【正文】 突水量大，深部減弱。由于本溪組巖層的阻水作用，正常情況下奧灰水對(duì)開(kāi)采二疊系、石炭系煤層無(wú)直接影響。河堤標(biāo)高+～+，河寬50m左右，為季節(jié)性河流，最高洪水位+(1963年7月1日)，此河流為本礦區(qū)汛期泄洪河?？傮w變化趨勢(shì)為由煤層露頭向深部逐漸變厚，其含水性自上而下分為三段。鉆孔抽水資料：q=?m K= 礦化度：M=：HCO3—Mg(2)隔水層段本段堆積較復(fù)雜。但下部為深灰，黃～紅褐色的粘土，分布穩(wěn)定，隔水性好。該層為第四系中的富含水層，且與基巖直接接觸，為煤系地層中的主要補(bǔ)給水源。巖性為灰白、灰綠色中～粗粒，底部含礫石，形成蜂窩狀洞穴。井筒穿過(guò)該層時(shí)涌水量171～，對(duì)鑿井造成一定影響。(2)下石盒子組砂巖裂隙含水層該組地層厚度173～250m，平均206m，其中對(duì)2煤開(kāi)采影響較大的砂巖為頂板三層砂巖，由近到遠(yuǎn)分述如下：第一層砂巖距2煤頂板13m左右，厚度不穩(wěn)定，0～7m，巖性為淺灰色細(xì)～中粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)。 該層砂巖距2煤頂板60m左右，厚度18～38m，平均25m，層位穩(wěn)定，巖性為灰～灰白色細(xì)～中粒砂巖，底部顆粒逐漸變粗，泥質(zhì)、鈣質(zhì)或基底式膠結(jié)。2煤回采裂隙帶波及該含水層時(shí)曾多次發(fā)生涌水，如20202602612工作面回采時(shí)涌水30～200m3/h，影響工作面正?；夭?。因距煤層較遠(yuǎn)，該層砂巖正常情況下對(duì)采掘活動(dòng)影響不大。Mg型(3)山西組砂巖裂隙含水層本組地層厚88～138m,平均118m。 距7煤頂板25～35m，～，層位較穩(wěn)定，巖性為灰色細(xì)粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)。如80m水平人行石門(mén)及280m水平層間石門(mén)穿過(guò)本組砂巖層時(shí)僅有淋水,，其他面回采僅有少量淋水。m K=～ 礦化度M=～：Cl—K+Na最厚為四灰，～，最薄為十三灰，～?！?，溶隙較發(fā)育，含水性較強(qiáng)，是太原組地層中含水較豐富的含水層，也是目前井下生產(chǎn)用水的水源。一、二層灰?guī)r；五、六、七、八層灰?guī)r間距小，水力聯(lián)系好，其余各層灰?guī)r間距較大，水力聯(lián)系較差。鉆孔抽水實(shí)驗(yàn)資料：q=～?m K=～礦化度M=：HCO3—Ca(2)第二含水層段(十～十三灰)～，其中十一、十三灰厚度小，含水性弱，十、十二灰厚度大，溶隙較發(fā)育，含水性較好。十、十二灰分別為21煤直接頂板，對(duì)21煤開(kāi)采影響較大。Cl—Ca總體上看，太原組灰?guī)r各層厚度、裂隙溶洞的發(fā)育程度不同，其含水性也各不相同。如800m大巷揭露四灰時(shí)無(wú)水。隨著深度的增加，涌水量有減小的趨勢(shì)。第三節(jié) 煤層特征煤層走向不穩(wěn)定，淺部為東西走向，至深部時(shí)變化為東北、西南走向，傾向淺部為南北走向，至深部為東南、西北走向。176。深部為25176。風(fēng)化帶深度大致為50～65m。最小厚度為2m，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，,煤的硬度系數(shù) f=3，煤層傾角350m以上為250、350m～、450m～，550m以下為230～250，其可采煤層特征見(jiàn)表13。頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、21線(xiàn)變砂巖頁(yè)巖、砂頁(yè)巖氣煤2～3較復(fù)雜，較穩(wěn)定272350m以上為250、350m～、450m～550m為250，550m以下為230～玻璃～樹(shù)脂光澤。裂隙發(fā)育，常充填方解石脈，質(zhì)地松散，局部含黃鐵礦及泥質(zhì)或炭質(zhì)。山西組7煤層：黑色，半亮型煤，玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，具平坦?fàn)钪霖悮顢嗫凇Ｓ捕娶颉?。?）灰份（Ad） 井田內(nèi)可采煤層煤芯煤樣灰份平均含量：%，%；煤層原樣灰份平均含量：%，%；可采煤層精煤灰份平均含量：%，%。%～%之間，均小于1%，屬特低硫煤。（5）發(fā)熱量（Qd三、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫性 (一)煤層瓦斯 夾河井田深部勘探對(duì)7煤進(jìn)行多次煤芯瓦斯含量解吸測(cè)定，測(cè)定結(jié)果：～，～。 各主采煤層瓦斯自然成分復(fù)雜，除甲烷外，可燃?xì)怏w還包括C2H6～nC4H10，2煤還含有少量C5H12。煤層頂?shù)装鍘r性對(duì)瓦斯氣體的保存有一定的影響。礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，鑒定等級(jí)為低瓦斯礦井。 (三)煤的自燃性 本礦各煤層均有自燃發(fā)生現(xiàn)象，一般發(fā)火期3～5個(gè)月，最短40天左右。 (五)地溫 夾河井田位于徐州復(fù)背斜九里山向斜南翼中段，井田總體為一走向略有變化的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀沿走向、傾向變化較大。地溫梯度是導(dǎo)致熱量傳遞的最直接原因。 夾河煤礦屬于礦山地溫類(lèi)型為基底拗陷型。據(jù)礦井實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，該礦井開(kāi)采深度小于500m～600m時(shí)一般無(wú)熱害出現(xiàn)，基本上呈現(xiàn)線(xiàn)形分布，而當(dāng)開(kāi)采深度轉(zhuǎn)為深部時(shí)，即在700m～l200m段，曲線(xiàn)變化趨勢(shì)為：溫度隨著深度的加深而增加，并且隨著深度的不斷加大，溫度的增加呈非線(xiàn)性遞增的趨勢(shì)，會(huì)出現(xiàn)熱害。井田的走向長(zhǎng)度為 6 km,水平寬度為3km,。圖21 井田境界示意圖第二節(jié) 井田工業(yè)儲(chǔ)量 ， t /m3,則井田工業(yè)儲(chǔ)量為Zc。S第三節(jié) 井田可采儲(chǔ)量一、永久煤柱損失煤量境界煤柱煤炭損失量 井田境界兩側(cè)分別以15號(hào)勘探線(xiàn)為界（與龐莊礦分界線(xiàn)）和隴海鐵路為界，上側(cè)以地表露頭為界，下側(cè)以1200m底板等高線(xiàn)為界。上側(cè)（淺部）需要留設(shè)防水煤柱，防水煤柱的垂高按規(guī)定為20m,井田淺部?jī)A角為250，取整數(shù)50m，則上側(cè)防水煤柱煤炭損失量為P3=╳103 ╳50 ╳（+）╳= ╳106 t；深部境界不留設(shè)煤柱，故無(wú)煤炭損失量。井田斷層比較發(fā)育，其他斷層均需留設(shè)不同寬度的煤柱，估計(jì)其他斷層留煤柱損失量是F1大斷層的2倍，總計(jì)斷層留設(shè)煤柱煤炭損失量為P4= ╳107 t。地表層厚度為50m，地表層移動(dòng)角及巖層移動(dòng)角見(jiàn)表21。lab=628m,lef=664m,lcd=794m,lhi=635m,lij=342m,工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量分為2煤層及7煤層：7煤層壓煤量損失為P5=1/2LIJ+1/2LHI= ╳106 t；2煤層壓煤量損失為P6=1/2lij+1/2lhi=╳106 ，得永久煤柱煤炭損失量為：P= P1+P2+P3+P4+P5+P6=╳107t。C=（╳╳107）╳= ╳108 t式中：ZK礦井可采儲(chǔ)量，t 。P各種永久煤柱儲(chǔ)量損失之和，t 。 儲(chǔ)量匯總表礦井各種儲(chǔ)量以及各煤層、各水平的儲(chǔ)量見(jiàn)表22表22 礦井儲(chǔ)量匯總表煤層名稱(chēng)水平序號(hào)工業(yè)儲(chǔ)量/104t永久煤柱損失/104t采區(qū)回采率可采儲(chǔ)量/104tABA+BA+B+C工業(yè)廣場(chǎng)煤柱境界煤柱斷層煤柱其他煤柱合計(jì)2煤層第一水平 /第二水平第三水平//第四水平//7煤層第一水平/第二水平/第三水平/第四水平//第3章 礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作6h。第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、 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(kāi)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。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大； ：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶(hù)，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。否則應(yīng)縮小規(guī)模； ：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)； ：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。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： T = ZK/（A?K）式中: T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，t； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,萬(wàn)t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，； 則，礦井服務(wù)年限為： T = ZK/（A?K）= ╳108/（╳106╳） ≌ a 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。表31 礦井各生產(chǎn)水平的服務(wù)年限生產(chǎn)水平水平標(biāo)高/m可采儲(chǔ)量 /104t服務(wù)年限 /a一水平380二水平750三水平1000四水平1200 第四章 井田開(kāi)拓 第一節(jié) 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)(包括主井、副井和風(fēng)井) 井筒形式的選擇井筒的形式主要有平硐、斜井、立井三種，根據(jù)三種形式的適用條件，結(jié)合本井田的實(shí)際情況：該井田表土層較厚，煤層埋藏較深，需要特殊鑿井法施工井筒，因此，該礦井宜采用立井開(kāi)拓方式。這樣可以滿(mǎn)足該井田生產(chǎn)的需求。因此，正確地確定井筒位置是井田開(kāi)拓的重要問(wèn)題。a) 沿井田走向的有利位置在地質(zhì)條件許可的情況下，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田中央，當(dāng)井田儲(chǔ)量分布不均時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以此形式形成的兩翼儲(chǔ)量比較均衡。②從井筒和工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失來(lái)看，愈靠近淺，煤柱損失愈少，反之愈大。根據(jù)以上原則，結(jié)合本井田的實(shí)際情況，可將主、副井筒布置在沿走向、居中的位置；傾向布置在中部偏上的，即井田的位置。②井底車(chē)場(chǎng)位于九煤底板，首采工作面是七煤，投產(chǎn)期短，有利于提前見(jiàn)效益。(2)風(fēng)井布置及通風(fēng)方式風(fēng)井位置除考慮地面因素、地下因素外，主要取決于礦井通風(fēng)系統(tǒng)。這種方式優(yōu)點(diǎn)是：工業(yè)廣場(chǎng)布置集中，管理方便，井筒保護(hù)煤柱損失少，缺點(diǎn)是通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，井下漏風(fēng)多。b)中央邊界式：主、副井位于井田的中央，副井兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井設(shè)在井田的上部邊界的中部。適用于煤層賦存不太深的緩斜煤層或煤層較深、瓦斯涌出量大的礦井。優(yōu)點(diǎn)是：通風(fēng)線(xiàn)路變化長(zhǎng)度小，風(fēng)壓比較穩(wěn)定，有利于通風(fēng)機(jī)工作。適用于對(duì)通風(fēng)要求很?chē)?yán)格的礦井，如高瓦期礦井、煤易于自燃的礦井、有煤與瓦斯突出的礦井。但工業(yè)場(chǎng)地分散，占地面積大，井筒保護(hù)煤柱多，適用于煤層很緩的大型礦井。各井筒的坐標(biāo)見(jiàn)表41表41：井 筒 坐 標(biāo) 表井筒名稱(chēng)坐 標(biāo)(X)坐 標(biāo)(Y)標(biāo)高主井+副井+東風(fēng)井+西風(fēng)井+二、工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積工業(yè)廣場(chǎng)布置成長(zhǎng)方形，并且使長(zhǎng)邊垂直于煤層走向方向，由設(shè)計(jì)規(guī)范知：150萬(wàn)t/a的礦井，工業(yè)廣場(chǎng)的占地面積為15000m2。Ⅰ、采用單水平開(kāi)采，在600m布置大巷，上下山開(kāi)采。Ⅱ、采用多水平開(kāi)采，布置400m和800m兩水平。Ⅲ、采用多水平開(kāi)采，布置400m和800m兩水平。開(kāi)拓方案技術(shù)比較開(kāi)拓方案提出了三個(gè)，方案Ⅰ開(kāi)拓簡(jiǎn)單，但下山開(kāi)采距離太長(zhǎng)，水平布置不合理，明顯不如方案Ⅱ和方案Ⅲ。方案Ⅱ和方案Ⅲ在技術(shù)上都是可行的，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較對(duì)方案Ⅱ和方案Ⅲ進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較時(shí)，按照相同工程量不作比較的原則，工程量比較及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較如下頁(yè)表所示：(1)基建工程量比較如表42所示 表42：基建工程量比較表 單位：m序號(hào)項(xiàng)目工程量方案Ⅱ方案Ⅲ1主井793＋20443＋202副井＋5＋53主石門(mén)26006004斜井02000(2)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較見(jiàn)表43所示由于兩方案在生產(chǎn)時(shí)，前期建設(shè)基本相同，故對(duì)前期費(fèi)用不作比較，但方案二在生產(chǎn)過(guò)中集中大巷運(yùn)輸過(guò)程中相互影響大于方案三，方案三在建井和生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)輸互相無(wú)影響。 四、開(kāi)采水平內(nèi)的巷道布置方式、主運(yùn)巷的位置本礦井的大巷布置為集中石門(mén)分煤層大巷，各煤層頂?shù)装逯饕獮樯皫r，巖性穩(wěn)定，運(yùn)輸大巷由于服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，因此應(yīng)布置在煤層底板巖層中，且距煤層有一定的距離，以避開(kāi)開(kāi)采動(dòng)力影響，根據(jù)該礦井開(kāi)采的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及煤層頂?shù)装鍘r性，運(yùn)輸大巷應(yīng)布置在距煤層底板法向距離20m位置，上層膠帶運(yùn)輸機(jī)大巷布置在煤層底板巖石中，距煤層法線(xiàn)距離20m。主井、副井、風(fēng)井的各斷面尺寸參數(shù)見(jiàn)表44。表44：主井、副井、風(fēng)井?dāng)嗝娉叽缂安牧? 井筒名稱(chēng)項(xiàng)目主井副井風(fēng)井單位井筒凈直徑5m表土層井筒荒直徑6m基巖段井筒荒直徑m井筒凈斷面m2表土段井筒掘進(jìn)斷面m2基巖段井筒掘進(jìn)斷面m2表土層壁厚m基巖段壁厚m井壁材料鋼筋砼鋼筋砼鋼筋砼主井如圖41，主井井筒斷面形狀為圓形，井深463m。主井采用兩對(duì)12t多繩箕斗提煤。井筒井壁為混凝土砌碹井壁，厚550mm，充填混凝土厚50mm。風(fēng)井如圖4圖44風(fēng)井井筒為圓形斷面，凈直徑為5m， m2。兩風(fēng)井均設(shè)梯子間。井筒風(fēng)速驗(yàn)算見(jiàn)表49。二、井底車(chē)場(chǎng)從井底車(chē)場(chǎng)圖冊(cè)中選擇井底車(chē)場(chǎng)，并作線(xiàn)路長(zhǎng)度驗(yàn)算，是否滿(mǎn)足主、副井空、重線(xiàn)的要求，見(jiàn)圖424,井底車(chē)場(chǎng)為錨噴支護(hù)?！敝骶?、重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 L=mnL1+L2+L3=216++15= m式中： L空、重