【正文】 邊界在深部起阻水作用。本單元主要由石炭系、二疊系與新第三系碎屑巖組成，含水組巖性主要為灰?guī)r、砂巖和礫巖，相對(duì)隔水巖為泥巖、沙質(zhì)泥巖等，是一個(gè)以裂隙巖溶水和裂隙水為主的多層含水結(jié)構(gòu)。單元內(nèi)斷裂發(fā)育，巖層走向近南北，向東緩傾斜。本礦位于該水文地質(zhì)單元的中部。流經(jīng)井田的河流有陳家灣河和寺灣河，發(fā)源于距井田3～4km 的西部山區(qū)，流向由西向東注入衛(wèi)河的支流湯河。② 含水層根據(jù)以往勘探資料（巖性、結(jié)構(gòu)、富水性、賦存特征等）及二煤層開采已來的生產(chǎn)實(shí)踐，將礦井范圍內(nèi)含水層劃分成五個(gè)，分述如下：a. 中奧陶統(tǒng)灰?guī)r含水層O2f 灰?guī)r含水層位于二 1 煤層下 ～，礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補(bǔ)給條件好。巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是：0～100m 以裂隙為主，有少量溶洞，洞內(nèi)充填有鋁土質(zhì)砂巖；100～200m，裂隙和溶洞都不發(fā)育；200 ～300m ，巖洞發(fā)育，以溶洞為主。據(jù) 76 水源孔抽水實(shí)驗(yàn)資料：１０q=，水質(zhì)類型為 HCO3—Ca 型水。因建設(shè)礦奧灰突水后長期向六礦透水， 76號(hào)水源孔長期排水，以兩點(diǎn)為中心可能形成降水漏斗，但因沒有水位觀測(cè)資料，難以描述漏斗的形態(tài)、大小和展布情況。該層厚度小，補(bǔ)給條件一般，巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水。c. 太原組上段 L8 灰?guī)r含水層C3L8 灰?guī)r含水層位于二 1 煤層下，一般間距 20～35m，因斷層影響，間距最小值出現(xiàn)在 764（） 、76 補(bǔ) 4（）兩個(gè)孤立點(diǎn)位，C 3L8灰?guī)r厚度一般 ～，屬二 1 煤層底板直接充水含水層。據(jù)大 46 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ，K=,q=，水質(zhì)類型以HCO3—CaMg 型水為主。其補(bǔ)給條件差富水性很弱，一般與其它含水層無水力聯(lián)系，裁決揭露時(shí)均為滴水或淋水，并很快自行干枯，因此對(duì)開采無影響。e. 第三、四系含水層包括第三系礫巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水。No 淺 22 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ，K=，q=，水質(zhì)類型以HCO3—CaMg 型水為主。C3L8 灰?guī)r含水層與二 1 煤層一般間距 20～35m，由砂巖和砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，砂巖含水性差，砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水性良好，正常情況下，可以起到隔水作用。C2b 鋁土質(zhì)泥巖厚度一般 10m 以上，泥質(zhì)成分高，隔水性良好，正常情況下能有阻隔 O2f 灰?guī)r水向礦井充水。從歷年來已開采區(qū)的出水點(diǎn)資料看，二 1 煤層頂、底板砂巖和灰?guī)r含水層出水點(diǎn)，出水持續(xù)時(shí)間都不太長，并自行疏干。c. 斷層導(dǎo)水性評(píng)價(jià)FF 44 斷層帶使奧灰與二 1 煤層及 C3L8 灰?guī)r對(duì)接，馬莊及建設(shè)兩小礦在此帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦區(qū)透水，足以說明此帶導(dǎo)水、富水性極佳，也是本區(qū)地下水的主要補(bǔ)給通道。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐所揭示，區(qū)內(nèi) NNE、NE 方向斷層導(dǎo)水性好，當(dāng)斷層落差較大溝通 C3L2 和 O2f 灰?guī)r時(shí)，將形成富水帶，給開采帶來威脅。而在生產(chǎn)條件下，因開采而導(dǎo)致原始平衡被打破，在形成新的平衡過程中，某些斷層可能會(huì)由不導(dǎo)水轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)水。１２第三節(jié) 煤層特征一、煤層本區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，其中山西組二煤組和太原組一煤組為本區(qū)主要含煤地層?？刹擅簩雍?，可采含煤系數(shù) %。 表 131 含煤地層含煤特征表含煤地層 煤層厚度 (m) 含煤地層厚度 (m) 含煤系數(shù) (%) 備注上石盒子組 0 0下石盒子組 0 0山西組 含煤 4 層,其中二 1煤全區(qū)可采太原組 含煤 17 層,均不可采 本溪組 含一 0 煤層不可采合計(jì) 共含煤 22 層本區(qū)可采煤層主要為山西組二 1 煤層。表 132 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表煤厚(m) 圍巖性質(zhì)序號(hào) 名稱 最小 最大 平均 傾角 頂板 底板煤牌號(hào)硬度容重煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性1 二1 11176。二、 煤質(zhì)① 物理性質(zhì)二 1 煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強(qiáng)玻璃金剛光澤。視密度 ，真密度 ，孔隙率%。據(jù)鏡下鑒定，二 1 煤層有機(jī)組分含量平均為 %，其中鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為 %，占有機(jī)組分的 %，并以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多呈均勻無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，偶見木鏡質(zhì)體，呈微透鏡狀，有時(shí)分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結(jié)構(gòu)明顯而完整。半絲質(zhì)組和絲質(zhì)組為 %，占有機(jī)組分的 %。max）為 ～%，平均 %。表 133 煤的工業(yè)分析表序號(hào)名稱牌號(hào) 水分（﹪）灰分（﹪）揮發(fā)分% 含硫% 含磷 % 膠質(zhì)層厚（ m）發(fā)熱量（MJ/kg）1 二 1 貧瘦煤~ ~~~~ 0~ ~１４第二章 井田境界和儲(chǔ)量第一節(jié) 井田境界本井田南起張莊向斜軸與八礦為界，西部以 FF F 3 斷層為界，北部以北緯 35176。井田南北走向 ，東西傾斜寬 ，井田面積 。時(shí)取 ，25176。時(shí)??；b. 最高灰分指標(biāo)為 40﹪；c. 夾矸剔除厚度。落差大于 20m 斷層兩側(cè) 30～50m 級(jí)公園廣場和井筒保護(hù)煤柱作為永久煤柱儲(chǔ)量。③ 儲(chǔ)量塊段劃分劃分各級(jí)儲(chǔ)量塊段原則上以相應(yīng)控制程度的勘探線，煤層底板等高線，構(gòu)造線等分界，對(duì)于小而孤立的塊段，雖達(dá) A 級(jí)或 B 級(jí)，未單獨(dú)劃分。④ 儲(chǔ)量計(jì)算方法在計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介于 7176。之間，采用斜面積和真厚度，采用的計(jì)算公式為： dMaSQ*sec?式中： ——儲(chǔ)量 萬 t——平面積 m2S　　　　 ——塊段煤層平均傾角 176。一、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量１６后的儲(chǔ)量；井田邊境煤柱：井田邊境保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱，西邊的斷層邊界煤柱以 30m 留設(shè)，則其煤柱損失量為： Q 邊= 萬 t井田及工業(yè)場地保護(hù)煤柱的計(jì)算：按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 150 萬 t/a 的大型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為 公頃10 萬噸。根據(jù)垂直剖面可計(jì)算工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱的留設(shè)：計(jì)算如下所示：工業(yè)廣場占地面積為 450300m2,平面形狀為矩形。煤層在受保護(hù)范圍內(nèi)中央的埋深 H0=640m，地面標(biāo)高 140m，煤層地板標(biāo)高500m，松散層厚 50m，此處煤厚 。 β＝55176。其中：φ——表土層移動(dòng)角； β——煤柱上山移動(dòng)角； δ——走向方向移動(dòng)角； γ——煤柱下山移動(dòng)角； α——煤層傾角；用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱如下圖所示：１７走 向 剖 面 傾 向 剖 面 圖 241 工 業(yè) 廣 場 保 護(hù) 煤 柱 圖 圖 231 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱作圖求出工業(yè)廣場保護(hù)煤柱損失為 Q 工保= 萬噸斷層的保護(hù)煤柱為： Q 斷＝ 萬 t保護(hù)巷道煤柱與其它損失煤柱為 萬 t故礦井的設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量 Q 可：Q 設(shè)＝Q 工－Q 邊－Q 斷=－－＝ 萬 tQ 可＝（Q 設(shè)－－）*75﹪＝＝ 萬 t１８表 231 礦井可采儲(chǔ)量匯總表礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（Mt） 礦井可采儲(chǔ)量（Mt）永久煤柱 設(shè)計(jì)煤柱損失開采水平煤層名稱工業(yè)儲(chǔ)量斷層 境界設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 工業(yè)場地井下巷道可采儲(chǔ)量１ 二 1 　 　 　 　 　 　 　合計(jì)二 1　 　 　 　 　 　 ?。保沟谌? 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié) 礦井工作制度《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d，每日凈提升 16h”計(jì)算。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井田精查補(bǔ)充勘探后獲得的地質(zhì)儲(chǔ)量為 萬 t，而實(shí)際開采儲(chǔ)量為 萬 t，因此，儲(chǔ)量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大 。另外考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為 150 萬 t/a。K=T=*150=２０根據(jù)大型礦井的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，設(shè)置和不設(shè)置輔助水平以及大巷布置方式的不同來劃分，可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，集中大巷和分組集中大巷，水平之間設(shè)置輔助水平等四種類型。 采用斜井開拓方式，皮帶運(yùn)輸可以確保煤的連續(xù)性，但是，由于本井田煤層埋深深，以及采用斜井井筒一般都比較長，煤的提升費(fèi)用較高，故不采用斜井。本礦井埋藏深度 360～930m，煤層傾角平均為 11176?！?1176。表土層厚度為 130～180m，瓦斯相對(duì)涌出量一般在 20 m3/t 左右，絕對(duì)瓦斯涌出量一般在 40 m3/min 左右，并有瓦斯突出危險(xiǎn)，屬于高瓦斯突出礦井。一、對(duì)井田開拓中若干問題分析① 井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目本井田走向 ，傾向長約 ,傾斜方向劃分兩個(gè)階段，采用多水平上下山開采，一水平標(biāo)高為－420m，二水平標(biāo)高為－ 700，沿走向劃分若干采區(qū)。② 井筒形式：數(shù)目及位置a. 井筒形式本井田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。b. 井筒的數(shù)目采用立井開拓時(shí)，開鑿一隊(duì)提升井筒（即主井和副井）和一個(gè)風(fēng)井。c. 井筒位置的選擇本井田的走向效長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所有井筒開鑿在井田中央有利于運(yùn)輸通風(fēng)。b. 總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系本井田采用走向長臂采煤法開采，井田劃分為各個(gè)采區(qū)，各采區(qū)回風(fēng)巷直接與總回風(fēng)巷相連，總回風(fēng)巷布置在井田西部邊界。副井井深為 425m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。準(zhǔn)備方式為采區(qū)式。運(yùn)輸大巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。暗斜井 1020m,內(nèi)設(shè) 輸送機(jī)。主斜井副立井綜合開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 41280 6050807053020545500513601505750650504503502501015036505 22方案一 圖 411 立井開拓系統(tǒng)剖面圖２２6057508250342001361560575082503420013615 方案二　圖 412　立井單水平加暗斜井開拓系統(tǒng)剖面圖開拓方案 1 和開拓方案 2 的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。第二節(jié) 礦井基本巷道一、井筒礦井共有三個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、回風(fēng)井。本礦井采用立井開拓，井筒穿過表土沖積層，含水層等，礦井的年產(chǎn)量為 150 萬 t。井筒裝備采用一隊(duì) 雙層雙車罐籠。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)。主井采用直徑為 的圓形井筒，井深 468m,提升容器采用一對(duì) 12t箕斗。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚400mm,充填 100mm。井壁厚 350mm，充填 50mm。２３1:50159176。maxV副井： ＝ 8 m/s20*.9317??風(fēng)井： ＝ 15 m/表 421 井筒特征井筒名稱 主井 副井 南風(fēng)井 北風(fēng)井X(m) 51744 517760 516503 517731Y(m) 3975171 3974202 3974364 3977814井口坐標(biāo)Z(m) 136 136 140 154用途 提煤 提人,運(yùn)料,排矸，排 水 回風(fēng) 回風(fēng)提升設(shè)備一對(duì) 12t 箕斗。其型號(hào)為井筒傾角(176。) 159 159井筒深度(m) 856 841 420 395凈m2) 積 掘m2) ２７井壁的支護(hù)材料及井壁厚度井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。目前我國的井筒支護(hù)方式主要有砼支護(hù)、料石支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口，井壁厚 350mm，充填 50mm。它聯(lián)系著井簡提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。本礦井采用立井開拓，煤層屬于緩傾斜煤層，本礦的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬 t，所以選用 固定式礦車，軌型為 24kg/m，主要用于輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤采用皮帶輸送機(jī)。2 線路總平面布置設(shè)計(jì)及平面① 井筒相互位置的確定本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標(biāo)為（517820，3975171） ，副井中心坐標(biāo)為（517814，3975237） ，兩井筒垂直于存車線方向的距離 H 為 35m，平行于存車線方向的距離 L 為 55m。a. 321lmnlL??式中：L——空重車線長，mm——列車數(shù) m= n——每列礦車數(shù)，輛 20 輛　 ——輛礦車長，m ＝ 1l　 ——電機(jī)車長 m = 2　 　 ——機(jī)車制動(dòng)距離， 一般取 12～15m， ＝15m3l 3lL 空＝L 重＝*20*++13＝b. 材料車線長度 1nl?式中： ——材料車線長 ml m——材料車列車數(shù) m=1n—