【正文】 ，盡早請具有資質(zhì)單位對礦井瓦斯等級、煤層自燃傾向性和煤塵爆炸危險性等安全基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行鑒定。 2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 13 2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 井田境界 根據(jù)《河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告》及其礦產(chǎn)資源儲量評審意見書（國 土資礦評儲字 [2022]7 號），國土資源部國土資礦劃字 [2022]046 號關(guān)于河南省新鄭煤電有限責(zé)任公司趙家寨煤礦礦區(qū)范圍的批復(fù) (2022年 9月 ),趙家寨礦井井田范圍為：北部以大隗斷層為界，南部西段以歐陽寺斷層為界，南部東段以新密公路為界，西部以二 1煤 800m 底板等高線為界，東部以賈梁斷層和二 1煤露頭線為界。 34′ 00″～ 113176。 23′ 30″～34176。井田東西走向長 ，南北傾斜寬 3～ 4km，面積約 50km2 。其中二 1煤屬于主要可采煤層，一 1煤、二 3煤和七 4煤屬大部分可采煤層。一 1 煤地質(zhì)資源量為。井田能利用地質(zhì)資源量詳見表 21。二 1和二 3煤 A+B級套改為 121b及 121， C、 D級套改為 122b和 122，其中基礎(chǔ)儲量按 的可采系數(shù)計(jì)算預(yù)可采儲量。一 1煤層屬高硫煤層，且水文地質(zhì)條件復(fù)雜， A+B 級套改為 2S21， C 和 D 級套改為 2S22。 分煤層、分水平、分塊段的地質(zhì)資源量詳見表 22。 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》： 礦井工業(yè)資源 /儲量 =121b+122b+332+333179。 = Mt 經(jīng)計(jì)算，趙家寨井田的工業(yè)資源 /儲量為 ，其中二 1煤 ，二 3煤 ，七 4煤 。 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量是礦井工業(yè)資源量 /儲量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失后的資源 /儲量。 L=kpp3(m) 式中： k— 安全系數(shù)；取 ； M— 煤層厚度 ,取 ； p— 水頭壓力， ～ ； kp— 煤的抗張強(qiáng)度，取 。同時，應(yīng)加強(qiáng)斷層導(dǎo)水性以及水頭壓力和煤巖抗張強(qiáng)度的研究，以便及時調(diào)整煤柱寬度，確保安全生產(chǎn)。根據(jù)建設(shè)單位意見 結(jié)合礦區(qū)經(jīng)驗(yàn) ，對開采影響較大的村莊進(jìn)行搬遷；對開采影響較小或村莊規(guī)模較大搬遷困難的村莊考慮留設(shè)煤柱?；鶐rδ =75176。γ =75176。另外，由于南水北調(diào)干渠煤柱尺寸較大，楊樓、王老莊、徐莊可考慮充分利用干渠煤柱來避免村莊受開采的影響和破壞。由于均位于南水北調(diào)中線干渠以東，且位于井田邊界附近，為礦井最后期開采的范圍，因此對井田的開拓與開采影響較小。 3）井田境界煤柱 井田境界煤柱以計(jì)算的斷層煤柱為準(zhǔn)，但不小于 20m。 Hsh=Hli+Hb+Hfe 式中： Hsh—— 防水煤柱垂高， m； Hli—— 導(dǎo)水裂隙帶最大高度， m； Hb—— 保護(hù)層厚度， m； Hfe—— 基巖風(fēng)化帶深度， m。由于 規(guī)劃的 南水北調(diào)工程位于礦井后期（約40a左右）開采影響范圍之內(nèi)，后期開采時應(yīng)根據(jù)實(shí)測的井上下數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際實(shí)施的南水北調(diào)干渠工程情況對安全煤柱尺寸進(jìn)行核準(zhǔn)。 G107 國道位于井田東部邊界附近，后期開采時根據(jù)實(shí)測的井上下數(shù)據(jù)對是否留設(shè)安全煤柱尺寸進(jìn)行確定。 2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 17 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲量 計(jì)算結(jié)果詳見表 223。 工業(yè)場地保護(hù)煤柱：礦井工業(yè)場地按 I級保護(hù)級別維護(hù)，圍護(hù)帶范圍取 20m，其巖層移動角為：表土Ф =45176。β =63176。 采區(qū)回采率按照《設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，厚煤層 不小于 75%，中厚煤層 不小于 80%，薄煤層 不小于 85%。礦井設(shè)計(jì)可采儲量詳見表 24。 儲量及服務(wù)年限 趙家寨井田可采儲量為 ，從礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限來看，井田具備建設(shè)大型礦井的資源條件。生產(chǎn)能力 ，對照《設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，其服務(wù)年限也稍微偏小 ，但一水平服務(wù)年限滿足規(guī)范要求的 30a 的要求 。 從煤層賦存 條件，同類礦井生產(chǎn)實(shí)踐及對本礦井工作面裝備看，二 1煤布置一個工作面可以保證 ～ ，而 Mt/a 的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮人機(jī)潛力和投資效益， Mt/a則對設(shè)備和管理水平等要求較高，增加了達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的難度。另外，井田部分塊段地溫較高，水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜，以上條件均是影響工作面產(chǎn)量提高的重要因素，這從鄰近礦區(qū)的開采實(shí)踐中也得到了證實(shí)。 趙家寨 井田可采儲量為 ，規(guī)模按 ，儲量備用系數(shù)采用 ，則計(jì)算礦井服務(wù)年限為 。 需要說明的是，位于井田東北部的賈梁勘查區(qū)：地質(zhì)儲量 （普查），由于地質(zhì)條件相對復(fù)雜，位于新鄭市 城區(qū) 附近，單獨(dú)建井的難度非常大，可考慮作為礦井的后備區(qū)，以充分 有效 利用資源。主采煤層二 1煤埋深 230～ 930m，傾角大部分 8～ 12o，局部稍大，但也在 25 o以下，水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜。 針對本井田的具體特點(diǎn)，在選擇井口位置及開拓方式時，主要考慮以下因素： 地形及地勢：井田范圍內(nèi)絕大部分被第三、第四系沖積層覆蓋。區(qū)內(nèi)地勢平坦，村莊密集，從井筒施工條件來看，井口位置宜選在表土層相對較薄的 東南部 位置。 煤層埋藏深度及開采垂高 本井田主要開采煤層為二 1 煤，二 1 煤最高的見煤標(biāo)高位于滹沱背斜軸上的1052孔，標(biāo)高為 ，最深開采標(biāo)高 為 800m，煤層的 賦存 垂高 最大 為 。礦井的開拓方式要考慮煤層的埋藏深度及開采垂高，合理進(jìn)行開拓開采布置，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和掘進(jìn)工程量。井田南北邊界均為落差較大的斷層。 井田走向長 ，傾斜寬 3～ 4km，面積 50km2左右。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 井田內(nèi)勘查程度最高、地質(zhì)和水文條件相對簡單、煤層儲量豐富、開采技術(shù)條件好的區(qū)域主要分布在東土橋斷層以西、官莊斷層以北， 5～ 13線之間的塊段。井口位置宜盡量靠近投產(chǎn)采區(qū)位置，以減少礦井初期井巷工程量。 方案 I（趙家寨方案） ：井口位 置位于趙家寨村東，結(jié)合開拓方式，方案 I 又分為方案 I1（一對立井開拓）和方案 I2（一立一斜聯(lián)合開拓）兩個方案。該方 案主副井井口位于趙家寨村東約120～ 210m， 104 孔西北約 200m。主立井井筒直徑為 ，裝備一對 20t箕斗，副立井井筒直徑為 ，裝備一對（一寬一窄） 。該方案井口位置位于趙家寨東約120～ 210m，井口標(biāo)高 +139m，主斜井落底標(biāo)高 150m，和首采區(qū)輸送機(jī)上山（ 325～150m）直接連接。主斜井傾角 a=16o，斜長 L＝ 1048m，采用 B＝ 1200mm 鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)運(yùn)煤；副立井井筒直徑為 ，裝備一對一寬一窄 。 方案 II（東土橋方案） ：東土橋東南一對立井開拓方案。主立井井筒直徑為 ，裝備一對 20t箕斗，副立井井筒直徑為 ，裝備一對一寬一窄單層二車罐籠。 方案 III（袁集方案） ：即袁集東南一對立井開拓方案。開拓方式詳見圖 238， 9。井口位于界牌村南約400m處，井口標(biāo)高 +143m，井筒落底水平標(biāo)高 325m，井深 468m。開拓方式見圖 2310， 11。方案 II（東土橋方案）落底水平淺，為淺部井方案，井筒較短，初期投資省，初期運(yùn)營費(fèi)用少；方案 I（趙家寨方案）井筒相對較深，初期投資稍大，但有利于采區(qū)接替和后期開發(fā)。 方案 Ⅲ （袁集方案）井口距井田的儲量中 心較近，工業(yè)場地地面條件較好，井筒 深度淺，初期投資省，但該方案首采區(qū)較好的開采塊段成為工業(yè)廣場煤柱，對投產(chǎn)采區(qū)的工作面布置影響較大，不利于礦井的初期開采。同時，井筒落底水平淺，不利于向深部延伸，對整個井田的開發(fā)不利。 方案 Ⅳ （界牌方案）井口及工業(yè)場地位置表土層較薄，厚度約 51m，距離斷層較 遠(yuǎn)，井筒及車場硐室施工容易，礦井初期投采的西部采區(qū)和接續(xù)的中部采區(qū)均為雙翼采區(qū)，且西部塊段可采用上下山開采，礦井采區(qū)接續(xù)條件較好。 根據(jù)以上分析，結(jié)合開拓方式，設(shè)計(jì)對方案 I 和方案Ⅱ進(jìn)行了進(jìn)一步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 方案Ⅱ?yàn)闇\部立井方案，井筒短，初期工程量少，壓煤量少，基建投資省，但該方案的主要 不足是： （ 1）對于整個井田而言，井口位于北部邊界附近，距離全井田儲量中心距離較遠(yuǎn)，后期開發(fā)不利。 （ 3）井口及工業(yè)廣場壓首采區(qū)煤量較大，不利于礦井初期投產(chǎn)采區(qū)工作面的布置。 綜合以上分析，盡管方案Ⅱ初期工程量較小，基建投資較省，但由于該方案 為邊界淺部井方案，初期排水困難，排水系統(tǒng)復(fù)雜，且該方案 后期井下主輔運(yùn)輸距離長，運(yùn)營費(fèi)用高，對整個井田的開發(fā)非常不利。 而方案 I（趙家寨方案）則可以彌補(bǔ)方案Ⅱ的不足。 主斜井裝備帶式輸送機(jī)運(yùn) 輸，提升能力大，可以實(shí)現(xiàn)煤炭從工作面到地面的連續(xù)運(yùn)輸，易實(shí)現(xiàn)全礦井主運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制，效率高，成本低，作為人員安全出口，斜井更為便利。 （ 2）主斜井落底水平標(biāo)高為 150m，后期利用初期 325～ 150m的 集中上山 作為暗斜井進(jìn)行煤炭提升，井筒需兩段提升，運(yùn)營費(fèi)用高，管理復(fù)雜。尤其是厚表土地層時，則立井更為有利。但本礦井表土層厚達(dá) 116m，主斜井穿表土層長度約 421m，施工難度較大，同時由于井筒長度大，維護(hù)費(fèi)用相應(yīng)較高，同時后期需兩段提升，運(yùn)營費(fèi)用高，管理復(fù)雜。因此，主要考慮到礦區(qū)目前表土段井筒施工的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)推薦采用方案 I1，即趙家寨一對立井開拓方案，主、副立井位于同一廣場，該方案同其他方案相比，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)： 3 井田開拓 25 主、副立井表土段較淺， 可以采用普通法施工， 對井筒的施工和維護(hù)有利，節(jié)省基建投資。 礦井初期為上山開采，有利于礦井 的排水、通風(fēng)，特別是在本礦井涌水量較大的情況下，優(yōu)點(diǎn)更為突出。 從全礦井來看，井筒位于井田中南部，鄰近首采區(qū)，對首采區(qū) （中央采區(qū)）的開采有利，且工業(yè)場地的壓煤對首采區(qū)影響較少；同時，井筒基本位于儲量中心附近位置，有利于礦井東西兩翼的開拓。 井筒特征 本礦井主、副、風(fēng)井井筒檢查孔均已施工。風(fēng)井位置表土段厚度 160m 左右，自上而下主要由黃土、粘土、中粗砂、砂質(zhì)粘土等組成，其余為基巖段，巖性以 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 31 井 筒 特 征 表 序 號 名 稱 單位 井 筒 主立井 副立井 回風(fēng)立井 1 井口 坐標(biāo) X m y m 2 井口設(shè)計(jì)標(biāo)高 m + + + 3 井筒方位角 度 0 0 27 4 設(shè)計(jì)凈直徑 m D= D= D= 5 設(shè)計(jì)凈斷面 m2 6 支護(hù)厚度（表 /基） mm 500/400 500/450 850/450 7 支護(hù)材料（表 /基） 鋼筋砼 /砼 鋼筋砼 /砼 鋼筋砼 8 表 土及風(fēng)化帶厚度 m 60 60 164 9 落底標(biāo)高 m 325 325 130 10 水平以下深度 m 0 28 0 11 井筒垂深 m 464 261 12 井筒裝備 一對 20t 多繩箕斗 一對 雙層 4 車罐籠，玻璃鋼梯子間 玻璃鋼梯子間 砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，普氏系數(shù)一般為 f＝ 2～ 8。另外，井檢孔在砂巖段鉆進(jìn)時，泥漿消耗量也比較嚴(yán)重， 表明其含水豐富。 風(fēng)井由于表土段較厚，含水層富水性較強(qiáng)，設(shè)計(jì)采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度228m，采用雙層鋼筋混凝土支護(hù)。 井筒斷面分別見圖 31～ 33 3 井田開拓 27 圖 31 主井 井筒 斷面圖 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 32 副井井筒斷面圖 3 井田開拓 29 圖 33 風(fēng)井井筒斷面圖 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 井底車場及硐室 井底車場型式 根據(jù)礦井開拓布署，井底車場型式為環(huán)型車場，主井采用水平上裝載方式。 輔助運(yùn)輸選用 8t防爆蓄電池機(jī)車牽引 12輛 。 井底車場硐室 （一）井底煤倉 主井采用水平上裝載方式，井底煤倉位于井底車場水平之上，通過上倉膠帶巷與膠帶大巷聯(lián)系。 Qm=179。 煤倉型式 井底煤倉采用圓形直倉，煤倉直徑 10m，有效高度 30m，采用混凝土砌碹支護(hù)。 （二）主井底清理撒煤硐室 主井采用水平上裝載方式，清理撒煤硐室位于井底車場水平，采用耙斗（ P30B）結(jié)合沉淀池的機(jī)械清理方式。（ Q+3000） 式中： V—— 主要水倉有效容量， m3； Q—— 礦井每小時正常涌水量， 1910m3/h。（ 1910+3000） =9820 m3。 水倉清理方式設(shè)計(jì)采用 半 機(jī)械 化 清理。爆炸材料庫進(jìn)風(fēng)道與 325m 軌道運(yùn)輸大巷相連，回風(fēng)道與采 區(qū)專用回風(fēng)巷相連。考慮到主變電所和主排水泵房設(shè)備多，散發(fā)熱量大，因此設(shè)有回風(fēng)道通風(fēng)。 電機(jī)車修理間、變流室、充電硐室布置在下車場附近，通過回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與采區(qū)回風(fēng)上山相連。 井底車場及硐室工程量見表 3