【正文】 斷層在井田西南部（穹隆南部）收斂，向北東方向呈弧狀撒開。（1）張扭性斷層組（正斷層）：本區(qū)斷層多屬此類（如 F1） ，斷層面傾向南東，傾角 40～60176。斷距由幾米至百余米，延展長度十幾米至千余米不等。左右。表 1－2－5 林南倉井田主要斷層構(gòu)造一覽表斷層產(chǎn)狀斷距米延展長度米斷層控制點(diǎn)組別斷層編號 走向傾向傾角落差 長度F1 4060 SE 758015110 3700走向：倉補(bǔ) 1倉補(bǔ) 倉補(bǔ) 倉生 42張扭性斷層組F2 70100 NE~ SE 14 852870 3112 傾向：倉生 2倉生 2倉生 1倉補(bǔ) 2倉生 31 煤層及頂?shù)装鍘r石特征：煤層及頂?shù)装鍘r石特征見表 1－2－6表 1－2－6 煤層及頂?shù)装鍘r石特征煤層厚度 m序號煤層名稱 最大最小平均可采厚傾角θ 0頂板巖性底板巖性煤牌號硬度容重煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17平 均 t/m31 2 3 4 6 7 8 9 10 11 121煤12 20灰色粉砂巖灰～深灰色細(xì)砂巖氣煤1，2號中硬結(jié)構(gòu)簡單，較穩(wěn)定 井田水文特征礦井的補(bǔ)給水源和含水層本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，降水多集中在 8 月份，從 1986 年至 2022年 12 年間平均降水量為 ，最大年降水量 最小年降水量。 地表水體及其對礦井涌水的影響 該礦區(qū)主要地表水體為采礦形成的塌陷積水坑，由于采區(qū)的分布初期形成了兩個(gè)積水坑，后由于開采加劇逐漸形成了一個(gè)大的積水坑，并且隨開采范圍擴(kuò)大，面積、坑深也在逐漸增大，而積水坑的水位主要受降雨影響。礦井直接充水含水層及其主要特征井田為一沖積層覆蓋下的石炭二疊紀(jì)含煤構(gòu)造盆地，礦井的直接充水含水層為煤 12 底板含水層，補(bǔ)給水源主要為沖積層底部礫石強(qiáng)含水層和煤系底部的奧陶石灰?guī)r水，由于沖積層底部礫石層水的動(dòng)。由于采后破壞，出現(xiàn)河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18了以開采區(qū)為中心的降落漏斗，造成含水層之間存在著水力聯(lián)系，并隨著開采深度的增加，這種水力聯(lián)系也在增強(qiáng)。第四系含水層以巖性、含水性不同，在垂向上明顯分為幾個(gè)帶，各帶的巖性特征為：第四系含水層在井田范圍內(nèi)與基巖的接觸為粘土接觸和砂礫接觸，約各占一半面積，粘土接觸多分布于井田中部，西南部和東南部，而從礦井開采破壞影響基巖含水層的露頭接觸關(guān)系看砂礫接觸占大部分，尤其以井田北翼為最明顯，幾乎全部為砂礫接觸，僅有西南、東南為粘土接觸。裂隙不發(fā)育，即使有巖溶裂隙，大部分被粘土巖充填，水量較小，該含水層距最小可采煤層最大厚度為 130m 隔水巖柱厚50m。礦井屬水文地質(zhì)條件復(fù)雜型礦井。 瓦斯煤質(zhì)等 瓦斯 煤塵及自然情況根據(jù) 1997 年 7 月礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果，我礦平均相對瓦斯涌出量179。/T，屬低沼氣礦井。經(jīng)撫順煤研所鑒定，我礦所采的煤層均屬于一級自燃發(fā)火煤層，發(fā)火期 45 天至 1 年不等。其工業(yè)分析見表 1－2－7。 地質(zhì)勘探程度及精查勘探地質(zhì)報(bào)告的評價(jià)本區(qū)勘探工作是在文革時(shí)期完成的，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及地質(zhì)資料的分析：a) 地質(zhì)勘探線垂直煤層走向布置，勘探線間距及鉆孔間距合理。c) 水文地質(zhì)條件復(fù)雜，涌水量受季節(jié)性氣候影響，應(yīng)長期作好水文地質(zhì)工作。e) 沿長深部鉆孔密度，從整體看未見有大的地質(zhì)構(gòu)造變化，煤層較穩(wěn)定，厚度變化不大。一般井田劃分的原則有以下幾條：1 以大斷層，褶曲和煤層露頭，老窯采空區(qū)為界；2 以山谷，河流，鐵路，較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；3 以相鄰礦井井田境界煤柱為界；4 人為劃分井田式：煤層傾角較小，特別是進(jìn)水平煤層，用一垂直面來劃分井田邊界；在傾斜或急斜煤層中，沿煤層的方向，常以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分。河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 礦井儲量 工業(yè)儲量參予儲量計(jì)算的煤層開采煤層為 12 煤層。 煤的技術(shù)條件（一）煤層的最低可采厚度為 米（煙煤、無煙煤和天然焦合并計(jì)算其厚度） 。（三）儲量厚度：均系煤層真厚度。（四）風(fēng)化—氧化帶界限：煤層露頭以下垂深 30 米為風(fēng)化—氧化帶界限。 （2）斷距大于或等于 20 米者，斷層兩側(cè)各 20 米作為煤柱， （3）斷距大于或等于 50 米者，斷層兩側(cè)各 40 米作為煤柱，單獨(dú)計(jì)算其儲量。所計(jì)算得的面積即為工業(yè)廣場的壓煤面積。平均厚度：塊段內(nèi)各見煤點(diǎn)真厚相加，取其算術(shù)平均值。 儲量級別的劃分(一)儲量級別：井田儲量級別劃分為 A、B、C、D 四級。 B、對于煤層厚度、結(jié)構(gòu)及灰份變化有規(guī)律的煤層，其穩(wěn)定性根據(jù)具體情況確定， 即同一煤層可劃分出不同穩(wěn)定程度的塊段。表 2－2－2基 本 線 距（米）構(gòu) 造 類 別A 級 B 級 C 級第一類簡單 750 1500 3000第二類中等 375500 7501000 15002022第三類復(fù)雜 250 250500表 2－2－3基 本 線 距（米）煤 層 類 別A 級 B 級 C 級第一型穩(wěn)定 7501000 15002022 30004000第二型較穩(wěn)定 375500 7501000 15002022河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23250 500 1000第三型不穩(wěn)定250 250500 儲量計(jì)算中的幾個(gè)具體問題個(gè)別點(diǎn)原煤灰份雖已超過 40%，但可能由于煤層采取率低，代表性不強(qiáng)，或采樣質(zhì)量不高等原因所致，故仍計(jì)算其儲量。對不穩(wěn)定煤層儲量未嚴(yán)格按線距要求，根據(jù)具體情況儲量計(jì)算至可采邊界線。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表達(dá)了煤炭的質(zhì)量。塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)厚度相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此段的面積、煤的容重、平均厚度計(jì)算此塊段的煤的儲量，再把各個(gè)計(jì)算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。由煤層底板等高線及儲量計(jì)算圖上提供的資料可計(jì)算出來設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲量。表 2－2－4 礦井高級儲量比例簡單 中等 復(fù)雜地質(zhì)開采條件儲量級別比例（％） 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型井田內(nèi) A+B 級儲量占總儲量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15一水平內(nèi) A+B 級儲量占本水平儲量的比例 70 60 40 60 50 30 40不作具體規(guī)定河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24第一水平內(nèi) A 級儲量占本水平內(nèi)儲量的比例 40 30 15 30 20不作具體規(guī)定 不要求表 2－2－5 林南倉礦井工業(yè)儲量匯總表工業(yè)儲量（萬噸）煤層名稱A B A+B C D A+B+C 備注煤 12 2992 856 3848 3082 6930 符合總計(jì) 2992 856 3848 3082 6930 符合 礦井設(shè)計(jì)儲量礦井設(shè)計(jì)儲量等于礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量。(4)地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱：0 萬噸礦井設(shè)計(jì)儲量為：－－= 萬噸。礦井設(shè)計(jì)可采儲量計(jì)算公式如下：礦井設(shè)計(jì)可采儲量=（礦井設(shè)計(jì)儲量－保護(hù)煤柱損失）采區(qū)回采率保護(hù)煤柱為：工業(yè)場地、風(fēng)井場地、主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱。為了便于利用礦井可采儲量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲量的 57%計(jì)入。按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬 t/a 的中型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)約為 ～ 公頃/10 萬噸。上山移動(dòng)角 γ=72176。 度，松散層移動(dòng)角 φ=45 176。 長方形 abcd 的面積為工業(yè)場地總占地面面積，為 105 m2，梯形ABCD 的面積為保護(hù)煤柱壓煤面積，經(jīng)計(jì)算為 S==10 5 m2。經(jīng)第三章的設(shè)計(jì)得出工業(yè)廣場、風(fēng)井場地、主要巷道及上下山的保護(hù)煤柱：工業(yè)廣場保護(hù)煤柱= 萬噸主要巷道及上下山煤柱＝ 萬噸即 設(shè)計(jì)可采儲量＝（－－）80％ ＝圖 2－2－1 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱留設(shè)(平面圖)立井在工業(yè)場地內(nèi)，井筒保護(hù)煤柱以工業(yè)場地受護(hù)面積圈定其保護(hù)煤柱。每天凈提升時(shí)間為 16h。滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限，初步故確定礦井生產(chǎn)能力為 。礦區(qū)地處河北沖積平原內(nèi)，地勢低平開闊。生產(chǎn)礦井的開拓方式采用立井開拓，滿足了煤層賦存較深的地質(zhì)條件。 影響因素分析及主要考慮的因素設(shè)計(jì)礦井開拓的主要影響礦井設(shè)計(jì)開拓的主要因素地質(zhì)因素、技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素，其中地質(zhì)因素對開拓方式的選擇影響最大。煤層起伏變化較大，傾角在 10～39176。右，向斜軸部以南角度變化較大，大概在 15~39176。之間變化。 井田水文地質(zhì)條件中等，由于斷層的存在，當(dāng)落差較大的斷層使底部灰?guī)r高于 12 煤層或與 12 煤層對接時(shí)，灰?guī)r可能灌入巷道，對礦井開采會產(chǎn)生一定影響。河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29主要考慮的因素包括： 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（包括表土情況） ； 煤層賦存和開采技術(shù)條件； 地形地貌和地面外部條件； 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； 施工技術(shù)和設(shè)備條件； 總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求。 井田開拓 對井田開拓中問題分析井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目及位置：根據(jù)煤層賦存狀況，煤層傾角為 10～39176。井田范圍內(nèi)煤層標(biāo)高落差最大為 450m，因此可考慮兩個(gè)水平或單水平山下山進(jìn)行開拓。 對于準(zhǔn)備方式的選擇：采用帶區(qū)式（前期）與采區(qū)式（后期）相結(jié)合的準(zhǔn)備。由于斷層的影響，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免工作面過斷層的情況，大巷過斷層時(shí)采取特殊的施工方法進(jìn)行支護(hù)處理，并且與斷層大角相交；大巷過向斜軸部時(shí)應(yīng)避免將其布置在向斜軸部中心，可將大巷與其平行（間隔一定的距離）或與其大角相交，相交處采取特殊施工方法進(jìn)行支護(hù)處理。本設(shè)計(jì)采用傾斜長壁開采時(shí)，條帶斜長上山部分一般為 1000~1500 米；走向長壁開采時(shí)，走向長度為 2022 米。煤層地板標(biāo)高基本在－200～－650之間，地面標(biāo)高基本在+7 米左右，且傾角較緩。第二水平標(biāo)高：－650m。煤層傾角在 10176。平均 20176。因此井筒施工需采用特殊施工方法，采用立井的開拓方式較好。本設(shè)計(jì)礦井為低瓦斯礦井，井田走向較長，考慮經(jīng)濟(jì)問題以及盡可能的使風(fēng)路系統(tǒng)得到簡化，礦井初期可在井田中央斷層附近設(shè)置一個(gè)風(fēng)井為帶區(qū)工作面服務(wù)，后期可另外在單斜構(gòu)造北部以及向斜構(gòu)造南部邊界各建設(shè)一個(gè)風(fēng)井,分別為一二采區(qū)、三四采區(qū)服務(wù)。3） 、井筒位置的選擇井筒位置的選擇應(yīng)首先滿足第一水平的開采、縮短貫通距離，減少井巷工程量。選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面合理布置，還要有利于井筒的開掘和維護(hù)。運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)大巷的布置及與煤層間的聯(lián)系方式 1） 、開采水平大巷的布置方式本設(shè)計(jì)礦井內(nèi)有一層煤，運(yùn)輸大巷（巖層大巷） 、回風(fēng)大巷（為煤層大巷，只為帶區(qū)工作面服務(wù)）采用單煤層布置。2） 、運(yùn)輸大巷位置的選擇運(yùn)輸大巷可以布置在煤層中，也可以布置在煤層底板或者頂板堅(jiān)硬巖層中，河南理工大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31如果將其布置在煤層當(dāng)中，維護(hù)比較困難，因此布置在煤層底板細(xì)紗巖石當(dāng)中，運(yùn)輸大巷采用機(jī)軌合一。后期在 F2 斷層兩翼 (見開拓平面圖)開鑿風(fēng)井，初步確定開鑿三個(gè)風(fēng)井。4） 、大巷運(yùn)輸方式的選擇結(jié)合礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，運(yùn)輸大巷選擇底卸式礦車運(yùn)輸，主運(yùn)輸采用 3t底卸式礦車，輔助運(yùn)輸采用 1t 固定箱式礦車?，F(xiàn)提出以下三個(gè)方案：方案 1 設(shè)計(jì)一個(gè)立井水平上下山開拓：水平布置在450 水平，由于本井田煤層為緩斜煤層，平均傾角 20 度左右，煤層賦存條件復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造中等，采用立井開拓，井筒短，提升速度快，提升能力大，投產(chǎn)快。主井井深 487m，用于提升煤；副井井深為 477m，用于上下人員、運(yùn)料、運(yùn)設(shè)備和矸石并兼作進(jìn)風(fēng)和排水；風(fēng)井井深 457m，專門作回風(fēng)用。 （附立井、副立井剖面圖、開拓系統(tǒng)平、剖面圖） 。由于本井田煤層為緩斜煤層，平均傾角 20 度，煤層賦存條件較好，地質(zhì)構(gòu)造中等，第一水平采用立井開拓，井筒短，提升速度快，提升能力大，投