【正文】 1 0~17 9 較簡單 中厚煤層較穩(wěn)定89 線以北注：表中的夾矸層數(shù)，不包括巖漿巖影響區(qū)可采見煤點(diǎn)的夾矸；沉缺欄包括沖刷。8 線附近背斜，波 寬 約 ， 波 高 約 85m， 兩 翼 基 本 對(duì) 稱 ， 地 層 傾 角 一 般 為6176。；補(bǔ) 8 線向斜，波寬約 ，波高約 75m，南翼陡，北翼緩，兩翼地層傾角一般為 5176。；補(bǔ) 6 線背斜，波寬約 ，波高約 70m，兩翼基本對(duì)稱，地層傾角一般 5176。有多條勘探控制，控制較為嚴(yán)密。表 15 斷層情況一覽表斷層名稱性質(zhì) 走向 傾向傾 角 /度/176。東，傾向北 25176。落差大于 650m，兩端皆延伸出該礦井。F2斷層：正斷層，該斷層把該礦井分為南、北兩部分，走向 N80176。W，傾向NNE，傾角 60176。有 3 個(gè)鉆孔穿過為查明斷層。W，傾向 S13176。落差 0～12m，延展長度 ，僅 43 孔揭露。北部主要分布在 F2斷層以北，一般侵入到中煤組，巖性為中性閃長玢巖等，對(duì) 8 號(hào)煤破壞性較大，個(gè)別地點(diǎn)侵入到 10 號(hào)煤和其它煤組；南部巖漿巖分布在 8～9 勘探線以南至井田南部邊界，巖性為基性角閃安山巖及云英斜煌巖，主要侵入 10 號(hào)煤層附近。煤質(zhì)由氣煤變質(zhì)為弱粘結(jié)焦煤、無煙煤及天然焦等。礦內(nèi)地勢(shì)大致上北高南低，但坡度不大。澮河為中小型季節(jié)性河流，在祁南礦中部流過，距本礦南部邊界僅 。歷史上區(qū)域內(nèi)部發(fā)生多次洪水災(zāi)害。自 1967 年新汴河開挖以后，增強(qiáng)了區(qū)域內(nèi)泄洪能力，礦區(qū)從未發(fā)生過洪災(zāi)。預(yù)防斷層突水重點(diǎn)應(yīng)放在石灰?guī)r可能突水的部位。按斷層性質(zhì)分，正斷層 5 條，逆斷層 3 條。精查時(shí)在 43孔對(duì) F2斷層進(jìn)了抽水試驗(yàn)，S=，q=，k=，水質(zhì)類型為 型，礦化度為。其水化學(xué)成分也與其它含水層不同，說明斷層與其它含水層水力聯(lián)系不太密切。由于有松散層一、二、三隔水層的存在，尤其是三隔粘土層厚，粘性好，膨脹性強(qiáng)，隔水性能良好，能有效地阻隔其上的一、二、三含（包括大氣降水和地表水） ，與煤系水的水力聯(lián)系。(2) 32～4 煤間含水層（段）本礦 3 煤層（組）中可采煤層為 32煤，其直接頂板的巖性主要為泥巖、粉砂巖，部分鉆孔的 32煤老頂為中、細(xì)粒砂巖，厚 5～20m，一般厚約 10m。該層段砂巖裂隙發(fā)育不均一，礦內(nèi)揭露此層位的補(bǔ) 767 10等鉆孔在此層位發(fā)生漏水現(xiàn)象，說明此層段含水性不均一，局部富水性較好。巖性致密完整，裂隙不發(fā)育，穿過此層段的鉆孔只有個(gè)別孔發(fā)現(xiàn)沖洗液消耗量大的現(xiàn)象，此層段隔水巖層厚度較大，隔水性能較好。6 6 7 8 2煤層為可采煤層。有砂巖 1～4 層，厚度 20～30m。精查勘探時(shí)，在 710和補(bǔ) 25孔對(duì) 7～8 煤組砂巖含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，S=～，q=～，k=～，礦化度為，水質(zhì)類型為 型（礦化度、水質(zhì)類型為補(bǔ) 25孔抽水試驗(yàn)資料） 。在 9 煤下15m 左右礦內(nèi)普遍有一層鋁質(zhì)泥巖（K 2）和粉砂巖，巖性致密，厚度較大。(6) 10 煤上下砂巖裂隙含水層（段）10 煤頂板砂巖較為發(fā)育，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，一般厚度為 10～20m，直接底板以泥巖為主，部分鉆孔有砂巖和粉砂巖。此層段砂巖裂隙發(fā)育不均，局部裂隙發(fā)育較好，鉆探時(shí)，構(gòu) 12 孔在 F2斷層南側(cè)，且處于露頭淺部，由于斷層影響，裂隙比較發(fā)育，施工時(shí)發(fā)生漏水現(xiàn)象。(7) 10 煤下至太原組一灰頂隔水層（段）該層段巖性以泥巖粉砂巖為主，夾 1～2 層砂巖，部分鉆孔見有砂泥巖互層及海相泥巖，其巖性致密，厚度較大。在一般情況下，開采 10 煤時(shí)，此層段能起到隔水作用，但在局部地帶，由于受斷層影響或遇巖溶陷落柱，導(dǎo)致間距縮短甚至 10 煤與灰?guī)r“對(duì)口”接觸，則有可能造成“底鼓”或斷層突水。相鄰生產(chǎn)礦井有祁南煤礦，稍遠(yuǎn)的有祁東煤礦、任樓煤礦和朱仙莊煤礦，以上各礦水文地質(zhì)特征與本礦基本相似，在正常情況下，含煤地層中斷層富水性弱，導(dǎo)水性差，一般情況下，太灰和奧灰水不是煤礦開采的直接充水水源，但若遇導(dǎo)水構(gòu)造，巖溶陷落柱或封閉不好的鉆孔，太灰、奧灰水有可能突入井巷，給礦井造成危害。1998年礦井涌水量平均 ，1999 年月平均 181m3/h，1998 年 8 月～2022 年 7 月兩年內(nèi)礦井正常涌水量平均為 ，最大涌水量為 1999 年 9 月的涌水量。相鄰礦井的開采可能造成一定區(qū)域范圍內(nèi)的灰?guī)r、煤系和四含水位的下降，也可能造成一定范圍內(nèi)的地面下沉，其它方面則影響不大，但各礦的有關(guān)水文地質(zhì)特征和參數(shù)對(duì)本礦有參考價(jià)值。煤層頂、底板復(fù)雜程度為Ⅱ類。～30176。以上，南部較緩,一般在 23176。之間，屬Ⅱ類。瓦斯：據(jù)礦井瓦斯多年測定結(jié)果，礦井瓦斯相對(duì)涌出量皆大于 10m3/，定為○ 2高瓦斯礦井。特殊地質(zhì)因素的評(píng)定：其它特殊地質(zhì)因素中，主要是瓦斯的危害性較大，鄰近○ 4的蘆嶺煤礦也為高瓦斯礦井，曾發(fā)生多次嚴(yán)重的瓦斯爆炸事故，因此，其它特殊地質(zhì)因素屬較復(fù)雜型，定為Ⅲ類。2 礦井開拓設(shè)計(jì) 井田境界及儲(chǔ)量 礦井境界礦井北界為 F2斷層，南部以第 10 勘探線為界與祁南煤礦毗鄰，西界為 10 煤層露頭線，東界至 32煤層800m 底板等高線的水平投影為界。 礦井儲(chǔ)量(1) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量儲(chǔ)量計(jì)算的方法選用平面投影地質(zhì)塊段法分煤層、分水平、分煤種、分級(jí)別進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。本次資源儲(chǔ)量計(jì)算劃分二個(gè)水平：一水平：540m 以上二水平：540m～760m塊段編號(hào)的方法：各水平塊段編號(hào)各自獨(dú)立，按由南向北，由淺到深，依次編號(hào)。儲(chǔ) 量 塊 段 符 號(hào) 中 填 寫 的 內(nèi) 容（ 自 上 而 下 、 從 左 到 右 ） ： 塊 段 號(hào) 和 資 源 /儲(chǔ) 量 級(jí) 別 、 塊 段 面 積 （ m2） 、 資 源 /儲(chǔ) 量 （ t） 、資 源 /儲(chǔ) 量 估 算 利 用 的 塊 段 平 均 煤 層 厚 度 （ m） 、 煤 層 傾 角 。計(jì)算參數(shù)的確定：煤厚:采用塊段內(nèi)或塊段附近見煤點(diǎn)厚度（包括適當(dāng)選擇井下揭露的煤層厚度）○ 1以算術(shù)平均法求得塊段平均厚度。確定采用厚度的原則系按照《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定：a、當(dāng)煤層中夾矸的單層厚度不大于 米時(shí)，夾矸與煤層合并計(jì)算，不需扣出。b、當(dāng)夾矸厚度大于 米而小于煤層最低可采厚度時(shí)，煤分層不作獨(dú)立煤層。c、當(dāng)夾矸單層厚度等于或大于煤層最低可采厚度時(shí)，被夾矸分開的煤層作為獨(dú)立煤層，分別計(jì)算儲(chǔ)量。夾矸單層厚度不受最低可采厚度的限制。塊段傾角○ 2采用塊段內(nèi)和相鄰塊段 50m 等高距的平均寬度經(jīng)三角函數(shù)計(jì)算求得。表 21 各可采煤層視密度采用一覽表82 10煤 層 32 4 52 61 63 71 72QM TR QM TR視密度 礦井煤層儲(chǔ)量的最低可采厚度 米，原煤最高灰分 40%。全井田工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+C 級(jí)為 萬噸，其中 A+B 級(jí)為 萬噸，占井田A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的 59%。主采煤層 10 煤的工業(yè)儲(chǔ)量為 萬噸，占礦井工業(yè)儲(chǔ)量的 18%。考慮到地質(zhì)及水文地質(zhì)損失率，可采量儲(chǔ)量的計(jì)算公式： (23))1((=其NKQgk式中：Qk——可采儲(chǔ)量，萬噸；Q 永 ——全礦性永久煤柱，萬噸；K——采區(qū)設(shè)計(jì)回采率,%；設(shè)計(jì)采區(qū)回采率按規(guī)程規(guī)定取值為：薄煤層采用 85%，中厚煤層采用 80%，厚煤層采用 75%；N——地質(zhì)及水文地質(zhì)損失率，%；本礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)損失系數(shù)采用：厚煤層 3%、中厚煤層 5%、薄煤層 7%?？刹蛇吔纭?2a、當(dāng)相鄰兩見煤工程點(diǎn)中一個(gè)煤層厚度達(dá)不到工業(yè)指標(biāo)，另一煤層厚度達(dá)到了工業(yè)指標(biāo)時(shí)，利用內(nèi)插法求出可采邊界。c、當(dāng)相鄰兩工程點(diǎn)中一個(gè)為可采煤層，另一個(gè)為巖漿巖，則取兩工程點(diǎn)連線的中點(diǎn)為零點(diǎn)，再用內(nèi)插法求出可采邊界。根據(jù)場地平面幾何形狀和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算留設(shè)煤柱的數(shù)量如下:工業(yè)場地煤柱： 萬噸。合計(jì)： 萬噸。斷層煤柱為 萬噸。鐵路保安煤柱:按原煤炭工業(yè)部制定的《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留○ 6設(shè)與壓煤開采規(guī)程》留設(shè)鐵路（京滬線的一段）保安煤柱。 防水煤柱:本井田第四含水層直接覆蓋于煤層露頭之上，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以○ 8保證安全。b、根據(jù)淮北礦業(yè)集團(tuán)實(shí)踐和觀察資料，導(dǎo)水層裂隙帶最大高度計(jì)算方法經(jīng)驗(yàn)公式：H1= +10H2=(m1+m2) +10H3=(m1+m2+m3) +10式中：mm m 3 — 分別為一分層、二分層、三分層的采高，米；HH H 1 — 分別為一 、二、三分層導(dǎo)水層裂隙帶高度，米。本礦井的可采儲(chǔ)量為 萬噸，其中第一水平可采儲(chǔ)量為 萬噸，第二水平（540m～760m）可采儲(chǔ)量為 萬噸，其比例見圖 21。每天凈提升時(shí)間為 16 小時(shí)；（2）每晝夜一個(gè)循環(huán)，三班作業(yè)，每班工作 8 小時(shí)；（3）兩班采煤，一班檢修； （4）掘進(jìn)因工序簡單，可以 3 班連續(xù)工作。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力大小，礦井分為不同的井型，表 22 給出了不同井型，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量符合表中數(shù)據(jù)。表 23 礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a 煤層傾角25176?！?5176。 及以上 70 35 —— ——～ 60 30 —— ——～ 50 25 20 15～ 40 20 15 15對(duì)于本井田，設(shè)計(jì)四種方案進(jìn)行比較，見表 24。但是由于該井田內(nèi)斷層群積聚，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，瓦斯含量高，煤層容易自然，如果一開始就設(shè)計(jì)過高的生產(chǎn)能力就給初期建井帶來巨大壓力，所以比較合適的年生產(chǎn)能力是 150 萬噸。 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用隨著生產(chǎn)能力增大而減少，采用 150 萬噸/年的礦井可以節(jié)約生○ 2產(chǎn)費(fèi)用，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。由于礦井采用綜采、普采等采煤工藝相結(jié)合，能夠有效地進(jìn)行采區(qū)接替，使礦井開拓、生產(chǎn)、運(yùn)輸協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，滿足礦井生產(chǎn)能力要求。根據(jù)上述比較，本設(shè)計(jì)認(rèn)為，該井田應(yīng)建大礦井。因此，本礦井采用生產(chǎn)能力為 Mt/a 的礦井，礦井服務(wù)年限為 年，其中第一水平的服務(wù)年限為 年。凡用一種井筒形式開拓整個(gè)井田的屬于單一開拓，否則屬于綜合開拓。表 25 礦井開拓方式分類及適用條件開拓方式分類優(yōu) 缺 點(diǎn) 適用條件 備 注平硐 開拓優(yōu)點(diǎn)：開拓、運(yùn)輸、排水等系統(tǒng)簡單，省去了提升、排水環(huán)節(jié)及設(shè)備；煤炭、矸石可直接運(yùn)到地面；平硐施工技術(shù)簡單等。煤層上賦巖層水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊方法施工；多水平開采的急傾斜煤層根據(jù)上述開拓方式的優(yōu)缺點(diǎn)及桃園礦井自身?xiàng)l件，本設(shè)計(jì)采用立井開拓方式。（2）雖然斜井開拓有施工簡便，建設(shè)快、投資少的優(yōu)點(diǎn)，但一般生產(chǎn)能力較小、生產(chǎn)費(fèi)用高，過去多用于中小礦井使用。（3）斜井井筒比立井長，鋪設(shè)的管線也長，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大。（4）立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。本井田為走向南北、傾斜向東的單斜構(gòu)造，沖擊層厚度一般為 280—300 米，煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界高 500 米左右。30176。32煤層至 10 煤層，層間距離平均 250—330 米。 井口及工業(yè)場地位置的選擇選擇井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角給予表示。根據(jù)本井田特點(diǎn)，設(shè)計(jì)對(duì)井口及工業(yè)場地位置選擇主要考慮以下因素：（1）地面條件 井口附近要有一定范圍，用以布置工業(yè)場地，其中包括主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑○ 1物與結(jié)構(gòu)物。 選擇礦井位置應(yīng)當(dāng)充分利用地形。井筒應(yīng)放在表土層薄和無底礫層的地方?！?3 加速施工準(zhǔn)備、減少礦井生產(chǎn)期間配套工程、縮短工人居住區(qū)與井口的距離都○ 4應(yīng)作為比較因素。因煤礦用電量大．每噸原煤消耗 3070 千瓦／小時(shí)(包括水力采煤)，應(yīng)使井口位置靠近國家大區(qū)電網(wǎng)或容量、等級(jí)符合要求的一次變電所。 鐵路專用線盡量避開開采后的塌陷區(qū)，以減少鐵路的維護(hù)費(fèi)用。井田儲(chǔ)量一定時(shí)，沿井田走向大巷運(yùn)輸功的變化可因井筒位置不同而成倍增加。井筒設(shè)于此處，不僅達(dá)運(yùn)輸費(fèi)低、巷道維護(hù)、采區(qū)準(zhǔn)備及通風(fēng)費(fèi)也相應(yīng)降低。所以大型礦井或高瓦斯礦井，如無特殊原團(tuán)，盡量避免單翼開采。如總工程量相同，應(yīng)盡量減少初期石門長度。若煤層底板有強(qiáng)含水層，井筒位置應(yīng)設(shè)在沿傾斜方向的深部，使井底車場位于煤層頂板。工業(yè)場地煤柱量多少，因煤層厚度、賦存深○ 3度和場地范圍大小而異，一般約為全井工業(yè)儲(chǔ)量 3—7％。為使礦井投產(chǎn)后盡快達(dá)到設(shè)計(jì)能力，必須把初期采區(qū)和井筒位置選在勘探程度○ 4高，構(gòu)造消楚、簡單、煤層穩(wěn)定、開采條件好的塊段，使開拓準(zhǔn)備工程量小，建設(shè)時(shí)間短，以實(shí)現(xiàn)先近后遠(yuǎn)，按采區(qū)前進(jìn)開采的合理原則。三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表 26。風(fēng)井位置選擇和主、副井相似，大多數(shù)條件完全一致，如地質(zhì)條件、煤柱煤量、勘探程度、初期工程量、占地面積、交通運(yùn)輸以及防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等；都要共同遵守。不受運(yùn)輸條件制約只需解決施工臨時(shí)運(yùn)輸。風(fēng)井井口坐標(biāo)：經(jīng)距 X=39501109， 緯距 Y=3711159， 標(biāo)高 Z=+ 米。安全煤巖柱的最小高度(水體底面至回采上限)確定情況：當(dāng)煤系地層上覆隔水性好的松散層或厚度較大的弱含水層時(shí)，安全煤巖柱的最小高度亦可等于冒落帶的最大高度，另加 215 米的保護(hù)層厚度，但其最小高度不得小于 20 米。根據(jù)防水煤柱計(jì)算，并考慮盡量避免下行通風(fēng)造成回風(fēng)道內(nèi)局部瓦斯匯集，本設(shè)計(jì)取回風(fēng)水平標(biāo)高304 米。階段高度或斜長往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化。緩傾斜煤層或傾斜煤層的深部以及傾斜