【正文】 均67m。地層厚度41～87m，平均厚度68m。石干峰組(P2sh)：由綠灰、紫灰色中～細(xì)粒砂巖與紫色粉砂巖相間交替沉積，以粉砂巖為主。地層厚度大于550m。地層厚度0～。其中各斷層產(chǎn)狀如表11所示：表11 礦井?dāng)鄬赢a(chǎn)狀斷層編號(hào)性質(zhì)走向傾向傾角落差（m）F1正斷層N48176。75～95F2正斷層N31176。20～30F3正斷層N13176。20～30F4正斷層N47176。15~25F5正斷層N40176。15~25各斷層在井田的位置如圖12所示：圖12 斷層在井田的位置（2）褶皺本地區(qū)煤層構(gòu)造較平緩，屬近水平煤層，褶曲不太發(fā)育。該礦東北部為勘探網(wǎng)分界趙莊礦；西南部為F1大斷層；西北淺部為風(fēng)化帶無(wú)煤地區(qū)；東南為深部無(wú)煤地帶。單元內(nèi)主要含水層組分為三種類型。/h之間，雨季為上游地區(qū)大氣降水排泄通道。本層總厚度約為550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個(gè)層段。 L/，水質(zhì)類型為HC03S04Ca型?！?，m，～；水質(zhì)類型以HC03S04CaMg型三為主，屬富水性弱～中等的含水層。～。水質(zhì)類型以HC03S04NaCa型為主，屬富水性中等的含水層。野青石灰?guī)r含冰層(Ⅳ)巖性為隱晶質(zhì)含泥質(zhì)石灰?guī)r。水質(zhì)類型以HC03S04CaMg型為主，～。2煤層頂板砂巖含水層(V)巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖，局部相變?yōu)榉凵硯r?！Ｏ率凶咏M砂巖含水層(Ⅵ)巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖。 L/，該層具有中等富水性。 L/，水質(zhì)類型為HC03S04CaMg型，～。 ② 隔水層特征井田內(nèi)各含水層之間均存在有一定厚度并且有良好隔水性能的隔水巖層。其間巖性由砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖組成。 大青石灰?guī)r(Ⅱ)與伏青石灰?guī)r(Ⅲ)～，平均為 ，巖性60％為泥巖、粉砂巖，同時(shí)還有厚度不等的巖漿巖侵入，結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，增強(qiáng)了兩含水層之間的隔水能力。野青石灰?guī)r(Ⅳ)與2煤層頂板砂巖(V)～，巖性中粉砂巖和泥砂巖占60％以上，亦具有良好的隔水性能。下石盒子組底砂巖(Ⅵ)與上石盒子組二段底部砂巖(Ⅶ)間距為 ～，巖性中粉沙巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖占50％～ 60％，這些厚層的泥巖，鋁質(zhì)泥巖起到了很好的阻隔水作用。各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。但在遇到斷層、陷落柱等特殊情況下，仍會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。④充水因素分析綜上所述，山西組砂巖含水層，是礦井主要充水來(lái)源。/h。/h。 煤層特征 煤層井田內(nèi)含煤地層主要是上石炭統(tǒng)太原組，下二統(tǒng)山西組。含煤地層總厚度約205～220m，含煤20～22層，～。南部有9八層，北部有9六層。詳見可采煤層一覽表。本井田各煤層均為無(wú)煙煤。4～9煤層均為中～高硫中灰低磷無(wú)煙煤。（2）煤層穩(wěn)定程度井田內(nèi)2煤為穩(wěn)定煤層，其余（不包括下組煤）均為極不穩(wěn)定煤層。礦井未發(fā)現(xiàn)煤（巖）及瓦斯噴出和突出現(xiàn)象。煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)棰箢悾灰鬃匀肌?井田尺寸㎞，㎞，㎞。煤層傾角最大為10176。平均為8176。2 .2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 井田勘探類型本井田勘探類型為精查，屬詳細(xì)勘探。井田范圍內(nèi)鉆孔分布：鉆孔分布比較均勻，勘探網(wǎng)距1000米，勘探詳細(xì)。)㎡，煤層平均厚度為5米，179。 礦井可采儲(chǔ)量 在本井田范圍內(nèi)，各類煤柱的留設(shè)原則為：（1）工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。巖層下山移動(dòng)角為68176。水平移動(dòng)角73176。表土層厚度為50米。（4）井田邊界煤柱：按25m（水平距離）留設(shè)。γ=73176。表土層移動(dòng)角ψ=58176。表21 礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo)井 型大 型 井中型井小 型 井生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸/年）1150、180、240460、901230占地指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)噸）———工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失如圖21所示：圖21 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 邊界、斷層保護(hù)煤柱的留設(shè)：（1）井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)25m寬，F(xiàn)1保護(hù)煤柱損失為116770t，東北部勘探網(wǎng)井田分界保護(hù)煤柱損失為112019t，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為228789噸。斷層煤柱留設(shè)20m寬，F(xiàn)2斷面煤柱損失為858883t，F(xiàn)3斷層煤柱損失為543247t，F(xiàn)4斷層煤柱損失為225048t，F(xiàn)5斷層煤柱損失為721484t，則斷層保護(hù)煤柱的損失為2348662t。而運(yùn)煤大巷布置在巖層中，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，為了皮帶的運(yùn)輸方便，需使大巷取直，有一小段是穿煤層的，穿煤層時(shí)應(yīng)適當(dāng)留設(shè)保護(hù)煤柱，兩側(cè)各留30m。（4）井筒保護(hù)煤柱：主副井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在風(fēng)化帶范圍內(nèi)，不留設(shè)保護(hù)煤柱，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。表22 保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲(chǔ)量/t井田邊界保護(hù)煤柱228789斷層保護(hù)煤柱2348662工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱4187432大巷保護(hù)煤柱447976井筒保護(hù)煤柱0合計(jì)7212859 可采儲(chǔ)量可采儲(chǔ)量為： Zk=（ZgP）C （） 式中 Zk——可采儲(chǔ)量，t； P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、 大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，t； C——設(shè)計(jì)采區(qū)回收率，中厚煤層不小于 。第3章 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及工作制度 礦井井型及服務(wù)年限 確定依據(jù)《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。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。條件好者，應(yīng)加大礦區(qū)開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮規(guī)模。（4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算礦井服務(wù)年限按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力240萬(wàn)t/年計(jì)算：礦井服務(wù)年限 T= Zk / （AK） （） 式中 A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/年）T——礦井服務(wù)年限（a） K——儲(chǔ)量備用系數(shù)， 代入數(shù)據(jù)，得：T=（240）=（年）按《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定》，符合規(guī)定。綜合各方面的原因，礦井年產(chǎn)240萬(wàn)噸是符合要求的。煤層傾角25176。煤層傾角＞45176。井田內(nèi)2號(hào)煤層平均5m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸至運(yùn)輸上山膠帶輸送機(jī)然后搭接到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井箕斗提升到地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。運(yùn)輸上山采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用絞車串車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大。礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，但為了防止可能出現(xiàn)的瓦斯局部突出，采取預(yù)抽瓦斯措施。（4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見表31。礦井每晝夜盡提升時(shí)間為16h。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)目和位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需要認(rèn)真研究：（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(chǎng)地的位置。（3布置大巷及井底車場(chǎng)。（5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造。確定開拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。（3）合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。（6）根據(jù)用戶需要，要照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。斜井開拓與立井開拓相比井筒施工工藝、施工設(shè)備和工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速速快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地賣弄工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。立井井筒不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。本礦井煤層傾角小，平均為8176。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井。對(duì)井下合理開采的井筒位置：①井筒沿井田走向的位置井筒沿井田走向的的有利位置應(yīng)在井田中央。a、井筒設(shè)在井田中央（儲(chǔ)量分布的中央），可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應(yīng)井下工作量要較前者大； b、井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼產(chǎn)量分配，風(fēng)量分配比較均勻，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短，通風(fēng)阻力較小。當(dāng)產(chǎn)量集中于一翼時(shí)，風(fēng)量成倍增加，風(fēng)壓按二次方關(guān)系增加。c、井筒設(shè)在井田中央時(shí)，兩翼分擔(dān)比較均勻，各水平兩翼開采結(jié)束的時(shí)間比較接近。d、實(shí)際工作中，由于井田地質(zhì)條件和其他因素的影響，只要盡可能使兩翼均衡，同時(shí)可將井筒布置在靠近高級(jí)儲(chǔ)量地段，使初期投產(chǎn)的采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠。②井筒沿煤層傾向的位置立井開拓時(shí)井筒沿煤層傾向位置的幾個(gè)原則。從保護(hù)井筒和工業(yè)場(chǎng)地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，則煤柱損失愈大。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質(zhì)情況復(fù)雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設(shè)備較多，掘進(jìn)速度慢，掘進(jìn)費(fèi)用高。為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及采動(dòng)影響的地區(qū)。綜上所述，在走向方向上：布置在井田儲(chǔ)量中央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風(fēng)、運(yùn)輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。故井筒位置選在井田傾斜方向中部。同時(shí)根據(jù)本井田具體的條件，兩個(gè)立井可以滿足井田運(yùn)輸?shù)囊?，在本礦井設(shè)計(jì)中，將邊界風(fēng)井和主、副井作為礦井的初期工程。其具體參數(shù)如下表所示：表41 井筒特征表井筒名稱井筒坐標(biāo)井口標(biāo)高（m）井底標(biāo)高（m）井深（m）井筒傾角(o)井筒直徑(m)井筒斷面(m2)砌 壁經(jīng)距緯距凈掘進(jìn)凈掘進(jìn)厚度mm材料主井+18015033090500鋼筋混凝土副井+18018036090350鋼筋混凝土北風(fēng)井+180+8010090350鋼筋混凝土南風(fēng)井+180+8010090350鋼筋混凝土工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)的位置：風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)在井田邊界附近，位于淺部煤層風(fēng)化帶之上，不壓煤，長(zhǎng)50m，寬40m。~10186。為近水平煤層，故設(shè)計(jì)為三水平開采，每個(gè)水平設(shè)四個(gè)雙翼采區(qū)，采區(qū)式劃分。 主要開拓巷道2號(hào)煤層平均厚度為5m，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為近水平煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度大。距輔助運(yùn)輸大巷50m、比輔助運(yùn)輸大巷標(biāo)高高5m處布置一條運(yùn)煤大巷，運(yùn)煤大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，為了皮帶的運(yùn)輸，應(yīng)使大巷取直，基本沿巖層布置，有時(shí)會(huì)穿煤層，穿煤層時(shí)留30m的保護(hù)煤柱。一共三條大巷，為了排水方便，應(yīng)留設(shè)3‰的坡度，也叫等阻坡，傾向井底車場(chǎng)方向。暗斜井中主提升采用膠帶輸送機(jī)提升，在第一水平井底煤倉(cāng)轉(zhuǎn)運(yùn)，再通過(guò)箕斗提升至地面，提升能力大；輔助運(yùn)輸采用絞車串車提升，提升能力較大。第一水平采用上山開采，第二水平采用上下山結(jié)合開采，如圖41所示：圖41 方案一 立井兩水平開拓，暗斜井延深方案二：立井兩水平開拓，暗立井延深主、副井筒均為立井，布置在井田中央，設(shè)兩水平，采用暗立井延深。大巷布置在巖層中，沿煤層底板掘井。主提升采用膠帶輸送機(jī)提升，在第一水平的井底煤倉(cāng)轉(zhuǎn)運(yùn)，用箕斗提升至地面，提升能力大；輔助運(yùn)輸采用絞車串車提升，提升能力較大。三個(gè)水平均采用上山開采，如圖43所示：圖43 方案三 立井三水平開拓，暗斜井延深（2）技術(shù)比較以上三個(gè)方案大巷布置位置和井筒形式相同，區(qū)別在于水平的數(shù)目和延深的方法不一樣。方案一、三均采用斜井延深，離奧灰?guī)r含水層較遠(yuǎn)，安全性好，故適宜。方案一第一水平采用上山開采，延深至第二水平時(shí)采用上下山結(jié)合開采。所以，有必要進(jìn)行上下山開采的比較。下山開采時(shí)，向上運(yùn)煤，沒有折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較小。下山開采時(shí)，各采區(qū)都要解決采區(qū)內(nèi)的排水問(wèn)題。較常用的做法是，將采區(qū)下山一次掘至終深，在其下部掘排水硐室、水倉(cāng)和安裝排水設(shè)備，這樣就增加總的排水工作量和排水費(fèi)用。③下山掘進(jìn)的裝載、運(yùn)輸、排水等工序比較復(fù)雜，因而掘進(jìn)速度較慢、效率較低、成本較高，尤其當(dāng)下山坡度大、涌水量大時(shí)，下山掘進(jìn)更為困難。④上山開采時(shí)，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)上山進(jìn)入采區(qū)，清洗工作面后的污風(fēng)上山流入回風(fēng)道，新風(fēng)和污風(fēng)均向上流動(dòng)，沿傾斜方向的風(fēng)路較短；而下山開采時(shí)，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)下山進(jìn)入采區(qū)，清洗工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)下山回到回風(fēng)道，風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)下山和回風(fēng)下山內(nèi)流動(dòng)的方