【正文】 距煤層頂板約1米左右，夾有兩層炭質(zhì)泥巖（俗稱CA、CB），～，它們是判斷煤層是否到頂?shù)臉?biāo)志層。其余夾矸層分布不穩(wěn)定，多呈透鏡狀，且多集中于煤層底板附近。在井田范圍內(nèi)煤層從西南部向東北部逐漸變厚，煤層等厚線呈現(xiàn)向西南凸出的“U”字形狀，并向深部有變薄之趨勢；東北部煤厚在60～80m之，在煤田中部斷層、褶皺附近煤層的厚度均勻變化，煤厚在60～70m之間，該處是布置井底車場的有利位置。)9—75煤層穩(wěn)定程度不穩(wěn)定夾矸層數(shù)0—2變異系數(shù)夾矸厚度(m)—普氏硬度（f）1—２CH4絕對涌出量（m3／min）容重(t/m3)CH4相對涌出量(m3／)自然發(fā)火期(月)3—6CO2絕對涌出量（m3／min）煤塵爆炸指數(shù)（%）CO2相對涌出量(m3／)可采指數(shù)Km=平均相對瓦斯量(m3/)煤質(zhì)水份灰分揮發(fā)分固定碳發(fā)熱量含硫量含磷量工業(yè)牌號%%%26MJ/Kg%%不粘煤 瓦斯地質(zhì)：本煤田通過勘探檢測基本為低瓦斯、低二氧化碳的煤田。,—；。井田基本沒有水，有代表性的含水層為礫石層，而礫石層的涌水量約占礦井涌水量的75%，因此。二、防治水的難易程度防治水的工程量較小，難度不大，防治水的經(jīng)濟技術(shù)效果較好。 煤質(zhì)、煤的牌號與用途：煤質(zhì)即與煤有內(nèi)在聯(lián)系的各種物理、化學(xué)指標(biāo)的綜合。（1）物理性質(zhì)黑色，瀝青光澤，階梯狀或參差狀斷口，～，易燃，呈黃色火焰，內(nèi)外生裂隙均較發(fā)育，性脆的長煙煤。煤灰成分分析結(jié)果：SiO2 %，F(xiàn)e2O3 %，Al2O3 %，CaO %，MgO %?！妗ｋm然煤為特低硫煤，但煤質(zhì)牌號為不粘煤，焦油產(chǎn)率低，不能做煉焦和配焦煤，而其發(fā)熱量較高，為良好的動力用煤（機車和火力發(fā)電）、化工用煤及民用煤（露頭附近的煤腐植酸含量較高，可制化肥或提取腐植酸等）。煤層在井田東部大面積受燒變、燒烤影響，其灰分比未燒區(qū)的高。⑵在井田東部靠近燒變區(qū)附近煤層灰分大于29%的區(qū)域，屬高灰煤區(qū)。⑷井田大部分區(qū)域灰分在10～16%之間，屬低灰區(qū)。煤層揮發(fā)分較低區(qū)域僅分布在井田中東部煤層受斷層影響的區(qū)內(nèi)，是因煤層受摩擦高溫使其部分揮發(fā)物質(zhì)逸散消失，并不是煤化程度高所致。項目煤層元素分析(%)煤 灰 分 析(%)膠質(zhì)層測定CHNOSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOXY煤層0項目煤層焦渣特征羅加指數(shù)LR低溫干餾T(%)灰熔點(℃)容重T1T2T3t/m3煤層1—4123612731304 井田煤質(zhì)分析結(jié)果匯總 表15③發(fā)熱量井田內(nèi)煤的發(fā)熱量不但與煤的成因類型、煤化程度和煤巖組分相關(guān)，在井田的東部煤層結(jié)構(gòu)較其它區(qū)域復(fù)雜，也是其發(fā)熱量較低的原因，井田大部分區(qū)域為高熱值煤區(qū)。井田范圍根據(jù)甘肅省國土資源廳2001年10月15日頒發(fā)的三礦6200000140145號采礦許可證確定。東北部以煤層1780底板等高線、紅古區(qū)獐兒溝煤礦相鄰，西北部以煤層1100底板等高線、礦區(qū)鐵路線為界，與深部擴大區(qū)相連。皮帶斜井井田為一不規(guī)則的多邊形。 礦井煤層的投影面積：S′ = 26200200=1040000㎡ 礦井煤層的實際面積：S =1040000㎡247。=1601600㎡ 礦井的工業(yè)儲量：Zg=V本礦區(qū)斷層的落差在0m至20m小于煤厚，因此采用直接過斷層的方法，較少煤柱損失和搬家工程費用)根據(jù)地質(zhì)條件斷層煤柱留20米,邊界煤柱留30米。C Zk =( )= H—井筒保護煤柱，水平大巷煤柱，階段分界煤柱，斷層損失煤柱,主要上下山煤柱。 礦井生產(chǎn)能力，地質(zhì)構(gòu)造較簡單，水文地質(zhì)條件簡單，煤質(zhì)性能優(yōu)，市場競爭力強，國家政策有利，故確定礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a。K =247。 =式中：T—礦井服務(wù)年限，a；A—礦井生能力，t/a；ZK—礦井可采儲量，t；K—儲量備用系數(shù)。=,=。K=247。 =由此可得第一水平的服務(wù)年限為T==,其開采年限經(jīng)計算大于20年符合煤礦規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。 礦井服務(wù)年限表 表21 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(萬t/a)礦井設(shè)計服務(wù)年限(a)第一開采水平服務(wù)年限(a)煤層傾角25176。～45176。600及以上7035——300～5006030——120～2405025201545～90402015153. 井田開拓 概述由于三礦煤田為賦存穩(wěn)定的特厚急傾斜煤層，煤層厚度和瓦斯情況都適合采用急傾斜特厚煤層水平分層綜合放頂煤開采技術(shù)。 井田開拓井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。1)確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；2)合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3)布置大巷及井底車場；4)確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5)進行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6)合理確定礦井通風(fēng)、運輸及供電系統(tǒng)。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：1)貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤安全高效創(chuàng)造條件。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)。4)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。5)要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。 確定井筒形式、數(shù)目、位置1)井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。缺點是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)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(shù)復(fù)雜。主要缺點是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基本建設(shè)投資大。在布置工業(yè)廣場方面比較容易，又因為能夠有利的利用交通和減少工業(yè)廣場不壓煤，因此推薦工業(yè)廣場布置在井田范圍之外。一、方案的提出：根據(jù)本礦井田境界及工業(yè)場地的選擇，秉著技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理的原則，初步提出兩個方案。工業(yè)廣場布置在井田之外。井筒為半圓拱形。水平長和斜長大于絞車的最大要求提升，因此此方案不可行。主立井井口標(biāo)高+，井底標(biāo)高+，采用圓形斷面，斷面直徑6m，井筒長760m，副立井井口標(biāo)高、井底標(biāo)高以及斷面形狀與主立井相同。第二水平的石門為 m通達工作面。工業(yè)廣場布置在井田之外。本礦井經(jīng)過考慮賦予較大安全系數(shù)，綜合考慮采用傾角24176。副立井井口標(biāo)高+，井底標(biāo)高+1100m，傾角90176。三個井筒均采用混凝土砌碹永久支護。 技術(shù)比較 表31 方案優(yōu)缺點 方案一方案二優(yōu)點，施工準(zhǔn)備時間短；，十分方便；；；。，結(jié)構(gòu)合理維護條件好，有效斷面大，風(fēng)阻小，通風(fēng)條件好；。第一、二、三方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結(jié)果，分別計算匯總于下列表3334中： 方案三 粗略估算費用表(單位：萬元) 表3－2方案編號　 主斜井 副立井三水平開拓項目數(shù)量(10m)基價(元)費用(萬元)費用（萬元）初期基建費（萬元）主斜井開鑿表土段71946基巖段26042副立井開鑿表土段3181946基巖段3779907石門開鑿基巖段35902　　小計　　　　后期基建費（萬元）斜井開鑿二水平5226042斜井開鑿三水平522604213542小計　　　　生產(chǎn)費用(萬元）主斜井提升系數(shù)煤量(萬t)提升長度(Km)單價(元/)　3792暗斜井提升系數(shù)煤量(萬t)提升長度(Km)單價(元/)　第二水平1650第三水平1650排水涌水量(m3)時間(h)服務(wù)年限(年)單價(元/)　24小計　　　　合計費用/萬元　　　　百分率　　　　100% 方案二 粗略估算費用表(單位：萬元) 表 33方案編號　方案2 雙立井三水平開拓項目數(shù)量(10m)基價(元)費用(萬元)費用（萬元）初期基建費（萬元）主立井開鑿表土段3181946基巖段3779907副立井開鑿表土段3181946基巖段3779907主井石門開鑿基巖段　35902副井石門開鑿基巖段　35902　小計　　　　　后期基建費（萬元）主立井開鑿二 三水平3679907副立井開鑿二 三水平3679907主井石門開鑿二 三水平35902副井石門開鑿二 三水平35902小計　　　　生產(chǎn)費用(萬元）系數(shù)煤量(萬t)提升高度(Km)單價(元/)　主立井提升3792第二水平1650第三水平1650排水涌水量(m3)時間(h)服務(wù)年限(年)單價(元/)　24小計　　　　合計費用/萬元　　　　百分率　　　　141% 方案匯總表 表 34 開拓方案匯總表方案方案一方案二方案三名稱斜井多水平直接延伸雙立井直接開拓斜 立井多水平混合開拓總費用（萬元）不可行100%141%100%由上表，可知從3個方案中選出方案一。各方案中，三個水平都設(shè)有井底車場，該礦井瓦斯較小，開采時在主、副井同時向下沿深，形成回風(fēng)通道。由對比結(jié)果可知，各方案的總費用相差不大 ，綜合以上技術(shù)經(jīng)濟比較，確定礦井開拓方式為：方案三（斜井 立井混合多水平開拓） 開拓巷道布置， 由于本礦按高瓦斯管理，故三個水平均采用三條巷道布置，其中一條為專用回風(fēng)巷，一條為運煤斜巷，和輔助立井巷道。 井筒用途、布置及裝備礦井共有三個井筒，分別為主斜井、副立井、風(fēng)井。由于本礦井井型大，服務(wù)年限長，因此主斜井宜采用的斷面形狀為半圓拱形，傾角24176。其井筒平面布置見圖，特征表見下表。井筒斷面布置如下（3）風(fēng)井根據(jù)礦井開拓方案，前期在位于礦井井田工業(yè)廣場 先布置一個風(fēng)井，考慮到時本井田的面積較小，又屬于低瓦斯礦井不需要布置兩個風(fēng)井。風(fēng)井擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)，并作為緊急情況下的安全出口。圖45 主斜井?dāng)嗝鎴D主井井筒斷面圖 35 主斜井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表 表 35井型 Mt/a井筒掘進寬度 m井筒掘進高度 m凈斷面積 m2掘進面積 m2支護厚度 300 mm（4）根據(jù)礦井開拓方案，本礦采用中央并列式通風(fēng)，風(fēng)井布置在第一水平煤層邊界處，由于防爆門為斜出口，所以出風(fēng)口為立井，為了有利于礦井初期的回風(fēng)。井筒斷面布置及特征見圖36。礦井風(fēng)量可初步按瓦斯相對涌出量計算： Q=10060其中： T——礦井設(shè)計日產(chǎn)量， t； q——瓦斯和二氧化碳相對涌出量，； K——備用系數(shù)，；計算得： V副 ＝Q/MS ＝ ＝＜8 m/s V風(fēng) ＝Q/MS ＝ ＝＜15 m/s經(jīng)驗算可得該直徑的風(fēng)井