【正文】 四系黃土層覆蓋區(qū)，大氣降水直接滲入黃土層中，同時黃土層潛水與其下伏的基巖風(fēng)化帶潛水構(gòu)成一體，成為雙層結(jié)構(gòu)的潛水含水層。煤礦內(nèi)潛水含水層的富水性變化較大，當(dāng)?shù)匦?、地貌有利于降水的大面積匯聚和滲入補(bǔ)給時，往往形成地下水的相對富集地段。地下水流一般由地形較高的分水嶺地帶，河間地塊，洼地的邊緣流向河谷區(qū)及洼地開口處排泄。（三）水文地質(zhì)勘探類型煤礦地質(zhì)構(gòu)造簡單，地表水水量稀少，大氣降水為地下水的主要補(bǔ)給來源，煤礦主要可采煤層及含水層均位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于地表水及地下水的天然排泄。（四）礦床充水因素分析充水因素分析依據(jù)本區(qū)水文地質(zhì)條件及煤層上覆基巖結(jié)構(gòu)類型，礦井充水方式可分為直接充水和間接充水兩種，它們均具有一定的充水水源和充水途徑。因此，礦床充水都直接或間接與大氣降水有關(guān)。據(jù)小窯調(diào)查，礦井涌水量隨季節(jié)有不同的變化，其一般滯后半天至一天時間，故大氣降水為礦井充水的間接水源。③地下水本區(qū)地下水極不豐富。當(dāng)煤層開采過程中，冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙潛水溝通時，使其成為直接（或間接）充水水源。對332號煤層開采后形成的導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)行分析。在開采31煤時，區(qū)內(nèi)大部地段均出現(xiàn)導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙溝通或與22煤老窯溝通，使老窯水與下部基巖水貫通加劇礦井的威脅。在開采32煤層時，應(yīng)注意31煤層采空后的小窯積水由于導(dǎo)水裂隙帶的貫通，且在局部地段（Z15Ⅴ－3鉆孔附近），直接與風(fēng)化裂隙溝通。（3）充水強(qiáng)度分析區(qū)內(nèi)各煤層頂部含水層含水微弱，富水性極差。但局部地段，如河流階地區(qū)及溝谷煤層開采后的導(dǎo)水裂隙帶與基巖風(fēng)化裂隙水或第四系孔隙潛水勾通后，礦坑充水量將會明顯增加，尤其是豐水季節(jié)，溝溪水較大時其礦坑充水量會成倍增加。 表132 采區(qū)涌水量預(yù)算參數(shù)表 孔 號參 數(shù)1104孔資料滲透系數(shù)K（m/d）水柱高度H(m)含水層厚度M(m)水位降深S(m)影響半徑R(m)引用半徑r0(m)引用影響半徑R0 R0=r0+R(m)涌水量Q(m3/d)集水廊道法將整個勘探區(qū)視為一狹長廊道，形狀為三角形，計算公式如下：Q=KMC（HHW）/ L L=R=10S式中： Q—涌水量m3/d K—滲透系數(shù)m/dM—含水層厚度（m） C—勘探區(qū)周長mH—水柱高度（m） L—水位影響寬度mHW—疏降后的承壓水柱高度（m）R—影響半徑（m） S—水位降深（m）引用參數(shù)及計算結(jié)果見下表133。四、其他開采技術(shù)條件１、煤層頂?shù)装澹?）煤層頂板結(jié)構(gòu)2－2煤層：該煤層頂板類型以直接頂為主，～，為粉砂巖夾薄煤層。32煤層：其頂板類型以基本頂、直接頂為主，巖性以薄中厚層粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，直接頂厚度一般2m，基本頂直接發(fā)育至土層；基本頂以厚層節(jié)理不發(fā)育的整體均質(zhì)的粉砂巖為主，局部中粒砂巖。 （2）煤層底板 依《緩傾斜煤層采煤工作面底板分類》（MT553－1996）標(biāo)準(zhǔn)，對未開采的新建礦井，工作面底板分類以煤層底板允許單向抗壓強(qiáng)度這一參考指標(biāo)進(jìn)行分類，本區(qū)煤層底板主要由粉砂巖、細(xì)粒砂巖和砂質(zhì)泥巖組成。經(jīng)計算2－33－2煤層RP值分別為12Mpa、煤層底板分別屬較軟類底板。參照鄰近礦井，～, ～，在礦井施工見到煤層時，及時做瓦斯樣品檢測，對礦井初期開采的22煤以及下部31和32煤瓦斯含量做出可靠的鑒定，以保證礦井安全生產(chǎn)。煤的干燥無灰基揮發(fā)分（Vadf）與固定碳（FCdaf）之比遠(yuǎn)大于有爆炸性危險10%的界線。４、煤的自燃傾向性2－332煤層8個樣品的自燃傾向性試驗(yàn)成果表明：原煤樣與氧化樣燃點(diǎn)之差在14～28℃之間，屬易自燃煤層。５、地溫℃/100m，地溫梯度小于3℃/100m。６、地壓本礦井為地壓正常區(qū)，無沖擊地壓。 根據(jù)陜西省國土資源廳對《府谷縣高老川鄉(xiāng)恒益煤礦（整合區(qū)）勘探地質(zhì)報告儲量評審備案證明》。表211 估算整合區(qū)范圍內(nèi)資源/儲量匯總表 單位：Mt 五盤區(qū)位于31煤層煤層編號煤 類視 密 度（噸/米3）采空區(qū)可供利用資源量 （萬 噸）村 莊保安煤柱（萬噸）合計采動量(萬噸)面 積（萬米2）331332333小計面 積（萬米2）331332333小 計22BN3114434412860710794670116133931BN3125924038988818334910098832BN31896430445177110654582181989合 計144149979814413738170871774344316 31煤層①資源儲量總量根據(jù)陜國土資儲備（2009）35號文——《府谷縣高老川鄉(xiāng)恒益煤礦（整合區(qū)）勘探地質(zhì)報告儲量評審備案證明》。其中探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（331）。 ②31煤層工業(yè)資源/儲量331級+332級+333K =++=。b、盤區(qū)回采率根據(jù)煤層厚度、開拓部署及采煤方法，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》確定盤區(qū)回采率為80%，工作面回采率為95%。表213 31煤層設(shè)計資源/儲量匯總表 單位：Mt工業(yè)資源/儲量設(shè)計資源/儲量保護(hù)煤柱設(shè)計可采儲量開采損失永久保護(hù)煤柱其他保護(hù)煤柱合計平硐村莊及地面建筑物井田邊界煤層露頭線邊界工業(yè)場地大巷礦井保有資源/儲量、礦井工業(yè)資源/儲量、礦井設(shè)計可采儲量①礦井保有資源/儲量：++=②礦井工業(yè)資源/儲量：++=③礦井設(shè)計可采儲量： ++= 安全煤柱設(shè)計留有安全煤柱的地面建筑物、構(gòu)筑物及計算參數(shù)確定如下：（1）工業(yè)場地、井筒及地面建筑物、構(gòu)筑物等保護(hù)煤柱采用垂線法計算。基巖走向移動角δ=70176?；鶐r暗斜井移動角γ=71176。 （4）地面建筑物圍護(hù)帶寬度為10米，31煤層地面建筑物保安煤柱為3248米。該礦煤層儲量較豐富，煤質(zhì)優(yōu)良，煤層賦存較穩(wěn)定，傾角平緩，構(gòu)造簡單，開采條件優(yōu)越。均滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的要求。煤層賦存條件 31煤層為中厚煤層。 煤層賦存情況及開采技術(shù)條件本井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯含量低，各煤層頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定，開采技術(shù)條件相對優(yōu)越。綜上所述。 盤區(qū)服務(wù)年限經(jīng)計算。K 式中： T—計算服務(wù)年限，a；ZK—可采儲量，Mt；A—礦井年產(chǎn)量，Mt；K—儲量備用系數(shù)，（該礦地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存較穩(wěn)定，）。煤層埋藏較淺，31煤層埋深為0米到117米。煤層傾角小于1176。二、設(shè)計資源整合實(shí)施方案的主要原則1. 力求開拓方式簡單，井巷工程量少，便于施工，建井工期短。3. 利于首采區(qū)選擇在構(gòu)造簡單、儲量豐富、控制程度高的區(qū)域，利于快速施工和移交后便于礦井生產(chǎn)能力按期達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。，1956年黃海高程系，井口位置為： 主平硐： X= Y= Z=+副平硐： X= Y= Z=+回風(fēng)平硐： X= Y= Z=+三、資源整合實(shí)施方案經(jīng)對該整合礦井的地質(zhì)資料做認(rèn)真研究，多次踏勘該礦地貌，并參考鄰近礦井的開拓布局、礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提出以下兩個技術(shù)上可行的方案作以比較。 方案II：主斜井、副平硐、回風(fēng)斜井，見圖ZF1086109B、地面工業(yè)場地好布置，平整場地工程量較小，投資較少。D、工業(yè)場地較集中，便于管理。⑵方案II：優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)線路較短，通風(fēng)成本較低。B、主斜井有218米的巖巷、回風(fēng)斜井有176米的巖巷，井巷工程量較大。D、工業(yè)場地較分散，不便于管理。即：三條平峒開拓。因此，全礦共設(shè)兩個水平，22煤層為一個水平，31煤層和32煤層合為一個水平，水平設(shè)在32煤層，即二水平。五、主要巷道的布置主要巷道條數(shù)的選擇該煤層為易燃煤層，礦井主要巷道為三條，即：主運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷。六、井田開拓和主要生產(chǎn)系統(tǒng) 本井田煤層埋藏較淺、賦存穩(wěn)定、開采技術(shù)條件優(yōu)越、水文地質(zhì)條件簡單，無露天開采和平硐開拓的自然條件；多水平立井開拓井筒延深困難，井筒裝備復(fù)雜、維修難度大、投資高、管理經(jīng)驗(yàn)要求高；斜井開拓井下主運(yùn)輸采用膠帶連續(xù)運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)采用無軌膠輪車連續(xù)運(yùn)輸方式，系統(tǒng)簡單，產(chǎn)出量大，在神府礦區(qū)廣泛使用，故設(shè)計采用該礦使用三個平硐可滿足礦井安全生產(chǎn)的需要。平硐內(nèi)敷設(shè)排水、供水、壓風(fēng)管路及動力、監(jiān)測和信號電纜。副平硐：長827米，坡度+‰(沿煤層底板掘進(jìn))，黃土段支護(hù)形式為混凝土砌碹，砌厚350mm，基巖段支護(hù)形式為錨噴支護(hù)，噴混凝土厚100mm，半園拱斷面， m。擔(dān)負(fù)運(yùn)輸矸石、材料、設(shè)備及進(jìn)風(fēng)的任務(wù)。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)的任務(wù)。11．6副平硐 +++‰827255176。12．5根據(jù)礦井開拓平面圖，考慮所選煤層的采煤方法，本井田含三層煤，22煤層由于煤層露頭及自燃邊界的影響，煤層分布極不規(guī)則，考慮首盤區(qū)及首采面的儲量，將22煤層劃分為三個盤區(qū)，其它每層煤劃分為兩個盤區(qū)，因此，全礦共設(shè)七個盤區(qū)。綜上所述，本礦井采用三平硐兩個水平開拓，礦井以一組大巷（三條）開拓全井田。主運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方式 根據(jù)推薦的井田開拓方案，本礦井采用多水平獨(dú)立開拓方式。礦井現(xiàn)有盤區(qū)概況礦井劃分為7個盤區(qū)，第一水平已完工，第二水平正在工作；現(xiàn)有一個4盤區(qū)在生產(chǎn)，工作面數(shù)有一個。范圍:1529270m2；走向長度621m，傾斜長度2925m；相鄰盤區(qū)四和六、七。一般1176。局部受斷層影響，傾角增大，煤層底板形態(tài)表現(xiàn)為寬緩的波狀起伏，走向及傾向的方向性十分明顯。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)褶曲、巖漿侵入等其它構(gòu)造?！?。為煤質(zhì)變化小的煤層。 該煤層為中厚煤層，大部可采，厚度變化小且規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡單，煤質(zhì)變化小，煤類單一，屬穩(wěn)定型煤層。煤層賦存情況見表22煤層特征見表22煤層工業(yè)指標(biāo)見表223表221 煤層賦存情況表煤層編號煤層可采 厚度（m）煤層層間距（m）煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最小～最大平均最小～最大平均夾矸層數(shù)夾矸厚度（m）1～～0穩(wěn)定2～0穩(wěn)定～3～1穩(wěn)定～表222 煤層特征表煤層顏色光澤普氏系數(shù)（f）容重（t/m3)22上黑色弱瀝青5 表223 煤層工業(yè)指標(biāo)表 煤層水分Mad(%)灰分Ad (%)揮發(fā)分Vdaf(%)硫分St,d(%)發(fā)熱量Qgr,d(MJ/kg)ARD2～(2)～(2)～(2)～(2)～(2)～(2)三、瓦斯及煤塵 ：,daf，,daf；%，%，CH4含量低，瓦斯成分分帶應(yīng)屬二氧化碳氮?dú)鈳В–O2N2）。根據(jù)GB/T20104－2006《煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法》Ⅰ類容易自燃煤層； 各煤層測試的火焰長度均大于400mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為90%，均屬有爆炸性的煤層。四、礦井水對盤區(qū)開采的影響 本區(qū)是以基巖裂隙含水層為主的裂隙充水礦床，含水層與煤層直接接觸，采掘時將直接進(jìn)入巷道。據(jù)以上分析，本區(qū)水文地質(zhì)勘探類型應(yīng)屬水文地質(zhì)條件簡單的礦床，即二類一型。因此對采區(qū)的開采影響小。使用MG100(B1M—100）型騎溜式薄煤層雙滾筒采煤機(jī)1臺，,。 日產(chǎn)量=60萬噸/330d=1818噸；進(jìn)一刀煤時間=工作面長度/采煤機(jī)截割速度 =190/=工作面循環(huán)時間T1=進(jìn)刀時間+割一刀煤時間 = +30=（）循環(huán)次數(shù)N==16/=取整數(shù)11次，則N=11次。則年推進(jìn)度=日循環(huán)進(jìn)度*設(shè)計年工作日*正規(guī)循環(huán)率（m） =*330*=1943m。四、 盤區(qū)生產(chǎn)能力和驗(yàn)算 AB=年產(chǎn)量= ≤An*330=**330 =（滿足) 式中：An——設(shè)備生產(chǎn)能力，； η0——運(yùn)輸設(shè)備正常工作系數(shù)，~； K—產(chǎn)量不均衡系數(shù)，~； T——日出煤時間，h。則服務(wù)年限為： T=== 式中：T ——盤區(qū)服務(wù)年限，a；Zk ——盤區(qū)設(shè)計可采儲量，；A ——盤區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力，；K ——儲量備用系數(shù)。第四章 五盤區(qū)方案設(shè)計第一節(jié) 采煤方法的選擇一、 采煤方法 查資料得五盤區(qū)煤層傾角為1176。采用傾斜長壁采煤法（采煤工作面沿煤層走向布置，沿煤層傾斜向上或向下推進(jìn)的采煤法