安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-鐵北煤礦 1.8 mta新井通風(fēng)安全設(shè)計(jì)（含全套cad圖紙）

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　全套CAD圖紙，聯(lián)系 153893706</p><p>　　1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征2</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述2</b></p><p>　　1.1.1交通位置2</p><p&

2、gt;　　1.1.2地形、地貌2</p><p><b>　　1.1.3河流2</b></p><p>　　1.1.4氣象與地震2</p><p>　　1.1.5礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況3</p><p>　　1.1.6水源及電源3</p><p>　　1.1.7環(huán)境狀況3</p>

3、<p>　　1.1.8礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現(xiàn)狀3</p><p>　　1.1.9現(xiàn)有煤炭運(yùn)銷和經(jīng)濟(jì)效益情況3</p><p>　　1.1.10其它地面建筑情況4</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征4</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造4</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)4&l

4、t;/p><p>　　1.3 煤層及煤質(zhì)5</p><p>　　1.3.1 煤層5</p><p>　　1.3.2 煤層頂、底板7</p><p>　　1.3.3 煤質(zhì)8</p><p>　　1.3.4 瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃8</p><p>　　2 井田境界和儲量10</p&

5、gt;<p>　　2.1 井田境界及可采儲量10</p><p>　　2.1.1 井田境界10</p><p>　　2.1.2 可采儲量11</p><p>　　2.1.3 工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限15</p><p>　　2.2井田開拓17</p><p>　　2.2.1井田開拓的基本

6、問題17</p><p>　　2.2.2 礦井基本巷道23</p><p>　　3 采煤方法及帶區(qū)巷道布置33</p><p>　　3.1 煤層的地質(zhì)特征33</p><p>　　3.1.1煤層頂、底板特征33</p><p>　　3.1.2煤層的瓦斯、水文地質(zhì)特征34</p><p&g

7、t;　　3.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)35</p><p>　　3.2.1 帶區(qū)巷道布置35</p><p>　　3.2.2 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)36</p><p>　　3.2.3 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法38</p><p>　　3.2.4 帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率38</p><p>　　3.3采煤方法39</p

8、><p>　　3.3.1 采煤工藝方式39</p><p>　　3.3.2采煤工藝方式選擇40</p><p>　　3.3.3工作面參數(shù)的確定42</p><p>　　3.3.4回采工作面破煤、裝煤方式43</p><p>　　3.3.5 回采工作面運(yùn)煤方式、主要采煤機(jī)械選型44</p><p

9、>　　3.3.6 工作面支護(hù)方式及采空區(qū)處理46</p><p>　　3.3.7 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式48</p><p>　　3.3.8 采煤工藝48</p><p>　　3.3.9 勞動組織和循環(huán)作業(yè)圖表49</p><p>　　3.3.10 回采工作面噸煤成本51</p><p>　　3.3.1

10、1回采巷道布置53</p><p><b>　　4 礦井通風(fēng)55</b></p><p>　　4.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇55</p><p>　　4.2采區(qū)通風(fēng)58</p><p>　　4.2.1采煤工作面通風(fēng)類型的確定58</p><p>　　4.2.2通風(fēng)構(gòu)筑物60</p>

11、<p>　　4.3掘進(jìn)通風(fēng)60</p><p>　　4.3.1 局部通風(fēng)方法和布置方式60</p><p>　　4.3.2 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量61</p><p>　　4.4礦井所需風(fēng)量62</p><p>　　4.4.1 礦井所需總風(fēng)量62</p><p>　　4.4.2風(fēng)量分配64</

12、p><p>　　4.5礦井通風(fēng)阻力65</p><p>　　4.5.1礦井最大阻力路線67</p><p>　　4.5.2 總風(fēng)阻和等積孔計(jì)算71</p><p>　　4.6 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型72</p><p>　　4.6.1自然風(fēng)壓72</p><p>　　4.6.2主要通風(fēng)機(jī)分壓、

13、風(fēng)量73</p><p>　　4.6.3電動機(jī)選型76</p><p>　　4.7 礦井反風(fēng)措施及裝置76</p><p>　　4.7.1礦井反風(fēng)措施及裝置76</p><p>　　4.7.2礦井反風(fēng)設(shè)施布置、方法及安全可靠性分析77</p><p>　　4.7.3 對反風(fēng)、風(fēng)硐的基本要求77</p&

14、gt;<p>　　4.8概算礦井通風(fēng)費(fèi)用78</p><p>　　4.9安全災(zāi)害的預(yù)防措施79</p><p>　　4.9.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施79</p><p>　　4.9.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施82</p><p>　　4.9.3防水措施83</p><p>　　4.9.4預(yù)防井下水災(zāi)

15、的措施84</p><p>　　5 礦井安全技術(shù)措施86</p><p>　　5.1礦井安全技術(shù)概況86</p><p>　　5.1.1礦井瓦斯涌出概況86</p><p>　　5.2 礦井火災(zāi)86</p><p>　　5.2.1 煤礦自然發(fā)火概括86</p><p>　　5.2.2

16、礦井自然發(fā)火分析86</p><p>　　5.2.3預(yù)防性灌漿防滅火89</p><p>　　5.3 礦井瓦斯96</p><p>　　5.3.1 礦井瓦斯涌出概況96</p><p>　　5.3.2事故預(yù)防及處理計(jì)劃的編制96</p><p>　　專 題 部 分100</p><p&g

17、t;<b>　　專題部分：101</b></p><p><b>　　1．引言101</b></p><p>　　2.煤與瓦斯突出101</p><p>　　3. 我國突出概況102</p><p>　　4.煤與瓦斯突出事故原因分析104</p><p>　　5.我

18、國現(xiàn)有的防突措施107</p><p>　　6.鐵北煤礦“四位一體”綜合防突出措施的管理辦法109</p><p><b>　　7.結(jié)語119</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)121</b></p><p>　　翻 譯 部 分122</p><p>&l

19、t;b>　　翻譯部份123</b></p><p><b>　　英文原文123</b></p><p><b>　　中文譯文127</b></p><p><b>　　致 謝130</b></p><p><b>　　一般部分<

20、/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)概述</b></p><p><b>　　1.1.1交通位置</b></p><p>　　扎賚諾爾礦務(wù)局鐵北礦井，位于扎賚諾爾煤田的西北部。地理坐標(biāo)：東經(jīng)117。45，30：～ 46，40：；北緯49

21、。26，15～27，30：。行政區(qū)局內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾盟滿洲里市扎賚諾爾區(qū)。西距滿洲里市29KM，東距海拉爾市160KM，至哈爾濱市908KM。濱洲鐵路橫貫井田南側(cè)。礦區(qū)內(nèi)設(shè)有專用鐵路與濱洲線連接。至各旗（縣）均有公路相通，交通方便。</p><p><b>　　1.1交通位置圖</b></p><p>　　1.1.2地形、地貌</p><p&g

22、t;　　該區(qū)位于大興安嶺西坡之內(nèi)蒙古高原，但區(qū)內(nèi)地形平坦，一般標(biāo)高在+544.30m～544.60m之間。東西面環(huán)山，多為15～30。左右的緩坡狀丘陵。南北方向?yàn)槠教共菰?lt;/p><p><b>　　1.1.3河流</b></p><p>　　煤田內(nèi)水體頗多，木得那亞舊河床在煤層露頭以外僅200～500m。井田南、西側(cè)并流經(jīng)井田之上的人工河（達(dá)賚湖淺水渠、即木得那亞

23、河改道工程），南通達(dá)賚湖，北入海拉爾河，流經(jīng)中蘇邊界，最后注入黑龍江。海拉爾河床平坦，汛期河水有時出槽，有時使工人河逆向流動。</p><p>　　1.1.4氣象與地震</p><p>　　該區(qū)屬大陸性氣候，冬寒夏熱，溫差變化大，最低氣溫-42.7。C。最高氣溫37.4。C。結(jié)冰期長達(dá)7個月，凍結(jié)深度一般為2.5～3m。積雪厚度一般在5～12㎜。雨量多集中在六、七、八月份，年最大降雨量37

24、1.4㎜。一般為250～330㎜，年蒸發(fā)量1200～1500㎜，為降雨量的4.5倍。</p><p>　　全年最大頻率風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，一般風(fēng)速為２～５m/s，最大為２０m/s，風(fēng)力一般為２－３級，最大為８級。</p><p>　　根據(jù)中國科學(xué)院出版刊物報(bào)導(dǎo)，本區(qū)為無震區(qū)。過去十多年只憑感覺發(fā)生過５次地震。1979年2月6日地震部門報(bào)導(dǎo)，在達(dá)賚湖地區(qū)發(fā)生過5.3級地震，震中在達(dá)賚湖西岸。最近呼

25、盟地區(qū)地震局圖件表明，本區(qū)為6度震區(qū)。</p><p>　　1.1.5礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況</p><p>　　該區(qū)以煤炭工業(yè)為主，無其他重要工業(yè)。礦區(qū)內(nèi)除蔬菜種植外，多為草原畜牧業(yè)。礦區(qū)職工待業(yè)子弟較多，勞動力來源比較充裕。</p><p>　　礦務(wù)局有磚瓦廠一處，年生產(chǎn)能力1000萬塊，基本滿足礦區(qū)發(fā)展需要。另外扎賚諾爾礦區(qū)有煤矸石磚瓦廠一處，也可以為礦區(qū)所用。礦區(qū)周圍

26、多為火成巖無石場。</p><p>　　1.1.6水源及電源</p><p>　　礦區(qū)無論地表水，地下水均比較豐富，建設(shè)水源比較方便。礦區(qū)已建成達(dá)賚湖水源日產(chǎn)量13000噸供全礦區(qū)工、農(nóng)業(yè)用水。</p><p>　　主要電源為靈泉二電廠，發(fā)電機(jī)組能力為25000KW，基本滿足礦區(qū)及呼盟地區(qū)用電電量。</p><p>　　產(chǎn)品銷售，主要為富拉爾

27、基二電廠，靈泉二電廠，少量為地區(qū)所用。</p><p><b>　　1.1.7環(huán)境狀況</b></p><p>　　本礦區(qū)位于呼倫貝爾大草原，地表呈丘陵構(gòu)造，地形簡單，地貌單元屬沖擊平原。境內(nèi)水資源豐富，湖沼星羅棋布，地表水對污染物的稀釋能力較強(qiáng)，環(huán)境容量很大。礦區(qū)原有自然景觀為遼闊草原，植被在中國植被區(qū)劃分中屬于溫帶草原大興安嶺森林草原地帶。由于人類活動及自然災(zāi)害的

28、影響，草原植被已遭到破壞，局部出現(xiàn)了沙化跡象。</p><p>　　礦區(qū)土壤以黑土為主，有機(jī)質(zhì)氮、磷含量均較高，養(yǎng)分條件較好。礦區(qū)草甸土存在著不同程度的鹽漬化現(xiàn)象。在已消失的湖泡區(qū)及蝶形低洼地，鹽漬化較重，地表層有明顯的灰白色的鹽堿斑。</p><p>　　1.1.8礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現(xiàn)狀</p><p>　　根據(jù)國際、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢和我國煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，國家

29、制定了穩(wěn)定東部煤炭生產(chǎn)規(guī)模，鞏固自給能力；加大中部煤炭開發(fā)強(qiáng)度，增加對東部的補(bǔ)給能力；適度加快西部煤炭資源開發(fā)，滿足本地需要并開始形成對東部的補(bǔ)給能力的煤炭行業(yè)開發(fā)總體布局。根據(jù)這一總體布局，國家選擇了13個煤炭資源條件好的區(qū)域，作為國家大型煤炭基地，蒙東地區(qū)就是其中之一。根據(jù)國家13個大型煤炭基地規(guī)劃，扎賚諾爾礦區(qū)屬蒙東(含東北)大型煤炭基地規(guī)劃區(qū)，規(guī)劃鐵北礦井建設(shè)規(guī)模1.5～3.0Mt/a。</p><p>

30、　　井田內(nèi)無礦井及小煤窯，相鄰礦井有：西部為靈泉礦和靈北礦，北部為靈東礦，東部為規(guī)劃的鐵南立井，南部為鐵北外圍普查找煤區(qū)。靈泉礦生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，靈東礦生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，靈北礦生產(chǎn)能力為0.66Mt/a，靈北礦由于井田內(nèi)可采煤量減少產(chǎn)量開始萎縮。</p><p>　　1.1.9現(xiàn)有煤炭運(yùn)銷和經(jīng)濟(jì)效益情況</p><p>　　扎煤公司現(xiàn)有3座礦井和1座露天礦，2004年核定能

31、力為5.43Mt/a，2005年簽訂煤炭銷售合同約7.00Mt，2005年核定能力為6.86Mt/a。截至2004年12月底，扎煤公司資產(chǎn)已達(dá)16.0億元，凈資產(chǎn)9.3億元，銷售收入4.3億元。公司成立以來累計(jì)生產(chǎn)煤炭近300Mt，上繳稅費(fèi)10多億元。礦區(qū)現(xiàn)有煤炭產(chǎn)量已供不應(yīng)求,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況良好，財(cái)務(wù)狀況良好。</p><p>　　1.1.10其它地面建筑情況</p><p>　　扎賚諾爾

32、礦區(qū)是具有百年開發(fā)歷史的老礦區(qū)，礦區(qū)行業(yè)門類齊全，建筑材料如水泥、預(yù)制構(gòu)件、磚瓦等均能生產(chǎn)，部分建筑材料需就近外購,滿足礦井建設(shè)的需要。</p><p>　　1.2 井田地質(zhì)特征</p><p>　　1.2.1 井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　本井田位于扎賚諾爾含煤盆地中部，為一寬緩不對稱向斜構(gòu)造，其軸向主要呈北20°東方向，北端向東偏轉(zhuǎn)軸向25～30&

33、#176;，兩翼地層傾角均較平緩，西翼略陡，一般3～5°，淺部有時可達(dá)7°，東翼略為平緩，一般2～3，淺部有時可達(dá)5°。</p><p>　　本井構(gòu)造另一特點(diǎn)是含煤地層不同層段沉積中心沿盆地軸向作有規(guī)律的側(cè)向遷移。Ⅱ煤層群沉積中心在新開河以東Ⅲ-Ⅲ走向剖面一帶；Ⅰ煤層群沉積中心在新開河以西Ⅱ-Ⅱ走向剖面附近。地層傾角由上至下由大變小，Ⅰ煤層群傾角為3～7°，Ⅱ煤層群傾角為2

34、～5°。</p><p>　　井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，僅在東部邊界附近27—28線、30線上見有一小型緩坡狀平臥斷層，區(qū)內(nèi)長度約2km，該斷層由90—118、90—109、90—120、90—110鉆孔控制，富水性、導(dǎo)水性較差，斷層較可靠。</p><p>　　井田內(nèi)未見巖漿巖活動。</p><p>　　1.2.2 水文地質(zhì)</p><p

35、>　　井田位于扎賚諾爾煤田地貌單元的中部低洼平坦地帶，地下水流向受盆地地質(zhì)構(gòu)造、海拉爾河豐枯水位影響，呈北東—南西與煤層走向基本一致，順層而流，豐水期向呼倫湖方向排泄，枯水期向額爾古納河方向排泄。</p><p>　　井田水文地質(zhì)特征與一般煤田的水文地質(zhì)特征不同，主要特點(diǎn)是煤層含水。煤層含水層是主要直接充水含水層和強(qiáng)導(dǎo)水層，煤層含水層是裂隙含水，煤層頂、底板巖層含水層是以裂隙含水層為主的弱含水層，甚至是隔水

36、層，第四系砂礫含水層也是主要含水層和強(qiáng)導(dǎo)水層。</p><p>　　第四系中粘土、亞粘土及砂層中的厚層淤泥可視為隔水層：分布于新開河西與原木得那亞河?xùn)|岸，于第四系地質(zhì)剖面3、4、5、Ⅱ、Ⅲ剖面，厚4～10m，于第四系第2地質(zhì)剖面Q27孔見有4m厚的淤泥，但呈不連續(xù)狀。粘土、亞粘土分布面積約占井田面積三分之一，但井田大部分面積仍為粉、細(xì)砂裸露區(qū)，大氣降水可直接滲入補(bǔ)給，砂礫層中地下水仍起著連通作用。</p&g

37、t;<p><b>　?。?）含水層</b></p><p>　　井田內(nèi)含水層按時代劃分為第四系、伊敏組和大磨拐河組三個大含水煤巖組，按空間由上而下劃分為第四系砂礫含水層和煤層及其頂、底板粗、中砂巖含水層共5個含水層。</p><p>　?。?）第四系砂礫含水層</p><p>　　廣泛分布于煤系地層之上，巖性為砂礫、粗砂，以砂礫

38、為主，呈灰～灰綠色，分選差，礫石呈渾圓～次圓狀，礫石直徑一般5～20mm，最大達(dá)40mm。厚度2.50～13.30m，平均8.30m，一般在8.00～10.00m左右，經(jīng)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù)q為5.47～6.14L/s·m，K為59.64～70.86m/，T為733.42～744.18m2/d，S為1.30×10-3～6.56×10-3，a為1.13×10-5～5.72×10-5m2/

39、d。其補(bǔ)給源為大氣降水和春汛期冰雪融化地面積水之垂直滲透和豐水期新開河側(cè)向補(bǔ)給，枯水期則側(cè)向補(bǔ)給新開河。</p><p>　　在砂礫含水層之上全區(qū)普遍發(fā)育一層灰色、分選均勻的粉、細(xì)砂，厚度為1.50～11.30m，一般在4.00～6.00m，發(fā)育比較穩(wěn)定。水位埋深1.08m，經(jīng)鄰區(qū)抽水實(shí)驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù)q為0.91L/sm，K為12.06m/d，T為159.07m2/d，S為0.11，a為1450.74m2/d。

40、水溫0～4℃，水化學(xué)類型為HCO3～CL～Na ～Mg水，地下水類型為承壓水。</p><p>　?、蛎簩禹敯宕稚皫r含水層</p><p>　　全區(qū)普遍發(fā)育，粗砂巖為泥質(zhì)膠結(jié)，厚19.54～30.30m，水位埋深0.60m～21.79m，經(jīng)鄰區(qū)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù)q為0.34～0.36L/sm，K為1.54～1.88m/d,T為24.14～36.64m2/d，S為3.48×10

41、-3～3.57×10-4，a為1.03～6.94×104。水化學(xué)類型為HCO3～CL～Na～Mg水，地下水類型為承壓水。</p><p><b>　　礦井涌水量</b></p><p><b>　?。?）充水因素</b></p><p>　　經(jīng)對勘探獲得資料及鄰近生產(chǎn)礦井水文資料綜合分析，區(qū)內(nèi)地形平坦，

42、地表徑流差，大氣降水及春汛期冰雪融化，易于積聚，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，新開河縱貫全區(qū)，地下水與大氣降水、地表水關(guān)系密切。第四系地層廣泛覆蓋于煤系地層之上，大氣降水和地表水通過垂直滲透于第四系砂層，煤田西側(cè)地形較高，分布面積廣，煤系地層傾角平緩，煤層及各含水層露頭接受大氣降水和地表水的垂直、順層補(bǔ)給和順層排泄。</p><p>　　井田內(nèi)抽水鉆孔和長期觀測孔未曾封閉，將會導(dǎo)致各含水層的水進(jìn)入巷道，增大礦井涌水量。<

43、;/p><p>　　從礦井水文地質(zhì)資料分析和井田區(qū)抽水試驗(yàn)資料分析，隨降深增加和時間的增長，單位涌水量減小。隨開采面積的增加，增大或減小關(guān)系不明顯。</p><p><b>　　（2）礦井涌水量</b></p><p>　　根據(jù)井田水文地質(zhì)條件、充水因素及鄰近生產(chǎn)礦井的水文資料，經(jīng)扎煤公司采用比擬法預(yù)計(jì)，一水平礦井正常涌水量為500m3/h，最大涌

44、水量為900m3/h；二水平礦井正常涌水量為230m3/h，最大涌水量為300m3/h。</p><p><b>　　1.3 煤層及煤質(zhì)</b></p><p><b>　　1.3.1 煤層</b></p><p>　　井田內(nèi)有Ⅰ、Ⅱ、共2個煤層群，屬于本井開采的是Ⅱ煤層。</p><p>　　根據(jù)

45、地質(zhì)報(bào)告批復(fù)，Ⅰ煤層群水文地質(zhì)條件復(fù)雜，如果開采Ⅰ1和Ⅰ2煤，冒落帶高度將波及到第四系含水砂層，存在突水可能；其他煤層屬不可采煤層。</p><p>　?、?煤：全區(qū)發(fā)育，是本井主要可采煤層。煤層變化規(guī)律是沿走向一般北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼由淺至深煤層厚度增大。在27—28線以北煤層結(jié)構(gòu)較簡單、煤層穩(wěn)定，多為單層或一層夾矸；接近27—28線時個別點(diǎn)夾矸2～3層；以南結(jié)構(gòu)復(fù)雜、急劇分岔變薄，分岔最

46、大間距達(dá)32.39m，一般夾矸3～5層，局部8層，屬較穩(wěn)定～不穩(wěn)定。夾矸巖性為泥巖、粉砂巖、中、粗粒砂巖。</p><p>　　Ⅱ2煤：Ⅱ2煤全區(qū)發(fā)育，是本井最主要可采煤層，煤層變化規(guī)律是北翼厚、南翼薄，沿傾向西翼厚、東翼薄，兩翼向盆地中心由薄逐漸增厚，在向斜軸以西分岔前煤層最厚。在31線以北沿走向由南至北厚度一般20.00～26.00m，厚度變化較小，僅西北邊緣略薄，一般在18.00～19.00m；在31線以南

47、因分岔厚度變薄，一般14.00m左右，南部邊緣90—26孔煤厚僅10.92m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾矸0～1層，局部2～3層，夾矸多位于煤層頂部或下部，厚度一般小于0.50m，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。</p><p><b>　　鐵北礦綜合柱狀圖</b></p><p>　　1.3.2 煤層頂、底板</p><p>　　經(jīng)對井田內(nèi)可采煤層頂板30m，底

48、板30m的巖性進(jìn)行采樣分析，巖性由泥巖、粉砂巖及粗中砂巖組成，以粗、中砂巖為多，泥質(zhì)膠結(jié)，粗、中砂巖松散、抗壓強(qiáng)度低。泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖有隨深度增加，抗壓強(qiáng)度增高的規(guī)律。而粗、中砂巖的抗壓強(qiáng)度沒有明顯變化。一般規(guī)律是煤層的抗壓強(qiáng)度普遍較高，巖石抗壓強(qiáng)度較低，巖石隨粒度變粗而抗壓強(qiáng)度變低。</p><p><b>　　1.3.3 煤質(zhì)</b></p><p>　　（1

49、）煤類及其分布規(guī)律</p><p>　?、蛎菏潜揪饕刹擅簩?，以褐煤為主，長焰煤次之。</p><p>　　（2）本區(qū)煤呈黑褐色，條痕褐色，弱瀝青光澤，斷口多呈平坦?fàn)?、貝殼狀及參差狀，性脆易碎，易風(fēng)化，可見龜裂現(xiàn)象。見有不發(fā)育的內(nèi)生裂隙。煤的結(jié)構(gòu)常以條帶狀為主，線理狀、透鏡狀次之。煤的構(gòu)造多為水平層理；煤的硬度系數(shù)為2.5，長焰煤視密度為1.25～1.33g/cm3，平均為1.29g/c

50、m3。真密度為1.47～1.62g/cm3，平均為1.53g/cm3。褐煤視密度為1.28～1.37g/cm3，平均為1.31g/cm3。真密度為1.54～1.63g/cm3，平均為1.58g/cm3。</p><p>　　（3）褐煤的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　?、倜旱乃郑∕ad）：一般在6.90%～12.29%之間，平均為10.17%。</p><p>　　②

51、煤的灰分（Ad）：一般在6.38%～24.04%之間，平均為14.23%。Ⅱ1煤為中灰煤。</p><p>　　③揮發(fā)分（Vdaf）：一般在39.71%～45.01%之間，平均為42.52%。</p><p>　　④全硫（St,d）：一般在0.24%～0.61%之間，平均為0.39%。屬特低硫煤。</p><p>　　⑤磷分(Pd):一般在0.004%～0.026%

52、之間,平均為0.013%。Ⅱ1煤屬中磷煤。</p><p>　?、拚辰Y(jié)指數(shù)（GRI）：均為0。</p><p>　?、咄腹饴剩≒M）：一般在23%～45%之間，平均為33%。</p><p>　?、喟l(fā)熱量（Qb,ad）：一般在19.65MJ/Kg～23.96MJ/Kg之間，平均為21.72MJ/Kg。</p><p>　?、岷銤駸o灰基高位發(fā)熱

53、量（QGW-A.GN）：一般在21.49MJ/Kg～22.60MJ/Kg之間，平均為22.12MJ/Kg。</p><p>　?。?）長焰煤的化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　①煤的水分（Mad）：一般在5.20%～9.06%之間，平均為7.19%。</p><p>　?、诿旱幕曳郑ˋd）：一般在9.18%～22.40%之間，平均為14.20%。Ⅱ31+2、Ⅱ3煤為低灰

54、煤。</p><p>　?、蹞]發(fā)分（Vdaf）：一般在40.94%～45.71%之間，平均為41.91%。</p><p>　　④全硫（St,d）：一般在0.14%～0.47%之間，平均為0.32%。屬特低硫煤。</p><p>　?、萘追郑≒d）：一般在0.007%～0.065%之間，平均為0.02%。屬低磷煤。</p><p>　?、拚辰Y(jié)

55、指數(shù)（GRI）：最小為0，最大為3，一般多為0。</p><p>　?、咄腹饴剩≒M）：一般在54%～68%之間，平均為62%。</p><p>　?、喟l(fā)熱量（Qb,ad）：一般在23.19MJ/Kg～24.96MJ/Kg之間，平均為24.32MJ/Kg。</p><p>　?、岷銤駸o灰基高位發(fā)熱量（QGW-A.GN）：一般在23.38MJ/Kg～26.15MJ/K

56、g之間，平均為24.63MJ/Kg。</p><p>　　1.3.4 瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃</p><p><b>　?。?）瓦斯</b></p><p>　　與本礦井鄰近生產(chǎn)井均為低瓦斯礦井。本井勘探階段采集了6個孔13個瓦斯測試結(jié)果，根據(jù)井筒檢查鉆瓦斯鑒定資料，L3孔Ⅱ煤瓦斯含量總計(jì)為0.53ml/g。因此，本井按低瓦斯礦井設(shè)計(jì)。&l

57、t;/p><p><b>　　（2）煤塵</b></p><p>　　根據(jù)褐煤層、長焰煤層的煤塵爆炸測試結(jié)果，均有爆炸性。與本井鄰近生產(chǎn)礦井爆炸指數(shù)為42.9%，具有爆炸危險(xiǎn)性。因此，本井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。</p><p><b>　?。?）煤的自燃</b></p><p>　　Ⅱ煤屬不容易自燃煤層，根

58、據(jù)井田內(nèi)著火點(diǎn)的測試結(jié)果，Ⅱ煤層小于205°C。自然發(fā)火期為1-3個月</p><p><b>　?。?）地溫</b></p><p><b>　　本井無地溫危害。</b></p><p><b>　　2 井田境界和儲量</b></p><p>　　2.1 井田境界及

59、可采儲量</p><p>　　2.1.1 井田境界</p><p><b>　　1）井田劃分的依據(jù)</b></p><p>　　在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，儲量，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，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原

60、則有：</p><p>　　(1) 井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；</p><p>　　(2) 充分利用自然條件進(jìn)行劃分；</p><p>　　(3) 保證井田有合理尺寸；</p><p>　　(4) 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理號相鄰礦井間的關(guān)系。</p><p>　　圖 2—1—1

61、 鐵北礦井田境界圖</p><p>　　表2-1-1 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 </p><p>　　2.1.2 可采儲量</p><p>　　本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，厚煤層大部分屬于穩(wěn)定型，局部為較穩(wěn)定型，因此，基本勘探類型為一類一型是合理的。</p><p>　　本井地質(zhì)勘探基本勘探網(wǎng)度為10

62、00×1000m；煤質(zhì)勘探網(wǎng)度為500～1000×500～1000m；水文地質(zhì)中第四系網(wǎng)度為1500×1500m主線加密一倍。根據(jù)本區(qū)構(gòu)造和煤層特點(diǎn)，勘探網(wǎng)度比較合理。</p><p>　　2.1.2 工業(yè)儲量計(jì)算</p><p>　　（1）經(jīng)濟(jì)可采儲量范圍</p><p>　　根據(jù)國土部國土資儲備字[2006]13號“關(guān)于《內(nèi)蒙古自治

63、區(qū)滿洲里市扎賚諾爾煤田鐵北煤礦資源儲量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明”，批準(zhǔn)的鐵北礦井資源儲量為431.59Mt，由I煤組和Ⅱ煤組組成。其中331級儲量為333.30Mt，332級儲量為98.29Mt。</p><p>　　I煤組埋藏淺，風(fēng)化裂隙發(fā)育，煤層厚度一般2～3m，頂?shù)装鍘r層松軟，頂?shù)装咫y于管理，且I煤組上部無完整的隔水層。如果開采Ⅰ煤層群，冒落帶和裂隙帶高度將波及到第四系含水砂層，存在突水可能，鑒于

64、Ⅰ煤層群水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)報(bào)告批復(fù)提出Ⅰ煤層群暫不開采，儲量劃為暫不能利用儲量。經(jīng)分析，設(shè)計(jì)同意地質(zhì)報(bào)告批復(fù)，故將I煤組劃為暫不開采煤層，儲量列為非經(jīng)濟(jì)可采儲量。需說明的是：I、Ⅱ煤組平均距離為209.93m，I煤組位于Ⅱ煤開采后的彎曲下沉帶，I煤組破壞程度較小，存在回采可能，因此，建議在水文地質(zhì)條件等影響因素滿足回采要求的情況下，可考慮在回采Ⅱ煤后，再回采I煤組。</p><p>　　綜合分析，確定Ⅱ煤層為

65、本井的可采煤層，儲量列為經(jīng)濟(jì)可采儲量。</p><p>　?。?）煤炭資源量估算指標(biāo)</p><p>　　煤層最低可采厚度采用：褐煤≥1.50m，長焰煤≥0.80m，硫分<3%，灰分<40%。</p><p>　?。?）礦井資源儲量計(jì)算</p><p><b>　　1、礦井地質(zhì)資源量</b></p>

66、;<p>　　批準(zhǔn)的鐵北井地質(zhì)資源儲量為531.59Mt，包括Ⅰ煤組的Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3煤層和Ⅱ煤層。</p><p>　?、衩航M煤種均為褐煤，資源儲量149.23Mt，其中Ⅰ1資源儲量33.31Mt；Ⅰ2資源儲量75.22Mt；Ⅰ3資源儲量40.70Mt。</p><p>　?、蛎航M煤種有褐煤、長焰煤，資源儲量382.36Mt，其中褐煤資源儲量297.16Mt，長焰煤資源儲量

67、85.26Mt。</p><p>　　參與礦井工業(yè)資源儲量計(jì)算的煤層為Ⅱ煤層，經(jīng)計(jì)算，工業(yè)資源儲量。</p><p>　　本礦區(qū)屬于緩傾斜煤層，對于緩傾斜煤層：</p><p>　　ZG=S×M×D （2-1-1）</p><p><b>　　公式中：

68、</b></p><p>　　ZG—————工業(yè)儲量，Mt；</p><p>　　S———井田面積，km2；；</p><p>　　M———煤層厚度，m；</p><p>　　D———煤的容量，取1.4t/m3</p><p>　　2、依據(jù)上述公式計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>&l

69、t;b>　?、?煤層工業(yè)儲量：</b></p><p>　　ZG1=27.35×4.5×1.4=179.452(Mt)</p><p><b>　　Ⅱ2煤層工業(yè)儲量：</b></p><p>　　ZG2=27.35×5.5×1.4=202.908(Mt)</p><p

70、><b>　　礦井工業(yè)儲量：</b></p><p>　　ZG=ZG1+ZG2=179.452+202.908= 382.36(Mt)</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源儲量=礦井工業(yè)資源儲量-永久煤柱損失。</p><p>　　3、井田境界煤柱損失量</p><p>　　1）礦井邊界煤柱損失</p>

71、<p>　　按《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（此后統(tǒng)稱《設(shè)計(jì)規(guī)范》）規(guī)定，礦井邊界煤柱留設(shè)20-40m，與其他礦井相臨時留設(shè)20m煤柱。</p><p>　　2）安全煤柱留設(shè)原則</p><p>　?、?工業(yè)場地、井筒、水庫等均留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。</p><p>　?、冢黝惐Ｗo(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移

72、動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱，用裂隙角確定水庫煤柱。巖層移動角70°，裂隙角75°。</p><p>　?、郏S護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m,村莊10m，其他15m。</p><p>　　④．?dāng)鄬用褐鶎挾?0m,井田境界煤柱寬度30m，風(fēng)化帶保護(hù)煤柱寬度為50米。</p><p>　　《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說明》中第十五條關(guān)于減少廣場占地問

73、題中，工業(yè)場地（包括選煤廠）占地面積指標(biāo)應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。</p><p>　　3）計(jì)算邊界煤柱損失量</p><p><b>　　(2-1-2)</b></p><p>　　式中：――邊界煤柱損失量；</p><p>　　――邊界長度，171km</p><p>　　――邊界寬度，50m；&

74、lt;/p><p>　　――煤層厚度，5.5m；</p><p>　　――煤的容重，1.40 t/m3。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算邊界煤柱損失量=65.981Mt</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)資源儲量為=382.36-65.981=316.379（Mt）</p><p>　　4.礦井永久保護(hù)煤柱損失量</p

75、><p><b>　　(1)工業(yè)場地煤柱</b></p><p>　　根據(jù)扎煤公司提供的資料，新生界第四系地層巖層移動角45°，侏羅系地層巖層移動角70°。</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬噸/年，煤層的平均傾角為5°，工業(yè)廣場的中心處在井田走向的中央，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場

76、按Ⅱ級保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。</p><p>　　根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井工業(yè)場地占地面積指標(biāo)如下：</p><p><b>　　表2-1-2</b></p><p>　　本井田設(shè)計(jì)井型為180萬/年，故工業(yè)場地面積為21.6公頃，即：</p><p>　　S=18×1.2=21.6公頃=216000米

77、。</p><p>　　工業(yè)廣場的留設(shè)根據(jù)〈〈礦井設(shè)計(jì)手冊〉〉，留設(shè)如下：（示意圖）</p><p>　　取工廣尺寸: 長 L=520米</p><p><b>　　寬D=410米</b></p><p>　　根據(jù)<<采礦設(shè)計(jì)手冊>>中建(構(gòu))筑保護(hù)等級劃分,本井田保護(hù)等級屬Ⅱ級,故受保護(hù)邊

78、界的長為L=550米, 寬D=440米.</p><p>　　因此工業(yè)廣場損失煤柱為:</p><p><b>　　(2-1-3)</b></p><p>　　式中：――邊界煤柱損失量，；</p><p>　　――工業(yè)廣場面積，216；</p><p>　　――煤層厚度，5.5；</p>

79、;<p>　　――煤的容重，1.40。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算工業(yè)場地煤柱量為16.7Mt。</p><p><b>　　(2)主要大巷煤柱</b></p><p>　　根據(jù)扎煤公司生產(chǎn)礦井實(shí)際情況及開拓部署，主要大巷煤柱留60m煤柱，煤柱量為45.46Mt。</p><p><b>　　(3

80、)道路等煤柱</b></p><p>　　河道煤柱國鐵濱州線、新開河鎮(zhèn)和301國道均位于井田北部邊界，彼此相連，煤柱統(tǒng)一考慮，在計(jì)算邊境煤柱損失之內(nèi)</p><p><b>　　(4)帶區(qū)境界煤柱</b></p><p>　　帶區(qū)境界線兩側(cè)各留20m煤柱，其煤柱量為12.77Mt。</p><p><b

81、>　　(5)開采損失</b></p><p>　?、蛱柮簩訉俸衩簩?，設(shè)計(jì)取帶區(qū)回采率取0.75，帶區(qū)回采損失79.094Mt。</p><p><b>　　礦井可采儲量</b></p><p>　　井田的可采儲量Zk按下式計(jì)算：</p><p>　　Zk=(Zg-P) ×C

82、 (2-1-4)</p><p>　　式中：Zg——礦井工業(yè)儲量，Mt;</p><p>　　Zk——礦井可采儲量，Mt;</p><p>　　P——各種永久煤柱的儲量之和，M t;</p><p>　　P=65.981+16.7+12.77+45.46=139.911（M t)</p&g

83、t;<p>　　C ——帶區(qū)回采率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.80；薄煤層不低于0.85；本礦取0.75。</p><p>　　Zk=（382.36-139.911）×0.75=181.604M t</p><p>　　由此可得本礦井可采儲量為1.816億噸。</p><p>　　2.1.3 工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限&l

84、t;/p><p><b>　　1.工作制度</b></p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日330d。每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備及檢修。</p><p>　　1）.礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定</p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間16小時。

85、這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。因此本礦設(shè)計(jì)每晝夜凈提升時間為16小時。</p><p>　　2）.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p><b>　　確定依據(jù)</b></p><p>　　根據(jù)可采儲量、煤層開采技術(shù)條件、技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)效益及煤炭市場需求等影響因素，綜合分析，設(shè)計(jì)提出了1.5

86、Mt/a、1.8Mt/a和2.4Mt/a三個方案，推薦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.80Mt/a，理由如下：</p><p><b>　　(1)儲量分析</b></p><p>　　全井可采儲量為181.604Mt，分別按1.5Mt/a、1.8Mt/a、2.4Mt/a井型計(jì)算，儲量備用系數(shù)取1.3計(jì)算，服務(wù)年限分別為93.13a、77.6a及55.2a，只有1.8Mt/a規(guī)模能夠

87、滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p><b>　　(2)開采技術(shù)條件</b></p><p>　　本井煤層厚，賦存穩(wěn)定，傾角平緩，一般3～5°，瓦斯含量低，構(gòu)造簡單；煤層富水性強(qiáng)、導(dǎo)水性較差，水文地質(zhì)條件較簡單；雖煤層頂?shù)装鍨檐泿r，但煤層厚，一般3.6～15.5m，煤層相對于巖層抗壓強(qiáng)度較大；根據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將井底車場及硐室、主要巷道

88、布置在煤層里，采用錨噴(加錨索加鋼筋梁)支護(hù)能夠滿足要求。因此，本井開采技術(shù)條件均符合三種規(guī)模的要求。</p><p><b>　　(3)礦井經(jīng)濟(jì)效益</b></p><p>　　礦井生產(chǎn)高度集中化、大型化是煤礦生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。2003年兗州礦區(qū)6個特級高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)原煤39.12Mt，平均年產(chǎn)達(dá)到6.52Mt。神華集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井單井年產(chǎn)量已超過10.00Mt，取

89、得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，充分顯示了特大型礦井的規(guī)模效益。因此，礦井規(guī)模越大，成本越低，經(jīng)濟(jì)效益越好。</p><p><b>　　(4)煤炭市場需求</b></p><p>　　扎煤公司2004年生產(chǎn)煤炭4.25Mt，2005年已簽訂煤炭銷售合同約7.00Mt。根據(jù)規(guī)劃，礦區(qū)將建設(shè)大型電廠和煤化工項(xiàng)目，礦區(qū)現(xiàn)有煤礦的煤炭產(chǎn)量已無法滿足市場需求。因此，急需新建大型礦井，以滿

90、足煤炭市場需求。</p><p>　　根據(jù)規(guī)劃，電廠最終規(guī)模為3×600MW，每年需煤炭5.00Mt，考慮到扎煤公司現(xiàn)有的煤炭產(chǎn)量和外銷煤量，本井設(shè)計(jì)規(guī)模不應(yīng)小于1.8Mt/a。</p><p>　　(5)符合蒙東大型煤炭基地規(guī)劃及礦區(qū)總體規(guī)劃要求</p><p>　　根據(jù)蒙東大型煤炭基地規(guī)劃，扎賚諾爾礦區(qū)到2012年最終規(guī)劃規(guī)模10.00Mt/a，其中靈

91、東礦井規(guī)劃規(guī)模為1.8～3.0Mt/a；原國家計(jì)委以計(jì)交能[1998]302號文批準(zhǔn)的扎賚諾爾礦區(qū)總體規(guī)劃中，擬建鐵北礦井規(guī)模為1.8Mt/a。同時內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展和改革委員會編制的《內(nèi)蒙古煤炭工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，擬建鐵北礦井規(guī)模為1.8Mt/a。</p><p><b>　　(6)工作面單產(chǎn)</b></p><p>　　綜放工作面單產(chǎn)主要取決于頂煤的冒放率。本井初期開采

92、的Ⅱ2煤厚3.63～15.5m，平均5.5m，節(jié)理裂隙發(fā)育。根據(jù)扎煤公司生產(chǎn)實(shí)踐，Ⅱ煤節(jié)理裂隙發(fā)育，頂板松軟，采用綜放開采，周期來壓步距小，放煤均勻，無大塊，不需采取特殊措施。</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，如果本地市場需求有較大增加時，可對礦井進(jìn)行適當(dāng)改擴(kuò)建，以滿足市場需求，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2.礦井服務(wù)年限及水平服務(wù)年限</p><p>　

93、　礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。</p><p>　　礦井可采儲量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：</p><p><b>　　（2-1-3）</b></p><p>　　式中: T——礦井服務(wù)年限，a；</p><p>　　Zk——礦井可采儲量，Mt；</p><p>　　

94、A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt；</p><p>　　K——礦井儲量備用系數(shù)，取 1.3</p><p>　　則，礦井服務(wù)年限為：</p><p>　　T =181.604/(1.8×1.3) = 77.6a</p><p>　　其中一水平可采儲量83.376Mt，二水平可采儲量98.252Mt，儲量備用系數(shù)取1.3。一水平服務(wù)年限35

95、.6a，二水平服務(wù)年限41.98a，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p><b>　　2.2井田開拓</b></p><p>　　2.2.1井田開拓的基本問題</p><p>　　井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式

96、、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。</p><p>　　井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認(rèn)真研究。</p><p>　　(1) 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；</p><p>　　(2) 合理確定開采水平的數(shù)目和位置；</p

97、><p>　　(3) 布置大巷及井底車場；</p><p>　　(4) 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；</p><p>　　(5) 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；</p><p>　　(6) 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。</p><p>　　確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條

98、件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　　(1) 貫徹執(zhí)行國家有關(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)。</p><p>　　(2) 合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。</p><p

99、>　　(3) 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。</p><p>　　(4) 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)。</p><p>　　(5) 要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(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、自動化創(chuàng)造條件。</p><p&g

100、t;　　(6) 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。</p><p>　　1.確定井筒形式、數(shù)目、位置</p><p><b>　　井筒形式的確定</b></p><p>　　井筒形式有三種：平硐、斜井、立般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。井。一</p><p>　　

101、平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。</p><p>　　斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大

102、的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點(diǎn)是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。</p><p>　　立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高

103、瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。</p><p>　　本井田煤層被第四系所覆蓋，埋藏較深，特別是開采的主要對象Ⅰ煤埋藏深度400m左右，Ⅱ煤埋藏深

104、度500m左右，第四系沖積層厚約23m，含水豐富。如采用斜立開拓，即主井為帶式輸送機(jī)斜井，主斜井斜長為(傾角16°)1560m，穿過第四系沖積層斜長110m，穿過I1煤層頂板粗砂巖含水層及I1～I(xiàn)3煤層間中、粗砂巖含水層厚度190m，斜長689.0m，井筒工程量大，施工難度大。</p><p><b>　　2.井筒位置的確定</b></p><p>　　根據(jù)

105、煤層賦存特點(diǎn)、鐵路接軌及供電電源位置、初期帶區(qū)位置等因素，設(shè)計(jì)考慮了三個井口位置方案。</p><p>　　（1）煤層和水文條件對開拓的影響</p><p>　　本井田地表高程在+545～+550m之間，煤層賦存高程在+230～+50m，埋藏深度為315～490m，屬近水平煤層。對礦井開拓影響較小。</p><p>　　第四系厚度約12～27m，第四系砂礫含水層位于

106、其中，廣泛分布于煤系地層之上，巖性為砂礫、粗砂，以砂礫為主，厚度一般在8.00～10.00m左右。經(jīng)抽水試驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù)q為5.47～6.14L/s·m，K為59.64～70.86m/d，T為733.42～744.18m2/d，S為1.30×10-3～6.56×10-3，a為1.13×10-5～5.72×10-5m2/d，屬豐富含水層。在砂礫含水層之上有一層灰色、分選均勻的粉、細(xì)砂，全

107、區(qū)普遍發(fā)育，厚度為1.50～11.30m，一般在4.00～6.00m，發(fā)育比較穩(wěn)定。水位埋深1.08m，經(jīng)鄰區(qū)抽水實(shí)驗(yàn)其水文地質(zhì)參數(shù)q為0.91L/sm,K為12.06m/d,T為159.07m2/d，S為0.11,a為1450.74m2/d。水溫0～4℃，水化學(xué)類型為HCO3～CL～Na～Mg水，地下水類型為承壓水。Ⅰ1煤頂板粗砂巖含水層，Ⅰ1-Ⅰ3煤及煤層間粗、中砂巖含水層，Ⅱ煤層頂板粗砂巖含水層，煤及煤層間粗、中砂巖含水層均屬中等

108、含水層，其中：Ⅰ1煤～Ⅰ3煤水文地質(zhì)類型為一類三型，水文地質(zhì)條件復(fù)雜；Ⅱ煤水文地質(zhì)類型為一類二型，其水文地質(zhì)條件中等。因此，</p><p><b>　?。?）開拓方式</b></p><p><b>　　方案比較</b></p><p><b>　　方案說明</b></p><p

109、>　　借鑒我國現(xiàn)有高產(chǎn)高效礦井及國外生產(chǎn)礦井的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本井田地形地貌、煤層賦存等情況特提出以下三種開拓方案：</p><p>　　方案一 雙立井單水平上、下山開拓；</p><p>　　方案二 雙斜井單水平上、下山開拓；</p><p>　　方案三 主斜副立單水平上、下山開拓。</p><p>　　表2-2-1　 建井工程量<

110、/p><p>　　圖2-1 開拓方案比較圖</p><p>　　表2-2-2 方案綜合比較表</p><p>　　表2-2-3　 運(yùn)輸費(fèi)比較表</p><p>　　表2-2-4 　排水費(fèi)比較表</p><p>　　表2-2-5　 方案費(fèi)用匯總表</

111、p><p>　　在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?） 方案1、方案2和方案3中帶區(qū)劃分方案及帶區(qū)巷道布置形式相同，開采方式也相同。</p><p>　?。?）大巷和帶區(qū)的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的20%進(jìn)行估算。</p><p>　　從以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果可以看出：</p><p>　　方案二比

112、方案一的費(fèi)用多出37%，超過了10%，方案三比方案一的費(fèi)用多出34%，超過了10%，故方案一為最優(yōu)方案，即該礦井設(shè)計(jì)選用雙立井單水平上下山開采的開拓方案。上山階段，從+545m～+460m ，階段斜長2030m，下山階段，從+545m～+475m，階段斜長1810m。</p><p>　　3.工業(yè)場地的位置、形式和面積</p><p>　　工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中央。

113、</p><p>　　工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為21.6km2，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向。</p><p><b>　　4.開采水平確定</b></p><p>　　根據(jù)煤層賦存條件和可采儲量分布情況，設(shè)計(jì)推薦二個水平，即Ⅱ1煤設(shè)為一水平，水平高程為+195m，主水平大巷沿Ⅱ1布置，設(shè)輔助

114、水平，開采Ⅱ2煤設(shè)為二水平，水平高程為+70m，大巷沿Ⅱ2煤布置，開采Ⅱ2煤層，主要理由如下：</p><p>　　(1)井田構(gòu)造形態(tài)為一個寬緩向斜，向斜軸位于井田傾向的中部，煤層傾角一般3～5°，Ⅱ1煤與Ⅱ2煤層間距一般90～130m，層間巖層松軟，如采用單水平開拓，層間需采用斜巷聯(lián)絡(luò)，不僅運(yùn)輸、通風(fēng)、行人不便，環(huán)節(jié)多，且軟巖巷道工程量大，維護(hù)費(fèi)用高。</p><p>　　(2

115、)Ⅱ1煤和Ⅱ2煤厚均為特厚煤層，且儲量豐富，劃分二個水平時，一、二水平服務(wù)年限分別為42.9a和53.8a，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　(3)由于煤層傾角緩，設(shè)計(jì)將分水平布置的三條大巷(帶式輸送機(jī)、軌道運(yùn)輸、回風(fēng))全部設(shè)在主要可采煤層內(nèi)，煤炭運(yùn)輸采用1.6m寬帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用無級繩連續(xù)牽引車牽引礦車或平板車運(yùn)輸，適應(yīng)近水平煤層巷道運(yùn)輸，巖巷工程量小，巷道維護(hù)費(fèi)用低。</p>&l

116、t;p>　　(4)由于井底落平點(diǎn)處Ⅱ1煤底板高程為＋192m，煤厚4.5m；Ⅱ2煤底板高程65.00m；煤厚5.5m。為使初期投產(chǎn)水平(一水平)簡化環(huán)節(jié)，并可兼顧二水平，設(shè)計(jì)初期采用下部裝載方式，既一、二水平井底裝載高程均設(shè)在Ⅱ1煤內(nèi)。輔助運(yùn)輸及回風(fēng)大巷分水平(煤層)設(shè)置。為使井底車場及硐室盡可能布置在煤層內(nèi)，并可方便分層回采巷道布置，設(shè)計(jì)將一水平設(shè)在+195m，井底車場及大巷基本在Ⅱ1煤層內(nèi)；二水平設(shè)在+70m，井底車場、硐室、

117、大巷可全部布置在Ⅱ2煤層內(nèi)。</p><p>　　(五)礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)系統(tǒng)，即副井入風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)。當(dāng)開采二水平時，副井和中央風(fēng)井延伸，仍作為進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，后期不需新鑿回風(fēng)井。</p><p><b>　　5.主要開拓巷道</b></p><p>　　根據(jù)井田構(gòu)造形態(tài)、煤層賦存情況、井口位置選擇、主運(yùn)輸方式、輔助運(yùn)輸方式和工作面

118、回采方向等因素綜合考慮，如果大巷沿煤層走向布置，采煤工作面需俯斜開采，工作面涌水將緊隨工作面，工作環(huán)境差，工作面設(shè)備始終位于水中，影響設(shè)備性能和產(chǎn)量，綜合分析，設(shè)計(jì)采用大巷沿煤層傾斜布置，其優(yōu)點(diǎn)是工作面推進(jìn)長度長；搬家次數(shù)少；走向長壁開采，便于井下排水、通風(fēng)、運(yùn)輸和行人。因此，一、二水平運(yùn)輸、軌道和回風(fēng)大巷均沿煤層傾斜布置，為避免聯(lián)絡(luò)巷道交叉，平面上回風(fēng)大巷、帶式輸送機(jī)和軌道運(yùn)輸大巷間距為60m；立面上軌道巷和帶式輸送機(jī)巷沿煤層底板(留

119、1m煤皮)布置，回風(fēng)巷沿煤層頂板（留1m煤皮）布置</p><p><b>　　開采順序</b></p><p>　　本著“先淺后深、先易后難、優(yōu)劣配產(chǎn)”的原則。在同一煤層內(nèi)中，礦井初期先投產(chǎn)距工業(yè)場地最近、勘探程度最高、煤層最厚、賦存條件最好的西帶區(qū)，由近及遠(yuǎn)逐漸接續(xù)工作面；層間原則上采用下行、扒皮、分層開采順序。</p><p>　　2.2