【正文】 t/m3 絕對(duì)瓦斯涌出量為 min/m3 ，煤層易自燃，煤塵有爆炸性，風(fēng)氧化帶深度定為距基巖界面垂深 30m 。其它可采煤層由暗煤、亮煤組成，夾少量鏡煤條帶，中下部煤層夾絲炭，為半暗～半亮型煤。 （ 2）顯微煤巖特征 a 有機(jī)顯微組份占煤巖組成 的 ～ %。 惰質(zhì)組：大多為有結(jié)構(gòu)的絲炭和半絲炭，亮白～灰白色，灰度較低，突起明顯，占組份的 ～ %。次為氧化物，占 ～ %，硫化物，占 ～ %，碳酸鹽，占 ～ %。 （ 3）顯微煤巖類型 煤層顯微鑒定為亮暗型，但系少數(shù)幾個(gè)樣品的鑒定結(jié)果。米） 滲透系數(shù) （米 /日） 礦 化 度 （克 /升） 水 溫 （℃） PH值 水 質(zhì) 類 型 新 生 界 一 含 30~25 ~ 上部以砂質(zhì)粘土為主，夾薄層粘質(zhì)砂土，具孔隙，受降水補(bǔ)給，富水性弱；下部以粉細(xì)砂為主，夾粘質(zhì)砂土及砂質(zhì)粘土，富水性弱 ~中等 ~ ~ ~ ~ ClHCO?3 C?a M?g 及 HCO?3 ClN?a C?a 一 隔 30~20 ~ 以砂質(zhì)粘土為主，夾透鏡狀粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)較致密，分布較穩(wěn)定，起隔水作用；東南部因夾砂層較厚，隔水性較差 二 含 70~60 ~ 以中、細(xì)砂為主，夾透鏡狀砂質(zhì)粘 土，結(jié)構(gòu)松散，砂層分布西南薄，中間厚，受區(qū)域河流從上游補(bǔ)給，水源充沛，是礦井供水的主要水源 ~ ~ ~ ~ ~ ~ HCO?3 N?a C?a 三 含 210~170 ~ 以粗、中砂為主，細(xì)砂和粘質(zhì)砂土次之，疏松 ~松散，頂部和中部夾薄層粘土及砂質(zhì)粘土多 層，分布比較穩(wěn)定，部分層次起隔水作用 ~1 ~ ~ ~9 ~ ~ ClN?a 二 隔 80~70 ~0 以灰綠色固結(jié)粘土為主，夾數(shù)層中、細(xì)砂，除古地形隆起處沉積變薄或缺失外，一般分布穩(wěn)定，可起隔水作用 三 隔 55~30 ~0 灰綠色厚層固結(jié)粘土，偶夾中、細(xì)砂薄層，質(zhì)韌而粘，具 膨脹性，除古地形隆起處沉積變薄或缺失外，一般分布穩(wěn)定，為良好的隔水層 四 含 80~30 ~0 以中、粗砂為主，局部含礫，松散，自七 ~八線間向北開(kāi)始沉積，并有增厚的趨勢(shì)，粒度也漸粗，為基巖含水層的補(bǔ)給水源 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ClN?a 四 隔 30~10 ~0 灰綠、棕 紅等雜色固結(jié)粘土，結(jié)構(gòu)致密，局部為泥灰?guī)r，夾固結(jié)中、細(xì)砂，滲透性弱，可起相對(duì)隔水作用 碎石層 8~2 ~0 以灰白夾紫紅色中粗粒石英砂巖為主，次為細(xì)?；蚝[粗砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬，偶夾薄層固結(jié)粘土，呈云片狀分布于基巖面上 古 生 界 二迭系砂巖裂隙含水組 以中、細(xì)砂巖為主，局部粗砂巖，多為鈣質(zhì)膠結(jié)。 按其水文地質(zhì)條件 ,可分為中部簡(jiǎn)單區(qū)和南、北部中等區(qū) ~5 ~4 ~6 ~ ClN?a K+ 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水組 灰 ~深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r及少量粒狀灰?guī)r，富水性較弱。井田南北西部沒(méi)有擴(kuò)大可能，東部尚有擴(kuò)大可能。其中，本設(shè)計(jì)開(kāi)采的 112 煤層南北走向約 10km 東西傾斜約 6km 煤層傾角 3176。平均 5176。 工業(yè)儲(chǔ)量 井田內(nèi)各煤層儲(chǔ)量計(jì)算采用的工業(yè)指標(biāo)，參照現(xiàn)行《規(guī)范》，統(tǒng)一為： 最低可采厚度 最高可采灰份 40％ 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。 傾斜面積 140 km2 ，煤層厚度從 ～ ，平均厚度 m。 則： CZ = 106 1. 4 = 106t 高級(jí)儲(chǔ)量符合煤炭工業(yè)設(shè) 計(jì)規(guī)范要求。 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 3Mt 的大型礦井，工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)為 ～ 公頃 /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 ， 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%= 410? t Q = 321 Q ?? =（ ++） 410? = 410? t 儲(chǔ)量 CPZZ CK ??? )( 式中： KZ 可采儲(chǔ)量， t； CZ 工業(yè)儲(chǔ)量， t； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) P 儲(chǔ)量損失， t； C 回采 率 ,本煤層取 80％ 這樣， KZ =（ ） 410? 80%= 410? t 表 礦井煤儲(chǔ)量表：（ 410? t） 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量 永久煤柱儲(chǔ)量損失 回采率 可采儲(chǔ)量 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 境界煤柱 其他煤柱 112 33729 80% 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 1 礦井工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日為 300 天。每班工作 8h，每天凈提升時(shí)間 14h。 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 33729 萬(wàn) t。礦井資源豐富。 2021 年對(duì)綜合精查勘探、地震補(bǔ)充勘探等區(qū)內(nèi)、區(qū)外近期勘探成果進(jìn)行了電子版精查匯編，對(duì)煤層、構(gòu)造等的研究程度又有了顯著提高。 綜上分析，設(shè)計(jì)認(rèn)為本井田資源條件是可靠的。 綜合以上因素，從礦井擁有的資源條件、開(kāi)采技術(shù)條件、采場(chǎng)條件及目前采、掘工作面裝備水平、建設(shè)單位管理水平等方面分析，本礦井宜建特大型礦井。 三生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)“規(guī)程”規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要類型為：大型礦井。 T=（ 300 ） =50a 符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，也符合《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于大型礦井服務(wù)年限不少于 50 年的規(guī)定。本區(qū)根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（ 1990）》數(shù)據(jù)，劃分為 6 度基本烈度區(qū)，發(fā)生地震的可能性很低，地質(zhì)條件穩(wěn)定；而且儲(chǔ)量豐富，適合開(kāi)采大型煤礦。用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)目、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開(kāi)拓系統(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，才能最終確定。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案，在解決開(kāi)拓問(wèn)題 時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： ⑴貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效煤制造條件，在保證生產(chǎn)可靠和安全的前提下減少開(kāi)拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 ⑶合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 ⑸要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)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。 井田開(kāi)拓方式按井筒傾角不同可分為平硐、斜井立井等三種方式，凡用一種井筒形式開(kāi)拓全礦的屬于單一開(kāi)拓，否則屬于綜合開(kāi)拓。 平硐開(kāi)拓的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸環(huán)節(jié)少 、 設(shè)備少 、 系統(tǒng)簡(jiǎn)單 、 費(fèi)用低，但受地形及埋藏條件限制，只適用于賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地帶，并且要便于布置工業(yè)場(chǎng)地。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 下面重點(diǎn)分析斜井 開(kāi)拓和立井開(kāi)拓： 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 。 當(dāng)煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的緩傾斜煤層，一般采用斜井開(kāi)拓。 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。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) （二）井口與工業(yè)廣場(chǎng)位置的選擇 1 井口位置的確定 井筒位置的確定原則 ⑴ 有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門的工程量要盡 量少； ⑵ 有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村； ⑶ 井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡； ⑷ 井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤 與瓦 斯突出煤層或軟弱巖層； ⑸ 工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)， 不受崖崩滑坡和洪水的威脅； ⑹ 工業(yè) 廣場(chǎng)應(yīng) 少占耕地，少壓煤； ⑺距 水源、電源較 近 ，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。確定井筒位置見(jiàn)表 坐標(biāo) 井筒 X Y 主井 0 副井 0 2 工業(yè)場(chǎng)地的位置、形狀和面積的確定 工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素： ⑴ 盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局； ⑵ 占地要少，盡量做到不搬遷村莊； ⑶ 盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位； ⑷ .盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。 根據(jù)以上原則和本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒布置位置 大致 相同 。 b. 煤層傾角較小，平均傾角只有 5176。可采用帶區(qū)布置，也可采用盤(pán)區(qū)布置。 綜上，提出以下四個(gè)方 案： 方案一：立井兩水平，直接延深，帶區(qū)布置 方案二：立井兩水平，直接延深，盤(pán)區(qū)布置 方案三：立井兩水平，暗斜井延深，帶區(qū)布置 方案四：立井兩水平，暗斜井延深，盤(pán)區(qū)布置 四種開(kāi)拓方案的開(kāi)拓示意圖見(jiàn)圖 221 所表示。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第21頁(yè) 表 222 各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項(xiàng) 目 方案一、方案二 方案三、方案四 基建費(fèi)用 （萬(wàn)元） 主井 290750010 4=175 主斜井 4125140010 4=577 副井 290800010 4=200 副斜井 4125150010 4=619 井底車場(chǎng) 1000160010 4=160 斜井井底車場(chǎng) （ 300+500） 160010 4=128 石門開(kāi)鑿 41142120010 4=987 小計(jì) 1522 小計(jì) 1324 生產(chǎn)費(fèi)用 （萬(wàn)元） 立井提升 5250 = 斜井提升 5250= 石門運(yùn)輸 5250= 立井提升 5250=3213 立井排水 400243654010 4= 立井排水 4002436540104=2284.6 斜井排水 4002436540104=1177.3 小計(jì) 小計(jì) 總計(jì) 費(fèi)用 費(fèi)用 （萬(wàn)元） （萬(wàn)元） 百分率 100% 百分率 % 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 方案一、二與方案三、四的區(qū)別在于是用立井延深還是暗斜井延深，相同部分可不做比較。但延深與生產(chǎn)相互影響而且礦井提升能力相對(duì)降低。但增加了上部車場(chǎng)工程量及運(yùn)輸提升環(huán)節(jié)和設(shè)備。余下的方案一、二在技術(shù)上均屬可行，具體采用那個(gè)方案要經(jīng)過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較才能確定 。 表 223 建井工程量 項(xiàng)目 方案一 方案二 初期 風(fēng)井 /m 630+5 380+5 膠帶運(yùn)輸大巷 /m 1900 600 軌道運(yùn)輸大巷 /m 1900 600 采區(qū)上山 /m 20212 回風(fēng)石門 700 后期 主井 /m 290 副井 /m 290 風(fēng)井 /m 480+5 主暗斜井 /m 2280 副暗斜井 /m 2280 石門 /m 2 4114 膠帶運(yùn)輸大巷 /m 10500 5000 軌道運(yùn)輸大巷 /m 10500 5000 回風(fēng)大巷 /m 1200 盤(pán)一區(qū)上山 /m 14002 20212 盤(pán)二區(qū)上山 /m 24002 盤(pán)三區(qū)上山