采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-興阜煤礦1.2mta新井設(shè)計【全套圖紙】

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　一般部分</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征6</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述6</b></p>

2、<p>　　1.1.1井田位置、范圍和交通位置6</p><p>　　1.1.2地形地貌6</p><p>　　1.1.3河流水系6</p><p>　　1.1.4礦區(qū)的氣候條件7</p><p>　　1.1.5水源、電源7</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征7</p><

3、;p>　　1.2.1區(qū)域地質(zhì)概況7</p><p>　　1.2.2地質(zhì)特征8</p><p>　　1.2.3地質(zhì)構(gòu)造9</p><p>　　1.2.4地溫10</p><p>　　1.3煤層及煤質(zhì)10</p><p>　　1.3.1煤層賦存條件10</p><p>　　1.3.

4、2煤質(zhì)11</p><p>　　1.3.3區(qū)域水文地質(zhì)12</p><p>　　1.3.4瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃15</p><p>　　2 井田境界和儲量16</p><p>　　2.1井田境界16</p><p>　　2.1.1井田境界16</p><p>　　2.1.2開采邊

5、界擴(kuò)大的可能性16</p><p>　　2.2礦井儲量16</p><p>　　2.2.1儲量計算基礎(chǔ)16</p><p>　　2.2.2工業(yè)儲量計算17</p><p>　　2.3 礦井可采儲量18</p><p>　　2.3.1 煤柱的留設(shè)18</p><p>　　2.3.2

6、 可采儲量計算20</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限21</p><p>　　3.1 礦井工作制度21</p><p>　　3.1.1 礦井年工作日數(shù)的確定21</p><p>　　3.1.2 礦井工作制度的確定21</p><p>　　3.1.3 礦井每晝夜凈提升小時

7、數(shù)的確定21</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限21</p><p>　　3.2.1 確定依據(jù)21</p><p>　　3.2.2 礦井生產(chǎn)能力的確定21</p><p>　　3.2.3 礦井及第一水平服務(wù)年限的核算21</p><p>　　4 井田開拓23</p>

8、<p>　　4.1 井田開拓的基本問題23</p><p>　　4.1.1 井筒形式及數(shù)目的確定23</p><p>　　4.1.2 井筒位置的確定24</p><p>　　4.1.3 工業(yè)場地位置、形式和面積25</p><p>　　4.1.4 開采水平的確定25</p><p>　

9、　4.1.5 運(yùn)輸大巷和井底車場的布置25</p><p>　　4.1.6 礦井開拓延伸方案及階段劃分25</p><p>　　4.1.7 開拓方案比較26</p><p>　　4.2 礦井基本巷道31</p><p>　　4.2.1 井筒31</p><p>　　4.2.2 井底車場32<

10、;/p><p>　　4.3 主要開拓巷道33</p><p>　　4.3.1 主要開拓巷道33</p><p>　　4.3.2 巷道的支護(hù)方式34</p><p>　　5 準(zhǔn)備方式--采區(qū)巷道布置40</p><p>　　5.1 煤層的地質(zhì)特征40</p><p>　　5.1.1

11、 煤層埋藏條件40</p><p>　　5.1.2 煤質(zhì)與地質(zhì)情況40</p><p>　　5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)41</p><p>　　5.2.1 采區(qū)數(shù)目及位置41</p><p>　　5.2.2 采區(qū)走向長度的確定41</p><p>　　5.2.3 確定區(qū)段和區(qū)段數(shù)目41<

12、;/p><p>　　5.2.4 煤柱尺寸的確定41</p><p>　　5.2.5 采區(qū)上山布置42</p><p>　　5.2.6 區(qū)段平巷的布置42</p><p>　　5.2.7 采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序42</p><p>　　5.2.8 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)43</p><p>

13、　　5.2.9 采區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進(jìn)方法43</p><p>　　5.2.10 采區(qū)生產(chǎn)能力43</p><p>　　5.2.11 采區(qū)采出率44</p><p>　　5.3 采區(qū)車場選型45</p><p>　　5.3.1 采區(qū)上部車場選型45</p><p>　　5.3.2 采區(qū)中部車場選型

14、45</p><p>　　5.3.3采區(qū)下部車場選型46</p><p>　　5.4.5 采區(qū)主要硐室46</p><p>　　6 采煤方法47</p><p>　　6.1 采煤工藝方式47</p><p>　　6.1.1 采煤工藝的確定47</p><p>　　6.1.2

15、機(jī)械化程度47</p><p>　　6.1.3 確定回采工作面長度、工作面推進(jìn)方向和推進(jìn)度47</p><p>　　6.1.4 采煤工藝及設(shè)備48</p><p>　　6.1.5 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式52</p><p>　　6.1.6 采煤工藝54</p><p>　　6.1.7 各工藝過程安全

16、注意事項(xiàng)56</p><p>　　6.1.8 回采工作面噸煤成本57</p><p>　　6.1.9 工作面勞動組織和作業(yè)循環(huán)圖表58</p><p>　　6.2 回采巷道布置61</p><p>　　6.2.1 回采巷道布置方式61</p><p>　　6.2.2 回采巷道參數(shù)61</p&

17、gt;<p><b>　　7 井下運(yùn)輸63</b></p><p>　　7.1 概述63</p><p>　　7.1.1 井下運(yùn)輸系統(tǒng)63</p><p>　　7.2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇63</p><p>　　7.2.1 設(shè)備選型原則：63</p><p>　　7.

18、2.2 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算63</p><p>　　7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇68</p><p><b>　　8 礦井提升71</b></p><p>　　8.1 概述71</p><p>　　8.2 主副井提升71</p><p>　　9 礦井通風(fēng)73</p&g

19、t;<p>　　9.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇73</p><p>　　9.1.1 礦井概況73</p><p>　　9.1.2 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)原則73</p><p>　　9.1.3 通風(fēng)方法的確定74</p><p>　　9.1.4確定礦井的通風(fēng)方式75</p><p>　　9.1.5

20、 采區(qū)通風(fēng)80</p><p>　　9.1.6 工作面通風(fēng)系統(tǒng)81</p><p>　　9.1.7 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)82</p><p>　　9.1.8 通風(fēng)系統(tǒng)立體圖與網(wǎng)絡(luò)圖82</p><p>　　9.2 礦井所需風(fēng)量87</p><p>　　9.2.1 回采面所需風(fēng)量的計算87</p>

21、;<p>　　9.2.2 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量88</p><p>　　9.2.3 硐室需風(fēng)量89</p><p>　　9.2.4 其它巷道所需風(fēng)量∑Qd89</p><p>　　9.2.5 礦井總風(fēng)量及其分配90</p><p>　　9.3全礦通風(fēng)阻力的計算91</p><p>　　9.3

22、.1 礦井通風(fēng)阻力91</p><p>　　9.3.2礦井總風(fēng)阻、等級孔計算94</p><p>　　9.4礦井主要通風(fēng)機(jī)選型94</p><p>　　9.4.1礦井自然風(fēng)壓95</p><p>　　9.4.2主要通風(fēng)機(jī)選型95</p><p>　　9.4.3 電動機(jī)選型99</p>&l

23、t;p>　　9.4.4 礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置及要求99</p><p>　　9.5 特殊災(zāi)害時期的安全措施100</p><p>　　10 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)102</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)104</p><p><b>　　翻譯部分</b></p><p>&l

24、t;b>　　英文原文105</b></p><p><b>　　中文翻譯108</b></p><p><b>　　專題部分</b></p><p>　　1 瓦斯爆炸原因分析110</p><p>　　1.1 瓦斯爆炸的條件110</p><p>

25、;　　1.1.1瓦斯?jié)舛?10</p><p>　　1.1.2 引火溫度110</p><p>　　1.1.3 氧的濃度111</p><p>　　1.2 瓦斯爆炸特點(diǎn)111</p><p>　　1.3 事故主要原因分析111</p><p>　　1.3.1煤礦開采條件差111</p><

26、;p>　　1.3.2瓦斯積聚的存在111</p><p>　　1.3.3引爆火源的存在111</p><p>　　1.3.4裝備不足、管理不落實(shí)111</p><p>　　1.3.5管理水平低112</p><p>　　1.3.6企業(yè)技術(shù)管理薄弱112</p><p>　　1.4 瓦斯爆炸的附加原因

27、112</p><p>　　1.4.1 時間原因112</p><p>　　1.4.2 氣候原因112</p><p>　　1.4.3 井巷原因112</p><p>　　2 瓦斯爆炸的防治技術(shù)措施113</p><p>　　2.1 防止瓦斯積聚113</p><p>　　2.1.1

28、 防止盲巷積聚瓦斯113</p><p>　　2.2 防止高冒頂積聚瓦斯113</p><p>　　2.3 煤礦瓦斯及時抽放114</p><p>　　2.4 礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測114</p><p>　　2.5 井下火源防治114</p><p>　　2.6 優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)115</p

29、><p>　　2.7 隔爆措施115</p><p>　　3 防止事故擴(kuò)大的措施115</p><p>　　3.1 巷道布置與通風(fēng)115</p><p>　　3.2 搶救措施115</p><p><b>　　4 結(jié)語116</b></p><p><b&

30、gt;　　致 謝117</b></p><p>　　1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概述</b></p><p>　　1.1.1井田位置、范圍和交通位置</p><p>　　興阜礦位于遼寧省阜新市，位于阜新向斜的西北側(cè)，中隔鳳山～缸窯背斜自成一單斜。南北長約3 km，東西

31、寬約7 km，井田外形近似長方形，面積約20 km2。</p><p>　　井田開采范圍：西北部以5煤層沖積層下潛伏露頭為界，東南部以-350等高線為界，其余邊界為與其它礦井的為鄰，面積約為20 km2。</p><p><b>　　1.1.2地形地貌</b></p><p>　　本區(qū)為一平坦的沖積平原，東南面是由奧陶紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成的東北－西南方

32、向起伏伸展的低山丘陵。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢逐漸增高，最高達(dá)450m，一般高度為370m。在井田北面約7 km由震旦紀(jì)灰?guī)r構(gòu)成的低山丘陵，東西方向橫伏，這兩條低山丘陵在井田東面的青山一帶相匯合。低山丘陵的伸展方向與地層走向方向一致。井田內(nèi)地勢平坦，但北部稍高，向南低下。</p><p><b>　　1.1.3河流水系</b></p><p>　　清河門區(qū)有

33、細(xì)河塔子溝河，清河三條水系，在本區(qū)內(nèi)僅有清河流過，清河發(fā)源于清河門西北20公里之瓦盆窯蓮花山一帶，向南流入細(xì)河，再匯入大菱河而歸大海。</p><p>　　清河通過井田部分的地段，河床寬度約200平時水速0.8 /s ，水深0.15～0.3 ，河床寬度坡度4/5，雨季水量驟增可達(dá)21～23/s ，水深0.5～1.0，但河水再雨后一天左右即可下降到平時水位，一般枯竭期河水則變成細(xì)流，由于河床寬，河身淺，河道曲折，歷

34、史上曾經(jīng)泛濫（1930年），河水曾漫至河西村清河三道壕村等地，最高洪水位136～139 。</p><p>　　本區(qū)地下水主要埋藏于第四級砂礫巖層及煤系底層的砂巖層，礫巖層中，其含水層由上而下大體可分為五個層，隔水層位于V-2層上與Ⅲ煤組間，從而形成基巖水的微承壓性，全區(qū)含水層與隔水層的分布情況變化甚大，極不穩(wěn)定，分叉多－?。喜F(xiàn)象顯著，極不容易將含水層劃分清楚，大體是南部含水層距煤層近，北部含水層薄距煤層遠(yuǎn)，

35、隔水層則南薄北厚，其水平方向含水層與隔水層的劃分情況一致。</p><p>　　1.1.4礦區(qū)的氣候條件</p><p>　　阜新地區(qū)氣候?qū)侔氪箨懶?，夏季炎熱多雨，冬季?yán)寒凜烈，氣溫變化較大。根據(jù)阜新市氣象局1959～1999年氣象料資，歷年平均氣溫16.9 ℃，最高氣溫38.3 ℃，最低氣溫-21.3 ℃。歷年平均降水量為708.14 mm，年最大降水量為1263.8 mm。區(qū)內(nèi)冬季多北

36、風(fēng)，夏季多南風(fēng)，最大風(fēng)速16 m/s。冰凍期為十一月至次年三月，最大凍土深度0.32m。</p><p>　　1.1.5水源、電源</p><p><b>　?、?供水水源</b></p><p><b>　?、?地面水源</b></p><p>　　本礦地面水源共有三處：即東水源井、西水源井和矸子

37、山水源井。供水孔數(shù)為：東水源井兩個，西水源井一個，矸子山水源井一個。以上四個供水孔均自奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層取水，水量很豐富，單位涌水量為2.33 m3/min·m。由于排水設(shè)備的限制，每個供水孔排出量約為2.0～2.3 m3/min。目前本礦部分生活用水及工業(yè)用水取自地面水源，計6.0 m3/min。</p><p><b>　?、?井下水源</b></p>

38、<p>　　本礦井下清水源目前有2080疏水中 心。供水量為3.5 m3/min，主要取自第Ⅴ含水層（即煤5以上砂巖裂隙承壓含水層）。原來的1331和1148放水中心水量很小已無法滿足供水要求。目前2080疏水中心仍在施工，將來有希望增加井下清水源。</p><p>　　理化檢驗(yàn)均符合國標(biāo)。</p><p>　　⑵.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)</p><p&

39、gt;　　礦區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭為主，農(nóng)業(yè)主要種植小麥、玉米、水稻，間雜有果園、菜園和苗圃等。</p><p>　　本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥、石材需由國家計劃供應(yīng)外，其它磚、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿足建設(shè)需要。</p><p>　　礦區(qū)已建有110 kv區(qū)域變電所，可向本礦井供電的兩回35 kv輸電線路。</p><p><b&g

40、t;　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　1.2.1區(qū)域地質(zhì)概況</p><p>　　阜新煤田位于東北平原南麓，在大地構(gòu)造上位于醫(yī)巫閭山沉降帶的東北側(cè)。醫(yī)巫閭山北麓煤田在地質(zhì)力學(xué)體系上處于天山～陰山緯向構(gòu)造帶、新華夏系構(gòu)造帶和祁呂～賀蘭山山字形的三個巨型構(gòu)造體系的交匯部位。煤田受新華夏構(gòu)造體系的影響，以一系列NNE向的褶曲及逆斷層組成，北部受緯向構(gòu)造的影響逐漸向南

41、彎轉(zhuǎn)成走向近東西向。煤系地層由石炭系中統(tǒng)阜興組。巖性以砂巖、泥巖為主，基底地層為中奧陶系石灰?guī)r，分布于煤田周邊地帶，與煤系地層呈不整合接觸。</p><p>　　褶皺為不對稱狀，軸面向北西傾斜，向斜軸線偏居西北翼一側(cè)，西北翼地層急陡直立甚至倒轉(zhuǎn)，并伴有與其方向一致的逆斷層及逆掩斷層，斷層面傾角45°以下，引捩構(gòu)造明顯，次級褶皺也較為發(fā)育。東南翼一側(cè)產(chǎn)狀平緩，構(gòu)造以次級復(fù)背、向斜構(gòu)造為主，并伴生有斷層構(gòu)造

42、。背斜則相反，西北翼產(chǎn)狀平緩，東南翼急陡，其它情況亦然。</p><p><b>　　1.2.2地質(zhì)特征</b></p><p>　　興阜煤礦井田位于醫(yī)巫閭山向斜西北側(cè)，煤系地層的形成時代屬于石炭紀(jì)和二迭紀(jì)。煤系基底地層為中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r。綜合柱狀圖見圖1.1。 </p><p>　　圖1.1 興阜礦綜合柱狀圖</p><

43、p>　　本井田與阜新煤田其它構(gòu)造單元的地層特征基本相似，本階段所揭露的地層有變化的地段主要在5號煤層，對其層間距及巖性作了修改，下面按著由老至新的地層順序進(jìn)行描述。</p><p>　　⑴.奧陶系中統(tǒng)水泉層（O2）</p><p>　　本組為巖性單一質(zhì)純的碳酸鹽巖相沉積，以厚層狀灰褐色——淡玫瑰色的豹皮狀灰?guī)r為主，夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r。后種巖石多賦存于本組地層上部。根據(jù)巖芯觀察，其頂部

44、大約50 m以上部分屬古風(fēng)化帶，最頂部20 m風(fēng)化程度甚強(qiáng)，常呈土黃色，向下漸弱，巖石呈黃灰斑狀雜色。在風(fēng)化殼中，溶孔溶洞發(fā)育，部分層段呈蜂窩狀，時有鉆具陷落發(fā)生。含水性甚強(qiáng)，裂隙及孔洞內(nèi)有淺灰——淺黃色鋁土巖充填物，這為鑒定古風(fēng)化殼的重要證據(jù)。1988年在太平莊打水井時發(fā)現(xiàn)奧陶灰?guī)r中有0.5m垂深溶洞，并有淺黃色充填物。</p><p><b>　?、?石炭系（C）</b></p&g

45、t;<p>　　下界為奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r頂面，兩者為平行不整合接觸。上界為煤11頂板含海相動物化石之泥巖頂面。該層與上覆的二迭系地層呈整合接觸。本組一般厚度為210 m。</p><p>　　①.石炭系中統(tǒng)－－孫家灣層（C2）</p><p>　　直接覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上，上至K3灰?guī)r頂界面，一般厚度75m。</p><p>　　本統(tǒng)地層以粘土巖和粉砂

46、巖為主,各種巖石大致百分比如下:粘土巖占42.1％，粉砂巖占31.2％，砂巖占19.9％，石灰?guī)r占6.8％。</p><p>　　本組巖相變化是由濱海湖泊相碎屑沉積過渡為海相灰?guī)r沉積，交替出現(xiàn)三個沉積旋回,即：Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3，形成一個漸進(jìn)的相序。本組中含三層薄層石灰?guī)r，均含有豐富海相動物化石，由下而上簡稱為K1、K2、K3石灰?guī)r。第一層灰?guī)rK1出現(xiàn)在距奧陶灰?guī)r頂界面大約38 m處，第二層石灰?guī)rK2出現(xiàn)在K

47、1之上12 m處，第三層石灰?guī)rK3出現(xiàn)在K2之上大約25 m處，稱之為灰?guī)r，該層灰?guī)r呈淺灰褐色，中厚層狀，質(zhì)純，厚2.5 m左右，厚度大，層位穩(wěn)定，含有大量的蜓科和珊瑚化石，易于同其它巖石相區(qū)別。</p><p>　?、?石炭系上統(tǒng)（C3）</p><p>　　下限為灰?guī)rK3頂板，呈整合接觸，上限為灰?guī)rK6之頂板，亦是整合接觸。本組地層一般厚度76.59 m，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，

48、各種巖石所占的百分比為：粘土巖10.1％，粉砂巖類占52.6％，砂巖類占31.4％，石灰?guī)r占2.9％。巖相組合上為淺海相薄層泥質(zhì)碳酸鹽巖和瀉湖海灣相粉砂巖及砂巖沉積物的交替沉積。包含I-4、I-5、I-6三個較大的旋回，每一旋回都是由海相石灰?guī)r起經(jīng)過渡相沉積，又覆為海相沉積。</p><p>　　本組內(nèi)賦存三層石灰?guī)r，由下而上命名為K4、K5、K6，其中K5石灰?guī)r為深灰色泥質(zhì)生物碎屑巖，時而接近鈣質(zhì)粘土巖。特點(diǎn)是

49、含灰白色的動物介殼，富集成層，與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細(xì)帶狀，形成明顯的水平層理和水平波狀層理，極易區(qū)別于其它石灰?guī)r。厚度薄但比較穩(wěn)定，一般為0.1～1.3 m，平均0.55 m。在K5石灰?guī)r底板，賦存三個煤層即： 14煤層一般厚度為0.1～0.8 m,平均0.4 m;煤15甲一般厚度為0.1～0.5 m;煤15乙一般厚度為0.1～4.29 m,平均1.12 m，局部達(dá)到可采。本組比較突出的特點(diǎn)是出現(xiàn)了含煤沉積，是典型的海陸交互相沉積序列

50、。</p><p>　　下限灰?guī)rK6頂板，上限為11煤層頂板泥巖之頂界面。一般厚度為60 m，本組為重要的含煤地層。</p><p>　　本組地層以粉砂巖為主，其次為砂巖，各種巖石所占百分比如下：粉砂巖類38.3％，砂巖類29.5％，煤層17.4％，粘土巖14.8％。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相交替沉積，同時在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。</p><p&g

51、t;　　自沉積灰?guī)rK6之后，海水大規(guī)模后退，而每次海進(jìn)的幅度都比較小。該階段沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，是成煤的最好時期。本組含煤層5層，即：煤12-1/2、煤12、12-1煤層、煤12-1上煤線、11煤層。</p><p><b>　　③.二迭系下統(tǒng)P1</b></p><p>　　下界為11煤層頂板之泥巖頂面，為整合接觸。上界為Ａ層礬土質(zhì)粘土巖之頂板，井田內(nèi)該層大部分被沖蝕

52、掉。本統(tǒng)地層一般厚度為235.76 m。</p><p><b>　　1.2.3地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p><b>　　⑴.褶曲構(gòu)造</b></p><p>　　興阜礦井田自身即為一個向斜，向斜軸線偏居西側(cè)，近南北延伸，中部略向西呈弧形彎曲，并向南偏東傾伏，傾伏角約15°。向斜軸線西側(cè)地層產(chǎn)狀急陡，而東側(cè)則

53、較為舒緩，同時向斜邊緣較之中部地層產(chǎn)狀陡。這種構(gòu)造特征直接影響了井田不同區(qū)域斷裂構(gòu)造的性質(zhì)和發(fā)育程度。在井田東部有一舒緩橫向褶皺,軸線方向N43E,長700 m,寬300 m，兩翼傾角5°～10°。</p><p>　　在井田中南部有一小型背斜，軸線方向N40°E，長600 m以上，背斜西部一翼產(chǎn)狀較陡，傾角25°～60°，東部則地層較舒緩，傾角15°～

54、25°。</p><p><b>　?、?斷裂構(gòu)造</b></p><p>　　斷裂構(gòu)造是井田最為重要的構(gòu)造形式，它不但構(gòu)成了井田邊界，而且直接影響采區(qū)的劃分，同時在井田范圍內(nèi)廣泛存在，是采掘生產(chǎn)和井巷工程所要解決的最主要的地質(zhì)問題。由于井田向斜西陡、東緩，邊緣陡、中部緩的不對稱性，造成井田范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造的性質(zhì)、分布、發(fā)育程度具有較大的分異?？傮w上講,向斜軸

55、線以西區(qū)域內(nèi)以逆斷層為主，且多為沖斷層，構(gòu)造復(fù)雜；而向斜軸線以東則以張性正斷層為主,逆掩斷層次之，沖斷層極為少見，構(gòu)造條件亦相對簡單。同時受區(qū)域應(yīng)力作用,斷裂構(gòu)造在延伸展布上亦存在一定規(guī)律,按其走向大致可分為四組：</p><p>　?、?走向呈NNE到NE向的逆斷層</p><p>　　這類斷層分布密度大，極易成組出現(xiàn)，傾角20°～75°之間，斷層面呈平滑微波狀，擦痕

56、明顯，斷層泥厚2～5 cm，牽引構(gòu)造十分明顯，并常有派生褶曲發(fā)育，延伸長度200 m～1300 m，主要分布在井田西翼邊緣地帶,具有代表性的斷層有F5、F7、F1~F3組等。</p><p>　?、?走向NEE向的正斷層</p><p>　　這組正斷層主要分布在井田向斜軸部及井田西部地帶，斷層面傾角多在60°以下，斷裂面張開，層面不平整，多為斷層泥充填，斷層延伸長度100～110

57、0 m，具有代表性的斷層有F4等。</p><p>　?、?F1～F3斷層組</p><p>　　這是三條密集平行排列的逆斷層，位于井田南部，構(gòu)成了井田的天然邊界，三者均為逆掩斷層，走向35°～60°，傾角南東,斷層面傾角35°～46°，累計落差70～145 m，延伸長度3500 m。這組斷層在地質(zhì)及水文地質(zhì)方為重要的是它溝通了上下含水層的水力聯(lián)系，

58、使鄰近區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。該斷層主要由四條地質(zhì)剖面和15個地面鉆孔控制，其防水煤柱范圍內(nèi)仍是井巷工程禁區(qū)。</p><p>　　面對井田起著十分重要的作用，斷層帶附近地層被斷褶得錯綜復(fù)雜，支離破碎，其兩側(cè)延續(xù)到相當(dāng)范圍，裂隙節(jié)理叢生，使地層更具有強(qiáng)充水性。斷層參數(shù)見表1.3。</p><p><b>　　1.2.4地溫</b></p><p&

59、gt;　　據(jù)詳查勘探資料，本區(qū)地溫梯度為0.94 ℃/100 m，橫溫帶在50～100 m左右，地溫變化范圍在11.50～17.00 ℃之間，屬地溫正常區(qū)。</p><p><b>　　1.3煤層及煤質(zhì)</b></p><p>　　1.3.1煤層賦存條件</p><p>　　井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二迭系下統(tǒng)地層組成，煤系地層總厚度約450

60、 m，共含大小煤層8層，煤層總厚度25.3 m，含煤系數(shù)為5.7％,其中5#煤為可采煤層，平均總厚度8.43 m。各煤層具體分布見表1.4。</p><p><b>　　⑴.可采煤層厚度</b></p><p>　　9#煤層：為礦井的主采煤層，厚度為0.00～17.67 m，平均厚度為8.43 m。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，間夾暗色條帶，局部含絲炭

61、，偶含黃鐵礦膜，半亮～光亮型。煤層的容重為1.44 t/m3。區(qū)內(nèi)煤層厚度變化較大，最厚點(diǎn)在西翼采區(qū)灣36孔。</p><p>　　本煤層一般含2～3層夾矸，多為炭質(zhì)頁巖。在井田西翼采區(qū)及軸東采區(qū)有厚層夾矸，巖性為褐紅色泥巖～粉砂巖～細(xì)砂巖或淺褐色砂巖，厚度各采區(qū)達(dá)0.1～0.4m，在平面上呈透鏡狀，分布范圍不大，主要在盤地邊緣及F3斷層組附近，夾矸之上有1.5～3.7m左右的煤，之下有5.0m左右的煤。夾矸變厚

62、處煤層厚度明顯變薄，且上分層煤往往尖滅于煤層頂板，因此，在施工中必須注意：下分層煤是主要煤層。</p><p>　?、?可采煤層結(jié)構(gòu)變化</p><p>　　井田可采煤層為5煤層。在礦井開采過程中，揭露的煤厚點(diǎn)越來越多，通過全面的統(tǒng)計分析，對其穩(wěn)定性有了更加全面的了解，現(xiàn)將其穩(wěn)定性分析分述如下：</p><p>　　根據(jù)5煤層開采情況，選取了134個煤厚點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計分

63、析，確定煤5的穩(wěn)定程度見表1.1。</p><p>　　表 1.1 井田煤層穩(wěn)定性統(tǒng)計表（5#煤）</p><p><b>　　1.3.2煤質(zhì)</b></p><p><b>　　⑴.煤的物理性質(zhì)</b></p><p>　　煤層的物理特性見表1.2：&

64、lt;/p><p>　　表1.2 主要煤層物理特征表</p><p>　?、?可采煤層的煤質(zhì)概況</p><p>　　煤層煤質(zhì)特征表見表1.3。</p><p>　　表1.3 可采煤層煤質(zhì)特征表</p><p>　　煤

65、灰成分：以二氧化硅+三氧化二鋁為主，其中二氧化硅的含量43.65%，三氧化二鋁含量為36.22%，其次為三氧化二鐵，其含量為4.79%，氧化鉀含量為2.67%，氧化鎂含量為1.62%，氧化鈣含量為1.20%。灰熔融性軟化溫度（ST）1500 ℃，屬難熔灰分。</p><p><b>　　⑶.工藝性能</b></p><p><b>　?、?煤的熱穩(wěn)定性。&l

66、t;/b></p><p>　　據(jù)詳查勘探取樣測試，5號煤TS+6為56.20～87.75%，平均77.01%；屬于熱穩(wěn)定性好的煤層。</p><p>　?、?煤對CO2的反應(yīng)性。</p><p>　　經(jīng)本礦取樣試驗(yàn)并參考詳查勘探資料，950 ℃時，5號煤CO2還原率為9.40～28.50%，平均17.77%。屬反應(yīng)性低的煤層。</p><

67、p><b>　?、?煤的可磨性。</b></p><p>　　據(jù)補(bǔ)充勘探5號鉆孔煤芯煤樣試驗(yàn)結(jié)果并參考詳查勘探試驗(yàn)資料，5號煤哈氏可磨指數(shù)（HGI）為63.80～91.80%，平均78.40%。屬于可磨性較好的煤層。</p><p><b>　?、?煤的結(jié)渣性。</b></p><p>　　據(jù)詳查報告資料，當(dāng)鼓風(fēng)強(qiáng)度

68、0.30m/s時， 5號煤灰的結(jié)渣率為6.42～11.98%，平均8.36%。屬弱結(jié)渣煤。</p><p><b>　　⑷.煤的可選性</b></p><p>　　據(jù)詳查勘探采取鉆孔簡易分選樣進(jìn)行篩浮試驗(yàn)，用±0.1含量法評價，結(jié)果為：</p><p>　　5號煤：假定精煤灰分為11.00%，則±0.1含量為4.58～24.

69、86%，平均11.68%，可選性為易選。假定精煤灰分為11.50%，±0.1含量為3.56～20.68%，平均9.29%，可選性為易選。</p><p><b>　?、?煤類和工業(yè)用途</b></p><p>　　井田內(nèi)各煤層均屬氣煤類，小牌號為氣煤1號和氣煤2號，根據(jù)5號煤鐵箱試驗(yàn)結(jié)果，煤的結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨(dú)煉焦之用，但

70、可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，可考慮煤的綜合利用。由于煤的發(fā)熱量均在18.01～24.18 MJ/Kg，可作為動力用煤。</p><p>　　1.3.3區(qū)域水文地質(zhì)</p><p>　　⑴.區(qū)域水文地質(zhì)概況</p><p>　　清河門區(qū)有細(xì)河塔子溝河，清河三條水系，在本區(qū)內(nèi)僅有清河流過，清河發(fā)源于清河門西北20公里之瓦盆窯蓮花山一帶，向南流

71、入細(xì)河，再匯入大菱河而歸大海。</p><p>　　清河通過井田部分的地段，河床寬度約200平時水速0.8 /s ，水深0.15～0.3 ，河床寬度坡度4/5，雨季水量驟增可達(dá)21～23/s ，水深0.5～1.0，但河水再雨后一天左右即可下降到平時水位，一般枯竭期河水則變成細(xì)流，由于河床寬，河身淺，河道曲折，歷史上曾經(jīng)泛濫（1930年），河水曾漫至河西村清河三道壕村等地，最高洪水位136～139 。</p&

72、gt;<p>　　興阜礦的水文地質(zhì)條件屬復(fù)雜型，有八個含水層，自下而上分別為：</p><p>　?、?奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）</p><p>　?、?K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）</p><p>　?、?K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）</p><p>　?、?煤9～煤7砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ）<

73、/p><p>　?、?煤5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）</p><p>　?、?風(fēng)化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ）</p><p>　?、?第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ）</p><p>　　⑧.第四系中上部砂卵礫孔隙承壓和孔隙潛水含水層（Ⅷ）</p><p>　　其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ。</p

74、><p><b>　　⑵.井田地表河流</b></p><p>　　根據(jù)1989～1998年東翼塌陷坑觀測資料統(tǒng)計，積水量最大值為263.5萬噸，積水量最小值為21.6萬噸，東翼塌陷坑隨著采、掘活動逐年加大，但積水對礦井涌水量無影響，對礦井安全生產(chǎn)無威脅。</p><p><b>　?、?井田含水層</b></p>

75、<p>　?、?礦井直接充水含水層</p><p>　　興阜礦直接充水含水層有K2～K6砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）、K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ）、5煤層以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ）。</p><p>　　a.K2～K6砂巖裂隙承壓含水層</p><p>　　該含水層位于石炭系中統(tǒng)水泉的K2灰?guī)r和石炭系上統(tǒng)孫家灣的K6灰?guī)r之間，厚度100 m，巖性

76、以粉砂巖和細(xì)砂巖為主。巖石膠結(jié)物多為鈣泥質(zhì)。本層巖石裂隙非常發(fā)育，且以傾向裂隙為主，寬度較大，多呈直立密集分布。該含水層在垂向上以K6灰?guī)r、15煤層底板、16煤層底板含水較豐富。</p><p>　　本含水層單位涌水量為 0.005～0.083 m3/min，平均為 0.032 m3/min，滲透系數(shù)為1.296～7.816 m/d ，平均為4.586 m/d ，屬于含水豐富的含水層。水質(zhì)類型為HCO3-―Ca2

77、+－Mg2+型淡水，總硬度為9.12度，PH=7.89。</p><p>　　b.K6～煤12砂巖裂隙承壓含水層</p><p>　　該含水層位于石炭系上統(tǒng)水泉的K6至煤12-2底板之間，厚度20 m，巖性以砂巖和粉砂巖為主，巖石膠結(jié)物多為硅質(zhì)，垂直層面的構(gòu)造裂隙很發(fā)育，裂隙充填物多為鈣質(zhì)。</p><p>　　本含水層單位涌水量為0.002～0.206m3/min

78、.m，平均為0.042 m3/min.m，滲透系數(shù)為0.253～19.793 m/d，平均為6.360 m/d ，屬于含水豐富的含水層。水質(zhì)類型為HCO3-—Ca2+—Mg2+型淡水，總硬度為12.27德國度，固型物含量為241 mg/l，PH=7.85。</p><p>　　c.煤5以上砂巖裂隙承壓含水層</p><p>　　該含水層位于二迭系下統(tǒng)的上界。巖性以粉砂巖及砂巖為主，其中中粗

79、砂巖含水最豐富。砂巖膠結(jié)物多為鈣、硅、泥質(zhì)。本層巖石裂隙非常發(fā)育，且以傾向裂隙為主，寬度較大，多呈直立密集分布。在勘探期施工的鉆孔中，幾乎所有鉆孔過本層時均消耗沖洗液，消耗量大于5 m3/h的鉆孔占總數(shù)的58％，而且漏水嚴(yán)重的分布在井田東部和南部地區(qū)，其余地段沖洗液消耗量較小，我礦在1987～1996年施工的鉆孔當(dāng)鉆至本層時，沖洗液漏失現(xiàn)象也很嚴(yán)重，常有不回水現(xiàn)象。因此可知本含水層裂隙發(fā)育。</p><p>　　

80、在煤5以上60 m厚，為一河床相砂巖，與下伏地層呈沖刷接觸，在井田西部和中部直接沖刷至煤5或煤6，甚至沖刷至煤7或煤8，本段單位涌水量為0.007～0.117 m3/min.m，平均為0.052 m3/min.m，滲透系數(shù)為1.985～8.945 m/d ，平均為4.952 m/d ，其水質(zhì)特征為：HCO3-一Na+一Ca2+型淡水，硬度為7.86～12.64德國度，固形物含量234～297 mg/l，PH=8.0～8.4。</p

81、><p>　　本含水層是礦井頂板突水的直接水源，是威脅礦井生產(chǎn)的主要含水層，特別是對煤9的開采影響最大。</p><p>　　d.石炭系太原組灰?guī)r裂隙巖溶含水層。</p><p>　　該含水層主要有K2、K3、K4、K5灰?guī)r，據(jù)鉆孔揭露：</p><p>　　K2灰?guī)r厚4.88～8.09 m，裂隙巖溶發(fā)育，消耗水量：20.76 m3/h；<

82、/p><p>　　K3灰?guī)r厚2.4～4.88 m，局部裂隙巖溶發(fā)育，消耗水量：24.15 m3/h；</p><p>　　K4灰?guī)r厚0.25～1.35 m，有缺失現(xiàn)象，最大消耗水量：12.12 m3/h；</p><p>　　K5灰?guī)r厚3.17～6.52 m，裂隙巖溶發(fā)育，最大消耗水量：11.59 m3/h。</p><p>　　單位涌水量為0.

83、0045～16.84 L/s.m，滲透系數(shù)0.024～38.43 m/d，水質(zhì)屬于HCO3-Ca、Na型，礦化度1.254 g/L。該含水層水位標(biāo)高+681.43～+687.75 m。</p><p>　　e.二迭系山西組K7砂巖和3號煤層頂板砂巖裂隙含水層。</p><p>　　K7砂巖2.00～2.90 m，最大消耗水量24.75m3/h，單位涌水量為0.0032～0.079 L/s.

84、m，滲透系數(shù)0.020 m/d。水質(zhì)屬于HCO3-Ca、Na型，礦化度1.25～1.37 g/L。</p><p>　　3號煤頂板砂巖：與3號煤直接接觸，厚1.15～6.96 m，平均3.80 m，裂隙較為發(fā)育，最大消耗水量為95m3/h，為3號煤直接含水層。</p><p>　　f.二迭系下石盒子組K8砂巖：厚4.00～8.43 m，最大消耗水量：20.13 m3/h，單位涌水量為0.0

85、79 L/s·m，水質(zhì)屬于HCO3-Ca、Na型。</p><p>　　g.基巖風(fēng)化裂隙帶。</p><p>　　在河床與溝谷低洼處發(fā)育深度為70～100 m，在山麓邊坡一帶風(fēng)化深度不足50 m，一般透水性好而含水性差。該層最大消耗水量為20.13 m3/h，鄰區(qū)資料表明其單位涌水量為0.58～0.62 L/s·m。</p><p>　　h.新生

86、界沖積-洪積松散層。</p><p>　　厚0～24.59 m，平均8.75 m，單位涌水量0.094～1.55 L/s.m，滲透系數(shù)0.46～4.60 m/d。水質(zhì)屬于HCO3-Ca、Mg或HCO3-Ca型，礦化度0.28～0.7 1g/L。為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)用水主要取水層。主要巖性為亞粘土、亞砂土、砂、砂礫石，包括若干單個含水層及隔水層。</p><p>　?、?礦井充水因素分析</p

87、><p><b>　　礦井充水水源</b></p><p>　　礦井主要充水水源有：含水層水、斷層水、老空水。</p><p><b>　?、?含水層水</b></p><p>　　礦井含水層充水水源有煤5以上砂巖裂隙承壓含水層水、9煤層～7煤層砂巖裂隙承壓含水層水、K6～12煤層砂巖裂隙承壓含水層水、

88、K2～K6砂巖裂隙承壓含水層水。其中9煤層開采受煤5以上砂巖裂隙承壓含水層和9煤層～7煤層砂巖裂隙承壓含水層水的影響，一、二水平開拓工程受K6～12煤層砂巖裂隙承壓含水層和K2～K6砂巖裂隙承壓含水層水的影響。</p><p><b>　?、?斷層水</b></p><p>　　斷層水作為充水水源主要是通過斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。斷層的性質(zhì)及圍巖的破壞程度是斷層充水

89、的主要因素。張性正斷層、落差大、圍巖破壞嚴(yán)重便形成了良好的斷層充水條件。</p><p><b>　　充水通道</b></p><p>　　充水通道主要是巖石的孔隙、裂隙、斷層。</p><p><b>　?、?孔隙、裂隙通道</b></p><p>　　礦井孔隙主要發(fā)育在第四系沖積層中，而裂隙發(fā)育

90、在基巖里。其中后者與礦井生產(chǎn)關(guān)系較密切。</p><p>　　礦井的巖石裂隙較發(fā)育，且多為張性裂隙，傾角大于70°，是含水層水進(jìn)入礦井的主要通道。</p><p><b>　?、?斷層</b></p><p>　　興阜礦斷層可分為兩大類：正斷層和逆斷層。除F1～F3斷層外，大多數(shù)逆斷層由于其結(jié)構(gòu)面為壓性面，比較緊密，導(dǎo)水性較差。而正斷

91、層卻與之相反，由于其結(jié)構(gòu)面屬張性，較松散，易導(dǎo)水，F(xiàn)1斷層組 雖為正斷層，但破碎帶寬達(dá)250 m，使其附近地層被錯動得支離破碎。通過15個穿過該斷層帶的鉆孔簡易水文觀測表明；有60％的孔發(fā)生沖洗液嚴(yán)重漏失現(xiàn)象，漏失量達(dá)7.8 m3/h，對灣42、灣水5進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)：單位涌水量為0.001 m3/min.m和0.056 m3/min.m，滲透系數(shù)為0.388 m/d和11.222 m/d 。因此足以證明該斷層導(dǎo)水，富水性較強(qiáng)（已留有防水煤

92、柱）。</p><p>　　綜上，興阜礦水文地質(zhì)條件為中等復(fù)雜類型。</p><p><b>　　⑸.礦井涌水量</b></p><p>　　根據(jù)本礦水文地質(zhì)條件和及鄰區(qū)實(shí)際生產(chǎn)狀況，確定本礦井最大涌水量為240 m3/h，一般為110 m3/h。</p><p>　　1.3.4瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃</p>

93、;<p>　　根據(jù)（燃化部[72]燃煤開字第91號文）確定：礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井，并有煤塵爆炸危險。瓦斯涌出量，自燃發(fā)火期，煤塵爆炸指數(shù)見表1.4。</p><p>　　表1.4 瓦斯、煤塵及自燃發(fā)火情況表</p><p><b>　　2 井田境界和儲量</b></p><p>

94、<b>　　2.1井田境界</b></p><p><b>　　2.1.1井田境界</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，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則為：</p><p>　?、?井田范圍內(nèi)的儲量，要與煤層賦存情況、開采條件和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；<

95、/p><p>　?、?保證井田有合理尺寸；</p><p>　?、?充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；</p><p>　?、?合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。</p><p>　　2.1.2開采邊界擴(kuò)大的可能性</p><p>　　井田開采范圍：西北部以5煤層沖積層下潛伏露頭為界，東南部以-3

96、50等高線為界，其余邊界為與其它礦井的為鄰，面積約為20 km2，擴(kuò)大的可能性不大。</p><p><b>　　2.2礦井儲量</b></p><p>　　根據(jù)（83）煤生字第1275號文頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》中第二章第一節(jié)第八條確定各級儲量的條件中有關(guān)規(guī)定要求及參照阜新礦務(wù)局聞頒發(fā)的《阜新礦務(wù)局生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程實(shí)施細(xì)則》和國家頒發(fā)的各種法規(guī)等作為確定各

97、級儲量的主要依據(jù)。</p><p>　　本井田內(nèi)共含煤8層，其編號自上而下分別為：1、2、3、5、6、7、8號煤，其中5號煤為主要可采煤層，其余煤層本設(shè)計不做討論。</p><p>　　2.2.1儲量計算基礎(chǔ)</p><p><b>　?、?工業(yè)指標(biāo)的確定</b></p><p>　　依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定

98、，儲量計算中厚度、灰分指標(biāo)要求見表2.1。</p><p><b>　　⑵.其他計算依據(jù)</b></p><p>　?、?根據(jù)興阜礦井田地質(zhì)詳查勘探報告和1998年6月補(bǔ)充勘探提供的煤層資料計算。</p><p>　　②.依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：計算能利用儲量的煤層最低可采厚度為0.80 m，原煤灰分不大于40%。

99、計算暫不能利用儲量的煤層厚度為0.70～0.80 m。</p><p>　　③.依據(jù)國務(wù)院（1998）5號文《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%的煤層儲量列入平衡表外儲量。</p><p>　?、?儲量計算厚度：夾石厚度不大于0.05 m時，與煤分層合并計算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分

100、層總厚度作為儲量計算厚度。</p><p>　?、?井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平穩(wěn)，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均值。</p><p>　　表2.1 儲量計算厚度、灰分指標(biāo)</p><p>　　2.2.2工業(yè)儲量計算</p><p>　　根據(jù)儲量計算公式

101、（《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》中礦大出版社 陳昌榮主編）</p><p><b>　　地質(zhì)塊段法</b></p><p>　　地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，應(yīng)當(dāng)指出，每個塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個以上的鉆孔。</p><p>　　塊段的面積S必須采

102、用真面積（即煤層斜面積）。用煤層底板等高線上的水平投影面積換算成真面積。儲量計算圖見圖2.1。</p><p>　　式中 ——真面積，m2;</p><p>　　——水平投影面積，m2 ;</p><p>　　——煤層傾角，采用塊段內(nèi)的平均傾角，（º）;</p><p>　　Mi——塊段煤層的平均真厚度，m;</p>

103、<p>　　煤層厚度M應(yīng)采用其厚度的平均值，即根據(jù)計算面積內(nèi)各見煤點(diǎn)的厚度，均換算成真厚度（垂直層面方向的厚度），而后用算術(shù)平均法進(jìn)行計算。</p><p>　　式中 ——煤層真厚度的平均值，m；</p><p>　　n——參加計算的見煤點(diǎn)數(shù)（地段中的鉆孔數(shù)）</p><p>　　——該地段中各見煤點(diǎn)的煤層真厚度，m；</p><p

104、>　　——塊段內(nèi)煤層容重，t/m3。</p><p>　　煤層儲量的計算公式為：</p><p><b>　　--…..</b></p><p>　　、-. ——分別為各塊段的儲量，萬t ;</p><p>　　、-.. ——分別為各塊段的面積，m2</p><p>　　M1、M2….Mn—

105、—分別為各塊段內(nèi)煤層的厚度，m</p><p>　　、-….——分別為各塊段內(nèi)煤層的容重，t/m3。</p><p>　　本井田內(nèi)主要可采煤層為5煤層，其平均厚度為4.5 m。由上式計算結(jié)果見表2.2：</p><p>　　圖2.1 儲量計算圖</p><p>　　表2.2 興阜礦5煤儲量計算表&l

106、t;/p><p>　　2.3 礦井可采儲量</p><p>　　2.3.1 煤柱的留設(shè)</p><p>　　礦井設(shè)計可采儲量=（礦井工業(yè)儲量－永久煤柱損失）×采區(qū)采出率。</p><p>　　計算礦井可采儲量時，必須要考慮以下?lián)p失：1）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱；2）井田境界煤柱損失；3）采煤方法所產(chǎn)生的煤柱損失和斷層煤柱損失；4）建筑物、河

107、流、鐵路等壓煤損失；5）其它損失。</p><p>　　本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失、村莊保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱等。</p><p>　　根據(jù)興阜礦業(yè)公司周圍礦井實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》之相關(guān)條款規(guī)定，部分煤柱的留設(shè)方法如下，見表2-2</p><p>　　表2-2

108、 煤柱留設(shè)地帶及方法</p><p>　　1）邊界煤柱可按下列公式計算</p><p>　　Z=L×b×M×R （公式2-4）</p><p>　　式中： Z——邊界煤柱損失量；</p><p&g

109、t;<b>　　L——邊界長度；</b></p><p><b>　　b——邊界寬度；</b></p><p><b>　　M——煤層厚度；</b></p><p>　　R——煤的容重。5＃煤層1.4 t/m3</p><p>　　2）工業(yè)廣場煤柱留設(shè)</p>&

110、lt;p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，工業(yè)場地占地指標(biāo)如表2-4。</p><p>　　表2-4 工業(yè)場地占地指標(biāo) </p><p><b>　　注：</b></p><p>　　（1）占地指標(biāo)中包括圍墻內(nèi)鐵路站線的占地面積；</

111、p><p>　?。?）井型小的取大值，井型大的取小值；</p><p>　?。?）在山區(qū)占地指標(biāo)可適當(dāng)增加；</p><p>　　（4）附近礦井有選煤廠時，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的30～40%；</p><p>　?。?）占地指標(biāo)單位中的10 萬t指礦井的年產(chǎn)量。</p><p>　　工業(yè)場地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、

112、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。根據(jù)上述規(guī)定，本井田工業(yè)場地占地面積S取值如下：</p><p>　　S=1.0×120/10=13.2公頃=120000 m²</p><p>　　經(jīng)計算工業(yè)廣場的面積為12公頃，由于長方形便于布置地面建筑，所以初步設(shè)定工業(yè)廣場為長方形，即長方形長邊為400 m，短邊為300 m。本礦井地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移

113、動角見表2-5。</p><p>　　表2-5 巖層移動角 </p><p>　　由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2.3所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸，并由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：</p><p>　　S=梯形面積=(上寬+下寬)×高/（2×cos15°）

114、 ?。ü?-5）</p><p>　　S1=（715+773）×930/2× cos15°=716273m2</p><p>　　則：工業(yè)廣場的煤柱量為：</p><p>　　Z=S×M×R

115、 （公式2-6）</p><p>　　式中： Z——工業(yè)廣場煤柱量Mt；</p><p>　　S——工業(yè)廣場面積m2；</p><p><b>　　M——煤層厚度m；</b></p><p>　　R——煤的容重t / m3。</p><p><b>　　則：Z=521萬t&l

116、t;/b></p><p><b>　　4)大巷保護(hù)煤柱</b></p><p>　　大巷寬為5 m，大巷煤柱兩側(cè)保護(hù)煤柱寬度為30 m，則大巷保護(hù)煤柱損失量為132萬t，永久煤柱損失如表2-6所示。</p><p>　　表2-6 保護(hù)煤柱損失量</p><p

117、>　　2.3.2 可采儲量計算</p><p>　　本礦平均煤厚為4.5m，礦井回收率取75%。經(jīng)計算礦井工業(yè)儲量為11530萬t，全礦永久煤柱損失為1740 萬t，則礦井可采儲量=(11530-1740) ×0.75=7832萬/t </p><p>　　用作圖法求出工業(yè)廣場保護(hù)煤柱量，工業(yè)廣場保護(hù)煤柱留設(shè)見圖2.3。</p><p>　　圖

118、2.3 垂線法計算工業(yè)廣場保護(hù)煤柱邊界示意圖</p><p>　　3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.1 礦井工作制度</p><p>　　3.1.1 礦井年工作日數(shù)的確定</p><p>　　按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330 天計算。所以，本礦井設(shè)計年工作日數(shù)為330

119、天。</p><p>　　3.1.2 礦井工作制度的確定</p><p>　　礦井工作制度設(shè)計采用“三八”工作制，即二班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時間為8 h。</p><p>　　3.1.3 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)計規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間16 h。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防

120、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)計每晝夜凈提升時間為16 h。</p><p>　　3.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　3.2.1 確定依據(jù)</p><p>　　《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生