【正文】 和亮煤的內生裂隙5厘米內一般為15～30條。構造多為層狀構造，個別為塊狀。煤巖特征據地質報告，煤巖特征敘述如下：①宏觀煤巖特征宏觀煤巖成分以亮煤、暗煤為主，鏡煤次之，絲炭很少見到。②顯微煤巖特征顯微煤巖組分：各煤層煤的顯微組分中有機組分以鏡質組為主，約占到40％～％；絲質組次之，～％；半鏡質組分少量，～％；穩(wěn)定組分極少，僅占到0～％。鏡質組以無結構的基質鏡質體為主，偶見有結構鏡質體；絲質組以氧化絲質體為主，火焚絲質體次之，少量渾圓體和碎屑體，偶見微粒體；穩(wěn)定組由角質體、小孢子體定向排列組成。顯微煤巖類型：各煤層顯微類型以混合亮暗煤占大多數，少量為混合暗亮煤?！?，％，為低～中灰煤，多為中灰煤：～％，％。利用經驗公式計算出的灰熔點K5，為難熔灰分?！?，％，為特低硫煤；～％，％。／kg。據礦井地質報告，4號煤層鐵箱試驗結果，有較好的結焦性。②煤類：本區(qū)煤按照《中國煤炭分類國家標準》(GB575186)進行分類，分類指標采用凈煤的揮發(fā)分(Vdaf)，粘結指數G及膠質層厚度Y(mm)等。煤質及工業(yè)用途評價綜上所述，4號煤為低～中灰(洗選后，灰分大幅度降低)，特低硫、特低磷、難熔灰分的焦煤，有較好的結焦性，可用作優(yōu)質煉焦用煤和配焦用煤。另外位于本礦東南4km左右的七里灘煤礦1990年曾發(fā)生過瓦斯爆炸事故。表131 周圍煤礦瓦斯情況調查表煤礦名稱日產量CH4相對涌出量C02相對涌出量瓦斯等級下安煤礦180t／t／t低銓則焉煤礦100t／t低白家莊煤礦160t低注：銓則焉煤礦位于井田南部1km，白家莊煤礦位于井田南部3km。本設計依據山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心2002年8月為井田南部山西神州離石煤業(yè)有限公司所送4號煤層的測試結果，推斷永寧煤礦4號煤層有煤塵爆炸危險性，自燃等級為I級，屬容易自燃煤層。地溫據緊鄰井田南界的離石煤礦精查勘探中進行的地球物理測溫資料，℃／100m，地溫無異?，F象，另據周圍煤礦開采過程中亦未發(fā)現地溫異常現象。井田內自北而南有大溝、吳家溝和大峪溝三條較大的黃土沖溝，雨季雨水匯入溝谷中，自西北而東南流入北川河，北川河自北而南匯入三川河。②含水層 根據井田南部離石煤礦和井田東南高崖灣煤礦(據井田3km)勘探資料，結合礦區(qū)水文地質資料，將井田含水層劃分為以下5個含水層組。（2）石炭系太原組泥巖隔水層太原組10號煤以下K1砂巖以上有一組泥巖，平均厚度24m，雖厚度變化較大，但層位穩(wěn)定，是較好的隔水層。④水文地質條件評述由于區(qū)內本身降水量較小，加之井田內大面積被黃土覆蓋，地形坡度大，巖層裂隙不發(fā)育，又未發(fā)現有斷裂構造等因素，因此不利于地下水的接受補給。山西組4號煤層，其直接充水含水層是山西組砂巖含水層，／，含水層厚度小，不穩(wěn)定，補給條件較差。因此推斷在沒有較大斷層存在的情況下，奧陶灰?guī)r水突出的可能性是較小的。據白家莊精查勘探報告，太原組各煤層的直接充水含水層為太原組灰?guī)r，太原組灰?guī)r的富水性相對較強，且井田內下組煤大部位于奧灰水位之下，其水文地質類型應定為三類二型。底板無底鼓進水現象，相鄰各礦未發(fā)生過奧灰水突水事故，且各煤礦涌水量均不大(各煤礦調查情況見表132)。表132 周邊煤礦排水量調查統計表煤礦名稱與本井田相對位置開采煤層號日產量(t)采空區(qū)面積(m2)日排水量(m3)含水系數(m3／t)大中局煤礦北部上山49032上安煤礦北部上山418050下安煤礦東北部上山418060銓則焉煤礦南部下山41001500050白家莊煤礦南部下山160365000120注：銓則焉煤礦和白家莊煤礦均位于井田南部山西神州煤電焦化股份有限公司離石煤礦范圍內，距本井田分別約lkm和3km。據統計數據，～。按此估算，本礦開采4號煤層的礦井涌水量應在172～477 m3／d之間。（l）井田西南部有約占全井田面積l／4左右的4號煤層位于奧灰水位標高以下，本礦開采時應先開采東北部，逐步向西南開采。（2）在井田的西北角有老窯破壞區(qū)，其開采面積有l(wèi)萬多平方米，經調查當地古空區(qū)均有積水，在開采時應留足保安煤柱，并堅持先探后掘、邊探邊采的原則以防老窯突水事故的發(fā)生。第四節(jié) 井田境界及儲量一、井田境界永寧煤礦批準開采4號煤層，井田境界以證號1400000040134號采礦許可證批準的7點坐標連線圈定的井田范圍為依據。該井田境界的劃分，充分利用了地形、地物、地質構造、水文地質以及煤層特征等自然條件，相對減少了煤柱損失，提高了資源回收率，也減少了給開采工作造成的困難，使礦井有合理的開采技術條件。①儲量計算范圍區(qū)內4號煤層發(fā)育穩(wěn)定，全區(qū)可采，儲量計算范圍以礦界和調查古空區(qū)界線圈定。表141 儲量計算面積及視密度煤層號儲量計算面積(km2) 視密度 (t／m3)備注4②工業(yè)指標本區(qū)4號煤層為焦煤和1／3焦煤，依據《規(guī)范》，儲量計算工業(yè)指標列入表142。故儲量計算方法采用水平地質塊段法，用煤層偽厚和水平面積計算儲量。塊段儲量=塊段平均煤厚塊段面積塊段平均視密度④儲量計算級別劃分井田內為一軸向近南北向的向斜構造，尚未發(fā)現斷裂構造，構造簡單，4號煤層全區(qū)穩(wěn)定可采，故礦井地質條件類別為I類礦井。⑤地質儲量計算結果本次4號煤共獲得能利用儲量B+C+D級為13276kt。地質儲量計算結果詳見表143。根據地質資料和井田開拓平面圖，綜合考慮永久煤柱損失，按照可采儲量的計算公式，經過計算，礦井可采儲量為7574kt，可采儲量匯總見表144。本礦井井田面積較小，煤炭儲量相對較少，適宜建小型礦井。對確定的礦井年生產能力的論證：首先，從基建投資、管理水平及采煤技術的應用等方面來看，210kt/a的年生產能力對本礦井是適宜的；其次，經過計算，礦井擬采用的提升、運輸、通風等各生產環(huán)節(jié)能力可以滿足210kt/a的要求。一、同時生產的水平數目確定該礦批準開采4號煤層，井田東西長約3100m，南北寬約2900m。根據煤層埋藏特征和和其它開采技術條件，在4號煤層中設置一個開采水平來開拓整個井田，開采水平的標高確定為＋831m。礦井開拓方式為：立井單水平開拓。因為該礦在4號煤層中設置一個開采水平來開拓整個井田。第六節(jié) 礦井工作制度礦井設計年工作日為 330d，每天三班作業(yè)（其中兩班生產，一班準備），每天凈提升時間為14～18h。井口選在以上兩處的主要優(yōu)點是：(1)經過現場踏勘，在賀家莊村附近有足夠的場地可以布置主立井地面生產系統和工業(yè)建筑物。（3）工業(yè)場地內具備供電、供水、運輸等條件。（5）開采時，運煤、通風距離短。并且開采井田南部時，有利于礦井通風。（2）工業(yè)場地布置較分散。第二節(jié) 開拓方案的比選及確定根據該礦煤層賦存、地形和地質構造等條件，并結合已施工的井筒形式和位置，確定采用立井單水平分區(qū)式開拓方式，對井下開拓巷道的布置，提出了兩種方案。在井田東部下安村附近掘進副立井至4號煤層底板后，在＋829m標高布置井底車場，然后向西掘進主要運料巷道與回風大巷貫通。井田北部為第二采區(qū)，垂直運輸和回風大巷向西掘進二采區(qū)運輸、回風上山，在上山北側劃分為區(qū)段，布置走向長壁工作面回采。見表221，井田開拓平面圖如下：方案二：運輸和回風大巷沿東西方向布置開拓方案主立井和回風立井掘進至4號煤層底板后，在＋831m標高布置井底車場和硐室，從主立井和回風立井井底在4號煤層中向南掘進主要運輸、回風巷道，然后，在井田南部掘進東西方向運輸和回風大巷。把井田劃分為四個采區(qū)，井田東北部為第一采區(qū)，井田東南部為第二采區(qū)，在一、二采區(qū)內垂直運輸和回風大巷劃分為條帶，布置傾斜長壁工作面回采。井田北部為第四采區(qū)，垂直運輸和回風大巷向北掘進四采區(qū)運輸、回風上山，在上山兩側劃分為條帶，布置傾斜長壁工作面回采。兩方案的技術經濟比較兩方案的技術比較見表221，兩方案的經濟比較見表222。第三節(jié) 采區(qū)劃分及開采順序根據推薦的開拓方案一，全井田劃分為3個采區(qū)。礦井投產時移交第一采區(qū)。表221 開拓方案技術比較表方案一方案二 優(yōu)點巷道掘進總工程量少，掘進費用低；工作面推進長度較大，搬家次數少；礦井通風線路短，通風系統簡單；煤柱損失少； 副立井與運輸大巷貫通距離較短； 初期巷道掘進工程量較少；開采井田南部時，運輸、通風方便；三、四采區(qū)上山起伏變化較小；缺點副立井和主立井貫通距離較長、初期巷道掘進工程量較大。煤層賦存穩(wěn)定， 頂板為泥巖和細砂巖， 頂板將隨回采垮落填滿采空區(qū)，屬I類。井田內4號煤層有煤塵爆炸危險性， 自燃等級為I級，屬容易自燃煤層。設計認為適合本礦井4號煤層開采的采煤方法有以下兩種：一是人工假頂分層普采，二是一次采全高放頂煤普采?！?，設計考慮分兩層開采，分層厚度2～3m左右，分層間鋪設金屬網假頂。近年來普采放頂煤技術推廣，人工假頂分層開采的比例一再下降，中、小型煤礦已陸續(xù)根據自身的地質條件 和技術經濟條件因地制宜地將人工假頂分層開采改為放頂煤普采，提高了工作面生產水平，從而創(chuàng)造了較好的經濟效益和社會效益，因此從提高經濟效益的角度出發(fā)，設計認為本井田4號煤層不宜采用人工假頂分層普采。一般來講，與分層普采相比放頂煤普采有如下優(yōu)越性：1．高產高效：比分層普采的產量可提高50%～100%，工作面工效高；2．掘進率低：最低可減少50%～60%，巷道維護費用相應減少；3．材料消耗量少：放頂煤工作面對于金屬網、坑木、油脂、巷道支護材料等的消耗比分層開采要少的多；4．工作面搬家次數少，既節(jié)約資金，又能持續(xù)高產；5．安全：自燃發(fā)火幾率減少；6．對煤厚變化大、結構比較復雜的地質條件有較好的適應性。本設計4號煤選用一次采全高放頂煤高檔普采煤方法，布置一個高檔普采放頂煤工作面。采用這種采煤方法與短壁刀柱式相比，具有回采率高，安全性好， 經濟效益好。工人的勞動強度小，產量高，效率高。主要缺點是投資較大。第二節(jié) 采區(qū)有關參數的確定根據井田內煤層賦存情況、開采技術條件及選定的采煤設備性能，結合本地區(qū)地方煤礦技術管理和礦井設計生產能力等因素，確定高檔炮采工作面長度為80m。設計確定回采工作面工作制度為三、八制，作業(yè)形式為兩采一準，日循環(huán)次數為1次?；夭晒ぷ髅婺晖七M度計算：年推進度=循環(huán)進度日循環(huán)次數設計年工作日循環(huán)系數式中：設計年工作日為330d，則：年推進度＝1 330＝528(m)回采工作面生產能力計算礦井達到設計生產能力210kt／a時，在第一采區(qū)內布置兩個高檔炮采工作面， 兩個掘進工作面。Lγ第三節(jié) 采區(qū)巷道布置的確定一、巷道布置第一采區(qū)巷道布置采用大巷條帶式布置方式， 垂直于運輸、回風大巷掘進條帶斜巷，把一采區(qū)劃分為 10個條帶， 條帶之間留設寬度為15m的煤柱， 布置傾斜長壁工作面回采。在采區(qū)中部布置第二個回采工作面，工作面長度為80m，工作面推進長度670m左右，工作面運輸順槽和軌道順槽采用雙巷布置、雙巷掘進，采區(qū)內各條帶的開采順序為從北向南依次開采。根據推薦的開拓方案，本設計采用一個采區(qū)同采，在第一采區(qū)內布置兩個高檔炮采工作面來保證礦井210kt／a的生產能力。設計采用邁步抬棚支護工作面兩端頭上、下出口，一梁四柱，支柱采用與工作面相同的單體液壓支柱。首采采區(qū)位于井田東南部， 采區(qū)運輸方式：回風順槽采用JD—， 運輸順槽采用高強度帶式輸送機和SZD—530/20型橋式刮板轉載機，回采工作面采用SGW—40T型刮板輸送機。（一）煤炭運輸本設計煤炭運輸推薦采用高強度帶式輸送機運輸煤炭，其理由如下：1．主平硐提升為帶式輸送機，煤炭從主運輸大巷提升至地面全部采用帶式輸送機連續(xù)運輸系統；2．科學的統一使用型號相同驅動裝置及同型號同規(guī)格的膠帶，以便簡化維護檢修及互換設備的工序；3．帶式輸送機優(yōu)點：帶式輸送機還具備以下優(yōu)點：①運輸巷道允許稍有起伏不平的工況，適應多開煤巷少開巖巷的情況；②不需要設調度車場，系統簡單，用人少；③采用多電機驅動單機功率小，電動機起動時對電網沖擊較?。虎苊禾?、輔助運輸互不干擾，可提高輔助運輸的效率及速度；⑤能保證工作面的連續(xù)工作，提高機時利用率，提高產量降低成本；⑥安全性能好，據有關資料介紹，%；⑦膠帶強度高，運輸機單機長度長，用于大巷運輸可省去普通帶式輸送機多點搭接的硐室工程量。、底板較穩(wěn)定等特點，能夠充分發(fā)揮無軌膠輪車機動靈活、經濟高效的優(yōu)勢,所以本設計采用無軌膠輪車作為井上下的主要輔助運輸設備。輔助運輸大巷沿4號煤底板掘進，㎡，㎡，采用錨噴支護。主要配置和參數型 號參 數 WCQ3B額定載重（t）3最大載重（t）5發(fā)動機（kW）50（FB4105A）駕駛方式機械傳動傳動方式四輪驅動牽引力（kN）35爬坡能力（176。通風系統：主、副立井→井底車場→運輸大巷→運輸順槽→回采工作面→回風順槽→回風大巷→回風立井。用主水泵通過主立井排至地面。第四節(jié) 采區(qū)工作面的布置及開采順序一、礦井移交生產和達到設計生產能力時的采區(qū)數目、位置根據推薦的井田開拓方案，結合礦井的井型和工作面裝備水平，礦井移交生產和達到設計生產能力210kt／a時布置一個采區(qū)生產，采區(qū)內布置兩個高檔炮采工作面。該采區(qū)位于井田東部，儲量可靠，地質構造簡單，煤層賦存穩(wěn)定，有利于礦井早日達產和穩(wěn)定生產。礦井移交生產和達產時第一采區(qū)生產，采