【正文】 39 號(hào)為低灰分煤層。煤的揮發(fā)分為 ～ %，膠質(zhì)層厚度平均值為 ～ m 。厚煤發(fā)熱量一般大于 5590 千卡 /kg,凈 煤發(fā)熱量大于 8200 千卡 /kg。 根據(jù)煤心煤樣的分析結(jié)果，本區(qū)煤種弱粘結(jié)煤至瘦煤都有分布，但無(wú)肥煤出現(xiàn)，而以氣煤及焦煤類(lèi)為主；上部 36～ 37 煤層以一號(hào)肥氣煤為主，弱粘結(jié)煤次之； 39 號(hào)煤層以焦煤類(lèi)之肥炭煤、主焦煤及瘦煤為主、肥氣煤次之、弱粘結(jié)煤最少。本區(qū)煤有害成分（硫、磷）含量很低，膠質(zhì)層厚度大于 8mm具有粘結(jié)性，所有煤層可作為煉焦用煤使用。 勘探程度及可靠性 對(duì)地質(zhì)勘探程度的評(píng)價(jià) ，除以往工作量以外，最后一次精查區(qū)內(nèi)又鉆了 15 個(gè)孔， 萬(wàn)余米，基本上搞清本井 田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。但由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，相當(dāng) 大 一部分?jǐn)嗔讶允峭贫ǖ?，控制程度還有較大 幅度的波動(dòng) 。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒(méi)有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過(guò)程中予以注意。有的鉆孔孔斜較大，對(duì)構(gòu)造的推定也有一定的影響。 11 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 井田境界確定的依據(jù) 、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； ，合 理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； ，以利于機(jī)械化程度的不斷提高 ； 。 井田周邊情況 杏花井田西側(cè)是 杏花 煤礦，北側(cè)是 東海 煤礦，南隔穆陵河與雞東鎮(zhèn)相望。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，確定本設(shè)計(jì)井田境界為：西以城 F60 斷層 為界，東以 正F17斷層為界，北部以 250 標(biāo)高 為界，南部 以 650 標(biāo)高 為井田邊界。井田走向,傾向 ,井田面積約 。 井田未 來(lái) 發(fā)展情況 該設(shè)計(jì)井田東部以 城 F60斷層為界，西以 F17 斷層為 采掘范圍，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來(lái)越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層有 3 3 39三 層，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界 12 與井田境界基本一致。 礦井儲(chǔ)量是指礦井內(nèi)所埋藏的具有工業(yè)價(jià)值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。礦井儲(chǔ)量可分為礦井地質(zhì)儲(chǔ)量、礦井工業(yè)儲(chǔ)量和礦井可采儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 各 級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量是礦井工業(yè)儲(chǔ)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)煤柱等永久煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以 帶區(qū) 回采率的儲(chǔ)量。 保安煤柱 參照保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下： (1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (2) 立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于 400 米的以邊界角圈定，小于 400 米的以移動(dòng)角圈定。 (3) 地面受護(hù)面積包括受 護(hù)對(duì)象及周?chē)氖茏o(hù)帶 (4) 當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，洋感根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 30m保安煤柱； 30 m保安煤柱； 30 m保安煤柱； 50 m保安煤柱。 按以上方法計(jì)算得： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積 塊段平均厚度 容重 /cosθ θ——為煤層平均傾角 176。 計(jì)算得 Zc=1458225532( ＋ ＋ ) ? =。 （三）礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算 Z=(ZcP) C 13 式中： Z——可采儲(chǔ)量， Zc——工業(yè)儲(chǔ)量， Mt P——永久煤柱損失， Mt C——帶區(qū)回采率 ,厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 。 計(jì)算得： Z=（ 105141407） =76Mt 儲(chǔ)量計(jì)算方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積 平均傾角余割 塊段平均厚度 容重 . 根據(jù)原杏花立井初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過(guò)等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 ，各煤層工業(yè)儲(chǔ)量見(jiàn)表 21 可采煤層儲(chǔ)量計(jì)算總表。 計(jì)算公式如下： ZK=（ ZC－ P） C 式中： ZK—可采儲(chǔ)量； ZC—工業(yè)儲(chǔ)量； P—永久煤柱損失； C—帶區(qū) 回采率。 表 21 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 (單位： Mt)， 階段別 煤 層別 工業(yè)儲(chǔ)量 A+B+CMt 煤炭損失量 可采 儲(chǔ)量 工業(yè) 場(chǎng)地 井田 境界 斷 層 開(kāi)采 損失 其他損失 合計(jì) 損失 Ⅰ 36 37 39 .36 合計(jì) Ⅱ 36 14 37 39 合計(jì) 9107 回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 76Mt。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的 各類(lèi)儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 但由于 由于技術(shù)水平所限， 實(shí)際的勘測(cè)可能出現(xiàn)一些誤差，進(jìn)而導(dǎo)致儲(chǔ)量的計(jì)算上可能出現(xiàn)一定的誤差。所以再今后的生產(chǎn)中注意核對(duì)、改正。 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 本 設(shè)計(jì)礦井年工作日 根據(jù)《規(guī)程》 確定為 330 天，礦井每日凈提升 16 小時(shí)，采用四六工作制制度。 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、 地質(zhì)條件、 煤層賦存狀況等情況來(lái)確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定 了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 15 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（ Ak） 式中： Z—礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A—礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k—礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， k=～ 。 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ Ak） =76 /（ ） = a； 方案 B： （ Ak） =76/（ ） = a 方案 C： （ Ak） =76 /（ ） = a； 參照《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T= a。 16 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生 產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 本設(shè)計(jì) 哈達(dá) 井田位于黑龍江省雞東縣哈達(dá)鎮(zhèn)與雞西市杏花鎮(zhèn)境內(nèi)，井田西側(cè)是 杏花 煤礦，北側(cè)是 東海 煤礦。東海煤礦采用斜井開(kāi)拓方式， 杏花 河煤礦采用立井開(kāi)拓方式。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的原因及其具體情況 井田開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： ⑴ 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）； ⑵ 煤層賦存和開(kāi)采技術(shù)條件； ⑶ 地形地貌和地面外部條件； ⑷ 施工技術(shù)和設(shè)備條件； ⑸ 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件； ⑹ 總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對(duì)以上各種因素要綜合 考慮 ，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方 案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開(kāi)拓方式的具體因素如下： （ 1）地表因素： 本井田屬于緩坡丘陵地形，井田北部及中部皆為山崗地帶，崗溝起伏不平。地表平均標(biāo)高 +110m。井田南部為穆陵組河床地帶，地表平均標(biāo)高 +177m。 （ 2）煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 250 m，下部標(biāo)高在 650m，東西部分別以城F60斷層 和正 F17為界。整個(gè)礦區(qū)共有 三 層可采煤層，即 3 3 39，全區(qū)發(fā)育。煤層走向長(zhǎng)度為 公里，傾向 公里。本井田煤層系緩傾斜中厚煤 17 層，平均傾角在 9176。左右。 （ 3）其他因素 本井田南部有穆陵河流過(guò)，雖然水量較大，但從井田深部留過(guò)，對(duì)本井田影響不大，其他河流如哈達(dá)河、杏花河分別留經(jīng)井田東部境界。附近河流對(duì)本井田開(kāi)發(fā)影響不大。 確定井田開(kāi)拓方式的原則 （ 1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 ,努力做到為 投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量， 尤 其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)，為多出煤、早出煤、出好煤為國(guó)家更好的服務(wù) （ 2） 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失，在規(guī)定允許的范圍內(nèi)盡大可能的多產(chǎn) 出。 （ 3） 合理集中開(kāi)拓布置，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 （ 4）必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 （ 6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)將不同煤質(zhì)，煤種的煤層分別開(kāi)采 ，以做到產(chǎn)品的最大化利用，使生產(chǎn)價(jià)值最優(yōu)化。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件、開(kāi)采技 術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道有多種布置方式，開(kāi)拓巷道的布置方式通稱為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開(kāi)拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 開(kāi)拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開(kāi)拓）等四種方式。開(kāi)拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不 18 同又有若干分類(lèi)。 ① 平硐開(kāi)拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開(kāi)鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_(kāi)拓煤田的全部或一部分。 ② 斜井開(kāi)拓：對(duì)于表土層較薄、 煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓在各種傾角煤層開(kāi)拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③ 立井開(kāi)拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開(kāi)拓。 ： 平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開(kāi)拓方式是否可行。參照平硐開(kāi)拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開(kāi)拓方式的條件不具備。因此，平硐開(kāi)拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開(kāi)拓方式。立井開(kāi)拓和斜井開(kāi)拓方式在技術(shù)上 均可行，綜合開(kāi)拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車(chē)場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開(kāi)拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開(kāi)拓方式選擇提出三種方案： ① 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 ② 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式 ③ 方案三：主立井副斜井開(kāi)拓方式 （ 1）技術(shù)比較 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)： ① 適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ② 通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； ③ 井筒短，提升速度快，提升能力大； ④ 便于井筒延伸 ⑤ 對(duì)于開(kāi)采深部賦 存煤層有長(zhǎng)處。 缺點(diǎn)： ① 初期投資大，建井期限稍長(zhǎng)； ② 多水平開(kāi)拓，立井石門(mén)長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高 ③ 。需要大型的提升設(shè)備； 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)： ① 掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開(kāi)拓較?。? ② 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； 19 ③ 建井期稍短些； 缺點(diǎn)： ① 井筒過(guò)長(zhǎng)，煤柱損失嚴(yán)重； ② 通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； ③ 井筒過(guò)長(zhǎng)， 施工費(fèi)用提高， 如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； ④ 輔助運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)。 方案三：主立井副斜井開(kāi)拓方式 優(yōu)點(diǎn)： ① 掘進(jìn)速度快； ② 可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； ③ 有助于輔助運(yùn)輸。 缺點(diǎn)： ① 井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置； ② 地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； ③ 地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 詳見(jiàn)技術(shù)比較表 321 表 321 技術(shù)比較 表 方 案 名 稱 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) Ⅰ 雙 立 井 開(kāi) 拓 ，技術(shù)成熟可靠 ，提升速度快，提升能力大； ，風(fēng)