【正文】 由礦井水文地質(zhì)資料可知該礦主要水害威脅為采空區(qū)積水，這是因?yàn)椴煽諈^(qū)破壞了地層結(jié)構(gòu)，溝通煤層上部含水層和地表水的聯(lián)系，隨著采空面積的不斷加大，采空積水不斷增加，這些積水與礦井貫通，可能導(dǎo)致礦井突水。隨著采空區(qū)面積逐年擴(kuò)大，采空區(qū)積水增加，應(yīng)注意采空區(qū)存水對(duì)煤層開(kāi)采的影響。必須做好測(cè)繪和探放水工作，留足各種保安煤柱，堅(jiān)持有疑必探，先探后掘的探放水原則，加強(qiáng)水害分析預(yù)報(bào)，對(duì)采空區(qū)積水及時(shí)進(jìn)行探放抽排。（五）礦井涌水量預(yù)測(cè)現(xiàn)采12號(hào)煤層： Q=KpP=Q0P／Po(KP=Qo／Po)上式中：Q……設(shè)計(jì)礦坑涌水量(m3／d) Q0……現(xiàn)采礦井實(shí)際排水量(m3／d、) P0……煤礦實(shí)際開(kāi)采量(萬(wàn)t／a) P……設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力(萬(wàn)t／a) 礦井產(chǎn)量達(dá)到30萬(wàn)t/a時(shí)的正常涌水量900m3/d（），最大涌水量1800m3/d（75m3/h）。但含煤性較區(qū)域特別是東部差。（二）可采煤層礦區(qū)內(nèi)可采煤層為山西組12號(hào)煤層和太原組15號(hào)煤層，共2層。頂板大部分為灰黑色泥巖及粉砂巖，呈致密塊狀，局部為灰黑色厚層中砂巖，直接頂板為薄層泥巖；底板為灰黑色或深灰色泥巖和粉砂巖，富含植物化石，煤層露頭線(xiàn)主要在西陽(yáng)辿南河谷地帶零星出露，東陽(yáng)辿、土沃河谷及石務(wù)等地被第四系沖積層掩蓋。賦存于太原組下部，全區(qū)穩(wěn)定可采。（3）～ m，平均36m。可采煤層特征見(jiàn)表2l1。井田內(nèi)煤層層位、可采煤層間距、與煤層本身特征均可與區(qū)域進(jìn)行對(duì)比，故煤層對(duì)比可靠。似金屬光澤，條帶狀與均一結(jié)構(gòu)，階梯狀及貝殼狀斷口，條痕為灰黑色。變質(zhì)程度較深為Ⅶ級(jí)變質(zhì)階段的無(wú)煙煤。宏觀煤巖類(lèi)型為半亮型煤，局部為半暗型煤。（二）化學(xué)性質(zhì)及工藝性能（1）12號(hào)煤據(jù)省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心對(duì)石務(wù)礦12號(hào)煤層原煤分析結(jié)果為：原煤水份(Mad)%；原煤灰份(Ad)%；原煤揮發(fā)份(Vdaf)%；全硫(St,d)%；焦渣特征(CRC)2；固定碳(Fc,d)%；發(fā)熱量(Qnet,d)／kg(低位)，／kg(高位)。元素分析為： Hr：～%；Or：%；Nr：%；Cr：～%。根據(jù)以上特點(diǎn)，12號(hào)煤層為特低灰、特低硫、低磷、特高熱值、中高強(qiáng)度、難熔灰份的優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤。（2）15號(hào)煤本井田雖然施工了5個(gè)鉆孔(其中4個(gè)孔穿過(guò)15號(hào)煤)，但未進(jìn)行煤質(zhì)分析。據(jù)上述特征，15號(hào)煤屬中灰、中高硫、中低磷、高熱值無(wú)煙煤。表212 可采煤層煤質(zhì)特征表煤層編號(hào)原煤水分(Mad)(%)灰分(Ad)(%)揮發(fā)分(Vdaf)(%)硫分()(%)發(fā)熱量()(MJ/kg )煤類(lèi)12原無(wú)煙煤15原無(wú)煙煤（三）可選性 據(jù)1972年144隊(duì)在臨近煤礦采取的12號(hào)、15號(hào)煤層大樣測(cè)試資料，利用中煤法對(duì)煤的可選性進(jìn)行評(píng)價(jià)，供參考。除粉煤級(jí)灰份升高外，其余灰份變化不大。灰份變化無(wú)規(guī)律。%，%，評(píng)為中等；%，灰份為l %，屬極難選煤。6～3mm級(jí)煤灰份最低，由此向兩頭，灰份有增加的趨勢(shì)。（四）、煤的風(fēng)化與氧化 本井田12號(hào)煤層露頭線(xiàn)分布在井田南部各溝谷低凹處，多被第四系覆蓋，風(fēng)氧化帶分布面積較大。（五）、煤質(zhì)及工業(yè)用途評(píng)價(jià)12號(hào)煤質(zhì)量?jī)?yōu)良，是優(yōu)質(zhì)的化工及動(dòng)力用煤，市場(chǎng)走俏。三、煤層頂、底板特征及瓦斯、煤塵、煤的自燃性（一） 煤層頂、底板特征井田內(nèi)煤系地層按巖性分類(lèi)，主要為兩類(lèi)。碎屑巖在垂向上變化大，工程地質(zhì)條件較復(fù)雜；碳酸鹽巖則沉積穩(wěn)定，工程地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。一般強(qiáng)度較高，無(wú)塑性，做為直接頂、底或老頂時(shí)，可視為穩(wěn)定區(qū)；(2)較軟巖多層結(jié)構(gòu)巖組：由砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、煤層構(gòu)成。12號(hào)煤層：12號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖、泥巖，屬較軟巖，開(kāi)采過(guò)程中易冒落，這層較軟巖組一般較薄有時(shí)缺失，但局部地段(D1孔)較厚達(dá)8m，開(kāi)采時(shí)應(yīng)注意支護(hù)。屬I(mǎi)I級(jí)頂板適用于全部垮落法管理頂板。12號(hào)煤層頂?shù)装灏垂こ痰刭|(zhì)巖組分類(lèi)屬多層結(jié)構(gòu)的較軟巖組，由砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和煤層組成，強(qiáng)度低，微具可塑性，遇水后具有離層軟化趨勢(shì)，作為直接頂、底和老頂，系不穩(wěn)定區(qū)，而且井田斷層發(fā)育，在斷裂帶會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力場(chǎng)和巖石受斷層滲水發(fā)生軟化，使工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜化，因此可能發(fā)生冒項(xiàng)、片幫、底鼓現(xiàn)象，相應(yīng)的工作面危險(xiǎn)度等級(jí)成為III級(jí)，甚至Ⅳ級(jí)，如不注意支護(hù)，可能發(fā)生冒頂事故。15號(hào)煤層： 15號(hào)煤層偽頂為泥巖或炭質(zhì)泥巖，很薄，隨采隨落，直接項(xiàng)為K2灰?guī)r，巖性致密堅(jiān)硬，屬于堅(jiān)硬單層結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組。底板主要為灰黑色泥巖和鋁質(zhì)泥巖，個(gè)別砂巖，(飽和狀態(tài))，～(飽和狀態(tài))。 （二）瓦斯、煤塵及煤的自燃（1）瓦斯該礦根據(jù)2004年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定資料，／min，／t，經(jīng)晉城市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局批復(fù)，該礦為低瓦斯礦井。另外，位于地塹中的12號(hào)煤層埋深加大，瓦斯含量有可能增加，15號(hào)煤層瓦斯涌出量亦可能較12號(hào)煤層大。特別是在開(kāi)采深度增加，面積加大及生產(chǎn)能力提高的情況下更應(yīng)注意瓦斯檢測(cè)和通風(fēng)工作，以免局部瓦斯聚集發(fā)生事故。其煤塵爆炸性分析和煤自燃傾向分析的特征參數(shù)為：煤塵云最低著火溫度 930℃；煤塵層最低著火溫度 280℃； 煤塵云最大爆炸壓： ； 煤塵云最大壓力上升速率 ； 煤塵云爆炸下限濃度 30g／m。原東陽(yáng)辿煤礦未見(jiàn)測(cè)試資料。（3）地溫?fù)?jù)臨區(qū)資料，℃，℃。恒溫帶深度70m左右。井田范圍由下列4個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線(xiàn)圈定。表211 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表井田范圍拐點(diǎn)XY11959650035373522195107423538111319596500353550041959107423535500第二節(jié) 地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算一、地質(zhì)/工業(yè)儲(chǔ)量該礦批準(zhǔn)開(kāi)采12號(hào)、15號(hào)煤層。礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算公式：其中12號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為 Q=SMD102=100=15號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為Q=SMD102=100=礦井總地質(zhì)儲(chǔ)量為Q=+=式中：Q—資源/儲(chǔ)量：萬(wàn)t；S—水平面積：（km2）；M—塊段平均厚度m；D—煤層平均視密度：t/m3。二、礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：計(jì)算礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量時(shí)，應(yīng)從工業(yè)儲(chǔ)量中減去斷層、防水、井田境界、地面建（構(gòu)）筑物等永久煤柱煤量及因法律、社會(huì)、環(huán)境保護(hù)等因素影響不得開(kāi)采的煤柱煤量。 第三節(jié) 可采儲(chǔ)量的計(jì)算根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：計(jì)算設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量中減去工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井下主要巷道等保護(hù)煤柱量；其煤柱留設(shè)要求和計(jì)算方法，必須符合現(xiàn)行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。其中：煤柱損失包括井田邊界煤柱、采空區(qū)煤柱、工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱以及大巷保護(hù)煤柱，各種煤柱留設(shè)如下：井田邊界煤柱留20m，水平大巷之間留30m，兩側(cè)留30m煤柱，采空區(qū)邊界留20m，工業(yè)場(chǎng)地按二級(jí)保護(hù)，井筒按一級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度(表土移動(dòng)角45176。)計(jì)算保安煤柱。采區(qū)回采率：厚煤層不應(yīng)小于75%，中厚煤層不應(yīng)小于80%，薄煤層不應(yīng)小于85%。（～）經(jīng)計(jì)算，礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表231。 第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度 礦井正常工作的制度對(duì)其管理及生產(chǎn)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)都是非常重要的。每采煤班工作小時(shí)為6小時(shí)，每晝夜凈提升量為16小時(shí)。第二節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井生產(chǎn)能力 依據(jù)2006年實(shí)施的新《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、外部建設(shè)條件、國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。（二）開(kāi)采能力因素： 礦井采用斜井開(kāi)拓，井下采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，運(yùn)輸能力大。（三）市場(chǎng)需求因素： 本礦擬開(kāi)采的煤層，煤質(zhì)優(yōu)良，市場(chǎng)需求前景好，因此，適當(dāng)加大開(kāi)發(fā)力度不僅能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且能產(chǎn)生較好的社會(huì)效益。二、礦井服務(wù)年限依據(jù)2006年實(shí)施的新《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，新建礦井及其第一開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限，不宜小于表321的規(guī)定表321 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt／a)礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)煤層傾角＜25176?！?5176。6．0及以上70353．0～5．060301．2～2．4502520150．45～0．9402015 15礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： T= Zk /(AK )= /（*）=44 a式中：T—礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； Zk—可采儲(chǔ)量，Mt； A—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a； K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，依據(jù)2006年實(shí)施的新《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時(shí)，儲(chǔ)量備用系數(shù)宜采用1．3～1．5。經(jīng)計(jì)算可得：A= T=44a 則礦井服務(wù)年限符合新建礦井的有關(guān)規(guī)定；，服務(wù)年限44a。二、開(kāi)拓方案的確定（一）工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇 工業(yè)場(chǎng)地位置選擇綜合考慮的主要因素和原則如下：（1）井下條件 ①在井田走向方向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置市井田兩翼，可采儲(chǔ)量基本平衡這樣可使走向運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸費(fèi)用最低，同時(shí)在生產(chǎn)中能保持兩翼均衡生產(chǎn)和采區(qū)的正常接替，而且巷道維護(hù)通風(fēng)等相應(yīng)費(fèi)用也降低。 ③開(kāi)拓方式和井口位置選擇時(shí)，一定要與初期移產(chǎn)達(dá)產(chǎn)采區(qū)的位置及其持續(xù)統(tǒng)一考慮。 ⑤盡量減少井筒及工業(yè)場(chǎng)地煤柱數(shù)量，特別是少壓或不壓前期開(kāi)采條件好的煤層。（2）地面條件 ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方。 ③井口應(yīng)避開(kāi)地面滑坡 、巖崩、 雪崩、 泥石流、 流沙等危險(xiǎn)地區(qū)。 ⑤工業(yè)場(chǎng)地要少占或不占良田。根據(jù)上述因素和原則，并結(jié)合該礦井的實(shí)際情況，根據(jù)本井田地形地貌圖，有兩個(gè)地方可以布置工業(yè)廣場(chǎng)。兩處均地勢(shì)較為開(kāi)闊、平坦，而且交通較為便利，均具備了良好的供電、供水系統(tǒng)。本礦12號(hào)、15號(hào)煤層賦存深度均為300350米間，沖擊層厚度不大于20米，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，所以考慮立井或斜井開(kāi)拓均可。 方案二: 從井田中央的工業(yè)廣場(chǎng)上方打主立井和副立井至15號(hào)煤層，回風(fēng)風(fēng)井立井至12號(hào)煤層后，當(dāng)掘進(jìn)到開(kāi)采水平標(biāo)高后，開(kāi)掘井底車(chē)場(chǎng)，井底車(chē)場(chǎng)為立井刀式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)，接著把運(yùn)輸大巷軌道大行布置在15號(hào)煤層中，回風(fēng)大巷布置在12號(hào)煤層中。三、井田內(nèi)的再劃分 本礦井開(kāi)采的12號(hào)、15號(hào)， m、層間距為36m。由于本礦煤層傾角為0176。屬于近水平煤層,所以可以決定采用條帶式開(kāi)采。四、大巷的布置 大巷布置采用集中布置，均在井田中央沿煤層大致走向布置。目前國(guó)內(nèi)大中型煤礦多采用煤層巷道掘進(jìn)以減少矸石排放及縮短巷道掘進(jìn)時(shí)間，所以，大巷布置推薦采用在煤層中集中布置方式且各大巷均采用錨噴支護(hù)?？偣こ塘繛榫簿蜻M(jìn)總長(zhǎng)792m+大巷+井底車(chē)場(chǎng)?？偣こ塘繛榫簿蜻M(jìn)總長(zhǎng)380m+大巷+井底車(chē)場(chǎng)。表411 開(kāi)拓方案技術(shù)比較表優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一施工技術(shù)簡(jiǎn)單，開(kāi)掘速度快，地面建筑、井筒裝備比較簡(jiǎn)單，初期投資少，投產(chǎn)快。井筒長(zhǎng)，管線(xiàn)布置長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大。施工復(fù)雜，井筒裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，施工費(fèi)用高。上述兩方案從技術(shù)上分析比較，方案一優(yōu)于方案二。四、采區(qū)劃分及開(kāi)采順序 根據(jù)選定的開(kāi)拓方案, 整個(gè)礦井劃分為4個(gè)盤(pán)區(qū)。第二節(jié) 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)移交生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)為90萬(wàn)t以上的礦井： （1）井上，下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本建成，并能進(jìn)行安全生產(chǎn)。 （3）回采工作面長(zhǎng)度一般不小于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50% （4）工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政，公共建筑及其設(shè)施全部建成。 根據(jù)這些規(guī)定，設(shè)計(jì)本井田在井田12號(hào)煤一盤(pán)區(qū)內(nèi)首先投產(chǎn)，由于12號(hào)煤層為厚煤層,進(jìn)入正常生產(chǎn)后完全可以達(dá)到產(chǎn)量。另外還配備一套MRB160/。五、乳化液泵 采用MRB160/Ⅰ泵箱，兩泵一箱,功率90kW。七、液壓支架 選用ZZS600017/37型號(hào)支撐掩護(hù)式支架，工作阻力為6000KN，初撐力為5105KN。表421 02號(hào)煤層回采工作面機(jī)械設(shè)備配備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)容量（kW）單位數(shù) 量備 注使用備用合計(jì)1液壓支架ZZS600017/37架113101232端頭支架ZT1P28000/17/35架443單體液壓支柱DZ2520/100根112201324采煤機(jī)MG400WD400臺(tái)115刮板輸送機(jī)SGD730/1802200部116轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ764/132132部117膠帶輸送機(jī)SSJ1000/1252200部118調(diào)度絞車(chē)臺(tái)339回柱絞車(chē)JM1417臺(tái)2210乳化液泵MRB160/個(gè)2211液壓