【正文】 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) ....... 錯誤 !未定義書簽。 井筒延伸的初步意見 ................. 錯誤 !未 定義書簽。 井底車場形式確定及論證 ............. 錯誤 !未定義書簽。 井底車場通過能力驗(yàn)算 ............... 錯誤 !未定義書簽。 這次設(shè)計(jì) 主要是關(guān)于新礦井的建設(shè)，其中包括 井田開拓、帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)、通風(fēng)運(yùn)料 排水 系統(tǒng)等。通過多種方案比較選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)更合理、可靠、安全，符合設(shè)計(jì)要求。 地理座標(biāo)為：東經(jīng) 128176。 1l′ 18″；北緯 45176。 36′ 45″ 。依繞公路經(jīng)集賢煤礦，距紅星隆 18km 與福前線接軌， 交通條件較為方便。 地勢總趨勢西南高，東北部低，最高點(diǎn)在西南標(biāo)高 ，最低點(diǎn)在東南角，標(biāo)高在 ，相對高差 123m。 氣象 地震 3 本區(qū)屬大陸性 寒溫帶氣候，溫差變化較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下 39℃ ，一般為零下 2030℃ 。 依據(jù) 中國地震裂度區(qū)劃分圖 [2020]雙鴨山地區(qū)地震裂度小于 6176。 水源及電源 本區(qū)及附近地下水發(fā)育良好，但因煤礦開采，使?jié)撍獾揭欢ㄆ茐?，不能作為礦區(qū)可靠的生活水源。井下排水處理后可作為井下消防灑水，礦井水源基本有保障。 地質(zhì)特征 礦區(qū)內(nèi)的地層情況 集賢煤礦為 全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡單，即由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成。 (二 ) 中生代早堊系上統(tǒng)雞西群： 為一套陸相碎屑建造，不整合于下元古界地層之上，根據(jù)巖性與測井曲線反應(yīng)又可分為城字河組 (klch)和穆棱組 (klm) (1).城子 河組 (klch):由一套陸相碎屑研類組成。本組巖性由灰白色中細(xì)砂巖、灰色粉沙巖組成，含有少量薄層凝灰?guī)r及泥巖。厚度由北往南逐漸增厚，最大厚度達(dá) 550m，與下部城子河組 (klch)接觸。 （ 3）第三系 富錦組 (NF),以細(xì)、中粗泥質(zhì)質(zhì)膠結(jié)的砂巖為主， 夾黃綠色粉砂巖，呈豐膠結(jié)狀。 從 K1砂巖底至 K2 石灰?guī)r底，地 個 層 反對感到法 厚度為 。 下部夾 12 層不穩(wěn)定的石灰?guī)r或泥灰?guī)r。 （ 4）第四系 廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，主要由沖擊、洪積碎屑物組成，多由粘土、亞粘土及砂層組成。 從 K2石灰?guī)r底至 K4石灰?guī)r頂。主 要由三層深灰色石灰?guī)r及灰白色砂巖、灰黑色粉砂巖、泥巖組成，間夾三層不可采煤層。自 K2 向上為灰黑色泥巖及其具波狀層理的粉砂巖、細(xì)粒砂巖，多受黃鐵礦浸染，其上發(fā)育有不可采的 8 號煤層，其頂板為深灰色，厚層狀的 K3 石灰?guī)r， K3 石灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定，易于對比。 地質(zhì)構(gòu)造 集賢 煤礦位于 興隆凸起東部邊緣上與南部弧形壓性斷裂有關(guān)的盆 地 ， 保存了中生代地層。主要構(gòu)造線均為北東東向，其中北部斷層稀少。 (1)集賢煤礦正斷層 (F1) 位于井田北部邊緣。 。 (2)F2逆 斷層 位于 井田西北部，根據(jù)礦井地質(zhì)資料，斷層走向?yàn)楸蔽?50176。本區(qū)內(nèi)延長約 ，斷層落差為 10km。含結(jié)核，順層呈串珠狀分布煤10以半亮型和光亮型煤為主中砂巖硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬代中生代白堊紀(jì) 圖 12 綜合柱狀圖 煤層賦存狀況及可采煤層特征 : 礦區(qū)內(nèi)所含主要可采煤層為 10 號煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，不含 夾石。 （ 3） 10 號煤層 位于 9 號煤層之 下 35—47m，煤層平均間距 40m，煤層厚度 —，平均 ，屬較穩(wěn)定煤層，頂板多為細(xì)砂巖，底板為中砂巖。條帶狀結(jié)構(gòu)、層狀至塊狀構(gòu)造。 絲質(zhì)組：一般含量在 25％左右，以半絲質(zhì)體、粗粒體為主及少量的碎屑體。部分含黃鐵礦和方解石。 表 1— 1 煤層穩(wěn)定性分析成果 煤層編號煤層平均 厚度m平均層間距 m夾矸(層 )變異系數(shù)穩(wěn)定性頂板巖性底板巖性89102. 3 2. 92. 62. 2 2. 82. 5 51. 5 1 . 8 91. 6 88. 7 1 2 . 51035 4 7400000. 0 41. 2 10. 2 7穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定灰質(zhì)砂巖細(xì)砂巖細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖中砂巖 7 巖石性質(zhì) 厚度特征 有關(guān)巖石性質(zhì)及特征詳 見表 12。 (1)近代沖積層含水區(qū) 分布于七星河接地以東。分選性與滲透性均好。水位 — 160m。富水性逐漸增強(qiáng)，涌水量逐漸增大。 8 (2)七星河階地承壓水 分布于七星河階地以西至第二勘探線以東，巖性由粘土、礫砂、砂土組成，厚度 — ，其中砂層 — 。上復(fù)— ，為承壓水，含水中等。厚度變化很大，由0—，含水微弱。 (1).煤層裂隙含水層：在垂直方向上的變化規(guī)律是 160m 以上裂隙發(fā)育且無充填， 160m以下裂隙不發(fā)育且被方解石充填。淺部裂隙相對較發(fā)育，含網(wǎng)狀裂隙水，其富水性弱。巖性為粘土和亞粘土。 由于礦井地處分水嶺地帶，含水層含水性均較弱，開采8號煤層 主要充水水源為頂板砂巖裂隙水，現(xiàn)涌水量為 5m3/d，根據(jù)生產(chǎn)礦井及鄰近生產(chǎn)礦井調(diào)查，排水量一般小于 30m3/d，因此，可以推斷本礦區(qū)的礦井涌水量不會很大，充水來源為頂板砂巖裂隙水，或開采產(chǎn)生的塌陷裂隙與風(fēng)化裂隙水溝通，大氣降水為土要充水水源，因此，雨季排水量將有所增大應(yīng)引起注意。第三系為半膠結(jié)泥巖， 致密夾有卵石碎塊，具有良好的隔水性。但隨著開采深度的增加，瓦斯含量增大。本礦對主要可采 8 號煤層做過試驗(yàn)，其結(jié)果火焰長度 35mm，撲滅火焰巖粉量為 85％。所以，在開采過程中，要加強(qiáng)管理，做好防塵和防煤的自燃工作。 勘探程度及可靠性 對地質(zhì)勘探程度的評價(jià) 1．勘探程度 （ 1）基本查明了可采煤層的煤質(zhì)、煤巖特征，確定了煤類； （ 2）基本查明了井田的主要構(gòu)造形態(tài)及地層沉積特征； （ 3）基本查明了主要可采煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)； （ 5）初步評價(jià)了主要可采煤層頂、底板巖層的工程地質(zhì)特征，了解了煤層自燃傾向、煤塵爆炸、礦井瓦斯含量。 （ 2）地質(zhì)報(bào)告中對 10 號煤 層的涌水量未作具體測試分析，建議補(bǔ)充測試。 井田境界確定的依據(jù) ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高； ； ．地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù) ； ．安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 井田未來發(fā)展?fàn)顩r 煤礦開采技術(shù)在不斷進(jìn)步， 隨著 科學(xué) 技術(shù) 的 進(jìn)步和勘探水平 的 不斷 提高，可能在更深 處 發(fā)現(xiàn)可采煤層 。 各煤層儲量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。 礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級儲量的總和。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計(jì)儲量減 去工業(yè)場地保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道保護(hù)煤柱煤量后乘以帶 區(qū)回采率的儲量。 交時，根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護(hù) ；邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護(hù)煤柱； 由于本礦區(qū)無地表移動參數(shù)實(shí)測資料，設(shè)計(jì)參照類似圍巖情況按 以 下數(shù)據(jù)留設(shè)安全煤柱 . 主 、副井筒均位于工業(yè)場地內(nèi)，主、副井筒深度 480m，工業(yè)場地東西長，南北最大寬度為 438m。 按以上計(jì)算方法得： 工業(yè)廣場煤柱損失： 萬 t； 周邊、斷層保安煤柱損失： 萬 t； 損失總量： 萬 t； 損失率為： % 儲量計(jì)算方法 計(jì)算標(biāo)注以《儲量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲量 =塊段面積247。 儲量計(jì)算評價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 表 21 礦井可采儲量匯總表 煤層號 工業(yè)儲量 A+B+C 萬 t 工業(yè)廣場及井筒 斷層 井田 境界 開采損失 合計(jì) 可采儲量 （萬 t） 8 5369 8 9 5 71 4 10 61 3 總計(jì) 14104 196.1 1 8 10154.88 礦井工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 工作制度 礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d，每天四 班作業(yè)， 一 班 檢修 ，每天凈提升時間為 18h。），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的條件。 方案二：建 。 根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過長，可由服 13 務(wù)年限確定。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K值取 。該礦井生產(chǎn)能力為 ，礦井服務(wù)年限為 年 。 地區(qū)起伏不大 ，礦區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，斷層少 。 礦區(qū)煤層覆存穩(wěn)定，斷層少。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)地形地貌和地面外部條件； (2)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件 ； (3)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件； (4)煤層賦存和開采技術(shù)條件； (5)施工技術(shù)和設(shè)備條件； (6)總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下： 1． 地表因素 本井田 構(gòu)造表現(xiàn)為走向近南北， 向西傾斜構(gòu)造，使地層發(fā)生較大轉(zhuǎn)折，地層傾角一般 2— 5176。 2． 煤層賦存情況 整個礦區(qū)共有 3 層可采煤層，即 10 號 ，全區(qū)發(fā)育。本井田 煤層系近水平 中厚煤層，平均傾角在 176。 15 礦井開拓方案選擇 井筒形式和 井口位置 在 一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式， 開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場地位置，本著合理開發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計(jì)提出了 兩 個開拓方案： 方案一：雙 斜井開拓 方案二：雙立井開拓 以上二 種井筒開拓方案比較如下： (一 )適用條件 比較 ： 斜井 : 煤層賦存較淺，垂深 在 200m 以內(nèi)，煤層賦存深度為 0－ 500m，含水砂層厚度小于 20－ 40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的煤層．井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層． 立井 :煤層賦存深度 200－ 1000m，含水砂層厚度 20－ 40m,立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制．技術(shù)上也比較可靠．當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 缺點(diǎn)：在自然條件相同 時，斜井要比立井長 ；圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高， 當(dāng)井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜 。 立井 : 優(yōu)點(diǎn)：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利， 16 機(jī)械化程度高，易于自動控制，井筒為圓形斷面機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快； 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相 對。 對礦井井筒位置有以下的要求： 井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央．當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面；井筒沿煤層傾向的位置，應(yīng)使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井期短，且煤柱損失??；為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困 難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文，圍巖和地質(zhì)條件。選擇井筒位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形，以地面生產(chǎn)條件系統(tǒng)布置要求，平坦地形最適合礦井建設(shè)，不僅平場工程量較小，大型建筑物基礎(chǔ)處 理也比較簡單。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比 較 后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： (1)井下條件 ①井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼 可采儲量基本平衡； ② 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③ 勘探程度及初期工程量。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ① 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ② 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ③ 井筒位于井田中部時 ，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也?。? ④ 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個因素： ；