【正文】 采煤方法為走向長壁全陷落法，分區(qū)通風。1980 年和 1991 年曾兩次核定礦井生產(chǎn)能力，分別為 120 萬 t 和 100 萬 t，在礦井生產(chǎn)過程中，1977~1979 年和 1984~1991 年均達到了礦井設計能力．其中 1987年原煤產(chǎn)量達 萬 t。丘陵地區(qū)荒坡和植被面積大，耕地面積小。其次有栗樹、果樹等。1．1．7 水源、電源、勞動力及建筑材料的來源 水源：以本礦礦井排水為供水水源，主要來源與寒武紀、石炭季巖裂隙巖溶水層取水量 800～1500m3/h，日凈化水量 ～ 萬 t/d。 電源：工業(yè)廣場 6KV 電源引自謝莊降壓站，用雙回路 2GJ2185m㎡導線連接，每趟導線長 。建筑材料：在礦區(qū)北部。這些巖石均為硅質(zhì)膠結(jié)，河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文5致密堅硬，是良好的建筑材料。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，煤矸石已經(jīng)被綜合利用，例如：對矸石進行加工處理后，可以制成矸石磚、矸石水泥等。1．2 井田地質(zhì)特征1．2．1 井田內(nèi)的地層情況地層從老至新依次為：寒武系固山組、上石炭太原組、二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組、平頂山砂巖、第四系黃土坡沙礫石。含煤地層厚 5561090m，平均為 796m，含煤 21～56 層，其中可采和局部可采八層。現(xiàn)將含煤地層自老到新敘述如下：石炭系上統(tǒng)太原組：本組為含煤地層的庚煤段．頂界位于黑色海相泥巖頂面．與下伏地層呈平行不整合接觸。含灰?guī)r 7～9 層，常見 7 層，多數(shù)構(gòu)成煤層的直接頂板。地層中產(chǎn)有豐富的海相動物化石和陸生植物化石，以淺海及潮坪沉積為主。根據(jù)巖性特征自下而上可分為四段，即底部鋁土泥巖段，下部灰?guī)r段，中部砂巖段和上部灰?guī)r段 石炭系上統(tǒng)太原組：本組為含煤地層首段與寒武系白云質(zhì)灰?guī)r平行不整合接觸。由淺灰～乳白色鋁土泥巖組成。鋁土泥巖的礦物成分主要為高嶺石和一水硬鋁石。下部灰?guī)r段：厚 12～30m，平均 20m?；?guī)r為淺灰～深灰色，含有大量生物碎屑。煤層的直河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文6接頂板 L5 為灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r，厚度變化不大，是區(qū)內(nèi)的標志層 (K2)。由灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細粒砂巖和煤層組成。底部砂巖有時相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，可作為輔助標志層(K3) ；中下部的大占砂巖為細～中粒長石石英砂巖。其巖性和層位均較穩(wěn)定，是區(qū)域性的良好標志層(K4)。本組厚 53～98m ，平均 75m。由灰～灰白色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、紫紅色泥巖、細～中粒砂巖及煤層組成。根據(jù)豐富的舌形貝化石，本組為三角洲平原沉積。根據(jù)巖性自下而上分為三段，即戊煤段、丁煤段和丙煤段。本段由灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細～中粒砂巖和煤層組成。戊 戊 10 煤層在部分地段有分叉合并現(xiàn)象，其它煤層均為不可采煤層，常相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。常含有泥質(zhì)包體和泥礫。碎屑的分選性和磨圓度中等，具大型斜層理和平行層理。其上的紫斑泥巖(大紫泥巖)由紫紅色、暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖構(gòu)成，富含菱鐵質(zhì)鮞粒。丁煤段：厚 55～105m，平均 75m。含煤 4～7 層，其中丁煤層厚度大，層位穩(wěn)定，是全區(qū)主要可采煤層之一。砂巖厚 ～12m ，平均 4m。丙煤段：厚 60～130m，平均 93m。含煤 3～5 層，其中丙 3 煤層為局部可采煤層。碎屑的分選性和磨圓度中等。層位穩(wěn)定，是丁、丙煤段的分界砂巖(K8)。地層由灰色～灰白色泥巖、硅質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細～中粒砂巖和薄煤層組成。舌形貝、海綿骨針和植物化石豐富，為三角洲平原沉積。根據(jù)巖性自下而上可分為乙煤段和甲煤段。本段為灰～灰綠色泥巖、硅質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細～中粒砂巖和薄煤層，局部含有紫色斑塊。底部為灰白色～灰色中～細粒巖屑石英砂巖，具大型板狀交錯層理和平行層理，巖屑為泥屑和粉砂巖巖屑，碎屑的分選性和磨圓度較好。本段由綠黃色、淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及細～中粒砂巖組成，夾有紫斑泥巖和 2～6 層不穩(wěn)定的薄煤層。是劃分乙、甲煤段的標志之一。125 176。30176。15176。井田內(nèi)無大的地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)條件簡單。老頂為砂巖及泥巖，厚約8m，致密，含水性好。直接頂為泥巖及鋁土質(zhì)泥巖，含鐵錳質(zhì)球狀結(jié)核，厚約 ~。時有炭質(zhì)泥巖偽底，厚 ~；直接底為泥巖，厚 ~3m。老頂為細 中粒砂巖，厚約 2~。戊910 偽頂為泥巖，厚 ~；直接頂為泥巖，時有砂巖，厚 2172。時有炭質(zhì)泥巖偽底；直接底為泥巖及砂質(zhì)泥巖，厚約 10m。偽底炭質(zhì)泥巖，直接底即為己 1617 頂板巖石。直接頂為泥巖夾薄層細砂巖，厚約 4~10m；老頂為細 中粒砂巖，厚約 3~8m。河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文10表 121 可采煤層頂、底板巖性1．2．4 水文地質(zhì)條件 五礦井田主體為一單斜構(gòu)造，地層傾向北東，南部邊緣地層露頭帶，上部為第三紀泥灰?guī)r，各含水層之間均可以經(jīng)本層灰?guī)r溝通，水力聯(lián)系密切。本井田南部由于埋藏淺或出漏地表，但各灰?guī)r巖溶裂隙不發(fā)育，導水性連通性差，故涌水量不大，基本穩(wěn)定在 80120 立方米每小時。表 122 水文地質(zhì)條件明細表最大涌水 300m /h3正常涌水 198 m /h3地溫 正常 地壓 正常瓦斯 相對涌出量為 m /t3煤塵 具有爆炸危險性，爆炸指數(shù) %影響回采工作地質(zhì)資料自燃 自燃等級為三級，煤的自燃發(fā)火期最短為 72 天1．2．5 瓦斯、煤塵和煤的自燃情況礦井瓦斯相對涌出量為 立方米每噸，各可采煤層的煤塵均有爆炸危險性；煤的自然發(fā)火期為 1012 月。老頂為石灰?guī)r，含燧石結(jié)核，厚約 2~。河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文111．2．6 煤質(zhì)、煤的牌號與用途123 煤的工業(yè)分析表煤層名稱煤牌號水分M(%)灰分A（%）揮發(fā)分V（%）含磷P（%）含硫S（%）膠質(zhì)厚度（m）發(fā)熱量(mg/kg)碳含量（Cdaf%）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10丙3氣煤 丁561/3焦煤 戊8同上 戊910同上 己15同上 己1617同上 庚20同上 河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文121．3 井田勘探程度平煤五礦礦井精查補充偵探地質(zhì)報告是在原有精查地質(zhì)報告的基礎上經(jīng)補充勘探后提交的，基本上查明了區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)，各個煤層基本構(gòu)造賦存和發(fā)育情況，煤質(zhì)牌號和開采技術(shù)條件。可以作為礦井初步設計的基本依據(jù)，但仍存在一些問題：(1) 各可采煤層厚度變化雖以原生變化為主，成煤期后構(gòu)造的影響也是明顯的。(2) 礦井淺部一水平已結(jié)束，二水平及深部采掘中的煤質(zhì)資料影響因素較多，利用有困難；而鉆孔的煤質(zhì)資料較零星，主要參考利用了部分六礦的資料。(4) 引用資源有效利用系數(shù)，定量地分析評價礦井資源利用情況；引用礦井儲量的可靠性系數(shù)，評價原探明儲量的可靠程度，并借以核實儲量計算的準確程度，是有益的嘗試，應注意實踐中檢驗和總結(jié)。一般以下列情況為界：以大斷層、褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界；以相臨礦井井田境界煤柱為界；人為劃分井田時：煤層傾角較小，特別是近水平煤層時，用一垂直面來劃河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文13分井田境界；在傾斜或急情緒煤層中沿煤層傾斜方向，常以主采煤層底板等高線為準的水平面劃分井田。西部以十一礦為界，東部以四礦為界。礦井工業(yè)儲量是勘探地質(zhì)報告中提供的“能利用儲量”中的 A、B 、C 級儲量之和，其中高級儲量 A、B 級之和所占比例應符合有關規(guī)定。 表 221 礦井工業(yè)儲量匯總表工業(yè)儲量（萬 t）煤層名稱A B A+B C A+B+C己 1617煤層 2．2．2 礦井設計儲量礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量；計算公式如下：礦井設計儲量=工業(yè)儲量－永久煤柱損失永久煤柱為：井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護煤柱等；本井田內(nèi)無河流及其他斷層構(gòu)筑物，因此只需要計算井田邊界保護煤柱。井田邊界煤柱在設計井田一側(cè)可按 20～30m 留設；采空區(qū)邊界煤柱每側(cè) 10m，主要巷道煤柱每側(cè) 30～40m，井筒及風井按保護對象的等級確定其受保護邊界范圍的。故礦井設計儲量=工業(yè)儲量永久煤柱損失（7% ） = =（萬 t）河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文152．2．3 礦井可采儲量礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。因工業(yè)場地、礦井井下主要巷道等煤柱損失與井田開拓方式、采煤方法有關，其煤柱損失量待井田開拓、采煤方法確定后才能夠確定。井田及工業(yè)場地保護煤柱的計算如下：按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬 t/a 的中型礦井，工業(yè)場地占地面積指標為12～13 公傾/Mt。2．3．2 礦井設計生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采條件、設備供應以及國家需煤等因素確定。當煤層賦存深、表土層很厚、井筒需要特殊施工時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，節(jié)約建井工程量和降低噸煤投資，以建設大型礦井為宜。參考《煤礦設計手冊》 ，各類井型井田的特征，初步確定礦井設計生產(chǎn)能力為 90萬 t/a。滿足設計規(guī)范規(guī)定的服務年限，初步故確定礦井生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a。容重為 ,頂板為砂質(zhì)泥巖和細砂巖組成，頂板為細砂巖。由于在井田邊界存在多個廢棄的小煤窯，在采掘工作進行的同時，要密切注意老空區(qū)積水，特別強調(diào)超前探放水工作，把隱患消滅于未然． 井田的劃分井田內(nèi)劃分為階段和水平。3．1．2 井筒的選擇井筒位置選擇在井田中央或最小貨載裝運點；井筒和井底車場運輸平巷盡量不穿過斷層破碎帶和少穿過松散層。3．2．1 地質(zhì)條件由地質(zhì)部門提供的資料可知：該井田表土厚 100m，煤層傾角平均 12 度。該設計礦井可采煤層為己 1617，礦井涌水量不大，瓦斯相對涌出量 立方米每噸。3．2．2 方案的提出與比較 方案的提出 據(jù)地質(zhì)資料以及現(xiàn)有的生產(chǎn)開采條件，經(jīng)過分析提出以下兩種方案： 立井單水平上、下山開采斜井單水平上下山開拓 主 井 副 井 風 井 圖 321 立井單水平上下山開拓河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文19風 井 副 井 主 井 圖 322 斜井單水平上下山開拓對于方案一：采用立井的方法，其優(yōu)缺點為：這種開拓方式的生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡單，運輸環(huán)節(jié)少，建井速度快，投產(chǎn)早。對于方案二：采用斜井開拓的方法，其優(yōu)缺點為：具有施工較容易，初期投資較省、掘進出煤可滿足建井期間用煤的需要、且可獲得補充地質(zhì)資料等優(yōu)點，但井筒維護比較困難，保護井筒的煤柱損失較大，當煤層有自然發(fā)火傾向時，對防火和處理井下火災不利，如煤層沿傾向有波狀起伏或斷層切割，將造成井筒傾角急劇變化，不利于礦井提升。河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文20321 各方案工程量計算表方案 1 方案 2方案項目 工程量 /m 工程量 /m主井井筒 1721（斜井）副井井筒 1730（斜井）井底車場 198 198運輸大巷 175 175運輸石門 84 84其他石門 160 160風井井筒 160 160軌道上山 1020 1020皮帶上山 1020 1020合計 6268表 322 基建費用表方案 1 方案 2方案項目 工程量 /m 單價/元 每米 費用/萬元 工程量/m 單價/元 /米 費用/萬 元主井井筒 8294 1721（斜井） 副井井筒 8294 1730（斜井） 井底車場 198 2399 198 2399 運輸大巷 175 2249 175 2249 運輸石門 84 2249 84 2249 其他石門 160 2022 160 2022 合計 河南理工大學本科采礦畢業(yè)論文21表 323 生產(chǎn)經(jīng)營費用表表 324 費用匯總表方案 1 方案 2方案項目 費用/萬元 百分率/% 費用/萬元 百分率/%基建工程費 100% %生產(chǎn)經(jīng)營費 100% %總費用 100% % 確定方案經(jīng)過計算，從表中可知：方案 2 費用與方案 1 費用多用了 萬元，又考慮到，立井具有靈活的特點，借鑒礦上的實際經(jīng)驗采用立井開拓方式。km單價/元/（tkm單價/元/（tM=600+600+m+b2/2=1340mm梯子孔前后一般不小于 700mm，加上梯子梁的寬度 100m， 則有 S+T=2（700+100 ）=1600mm，一般取 T=300～400mm，則有S=1300～1200mm。（2）立井井筒斷面確定罐道梁中心線間距由下式可得：L1=a+2h+s0式中： L1—1，3 號罐道梁中心線間距，mm；a—兩測罐道中間的距離，為 1780mm；h—鋼軌罐道的高度，為 160mm；s0—罐道和罐道梁連接墊板凹槽處的寬度，一般取112mm；L1=a+2