錢(qián)營(yíng)孜煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip

錢(qián)營(yíng)孜煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip,錢(qián)營(yíng)孜,煤礦,1.5,Mta,設(shè)計(jì),CAD 錢(qián)營(yíng)孜煤礦 1 5Mt a 新井設(shè)計(jì) 目 錄 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 礦區(qū)地理位置 1 1 1 2 礦區(qū)氣候條件 1 1 2 井田地質(zhì)特征 1 1 2 1 煤系地層 2 1 2 2 水文地質(zhì)特征 4 1 3 煤層特征 5 1 3 1 可采煤層 5 1 3 2 煤的特征 6 2 井田境界與儲(chǔ)量 12 2 1 井田境界 12 2 2 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 12 2 3 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 12 2 4 礦井可采儲(chǔ)量 14 2 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 14 3 礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 3 1 礦井工作制度 17 3 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 3 2 1 確定依據(jù) 17 3 2 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 17 3 2 3 礦井服務(wù)年限 17 3 2 4 井型校核 18 4 井田開(kāi)拓 19 4 1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 19 4 1 1 井筒形式的確定 19 4 1 2 井筒位置的確定采 帶 區(qū)劃分 21 4 1 3 工業(yè)場(chǎng)地的位置 21 4 1 4 開(kāi)采水平的確定 21 4 1 5 礦井開(kāi)拓方案比較 22 4 2 礦井基本巷道 25 4 2 1 井筒 26 4 2 2 開(kāi)拓巷道 26 4 2 3 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 26 5 準(zhǔn)備方式 采區(qū)巷道布置 34 5 1 煤層地質(zhì)特征 34 5 1 1 采區(qū)位置 34 5 1 2 采區(qū)煤層特征 34 5 1 3 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 34 5 1 4 水文地質(zhì) 34 5 1 5 地質(zhì)構(gòu)造 34 5 2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 34 5 2 1 采區(qū)范圍及區(qū)段劃分 34 5 2 2 煤柱尺寸的確定 34 5 2 3 采煤方法及首采工作面工作面長(zhǎng)度的確定 35 5 2 4 確定采區(qū)各種巷道的尺寸 支護(hù)方式 35 5 2 5 采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 35 5 2 6 采區(qū)接替順序 35 5 2 7 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 35 5 2 8 采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 36 5 2 9 采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 36 5 3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 38 6 采煤方法 39 6 1 采煤工藝方式 39 6 1 1 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 39 6 1 2 確定采煤工藝方式 39 6 1 3 回采工作面參數(shù) 39 6 1 4 回采工藝及工作面設(shè)備選型 39 6 1 5 采煤工作面支護(hù)方式 42 6 1 6 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 44 6 1 7 各工藝過(guò)程注意事項(xiàng) 45 6 1 8 采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 46 6 2 回采巷道布置 48 6 2 1 回采巷道布置方式 48 6 2 2 回采巷道參數(shù) 48 7 井下運(yùn)輸 51 7 1 概述 51 7 1 1 井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件與數(shù)據(jù) 51 7 1 2 運(yùn)輸距離和貨載量 51 7 1 3 井下運(yùn)輸系統(tǒng) 51 7 2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型 52 7 2 1 設(shè)備選型原則 52 7 2 2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選型及能力驗(yàn)算 52 7 3 大巷運(yùn)輸設(shè)備選型 54 7 3 1 運(yùn)煤設(shè)備 54 7 3 2 輔助運(yùn)輸設(shè)備選擇 54 8 礦井提升 56 8 1 礦井提升概述 56 8 2 主副井提升 56 8 2 1 主井提升 56 8 2 2 副井提升 57 9 礦井通風(fēng)及安全 59 9 1 礦井地質(zhì) 開(kāi)拓 開(kāi)采概況 59 9 1 1 礦井地質(zhì)概況 59 9 1 2 開(kāi)拓方式 59 9 1 3 開(kāi)采方法 59 9 1 4 變電所 充電硐室 火藥庫(kù) 59 9 1 5 工作制 人數(shù) 59 9 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 59 9 2 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 59 9 2 2 礦井通風(fēng)方式的選擇 60 9 2 3 礦井通風(fēng)方法的選擇 60 9 2 4 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 61 9 2 5 工作面通風(fēng)方式的確定 61 9 2 6 回采工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置 62 9 3 礦井風(fēng)量計(jì)算 62 9 3 1 礦井風(fēng)量計(jì)算方法概述 62 9 3 2 回采工作面風(fēng)量計(jì)算 63 9 3 3 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 65 9 3 4 硐室需要風(fēng)量的計(jì)算 65 9 3 5 其他巷道所需風(fēng)量 65 9 3 6 礦井總風(fēng)量計(jì)算 66 9 3 7 風(fēng)量分配 66 9 4 礦井通風(fēng)阻力 67 9 4 1 確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期 67 9 4 2 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的最大阻力路線 69 9 4 3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 69 9 4 4 礦井通風(fēng)總阻力 69 9 4 5 礦井總風(fēng)阻及總等積孔 70 9 5 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 71 9 5 1 通風(fēng)機(jī)選擇的基本原則 71 9 5 2 通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的確定 71 9 5 3 電動(dòng)機(jī)選型 74 9 5 4 礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 76 9 5 5 對(duì)反風(fēng)裝置及風(fēng)硐的要求 76 9 6 特殊災(zāi)害的預(yù)防措施 76 9 6 1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 76 9 6 2 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 77 9 6 3 防水措施 77 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 78 參考文獻(xiàn) 79 致 謝 80 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 礦區(qū)地理位置 井田位于宿州市西南 其中心位置距宿州市約 15km 行政區(qū)劃隸屬宿州市和淮北市 濉溪縣 地理坐標(biāo) 東徑 116 51 00 117 00 00 北緯 33 27 00 33 32 30 勘查區(qū)范 圍 東起雙堆斷層 西至南坪斷層 南以 27 勘探線和 F22 斷層為界 北至 32 煤層 1200m 等高線地面投影線 勘查許可證號(hào)為 3400000520045 勘查登記范圍見(jiàn)表 1 1 勘查 登記面積為 74 15km2 區(qū)內(nèi)有南坪集至宿州市的公路和四通八達(dá)的支線與任樓 許疃 臨渙 童亭 桃園 等礦井相連 青疃 蘆嶺礦區(qū)鐵路支線從勘查區(qū)南部由西向東穿過(guò) 向東與京滬線 向 西與濉阜線溝通 合徐高速公路從勘查區(qū)東北部穿過(guò) 交通十分便利 見(jiàn)圖 1 1 1 1 2 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)性氣候 年平均降水量 850mm 左右 年最小降水量為 520mm 雨量多集中在七 八兩個(gè)月 年平均氣溫 14 15 最高氣溫 40 2 最低 14 春秋季多東北風(fēng) 夏季多東南風(fēng) 冬季多西北風(fēng) 圖 1 1 礦區(qū)地理位置 1 2 井田地質(zhì)特征 井田位于淮北煤田南部中段 處于北東向的南坪斷層 雙堆斷層所夾持的斷塊內(nèi) 區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為一較寬緩向南仰起的向斜 并被一系列北東向斷層切割 斷層較發(fā) 育 共查出斷層 45 條 其中正斷層 26 條 逆斷層 18 條 滑覆斷層 1 條 斷層走向以北 東向?yàn)橹?少數(shù)近南北向及北西向 1 2 1 煤系地層 井田內(nèi)地層自下而上劃分為奧陶系 石炭系 二疊系 第三系和第四系 簡(jiǎn)述如下 奧陶系 O 分布于本區(qū)雙堆斷層之東 鄰區(qū)鉆孔零星揭露 揭露厚度 20 56m 為厚層狀 灰褐 色的白云質(zhì)灰?guī)r 溶洞發(fā)育 石炭系 C 自下而上劃分為本溪組和太原組 中統(tǒng)本溪組 C2b 本區(qū)未揭露 據(jù)區(qū)域資料本組地層厚 8 57 4m 為淺灰色夾紫斑含鮞粒鋁質(zhì)泥巖 間 夾薄層灰?guī)r 與下伏奧陶系呈假整合接觸 上統(tǒng)太原組 C3t 本區(qū)未完全揭露 361 孔揭露厚度 115m 為灰?guī)r 碎屑巖和薄煤層組成 據(jù)鄰區(qū)祁 南井田綜合資料 本組厚 133m 巖性由灰?guī)r 細(xì)砂巖 粉砂巖 泥巖及薄煤層組成 夾 灰?guī)r 8 14 層 一般 11 12 層 其中三 四 十二灰三層較厚 五灰 十一灰可合并 灰 巖多分布于本組上 下部位 各層灰?guī)r具細(xì)晶 粗晶結(jié)構(gòu) 局部層段含燧石結(jié)核 與下 伏本溪組整合接觸 粉砂巖為灰 深灰色 間夾砂質(zhì)條帶 泥巖為深灰 黑色 質(zhì)細(xì)均一 含黃鐵礦結(jié) 核 砂巖為灰 淺灰色 微帶綠色 細(xì)砂巖成分以石英 長(zhǎng)石為主 鈣泥質(zhì)膠結(jié) 性疏 松 具不清晰緩波狀層理 二疊系 P 區(qū)內(nèi)揭露厚度 1266 80m 為二疊系下統(tǒng)及上統(tǒng)一部分 自下而上劃分為山西組 下 石盒子組 上石盒子組 下統(tǒng)山西組 P1S 底界為太原組一灰之頂 頂界為駱駝缽砂巖之底 厚度為 88 50 145 50m 平均 111 20m 巖性組合為砂巖 砂泥巖互層 粉砂巖 泥巖和煤層 含 10 11 兩個(gè)煤層 組 其中 11 煤層發(fā)育不好 10 煤層發(fā)育稍好 為局部可采煤層 與下伏太原組整合 接觸 上段 10 煤層以上 以淺灰 灰白色細(xì) 中粒砂巖 粉砂巖為主夾泥巖 近 10 煤層 常為石英砂巖 含長(zhǎng)石較多 且含泥質(zhì)包體 中段 10 11 煤層間 由淺灰白色細(xì)砂巖和深灰色粉砂巖 泥巖條帶呈互層狀組成 俗稱 葉片狀砂巖 下段 11 煤層以下 以深灰 黑灰色粉砂巖為主夾泥巖組成 粉砂巖中含細(xì)砂條帶 線理 顯示水平層理 底部為黑灰色泥巖 下統(tǒng)下石盒子組 P1XS 底界為駱駝缽砂巖之底 頂界為 K3 砂巖之底 厚 224 00 306 50m 平均 265 60m 巖性組合為砂巖 粉砂巖 泥巖 鋁質(zhì)泥巖和煤層 含 4 5 6 7 8 等 5 個(gè) 煤層 組 含煤 10 19 層 平均厚約 13 57m 其中 51 52 53 62 72 82 為可采 煤層 上部砂巖較發(fā)育 中下部煤層發(fā)育 為二疊系主要含煤段 4 煤上泥巖具少量紫斑 4 5 煤附近泥巖常含菱鐵鮞粒和結(jié)核 7 8 煤組間砂巖水平層理發(fā)育 底部鋁質(zhì)泥巖和 駱駝缽砂巖為區(qū)域性標(biāo)志層 與下伏山西組整合接觸 上統(tǒng)上石盒子組 P2SS 底界為 K3 砂巖之底 頂界為平頂山砂巖之底 厚約 900 余米 區(qū)內(nèi)揭露厚度 890m 上部 1 煤至平頂山砂巖無(wú)系統(tǒng)揭露 巖性組合為雜色泥巖 粉砂巖 砂巖和煤層 含 1 2 3 三個(gè)煤組 含煤 4 15 層 平均厚度約 7 83m 其中 32 煤為可采煤層 1 2 煤組偶有可采點(diǎn) 但灰份高 煤質(zhì)差 上部 1 煤上 巖層色雜 多紫色 灰綠色 由上 而下雜色漸少 底部 K3 砂巖是良好的標(biāo)志層 與下伏下石盒子組整合接觸 上統(tǒng)石千峰組 P2Sh 區(qū)內(nèi)未揭露 據(jù)鄰區(qū)資料 厚度大于 200m 巖性為一套陸相磚紅色 紫紅色砂巖 砂 礫巖間夾淺豬肝色 灰綠色花斑狀砂質(zhì)泥巖 粉砂巖 與下伏上石盒子組整合接觸 下第三系 E 主要分布在本區(qū)西部及外圍 揭露厚度 300 26m 其巖性以紫紅色砂礫巖和粉砂巖為 主 與下伏地層不整合接觸 上第三系 揭露有中新統(tǒng) 上新統(tǒng) 兩極厚度 52 30 236 80m 平均 157 12m 中新統(tǒng) 與下伏地層呈不整合接觸 厚度在 0 109 20m 平均厚 60 29m 根據(jù)巖性 特征 一般分為上 下兩段 下段 厚度 0 24 55m 平均 6 69m 局部缺失 巖性較復(fù)雜 一般由土黃色 灰黃 色和雜色含泥質(zhì)中細(xì)砂 砂礫 礫石及粘土礫石組成 局部呈半固結(jié)狀 上段 厚度 0 84 65m 平均厚度為 53 60m 在 296 806 和 696 三孔缺失 上中部 為灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土組成 下部為砂質(zhì)粘土 鈣質(zhì)粘土和少量泥灰?guī)r組成 局部夾 2 3 層粉砂或細(xì)砂 粘土質(zhì)砂 可塑性強(qiáng) 具膨脹性 少數(shù)泥灰?guī)r具溶蝕現(xiàn)象 上新統(tǒng) 厚度在 52 30 127 60m 平均厚度為 96 83m 可分為上 下兩段 下段 兩極厚度 42 30 98 35m 平均厚 78 96m 巖性以淺棕紅 棕褐色及灰綠色中 細(xì) 粉砂為主 夾 3 4 層粘土或砂質(zhì)粘土 上部砂層一般純含泥質(zhì)少 而下部則含泥質(zhì) 多 在頂部夾有 1 2 層細(xì)砂巖 盤(pán) 上段 兩極厚度 10 00 29 25m 平均 17 88m 巖性由灰黃色 棕紅色及灰綠色的粘 土或砂質(zhì)粘土為主 間夾 1 3 層薄層透鏡狀粉砂 細(xì)砂等 粘土可塑性強(qiáng) 分布穩(wěn)定 頂部有一層砂質(zhì)粘土 富含鈣質(zhì)和黑色鐵錳質(zhì)結(jié)核 為一沉積間斷的古土壤層 是第三 四系的分界線 第四系 兩極厚度為 49 20 87 35m 平均厚 67 46m 更新統(tǒng) 兩極厚度 21 49 70m 平均厚 34 72m 可分為上 下兩段 下段 兩極厚度 11 50 26 20m 平均厚度 19 12m 巖性以灰黃色 棕黃色細(xì)砂 粉 砂及粘土質(zhì)砂為主 夾 1 2 層粘土或砂質(zhì)粘土 含有鐵錳質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核 上段 兩極厚度 9 50 23 50m 平均厚度 15 60m 巖性以灰黃色 褐黃色粘土及砂 質(zhì)粘土組成 夾 1 2 層粉砂或粘土質(zhì)砂 一般含較多鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核 全新統(tǒng) 兩極厚度為 28 20 37 65m 平均厚度 32 74m 巖性主要為灰黃色 黃褐色 的粉砂 粘土質(zhì)砂及砂質(zhì)粘土 粘土組成 一般具二元結(jié)構(gòu) 由粉砂與粘土組成 2 3 個(gè) 韻律層 上部 0 50m 為耕植土 在深度 3 5m 處富含砂礓結(jié)核 底部普遍發(fā)育有一層 1 2m 的砂質(zhì)粘土 富含大量有機(jī)質(zhì) 并保存有大量蚌 螺化石及碎片 并含有鈣質(zhì)結(jié) 核 是全新統(tǒng)與下伏更新統(tǒng)分界的標(biāo)志 1 2 2 水文地質(zhì)特征 該區(qū)新生界松散層的沉積厚度受古地形控制 厚度變化大 除少數(shù)基巖裸露區(qū)外 厚度為 40 500m 其變化規(guī)律是自北向南 自東向西逐漸增厚 從地層剖面上可劃分為 四個(gè)含水層 組 和三個(gè)隔水層 組 局部地區(qū)缺失四含 三含或三隔 二疊系含煤地層根據(jù)主采煤層的賦存層位 一般分為三個(gè)砂巖裂隙含水層 段 和 四個(gè)隔水層 段 石炭系太原組和奧陶系兩個(gè)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 段 a 含水層 組 段 水文地質(zhì)特征 根據(jù)區(qū)域地層巖石的含水條件 含水賦存空間分布 可劃分為新生界松散層孔隙含 水層 組 二疊系主采煤層砂巖裂隙含水層 段 和太原組及奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙 含水層 段 其主要水文地質(zhì)特征見(jiàn)表 6 1 b 隔水層 組 段 的水文地質(zhì)特征 a 新生界松散層隔水層 組 除第四含水層 段 直接覆蓋在煤系之上外 新生界第一 二 三含水層 組 之 間分別對(duì)應(yīng)有第一 二 三隔水層 組 分布 它們主要由粘土 砂質(zhì)粘土及鈣質(zhì)粘土 組成 厚度 10 158m 分布穩(wěn)定 粘土塑性指數(shù)為 19 38 隔水性能較好 尤其是第三 隔水層 組 以灰綠色粘土為主 單層厚度大 可塑性強(qiáng) 塑性指數(shù) 21 38 膨脹量近 13 7 隔水性能良好 是區(qū)域內(nèi)重要的隔水層 組 表 1 1 區(qū)域含水層 組 段 主要水文地質(zhì)特征表 含 水 層 組 段 名稱 厚 度 m q l s m K m d 富水性 水 質(zhì) 類 型 新生界一含 15 30 0 1 5 35 1 03 8 67 中等 強(qiáng) HCO3 Na Mg 新生界二含 10 60 0 1 3 0 92 10 95 中等 強(qiáng) HCO3 SO4 Na Ca HCO3 Na Ca新生界三含 20 80 0 143 1 21 0 513 5 47 中等 強(qiáng) SO4 HCO3 Na Ca HCO3 SO4 Na Ca新生界四含 0 57 0 00024 2 635 0 0011 5 8 弱 強(qiáng) SO4 HCO3 Na CaHCO3 Cl Na Ca 3 4 煤間砂巖 K3 含水 層 20 60 0 02 0 87 0 023 2 65 弱 中等 HCO3 Cl Na CaSO4 Ca Na 7 8 煤砂巖 含水層 20 40 0 0022 0 12 0 0066 1 45 弱 中等 HCO3 Cl Na Ca SO4 Ca Na10 煤上下砂巖含水層 25 40 0 003 0 13 0 009 0 67 弱 中等 HCO3 Cl Na HCO3 Na太原組灰?guī)r 含 水 層 47 135 0 0034 11 4 0 015 36 4 弱 強(qiáng) HCO3 SO4 Ca Mg SO4 Cl Na Ca奧陶系灰?guī)r 含 水 層 約 500 0 0065 45 56 0 0072 60 24 強(qiáng) HCO3 Ca Mg SO4 HCO3 Ca Mgb 二疊系隔水層 段 主要由泥巖及粉砂巖組成 對(duì)應(yīng)各主采煤層砂巖裂隙含水層 段 劃分為四個(gè)隔 水層 段 1 2 煤隔水層段 4 6 煤隔水層段 8 煤下鋁質(zhì)泥巖隔水層段和 10 煤下海 相泥巖隔水層段 它們的隔水性能一般較好 礦井涌水量 利用地下水動(dòng)力學(xué)法預(yù)算礦井正常涌水量為 450m3 h 比擬法預(yù)算礦井正常涌水量為 434m3 h 最大涌水量為 885m3 h 礦井涌水量計(jì)算公式和參數(shù)選擇合理 兩種方法預(yù)算 正常涌水量結(jié)果近似 符合本井田水文地質(zhì)條件和實(shí)際水文地質(zhì)資料反映的規(guī)律 建議 采用比擬法預(yù)算的礦井正常涌水量 434m3 h 和最大涌水量 885m3 h 可供礦井選擇排水設(shè) 備設(shè)計(jì)時(shí)利用 1 3 煤層特征 1 3 1 可采煤層 32 煤層 位于上石盒子組下部 上與 2 號(hào)煤層平均間距 116 5m 煤層厚 0 58 8 22m 平均煤厚 3 2m 煤層厚度除個(gè)別點(diǎn)較薄或不可采 358 孔 外 一般見(jiàn)煤 點(diǎn)的厚度均在 2 3m 以上 煤層含煤面積 49 61km2 可采面積 49 55km2 可采系數(shù)達(dá) 99 9 為全區(qū)可采的較穩(wěn)定的主要可采煤層 煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 具夾矸 116 個(gè)可采見(jiàn)煤點(diǎn) 中夾矸一層的有 49 個(gè)點(diǎn) 2 層的有 29 個(gè)點(diǎn) 3 層以上有 16 個(gè)點(diǎn) 夾矸以泥巖和炭質(zhì)泥 巖為主 少數(shù)為含炭泥巖 頂板 底板巖性以泥巖為主 次為粉砂巖和細(xì)砂巖 為全區(qū)可 采的較穩(wěn)定的主要可采煤層 82 煤層 位于下石盒子組下部 上與 72 煤層平均間距 28 12m 煤層厚 0 5 46m 平均厚 1 78m 96 個(gè)鉆孔穿過(guò)點(diǎn)中 無(wú)巖漿侵入的正常見(jiàn)煤點(diǎn) 62 個(gè) 其中不可采或尖滅 點(diǎn) 9 個(gè) 在井田 F17 斷層以東深部 271 2710 324 孔等處形成不可采區(qū) 巖漿侵入點(diǎn) 32 個(gè) 其中不可采點(diǎn) 9 個(gè) 吞蝕點(diǎn) 1 個(gè) 在井田 F22 斷層以東淺部 F22 F30 斷層間中 部形成大面積巖漿侵蝕不可采區(qū) 另有 341 349 孔等零星巖漿侵蝕不可采區(qū) 該煤層分 布面積 42 44km2 其中可采面積 24 69km2 可采系數(shù) 58 2 區(qū)內(nèi)煤層大部可采 為較 穩(wěn)定煤層 見(jiàn)圖 4 6 煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 少數(shù)點(diǎn)有一層夾矸 巖性為炭質(zhì)泥巖 頂板為細(xì)砂 巖 粉砂巖及泥巖 底板為泥巖及粉砂巖 1 3 2 煤的特征 1 3 2 1 煤類分布 本區(qū)煤類總體以氣煤 1 3 焦煤為主 又有少量的不粘煤 貧煤 焦煤 弱粘煤 在勘探區(qū)內(nèi) 32 煤層全區(qū)為 QM 82 煤層受巖漿巖侵入影響較小 全區(qū)以 1 3JM 為 主 1 3 2 2 化學(xué)性質(zhì) 區(qū)內(nèi)各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表 1 2 表 1 2 各可采煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)匯總表 32 51 52 53 62 72 82 10 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 煤層指標(biāo) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 平均 點(diǎn)數(shù) 0 62 2 12 0 67 4 39 0 65 2 73 0 66 2 09 0 68 2 77 0 53 2 90 0 43 3 78 0 42 3 56Mad 原煤 1 32 106 1 28 61 1 32 55 1 39 32 1 32 51 1 39 45 1 33 63 1 35 21 16 40 39 86 16 86 39 51 10 42 39 06 10 51 39 17 10 27 38 65 14 78 39 74 14 23 38 63 7 71 30 81原煤 27 85 106 27 31 60 26 95 54 28 89 32 27 66 51 24 95 45 23 88 62 18 37 21 標(biāo)準(zhǔn)差 5 419 5 832 6 416 7 092 7 177 6 420 6 676 6 796 6 68 16 14 5 75 14 78 6 01 15 19 6 84 15 61 6 57 14 28 6 41 13 19 4 07 13 56 5 06 14 09 Ad 浮煤 9 84 106 10 28 62 9 84 56 10 24 33 10 13 55 9 21 46 9 43 64 8 67 21 23 79 43 98 26 09 44 89 27 81 44 47 20 13 42 15 9 13 41 02 8 25 40 44 7 74 39 13 7 58 39 15原煤 38 86 105 36 96 60 36 93 54 36 89 32 31 76 51 26 92 45 31 84 62 33 12 21 16 90 42 94 25 59 41 34 26 72 43 77 28 67 39 57 7 74 40 18 11 23 39 10 9 95 38 63 18 07 39 16 Vdaf 浮煤 38 60 106 36 26 62 36 69 55 36 02 33 30 86 55 27 91 46 31 09 64 32 59 21 0 27 2 39 0 12 2 32 0 14 2 92 0 16 1 08 0 10 1 12 0 16 1 06 0 22 2 72 0 23 1 55原煤 1 05 105 0 37 64 0 42 55 0 40 33 0 44 58 0 44 47 0 61 65 0 42 21 標(biāo)準(zhǔn)差 0 423 0 302 0 408 0 241 0 225 0 226 0 386 0 290 0 28 1 44 0 20 0 98 0 21 0 96 0 17 1 02 0 20 0 92 0 18 1 62 0 14 1 02 0 26 0 94 St d 浮煤 0 89 99 0 39 57 0 42 49 0 45 31 0 47 51 0 44 42 0 57 58 0 41 18 0 29 2 48 0 16 2 30 0 18 2 98 0 17 1 17 0 10 1 13 0 16 1 03 0 21 2 68 0 20 1 40換算后 St d 原煤 1 03 103 0 37 60 0 41 53 0 42 32 0 44 49 0 39 44 0 57 60 0 38 19 0 002 0 040 0 001 0 075 0 002 0 043 0 002 0 027 0 002 0 041 0 002 0 058 0 002 0 057 0 001 0 026Pd 原煤 0 007 103 0 011 63 0 009 55 0 011 33 0 010 53 0 020 46 0 010 65 0 008 22 0 000 0 100 0 000 0 070 0 000 0 120 0 000 0 150 0 000 0 230 0 000 0 250 0 006 0 100 0 006 0 044Cld 原煤 0 011 96 0 011 58 0 016 50 0 018 31 0 015 52 0 022 42 0 014 59 0 013 18 0 0 27 0 0 0 40 0 0 0 28 0 0 0 9 0 0 0 20 0 0 0 22 0 0 0 39 0 0 0 6 0Asd ppm 原煤 5 6 98 2 5 59 3 4 50 1 9 30 2 9 53 1 9 43 3 0 60 1 8 18 14 42 29 03 19 89 29 03 20 20 31 21 12 61 31 09 7 58 31 78 20 15 30 41 12 63 30 93 23 94 32 54Qb d MJ Kg 原煤 24 55 106 24 69 60 25 05 54 23 88 32 24 47 50 25 87 45 26 21 62 28 67 21 14 36 28 91 19 84 28 95 20 15 31 10 12 57 30 98 7 55 31 71 20 09 30 28 12 58 30 81 23 88 32 46 24 42 103 24 62 60 24 95 53 23 81 32 24 39 50 25 79 45 26 02 60 28 66 19 Qgr d MJ Kg 原煤 中熱值煤 中熱值煤 中熱值煤 中熱值煤 中熱值煤 高熱值煤 高熱值煤 高熱值煤 83 13 90 83 80 15 87 11 76 49 86 97 75 12 88 42 80 32 91 49 84 57 92 31 83 38 91 96 84 69 89 32Cdaf 浮煤 85 28 39 84 69 26 84 30 24 85 09 19 86 20 28 87 72 23 87 10 33 86 31 12 26 3 93 4 20 7 92 3 8 3 96 7 11 5 94 6 0 0 88 6 0 0 93 0 0 0 96 5 0 0 95 5G RI 浮煤 80 4 104 73 0 62 78 4 56 74 6 33 53 9 54 47 0 46 66 0 63 82 1 21 10 0 26 0 8 0 19 0 11 0 25 0 9 0 19 0 0 0 22 0 0 0 26 0 0 0 23 0 0 0 28 0Y mm 浮煤 15 2 97 15 2 45 15 2 40 14 5 22 13 2 37 12 2 34 13 8 46 18 4 19 6 90 14 80 1 80 11 87 5 58 12 40 8 09 11 50 1 58 13 10 2 40 11 00 1 53 12 70 0 67 12 10Tar ad 原煤 11 01 34 8 84 27 9 34 20 9 76 6 6 46 22 5 42 12 8 37 25 6 59 9 1291 1500 1260 1500 1330 1500 1320 1500 1300 1500 1060 1500 1170 1500 1310 1500ST 原煤 1400 47 1408 39 1421 33 1427 16 1419 37 1390 24 1402 39 1420 12 煤類 QM 95 1 3JM 8 FM 1 SM 1 QM 28 1 2ZN 4 1 3JM 27 BN 1 CY 1 RN 2 1 3JM 30 QM 25 BN 1 RN 1 1 3JM 18 QM 13 RN 2 1 3JM 23 QM 13 1 2ZN 2 BN 4 PM 6 PS 1 RN 6 WY 1 1 3JM 12 1 2ZN 2 QM 9 FM 1 BN 3 JM 4 PM 10 RN 7 TR 39 1 3JM 34 1 2ZN 3 QM 10 BN 5 JM 4 PM 1 RN 6 TR 13 WY 1 1 3JM 9 QM 4 FM 2 JM 4 PM 1 TR 3 a 原煤水分 Mad 各可采煤層原煤空氣干燥基水分平均在 1 28 1 39 之間 以 51 煤層較低 53 72 煤 層較高 但變化不甚明顯 b 灰分 Ad 原煤灰分 區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤干燥基灰分平均值在 18 37 28 89 之間 53 煤層較高 10 煤 層較低 均屬中灰煤 c 浮煤揮發(fā)分 Vdaf 各可采煤層浮煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分平均值在 27 91 38 60 之間 以 32 煤層較高 72 煤層較低 72 煤屬中等揮發(fā)分煤 32 煤屬高揮發(fā)分煤 其余煤層均屬中高揮發(fā)分煤 各可采煤層原煤揮發(fā)分平均值在 26 92 38 86 之間 除 72 煤因受巖漿巖侵入影響較大 原煤揮發(fā)分比浮煤揮發(fā)分略低外 其余煤層原煤揮發(fā)分都比浮煤揮發(fā)分略高 1 3 2 3 有害元素 全硫 St d 各可采煤層原煤干燥基全硫平均值在 0 37 1 05 之間 通過(guò)與各煤 層干燥基高位發(fā)熱量換算后所得的原煤干燥基全硫平均值在 0 37 1 03 之間 32 煤屬中 硫煤 82 煤為低硫煤 其余煤層均屬特低硫煤 32 煤層硫分相比其它煤層略有偏高 主 要是其中的硫化鐵硫含量相對(duì)較高所致 從各煤層硫分分布頻率直方圖中可看出 32 煤層以中硫煤為主 次為低硫煤 少量 中高硫煤和特低硫煤 51 煤層以特低硫煤為主 少量低硫煤和中高硫煤 52 82 煤層以 特低硫煤為主 少量低硫 中硫和中高硫煤 53 62 72 10 煤層以特低硫煤為主 少 量中硫煤和低硫煤 1 3 2 4 工藝性能 各可采煤層原煤發(fā)熱量值見(jiàn)表 5 3 區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤干燥基彈發(fā)熱量平均值在 23 88 28 67MJ Kg 之間 由原煤干燥 基彈筒發(fā)熱量求出各煤層原煤干燥基高位發(fā)熱量 其平均值在 23 81 28 66MJ Kg 之間 32 5 1 5 2 5 3 6 2 煤層為中熱值煤 7 2 8 2 10 煤層為高熱值煤 粘結(jié)性和結(jié)焦性 粘結(jié)指數(shù) GR I 各煤層粘結(jié)指數(shù)平均值在 47 0 82 1 之間 62 72 煤層屬中粘 結(jié)性煤 其余煤層均屬?gòu)?qiáng)粘結(jié)性煤 膠質(zhì)層最大厚度 Y 各煤層膠質(zhì)層最大厚度平均值在 12 2 18 4mm 之間 均屬中 等結(jié)焦性煤 焦塊特征為部熔 完全熔合狀態(tài) 綜合以上本區(qū)瓦斯資料 再結(jié)合鄰區(qū)任樓及祁東礦井的瓦斯資料 認(rèn)為本區(qū)瓦斯在 600m 以淺含量較低 而 600m 以深瓦斯含量相對(duì)較高 且在 F22 斷層與 F17 斷層之間的 夾塊內(nèi)及 F22 以西局部塊段具有富集的可能 因此在開(kāi)采中應(yīng)予以充分重視 特別是在 壓性斷層附近及少數(shù)高瓦斯區(qū)要注意防止瓦斯突出現(xiàn)象 1 3 2 5 煤塵與自燃性 本區(qū)煤層煤塵爆炸危險(xiǎn)性試驗(yàn)成果見(jiàn)表 1 3 表 1 3 煤塵爆炸性試驗(yàn)成果表 煤層 孔號(hào) 火焰長(zhǎng)度 mm 巖粉量 爆炸危險(xiǎn) 684 30 40 35 有 296 有火 75 80 有 29 304 400 75 有32 346 有火 35 有 256 300 75 有 29 304 120 70 有51 364 有火 25 30 有 52 29 304 300 75 有 53 346 有火 55 60 有 62 29 304 120 75 有 256 40 65 有 29 304 15 35 有72 364 有火 55 60 有 346 有火 40 50 有8 2 36 4 有火 55 60 有 10 346 有火 85 90 有 從表中可看出 區(qū)內(nèi)各可采煤層火焰長(zhǎng)度在 40 300mm 之間或顯示有火 巖粉量最 大可達(dá) 90 因此本區(qū)各可采煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性 煤的自燃 本區(qū)煤層自燃趨勢(shì)試驗(yàn)成果見(jiàn)表 1 4 從表中可看出 各煤層自燃傾向等級(jí)為 3 2 5 1 煤層為不自燃 很易自燃 5 2 10 煤層為不自燃 5 3 煤層為不易自燃 易自燃 6 2 煤層 為不自燃 很易自燃 7 2 8 2 煤層為不自燃 易自燃 表 1 4 煤的自燃趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)成果一覽表 燃 點(diǎn) 燃 點(diǎn) 煤層 孔號(hào) 原 樣 氧化 樣 還原 樣 t 自燃傾向 等級(jí) 煤層 孔號(hào) 原樣 氧化 樣 還原 樣 t 自燃傾 向等級(jí) 271 298 295 324 29 易自燃 256 360 322 378 56 很易自燃 296 330 329 332 3 不自燃 29 304 360 322 378 56 很易自燃 303 305 298 314 16 不易自燃 62 355 382 367 396 29 不易自燃 803 377 367 383 16 不自燃 256 341 325 371 46 易自燃 801 363 316 371 55 很易自燃 29 304 384 376 418 42 不易自燃 801 365 326 369 43 易自燃 355 391 380 418 38 不易自燃 801 361 315 367 52 很易自燃 72 364 338 335 340 5 不自燃 801 362 317 369 52 很易自燃 256 339 326 372 46 易自燃 32 346 330 327 333 6 不自燃 29 304 363 350 372 22 不易自燃 29 304 357 316 378 62 很易自燃 346 341 337 344 7 不自燃 364 330 326 336 10 不自燃 355 352 332 378 46 易自燃51 804 358 354 362 8 不自燃 364 336 334 339 5 不自燃 52 29 304 366 356 372 16 不自燃 82 804 355 350 359 9 不自燃 346 330 319 332 13 不易自燃 804 358 352 362 10 不自燃5 3 35 5 334 324 387 63 易自燃 10 34 6 331 329 334 5 不自燃 1 3 2 6 煤的可磨性 本報(bào)告對(duì)區(qū)內(nèi)各煤層做了可磨性測(cè)定 測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表 1 5 可磨性系數(shù)在 65 142 之 間 均為易破碎煤 表 1 5 煤的可磨性試驗(yàn)成果匯總表 煤層 孔號(hào) 可磨性系數(shù) 備注 298 117 易破碎3 2 35 5 108 易破碎 51 298 90 易破碎 52 298 92 易破碎 53 355 108 易破碎 298 100 易破碎6 2 35 5 78 易破碎 281 142 易破碎7 2 35 5 123 易破碎 298 91 易破碎8 2 35 5 118 易破碎 10 298 92 易破碎 298 120 易破碎無(wú)名 355 104 易破碎 1 3 2 7 礦床工程地質(zhì)類型 煤礦床是以碎屑巖組為主的堅(jiān)硬 半堅(jiān)硬層狀巖類礦床 煤系地層巖性大多膠結(jié)良 好 煤層直接頂 底板以泥巖為主 特別是頂?shù)装鍨樘抠|(zhì)泥巖 含炭泥巖 厚度小 巖 石辦學(xué)指標(biāo)相對(duì)較低 多屬軟巖 穩(wěn)定性差 粉砂巖和砂泥巖互層屬中等堅(jiān)硬巖類 細(xì) 砂巖 中砂巖膠結(jié)良好 巖石堅(jiān)硬致密 抗壓強(qiáng)度高 穩(wěn)定性好 工程地質(zhì)條件良好 礦床淺部基巖風(fēng)化帶巖芯不完整 斷層帶巖石破碎 均屬軟弱結(jié)構(gòu)面 綜上所述 本井 田礦床工程地質(zhì)條件為中等類型 1 3 2 8 瓦斯情況 可采煤層瓦斯甲烷成分最高達(dá) 96 36 瓦斯含量最高達(dá) 24 79m3 t 燃 32 煤 瓦 斯含量隨著煤層埋深的增加 其瓦斯含量有逐漸增大的趨勢(shì) 煤層埋深 600m 水平以上瓦 斯平均含量均小于 2 5 m3 t 燃 而 600m 水平以下瓦斯含量較高 2 井田境界與儲(chǔ)量 2 1 井田境界 井田位于宿州市西南 其中心位置距宿州市約 15km 行政區(qū)劃隸屬宿州市和淮北市 濉溪縣 地理坐標(biāo) 東徑 116 51 00 117 00 00 北緯 33 27 00 33 32 30 勘查區(qū)范 圍 東起雙堆斷層 西至南坪斷層 南以 27 勘探線和 F22 斷層為界 北至 32 煤層 1200m 等高線地面投影線 勘查許可證號(hào)為 3400000520045 勘查登記范圍見(jiàn)表 1 1 勘查 登記面積為 74 15km2 2 2 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 1 根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算 2 根據(jù) 煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范 和 煤炭工業(yè)技術(shù)政策 規(guī)定 煤層最低可采 厚度為 0 70m 原煤灰分 40 3 依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函 1998 5 號(hào)文 關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān) 問(wèn)題的批復(fù) 內(nèi)容要求 禁止新建煤層含硫份大于 3 的礦井 硫份大于 3 的煤層儲(chǔ)量 列入平衡表外的儲(chǔ)量 4 儲(chǔ)量計(jì)算厚度 夾石厚度不大于 0 05m 時(shí) 與煤分層合并計(jì)算 復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層 的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的 50 時(shí) 以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度 5 井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定 厚度變化不大 煤層產(chǎn)狀平緩 勘探工程分布比較均勻 采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法 2 3 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 礦井可采煤層為 32 煤 82 煤 由于礦井井田形狀規(guī)整 本區(qū)礦井儲(chǔ)量采用網(wǎng)格法 將井田分為 A B C 三個(gè)塊段 根據(jù)等高線疏密程度劃分面積小塊 具體分塊情況見(jiàn)圖 2 3 1 井田地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算面積劃分示意圖 根據(jù)每個(gè)面積小塊的等高線水平間距和高差計(jì) 算出面積小塊的煤層傾角 用 CAD 命令計(jì)算面積小塊的水平面積 由此可計(jì)算得出每個(gè) 塊段的不同儲(chǔ)量 礦井地質(zhì)總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量相加之和 全 礦 井 采 掘 工 程 平 面 圖礦 長(zhǎng)日 期比 例 尺圖 號(hào)編 制審 核部 長(zhǎng)總 工 程 師 南 坪 斷 層 70 H 1m 圖 2 1 塊段劃分示意圖 再根據(jù) 2 1 式中 Z 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 t S 井田塊段面積 m2 m 煤層平均厚度 煤層的容重 1 4 t m 3 各塊段煤層的傾角 由式 2 2 及礦井塊段劃分圖 得各塊段地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)下表 2 1 表 2 1 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層厚度 m塊段名稱 傾角 面積 km 2 32 82 儲(chǔ)量核算 Mt A 15 8 7 476 3 2 1 78 54 17 B 11 5 18 25 3 2 1 78 129 85 C 12 9 7 225 3 2 1 78 51 67 總計(jì) 235 69 則礦井地質(zhì)儲(chǔ)量 Z 235 69 Mt 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置 在礦井地質(zhì)資源量中 60 探明的 30 控制的 10 推斷的 根據(jù) 煤層厚度和煤質(zhì) 在探明的和控制的資源量中 70 的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 30 的是邊際 經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 則礦井工業(yè)資源 儲(chǔ)量由式計(jì)算 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算 2 12M123gbZZZk 2 式中 礦井工業(yè)資源 儲(chǔ)量 探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 1b 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 2Z 探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 m 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 推斷的資源量 3 可信度系數(shù) 取 0 7 0 9 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單 煤層賦存穩(wěn)定的礦井 值取k k 0 9 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜 煤層賦存較穩(wěn)定的礦井 取 0 7 該式取 0 8 k 92 83 Mt 1 60 7bzZ 46 41 Mt 23 39 78 Mt mz 19 89 Mt 17 68 Mt 3 10zZkk 因此將各數(shù)代入式 2 2 得 216 59 Mt gZ 2 4 礦井可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式 2 3 計(jì)算 2 1 sgZP 3 式中 礦井設(shè)計(jì)資源 儲(chǔ)量s 斷層煤柱 防水煤柱 井田境界煤柱 地面建筑煤柱等永久煤柱損失1 量之和 按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的 3 算 224 03 Mt 1 230 96 3 sgZP 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 2kC 式中 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 kZ 工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和 按礦井設(shè)計(jì)資源 儲(chǔ)量的 2 算 2P C 采區(qū)采出率 厚煤層不小于 75 中厚煤層不小于 80 薄煤層不小 于 85 此處取 0 85 則 186 62 Mt 2 4 032 0 85kZ 2 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見(jiàn)表 2 3 第 5 22 條規(guī) 定 工業(yè)廣場(chǎng)的面積為 0 8 1 1 平方公頃 10 萬(wàn)噸 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬(wàn)噸 年 所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 300m 600m 的長(zhǎng)方形 煤層的平均傾角為 10 度 工業(yè)廣場(chǎng)的 中心處在井田走向的中央 傾向中央偏于煤層中上部 其中心處埋藏深度為 500m 該處 表土層厚度 90m 120m 主井 副井 地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi) 工業(yè)廣場(chǎng)按 級(jí) 保護(hù)留維護(hù)帶 寬度為 20m 本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表 2 4 表 2 3 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 井 型 萬(wàn) t a 占地面積指標(biāo) 公頃 10 萬(wàn) t 240 及以上 1 0 120 180 1 2 45 90 1 5 9 30 1 8 表 2 4 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度 m 煤層傾角 煤層厚度 m 沖擊層厚度 m 520 12 6 3 2 220 40 65 75 75 由此根據(jù)上述以知條件 畫(huà)出如圖 2 2 所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸 圖 2 2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 25 25 65 65 40 75 65 40 0 40 40 75 75 3 礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3 1 礦井工作制度 根據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 2 2 3 條規(guī)定 礦井設(shè)計(jì)宜按年工作日 330d 計(jì)算 每 天凈提升時(shí)間宜為 16h 礦井工作制度采用 三八制 作業(yè) 兩班生產(chǎn) 一班檢修 3 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3 2 1 確定依據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 第 2 2 1 條規(guī)定 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件 開(kāi) 采條件 技術(shù)裝備 經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素 經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后 確定 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定 1 資源情況 煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 儲(chǔ)量豐富 應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模 建設(shè)大型礦井 煤田地質(zhì)條件復(fù)雜 儲(chǔ)量有限 則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大 2 開(kāi)發(fā)條件 包括礦區(qū)所處地理位置 是否靠近老礦區(qū)及大城市 交通 鐵路 公路 水運(yùn) 用戶 供電 供水 建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等 條件好者 應(yīng)加大開(kāi)發(fā) 強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模 否則應(yīng)縮小規(guī)模 3 國(guó)家需求 對(duì)國(guó)家煤炭需求量 包括煤中煤質(zhì) 產(chǎn)量等 的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī) 模的一個(gè)重要依據(jù) 4 投資效果 投資少 工期短 生產(chǎn)成本低 效率高 投資回收期短的應(yīng)加大礦 區(qū)規(guī)模 反之則縮小規(guī)模 3 2 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡(jiǎn)單 地質(zhì)條件較好 首采煤層平均厚度 3 2m 煤層平 均傾角 10 15 煤層傾角不大 易于發(fā)揮工作面生產(chǎn)能力 全國(guó)煤炭市場(chǎng)需求量大 經(jīng) 濟(jì)效益好 結(jié)合本礦區(qū)的煤炭?jī)?chǔ)量 確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1 5Mt a 3 2 3 礦井服務(wù)年限 礦井可采儲(chǔ)量 ZK 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 和礦井服務(wù)年限 K 三者之間的關(guān)系為 T Zk A K 3 1 式中 T 礦井服務(wù)年限 a ZK 礦井可采儲(chǔ)量 Mt 186 2 A 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1 5Mt a K 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù) 礦井投產(chǎn)后 產(chǎn)量迅速提高 礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲(chǔ)備能力 例如局部地 質(zhì)條件變化 使儲(chǔ)量減少 或者礦井由于技術(shù)原因 使采出率降低 從而減少了儲(chǔ)量 因此 需要考慮儲(chǔ)量備用系數(shù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 第 2 2 6 條規(guī)定 計(jì)算礦井及 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時(shí) 儲(chǔ)量備用系數(shù)宜采用 1 3 1 5 結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情 況 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)選定為 1 5 把數(shù)據(jù)代入公式 3 1 得礦井服務(wù)年限 T 100 150 1 5 82 9 年 186 2 3 2 4 井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力 運(yùn)輸能力 儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核 1 煤層開(kāi)采能力的校核 井田內(nèi) 32 煤層為首采煤層 煤厚 3 2m 為中厚煤層 賦存穩(wěn)定 厚度基本無(wú)變化 煤層傾角平均 12 地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 根據(jù)現(xiàn)代化礦井 一礦一井一面 的發(fā)展模式 可以布 置一個(gè)綜采大采高工作面來(lái)滿足井型要求 2 運(yùn)輸能力的校核 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井 開(kāi)拓方式為立井單水平開(kāi)拓 井下煤炭運(yùn)輸采用鋼絲繩芯膠 帶輸送機(jī)運(yùn)輸 工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng) 運(yùn)輸 連續(xù) 能力大 自動(dòng)化程度高 機(jī)動(dòng)靈活 井下矸石 材料和設(shè)備采用軌道運(yùn)輸 運(yùn)輸 能力大 調(diào)度方便靈活 3 通風(fēng)安全條件的校核 礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng) 抽出式通風(fēng)方式 工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置一個(gè)回風(fēng)井 可 以滿足通風(fēng)要求 4 儲(chǔ)量條件的校核 根據(jù) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 第 2 2 5 條規(guī)定 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相 適應(yīng) 才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 井型和服務(wù)年限的對(duì)應(yīng)要求見(jiàn)表 3 1 表 3 1 我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 第一開(kāi)采水平服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力萬(wàn) t a 1 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年 a 煤層傾角45 600 及以上 70 35 300 500 60 30 120 240 50 25 20 15 45 90 40 20 15 15 9 30 各省自定 由上表可知 煤層傾角低于 25 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1 2 2 4Mt a 時(shí) 礦井設(shè)計(jì)服 務(wù)年限不宜小于 50a 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限不宜小于 30a 本設(shè)計(jì)中 煤層傾角低于 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 1 5Mt a 礦井服務(wù)年限為 82 9 a 符 合 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 的規(guī)定 4 井田開(kāi)拓 4 1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi) 為了采煤 從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體 建立礦井提升 運(yùn)輸 通風(fēng) 排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng) 這些用于開(kāi)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(kāi)拓方式 合理的開(kāi)拓方式 需要對(duì)技術(shù)可 行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 才能確定 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題 具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究 1 確定井筒的形式 數(shù)目和配置 合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置 2 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置 3 布置大巷及井底車(chē)場(chǎng) 4 確定礦井開(kāi)采順序 做好開(kāi)采水平的接替 5 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深 深部開(kāi)拓及技術(shù)改造 6 合理確定礦井通風(fēng) 運(yùn)輸及供電系統(tǒng) 確定開(kāi)拓問(wèn)題 需根據(jù)國(guó)家政策 綜合考慮地質(zhì) 開(kāi)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 在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí) 應(yīng)遵循下列原則 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 為早出煤 出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件 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)約基建投資 加快礦井建設(shè) 合理集中開(kāi)拓部署 簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng) 避免生產(chǎn)分散 做到合理集中生產(chǎn) 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源 減少煤炭損失 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定 要建立完善的通風(fēng) 運(yùn)輸 供電系統(tǒng) 創(chuàng) 造良好的生產(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) 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 綜掘機(jī)械化 自動(dòng)化創(chuàng)造條件 根據(jù)用戶需要 應(yīng)照顧到不同媒質(zhì) 煤種的煤層分別開(kāi)采 以及其它有益礦物的綜 合開(kāi)采 本井田開(kāi)拓方式的選擇 主要考慮到以下幾個(gè)因素 1 本井田煤層埋藏較深 煤層可采線在 26m 最深處到 900m 2 本井田瓦斯及涌水比較小 淮北煤田各生產(chǎn)礦正常涌水量為 100 500m 3 h 本礦井 434 m3 h 最大涌水量 885 m3 h 對(duì)開(kāi)拓方式的選擇影響不大 本區(qū)瓦斯在 600m 以淺含 量較低均小于 2 5 m3 t 而 600m 以深瓦斯含量相對(duì)較高 3 井田內(nèi)地形平坦 地面標(biāo)高一般在 23m 左右 井田內(nèi)最大地表水體是澮河 它從 本井田中部穿過(guò) 自西北流向東南 4 1 1 井筒形式的確定 1 井筒形式的確定 井筒形式有三種 平硐 斜井 立井 一般情況下 平硐最簡(jiǎn)單 斜井次之 立井 最復(fù)雜 具體見(jiàn)表 4 1 本礦井煤層傾角小 平均 7 13 為近水平煤層 表土層厚約 90 120 m 無(wú)流沙層 水文地質(zhì)情況中等 簡(jiǎn)單 涌水量不大 井筒需要特殊施工 凍結(jié)法建井 因此需采用 立井開(kāi)拓 表 4 1 井筒形式比較 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 1 運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少 系統(tǒng)簡(jiǎn)單 費(fèi)用低 2 工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單 3 井巷工程量少 省去排水設(shè)備 大大減少了排 水費(fèi)用 4 施工條件好 掘進(jìn)速度快 加快建井工期 5 煤炭損失少 受地形影響特別大 有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶 斜井 與立井相比 1 井筒施工工藝 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 2 地面工業(yè)建筑 井筒裝備 井底車(chē)場(chǎng)簡(jiǎn)單 延 深方便 3 主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力 能滿足特大 型礦井的提升需要 4 斜井井筒可作為安全出口 與立井相比 1 井筒長(zhǎng) 輔助提 升能力小 提升深 度有限 2 通風(fēng)線路長(zhǎng) 阻 力大 管線長(zhǎng)度大 3 斜井井筒通過(guò)富 含水層 流沙層施 工復(fù)雜 井田內(nèi)煤層埋 藏不深 表土 層不厚 水文 地質(zhì)條件簡(jiǎn)單 井筒不需要特 殊法施工的緩 斜和傾斜煤層 立井 1 不受煤層傾角 厚度 深度 瓦斯和水文地質(zhì) 等自然條件限制 2 井筒短 提升速度快 對(duì)輔 助提升特別有利 3 當(dāng)表土層為富含水層的沖積 層或流沙層時(shí) 井筒容易施工 4 井筒通風(fēng)斷面 大 能滿足高瓦斯 煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng) 的要求 1 井筒施工技術(shù)復(fù) 雜 設(shè)備多 要求 有較高的技術(shù)平 2 井筒裝備復(fù)雜 掘進(jìn)速度慢 基建 投資大 對(duì)不利于平硐 和斜井的地形 地質(zhì)條件都可 考慮立井 2 井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量 縮短建井工期 減少占地面積 降低