，基底由元古界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成，詳見表 11地層系統(tǒng)表。區(qū)內(nèi)四紀地層厚度為東西薄，中間厚，南部薄，北部厚。該地層由粉砂巖、泥巖 等 組成。 上侏羅系上統(tǒng)雞 西群城子河組，為井田的主要含煤地層，該層主要由灰白色長石、砂巖、灰色粉砂巖及泥巖、凝灰色砂巖和砂質(zhì)泥巖等組成，含煤地層特征詳見圖 12 煤華北科技學院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 66 頁 層綜合柱狀圖。區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第三隆起帶，北段 由 一些一級隆起帶和凹陷帶 共同 組成。煤層平均總厚達 14m，可采煤層有 1 27和 28煤層，其傾角在 15176。 可采煤層特征分述如下： 17煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，厚度較大，煤質(zhì)穩(wěn)定，本煤層內(nèi)沒有夾矸，煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，視密度為 ，頂板為中粗砂巖，平均厚度 ，底板 為 粗砂巖，平均厚度 ，下距 27煤層約 125m。 28煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)變化不大，部分數(shù)塊段內(nèi)有夾矸，其厚度不超過 ，煤層厚度 ～ ，平均厚度 ，視密度為 ，頂板為粉細互層，平均厚度 ，底板粉砂巖，平均厚度 。水的主要補給來源是大氣降水 和 山區(qū)地下水，涌水量為～ 7L/（ s 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛存在，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北逐漸增厚，向東變薄。 m）。它與第三系有 一定 水力聯(lián)系，但很微弱。 井田內(nèi)的主要隔水層有第四系頂部粘土 、 亞粘土，中部粘土，亞粘土和第三系泥巖和 砂巖 層。礦井的涌水量將會逐漸減少， 進而 趨于相對穩(wěn)定。 瓦斯 、煤塵及煤的自燃性 本礦井的瓦斯等級為低瓦斯礦井，相對 涌出量為 m3/t， 絕對瓦斯涌出量為 m3/t， 并且本礦井 的煤 有煤塵爆炸危險和自燃發(fā)火傾向。 井田工業(yè)儲量應(yīng)按儲量塊段法進行計算 ： 塊段儲量 =塊段面積塊段平均厚度 視密度 247。 計算得 : 4 815c o 2 0 06 0 0 0 ???????cZ Mt。永久煤柱一般是指保護工業(yè)廣場和井筒的工業(yè)廣場煤柱，井田境界和大斷層兩側(cè)的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護地面建筑物、河流、鐵路等而留設(shè)的保護煤柱等。 受保護面積邊界是由受保護建筑物和主要井筒的邊界向外加上 一部分備用量即維護帶確定的。 工業(yè)廣場面積的取值，依據(jù)設(shè)計井型大小按《煤礦設(shè)計規(guī)范 》 中《煤礦工業(yè)廣場占地指標》所列數(shù)值的規(guī)定選取。 10 10000＝ 105 m2 林家灣煤礦礦井通風安全設(shè)計 第 6 頁 共 66 頁 設(shè)計工業(yè)廣場形狀為長方形 長為 405 m, 寬為 400 m。 工業(yè)廣場三視圖如 圖 。如圖所示，在開 拓平面圖上通過建筑物四個角分別做平行與煤層走向和傾斜的四條直線，得矩形 abcd。 。然后在基巖中于下山和上山方向按上山移動角γ =75186。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面 2，按其走向 移動角δ =75186。煤柱是一個梯形。,δ =γ =75186。沖擊層移動角Φ＝ 45 186。 梯形上底為： 900 m；下底為： 1020m。 cos15176。 由于損失量較大，對于礦井開采不利，在礦井生產(chǎn)末其應(yīng)對該部分煤柱進行回收，因此在計算中，工業(yè)廣場煤柱損失按工業(yè)儲量的 5%計算 則工業(yè)廣場保護煤柱損失量為 106t= 106t 礦井邊界煤柱煤量 設(shè)計礦井邊界每側(cè)留有 20m寬度，由底板等高線看出，本 井田邊界周長為： 22020m。 Z＝（ 106t－ 106－ 105t－ 106t） 80% ＝ 106t 所以設(shè)計礦井可采儲量為 106t 礦井生產(chǎn)能力和 服務(wù)年限 礦井生產(chǎn)能力的確定 A． 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定 礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)為： 大型礦井： 1 150、 180、 2 300、 400及以上（萬 t/a）； 中型礦井： 4 60、 90（萬 t/a）； 小型礦井： 1 2 30（萬 t/a） 。 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 66 頁 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ， ，各可采層均為厚煤層，按礦井設(shè)計規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 80%， 由計算確