【正文】 水量30m3/h,（即L3石灰?guī)r下部）時涌水量為80m3/h，經(jīng)注漿止水后涌水量為30m3/h。另據(jù)CK3水文鉆孔抽水試驗成果，,。（3）二疊系山西組砂巖裂隙含水層含水層以細(xì)、中粗砂巖為主，含水層連接性差，厚度不穩(wěn)定，裂隙不發(fā)育，富水較弱，據(jù)148隊在杜家溝西400m處施工的水文孔資料，單井出水量小于10t/d。（5）第四系和上第三系孔隙含水層上第三系上新統(tǒng)礫巖層為弱含水層，多出露于溝谷中，單井出水量一般小于10t/d。井田主要隔水層（1）二疊系山西組泥巖隔水層山西組4號煤層以下是一套泥巖為主的地層，井田內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)，加之整個山西組地層的弱富水性，是山西組和太原組之間較好的隔水層。（3）石炭系本溪組隔水層本溪組地層為一套以泥巖、粘土巖為主，夾鋁土巖和少量石灰?guī)r、中砂巖、粉砂巖的地層，隔水性好。井田內(nèi)奧灰水屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū)，巖溶水由北東向南西方向運移，最終排向柳林泉。構(gòu)造對水文地質(zhì)條件的影響受區(qū)域構(gòu)造的控制，井田北部為一背斜構(gòu)造，南部為一向斜構(gòu)造，末發(fā)現(xiàn)斷層及陷落柱等構(gòu)造，井田煤層埋藏較淺，主要充水水源為大氣降水，大氣降水通過巖層裂隙、采空裂隙滲入井下，增加礦井涌水量。充水因素分析（1）地表水對煤層開采的影響井田內(nèi)井口所在位置的最高洪水位線遠(yuǎn)低于各井口標(biāo)高，因此井田內(nèi)井口一般不會受到洪水灌井的危脅，井田內(nèi)鉆孔也都按鉆孔設(shè)計要求進(jìn)行了封孔，一般情況下，洪水對礦井沒有危脅。所以開采時要對井田東部的北川河，留有足夠的防水煤柱，以防開采時，采動裂隙導(dǎo)通北川河水，發(fā)生淹井事故，對開采區(qū)必須及時充填地表裂隙，防止雨季地表水滲透或涌入到井下工作面，引發(fā)水患。（3）地下水對煤層開采的影響井田內(nèi)4號煤層直接充水合水層為山西組砂巖裂隙含水層，富水性弱，4號煤層水文地質(zhì)類型為二類一型。井田內(nèi)可采10號煤層底板標(biāo)高為740—940m，井田內(nèi)奧陶系巖溶水水位標(biāo)高為804—807m，徑流方向由北東向西南運移，井田內(nèi)10號煤層大部分高于奧炭巖溶水水位，僅井田西南部的10號煤層位于奧灰水水位之下，因此本井田10號煤層開采為局部帶壓開采。但生產(chǎn)中要密切注意隱伏斷層等構(gòu)造的存在，加強水文地質(zhì)工作，防止意外水害發(fā)生。本井田參照田家會煤礦礦井涌水量，若生產(chǎn)能力提高到120萬t/a，礦井涌水量預(yù)算采用富水比擬法計算：開采4號煤層涌水量的預(yù)算預(yù)算公式：Q=KpP Kp=Q0/P0 式中：Q為擴大后的涌水量，m3/d； P為設(shè)計礦井生產(chǎn)能力，萬t/a； Q0為現(xiàn)礦井涌水量，m3/d； P0為現(xiàn)礦井生產(chǎn)能力，萬t/a；通過計算礦井生產(chǎn)能力達(dá)到120萬t/a時，開采4號煤層礦井正常涌水量40m3/h，最大涌水量60m3/h。據(jù)區(qū)域鉆孔井溫測量，℃/100m,屬地溫正常區(qū)。因本區(qū)各煤層埋藏較淺，地溫增高幅度不大，應(yīng)屬正常區(qū)。 煤層特征井田內(nèi)含煤地層主要為二疊系下統(tǒng)山西組和石灰系上統(tǒng)太原組的地層。巖性主要由深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、中粒砂巖、灰?guī)r及煤層組成，為一套海陸交互相含煤沉積。首先是濱海平原沼澤化，大面積沼澤分布，堆積了泥炭層，之后海侵的發(fā)生為泥炭層埋藏保存創(chuàng)造條件。砂質(zhì)泥巖中含大量星散狀黃鐵礦，屬瀉湖海灣沉積。（2）毛兒溝段：自10號煤層底至L3灰?guī)r頂，為太原組主要含煤段，巖性以灰?guī)r、煤層、泥巖為主，間夾薄層砂巖、砂質(zhì)泥巖。泥巖含有大量的植物莖葉化石，灰?guī)r中含有豐富的動物化石，屬潮坪沉積環(huán)境的混合坪及沼澤沉積。（3）東大窯段：L3灰?guī)r頂至K3砂巖底，巖性主要為灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖，夾薄層砂巖和煤層。發(fā)育灰?guī)r2層，分別稱LL5，為地層劃分對比的標(biāo)志層。山西組（P1s），含005號共5層煤，％。巖性主要由灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、灰色砂巖及煤層組成，為一套以陸相沉積為主的含煤沉積，厚度穩(wěn)定程度較太原組稍差，從本組沉積特征來看，山西組形成于海退過程中，聚煤作用形成于海退造成的三角洲平原及湖泊、瀉湖、潮坪環(huán)境中，砂巖層較太原組稍發(fā)育一些，而石灰?guī)r則不發(fā)育。（1）下段：自K3砂巖底至4號煤層頂，為主要含煤段，巖性主要為煤、砂質(zhì)泥巖、砂巖。該段屬三角洲沉積環(huán)境的沼澤及河漫灘沉積。其間發(fā)育3號煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層。其間發(fā)育0001號煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層。附圖地質(zhì)綜合柱狀圖1—2地質(zhì)綜合柱狀圖1—2（1）4﹟煤層：本井田主要開采煤層之一，位于山西組下部，己16煤層之上。局部含泥巖夾矸1～2層，～ m，其可開采性指數(shù)為92%，煤厚變異系數(shù)為33%，煤層結(jié)構(gòu)比較簡單，屬于中厚層穩(wěn)定可采煤層。表11 可采煤層特征表煤層編號見煤點厚度最小最大平均（m）煤層間距最小最大平均（m）夾石層數(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性傾角（度）頂?shù)装鍘r性容重（t/m3）頂板底板4～60～01簡單穩(wěn)定全區(qū)可 采1～8砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖10～02簡單穩(wěn)定全區(qū)可 采3～5粉砂巖、砂質(zhì)泥巖泥巖1．煤的物理性質(zhì)根據(jù)離石詳查報告，各主要可采煤層顏色多黑色，條痕多為黑色和黑褐色，光澤多為玻璃光澤。煤的構(gòu)造多呈層狀，也有塊狀構(gòu)造，煤的硬度小，脆度大。本區(qū)主要可采煤層顯微煤巖類型多為微鏡惰煤， 4號煤層為混合暗亮煤類型。3．煤類的確定及工業(yè)用途按中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751—86）劃分，井田內(nèi)4號煤層的煤類及工業(yè)用途如下：4號煤為特低灰中灰，中硫、高特高熱值的焦煤。工業(yè)用途可作為煉焦配煤或動力用煤。d，～ m3 /min區(qū)內(nèi)變化趨勢為淺部向深部有增大的趨勢，是按低瓦斯采區(qū)管理的。d，是按高瓦斯突出區(qū)管理。上述測定表明，開采煤層定為有煤塵爆炸性危險，故生產(chǎn)中應(yīng)采取有效的預(yù)防措施，以保證安全生產(chǎn)。㎝3/g，自燃等級為Ⅱ級，屬自燃煤層。煤田范圍劃分為井田的原則有：（1）、要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護地面設(shè)施；(2)、要有與礦區(qū)開發(fā)強度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲量和服務(wù)年限及合理的尺寸；（3）、照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系；（4）、直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計和生產(chǎn)管理工作的開展。開采深度++，開采410號煤層。本設(shè)計只針對4號煤層。本設(shè)計采用求積儀法結(jié)合算術(shù)平均法計算工業(yè)儲量：（1）。；Tgα=；cos7176。故工業(yè)儲量為： Zg=(3)根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，其中高級儲量為：，約占工業(yè)儲量的80%，符合設(shè)計要求。(1)本礦井開采時，由于村莊稀疏且規(guī)模較小，開采初期時無影響，在后期開采時宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無鐵路河流影響；并且井田內(nèi)沒有較大的斷層和構(gòu)造，因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場保安煤柱損失及井田邊界煤柱損失。工業(yè)場地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。 巖層移動角廣場中心深度煤層傾角煤層厚度沖積層厚度ΦδγβM176。176。176。由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖211所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸，并由圖可得出保護煤柱的尺寸為： Si=梯形面積=(上寬+下寬)高/（2cos7176。則：Z= (萬t)(2)井田境界煤柱損失；以及大巷煤拄損失。南部多30米，以及煤拄損失4＃煤層=（30+100）(萬t)則井田邊界保護煤柱損失量為：P1=(萬t) (3).斷層保護煤柱根據(jù)實際經(jīng)驗，斷層按性質(zhì)、落差大小及其對煤層破壞程度，斷層煤柱留設(shè)如下：落差＞50 m的斷層，兩側(cè)各留50 m的煤柱；落差＞20 m～≤50 m的斷層，兩側(cè)各留30 m煤柱；落差＞10 m～≤20 m的斷層，兩側(cè)各留20 m煤柱；落差＜10 m的斷層不留設(shè)斷層煤柱。 (4)井筒保護煤柱主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護煤柱損失量為0。則，礦井的設(shè)計可采儲量:ZK=（12497959）=8653. 5萬t。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮規(guī)模；國家需求：對國家煤炭需求量的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依；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。確定設(shè)計生產(chǎn)能力1. 2Mt/a。（1）礦井工作制度礦井年平均工作日為330天.“三八”工作制度，其中兩班半生產(chǎn)，一班檢修，每班工作8小時，日凈提升14個小時。T=（120）=（a）經(jīng)計算。煤層開采能力 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對14噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用膠帶輸送機運到采區(qū)煤倉，運輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運不成問題。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計生產(chǎn)能力的要求。通風(fēng)安全條件的校核礦井有煤塵爆炸危險性，但瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。所以初步設(shè)計生產(chǎn)能力為120萬t/a是合理井型校核。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其互相聯(lián)系和配合稱為開拓方式。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認(rèn)真研究。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；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)。，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。而立井有自己獨特的優(yōu)點，它的提升能力大，管理較容易，維護較簡單。故本設(shè)計采用立井開拓方式。本礦井采用主井提煤，副井運料。這樣有利于管理，且少壓煤。由于礦井走向長度和傾向長度相差不大，而且礦井開采深度不大，故采用中央并列式通風(fēng)。應(yīng)使井田兩翼的儲量大致平衡，有利于井下運輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)的位置。井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層，較大含水層，較厚沖積層，有煤與瓦斯突出的煤層，較大的斷層及采空區(qū)，并應(yīng)少壓煤。井筒周圍需留設(shè)有足夠的保護煤柱以保護井筒和地面工業(yè)廣場不致被開采工作引起巖層移動破壞。，確定地面工業(yè)場地的占地面積為14公頃，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為400m，寬為350 m 。井筒開拓方式的的比較：井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。井筒形式立井開拓斜井開拓平硐開拓主立副斜井開拓煤層條件埋藏深、表土厚為緩傾斜煤層。表土層薄無流沙層傾角較小，地形復(fù)雜。優(yōu)點井身短，通過井筒的各種管線長度小，提升速度快機械化程度高，對輔助提升有利，人員提升快，井筒斷面大，通風(fēng)阻力小，生產(chǎn)經(jīng)營費用低，有利于井筒維護，實用性強，技術(shù)可靠，不受煤塵瓦斯水文等限制。最簡單的開拓方式技術(shù)經(jīng)濟最有利，主運環(huán)節(jié)設(shè)備少，地面工業(yè)廣場簡單，水可自流，無水倉施工條件好，掘進(jìn)速度快。缺點井筒施工復(fù)雜，裝備復(fù)雜，基建投資大，井筒延伸困難井身長，通過井筒各種管線長，生產(chǎn)經(jīng)營費用高，維護難，掉轉(zhuǎn)提升能力小，對地質(zhì)條件適應(yīng)性差。綜合立井和斜井兩者缺點。地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向短。礦井生產(chǎn)能力大。方案一、三主井井筒形式不同。井田內(nèi)4煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定，涌水量小，立井的優(yōu)點突出。方案二、四主要區(qū)別在副井筒形式不同，以及設(shè)計的井筒位置。方案四井筒位于井田邊界，由于井田利用部分井田邊界煤柱，減少部分壓煤，但井田中央煤層距地表距離大，井筒長，基建費用多，經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費用結(jié)果在方案二、四中選擇方案二：主斜副立單水平開拓。k m工程量大巷運輸==提升==井巷維護/萬 m工程量運輸大巷23500104=23500104=軌道大巷2600104=2600104=主井井筒維護279104=235104=副井井筒維護275104=235104= 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/萬元主井井筒250副井井筒204 風(fēng)井井筒237井底車場12001200運輸大巷3500241335002413軌道大巷600600帶區(qū)煤層運輸平巷29762976合計 生產(chǎn)經(jīng)營費用表 方