【正文】 型的特點(diǎn)，這就要求我們不段的創(chuàng)新思維，學(xué)習(xí)先進(jìn)的采煤生產(chǎn)工藝，為煤炭事業(yè)服務(wù)。 本設(shè)計(jì)采用了一種創(chuàng)新模式，這是一個(gè)新的設(shè)計(jì)方案，主要是針對(duì)小傾 角煤層群的開(kāi)采方法，本方法采用反傾向的 巷道布置，不需要布置上下山，因此，可以節(jié)省很多開(kāi)采費(fèi)用，也更利于礦井的生產(chǎn)和管理。 2 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 寶清礦位于雙鴨山煤田東南部，距市中心 320Km，寶清礦交通四通八達(dá)有礦區(qū)鐵路由雙市經(jīng)新安礦、東榮礦到達(dá)寶清 煤 礦。 圖 1— 1 寶清礦交通位置示意圖 氣象及地震情況 該區(qū)屬大陸性寒溫帶氣候，溫差變化 比 較大，冬季最低氣溫達(dá)到零下39℃，一般為零下 20℃ ～ 30℃。夏季最高氣溫達(dá)到 38℃，歷史最大降雨量為 737mm，平均降雨 500mm，每年 9 三個(gè)月份為降雨期，年平均降雨量在 452～ 737mm，凍結(jié)期每年 10月至翌年 4 月。 3 地形地勢(shì) 寶清礦勘探區(qū) 處于丘陵地帶， 地勢(shì) 比較的 平坦， 地面的平均 標(biāo)高一般都在 50m左右，最高標(biāo)高 40m。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及煤炭建設(shè)規(guī)劃概況 寶清礦井田周邊有農(nóng)田和國(guó)有林地分布，可為礦區(qū)提供一部分農(nóng)產(chǎn)品及生產(chǎn)原料。 水源及電源 寶清礦供水水源位于寶清礦 西北 部，共有水源井 4眼，井深均為 （ 1＃、 2＃、 3＃、 4＃），其中有 兩 眼水井（ 3＃、 4＃ ）正常運(yùn)行，二眼（ 1＃、 2＃）備用。 四 眼水井 的水 都是取 自 第四系砂層水，鐵錳含量超標(biāo)，人體必需的微量元素銅、鋅少?？梢詽M足寶清礦居民的生活用水的需要 。 煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量豐富，可以作為后備的能源基地，充分的利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，但要經(jīng)過(guò)合理的規(guī)劃， 發(fā)展化工業(yè)和水泥生產(chǎn)也等的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，提高能源的利用率，但 要注意當(dāng)?shù)丨h(huán)境的保護(hù)。寶清礦為全隱蔽區(qū)，地層發(fā)育較簡(jiǎn)單，即由煤系、煤系基底以及上覆新生界第四系組成。厚度大于 7400m。 地層系統(tǒng)代 紀(jì)中生代MZ白堊紀(jì)K柱狀圖煤層號(hào)煤厚(m)地層(m)巖性描述567細(xì)粒砂巖無(wú)煙煤砂巖中砂巖粉砂巖中砂巖粉砂巖無(wú)煙煤中砂巖細(xì)砂巖粉砂巖細(xì)砂巖粉砂巖無(wú)煙煤粗砂巖 圖 1— 2煤層綜合柱狀圖 （ 1）城子河組（ k1ch）：由一套陸相碎屑巖類組成。含煤地層受基底起伏控制，厚度變化大，煤層發(fā)育范圍被基底起伏所限。厚度由北往南逐漸增厚，最大厚度達(dá) 500m，與下部城子河組（ k1ch）整合接觸。下部礫巖層與城子河組地層為不整合接觸，其上被第四系地層所覆蓋； （ 4）第四系：廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，主要由沖積、洪積碎屑物組成，多由粘土、亞粘土及砂層組成。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要有褶皺、斷裂 ,斷裂為主、褶皺次之。 40米 可靠NE NW 40 176。 5米 可靠NE NW 78 176。 5米 可靠EW NS 55 176。 5米 可靠NE NW 40 176。斷層走向?yàn)楸睎| 80186。 本區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)約 ，斷層落差 152～ 40m，為井田南部臨近邊界的主要斷裂構(gòu)造 ； （ 2） F2逆斷層：位于井田東南部，斷面清楚，實(shí)測(cè)走向北東 80186。落差 12～ 15m； （ 3） F3 逆斷層，位于井田西南邊緣，地面見(jiàn)上石盒子組斷開(kāi)，紫 色泥巖與黃綠色砂巖接觸，斷層走向北東 24186。區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)約 140m，落差約 5m； 6 （ 4） F4正斷層：位于井田西南邊界外側(cè)，斷層走向與 F1相同，為北東東向，延長(zhǎng)約 ，斷層傾向北北西，傾角 78186。傾向北西，傾角 78186。延長(zhǎng)約 190m。延長(zhǎng)約 80m，落差 3～ 5m； （ 8） F8逆斷層：位于井田南部邊緣， F2逆斷層南側(cè)，斷層走向 北東，傾向北西。落差約 10m。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 煤層傾角在 3 186。平均 4186。 表 1— 2 煤層特征表 煤層號(hào)煤層厚度最小 ~ 最大平均( m )煤層間距最小 ~ 最大平均( m )夾矸數(shù)目變異系數(shù)頂板巖性底板巖性5672. 0 ~ 2. 4 41. 3 ~ 1. 8 62. 7 ~ 3. 3 914. 2 ~ 23. 118 .1 3 0 ~ 23 .6 315 .5 2000 4 0 2穩(wěn)定可靠較穩(wěn)定可靠穩(wěn)定可靠穩(wěn)定可靠砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖等泥巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖 7 巖石性質(zhì)、厚度特征 煤層頂?shù)装宓暮穸纫话愣即笥?8m,多為砂巖 物理性質(zhì)指標(biāo)表 如下： 表 1— 3 巖石的物理性質(zhì)指標(biāo)表 巖石 類型 顆粒密度 (g/cm3) 塊體密度 (g/cm3) 空隙率 n(%) 吸水率 （ %） 軟化系數(shù) KR 凝灰?guī)r 砂巖 . 泥灰?guī)r . 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 本井田水文地質(zhì)類型為中等，其劃分的主要依據(jù)為： 地質(zhì)報(bào)告對(duì)礦井涌 水量未做詳細(xì)預(yù)測(cè)，根據(jù)礦井含水系數(shù)，考慮到改擴(kuò)建后長(zhǎng)壁開(kāi)采對(duì)頂板的大規(guī)模破壞，參照礦井實(shí)際情況，暫推測(cè)礦井正常涌水量為 70m3/h，最大涌水量為 100m3/h，必要時(shí)有關(guān)部門需進(jìn)一步做這方面的工作 ； 受采掘破壞或影響的含水層：礦井充水主要含水層是煤系裂隙含水層，含水較豐富，單位涌水量為 孔隙裂隙、含水層補(bǔ)給一般，只是含水層之 間的相互補(bǔ)給。 綜上所述，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第 4 條分類原則，確定該礦井水文地質(zhì)類型為中等偏復(fù)雜。 2 瓦斯 ： 根據(jù) 雙鴨山 煤 字 [2020]42 號(hào)文，本礦 瓦斯相對(duì)涌出量為 m3/t， 二氧化碳相對(duì)涌出量 為 m3/t，為 低瓦斯礦井 。 參照 東榮 礦資料， 5號(hào)煤屬自燃煤層，發(fā)火期為 10個(gè)月 。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 5 號(hào)煤層為富灰，特低硫，高磷煤 ，經(jīng)過(guò)洗選后成為特低磷煤，牌號(hào)為QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工 用煤。 7號(hào)煤層為中灰，中硫，低磷煤，牌號(hào)為 QM，可作為煉焦、動(dòng)力、民用及化工用煤。 A 級(jí)儲(chǔ)量： 煤層對(duì)比可靠，煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、已經(jīng)查明 ，可采煤層的連續(xù)性已經(jīng)確定。 B 級(jí)資源儲(chǔ)量： 煤層對(duì)比可靠，煤層厚度，結(jié)構(gòu)已經(jīng)查明，煤 類、煤質(zhì)特征及煤的工藝 性已基本查明。 C 級(jí)儲(chǔ)量： 煤層對(duì)比基本可靠，煤層厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等基本初步查明； 構(gòu)造已初步查明； 各項(xiàng)勘查工程達(dá)到勘查階段的控制要求。交通方便， 向 北 9 Km有福前鐵路 ，最近車站為 興隆站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地，公路可通往 友誼 、福利和雙鴨山。 井田未來(lái)發(fā)展情況 隨著技術(shù)的進(jìn) 一 步 發(fā)展 和勘探水平 的 全面提高，井田范圍內(nèi)探明儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確 ,可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層 ,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量豐富 ，并且隨著煤 炭事業(yè)的發(fā)展，其它的產(chǎn)業(yè)也相應(yīng)的產(chǎn)生如 ： 煤矸石的利用、煤炭的深加工等，有利于環(huán)境的保護(hù)和能源的合理利用。 礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量、礦井可采儲(chǔ)量。平衡表內(nèi)儲(chǔ)量是指在目前技術(shù)條件下煤層的主要質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都符合工業(yè)要求、可供開(kāi)采的儲(chǔ)量。 10 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)， 經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前即可利用的可列入平衡表的儲(chǔ)量。缺煤地區(qū)一些煤層賦存不穩(wěn)定、構(gòu)造復(fù)雜的煤田，達(dá)到高級(jí)儲(chǔ)量（ A、 B 級(jí)）的勘探工程量太大而井型又小，計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量（ Zc） 時(shí)可包括一部分 D 級(jí)儲(chǔ)量。 礦井可采儲(chǔ)量（ Z） 是礦井設(shè)計(jì)的可采的儲(chǔ)量，故 Z=（ Zc P） C 式中 P — 保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、 河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量； C — 采區(qū)采出率，厚煤層不低于 、 中厚煤層不低于 、 薄煤層不低于 、 地方小煤礦不低于 ； 保安煤柱 1 保護(hù)煤柱留設(shè)的依據(jù) ： 煤柱的留設(shè)應(yīng)該根據(jù)本礦井實(shí)際條件而定，具體如下所示 ： (1)在一般情況 下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定； (2)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí) ，應(yīng)該根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直于受護(hù)邊 界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱； (3)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的保護(hù)帶； (4)斜井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，相鄰兩條斜井之間距離為 40m，斜井兩邊個(gè)留設(shè) 40m 的保護(hù)煤柱。 按以上方法計(jì)算得：工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失： ； 斷層、邊界、巷道保安煤柱損失： ； 總損失量： 。 cos(平均傾角 )平均厚度容重 。 塊段可采儲(chǔ)量 =（工業(yè)儲(chǔ)量－永久煤柱）設(shè)計(jì)回采率 。 通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 ，可采 儲(chǔ)量為。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 12 礦井工作制度 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定 ，本礦井工作制度如下所示 ： （ 1）礦井年工作日按 330天計(jì)算； （ 2）礦井每晝夜四班工作，其中三班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修； （ 3）每日凈提升時(shí)間 16h； 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一 . 根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)為： 礦井生產(chǎn)能力是煤炭 生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開(kāi)拓的一個(gè)主要參數(shù)，也是選擇井田開(kāi)拓方式的重要依據(jù)之一。 二 . 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力方案比較 ： 本礦井的 工業(yè)儲(chǔ)量為 ,井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 10%左右，各可采層均為中厚煤層，按礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求確定本礦的帶區(qū)采出率為 80%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲(chǔ)量為。并初步確定三個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為 ， ，分析論證如下： 按照公式 P=Z/AK 式中 : P — 為礦井設(shè)計(jì)服 務(wù)年限， a； Z — 井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A — 為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K — 為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 ； 方案一： P=Z/AK =（ ） 13 = 方案二： P=Z/AK =( ) = 方案三： P=Z/AK =( ) = 計(jì)算得： P1= ； P2= ； P3=； 經(jīng)與《規(guī) 程》和采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)相核對(duì)，確定 61a 為比較合理的服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 ，礦井服務(wù)年限為 年。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）； (4)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； (2)煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； (3)地形地貌和地面外部條件； (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 ； 對(duì)以上各種因素要綜合 考慮 ，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 2 煤層賦存情況 ： 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 300m 左右 ，下部標(biāo)高在 430m左右 ， 南 部 局部 以 F1 斷層為界。煤層走向長(zhǎng)度為 ，傾向 。左右。選擇井井筒位置應(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(chǎng)工程量較小，大型建筑物基礎(chǔ)處理也比較簡(jiǎn)單。 并且要考慮到煤層的賦存條件及巖石移動(dòng)角， 經(jīng)過(guò)合理的計(jì)算，確定工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的面積。 3 煤的運(yùn)向 ： 為了減少運(yùn)輸費(fèi)用，在確定井筒位置時(shí)，要考慮主要運(yùn)輸所在的位置，有條件的應(yīng)盡量使提升井筒或運(yùn)輸平硐靠近主要運(yùn)向一側(cè)。 所 以當(dāng) 井田儲(chǔ)量一定時(shí)，沿井田走向大巷運(yùn)輸功的變化可因井筒位置的不同而成倍的增加，當(dāng)井田形狀規(guī)則，儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，最小運(yùn)輸功的位置在井田的中心，井筒設(shè)于此處，不僅運(yùn)輸費(fèi)用低，巷道維護(hù)、盤區(qū)準(zhǔn)備及通風(fēng)費(fèi)用也相應(yīng)降低。 (3)根據(jù)地質(zhì)條件： 井筒位置應(yīng)選擇在以丘陵坡地為主的寬 緩地帶，該處沖擊層薄，地下補(bǔ)給范圍有限，工程地質(zhì)條件較好。 依據(jù)本井田的儲(chǔ)量分布圖，及剖面圖．考慮水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個(gè)井田的儲(chǔ)量中心，坐標(biāo)為： 主井坐標(biāo)：經(jīng)度 19617464，緯度 4365000 副井坐標(biāo)：經(jīng)度 19617504，緯度 4365000 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場(chǎng)地位置，本著合理開(kāi)發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡(jiǎn)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)提出了三個(gè)開(kāi)拓方案： 方案一：雙 斜 井開(kāi)拓 ； 方案二：雙 立 井開(kāi)拓 ；