【正文】 9)5783—73246793（40）6117—76217030 (26)5866—78387081 (50)6077—79877373（40）4894—72116313 (94)5914—74296938（40）6074—77217085 (26)5819—78607112 (50)6109—80667424 (40)膠質(zhì)層厚度Y(mm)—( 9)—160（52）—( 29)—( 69)—( 57)焦油產(chǎn)率Tg(%)— (2)—（15）— (8)— (21)—(20)煤灰熔融性T2 (%)1500 (2)1320—＞15001443（17）1085—12501142 (7)1065—13801230 (21)1060—12251151(16)粘結(jié)指數(shù)GRI— (8)—（43）— (23)— (55)—( 45) 煤層開采技術條件一、瓦斯全井田太原組主采煤層瓦斯含量最低，但二氧化碳含量略高于山西組煤層，瓦斯含量與煤層厚度呈正比，在煤層頂?shù)装逯须m亦有游離瓦斯存在，但其含量很小。三、煤的自燃:本井田各煤層的原樣著火溫度在325～349 ℃之間，還原樣與氧化樣的著火點之差（△T）在2～41 ℃之間，從不易自燃到最容易自燃均有，但以較容易自燃為主，故各煤層均有自燃發(fā)火傾向。在精查勘探中在5個鉆孔內(nèi)進行了井溫測量，共獲得628個測溫點資料，除X129和X78號孔內(nèi)地溫較高外，其它均屬正常。本井田地溫規(guī)律是隨著深度的增加而升高，在非煤系地層中，低溫梯度一般在2℃/100m，在煤系地層中，低溫梯度較高，℃/100m。通過對低溫資料的分析和對比研究，確定本區(qū)屬低溫正常區(qū)，500 m水平線以淺低溫都在31℃以下，不會有高溫熱害發(fā)生，500～800m水平地溫在31℃～37℃之間，屬一級高溫區(qū)。表15 煤層頂?shù)装鍘r石等級劃分巖石等級巖性抗拉強度（㎏/㎝2）容重（g/㎝3）普氏硬度不堅固巖石Ⅰ粘土巖粉砂巖35013中等堅固巖石Ⅱ粉砂巖35060037堅固巖石Ⅲ砂巖60080079極堅固巖石Ⅳ石灰?guī)r8009據(jù)此分類，本井田主采煤層中，3上、3下煤頂?shù)装逡詧怨處r石為主，次為中等堅固巖石；16上煤頂板為極堅固巖石，底板為不堅固巖石；17煤頂板以中等堅固巖石為主，次為極堅固巖石，底板為不堅固巖石。45176。X7X96號孔附近為堅硬頂板。16上煤層直接頂板為石灰?guī)r（十下）， m，屬堅硬頂板，據(jù)兗州礦區(qū)資料，石灰?guī)r（十下）中下部有一泥質(zhì)軟弱結(jié)構面，本井田開采16上煤層時請注意觀察，以防止冒頂事故發(fā)生，17煤層直接頂板主要為薄層石灰?guī)r（十一），部分地區(qū)相變?yōu)槟鄮r，粉砂巖。六、礦井涌水量預計第一水平涌水量:礦井正常涌水量: 包括孫氏店支2斷層以東的3下煤頂?shù)装迳皫r正常涌水量，三灰及井筒涌水量，為251(m3/h)。2 井田境界和儲量 井田境界東起孫氏店斷層及各煤層露頭，西至八里鋪斷層；北迄孫氏店斷層及各煤層露頭，南到兗新鐵路，即地質(zhì)礦產(chǎn)部于1993年5月6日以地采發(fā)通字[1993]第012號文批準的《許廠煤礦采礦許可證》規(guī)定的礦井開采范圍以內(nèi)。硫份大于3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量；：，與煤分層合并計算，復雜結(jié)構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度；，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術平均法。 全礦井工業(yè)儲量的具體計算由于煤層產(chǎn)狀、厚度、煤質(zhì)比較穩(wěn)定，本次儲量計算采用地質(zhì)塊段法，即以塊段面積乘以塊段平均煤厚和煤層視密度，即得該塊段的儲量。，傾角為4度，3上；，傾角為12度，3上；，傾角為13度，3上；，傾角為5度，3上； 由Zg=Sh得Zg=(t)其中：S——表示3煤層的面積，m2；h——表示煤層厚度，m2； ——表示煤的容重。圖21 井田賦存狀況示意圖 礦井可采儲量 安全煤柱留設原則、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱；。巖層移動角為70176。；：風井場地20m，村莊10m，其他15m；，井田境界煤柱寬度為50m；，根據(jù)《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標見表21。斷層煤柱留設50m寬，則斷層保護煤柱損失量為：。上覆巖層的邊界角δ=70186。上山移動角γ=75186。工業(yè)廣場保護煤柱如圖22。 圖22 工廣保護煤柱主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，風井井筒保護煤柱在大巷保護煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護煤柱損失量為0。則，礦井設計可采儲量：Zk =（）=28461（萬t）3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度礦井采用“四按照《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：本礦井設計中按年工作日330 d規(guī)劃計算，礦井每晝夜凈提升為16 h。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：（1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模。 礦井設計生產(chǎn)能力由地質(zhì)資料可知：本井田儲量豐富、煤層穩(wěn)定、傾角小、厚度變化不大，開采條件較簡單，開采技術條件好，有足夠的條件建成大型礦井。 礦井服務年限礦井服務年限必須與井型相適應，我國各類井型的礦井和第一水平的設計服務年限如表31所示。 我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限礦井設計生產(chǎn)能力（萬t/a）礦井設計服務年限（a）第一開采水平服務年限（a）煤層傾角25176。～45176。600及以上7035——300～5006030——120～2405025201545～90402015159～30各省自定——— 井型校核（1）校核煤層開采能力是否滿足設計生產(chǎn)能力 m，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。Q=330nLMBγC (32)式中： 330——年工作日，取330 d； n——日進刀數(shù)，6； L——工作面的長度，m； M——煤層厚度，m； B——采煤機的截深， m； γ——煤的容重，t/m3； C——工作面的采出率，80﹪；Q——工作面的生產(chǎn)能力，萬t/a。（2）校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力本礦井是根據(jù)礦井生產(chǎn)能力考慮一定的富裕系數(shù)來確定各種輔助環(huán)節(jié)能力的，礦設計能力為300萬t/a，由于各方面條件都較好日后有望在此基礎上擴產(chǎn)，因此在設備選型上都有很大富裕，所以輔助生產(chǎn)能力是滿足設計能力的。它要保證礦井生產(chǎn)時開采、掘進、運輸、提升、通風安全、排水和動力供應等各系統(tǒng)能正常高效的運行。礦井開拓方式的確定，需要根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多因素后，經(jīng)全面比較才能確定經(jīng)濟可靠的開拓方案。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設；（2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)；（3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失；（4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。 井田開拓的基本問題 確定井筒形式、數(shù)目、位置的確定（1）井筒形式、數(shù)目的確定結(jié)合許廠煤礦的具體地質(zhì)條件，平硐不在考慮范圍內(nèi)，下面對立井和斜井比較見表41：表41 井筒的優(yōu)缺點及適應條件井筒形式優(yōu)點缺點適應條件斜井井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；提升能力大，可做為安全出口斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術復雜。主要缺點是立井井筒施工技術復雜，需用設備多，要求有較高的技術水平，井筒裝備復雜，掘進速度慢，基本建設投資大。本礦井煤層傾角小，平均5176。根據(jù)以上對比，再結(jié)合水文地質(zhì)等實際條件，本礦井井筒采用立井開拓，井筒流沙層段需要進行凍結(jié)法施工。裝備三個井筒，主井采用箕斗提煤，副井采用罐籠升降人員，設備，材料，矸石等，風井用來回風，本礦采用立井開拓。結(jié)合許廠礦的具體情況和相關規(guī)定，確定地面工業(yè)場地的占地面積為30 ha，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向，長為600 m，寬為500 m。 開采水平及帶區(qū)的劃分 開采水平劃分的依據(jù)：（1）是否有合理的階段斜長；（2）階段內(nèi)是否有合理的分帶數(shù)目；（3）要保證開采水平有合理的服務年限和足夠的儲量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟上合理。煤層平均傾角小于5 176。又因本礦井設計為高產(chǎn)高效礦井要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進工程量要少，結(jié)合實際生產(chǎn)中帶區(qū)布置與采區(qū)布置各自的優(yōu)缺點及適用條件，分析比較可知本礦井采用帶區(qū)式開采優(yōu)勢明顯，因此可將井田直接劃分為帶區(qū)，沿大巷直接布置條帶，設計方案簡單。 高產(chǎn)高效礦井要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進工程量要少，結(jié)合許廠煤礦的實際情況，決定開拓一條運輸大巷、一條軌道大巷、一條回風大巷。表42 煤巖巷的技術比較名稱煤層巷道巖層巷道特征沿煤層掘進，隨煤層等高線變化。優(yōu)缺點掘進容易，施工速度快，便于機械化掘進，掘進中可以探明煤層變化和地質(zhì)構造?？杀３忠欢ǚ较颍瑥澢?，有利運輸，巷道維護條件好，不留設護巷煤柱，安全條件好，便于布置采區(qū)煤倉。適用條件服務年限的小型片盤斜井，煤層群中相距較遠的單個煤層或中厚煤層，煤層底板巖層有含水溶洞時，不易開掘巖石巷道時。 方案比較經(jīng)上述分析提出以下三種方案，示意圖見圖4443方案一：立井單水平暗斜井延伸開拓（圖41）方案二：立井兩水平（開采二水平時延伸主副井、圖42）方案三：立井兩水平（主井延伸，副井采用暗斜井延伸、圖43） 從技術角度考慮，三種方案都是可行的，所以要進行經(jīng)濟比較才能確定其可行性，下面先對方案一、二進行粗略的經(jīng)濟比較，選擇相對好的方案，然后進行方案三和這個方案的詳細的經(jīng)濟比較，最終確定最優(yōu)方案。表43 方案1 項目名稱長度單價費用（m）（萬元／m）（萬元）基建費(萬元）主暗斜井開鑿517副暗斜井開鑿517上下斜井車場1000小計生產(chǎn)費(萬元)名稱系數(shù)長度單價運量費用（km）（元／tkm）萬t）(萬元）主井提升13839大巷運輸費13839排水費用24365251小計共 計百分率114%通過以上初步比較可以看出方案一與方案二在經(jīng)濟方面優(yōu)勢明顯，方案二比方案一高出14％，所以可將方案二直接排除。表45 建井工程量項 目方 案 一方 案 三初期主井井筒400+20400+20副井井筒360+5360+5井底車場10001000大巷2170021700后期主井井筒0220暗斜井延伸2517517井底車場100021000上下斜井車場10001000大巷23003000表46 分帶順槽運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表47 大巷和石門運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表48 立井和暗斜井運量項目方案1項目方案3運輸提升萬t/km工程量運輸提升萬t/km工程量一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)===(暗)=（主）=（暗）=（主）一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)====表49 排水工程量項目方案1項目方案3一水平一水平25124365104=25124365104=一水平二水平25124365104=25