采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　二〇一二年六月</b></p><p>　姓 名：學(xué) 號(hào)：</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　設(shè)計(jì)題目：</p><p>　指導(dǎo)

2、教師：職 稱：</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。它是我們?cè)谕瓿杀緦I(yè)教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，通過綜合運(yùn)用各學(xué)科的理論知識(shí)，根據(jù)某一礦井的實(shí)際情況,對(duì)其進(jìn)行的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，這對(duì)提高我們理論分析和解決采礦工程技術(shù)問題的能力有著現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐意義，所以這也是采礦專業(yè)的核心。</p&

3、gt;<p>　　我在小馬礦進(jìn)行近三周的實(shí)習(xí)，收集了小馬礦的詳細(xì)的地質(zhì)資料。并且在三月底開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，一直到六月初基本完成，一共歷時(shí)兩個(gè)多月。在這設(shè)計(jì)期間，我學(xué)到了很多東西，是我的專業(yè)課知識(shí)有了進(jìn)一步的加強(qiáng)和提升，是我受益匪淺。</p><p>　　本設(shè)計(jì)實(shí)在原礦地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上做了部分修改而使礦井滿足現(xiàn)代化礦井的需要而進(jìn)行。小馬礦井田面積8.291km2，地質(zhì)儲(chǔ)量8050萬噸，可采儲(chǔ)量5113萬噸

4、。因此井型為90玩t/年。本礦開采二1煤層，煤層平均厚度6.12m，煤層賦存穩(wěn)定，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無煙煤，視密度為1.47t/m3,頂?shù)装宸€(wěn)定，相對(duì)瓦斯涌出量為10.47m3/t，正常用水量為200m3/h，煤塵五爆炸性，開采條件較好。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用立井單水平上下山開拓，由于井田面積的限制，在井田西翼傾角約10°，采用單水平上山帶區(qū)開采，共設(shè)有兩個(gè)帶區(qū)，10個(gè)分帶，且首采工作面即為帶區(qū)。在井

5、田東翼由于傾角約13°顧采用單水平上下山采區(qū)式開拓。井底車場(chǎng)設(shè)在—100標(biāo)高，軌道大巷即為—100，運(yùn)輸大巷設(shè)在—87m標(biāo)高。前期風(fēng)井設(shè)在帶區(qū)中間運(yùn)輸大巷上，為帶區(qū)服務(wù)。帶區(qū)取消了上下山等巷道，縮短了建井工期。并且也沒有采取上部，中部車場(chǎng)僅有帶區(qū)下部車場(chǎng)，下部車場(chǎng)采用底板繞道。</p><p>　　帶區(qū)斜巷傾角約10°，分帶軌道斜巷進(jìn)風(fēng)在大巷初用底板繞道與軌道大巷相連，分帶運(yùn)輸斜巷回風(fēng)，在大巷

6、出用回風(fēng)斜巷與運(yùn)輸大巷相連，乏風(fēng)回到風(fēng)井。</p><p>　　首采帶區(qū)包括四個(gè)分帶，工作面采用沿空留巷方式，工作面跳采，采掘比為1:2。首采工作面為俯斜開采，首采工作面長(zhǎng)160m，采煤機(jī)選用MXB-930，放頂煤支架選用ZFS6000/20/30，采高2.5m，剩余的煤層采用放頂煤支架放出，采放比為1:1.5，本設(shè)計(jì)選用一采一放，工作制度為四六制，三班采煤一般準(zhǔn)備，日進(jìn)度2.4m。工作面端頭采用端頭支架支護(hù)。&

7、lt;/p><p>　　本礦屬于高瓦斯礦井，總進(jìn)風(fēng)量為90m3/s，采用副井進(jìn)風(fēng)，副井井筒直徑5m，風(fēng)速低于6m/s，滿足風(fēng)速要求，還有一定的余量，副井進(jìn)風(fēng)后經(jīng)井底車場(chǎng)后，進(jìn)入軌道大巷，分配給工作面的風(fēng)量為50m3/s，流進(jìn)分帶軌道斜巷清洗工作面后，經(jīng)過分帶運(yùn)輸斜巷，回到運(yùn)輸大巷后，從風(fēng)井回出，風(fēng)井井筒直徑5m，也滿足風(fēng)速要求。</p><p>　　衷心感謝院領(lǐng)導(dǎo)和教研室的老師的幫助和輔導(dǎo)，尤

8、其要感謝我的導(dǎo)師——趙忠明老師，在這三個(gè)月里，正是他認(rèn)真、耐心、詳細(xì)的輔導(dǎo)，才使我能按時(shí)、按質(zhì)的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于本人知識(shí)水平和知識(shí)范圍的限制，設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征1</p><p>

9、<b>　　1.1礦區(qū)概況1</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通1</p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境2</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況3</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征3</p><p>　　1.2.1 地層3</p&g

10、t;<p>　　1.2.2 構(gòu)造5</p><p>　　1.2.3 煤層2</p><p>　　1.2.4 煤層頂?shù)装鍘r性特征3</p><p>　　1.2.5 煤質(zhì)4</p><p>　　1.2.6 礦井水文地質(zhì)特征5</p><p>　　1.2.7 瓦斯 煤塵與煤的自燃9</p

11、><p>　　1.3 井田勘探程度11</p><p><b>　　2 礦井開拓1</b></p><p>　　2.1 井田境界1</p><p>　　2.2 井田儲(chǔ)量1</p><p>　　2.2.1 綜述1</p><p>　　2.2.2 井田儲(chǔ)量2&l

12、t;/p><p>　　2.2.3礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量2</p><p>　　2.3 礦井年儲(chǔ)量及服務(wù)年限4</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度4</p><p>　　2.3.2礦井服務(wù)年限4</p><p>　　2.4 井田開拓5</p><p>　　2.4.1 影響立井開拓的主

13、要因素分析5</p><p>　　2.4.2 井田開拓中問題分析5</p><p>　　2.4.3 方案技術(shù)比較5</p><p>　　2.5 井筒特征8</p><p>　　2.5.1 井筒8</p><p>　　2.6 井底車場(chǎng)及硐室13</p><p>　　2.6.1

14、線路連接計(jì)算13</p><p>　　2.6.2一些基本問題的確定15</p><p>　　2.6.3 車場(chǎng)區(qū)段劃分及調(diào)車17</p><p>　　2.6.4坡度計(jì)算18</p><p>　　2.6.5 井底車場(chǎng)硐室19</p><p>　　3 大巷運(yùn)輸及設(shè)備1</p><p>

15、　　3.1 大巷運(yùn)輸方式1</p><p>　　3.1.1 基本問題分析1</p><p>　　3.1.1 井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù)1</p><p>　　3.1.2 礦井運(yùn)輸系統(tǒng)1</p><p>　　3.1.3 礦井運(yùn)輸設(shè)備選型應(yīng)遵循的原則2</p><p>　　3.2 大巷運(yùn)輸設(shè)備2<

16、/p><p>　　3.2.1 運(yùn)輸大巷設(shè)備2</p><p>　　3.2.2 軌道大巷設(shè)備4</p><p>　　3.2 列車組成計(jì)算5</p><p>　　4 采區(qū)布置及裝備10</p><p>　　4.1 采煤方法的選擇10</p><p>　　4.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)

17、系統(tǒng)11</p><p>　　4.3 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置13</p><p>　　4.3.1開采順序及帶區(qū)、采煤工作面的配置13</p><p>　　4.3.2 保證年產(chǎn)量工作面長(zhǎng)度的驗(yàn)算14</p><p>　　4.4 綜采工作面機(jī)械設(shè)備選型15</p><p>　　4.4.1 設(shè)備選型原

18、則15</p><p>　　4.4.2 工作面設(shè)備選型16</p><p>　　4.4.3 作業(yè)方式18</p><p>　　5 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施1</p><p>　　5.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇1</p><p>　　5.1.1選擇原則1</p><p>　　5.1.2

19、選擇礦井主扇的工作方法2</p><p>　　5.1.3 選擇礦井通風(fēng)方式2</p><p>　　5.2 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配3</p><p>　　5.2.1、采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量3</p><p>　　5.2.2、掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量4</p><p>　　5.2.3、峒室實(shí)際需風(fēng)量5</p&g

20、t;<p>　　5.2.4、風(fēng)速驗(yàn)算：5</p><p>　　5.3 全礦通風(fēng)阻力計(jì)算6</p><p>　　5.3.1、計(jì)算原則6</p><p>　　5.3.3、計(jì)算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔和礦井總風(fēng)阻1</p><p>　　5.4 扇風(fēng)機(jī)選型1</p><p>　　5.4.1、選擇主扇

21、1</p><p>　　5.4.2選擇電動(dòng)機(jī)3</p><p>　　5.5 礦井安全技術(shù)措施4</p><p>　　5.5.1 概述4</p><p>　　5.5.2 預(yù)防瓦斯爆炸的措施4</p><p>　　5.5.3 粉塵的綜合防治5</p><p>　　5.5.4 預(yù)防

22、井下火災(zāi)措施5</p><p>　　5.5.5 礦井水災(zāi)的預(yù)防措施6</p><p>　　6 礦井建設(shè)周期1</p><p>　　6.1 巷道掘進(jìn)斷面1</p><p>　　6.1.1 基本問題1</p><p>　　6.1.2 掘進(jìn)斷面指標(biāo)選取1</p><p>　　6

23、.2 施工關(guān)鍵線路2</p><p>　　6.3 工期計(jì)算2</p><p><b>　　結(jié) 論1</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)3</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況

24、</b></p><p>　　1.1.1 地理位置與交通</p><p>　　小馬村礦位于焦作市東郊的小馬村～田門一帶，西距焦作市8km。行政區(qū)劃隸屬于馬村區(qū)管轄，礦區(qū)東為田門井田，南與中馬村井田接壤。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°13′44″，北緯35°14′40″。礦區(qū)面積8.291km2。</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)有鐵路專用線與新（

25、鄉(xiāng)）太（原）鐵路待王車站接軌，礦區(qū)中部公路呈十字交叉，東西向的焦（作）輝（縣）公路西至焦作市區(qū)，東到輝縣市，南北向的馬（村）待（王）公路北至太行山區(qū)，南與焦（作）新（鄉(xiāng)）公路相接，交通十分便利（圖1—1）。</p><p>　　圖1—1 小馬礦交通位置圖</p><p>　　1.1.2 自然環(huán)境</p><p><b>　　1.地形及地貌特征</b

26、></p><p>　　小馬村礦位于太行山南麓山前地帶，地勢(shì)北高南低，地面標(biāo)高+190～+150m，相對(duì)高差30m，為一北陡南緩的山前傾斜平原區(qū)，礦區(qū)內(nèi)地表全為第四系黃土層覆蓋。</p><p><b>　　2.地表河流</b></p><p>　　本區(qū)水系屬海河流域衛(wèi)河水系。礦區(qū)內(nèi)無常年性流水的河流，僅有山門河及數(shù)條沖溝。山門河為季節(jié)性

27、河流，平時(shí)無水，雨季因地表水集中形成短暫急流水，山洪一般3～5天流完。</p><p><b>　　3.氣象及地震</b></p><p>　　本區(qū)屬大陸性氣候，嚴(yán)冬酷冷，盛夏炎熱。年平均氣溫14.9℃，最高月均氣溫27.8℃，最低月均氣溫0.3℃，極端日高溫43.3℃，極端日低溫－16.9℃；年平均降水量607.9mm，年最大降水量908.7mm，月降水量最大158

28、.7mm，最小5.8mm；年平均蒸發(fā)總量2048.8mm，月蒸發(fā)量最大341.4mm，最小80.5mm；冬春季多西北風(fēng)，夏秋季多東北風(fēng)，平均風(fēng)速2.6m/s，瞬時(shí)極大風(fēng)速30m/s；每年11月至次年3月為霜凍期，最大凍結(jié)深度190mm，降雪也多在此期間，最大積雪厚度290mm。</p><p>　　1.1.3 礦井附近的工農(nóng)業(yè)情況</p><p>　　石臺(tái)礦附近地主要廠礦企業(yè)有：南部有中馬

29、村五礦，附近還有九里山礦。礦井所在地為沖積平原，地勢(shì)平坦，農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)，主要農(nóng)作物為：小麥、玉米等。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.2.1 地層 </b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)石炭～二疊系為含煤地層，標(biāo)志層特征明顯，間距穩(wěn)定，地層易于對(duì)比。煤系地層下伏奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，上覆地層為第四系沖積

30、層?，F(xiàn)自下而上簡(jiǎn)述如下：</p><p>　?。ㄒ唬W陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2）</p><p>　　為灰白色厚層狀石灰?guī)r、夾角礫狀泥灰?guī)r和薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)。鉆孔揭露厚度49.63m，區(qū)域厚度達(dá)400m，為煤系地層之基底，對(duì)二1煤開采無影響。</p><p>　?。ǘ┦肯抵薪y(tǒng)本溪組（C2）</p><p>　　該組下

31、自?shī)W陶系風(fēng)化面，上止一2煤層的底界。巖性為灰白色鋁土質(zhì)泥巖及鋁土巖，鮞狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦結(jié)核，夾砂巖薄層，厚度5.67～21.15m。與下伏馬家溝組灰?guī)r呈平行不整合接觸。</p><p>　?。ㄈ┦肯瞪辖y(tǒng)太原組（C3）</p><p>　　該組下自一2煤底界的灰黑色泥巖，上止L9灰?guī)r頂界，為一套海陸交互相沉積建造。主要巖性為灰黑色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰色砂巖、深灰色石灰?guī)r、煤層及煤線，呈互

32、層狀產(chǎn)出。與下伏的本溪組呈整合接觸。該組總厚度74.28～109.38m。是本區(qū)一煤組的賦存層位。根據(jù)鉆孔資料及其巖性特征，可分為三個(gè)巖性段：</p><p>　　1.灰?guī)r段：由太原組底部至L2灰?guī)r頂部，以深灰色厚層狀灰?guī)r為主，次為灰黑色泥巖及煤層或煤線，該段的L2灰?guī)r厚度大，全區(qū)穩(wěn)定，是良好的地層對(duì)比層位，該段L2灰?guī)r之下的一2煤層厚0.67～3.26m，全區(qū)穩(wěn)定，普遍可采，是一煤組的主要煤層。該段厚10.51

33、～20.95m。</p><p>　　2.砂泥巖段：由L2灰?guī)r頂至L8灰?guī)r底，以灰～灰黑色砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主。該段中夾透鏡狀灰?guī)r1～5層，每層灰?guī)r之下均有薄煤層及煤線。該段中部L5灰?guī)r的一5煤層厚0.0～2.65m，一般厚0.7～1.25m，全區(qū)大部分可采，本段厚51.59～56.87m。</p><p>　　3.灰?guī)r段：由L8灰?guī)r底至太原組頂，下部為L(zhǎng)8深灰～灰黑色灰?guī)r，上部為砂

34、巖及粉砂巖，頂部為L(zhǎng)9灰?guī)r。該段底部的L8灰?guī)r以其厚度大、含黑色燧石團(tuán)塊為特征，全區(qū)穩(wěn)定，是該區(qū)的太原組頂部標(biāo)志層。本段偶含煤線1～2層，厚度0.00～0.70m，一般厚0.30～0.50m，均不可采，該段厚一般20m左右，最厚41.98m。</p><p>　　（四）二疊系下統(tǒng)山西組（）</p><p>　　由灰色、灰黑色和灰白色的砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，巖性厚度變化較大。下部含本

35、區(qū)可采的二1煤層，厚5.36～6.62m，平均厚6.12m，煤層厚度變化較大，屬穩(wěn)定的厚煤層。二1煤上部的灰色中細(xì)粒砂巖（俗稱：大占砂巖）全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)二1煤層的標(biāo)志層。本組厚度85.39～101.64m，與下伏石炭系上統(tǒng)太原組呈整合接觸。</p><p>　?。ㄎ澹┒B系下統(tǒng)下石盒子組（）</p><p>　　由黃綠色、灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，偶夾紫紅色團(tuán)塊狀泥巖。底部有一層厚0

36、.50～9.30m的灰色含礫粗砂巖，厚層狀，成分以石英為主，堅(jiān)硬，俗稱“砂鍋窯砂巖”，是本組與山西組分界的標(biāo)志層。本組最大殘存厚度190.41m。與下伏山西組呈整合接觸。</p><p><b>　　（六）第四系（Q）</b></p><p>　　由黃色、紅色亞砂土、亞粘土、礫石組成，厚17.92～60.45m，厚度由北向南增厚。地層綜合柱狀圖如下：</p>

37、;<p>　　圖1—2 小馬礦地層綜合柱狀圖</p><p><b>　　1.2.2 構(gòu)造</b></p><p>　　區(qū)域構(gòu)造位于新華夏構(gòu)造體系第三隆起帶與秦嶺—昆侖緯向構(gòu)造體系的復(fù)合部位、晉東南山字型構(gòu)造的前弧東翼、太行山隆起帶的東南緣。</p><p>　　焦作煤田受太行山隆起和武陟隆起控制，區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，以北東向和近東

38、西向斷裂構(gòu)造為主，斷裂多為高角度正斷層，形成一系列地壘、地塹及階梯狀單斜構(gòu)造。</p><p>　　區(qū)域內(nèi)出露地層有太古宇變質(zhì)巖系、元古界薊縣系、下古生界寒武～奧陶系、上古生界石炭～二疊系、中生界三疊系及新生界第三系～第四系。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的巖漿巖體出露。</p><p>　　小馬村礦位于焦作煤田東部的田門～小馬村井田，井田南部由李莊斷層和李河斷層控制，北部由桶張河斷層和上劉莊斷層控制，東部

39、與田門礦相接。礦區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，為一向南傾斜的單斜構(gòu)造，僅局部有極平緩的波狀起伏現(xiàn)象。地層走向北東，傾向南東，傾角4～14°。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，根據(jù)二1煤開采資料，多為小于20m大的正斷層，斷距大于20m的斷層僅有馬二斷層，礦區(qū)的南界為李河斷層與李莊斷層，北界為上劉莊斷層和桶張河斷</p><p>　　層?，F(xiàn)將各斷層特征簡(jiǎn)述如下：</p><p><b>　　1.李莊斷

40、層：</b></p><p>　　為礦區(qū)南部邊界，走向北東，傾向北西，傾角70°，斷距70～160m，自西向東斷距逐漸增大。為一北西盤下降，南東盤上升的正斷層。區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于3250m，東部延伸出圖，向西延至第10～11勘探線之間分為南北兩支，北支走向北東東，南支走向北東，分別延至主斜井南部及東部尖滅。</p><p><b>　　2.上劉莊斷層</b&

41、gt;</p><p>　　為礦區(qū)北部邊界，走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距12～28m，由西向東逐漸變大，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于4500m，為一北盤上升，南盤下降的正斷層。</p><p><b>　　3.桶張河斷層</b></p><p>　　位礦區(qū)西部，為礦區(qū)西北部邊界。走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距14～50m，由西

42、向東斷距逐漸變小，在第8～9勘探線之間尖滅。區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于3250m，為一北盤上升，南盤下降的正斷層。</p><p><b>　　4.馬二斷層</b></p><p>　　位于礦區(qū)中西部的第6～10勘探線之間。走向北東，傾向北西，傾角60°，斷距0～22m。斷層走向及斷距變化較大，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約1800m，為一北盤下降，南盤上升的正斷層。</p>

43、;<p><b>　　5.李河斷層</b></p><p>　　位于礦區(qū)西南部，走向北東，傾向南東，傾角70°，斷距0～120m不等，由東向西逐漸增大。斷層?xùn)|起第5～6勘探線之間，向西延伸出圖，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約1500m，為一北升南降的正斷層。</p><p>　　此外，根據(jù)西區(qū)開采揭露，斷距小于20m的斷層有西上十四、F3、西上十二、西上十?dāng)鄬拥取Ｆ?/p>

44、中，二1煤層開采揭露大于3m的斷層，均延伸至一5煤層。</p><p>　　綜上所述，該區(qū)構(gòu)造屬中等偏簡(jiǎn)單類型。</p><p><b>　　1.2.3 煤層</b></p><p>　　小馬村礦含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組。根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，含煤地層總厚度178m，含煤7層（表1—2－1），煤層平均總厚9.81m。其中可采煤3

45、層(二1、一5、一2煤層)，本設(shè)計(jì)只采二1煤。</p><p>　　表1－1 小馬村礦區(qū)煤層特征一覽表</p><p>　　注：小煤資料來源于小馬村礦精查報(bào)告。</p><p>　　可采煤層的賦存特征：</p><p><b>　　1.二1煤層</b></p><p>　　二1煤層為本次設(shè)計(jì)開

46、采的煤層。該煤層位于山西組下部，下距太原組L8灰?guī)r28.00～50.47m。二1煤以厚煤層為主，厚度在5.36～6.62m之間，平均6.12m，，屬穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅中部地區(qū)有1～2層夾矸。煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，走向NE～NNE，傾向SE，傾角一般4～14°，礦區(qū)內(nèi)煤層底板標(biāo)高+120～-160m，煤層埋藏深度32～300m。</p><p><b>　　2.一5煤層</b>

47、</p><p>　　一5煤層位于太原組中部，上距二1煤層底部71.54～94.67m，下距太原組L2灰?guī)r11.49～23.67m。煤層厚0.00～2.68m，平均1.13m，厚度變化系數(shù)為47.46%，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，區(qū)內(nèi)大部分可采，根據(jù)儲(chǔ)量估算面積統(tǒng)計(jì)，煤層可采率為79.90％,局部含0.28～1.11m的泥巖夾矸。煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，走向NE～NNE，傾向SE，傾角一般8°～12

48、76;,局部可達(dá)15°，區(qū)內(nèi)煤層底板標(biāo)高+110～-245m，煤層埋藏深度60～394.17m?？刹蓞^(qū)煤層底板標(biāo)高+110～-200m，其直接頂板為L(zhǎng)5灰?guī)r，巖層厚度變化較大，局部相變?yōu)樯皫r。</p><p><b>　　3.一2煤層</b></p><p>　　一2煤位于太原組底部，上距一5煤層底部27.65～37.60m，下距奧陶系馬家溝組灰?guī)r5.67～

49、21.15m。煤層厚度0.00～3.76m，平均1.92m，全區(qū)大部分可采，屬較穩(wěn)定煤層。該煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般含矸2～3層。煤層直接頂板為L(zhǎng)2灰?guī)r，厚5.45～18.20m。區(qū)內(nèi)煤層底板標(biāo)高+70～-275m，煤層埋藏深度110～420m。由于煤層埋深較大，且受頂板L2灰?guī)r含水層和奧陶系馬家溝組灰?guī)r含水層的影響，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，目前開采技術(shù)條件下難以開采。</p><p>　　1.2.4 煤層頂?shù)装鍘r性特征&l

50、t;/p><p>　　煤偽頂厚0~0.5m，平均0.2m，為黑色不純質(zhì)泥巖和炭質(zhì)泥巖，極易跨落；直接頂厚2.7~26m，平均7 m，為灰黑色砂質(zhì)泥巖或泥巖，局部為薄層狀細(xì)~中粒石英砂巖；老頂為灰及灰白色巨厚層狀中細(xì)粒石英砂巖，均質(zhì)層理，層面含大量白云母碎片。煤直接底為灰黑色砂質(zhì)泥巖或泥巖，厚1~7m，平均4.7m，二水平該層厚為0.8~1.3 m，平均1 m；老底為深灰及淺灰色厚層狀細(xì)中粒石英砂巖，層理較發(fā)育，層面含

51、炭質(zhì)及大量白云母碎片，中下部發(fā)育有黑色泥質(zhì)包裹體，厚5~21m，平均7m。</p><p>　　煤頂?shù)装鍘r石的抗壓強(qiáng)度及吸水率，結(jié)合《梁峪勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告》和徐州煤田地質(zhì)勘探公司綜合化驗(yàn)室，對(duì)四礦二水平的216地區(qū)頂?shù)装鍘r石，所做的巖石性質(zhì)列于下表（表1—3）。</p><p>　　表1—2 煤層頂?shù)装鍘r石的性質(zhì)</p><p>　　表1—3 二1煤頂?shù)装鍘r石力學(xué)

52、性質(zhì)</p><p><b>　　1.2.5 煤質(zhì)</b></p><p>　　根據(jù)各煤層浮煤分析結(jié)果，本區(qū)二1煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值1.71～6.34％，平均值4.02%，氫元素含量一般2.31～4.36％，平均3.21％，結(jié)合精查報(bào)告綜合評(píng)定為低中灰、特低硫、高熱值無煙煤類?？勺鳛橐苯?、動(dòng)力及化肥、炭素等化工原料，煤泥可作為民用煤。</p>&l

53、t;p>　　一5煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值4.60～5.87％，平均值5.03%，氫元素含量一般2.96～3.46％，平均3.13％。綜合評(píng)定為中灰、中高硫、高熱值無煙煤類?？勺鳛閯?dòng)力用煤和化肥用煤。</p><p>　　一2煤揮發(fā)分（Vadf）范圍值4.30～8.82％，平均值6.03%，氫元素含量一般2.96～3.46％，平均3.53％。綜合評(píng)定為中灰、高硫、高熱值無煙煤類。根據(jù)浮煤分析結(jié)果，一2煤浮選

54、后，全硫含量可降至1.45～3.03％，平均為1.87％，滿足工業(yè)指標(biāo)要求，可作為動(dòng)力用煤和水泥廠用煤。</p><p>　　煤層化學(xué)分析結(jié)果見表1—4。</p><p>　　表1—4 煤層化學(xué)分析結(jié)果表</p><p>　　1.2.6 礦井水文地質(zhì)特征</p><p>　　小馬村礦位于太行山山前緩傾斜沖積平原區(qū)，地表被第四系覆蓋，北高南

55、低，地表主要河流為礦區(qū)東部自北向南通過的山門河。山門河為季節(jié)性河流，平時(shí)無水，雨季排泄北部山區(qū)的大氣降水，常形成短暫的急流水，雨過水干。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，山門河年徑流量為209×102m3。</p><p><b>　　含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)較穩(wěn)定的含水層有6個(gè)（見表6）。在這6個(gè)含水層中，第三系礫巖孔隙裂隙含水層僅在礦區(qū)內(nèi)的部分溝谷頂部及斜

56、坡上出露，受水面積小，含水量一般不大。石炭系砂巖裂隙含水層和二疊系石盒子組砂巖裂隙含水層缺乏補(bǔ)給來源，裂隙不甚發(fā)育，含水量不大。較重要的有第Ⅰ含水層（O2），第Ⅱ含水層（C3L2），第Ⅳ含水層（C3L8），第Ⅴ含水層（S9）和第Ⅵ含水層（S10），現(xiàn)分述如下：</p><p>　　表1—5 小馬礦井田含水層情況表</p><p>　　1．奧陶系中統(tǒng)馬家溝組碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層（O2）&

57、lt;/p><p>　　本含水層由深灰~灰色厚層狀石灰?guī)r，下部為白云質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r所組成，層厚400m左右，為煤系地層之基底，巖溶裂隙發(fā)育。礦區(qū)西部廣泛出露地表組成低山地形，溝谷發(fā)育，有利于大氣降水的補(bǔ)給和地下徑流的聚集，是礦區(qū)的主要含水層。</p><p>　　本含水層巖溶裂隙發(fā)育，不僅在地表露頭可以觀測(cè)到，而且從井田內(nèi)施工的鉆孔中同樣可得到證實(shí)。1968年施工的2號(hào)沉淀池水源孔，孔深482

58、.7m，在O27進(jìn)尺20m見一溶洞1.2m，最初涌水量Qmax=200m3/h，6個(gè)月后穩(wěn)定涌水量Q=80 m3/h，5年后涌水量Q=120 m3/h，目前正常涌水量Q=80 m3/h。1977年在-30水平施工的水源孔，孔深676.5m，終孔在O25，因溶洞所致（鉆具空穿2.5m），最初涌水量Qmax=250m3/h，穩(wěn)定后涌水量Q=160m3/h?；睒鋷X煤礦井筒延伸至C3L2時(shí)，由于斷層的影響，使得C3L2和 O 2相接，涌水量達(dá)5

59、00 m3/h，經(jīng)水質(zhì)化驗(yàn)，證明所涌出的水含有該含水層的混合水。1988年在工人村施工的水源孔，孔深550.9m，終孔為O23，涌水量Qmax=35m3/h，正常涌水量Q=30m3/h。與本礦相鄰的一礦，1971年5月在南翼+54石門石炭系二層灰?guī)r的放水試驗(yàn)中，由于放水塊段的C3L2與F4斷層上升盤中O2灰?guī)r含水層相接觸，故放水開始15分鐘后發(fā)現(xiàn)與其相距1260m和1400m的71-2和13-2奧灰水文觀測(cè)孔，其水位均發(fā)生明</p

60、><p>　　本含水層中的巖溶裂隙含水豐富，由于河谷深切，當(dāng)其下切深度到達(dá)其巖溶發(fā)育帶時(shí)，則本含水層中的水常以上升泉涌出。如礦區(qū)北部善應(yīng)河谷的小南海泉群，南部淇河河谷的許家溝泉群等，泉水出露標(biāo)高介于+121~+137m之間，相當(dāng)于當(dāng)?shù)噩F(xiàn)在的侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高。 </p><p>　　本含水層上距煤160~180m，一般在煤開采深度不大的情況下對(duì)其威脅較小，但當(dāng)有較大的斷層或其它因素存在，導(dǎo)致含水

61、層與煤的層間距縮短時(shí)，應(yīng)引起高度重視。</p><p>　　本井田內(nèi)，1956年127勘探隊(duì)于梁18孔作抽水試驗(yàn)，結(jié)果表明，涌水量Q=0.047~0.064L/s，平均0.055 L/s，單位涌水量q=0.018~0.019 L/s.m，平均0.0187 L/s.m，滲透系數(shù)k=0.007m/d，與整個(gè)礦區(qū)相比數(shù)值偏低。鄰近一、九礦本含水層抽水試驗(yàn)較多，其結(jié)果為q=0.0177~4.948 L/s.m，k=0.0

62、238~9.230m/d。</p><p>　　水質(zhì)分析及鄰近礦井資料證明，本含水層中的水礦化度一般小于1.26mg/L，pH=6.4~8.3，水質(zhì)類型主要為重碳酸鈣鎂型水，是本區(qū)內(nèi)生活和工業(yè)用水的主要供水水源。</p><p>　　2．石炭系上統(tǒng)太原組二層灰?guī)r巖溶裂隙含水層（C3L2）</p><p>　　本含水層巖性為灰~深灰色中厚層狀石灰?guī)r，厚2.85~11.

63、73m，平均6.2m，為煤直接頂板，巖溶裂隙發(fā)育，含水豐富。礦區(qū)西部有少量露頭接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給，補(bǔ)給條件不甚好，一般情況下易疏干。當(dāng)有斷層存在使其與第Ⅰ含水層相接觸，并接受其補(bǔ)給時(shí)，涌水量會(huì)明顯增加。</p><p>　　本井田該含水層的水源孔有3個(gè)，1966年在喂煤機(jī)硐室中施工一個(gè)C3L2水源孔，涌水量Q=204m3/h，水壓為20kg/cm2，穩(wěn)定后涌水量Q=150 m3/h，水頭壓力為18 kg/

64、cm2。上距煤125~152.3m，平均135m，當(dāng)無大斷層或其它因素影響時(shí)，對(duì)開采煤影響不大。</p><p>　　據(jù)井田內(nèi)12個(gè)涌水鉆孔的統(tǒng)計(jì)，其漏失量均在1~21m3/h。梁6孔抽水試驗(yàn)結(jié)果表明，本含水層涌水量Q=0.347~0.73L/s，平均0.62 L/s，單位涌水量q=0.1~0.106 L/s.m，平均0.104 L/s.m。水質(zhì)分析結(jié)果表明，其礦化度m=0.35~1.011g/L，一般小于0.5

65、g/L，pH=7.3~8.2，屬重碳酸硫酸鈣鎂型水，因其礦化度較高，H2S含量較大，只能作為工業(yè)用水。</p><p>　　3．石炭系上統(tǒng)太原組八層灰?guī)r巖溶裂隙含水層（C3L8）</p><p>　　本含水層為灰色石灰?guī)r，微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)地較純，含蜓科及海百合莖化石，巖溶裂隙發(fā)育，厚度為3.5~7.66m，平均4.4m。</p><p>　　在礦井生產(chǎn)中，揭露本含水層

66、的突水點(diǎn)有20多處，其中鉆孔突水1次，突水量72m3/h，其余的均為巖溶裂隙或斷層裂隙突水，突水量介于0.6~84 m3/h之間，1971年11月在主下山掘進(jìn)過程中，揭露一個(gè)C3L8溶洞，直徑0.08m，突水量30 m3/h。1972年1月，在主下山掘進(jìn)時(shí)又揭露一溶洞，直徑0.32m，突水量達(dá)84 m3/h，由此造成了主下山被淹的沉痛教訓(xùn)，其底板積水，一年后才疏干。</p><p>　　本含水層上距煤19.13~

67、53m，平均44m，由西向東層間距由大變小，下距第Ⅰ含水層（O2）120~140m，區(qū)內(nèi)補(bǔ)給條件不好，但當(dāng)遇到斷層或巷道直接揭露時(shí)會(huì)造成短期淋水，成為巷道涌水的一種來源。</p><p>　　4號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)結(jié)果表明，本含水層單位涌水量q=0.179L/s.m，滲透系數(shù)k=3.446m/d，涌水量Q=0.38m3/s，礦化度m=0.641~0.894g/L，pH=8.4，屬重碳酸硫酸鈣鎂型水。</p>

68、<p>　　4．二疊系下統(tǒng)山西組九層砂巖裂隙含水層（S9）</p><p>　　本含水層為淺灰~灰色細(xì)~中粒石英砂巖，厚度為1~11m，平均6m，裂隙發(fā)育，為煤老底，上距煤平均厚約7m，其底板作為二疊系山西組與石炭系太原組之分界。</p><p>　　本含水層共發(fā)生突水4次，其中因鉆孔突水1次，突水量為0.6 m3/h，其余為斷層裂隙突水，突水量3~10.2 m3/h。因其含

69、水量和突水量都不大，補(bǔ)給來源不足，故對(duì)煤的開采影響不大。</p><p>　　二疊系下統(tǒng)山西組十層砂巖裂隙含水層（S10）</p><p>　　本含水層為灰色中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖，裂隙較發(fā)育，厚度6~15m，平均9m，下距煤3~16m，平均厚約12m，為煤之老頂。在礦井生產(chǎn)過程中，揭露本含水層突水5次，其中頂板淋水1次，水量為3 m3/h；斷層裂隙突水4次，突水量為4.2~6 m3/h，因其

70、含水量和突水量都不大，補(bǔ)給來源不足，主要表現(xiàn)為頂板淋水現(xiàn)象，故對(duì)煤的開采影響不大。</p><p>　　6．第三系礫巖含水層</p><p>　　本含水層覆蓋于煤系地層之上，平均厚度40m，含孔隙水和裂隙承壓水，在部分溝谷頂部及斜坡上出露，直接接受大氣降水的補(bǔ)給，受水面積小，含水量不大，是井筒淋水的主要來源。其下距煤頂板300余米，對(duì)其開采影響不大，可作為小型民用水源。</p>

71、<p><b>　　二．隔水層</b></p><p>　　各含水層之間，均有相對(duì)隔水層，現(xiàn)分述如下：</p><p>　　1．本溪組和石炭系上統(tǒng)太原組底部隔水層</p><p>　　本組由淺灰~灰色砂質(zhì)泥巖、鮞狀鋁土質(zhì)泥巖、細(xì)~粗粒砂巖及石灰?guī)r組成。石灰?guī)r為深灰色，有1~4層，泥巖含黃鐵礦結(jié)核，下部巖層偶見山西式腎狀赤鐵礦，致密

72、，裂隙不發(fā)育。本層厚度較穩(wěn)定，一般為14.04~40.6m，平均厚約25m，是阻隔奧灰水與上部含水層相聯(lián)系的良好隔水層。</p><p>　　2．石炭系上統(tǒng)太原組下部隔水層</p><p>　　本層由細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、石灰?guī)r（1~5層）及煤層組成。砂質(zhì)泥巖和泥巖多呈致密塊狀。本層厚約30m，是阻隔C3L2與上部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　3．

73、石炭系上統(tǒng)太原組中部隔水層</p><p>　　本層由灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖及煤線組成?；?guī)r多為灰色，泥巖多為灰黑色，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚約50m，是阻隔C3L8與下部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　4．石炭系上統(tǒng)太原組上部隔水層</p><p>　　本層由砂質(zhì)泥巖及C3L9灰?guī)r組成。砂質(zhì)泥巖多為灰黑色，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚約20m，是阻

74、隔S9與下部含水層相聯(lián)系的隔水層。</p><p><b>　　5．煤段隔水層</b></p><p>　　本層由灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤組成。泥巖中富含植物化石碎片，砂質(zhì)泥巖中富含白云母碎片，致密，裂隙不發(fā)育。本層厚15m，是阻隔S9與S10含水層發(fā)生水力聯(lián)系的隔水層。</p><p>　　6．S10砂巖上部隔水層</p>&l

75、t;p>　　本層由S10頂面至第Ⅶ含水層下部之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成。厚170m，裂隙不發(fā)育，是阻隔上部含水層向礦井充水的隔水層。</p><p>　　7．第三系礫巖下部隔水層</p><p>　　本層從第三系礫巖底至第Ⅶ含水層頂面。由泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及砂巖組成，裂隙不發(fā)育，厚約300m，是阻隔第Ⅷ含水層向礦井充水的隔水層。</p><p>　

76、　經(jīng)綜合分析預(yù)計(jì)礦井的正常涌水量為200m3/h，最大涌水量為240m3/h。</p><p>　　1.2.7 瓦斯 煤塵與煤的自燃</p><p><b>　　相鄰礦井的瓦斯情況</b></p><p>　　原焦作礦務(wù)局王封礦、朱村礦、焦西礦和李封礦均開采過二1煤層，上述礦井在生產(chǎn)過程中，煤層瓦斯的相對(duì)涌出量均小于10m3/d·

77、;t，屬低瓦斯礦井。各礦二1煤層瓦斯鑒定結(jié)果見表1—6</p><p>　　表1—6 相鄰礦井二1煤層瓦斯鑒定結(jié)果表</p><p>　　鉆孔瓦斯樣品分析結(jié)果</p><p>　　根據(jù)小馬村礦區(qū)二1煤勘資料，采樣鉆孔煤層的瓦斯含量測(cè)定結(jié)果顯示（表1—7），本區(qū)二1煤層的各類氣體含量不均勻，且差異性較大。</p><p>　　表1—7 鉆孔

78、二1煤層瓦斯含量分析結(jié)果表</p><p>　　表1－8 鉆孔二1煤層瓦斯相對(duì)涌出量估算結(jié)果表</p><p>　　根據(jù)估算結(jié)果，結(jié)合西區(qū)煤層開采資料，本區(qū)二1煤層屬低瓦斯煤層，但局部有瓦斯富集帶。</p><p>　　綜上所述，區(qū)內(nèi)二1煤層瓦斯的含量較低，有利于煤炭資源的開發(fā)。但需要說明的是煤層瓦斯的賦存，具有一定的不均衡性，特別是在小斷層的尖滅端和煤層產(chǎn)狀變化

79、部位，由于地應(yīng)力的相對(duì)集中，有可能形成煤層瓦斯的局部富集。因此，建議在未來礦井的生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)礦井通風(fēng)和瓦斯監(jiān)測(cè)工作，避免因瓦斯的局部集中而造成的不應(yīng)有損失。</p><p><b>　　煤的自燃與煤塵</b></p><p>　　本區(qū)二1煤的煤類為無煙煤，其變質(zhì)程度高，燃點(diǎn)高，可燃物含量低，不具備煤的自燃條件。煤層結(jié)構(gòu)以塊煤為主，加之地下水活動(dòng)強(qiáng)烈，煤體潮濕，開

80、采過程中，煤塵含量較低。</p><p>　　根據(jù)焦作煤田二1煤層開采資料，未發(fā)生過煤的自燃和煤塵爆炸事故，應(yīng)屬不易自然煤和無煤塵爆炸危險(xiǎn)性的煤。</p><p><b>　　4. 地溫</b></p><p>　　根據(jù)小馬村礦西區(qū)二1煤開采資料，開采過程中，未發(fā)現(xiàn)地?zé)岙惓，F(xiàn)象，屬無熱害井田。</p><p>　　1.3

81、 井田勘探程度</p><p>　　1.1904年～1908年，英福公司曾在本區(qū)施工19個(gè)鉆孔，但利用價(jià)值不大。</p><p>　　2.1951～1954年，焦作礦務(wù)局鉆探隊(duì)（后改為中南煤田地質(zhì)勘探局125隊(duì)）對(duì)馬村井田進(jìn)行了勘探，主要以山西組二1煤為對(duì)象，共施工鉆孔12個(gè)，完成鉆探工程量2399.58m，于1954年末提交了《馬村井田精查地質(zhì)報(bào)告書》。</p><p

82、>　　3.1955年，中南煤田地質(zhì)勘探局125隊(duì)在李莊一帶進(jìn)行了勘探，共施工鉆孔33個(gè)，完成鉆探工程量7576.00m，于1955年12月提交了《李莊豎井精查地質(zhì)報(bào)告書》。</p><p>　　4．1956～1966年，焦作礦務(wù)局鉆探隊(duì)對(duì)小馬村礦進(jìn)行了生產(chǎn)補(bǔ)充勘探，共施工鉆孔38個(gè)，完成鉆探工程量11224.64m。</p><p>　　5．1958～1963年，中南煤田地質(zhì)勘探局1

83、25隊(duì)根據(jù)焦作礦務(wù)局的要求，中南煤田地質(zhì)局以（62）地字第071號(hào)文批準(zhǔn)重新對(duì)田門～小馬村井田長(zhǎng)8km，寬1km的范圍進(jìn)行了勘探，共施工鉆孔23個(gè)，完成鉆探工程量6969.44m。于1963年3月提交了《田門～小馬村井田精查地質(zhì)報(bào)告》。</p><p>　　6.1989年，焦作礦務(wù)局小馬村礦根據(jù)河南省煤炭工業(yè)局的要求，依據(jù)煤礦《礦井地質(zhì)規(guī)程》（試行）編制了《焦作礦務(wù)局小馬村礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》。</p>

84、<p>　　8.2003年3月，河南省地質(zhì)科學(xué)研究所對(duì)該礦的二1煤層資源儲(chǔ)量進(jìn)行了核查，編制了《河南省焦作煤田馬村井田小馬村礦資源儲(chǔ)量核查報(bào)告》，核查該礦二1煤層保有資源儲(chǔ)量（111b）88.68×104t。</p><p><b>　　存在問題：</b></p><p>　　部分鉆孔缺少封孔止水資料，同時(shí)，對(duì)鉆孔封孔段的質(zhì)量未進(jìn)行驗(yàn)證。建議礦山

85、開采時(shí)，應(yīng)預(yù)防封孔質(zhì)量差的鉆孔出水，給礦床開采造成威脅。</p><p><b>　　2 礦井開拓</b></p><p><b>　　2.1 井田境界</b></p><p>　　井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般以下列情況為界：<

86、;/p><p>　　1．以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；</p><p>　　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；</p><p>　　3．以相鄰的礦井井田境界煤柱為界；</p><p>　　4．人為劃分井田境界。</p><p>　　小馬礦井田境界，東部以李莊斷層為邊界；南部到李河斷層，東

87、北部以上劉莊斷層為界，西北部以桶張河斷層為界，井田平均走向最長(zhǎng)長(zhǎng)度為6.7km。傾向長(zhǎng)度最長(zhǎng)為1.4km。井田面積為8.67 km2。井田邊界如圖所示：</p><p><b>　　圖2—1</b></p><p><b>　　2.2 井田儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　2.2.1 綜述</b

88、></p><p>　　礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。</p><p>　　塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計(jì)算此塊段的煤的

89、儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。</p><p>　　2.2.2 井田儲(chǔ)量</p><p><b>　?、?、資源儲(chǔ)量</b></p><p>　　勘探報(bào)告確定估算資源儲(chǔ)量的工業(yè)指標(biāo)為：煤層最低可采厚度貧煤≥0.8m，貧瘦煤≥0.7m，煤層最高灰分為40%，最高硫分3%。</p><p>　　小馬

90、 礦井田范圍內(nèi)地質(zhì)資源儲(chǔ)量8050萬t，其中111b級(jí)3389萬t，122b級(jí)4249萬t，333級(jí)452萬t，111b和122b級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量94.8%詳見礦井資源儲(chǔ)量匯總表2-1。</p><p>　　表2-1礦井資源儲(chǔ)量匯總表</p><p><b>　?、?、設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量為礦井資源儲(chǔ)量減去設(shè)

91、計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、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。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱。</p><p><b>　?。剑璓</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Z——礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量；</p><p&

92、gt;　　Z——礦井資源儲(chǔ)量；</p><p>　　P ——永久煤柱損失量，P=452萬t</p><p><b>　　由此：</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量Z＝8050-452</p><p><b>　?。?598萬t</b></p><p>　　2.2.3

93、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲(chǔ)量見表2－2；礦井工業(yè)廣場(chǎng)地保護(hù)煤柱留設(shè)見圖2－2；工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表2－3。</p><p><b>　　ZK=(Z-P)C</b></p><p><

94、;b>　　ZK——可采儲(chǔ)量；</b></p><p>　　P——工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱；</p><p>　　C——采區(qū)回采率取0.75；</p><p>　　ZK=（7598—320—460）0.75</p><p><b>　　=5113.5萬t</b></p><p>　　表2－

95、2 礦井可采儲(chǔ)量匯總表</p><p>　　表2－3 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表</p><p>　　工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算圖如下圖：</p><p>　　圖2—2 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖</p><p><b>　?、?、永久煤柱留設(shè)</b></p><p>　　1、斷層煤柱：斷層每側(cè)按30～50

96、m留取防水煤柱。</p><p>　　2、井田邊界煤柱：井田邊界一側(cè)按20m留取邊界煤柱。</p><p>　　3、工廣煤柱：按巖層移動(dòng)角留取保護(hù)煤柱。</p><p>　　2.3 礦井年儲(chǔ)量及服務(wù)年限</p><p>　　2.3.1礦井工業(yè)制度</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實(shí)際情況。規(guī)定該設(shè)計(jì)礦

97、井年工作日為330天，每日四班工作，每班工作6小時(shí)，每日凈提升時(shí)間數(shù)為16小時(shí)。</p><p>　　2.3.2礦井服務(wù)年限</p><p>　　初步設(shè)定該礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為90萬t/a，根據(jù)公式：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——礦井服務(wù)年限，年；</p><p&

98、gt;　　Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬噸；</p><p>　　A——礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；</p><p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3～1.5，此處取1.3。</p><p>　　由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下：</p><p><b>　　= 43.7年</b></p><p>　　礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)

99、能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。</p><p>　　礦井井型和服務(wù)年限應(yīng)滿足表2—4</p><p>　　表2—4 礦井井型和服務(wù)年限</p><p><b>　　2.4 井田開拓</b></p><p>　　2.4.1 影響立井開拓的主要因素分析</p><p>　

100、　影響設(shè)計(jì)礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報(bào)告所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。其中以煤層賦存深淺和沖積層的水文地質(zhì)條件對(duì)開拓方式的影響最大。</p><p>　　2.4.2 井田開拓中問題分析</p><p>　　井田內(nèi)階段劃分 </p><p>　　根據(jù)煤層賦存情況和傾斜斜長(zhǎng)，可將井田沿傾向最長(zhǎng)部分劃分為兩

101、個(gè)階段，其階段斜長(zhǎng)最大為1540米，由于本礦瓦斯較小，水也不大，本設(shè)計(jì)決定井田東翼采用采區(qū)上下山準(zhǔn)備，井田西翼采用帶區(qū)上山準(zhǔn)備，首采為帶區(qū)。</p><p><b>　　井田開拓方式</b></p><p>　　本井田二1煤埋深最淺處為80m，最深部為400m，但由于最前部位于井田邊界，當(dāng)采用順層斜井時(shí)井筒過長(zhǎng)，保護(hù)煤柱較多，顧現(xiàn)有兩種方案較經(jīng)濟(jì)：一 采用雙反斜井，二

102、 采用一對(duì)立井。</p><p>　　2.4.3 方案技術(shù)比較</p><p><b>　　方案一：反斜井開拓</b></p><p>　　斜井井口健在井田走向中間，井田南部邊界，斜井基本成東西走向。斜井井筒長(zhǎng)540m，傾角30度，與偶遇斜井偏離井田邊界還去要做長(zhǎng)180m的石門，示意圖如圖所示</p><p><

103、b>　　圖2—3</b></p><p><b>　　方案二：立井開拓</b></p><p>　　由于本井田煤層為緩傾斜煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為275m，用于運(yùn)人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進(jìn)風(fēng)和排水。主井井深為285m，用于提升煤炭。沿煤層的走向布置運(yùn)輸大巷和軌道

104、大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運(yùn)輸大巷，運(yùn)輸平巷，條帶運(yùn)輸巷皆采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。</p><p>　　立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖2—4</p><p><b>　　圖2—4 </b></p><p>　　開拓方案1和開拓方案2的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。</p><p>

105、;　　各方案比較費(fèi)用表及工程量見表2—5、表2—6、表2—7、表2—8</p><p>　　表2—5 基建工程量</p><p>　　表2—6 基建費(fèi)用表</p><p>　　表2—7 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用</p><p>　　表2—8 費(fèi)用匯總表</p><p>　　相同部分未參與比較，從前面表格中的計(jì)算可以看出

106、，方案一的總費(fèi)用要比方案的高出5二.1％，很明顯方案二要比方案一優(yōu)越的多，故決定采用方案二。綜上比較可知方案一的總費(fèi)用超過了方案二的7.9％，故決定采用方案二。即采用兩立井單水平。水平標(biāo)高為—100m，即埋深270m，井田西部采用帶去準(zhǔn)備，井田東部采取用采區(qū)上下山結(jié)合開采，上山階段從大巷至西北部井田邊界，下山階段從大巷采至東南部井田邊界。</p><p><b>　　2.5 井筒特征</b>

107、;</p><p>　　在礦井開拓方式確定以后，還應(yīng)對(duì)礦井主要井筒（包括主井、副井、風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護(hù)材料等特征進(jìn)行說明。</p><p>　　井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。</p><p><b>　　2.5

108、.1 井筒</b></p><p><b>　　1、主井</b></p><p>　　主井主要用于提煤。井筒直徑5.0米，采用1對(duì)9t提煤箕斗，型號(hào)為JDG—9型箕斗，井筒采用混凝土支護(hù)，井筒壁厚400mm。主井井筒斷面布置如下：</p><p>　　圖2—5 主井?dāng)嗝鎴D</p><p><b>

109、;　　2、副井 </b></p><p>　　副井主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。井筒凈直徑5米，采用混凝土支護(hù)，井筒壁厚400mm，采用1.5噸礦車雙層雙車普通罐籠，罐籠型號(hào)為GDG1.5/6/2/2。井筒內(nèi)還設(shè)有玻璃鋼梯子間，并敷設(shè)有排水管、消防灑水管、壓風(fēng)管、動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜。井筒斷面布置如下：</p><p>　

110、　圖2—6 副井?dāng)嗝鎴D</p><p>　　風(fēng)速校核：驗(yàn)算式： V＝Q/MS≤Vmax</p><p>　　式中：V—通過井筒的風(fēng)速，m/s；</p><p>　　Q—通過井筒的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　S—井筒的凈斷面積，m2；</p><p>　　M—井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；</p&

111、gt;<p>　　Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。</p><p>　　計(jì)算得： V副 ＝Q/MS</p><p>　?。?0/0.8×19.625</p><p>　　＝5.73＜8m/s</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，所選井筒直徑能夠滿足規(guī)程規(guī)定，符合要求。</p><p>&l

112、t;b>　　3、風(fēng)井 </b></p><p>　　風(fēng)井主要用于回風(fēng)或兼作礦井安全出口。配備有玻璃鋼梯子間及管路、電纜等。采用混凝土砌碹壁，井筒直徑5.0米，井壁厚度400mm。風(fēng)井?dāng)嗝鎴D如下：</p><p>　　圖2—7 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D</p><p>　　風(fēng)速校核：驗(yàn)算式： V＝Q/MS≤Vmax</p><p>　

113、　式中：V—通過井筒的風(fēng)速，m/s；</p><p>　　Q—通過井筒的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　S—井筒的凈斷面積，m2；</p><p>　　M—井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；</p><p>　　Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。</p><p>　　計(jì)算得： V風(fēng) ＝Q/MS<

114、;/p><p>　?。?0/0.8×19.625</p><p>　　＝5.73＜8m/s</p><p>　　井壁的支護(hù)材料及井壁厚度</p><p>　　為了防止井筒圍巖風(fēng)化及承受地壓，保證井筒的形狀，必需對(duì)井筒進(jìn)行支護(hù)。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇井壁的支護(hù)材料為混凝土支護(hù)，以節(jié)約原材料、降低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度為依據(jù)，結(jié)

115、合本礦井筒斷面尺寸。設(shè)計(jì)本礦主井井壁厚度為400mm，副井井壁厚度為400mm，風(fēng)井井壁厚度為400mm。</p><p><b>　　井筒深度</b></p><p>　　井筒深度除自井口至開采水平的井筒長(zhǎng)度外，還需要加井窩的深度。</p><p>　　井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺(tái)下再設(shè)≥4m井底水窩。故一般井筒需要開挖到井底車場(chǎng)水平

116、以下30-40m。如井底裝載硐室設(shè)于開采水平以上時(shí)，可以不設(shè)水窩，編制井筒特征表如下2—9所示：</p><p>　　表2—9 井筒特征表</p><p>　　2.6 井底車場(chǎng)及硐室</p><p>　　2.6.1 線路連接計(jì)算</p><p>　　(1) 車場(chǎng)道岔型號(hào)選擇見表2—10</p><p>　　表2—10

117、 車場(chǎng)軌道型號(hào)</p><p>　　（1）單開道岔非平行線路聯(lián)接</p><p>　　已知：道岔DK930-5-20，a＝4252mm，b＝5848mm，α＝11°18′36″，R＝20000mm，δ＝90°。</p><p>　　查表得：m＝11218mm，n＝8884mm，H＝6282mm，T＝6034mm，Kp＝11721mm。</p