【正文】 自地表向下 30m，恒溫帶溫度為 ℃。從縱向上看，垂深 500m 處平均地溫在31℃以上，已達(dá)一級(jí)高溫區(qū)；垂深 700m處平 均地溫在 37℃左右，已進(jìn)入二級(jí)高溫區(qū)；垂深在 800m處平均地溫高達(dá) 40℃以上。 煤層特征 煤層 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。在中、下部厚約 490m 的一～五含煤段中，集中分布 9 層可采煤層，平均總厚 。 可采煤層主要特征表 煤層 厚度（ m） 最小～最大 平均 間距 （ m） 頂 板 巖 性 底 板 巖 性 結(jié) 構(gòu) 可采 性 穩(wěn)定 性 172 0～ 泥巖和中砂巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn) 定 104 131 ～ 泥巖，局部為細(xì)砂巖 泥 巖 較間接 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 1 131下 0～ 泥 巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn) 定 74 112 ～ 淺部為中、細(xì)砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡(jiǎn)單～較簡(jiǎn)單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 80 8 0～ 古河流沖蝕處為石莫砂巖，其余為泥巖 泥巖，局部為含炭泥巖 簡(jiǎn) 單 大部可采 較穩(wěn) 定 4 72 0～ 泥巖，局部為 砂巖 泥巖，局部 為砂巖 較間接 局部可采 不穩(wěn) 定 41 62 ～ 泥巖，局部為砂巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 基本全區(qū)可采 穩(wěn) 定 40 41 0～ 泥 巖 泥 巖 簡(jiǎn) 單 局部可采 不穩(wěn) 定 83 1 ～ 砂質(zhì)泥巖，部分為砂巖 砂質(zhì)泥巖 較復(fù)雜 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 煤層可燃性及煤塵爆炸性 本井田可采煤層除 62和 1 煤層不自燃～很易自燃以外，其余均很易自燃。 主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)特征 本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖 組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。但總體來(lái)看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護(hù)和頂板管理比較困難。根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測(cè)試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應(yīng)屬高瓦斯礦井。 煤質(zhì) 本井田可 采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種單一，屬中灰～富灰、特低硫、低磷～特低磷、富油～高油、高熔～難熔灰分、具較強(qiáng)粘結(jié)性的氣煤和 1/3 焦煤。 第二章 井田開(kāi)拓 井田境界 及可采儲(chǔ)量 井田境界 顧橋井田北起 F81 斷層，南止 F211斷層，西自 1煤層隱伏露頭，東至三十一勘探線和 131煤層 1000m底板等高線地面垂直投影線。 其中，本設(shè)計(jì)開(kāi)采的 131 煤層南北走向約 10km， 東西傾斜約 6km， 煤層傾角 3176。 ， 平均 5176。 屬于 中厚～厚煤層 。 131 煤層煤層下距太灰 340m。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，常見(jiàn) 1～ 2 層夾矸，頂?shù)装宥嗄鄮r，局部頂板為細(xì)砂巖。 131下煤層系131 煤層的下分層，兩者呈合并分叉關(guān)系。七線～十二線 750m～ 800m 以淺地段為分叉區(qū)，煤層儲(chǔ)量單獨(dú)計(jì)算，其平均厚為 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂?shù)装宥嗄噘|(zhì)巖，變異系數(shù)25%，煤層較穩(wěn)定。故儲(chǔ)量計(jì)算面積采用實(shí)測(cè)的水平面積 本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的 1： 10000 煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。煤的容重取 R=。 可采儲(chǔ)量 1 邊界斷層保護(hù)煤柱 邊界保護(hù)煤柱損失量可按下列公式計(jì)算 1Q =L B M R (22) 其中： 1Q —— 邊界煤 柱損失量， m； L—— 邊界保護(hù)煤柱寬度， m； B—— 邊界長(zhǎng)度， m； M—— 煤層厚度， m； R—— 煤的容重， t/m，取 R= 3/mt 。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。 ，表土層移動(dòng)角為 45176。 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè) 20m 寬 1Q =20 32021 = 410 t 2 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 根據(jù)《煤礦礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)》工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)，本設(shè)計(jì)礦井為 3 Mt的大型礦井，工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)為 ～ /10萬(wàn)噸，取 公頃 /10 萬(wàn)噸，其總占地面積： ??S =30 公頃 =30 410? 2m 。 得出工業(yè)廣場(chǎng)安全煤柱面積為 公頃，因此工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： 2Q =S h R= = 410? t (26) 3 其他永久煤柱損失（包括水平煤柱，采區(qū)煤柱，隔離煤柱，地址構(gòu)造帶煤柱等煤柱損失），按約占工業(yè)儲(chǔ)量的 5%計(jì)算， 3Q = %5?CZ = ? 610 ?5%=1953 410? t Q = 321 Q ?? =（ ++1953） 410? = 410? t CPZZ CK ??? )( 式中： KZ 可采儲(chǔ)量， t； CZ 工業(yè)儲(chǔ)量， t； P 儲(chǔ)量損失， t； C 回采率 ,本煤層取 85％ 這樣， KZ =（ ） 410? 85%= 410? t 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330天。每班工作 8h，每天凈提升時(shí)間 16h。 本井田南鄰西淝河，井田內(nèi)有永幸河，地下水資源豐富，礦井水源充沛； 本區(qū)人口稠密，加之礦區(qū)擁有大量的工程技術(shù)人員及熟練的技術(shù)工人，勞動(dòng)力資源豐富； 礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河 3座電廠，井田附近有張集、蘆集 2 座 220kV 區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。 （二）資源條 件分析 本礦井共探明地質(zhì)儲(chǔ)量 39060萬(wàn) t。本井田采用“地震先行、鉆探驗(yàn)證、測(cè)井定厚”的綜合勘探方法進(jìn)行了精查地質(zhì)勘探，基本控制了井田構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層、褶曲、煤層及煤質(zhì)等技術(shù)特征。 綜上分析，設(shè)計(jì)認(rèn)為本井田資源條件是可靠的。服務(wù)年限用下列公式計(jì)算： KAZT K ?? / 式中： T— 礦井服務(wù)年限， a； A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a，本設(shè)計(jì)礦井為 3Mt/a； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，本礦井取 ； KZ — 可采儲(chǔ)量，萬(wàn) t。 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入媒體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； ； ； ，做好開(kāi)采水平的接替； 、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； 、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： ，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。 ，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 。 水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 井筒形式和位置 井筒是井下和地面出入的咽喉，是全礦生產(chǎn)的樞紐。井筒形式目前只有三種 :平硐、斜井和立井。但在解決具體問(wèn)題時(shí)，必須從自然地質(zhì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì) 條件各個(gè)方面綜合考慮。 缺點(diǎn)是 受地形影響特別大。 下面 就 斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓 進(jìn)行重點(diǎn)比較分析 ： 1 斜井開(kāi)拓 對(duì)于斜井開(kāi)拓，其優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少； （ 2）地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底 板含水層的威脅，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗少； （ 3）膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平開(kāi)采，并能減少井下石門長(zhǎng)度； （ 4）斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。 適用條件：井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立井開(kāi)拓的缺點(diǎn)有： （ 1）立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平； （ 2）井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 綜上所述，由于本井田煤層瓦斯含量大，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，為便于通風(fēng)及對(duì)施工、開(kāi)采過(guò)程中的安全考慮，采用立井開(kāi)拓較為合理。因此，可以按以下原則確定： 1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井 田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小， 愈近深部，煤柱尺寸愈大。 3） 工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)盡量靠近地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、塊段完整且儲(chǔ)量豐富的塊段，以利于首采區(qū)位置選擇和首采工作面布置，并盡量減少初期工程量，減少投資，縮短建井工期； 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng)， 工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓或少壓好煤； 井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。 6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。 8） 工業(yè)場(chǎng)地盡量布置在開(kāi)闊地帶，并盡量靠近已有的 公路及鐵路，盡量減少鐵路、公路、供電線路的長(zhǎng)度，以降低工程造價(jià)。 雖然初期開(kāi)采水平較深，初期采煤工作面集中布置于礦井北翼，但由于該井位具有表土層薄、已施工的井筒檢查鉆及三維地震資料揭露該井位處地質(zhì)條件簡(jiǎn)單且可靠，首采塊段開(kāi)采條件好， 131煤層生產(chǎn)能力大，初期大巷不需穿過(guò)復(fù)雜構(gòu)造帶，鐵路專用線短，工程量少，工期短等諸多優(yōu)點(diǎn) 。所以，開(kāi)采水平的劃分要合理。同時(shí)還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。所以，一個(gè)采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個(gè)采區(qū)的開(kāi)拓準(zhǔn)備時(shí)間。 3）經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高 我國(guó)多年的生產(chǎn)建設(shè)實(shí)際表明，開(kāi)采水平垂高 過(guò)小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。故在運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、巷道維護(hù)等技術(shù)條件能夠達(dá)到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。采用帶區(qū)準(zhǔn)備時(shí)，采煤工作面推進(jìn)方向的長(zhǎng)度可達(dá) 1500 m。直接延深可充分利用原設(shè)備、設(shè)施，投資少，提升單一，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，車場(chǎng)工程量相對(duì)減少等。暗斜井開(kāi)拓延深與生產(chǎn)互不干擾，原井筒提升能力不降低，暗斜井的位置不受原井筒限制，可選在對(duì)開(kāi)采下部煤層有利的位置上。通過(guò)粗略比較我們可以看出方案三、四在投資上要多一點(diǎn)，所以我們排除方案三、四。 b. 詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 對(duì)方案一和方案二的建井工程量和基建費(fèi)的比較和比較結(jié)果見(jiàn)表 223 和表 224。m 1） （萬(wàn)元） （ m） （元 ②在以上方案經(jīng)濟(jì)比較中，所列各項(xiàng)工程造價(jià)是根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格而統(tǒng)一確定的。但是總的來(lái)說(shuō)，方案二的費(fèi)用比方案一的費(fèi)用多了 %，方案一較之方案二更節(jié)省，相對(duì)較優(yōu)。 礦井基本巷道 井筒 本礦井中央?yún)^(qū)工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主井、副井和中央回風(fēng)井 3個(gè)井筒。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，斷面面積，井筒內(nèi)裝備一對(duì) 20t 箕斗，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護(hù)方式。主井主要用于提升煤炭。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通訊信號(hào)電纜和人行臺(tái)階等設(shè)施。主井井筒斷面和井筒特征表分別見(jiàn)圖 。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井井筒斷面和井筒特征表分別見(jiàn)圖和表 。風(fēng)井井筒斷面和井筒特征表分別見(jiàn)圖 2— 2— 3。由第九章《礦井通風(fēng)及安全技術(shù)》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 : 井底車場(chǎng)布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過(guò)車場(chǎng)的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場(chǎng)巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定： 1）大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形車場(chǎng)。 3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采 用無(wú)軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場(chǎng)。 根據(jù)礦井開(kāi)拓部署、井下大巷運(yùn)輸方式以及工業(yè)場(chǎng)地布置等，從減少初期井巷工程量、縮短建井工期、有利于井底車場(chǎng)調(diào)車及硐室維護(hù) 等方面綜合考慮， 設(shè)計(jì) 梭 式車場(chǎng)布置形式，南北向進(jìn)出車。 井底車場(chǎng)主要擔(dān)負(fù)礦井南 北翼矸石 .、材料、設(shè)備和人員的輔助運(yùn)輸任務(wù)。 井底車場(chǎng)通過(guò)能力按下式計(jì)算： N= TGn?? 式中： N— 井底車場(chǎng)通過(guò)能力， kt/a； 252— 年工作時(shí)間與 kt 換算系數(shù) 1 103的乘積；按年工作 300d，日工作 14h 計(jì)算， min； — 運(yùn)輸不均衡系數(shù)； G— 每列矸石凈載重量， G= 25=； n— 每循環(huán)列車數(shù)， n=2； T— 每循環(huán)的循環(huán)時(shí)間， min；根據(jù)列車運(yùn)行 圖表，每循環(huán)的循環(huán)時(shí)間為 。 井底車場(chǎng)巖性