【正文】 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均 %。粘結(jié)指數(shù)（ ）： ～ ，平均 。該煤層為低灰 中灰、中低硫 高硫分瘦煤。灰分（ Ad）：原煤 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均 %。全硫（ ）：原 煤 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均 %。膠質(zhì)層最大厚度（ Y 值）： 0～，平均 。 元素分析 :碳（ Cdaf）～ %，平均 %；氫（ Hdaf） 93～ %，平均 %；氮（ Ndaf） ～ %，平均 %；氧（ Odaf） ～ %，平均 %。 10號(hào)煤層：水分（ Mad）：原煤 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均 %；灰分（ Ad）：原煤 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均%。全硫（ ）：原煤 ～ %，平均 %；浮煤 ～ %，平均%。膠質(zhì)層最大厚度（ Y 值）： ～ ，平均 。元素分析 :碳（ Cdaf） ～ %，平均 %；氫（ Hdaf） ～ %，平均 %；氮（ Ndaf） ～ %，平均 %；氧（ Odaf） ～ %，平均 %。 從全區(qū)鉆孔煤芯煤樣分析，井田內(nèi)煤質(zhì)在平面方向上變化不大，在垂直方向隨深度加深，煤的 變質(zhì)程度增高，由焦煤到瘦煤；硫分也隨著深度的加深而增高，這規(guī)律在10號(hào)煤層有所改變， 10 號(hào)煤的硫分降低，可能是沉積環(huán)境所致。 主要可采煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表 132。據(jù)興無(wú)煤礦及鄰近小窯揭露，該煤層頂板局部易冒落，尤其當(dāng)煤層頂板為泥巖時(shí)易于冒落。礦井開(kāi) 采過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象。 6 號(hào)煤層頂板為深灰色石灰?guī)r，質(zhì)脆，堅(jiān)硬，厚度為 ～ ，平均 ，底板為灰色～深灰色砂質(zhì)泥巖，局部節(jié)理、裂隙發(fā)育，厚度為 。底板為黑色泥巖，具斜層理，厚度為 ～ ，平均 。據(jù)龍門(mén)塔煤礦井下揭露，該煤層頂板裂隙較發(fā)育，頂板不易管理。 10號(hào)煤層直接頂板也為 9號(hào)煤層的底板灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，該巖石層理發(fā)育，風(fēng)化易碎，厚度在 ～ ，平均 。 （二） 瓦斯及二氧化 碳 根據(jù)山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件（晉安監(jiān)煤字 [2020]427 號(hào)）《關(guān)于呂梁市石樓縣原則河煤礦等三十七座礦井 2020 年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)》中“ 2020 年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定匯總表”： 興無(wú)礦井 2020 年度開(kāi)采煤層為 4 號(hào)煤層，日均煤炭產(chǎn)量 2300t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量 , 相對(duì)瓦斯涌出量 ，瓦斯鑒定等級(jí)為高瓦斯礦井，二氧化碳絕對(duì)涌出量 ，相對(duì)涌出量為 ；2020 年度礦井實(shí)際產(chǎn)量 Mt/a，實(shí)測(cè)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量 。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料，本井田內(nèi)共采集瓦斯樣 3個(gè)，其中 4號(hào)煤層采樣 1個(gè)， 8 號(hào)煤太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 17 頁(yè) 層采樣 1個(gè)， 10 號(hào)煤層采樣一個(gè)，采樣分析結(jié)果見(jiàn)表 133。 8號(hào)煤層在本井田內(nèi)埋藏較深，從 401 孔的采樣成果分析， 8 號(hào)煤層的瓦斯含量也較高，自然瓦斯成分甲烷 (CH4)的含量大于 80%，屬甲烷 (CH4)帶 。 根據(jù)礦井各煤層瓦斯樣的分析可以看出，煤層埋藏越深，煤層瓦斯含量具有增高的趨勢(shì)。工作面日產(chǎn)量為 1000～ 1500t/d。例如＋ 760m 開(kāi)采水平的下山采區(qū)比上山采區(qū)瓦斯涌出量大，下山開(kāi)采部分下部區(qū)段比上部區(qū)段瓦斯涌出量大，全礦井瓦斯涌出量隨著風(fēng)路加長(zhǎng)，礦井總回風(fēng)流中瓦斯涌出量逐年增大， 2020 年瓦斯最大涌出量為 ， 2020 年 2月底已經(jīng)增大到 。 根據(jù)以上資料，興無(wú)礦井隨著開(kāi)采深度的增加及對(duì)下伏煤層的開(kāi)采，礦井瓦斯問(wèn)題將對(duì)礦井安全生產(chǎn)及生產(chǎn)能力的提高產(chǎn)生較大的影響，瓦斯將成為制約生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，風(fēng)排和抽放瓦斯將成為防治瓦斯的基本手段，在合理配風(fēng)前提下，依風(fēng)定產(chǎn)是防治瓦斯超限的必要手段。 （三） 煤塵 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，各煤層爆炸性測(cè)試如表 135。根據(jù)上表的煤層爆炸性結(jié)果，參考沙曲礦井測(cè)試結(jié)果，各煤層煤塵都具有爆炸危險(xiǎn)性。 （四） 煤的自燃 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告， 9 號(hào)煤層煤的自燃傾向等級(jí)全為不自燃煤層。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 19 頁(yè) 表 煤層自燃等級(jí)表 煤層號(hào) 吸氧量 (cm3/g) 自燃等級(jí) 傾向性質(zhì) 測(cè)試時(shí)間 測(cè)試單位 備注 4 Ⅲ 不易自燃 國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)督檢驗(yàn)中心 本礦 5 Ⅲ 不易自燃 山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè) 試中心 本礦以北同德焦 煤有限公司 8 Ⅲ 不易自燃 國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)督檢驗(yàn)中心 本礦以西北新建 聯(lián)辦煤礦 9 Ⅲ 不易自燃 國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)督檢驗(yàn)中心 本礦以東曹家山 聯(lián)辦煤礦 為確保礦井生產(chǎn)安全， 10號(hào)煤層按易自燃煤層考慮，礦井生產(chǎn)中仍應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行煤層自燃性鑒定，并對(duì)煤層的防滅火采取積極措施。另?yè)?jù)曹家山煤礦精查勘探時(shí)對(duì) CZK5 號(hào)孔進(jìn)行的簡(jiǎn)易井溫測(cè)量，其地溫梯度為 ℃ /100m。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 20 頁(yè) 第二章 井田開(kāi)拓 第一節(jié) 井田境界及儲(chǔ)量 一、 井田境界 興無(wú)煤礦井田東與龍門(mén)塔、曹家山井田相鄰，南與陳莊、賀家社井田為界，西與沙曲井田相鄰，北與礬水溝、薛莊井田為界。由表中坐標(biāo)可知， 5 號(hào)煤和 10 號(hào)煤的井田境界不完全相同，前者井田面積較后者小 km2。井田走向長(zhǎng) ，傾斜寬 ，面積為 。泛指礦產(chǎn)的蘊(yùn)藏量。它不扣除 未來(lái)開(kāi)采和加工時(shí)的貧化與損失。 中國(guó) 1999 年《固體礦產(chǎn)資源 /儲(chǔ)量分類》中的儲(chǔ)量指 基礎(chǔ)儲(chǔ)量 中的經(jīng)濟(jì)可采部分，即在 預(yù)可行性研究 、可行性研究或編制年度采掘計(jì)劃的當(dāng)時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)、開(kāi)采、選冶、環(huán)境、法律、市場(chǎng)、社會(huì)和政府等諸因素的研究和相應(yīng)修改，結(jié)果表明在當(dāng)時(shí)是經(jīng)濟(jì)可采或已經(jīng)開(kāi)采的部分。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的各煤層地板等高線及資源儲(chǔ)量計(jì)算圖和儲(chǔ)量成果，依據(jù)批準(zhǔn)的井田范圍，以安全、合理、保護(hù)性開(kāi)采井田內(nèi)稀有煤種資源為指導(dǎo)思想，按照下述原則，本次設(shè)計(jì)對(duì)井田煤炭資源儲(chǔ)量進(jìn)行了核算，結(jié)果見(jiàn)表 21－ 3～ 4。 表 213 礦井地質(zhì) 資源 儲(chǔ)量匯總表 煤層號(hào) 面積k(m2) 資源 /儲(chǔ)量 (Mt) 111b/(111b+122b+333)(%) 煤類 111b 122b 333 111b+122b+333 4 JM 5 JM 6 JM 8 SM 9 SM 10 SM 合計(jì) JM （二） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì) 資源 儲(chǔ)量 為 礦井工業(yè) 資源 儲(chǔ)量 中 減去 各種永久保安煤柱 的損失后 的資源儲(chǔ)量。 采區(qū)回采率： 6煤 層 85%； 10煤 層 80%。 第二節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、 礦井工作制度 依據(jù)現(xiàn)行《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定， 礦井 年工作日 330d，每天 4 班作業(yè) ，即“四六”工作制；日凈 提升時(shí)間 16h。在礦井生產(chǎn)規(guī)模確定時(shí)同時(shí)考慮了下述因素： （一） 井田煤炭資源豐富、煤質(zhì)優(yōu)良，煤炭用戶落實(shí) 興無(wú) 井田面積 ，資源較可靠，儲(chǔ)量 較 豐富， 地質(zhì)資源儲(chǔ)量 Mt，可采儲(chǔ)量為 。 從煤質(zhì)資料分析看， 4號(hào) 、 5 號(hào)、 6 號(hào) 煤層為中灰、低 中 硫 焦煤， 為 稀有保護(hù)煤種，屬 良好冶金、化工用 主焦 煤，市場(chǎng)前景良好。煤層底板均以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，有時(shí)局部有底鼓現(xiàn)象 。 （三） 煤層的賦存條件 煤層的賦存條件 適合 建設(shè)大型礦井以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益 ， 井田內(nèi)煤層賦存 穩(wěn)定 ，適當(dāng)增大礦井生產(chǎn)能力，集中生產(chǎn)，減少井 巷 工程量，有利于降低投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，初步設(shè)計(jì)認(rèn)為礦井按照 ，也是合理的。本次按照布置一個(gè)4 號(hào)煤層綜采工作面（ ） 。 T=（ 179。 第三節(jié) 井田開(kāi)拓 一、 井田開(kāi)拓及井口位置 （一） 礦井開(kāi)拓現(xiàn)狀 礦井井田開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓，單水平上、下山開(kāi)采，水平標(biāo)高 +760m。按 照含煤地層劃分， 5 煤太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 25 頁(yè) 層為山西組煤層， 10 號(hào)煤層為太原組煤層。本設(shè)計(jì)根據(jù)煤層間距和煤質(zhì)變化，鑒于 6 號(hào)煤層為焦煤， 10 號(hào)煤層為廋煤，將井田內(nèi)煤層劃分為上，下兩個(gè)煤組， 6號(hào)焦煤煤層劃分為上組煤， 10 號(hào)廋煤煤層劃分為下組煤。 礦井現(xiàn)有四條井筒，即主斜井、副斜井、行人斜井和回風(fēng)立井。主斜井、副斜井沿煤層布置，兼作上山采區(qū)巷道。 表 23－ 1 井筒特征表 井筒名稱 單位 主斜井 副斜井 行人斜井 回風(fēng)立井 井口 座標(biāo) 緯距 (X) m 4139837 4140390 4140333 4138520 經(jīng)距 (Y) m 19494647 19494390 19494418 19492960 井口標(biāo)高 (Z) m + + + + 井筒（提升）方位角 度 47 65 75 井筒傾角 度 3～ 14 3～ 14 0～ 14 90 井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高 m +760 +760 +659(井底 ) 井筒全長(zhǎng) m 890 1230 1300 280 井筒寬度 (直徑 ) 凈 mm 4000 3200 3200 6000 掘進(jìn) mm 4600 3600～ 3800 3800 6700 支護(hù)厚度 mm 350 350 300 350 斷面 凈斷面積 m2 ～ 掘進(jìn)斷面 m2 ～ 井筒支護(hù)厚度 mm 350 300 300 350 井筒形狀及支護(hù)材料 半圓拱 料石砌碹 三心拱、半圓拱、梯形等多種形式 料石、棚架、錨桿等多種方式支護(hù) 半圓拱 料石砌碹 砼支護(hù) 井筒裝備 輸送機(jī)B= 雙軌、無(wú)極繩絞車(chē) 罐籠 （二） 井田開(kāi)拓方式及井口位置 影響礦井開(kāi)拓的地質(zhì)因素 （ 1） 奧陶系巖溶水的影響 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 采礦工程專業(yè) 第 26 頁(yè) 水文地質(zhì)資料及井田勘探查明，井田附近奧灰靜水位標(biāo)高 +860m，埋藏深度一般超過(guò) 315m，鉆孔揭露最大厚度 ，鉆孔揭露最深部地層為峰峰組石灰?guī)r。抽水試驗(yàn)表明，單位涌水量 L/，弱含水層。 鑒于 奧灰?guī)r含水不均一 特點(diǎn)比較明顯，開(kāi)采過(guò)程中，尤其是開(kāi)采下組煤時(shí)，必須加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，先探后掘，以確保礦井安全生產(chǎn)。在回采過(guò)程中，必須留設(shè)區(qū)段、采區(qū)隔水煤柱，加強(qiáng)老空區(qū)積水探放，保證礦井生產(chǎn)及施工的安全。主斜井、副斜井及進(jìn)風(fēng)行人斜井井筒位于井田淺部，回風(fēng)立井位于井田中深部，形成斜井單水平（ +760m）上下山開(kāi)拓，中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)。 本次設(shè)計(jì)結(jié)合井田煤層賦存條件、煤組劃分和已有開(kāi) 拓系統(tǒng)，本著充分利用已有工程，合理改造，符合安全，滿足生產(chǎn)的原則，井田開(kāi)拓方案論述如下。上組煤 4 號(hào)煤層、 5 號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，儲(chǔ)量豐富。本設(shè)計(jì)開(kāi)采的為 4煤層。礦井在 4號(hào)煤層裝備了綜采工作面 ， 礦井形成 4號(hào)煤層開(kāi)采格局。工作面巷道上抬交匯在 4號(hào)煤層上下山及大巷的方式。因此，上組煤開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)拓系統(tǒng)維持現(xiàn)有系統(tǒng)不變，局部進(jìn)行調(diào)整。 根據(jù)以上分析結(jié)論，初步設(shè)計(jì)確定推薦采用 4 號(hào)煤層聯(lián)合布置巷道，上下山開(kāi)采上組煤各煤層；新開(kāi)主、副斜井，布置集中上下山的開(kāi)拓系統(tǒng)開(kāi)采下組煤各煤層。井筒布置及裝備簡(jiǎn)述如下 ： 斜 井 ：傾角 3～ 14176。敷設(shè)一條帶寬 800mm 的帶式輸送機(jī)， 擔(dān)負(fù)全礦井煤炭 提升 兼進(jìn)風(fēng) 和安全出口。 2．副 斜 井 ：傾角 3～ 14176。 裝備 一套無(wú)極繩絞車(chē)，擔(dān)負(fù)礦井 除人員以外的全部輔助運(yùn)輸任務(wù) 。 風(fēng)立井 ： 凈直徑 ， 井 深 280m。井筒內(nèi)鋪設(shè)瓦斯抽放、壓風(fēng)管路 。 本次設(shè)計(jì)取消了井筒中現(xiàn)有的提升設(shè)備。 ， 斜長(zhǎng) 1300m， 為進(jìn)風(fēng)行人井筒，敷設(shè)井下排水管路。 礦井經(jīng)過(guò)升級(jí)改造后井筒特征見(jiàn)表 241。 7t 架線電機(jī)車(chē)牽引運(yùn)行列車(chē)組成為每列 20 個(gè) 1t 礦車(chē)。 二、 井底車(chē)場(chǎng)硐室 +760m 水平車(chē)場(chǎng)主要硐室有 一號(hào)主變電所、中央水泵房及水倉(cāng)、井底煤倉(cāng)、機(jī)車(chē)翻籠