【正文】 一水平服務(wù)年限 。大巷運(yùn)輸選用 12t蓄電池 電機(jī)車牽引 3t底卸式礦車運(yùn)輸。 結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料及有關(guān)規(guī)定，本設(shè)計(jì)礦井采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，綜合機(jī)械化采煤工藝，采空區(qū)處理選用全部垮落法 。 由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中還存在許多不足和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位專家和學(xué)者給予指正。33′15″ ～ 123176。 21′ 36″ ～42176。南北走向長(zhǎng) ，東西寬 ，面積為 。另外該區(qū)有瀝青路面公路多條，四通八達(dá)，相距鐵嶺市約 32km，每天有通往沈陽、撫順、彰武等地的客車，另有通往沈陽、遼陽的列車，交通運(yùn)輸十分便利 。雖本區(qū)地處地震多發(fā)帶，有感地震亦有過記載，但未礦井生產(chǎn)造成影響。 生活與生產(chǎn)用電均來自鐵煤集團(tuán)公司。 井田地層皆同區(qū)域地層，地表僅出露有黑云母安山巖，粗面巖，正長(zhǎng)斑巖，其它均被第四系所掩覆。下部以灰綠色、暗褐色砂礫巖為主，分選不好，礫石成分以花崗片麻巖、石英巖礫為多，礫徑一般為 20～ 25cm，最大 1m 左右。該段厚約 500m 左右。僅在井田西部和南端巖石為雜色，深灰色的粗砂巖，含礫砂巖及砂礫巖和少許泥巖、煤層，其巖石碎屑以長(zhǎng)石、石英巖為主，泥質(zhì)膠結(jié)，并有輝綠巖呈復(fù)式巖床侵入。 ③ 中部砂巖、泥巖段 本段為灰白色、泥巖、灰色細(xì)砂巖夾粗砂巖組成，層理發(fā)育，膠結(jié)致密，硬度略大，厚度 40～ 70m，一般 50m 左右。局部亦有輝綠巖呈復(fù)式巖床侵入該段。 (2)白堊系下統(tǒng)孫家灣組 本組最大特征是以顏色區(qū)分為兩段： ① 下部灰綠色砂巖段 夾有泥巖 、 灰色粗砂巖及不等粒砂礫巖層，泥質(zhì)膠結(jié)，厚度 300m 左右，并與侏羅系呈假整合或平行不整合接觸。本井田該層多被無芯鉆進(jìn)，厚約 150～ 300m。下部以砂、砂礫石為主，中夾砂層，底部較粗，一般礫徑 5mm左右，平均厚度 15m左右，與白堊系呈不整合接觸。井田南翼較陡，傾角一般在 20176。之間，北翼平緩，傾角一般在 5176。之間，東翼平緩伸至?xí)阅暇铮饕磙D(zhuǎn)陡約40176。井田構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造規(guī)律一致，主要構(gòu)造線呈 NNE 向。 表 11 主要斷裂構(gòu)造表 序 號(hào) 斷層 編號(hào) 斷層 性質(zhì) 走向 (176。 ) 落差 (m) 斷距 (m) 查明 程度 1 F2 正 N5～ E11 11S～ 20E 28 16 可靠 2 F3 正 N8～ W13 13N～ 25E 21 17 可靠 3 F4 逆 N10～ E30 12N～ 18W 24 26 可靠 4 F5 正 N3～ W10 N6W～ 18E 13 5 可靠 5 2上統(tǒng)系羅羅侏侏界生中統(tǒng)系界地層系統(tǒng)柱　狀9 8煤層號(hào)煤層( m)地層厚( m)肥氣煤 粉砂巖粉砂巖細(xì)砂巖，粉砂巖夾中砂巖細(xì)砂巖中砂巖，細(xì)砂巖粉砂巖夾粗砂巖，深灰色粉砂巖夾粗砂巖肥氣煤 黑灰色粉砂質(zhì)砂巖中砂巖，深灰色灰色細(xì)砂巖肥氣煤， 粉砂泥質(zhì)巖巖　性　描　述4 圖 11 煤系地層綜合柱狀 圖 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本井田共有煤層三組，為了清楚起見，現(xiàn)將各煤層厚度、結(jié)構(gòu)、 視密度和頂?shù)装迩闆r分層以文字?jǐn)⑹鋈缦?(附煤層特征表 12)： (1)2：煤層厚度 ～ m，煤層平均厚度 m，平均傾角 13176。 (2)4：煤厚 ～ m，平均 ，屬于穩(wěn)定的煤層，煤層，煤層結(jié)構(gòu)單一， 視密度 為 t/ m3，頂 板中部為粉砂巖，南北部為中粗砂巖，底板為 細(xì)砂巖，灰分一般在 20%左右。 表 12 煤層特征 表 巖石性質(zhì)、厚度特征 巖石性質(zhì)、厚度見表 13。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井涌水量主要受下列因素的影響： ：本井田構(gòu)造 復(fù)雜，有向斜和較多的斷層相互切割。 在勘探過程中，共組合 33 條斷層，實(shí)見斷點(diǎn) 63 個(gè)。據(jù) 632 號(hào)孔抽水試驗(yàn)， ｑ ＝ L/s可見斷層導(dǎo)水性和含水性極其微弱 該井田直接充水含水層的補(bǔ)給來源為上部間接弱含水層的微弱垂直滲透，同時(shí)侏羅系含水層的粗砂巖及砂礫巖又多為泥質(zhì)膠結(jié)，含水性很微弱，ｑ l/s 雖然 白堊系上部風(fēng)化帶含水性較強(qiáng)，又位于地下水位以下，但是由于距煤層較遠(yuǎn)，將近 500m，又被致密較厚的泥巖、粉、細(xì)砂巖所隔，故對(duì)直接充水含水層無影響，斷層又基本上不導(dǎo)水，使之與地表水無水力聯(lián)系。 沼氣、煤塵及煤的自燃性 本礦屬于瓦斯高突礦井， 相對(duì)涌出量 /t,絕對(duì)涌出量為 /t 。 煤塵爆炸指數(shù)為 ～ ，因此屬于有強(qiáng)爆炸或 有爆炸危險(xiǎn)。自然發(fā)火期為 3～ 6個(gè)月。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本井田煤層碳的含量由上往下逐漸增高，其平均含量在 82～ 93%，有機(jī)硫的含量較低，平均在 ～ %間，一般在 %左右。 9均 屬于中灰分 (﹤ 25%)。厚煤發(fā)熱量一般大于 23768kj/kg,凈煤發(fā)熱量大于 32540kj/kg。 玢巖侵入到煤層中，揮發(fā)分驟然下降至 5%左右，使煤成為高變質(zhì)。 9大樣試驗(yàn)結(jié)果討論中，煤層灰分達(dá) %，黏結(jié)性很差 ， 進(jìn)行浮選加工及煉焦用意義不大。 勘探程度及可靠性 本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了 187 個(gè)孔， 118km， 基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì) 構(gòu)造情況。 9 第 2 章 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限 井田境界 井田 周邊情況 本礦西起 F2斷層，東和小南井田相連，北起大隆井田，走向長(zhǎng)約 ，寬 ，面積 。 井田未來發(fā)展情況 隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探 設(shè)備 、水平 的 全面 提高，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層 ,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量豐富。 本設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層 9三 層， 煤層傾角在 13176。 保安煤柱 據(jù) 《煤 礦安全規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定，井田保安 煤柱的設(shè)計(jì)原則 如下： 。 時(shí)，洋感根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 根據(jù)以上規(guī)定 ，本設(shè)計(jì)礦井 留設(shè)保安煤柱如下： 10 (1)邊界斷層留設(shè) 30 m保安煤柱； (2)地面建筑物留設(shè) 15 m保安煤柱 ； (3)井田內(nèi)部斷層留設(shè) 20 m 保安煤柱； (4)河流兩側(cè)各留設(shè) 20 m 保安煤柱 。 CPZZ CK ??? )( 式中： KZ —— 可采儲(chǔ)量； CZ —— 工業(yè)儲(chǔ)量； P —— 永久煤柱損失； C —— 采區(qū) 回采 率 詳 見 表 21。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限 礦井工作制度 本設(shè)計(jì)礦井工作制度：年工作日確定為 330d，礦井每日凈提升 16d，采用三八工作制制度。 根據(jù) 本 井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限： /( )T Z A K?? 式中 Z —— 礦井設(shè)計(jì) 可采儲(chǔ)量， Mt； A —— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， 取 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： ) 0/(13 26 5)/( ????? 方案 B： ) 0/(13 26 5)/( ????? 方案 C： ) 0/(13 26 5)/( ????? 參照《煤 炭 工業(yè) 礦井 設(shè)計(jì)規(guī)范》 中 規(guī)定，方案 A 較為合理， 即：礦井生產(chǎn)能力為 ；礦井服務(wù)年限為 T= a。 影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 對(duì)本井田開拓方式的影響因素主要包括 ： 井田水文地質(zhì)條件；煤層賦存條件；施工技術(shù)、設(shè)備等。 整個(gè) 井田的煤層上部標(biāo)高在 200 m，下部標(biāo)高在 850m，東西部分別以斷層為界。煤層走向長(zhǎng)度 平均 為 ，傾向 。左右 。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 井硐 開拓方式按照井筒的傾角不同分為斜井開拓、平硐開拓、立井開拓和綜合開拓方式。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 (井筒至 200m 標(biāo)高 ) ②方案二： 雙立井 開拓方式 (井筒至 450m 標(biāo)高 ) ③方案三：雙斜井開拓方式 14 (1)技術(shù)比較 ① 方案一 與方案二比較： 方案一與方案二的區(qū)別在于井筒的深淺，通過圖 31 可以看出方案一用下山式開采，方案二采用上山開采，結(jié)合本井田的地址資料，屬于高瓦斯、煤塵礦井，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，本井田不適用于下山開采，所以選擇方 案二。 缺點(diǎn)：多水平開拓，掘進(jìn)工程量大，立井石門長(zhǎng)度大 ， 需要大型的提升設(shè)備 ， 建井期限稍長(zhǎng) 。 缺點(diǎn)：井筒過長(zhǎng)，不易維護(hù)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加 ，安全性降低， 煤柱損失嚴(yán)重 。 方案一 15 方案二方案三 圖 31 井田開拓 方案示意圖 16 (2)經(jīng)濟(jì)比較 方案二與方案三的經(jīng)濟(jì)比較祥見下表 31～表 32 表 31 基建投資費(fèi)用表 方案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工 程 量 單 價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (元 ) 工 程量 單價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (元 ) 單位 名稱 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 基 巖段 主井掘進(jìn) 520 3195 1661000 1880 1100 2068000 基 巖段 副井掘進(jìn) 520 3991 2075320 1880 1011 1900000 基巖段主井輔助費(fèi) 520 4278 2224560 1880 1477 2720360 基巖段副井輔助費(fèi) 520 4521 2350282 1880 1477 2720360 主 井提 升費(fèi)用 560 2030 副 井提 升費(fèi)用 530 146 1930 132 合計(jì) 17 表 32 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng) 費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案二 項(xiàng)目 方案三 運(yùn)輸提升 經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 工程量 大巷及石門運(yùn)輸 一水平 17310 大巷及石門運(yùn)輸 一水平 23419 立井提升 26522 立井提升 21398 維護(hù)采區(qū)上山 (萬 ) 維護(hù)采區(qū)上山 (萬 ) 排水 (m3) 11653 排水 (m3) 14113 合計(jì) 55516 合計(jì) 從上表可知 ， 立井開拓比斜井開拓投資少，所以 該設(shè)計(jì)礦井 選擇方案二 .雙立井開拓方式。 本設(shè)計(jì) 從地質(zhì)資料上計(jì)算，礦井井口處在 儲(chǔ)量中央 ，所在位置地層良好，水文影響可忽略不計(jì)，地表平坦，不受 滑坡、巖崩 等地質(zhì)災(zāi)害影響。 表 33 井筒位置比較 表 井筒位置 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 井田淺部 煤柱尺寸最小，壓煤最少。 井田中部 煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： ； ； 以及生產(chǎn)成本 ； 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案 如下 ： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 450 m，水平垂高 250 m，二水平標(biāo)高為 650 m。 方案二：井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 450 m，二水平標(biāo)高 650 m，三水平標(biāo)高 850 m， 各水平均實(shí) 行上山開采 。 表 34 水平開拓方案比較表 方案 開采水平 可采儲(chǔ)量 (Mt) 服務(wù)年限 (a) 方案一 一水平 54 二水平 95 方案二 一水平 54 二水平 45 三水平 40 從該表中可知，方案一比方案二少開一條大巷，但是本井田的地質(zhì)資料是高瓦斯，高煤塵的雙突礦井。方案二的一水平服務(wù)年限 a，滿足一水平服務(wù)年限不小于 25a 的基本要 求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù) ，故而采用方案二的水平劃分方法，即劃分三個(gè)開采水平，一、二、三水平標(biāo)高分別為 450 m、650 m 和 850m，一水平垂高為 250 m，二水平垂高為 200m，三水平垂高 200m。 19 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)等。 煤層群開拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分為三類： (1)集中布 置 ； (2)分組集中布置 ； (3)分 層布置 。