【正文】 自給能力；加大中部煤炭開發(fā)強(qiáng)度，增加對(duì)東部的補(bǔ) 給能力；適度加快西部煤炭資源開發(fā)，滿足本地需要并開始形成對(duì)東部的補(bǔ)給能力的煤炭行業(yè)開發(fā)總體布局。根據(jù)國家 13個(gè)大型煤炭基地規(guī)劃，扎賚諾爾礦區(qū)屬蒙東 (含東北 )大型煤炭基地規(guī)劃區(qū)，規(guī)劃鐵北礦井建設(shè)規(guī)模 ～ 。靈泉礦生產(chǎn)能力為 ，靈東礦生產(chǎn)能力為 ，靈北 礦生產(chǎn)能力為 ，靈北礦由于井田內(nèi)可采煤量減少產(chǎn)量開始萎縮。截至 2022 年 12 月底，扎煤公司 資產(chǎn)已達(dá) 億元 ， 凈資產(chǎn) 億元， 銷售收入 億元。礦區(qū)現(xiàn)有煤炭產(chǎn)量已供不應(yīng)求 ,經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行情況良好，財(cái)務(wù)狀況良好。 井田地質(zhì)特征 井田地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于扎賚諾爾含煤盆地中部，為一寬緩不對(duì)稱向斜構(gòu)造，其軸向主要呈北 20176。兩翼地層傾角均較平緩，西翼略陡，一般 3～ 5176。東翼略為平緩，一般 2～ 3，淺部有時(shí)可達(dá) 5176。Ⅱ煤層群沉積中心在新開河以東 Ⅲ Ⅲ走向剖面一帶；Ⅰ煤層群沉積中心在新開河以西Ⅱ Ⅱ走向剖面附近。Ⅱ煤層群傾角為 2～5176。 井田內(nèi)未見巖漿巖活動(dòng)。 井田水文地質(zhì)特征與一般煤田的水文地質(zhì)特征不同，主要特點(diǎn)是煤層含水。 第四系中粘土、亞粘土及砂層中的厚層淤泥可視為隔水層：分布于新開河西與原木得那亞河?xùn)|岸，于第四系地質(zhì)剖面 Ⅱ、Ⅲ剖面，厚 4～ 10m，于第四系第 2地質(zhì)剖面 Q27 孔見有 4m 厚的淤泥，但呈不 連續(xù)狀。 （ 1） 含水層 井田內(nèi)含水層按時(shí)代劃分為第四系、伊敏組和大磨拐河組三個(gè)大含水煤巖組，按空間由上而下劃分為第四系砂礫含水層和煤層及其頂、底板粗、中砂巖含水層共 5個(gè)含水層。厚度 ～ ，平均，一般在 ～ 左右，經(jīng)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q 為 ～ 其補(bǔ)給源為大氣降水和春汛期冰雪融化地面積水之垂直滲透和豐水期新開河側(cè)向補(bǔ)給，枯水期則側(cè)向補(bǔ)給新開河。水位埋深 ， 經(jīng)鄰區(qū)抽水實(shí)驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q為 ， K為 ， T 為 ㎡ /d， S 為 ， a 為 ㎡ /d。 Ⅱ 煤層頂板粗砂巖含水層 全區(qū)普遍發(fā)育，粗砂巖為泥質(zhì)膠結(jié)，厚 ～ ，水位埋深 ～ ，經(jīng)鄰區(qū)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q 為 ～ ， K 為 ～ ,T 為 ～ ㎡ /d， S 為 103～ 104， a 為 ～ 104。 礦井涌水量 （ 1）充水因素 經(jīng)對(duì)勘探獲得資料及鄰近生產(chǎn)礦井水文資料綜合分析，區(qū)內(nèi)地形平坦，地表徑流差，大氣降水及春汛期冰雪融化，易于積聚，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，新開河縱貫全區(qū)，地下水與大氣降水、地表水關(guān)系密切。 井田內(nèi)抽水鉆孔和長期觀測(cè)孔未 曾封閉，將會(huì)導(dǎo)致各含水層的水進(jìn)入巷道，增大礦井涌水量。隨開采面積的增加，增大或減小關(guān)系不明顯。/h，最大涌水量為 900m179。/h，最大涌水量為 300m179。 煤層及煤質(zhì) 煤層 井田內(nèi)有 Ⅰ 、 Ⅱ 、共 2個(gè)煤層群，屬于本井開采的是 Ⅱ 煤層。 Ⅱ 1煤：全區(qū)發(fā)育，是本井主要可采煤層。在 27—28 線以北煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、煤層穩(wěn)定，多為單層或一層夾矸；接近 27—28 線時(shí)個(gè)別點(diǎn)夾矸 2～ 3 層；以南結(jié)構(gòu)復(fù)雜、急劇分岔變薄，分岔最大間距達(dá) ， 一般夾矸 3～ 5 層，局部 8 層，屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定。 Ⅱ 2 煤：Ⅱ 2 煤全區(qū)發(fā)育，是本井最主要可采煤層，煤層變化規(guī)律是北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼向盆地中心由薄逐漸增厚，在向斜軸以西分岔前煤層最厚。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾矸 0～ 1 層，局部 2～ 3 層，夾矸多位于煤層頂部或下部，厚度一般小于 ，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。下部由沖積相砂、砂礫，粘土及亞粘土。 本段含煤地層主 要由淺湖相、沼澤相、泥炭沼澤相及河相所組成，其巖性以淺灰、灰綠色的粉砂巖，灰白淡灰綠色的中細(xì)粒砂巖為主，夾砂礫巖及泥巖薄層，局部地段砂礫巖較為發(fā)育，含Ⅰ煤層段煤層。地層厚度一般100150米。地層變化規(guī)律是兩翼薄，向斜中心最厚，由兩翼向盆地中心地層厚度逐漸增大。 本段地層由湖 泊相、沼澤相、泥炭沼澤相及間夾河流相沉積物所組成。本段是全區(qū)最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含煤段。煤系地層分布規(guī)律是：向斜中心部位地層最厚，向兩翼逐漸變薄。 本段可采煤層平均 8米，地 層厚一般100 280米 ，平均厚約230米。與下伏大磨拐河組上部泥巖段為假整合接觸。泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖有隨深度增加，抗壓強(qiáng)度增高的規(guī)律。一般規(guī)律是煤層的抗壓強(qiáng)度普遍較高，巖石抗壓強(qiáng)度較低，巖石隨粒度變粗而抗壓強(qiáng)度變低。 （ 2） 本區(qū)煤呈黑褐色，條痕褐色，弱瀝青光澤，斷口多呈平坦?fàn)?、貝殼狀及參差狀，性脆易碎，易風(fēng)化，可見龜裂現(xiàn)象。煤的結(jié)構(gòu)常以條帶狀為主，線理狀、透鏡狀次之。平均為 179。平均為 179。平均為 179。平均為 179。 ②煤的灰分（ Ad）：一般在 %～ %之間，平均為 %。 ③揮發(fā)分（ Vdaf）：一般在 %～ %之間，平均為 %。屬特低硫煤。Ⅱ 1煤屬中磷煤。 ⑦透光率（ PM）： 一般在 23%～ 45%之間，平均為 33%。 ⑨恒濕無灰基高位發(fā)熱量（ ）：一般在 ～ ，平均為 。 ②煤的灰分（ Ad）：一般在 %～ %之間，平均為 %。 ③揮發(fā)分（ Vdaf）：一般在 %～ %之間，平均為 %。屬特低硫煤。屬低磷煤。 ⑦透光率（ PM）：一般在 54%～ 68%之間，平均為 62%。 ⑨恒濕無灰基高位發(fā)熱量（ ）：一般在 ～ ，平均為 。本井勘探階段采集了 6 個(gè)孔 13 個(gè)瓦斯測(cè)試結(jié)果，根據(jù)井筒檢查鉆瓦斯鑒定資料， L3 孔Ⅱ煤瓦斯含量總計(jì)為 。 （ 2）煤塵 根據(jù)褐煤層、長焰煤層的煤塵爆炸測(cè)試結(jié)果，均有爆炸性。因此，本井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。C 。 （ 4）地溫 本井無地溫危害。 ) 國家坐標(biāo) (6176。 本井地質(zhì)勘探基本勘探網(wǎng)度為 1000 1000m；煤質(zhì)勘探網(wǎng)度為 500～ 1000 500～1000m；水文地質(zhì)中第四系網(wǎng)度為 1500 1500m 主線加密一倍。 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 （ 1）經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量范圍 第 9 頁 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 根據(jù)國土部國土資儲(chǔ)備字 [2022]13號(hào)“關(guān)于《內(nèi)蒙古自治區(qū)滿洲里市扎賚諾爾煤田鐵北煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明”，批準(zhǔn)的鐵北礦井資源儲(chǔ)量為，由 I煤組和Ⅱ煤組組成。 I 煤組埋藏淺， 風(fēng)化裂隙發(fā)育， 煤層厚度一般 2～ 3m，頂?shù)装鍘r層松軟，頂?shù)装咫y于管理，且 I煤組上部無完整的隔水層。經(jīng)分析，設(shè)計(jì)同意地質(zhì)報(bào)告批復(fù)，故將 I煤組劃為暫不開采 煤層，儲(chǔ)量列為非經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量。 綜合分析，確定Ⅱ煤層為本井的可采煤層，儲(chǔ)量列為經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量。 （ 3）礦井資源儲(chǔ)量計(jì)算 礦井地質(zhì)資源量 批準(zhǔn)的鐵北井地質(zhì)資源儲(chǔ)量為 ，包括Ⅰ煤 組的Ⅰ Ⅰ Ⅰ 3煤層和Ⅱ煤層。 Ⅱ煤組煤種有褐煤、長焰煤，資源儲(chǔ)量 ，其中褐煤資源儲(chǔ)量 ，長焰煤資源儲(chǔ)量 。 本礦區(qū)屬于緩傾斜煤層，對(duì)于緩傾斜煤層： ZG=S M D （ 21） 公式 中： ZG————— 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； S——— 井田面積， k㎡ ； ； M——— 煤層厚度， m； D——— 煤的容量，取 179。 井田境界煤柱損失量 計(jì)算邊界煤柱損失量 ???? MbLZ b＝ (22) 第 10 頁 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 式中： bZ ――邊界煤柱損失量； L ――邊界長度，為邊界煤柱周長； b ――邊界寬度， 30m； M ――煤層厚度， ； ? ――煤的容重， t/m179。侏羅系地層巖層移動(dòng)角 70176。 經(jīng)計(jì)算工業(yè)場(chǎng)地煤柱量為 。 (3)道路等煤柱 河道煤柱國鐵濱州線、新開河鎮(zhèn)和 301國道均位于井田北部邊界，彼此相連，煤柱統(tǒng)一考慮，在計(jì)算邊境煤柱損失之內(nèi) (4)帶區(qū)境界煤柱 帶區(qū)境界線兩側(cè)各留 20m煤柱，其煤柱量為 。 礦井可采儲(chǔ)量 井田的可采儲(chǔ)量 Zk 按下式計(jì)算： Zk=(ZgP) C (24) 式中： Zg—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量， Mt。 P—— 各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， M t。 Zk=（ ） =(M t) 由此可得本礦井可采儲(chǔ)量為 億噸。每天四 班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備及檢修。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù) 根據(jù)可采儲(chǔ)量、煤層開采技術(shù)條件、技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)效益及煤炭市場(chǎng)需求等影響因素，綜合分析，設(shè)計(jì)提出了 、 ，推薦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，理由如下 ： (1)儲(chǔ)量分析 全井可采儲(chǔ)量為 ，分別按 、 、 ，儲(chǔ)量備用系數(shù)取 計(jì)算，服務(wù)年限分別為 、 及 ，只有 滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。瓦斯含量低，構(gòu)造簡(jiǎn)單；煤層富水性強(qiáng)、導(dǎo)水性較差，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單；雖煤層頂?shù)装鍨檐泿r，但煤層厚，一般 15～ 26m，煤層相對(duì)于巖層抗壓強(qiáng)度較大；根據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將井底車場(chǎng)及硐室、主要巷道布置在煤層里，采用錨噴 (加錨索加鋼筋梁 )支護(hù)能夠滿足要求。 (3)礦井經(jīng)濟(jì)效益 礦井生產(chǎn)高度集中化、大型化是煤礦生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)。神華集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井單井年產(chǎn)量已超過 ，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，充分顯示了特大型礦井的規(guī)模效益。 (4)煤炭市場(chǎng)需求 扎煤公司 2022年生產(chǎn)煤炭 ， 2022年已簽訂煤炭銷售合同約 。因此，急需新建大型礦井，以滿足煤炭市場(chǎng)需求。 (5)符合蒙東大型煤炭基地規(guī)劃及礦區(qū)總體規(guī)劃要求 根據(jù)蒙東大型煤炭基地規(guī)劃，扎賚諾爾礦區(qū)到 2022年最終規(guī)劃規(guī)模 ，其中靈東礦井規(guī)劃規(guī)模為 ～ ；原國家計(jì)委以計(jì)交能 [1998]302號(hào)文批準(zhǔn)的扎賚諾爾礦區(qū)總體規(guī)劃中，擬建鐵北礦井規(guī)模為 。 (6)工作面單產(chǎn) 綜放工作面單產(chǎn) 主要取決于頂煤的冒放率。根據(jù)扎煤公司生產(chǎn)實(shí)踐，Ⅱ煤節(jié)理裂隙發(fā)育，頂板松軟，采用綜放開采，周期來壓步距小，放煤均勻，無大塊，不需采取特殊措施。 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。一水平服務(wù)年限 ，二水平服務(wù)年限 ，符 合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、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題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，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 第 13 頁 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 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，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它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)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(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，人員可迅速從井筒撤離。 立井開拓不受煤層傾角、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。 本井田煤層被第四系所覆蓋，埋藏較深，特別是開采的主要對(duì)象Ⅱ煤埋藏深度 400m左右，Ⅱ煤埋藏深度 500m 左右，第四系沖積層厚約 23m，含水豐富。 )1560m，穿過第四系沖積層斜長 110m，穿過 I1煤層頂板粗砂巖含水層及 I1～ I3煤層間中、粗砂巖含水層厚度 190m，斜長 ，井筒工程量大，施工難度大。 （ 1）煤層和水文條件對(duì)開拓的影響 本井田地表高程在 +545～ +550m之間，煤層賦存高程在 +230～ +50m，埋藏深度為 315～490m，屬近水平煤層。 第四系 厚度約 12～ 27m， 第四系砂礫含水層位于 其中， 廣泛分布于煤系地層之上，巖性為砂礫、粗砂，以砂礫為主，厚度一般在 ～ 左右。 m， K為 ～ ， T為 ～ ㎡ /d， S為 103～ 103， a為 105～ 105㎡ /d，屬豐富含水層。水位埋深 ，經(jīng)鄰區(qū)抽水實(shí)驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù) q為 ,K 第 14 頁 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 為 ,T 為 ㎡ /d， S 為 ,a 為 ㎡ /d。Ⅰ 1煤頂板粗砂巖含水層，Ⅰ 1Ⅰ 3煤及煤層間粗、中砂巖含水層，Ⅱ煤層頂板粗砂巖含水層，煤及煤層間粗、中砂巖含水層均屬中等含水層，其中：Ⅰ 1 煤～Ⅰ 3 煤水文地質(zhì)類型為 一類三 型，水文地質(zhì)條件復(fù)雜；Ⅱ煤水文地質(zhì)類型為 一類二 型，其水文地質(zhì)條件中等。巷道掘進(jìn)和工作面回采時(shí)受Ⅱ 煤層間粗、中砂巖含水層