【正文】 與安全 ， 礦井排水 ， 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 。 通過對雙鴨山東榮四礦的初步設(shè)計，進一步鞏固所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決工程設(shè)計以及相關(guān)實際問題的能力，自學(xué)能力以及獨自工作能力。 1 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通 位置 東榮四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 雙鴨山 礦業(yè)集團 所在地 —— 雙鴨山市為 46km，經(jīng)福利至富錦縣公路穿過本井田中部 ，交通 較方便，詳見圖 11。年降水量 ～ ，年蒸發(fā)量 ～ ；年平均風(fēng)速 ～，最大風(fēng)速可達(dá) m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。 根據(jù)國家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)地震烈度在 6176。 地勢和河 流 本井田位于三江平原的西南部 ，地勢低平，地表標(biāo)高 +83m～ +87m。 井田內(nèi)沒有大的河流，只有二道河子等季節(jié)性河流從西、南兩個方向流入本區(qū)。 水源及電源 本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量豐富，供水水源 較 充足 。供電電源容易解決。但在井田外的西南方約 15km處有正在生產(chǎn)的雙鴨山 礦業(yè)集團 集賢煤礦，西南約 18km 處有集賢縣升平小煤礦。 3 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 本井田的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，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。該地層由粉砂巖、 細(xì)砂巖、 泥巖組成。 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布，主要由粗砂組成，在砂層上，覆有粘土及厚度 8～ 10m 的黑腐植土。 層號 煤層號 柱狀 厚度巖石名稱 巖石描述粗砂巖粉砂巖中粗砂巖煤粗砂巖中砂巖粉砂巖煤粉砂巖中砂巖粉細(xì)互層煤粉砂巖中砂巖粉砂巖煤粉砂巖粗砂巖粉細(xì)互層煤粉砂巖1316242627淺灰色、石英顆粒、層狀構(gòu)造、泥質(zhì)膠結(jié)灰色、水平層理灰白色、粒度不均勻灰色、水平層理、致密堅硬淺灰色、層理不明顯灰白色、快狀、粒度分選不均勻灰色、水平層理黑灰色、半亮型煤灰白色、石英粒粉、堅硬、層理不明顯灰白色、快狀、粒度分選不均勻灰白色、粒度不均勻灰色、石英沙礫、硅質(zhì)膠結(jié)、堅硬黑灰色、玻璃光澤黑灰色、石英為主黑灰色、堅硬黑色、具有玻璃光澤深灰色、層理不明顯黑灰色、瀝青光澤灰白色、石英為主灰色、石英砂巖深灰色、顆粒分選差 圖 12 含煤地 層綜合柱狀圖 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于三江盆地的西部 。 本井田的區(qū)域構(gòu)造主要受華夏系和北西向構(gòu)造應(yīng)力場的控制。 表 12 斷層發(fā)育及落差表 序 號 編 號 產(chǎn) 狀 性質(zhì) 落差 （ m） 可靠性 備注 傾向 傾角 1 F70 北東向 20176。 逆 20～ 30 可靠 2 F32 北東向 30176。 逆 50～ 100 可靠 3 F9 北東向 40176。 逆 40～ 130 可靠 4 F84 北東向 10176。 逆 20～ 35 可靠 5 F85 北東向 15176。 正 30～ 55 可靠 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 都 集中于雞西群城子河組，該組地層厚度為 885m。左右。 16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 ，下距 24煤 層約 160m。下距 26煤層約 20m。下距 27煤層約 10m。 巖石性質(zhì)、厚度特征 本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)紗巖、 粗砂巖、 粉細(xì)互層及煤層組成。 表 13 巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表 名 稱 視密度kg/cm3 孔隙度 % 抗壓 強度 102kg/cm3 抗拉 強度 102kg/cm3 變形 模量 102kg/cm3 彈性 模量 kg/cm3 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 砂巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 泥巖 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 礫巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 井田水文地質(zhì)情況 第三系孔隙含水層：在井田內(nèi)廣泛 發(fā)展 ，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）。水的主要補給來源是大氣降水及山區(qū)地下水，涌水量為 （ s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，和第三系泥巖，砂巖層。 7 煤質(zhì)、牌號及用途 本礦井煤的揮發(fā)份一般大于 40%， 屬于低變質(zhì)煤 ，粘結(jié)性較低，煤種主要是氣煤 。 瓦斯 、煤塵及煤的自燃性 本 設(shè)計礦井初期的瓦斯等級 為 低 瓦斯礦井，相對涌出量為 m3/t。 勘探程度及可靠性 本礦 井 所在地區(qū)，從 1965 年就開始進 行地質(zhì)勘探工作，經(jīng)過普查，詳查 ,精查等階段。精查階段，查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍；比較可靠地提供了煤層層位的相對資料和測井成果。 井田境界確定的依據(jù) 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 要有合理的長度 ，以利于機械化程度的不斷提高； ； ，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物 。 井田儲量 井田儲量的計算 井田工業(yè)儲 量按儲量塊段法進行計算。 cosθ θ —— 煤層平均傾角； 2 416c o 5 0 0 0 060 ???????cZ Mt 9 CPZZ c ??? )( 式中： Z —— 可采儲量， Mt cZ —— 工業(yè)儲量， Mt P —— 永久煤柱損失， Mt 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 ；地方小煤礦不低于 。 保安煤柱 保安煤柱的留設(shè)主要有保護煤柱的留設(shè)，斷層帶和井筒周邊煤柱的留設(shè) 。 10 儲量計算的評價 本設(shè)計 礦井 的各類儲量計算 都 嚴(yán)格 按 照提供的地質(zhì)報告，以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 的有關(guān)規(guī)定為依據(jù)進行的。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《 煤炭工業(yè)礦井 設(shè)計規(guī)范》規(guī)定： 礦井年工作日 為 330d； ，其中三班進行采、掘工作，一班進行檢修； 每日凈提升時間 16h。 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等 永久煤柱損失量占工業(yè)儲量的 16%，按礦井設(shè)計規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 80%，由此計算確定本井田的可采儲量為 。并初步確定三個方案： 方案一：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 ； 方案二：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 ； 方案三：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 。 礦井 設(shè)計服務(wù)年限 礦 井服務(wù)年限計算公式如下： )/( KAZT ?? 式中 Z —— 礦井設(shè)計可采儲量， Mt； A —— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)， k=～ ， 根據(jù)本礦井實際情況，取k=。 12 第 3 章 井田開拓 概述 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，而在附近只有正在興建的東榮三礦， 東榮 三礦采用雙立井開拓；在距東榮四礦 18km有正在生產(chǎn) 的 集賢煤礦，也采用 雙 立井開拓。影響本設(shè)計井田開拓方式的具體因素如下： ① 地表因素：本井田 位于三江平原的西南部 ，地勢低平，地表標(biāo)高 +85m～+87m。 ② 煤層賦存情況 ： 整個井田的煤層 的賦存深度 150～ 800m,整個礦區(qū)共有 五 層可采煤層，即 1 1 2 2 27， 全區(qū)發(fā)育。本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角 16176。 ③ 其他因素 :構(gòu)造較簡單，只有 F9， F32， F70， F84四條斷層。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 開拓方式按照井筒的傾角不同 可分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓等四種方式 。因此，排除采用平硐開拓方式。依據(jù)本井田的地質(zhì) 狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對本井田開拓方式選擇提出 兩 種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 (詳見圖 31)； ②方案二：雙斜井開拓方式 (詳見圖 32)； 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 7 5 0 8 0 0 1 5 0主 井 副 井 圖 31 雙立井開拓方式示意圖 主井副井200250300350400450500550600650700750800150 圖 32 雙斜井開拓方式示意圖 方 案 一 與方案 二 技術(shù)上均可行 ，需要通過 詳細(xì)的 經(jīng)濟比較 。 14 表 31 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 表 項目 方案一 項目 方案二 運輸提升 /萬t km 工程量 采區(qū)上山運輸 一區(qū)段 2 979 4 = 一區(qū)段 1032 4 = 二區(qū)段 2 979 3 = 二區(qū)段 1032 3 = 三區(qū)段 2 979 2 = 三區(qū)段 1032 2 = 四區(qū)段 2 979 1 = 四區(qū)段 1032 1 = 大巷石門運輸 一水平 = 一水平 = 二水平 = 二水平 = 立井提升 一水平 = 一 水平 = 二水平 = 二水平 = 采區(qū)上山維護 （ ） 2 6 979 104= 采區(qū)上山維護 （ ） 2 6 1130 104= 排水 /萬 m3 一水平 380 24 365 90 104= 一水平 380 24 365 104= 15 二水平 380 24 365 90 104= 二水平 380 24 365 104= 表 32 基建費用表 方案 項目 方案一 方案二 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 初 期 主井井筒 507+20 9000 3000 副井井筒 507+5 9000 3000 井底車場 1000 2700 270 800 2700 216 主石門 2400 166 2400 運輸大巷 4600 2100 966 4600 2100 966 小計 2684 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 后 期 主井井筒 380 9000 342 3000 副井井筒 380 9000 342 3000 井底車場 1000 2700 270 800 2700 216 主石門 2400 500 2400 120 運輸大巷 7000 2100 147 7000 2100 147 小計 共計 表 33 建井工程量表 項目 方案一 方案二 初期 主井井筒 /m 507+20 副井井筒 /m 507+5 井底車場 /m 1000 800 主石門 /m 166 運輸大巷 /m 4600 4600 項目 方案一 方案二 16 后期 主井井筒 /m 380 副井井筒 /m 380 井底車場 /m 1000 800 主石門 /m 運輸大巷 /m 7000 7000 表 34 生產(chǎn)經(jīng)營