【正文】 。（段）本井田石炭系太原組灰?guī)r埋藏較深，鉆孔未揭露全層厚度，據(jù)區(qū)域資料表明，地層總厚110～130 m左右，含灰?guī)r13層，其中第12等三層灰?guī)r厚度大，分布穩(wěn)定，巖溶裂隙較發(fā)育外，其余均為薄層灰?guī)r。因此，在開采3煤層之前，必須采取疏水降壓等措施，謹(jǐn)防災(zāi)害發(fā)生。斷層破碎帶主要以泥巖、粉砂巖為主，含砂巖碎塊，鉆探揭露斷層時(shí)，大多數(shù)斷層無(wú)漏水現(xiàn)象，結(jié)合區(qū)域和鄰近生產(chǎn)礦井，斷層一般是富水性弱，導(dǎo)水性差。綜上所述，本井田新生界下部含水層（組）、二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙含水層（段）和太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）對(duì)井下開采影響較大。這樣，二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）便成為礦井開采的主要充水因素。（2）礦井涌水量預(yù)計(jì)根據(jù)《安徽省淮南煤田朱集東井田煤炭勘探報(bào)告》，本井田一水平（970 m）開采131～112煤層時(shí)，采用比擬法，與潘一礦進(jìn)行比擬，預(yù)計(jì)礦井涌水量，計(jì)算公式： （11） 、——礦井涌水量，其中為潘一礦涌水量， m3/h， m3/h；、——預(yù)算采用面積，其中朱集井田采用面積為10 km2， km2；、——水位降深， m，潘一礦水位降深為550 m；經(jīng)計(jì)算，朱集礦井的正常涌水量為267 m3/h，最大涌水量為387 m3/h。太灰?guī)r溶裂隙含水層的突水量為1152 m3/h。上述勘查工作，查明了井田的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，基本查明了邊界斷層和先期開采地段內(nèi)較大斷層的發(fā)育情況，對(duì)小構(gòu)造的發(fā)育程度、分布范圍及對(duì)開采的影響作出評(píng)述；查明煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)、間距和穩(wěn)定性等主要特征，煤層對(duì)比可靠；嚴(yán)格控制先期開采地段范圍內(nèi)主要可采煤層的風(fēng)氧化帶界線；查明了可采煤層的煤質(zhì)特征及其變化情況，并劃分了煤類；查明了或基本查明了直接充水含水層和間接充水含水層的巖性、厚度、富水性及其水力聯(lián)系，確定先期開采4～17煤層（組）時(shí)，井田的水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單類型，預(yù)計(jì)的礦井涌水量及突水量結(jié)果可信；對(duì)可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件、瓦斯、煤塵與自燃、地溫和環(huán)境地質(zhì)狀況等其它開采技術(shù)條件也作了不同程度的了解、評(píng)價(jià)和查明；基本查明其他有益礦產(chǎn)賦存情況；計(jì)算了可采煤層的儲(chǔ)量。 煤層特征 煤層特征本井田含煤地層為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段?？刹擅簩庸灿?3層，分別為1716131111755441和3煤層， m。現(xiàn)對(duì)主采煤層分述如下：（1）131煤層： km2， km2，僅115孔因巖漿侵蝕不可采，賦存標(biāo)高在350～960 m之間，～ m， m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在810～920 m之間，大部分賦存于850～870 m之間；（2）112煤層： km2， km2，賦存標(biāo)高在350～1000之間，煤層厚度0～ m， m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在870～980 m之間，大部分賦存于920～940 m之間；（3）8煤層： km2， km2，有1處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在500～1100之間，煤層厚度0～ m， m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在960～1070 m之間，大部分賦存于990～1030 m之間；（4）51煤層： km2， km2，有4處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在1000～1180之間，煤層厚度0～ m， m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在1040～1110 m之間，大部分賦存于1050～1080 m之間；（5）41煤層： km2， km2，有1處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在550～1160之間，煤層厚度0～ m， m，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在1060～1130 m之間，大部分賦存于1060～1090 m之間。其洗精煤是較為理想的煉焦配煤，洗中煤或原煤可作為動(dòng)力用煤。其主要可采煤層煤質(zhì)特征見表12。泥巖特別是炭質(zhì)泥巖、含炭泥巖，厚度小，抗壓強(qiáng)度低，多屬軟巖，穩(wěn)定性差~中等。礦床淺部基巖風(fēng)化帶巖體質(zhì)量差，斷層帶巖石破碎，均屬軟弱結(jié)構(gòu)面，故本井田礦床工程地質(zhì)條件為中等類型。沼氣帶位于基巖頂界面下垂深435 m以深。112煤層：瓦斯含量為0～ m3/t， m3/t(970 m以淺)，970 m以深僅一個(gè)點(diǎn)， m3/t。另外通過對(duì)79個(gè)煤樣進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性測(cè)定，其中17131155441煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)k值均有大于15的樣品，由此表明上述煤層均有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。（3）煤塵與煤的自燃本井田161175543煤層為自燃煤層，131141煤層為容易自燃～自燃煤層。 （4）地溫根據(jù)九龍崗礦長(zhǎng)觀孔資料，井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下垂深30 m， ℃。一級(jí)高溫區(qū)（＞31 ℃）一般出現(xiàn)在564 m以下，二級(jí)高溫區(qū)（＞37 ℃）一般出現(xiàn)在736 m以下， ℃，屬二級(jí)高溫區(qū)。（5）放射性及其它有害氣體本區(qū)經(jīng)各勘探階段，對(duì)鉆孔測(cè)井及大量的煤、巖樣品測(cè)試，均未發(fā)現(xiàn)有放射性異常和大量有害氣體。井田東、南至勘察登記范圍，西至27勘探線，北至明龍山斷層。井田范圍乖點(diǎn)坐標(biāo)表見表21。54′30″116176。54′30″116176。54′15″116176。54′15″116176。54′00″116176。54′00″116176。53′45″116176。53′45″116176。53′30″116176。53′30″116176。53′15″116176。53′15″116176。53′00″116176。53′00″116176。52′45″116176。52′45″116176。52′30″116176。52′15″116176。52′15″116176。52′00″116176。52′00″116176。51′45″116176。51′45″116176。51′30″116176。51′30″116176。51′15″116176。51′15″116176。51′00″116176。51′00″116176。50′45″116176。其中可采煤層共有13層，分別為4455711111316171煤層， m。 km， km， km。最小為0176。 km。圖21 井田賦存狀況示意圖 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)（1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；（2）根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》規(guī)定： m，原煤灰分≤40%；（3）依據(jù)國(guó)務(wù)院過函（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。 勘探程度本井田先期開采地段（六～二十一線）經(jīng)高分辨率三維地震共發(fā)現(xiàn)155條斷層，孤立斷點(diǎn)24個(gè)，其中原鉆探期間發(fā)現(xiàn)斷層7條，新發(fā)現(xiàn)斷層155條；按斷層性質(zhì)分，正斷層135條，逆斷層20條；按落差大小分，大于等于50米的斷層4條，大于等于30而小于50米的斷層2條，大于等于落差10而小于30米的斷層20條，小于10 m斷層129條。巖漿順煤層侵入，侵入范圍主要集中在中、東部6～17勘查線之間的中、北部地段，在18勘查線及以西地段有零星分布，主要的侵入形式為拱開煤層，使煤層缺失、變薄或質(zhì)變?yōu)樘烊唤埂? 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算礦井首要可采煤層為112煤。再根據(jù)： （22）式中Z——礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，tS ——井田塊段面積，m2m——煤層平均厚度γ ——煤層的容重， t/m3—— 各塊段煤層的傾角圖22 礦井塊段劃分圖由式22及礦井塊段劃分圖，得各塊段地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算見下表22：表22 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算表塊段名稱 傾角/176。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲(chǔ)量。各種儲(chǔ)量分配見表23：表23 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算表類別探明儲(chǔ)量/Mt控制儲(chǔ)量/Mt推斷儲(chǔ)量/Mt經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量邊際儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量邊際儲(chǔ)量數(shù)量合計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： （23）式中 ——可信度系數(shù)，~。Zg=++++= Mt 礦井可采儲(chǔ)量 井田邊界保護(hù)煤柱根據(jù)朱集礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留30 m寬度作為井界煤柱，則井田邊界保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。H——井田邊界煤柱寬度，30 m；L——井田邊界長(zhǎng)度，19918 m；m——煤層厚度， m；r——煤層容重， t/m3；代入數(shù)據(jù)得：P=3019918= Mt 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見表24。a1占地面積指標(biāo)/ha但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場(chǎng)的面積都有縮小的趨勢(shì)，再加上本井田煤層埋藏較深，若取工業(yè)廣場(chǎng)煤柱較大會(huì)造成大量的工廣壓煤， km2。本設(shè)計(jì)選定工業(yè)廣場(chǎng)長(zhǎng)為300 m，寬為200 m，～ m， m，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角（表25）采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。煤層厚度/m廣場(chǎng)中心深度/m/176。γ/176。392541667066采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)壓煤示意圖如圖23所示。=則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：Z工=SMR式中： Z工工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，Mt； S 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，㎡； M 煤層厚度， m； R 煤的容重, 。 斷層保護(hù)煤柱留設(shè)方法斷層落差H留設(shè)尺寸H≥50m50m30m≤H≤50m30mH＜30m不留設(shè)煤柱井田112煤層現(xiàn)已查明三條斷層，即F1，ZF3和ZF4，且F1部分位于工廣保護(hù)煤柱內(nèi)，另兩條斷層皆可靠且可控制，故其兩側(cè)各留30 m保護(hù)煤柱，則其煤柱損失可由下式求得： （25）式中：Pf——煤柱損失，t；Li——斷層長(zhǎng)度，m；m——112煤層厚度，m；——煤層容重，t/m3。C——帶區(qū)采出率；根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井的采出率，；；。則代入數(shù)據(jù)得礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：由以上保護(hù)煤柱損失量，可得準(zhǔn)確可采儲(chǔ)量：3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井設(shè)計(jì)宜按年工作日330 d計(jì)算，每天凈提升時(shí)間宜為16 h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模；（3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；（4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。（2）為解決瓦斯問題，礦井宜采用開采保護(hù)層的方法，根據(jù)對(duì)各煤層的突出指標(biāo)分析， m以下，煤層生產(chǎn)能力小，另外，礦井煤層埋藏深，地溫高、地壓大，煤層生產(chǎn)能力受到一定程度的限制。但從礦井經(jīng)濟(jì)效益和安全角度考慮，礦井移交時(shí)布置1個(gè)112煤層綜采工作面及1個(gè)131煤層綜采工作面是可行的，形成厚薄煤層搭配開采，投產(chǎn)即達(dá)產(chǎn)并長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的局面。 m，結(jié)合本礦井的構(gòu)造、瓦斯、地溫等狀況， Mt/a。屬近水平煤層，易于發(fā)揮工作面生產(chǎn)能力。結(jié)合本礦區(qū)的煤炭?jī)?chǔ)量， Mt/a。礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲(chǔ)備能力。因此，需要考慮儲(chǔ)量備用系數(shù)。結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況。煤層傾角平均3176。（2）運(yùn)輸能力的校核礦井設(shè)計(jì)為中型礦井，開拓方式為立井單水平開拓。（3）通風(fēng)安全條件的校核礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式，東西兩翼各布置一個(gè)回風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)要求。井型和服務(wù)年限的對(duì)應(yīng)要求見表31。a1礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a第一開采水平服務(wù)年限煤層傾角25176。～45176。67035——3～56030——～50252015～40201515～各省自定由上表可知：煤層傾角低于，～0..90 Mt/a時(shí)，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限不宜小于40 a，第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限不宜小于20 a。 Mt/a， a，全礦井服務(wù)年限等于第一水平服務(wù)年限。4 井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，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)。合理的開拓方式需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定。開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個(gè)礦井生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟(jì)效益。因此，在確定