東榮一礦1.2 Mta的新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip,東榮一礦1.2,Mta的新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖,東榮一礦,1.2,Mta,設(shè)計(jì),CAD 摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般設(shè)計(jì)部分、專題設(shè)計(jì)部分和翻譯部分。 一般部分為東榮一礦1.2 Mt/a的新井設(shè)計(jì)，東榮一礦位于黑龍江省集賢縣境內(nèi)，交通十分便利。井田走向（東西）長平均約7 km，傾向（南北）長平均約4km，井田水平面積為28 km2。主采煤層一層，即16#煤層，平均傾角18.0°，厚約2.96 m。井田工業(yè)儲量為335.75 Mt，可采儲量238.67Mt，礦井服務(wù)年限為103a。井田地質(zhì)條件簡單。表土層平均厚度147 m；礦井正常涌水量為327 m3/h，最大涌水量為714m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，煤質(zhì)牌號為長焰煤；礦井相對瓦斯涌出量為3.73 m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自然發(fā)火傾向，煤塵無爆炸危險(xiǎn)。 礦井采用雙平硐兩水平開拓，采煤方法為走向長壁采煤法。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.4 t固定箱式礦車。 設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長度210 m，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用“三八”制作業(yè)，兩班半生產(chǎn)，半班檢修。日進(jìn)6個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，日產(chǎn)量4412.06 t。 礦井采用兩翼對角式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量3324 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力856.2 Pa，風(fēng)阻0.321 N·s2/m8，等積孔3.20 m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量3324 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力1224 Pa，風(fēng)阻0.459 N·s2/m8，等積孔2.86 m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計(jì)礦井的噸煤成本180 元/t。 專題部分題目是礦井沖擊礦壓及防治措施。 翻譯部分是從1981年至2011年煤柱設(shè)計(jì)智能演變 英文原文題目為： The evolution of intelligent coalpillar design: 1981-2011 關(guān)鍵詞：立井；上下山開采；采區(qū)；走向長壁采煤法；兩翼對角式  ABSTRACT This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper. The general design is about a 1.2 Mt/a new underground mine design of Dongrong No.1 Coal Mine that lies in Jixian country Heilongjiang province, the traffic is very convenient. It’s about 7.0 km on the strike and 4.0km on the dip,with the 28.0 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 2 with an average thickness of 3.50 m and an average dip of 18.0°. The proved reserves of this coal mine are 335.75 Mt and the minable reserves are 238.67 Mt, with a mine life of 103 years .The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 100 m3/h and the maximum mine inflow is 200 m3/h. It is anthracite coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal that has no dust explosion. This mine adopts opening up by adits with two mining level. The adopted coal winning method is longwall mining to the dip or to the rise. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. Designed first mining district makes use of the method of preparation in mining area , the length of working face is 230 m, which uses fully-mechanized coal mining technology, and fully caving method to deal with goaf. The working system is “three-eight”,with two and half teams mining, and the other overhauling. Every mining team makes three working cycle, with seven working cycle everyday. Advance of working cycle is 0.6 m, and quantity of 4402.06 ton coal is maked everyday. The mine makes use of diagonal ventilation method. At the easy time of mine ventilation, the total air quantity is 3324 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 693.3 Pa, the coefficient of resistance is 0.226 N·s2/m8, equivalent orifice is 3.20 m2. At the difficult time of mine ventilation, the total air quantity is about 3324 m3 per minute, the total mine ventilation resistance is 1396.3 Pa, the coefficient of resistance is 0.459 N·s2/m8, equivalent orifice is 2.80 m2. The cost of the designed mine is 180 yuan per ton. The monographic study is deformation and failure mechanism and roof timbering technique study on roadway of composite roof. The translated academic paper is about implications for stress measurement programs and numerical stability analysis of faults in mines. Its title is that The evolution of intelligent coalpillar design: 1981-2011 Keywords：vertical shaft ; up-dip and down-dip minging; mining area ; longwall mining on the strike ; diagonal ventilation  目錄 1井田概況及地質(zhì)特征 7 1.1 井田概況 7 1.1.1交通位置 7 1.1.2地形地貌及水系 7 1.1.3氣象 8 1.1.4地震 8 1.1.5礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)及煤炭生產(chǎn)、建設(shè)情況 8 1.2 地質(zhì)特征 8 1.2.1區(qū)域地質(zhì) 8 1.2.2井田地質(zhì) 8 1.2.3巖漿巖 9 1.2.4煤層 9 1.2.5煤質(zhì) 9 1.2.6水文地質(zhì) 9 1.2.7其它開采技術(shù)條件 11 1.3對資源條件的評價(jià) 11 1.3.1對井田地質(zhì)構(gòu)造的評價(jià) 11 1.3.2對煤層賦存條件的評價(jià) 11 1.3.3對水文地質(zhì)條件的評價(jià) 12 1.3.4對煤層其它開采條件的評價(jià) 13 1.4結(jié)論 13 2 井田境界及儲量 14 2.1井田境界 14 2.1.1井田范圍 14 2.2礦井地質(zhì)儲量 14 2.2.1儲量計(jì)算基礎(chǔ) 14 2.2.2礦井地質(zhì)儲量計(jì)算 15 2.2.3儲量計(jì)算方法 15 2.3礦井地質(zhì)儲量 15 2.3.1儲量計(jì)算基礎(chǔ) 15 2.3.2礦井地質(zhì)儲量計(jì)算 15 2.3.3礦井工業(yè)儲量計(jì)算 16 2.4 礦井可采儲量 17 2.4.1井田邊界斷層及內(nèi)部斷層保護(hù)煤柱 17 2.4.2工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 18 2.4.3天窗保護(hù)煤柱 19 2.4.4風(fēng)井保護(hù)煤柱 20 2.4.5大巷保護(hù)煤柱 20 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 21 3.1礦井工作制度 21 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 21 3.2.1確定依據(jù) 21 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 21 3.2.3礦井服務(wù)年限 21 3.2.4井型校核 22 4 井田開拓 23 4.1井田開拓的基本問題 23 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置 23 4.1.2階段劃分和開采水平的確定 25 4.1.3井田劃分 25 4.1.4主要開拓巷道 26 4.1.5開拓方案比較 26 4.2礦井基本巷道 27 4.2.1井筒 27 4.2.2井底車場及硐室 31 4.2.3大巷 32 4.2.4巷道支護(hù) 36 5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 37 5.1煤層地質(zhì)特征 37 5.1.1采區(qū)位置 37 5.1.2采區(qū)煤層特征 37 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 37 5.1.4水文地質(zhì) 37 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 37 5.1.6地表情況 37 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 37 5.2.1采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 37 5.2.2采區(qū)巷道布置 37 5.2.3采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 38 5.2.4首采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 39 5.3采區(qū)車場選型計(jì)算 40 5.3.1采區(qū)車場的形式 40 5.3.2采區(qū)車場的調(diào)車方式 41 5.3.3采區(qū)主要硐室布置 41 6 采煤方法 43 6.1采煤工藝方式 43 6.1.1 采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 43 6.1.2確定采煤工藝方式 43 6.1.3回采工作面參數(shù) 43 6.1.4回采工作面采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)選型 44 6.1.5采煤工作面支護(hù)方式 46 6.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 48 6.1.7各工藝過程注意事項(xiàng) 49 6.1.8采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 50 6.1.9 16101首采工作面回采巷道布置 52 6.2.0回采巷道參數(shù) 52 7 井下運(yùn)輸 59 7.1概述 59 7.1.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù) 59 7.1.2運(yùn)輸距離和貨載量 59 7.1.3礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 59 7.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 60 7.2.1設(shè)備選型原則 60 7.2.2帶區(qū)設(shè)備的選型 60 7.2.3帶區(qū)運(yùn)輸能力驗(yàn)算 62 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 63 8 礦井提升 65 8.1礦井提升概述 65 8.2主井提升 65 8.2.1箕斗 65 8.2.2提升機(jī) 65 8.2.3鋼絲繩技術(shù)特征 66 8.2.4提升能力驗(yàn)算 66 8.3副井提升 67 9 礦井通風(fēng)及安全 69 9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 69 9.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 69 9.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 69 9.1.3采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的確定 71 9.2礦井風(fēng)量計(jì)算 72 9.2.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定 72 9.2.2各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量 76 9.2.3風(fēng)量分配及風(fēng)速驗(yàn)算 80 9.2.4通風(fēng)構(gòu)筑物 81 9.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 81 9.3.1計(jì)算原則 82 9.3.2礦井最大阻力路線 82 9.3.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 82 9.4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 83 9.4.1選擇主要通風(fēng)機(jī)的基本原則 83 9.4.2通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的確定 83 9.4.3主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn) 85 9.4.4 主要通風(fēng)機(jī)的選擇及風(fēng)機(jī)性能曲線 86 9.4.5電動機(jī)選型 88 9.5安全災(zāi)害的預(yù)防措施 88 9.5.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 88 9.5.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 89 9.5.3防水措施 89 10 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 90 致 謝 91 1井田概況及地質(zhì)特征 1.1 井田概況 1.1.1交通位置 東榮一礦位于黑龍江省集賢縣境內(nèi)，地理座標(biāo)為東經(jīng)131°20′～131°30′，北緯46°45′～46°55′，行政區(qū)劃隸屬集賢縣腰屯鄉(xiāng)管轄。 井田西南距福利屯32km，經(jīng)福利屯到雙鴨山市40km。重建后的同三公路于井田北部邊界外3.2km處通過，國鐵福前鐵路于井田南部邊緣外2km處通過，交通較為方便，見圖1-1-1。 圖1-1-1 1.1.2地形地貌及水系 本井田位于三江平原的西南部，煤系地層均被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地面標(biāo)高為+66～+68m。井田東北部有雙山子，標(biāo)高+154m；西部有索利崗山，標(biāo)高為+207.9m；南鄰?fù)赀_(dá)山北麓，北面平坦敞開。 井田內(nèi)無較大河流，只有二道河子在井田北部邊界外穿過。近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，修筑了一些排水溝渠，濕地面積稍有縮小。 松花江在井田北約45km處流過，20年一遇最高洪水位+67.3m，百年一遇洪水位為+67.51m，枯水期水位為+55.02m。 1.1.3氣象 本區(qū)屬中溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)幔昶骄罡邭鉁貫?0.1～23.7℃，年平均最低氣溫為-17.4～-23.9 端最低氣溫-35℃。年降水量325.7～692.3mm，年蒸發(fā)量1095.5～ 1430.6mm，年平均相對濕度61～70%，年平均風(fēng)速為4.1～4.7m/s，最大風(fēng)速可達(dá)24m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至翌年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為1.55～2.08m。 1.1.4地震 根據(jù)國家地震局資料，本區(qū)地震裂度在6度以下，無強(qiáng)烈地震史。 1.1.5礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)及煤炭生產(chǎn)、建設(shè)情況 礦區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)形式，主要農(nóng)作物有小麥、大豆、玉米等。除煤礦以外，礦區(qū)內(nèi)尚有機(jī)修廠、木材廠、磚瓦廠、糧食加工廠等可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工廠。 本井田所屬的東榮礦區(qū)共劃分為四個(gè)井田，總體設(shè)計(jì)規(guī)模5.10Mt/a，其中東榮二礦（1.50Mt/a）、東榮三礦（1.50Mt/a）已建成投產(chǎn)。四個(gè)礦井分布見圖1-1-1。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1區(qū)域地質(zhì) （一）地層 本區(qū)位于集賢煤田的東南部，為一全隱蔽區(qū)。區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)簡單，發(fā)育有元古界麻山群、古生界泥盆系中統(tǒng)、中生界侏羅系上統(tǒng)、新生界第三系上新統(tǒng)和第四系。其中侏羅系上統(tǒng)（雞西群）為本區(qū)主要含煤地層，地層最大厚度大于2400m。 （二）構(gòu)造 本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部。由于受東西向壓應(yīng)力的作用及新華夏系構(gòu)造應(yīng)力場作用，該盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱—集賢、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶，同時(shí)產(chǎn)生了不同序次和不同方向的斷裂構(gòu)造。 1.2.2井田地質(zhì) （一）地層 井田內(nèi)地層有元古界麻山群、古生界泥盆系、中生界侏羅系、新生界第三系和第四系。 （二）構(gòu)造 本井田位于綏濱—集賢拗陷帶的東榮向斜東翼的南段，井田內(nèi)以弧形斷裂為主，并由此而派生兩組褶曲構(gòu)造。 井田內(nèi)地層走向近南北，傾角一般為15～25°，局部地段由于斷裂影響形成急傾斜帶。 1、斷裂構(gòu)造 本井田僅有一條逆斷層，位于井田中部，沿傾向貫穿整個(gè)井田，斷層傾角25°—55°,落差8-20m，區(qū)內(nèi)延展335m。 2、褶皺 井田內(nèi)主要褶皺有F8牽引褶曲和F7派生褶曲兩組。F8牽引褶曲位于F8斷層兩側(cè)，由F8斷層兩盤相互扭動產(chǎn)生。斷層北側(cè)為背斜，南側(cè)為向斜。F7派生褶曲位于F7斷層?xùn)|段的北側(cè)，屬F7派生構(gòu)造，軸向北東60°，向南西傾伏，延展甚短，與 F7斷層斜交。 1.2.3巖漿巖 井田內(nèi)巖漿巖活動微弱，無大的侵入巖體和噴出巖，僅于鉆孔中見有厚度不大的淺層侵入巖體，巖性為輝長—閃長玢巖,巖脈侵入于煤系下部層位的裂隙中，對煤層無影響。 1.2.4煤層 本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可采煤層均集中于侏羅系雞西群城子河組，該含煤組地層總厚度為930m，含煤50余層，煤層平均總厚36.29m，其中大部分為不可采煤層?？刹杉熬植靠刹傻拿簩幼陨隙路謩e為5、9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26、29-1b號共14個(gè)煤層。煤層平均總厚度約15.39m，傾角一般為15～25°，只有F7斷層附近煤層傾角達(dá)40°左右。 井田內(nèi)各可采煤層，按其在縱向剖面的分布規(guī)律及組合特征，可分為上、中、下三個(gè)煤層群。其中中層群含有9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26號共12個(gè)可采及局部可采煤層，而上層群和下層群分別為5號煤層和29-1b號煤層。 井田內(nèi)煤層屬穩(wěn)定～不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)雜，一般含1～2層夾矸，局部達(dá)3～4層。 1.2.5煤質(zhì) 全井田煤層屬低～中灰、特低硫、中～低磷、高發(fā)熱量、易選～中等可選、弱粘結(jié)～中等粘結(jié)性、低變質(zhì)階段的氣煤和長焰煤，以長焰煤為主，氣煤次之，可做為動力用煤和煉焦配煤。 全井田煤的揮發(fā)份（Vadf）一般大于40%，各煤層平均Y值為4.7～8.9mm，灰分含量(Ad)一般為11.23～22.81%，原煤全硫(Sd)為0.17～0.28%,磷(Pd)的平均含量為0.007～0.05%，各煤層平均發(fā)熱量為24.72～29.26MJ/kg。 1.2.6水文地質(zhì) （一）含水層 井田內(nèi)含水層可分為： 1、第四系含水層：全區(qū)廣泛分布，直接覆蓋于第三系或煤系（天窗處）地層之上，由各粒級的砂、礫砂和礫石等組成。由南向北逐漸增厚，厚度120～150m。根據(jù)第四系地層的劃分，又分為上部含水層和下部含水層。 （1）上部含水層：全區(qū)發(fā)育，厚度100～110m，上部以中，粗砂及礫砂等組成，含水性和透水性好，單位涌水量3.833L/s·m，滲透系數(shù)10.134m/d，是本區(qū)間接主要含水層。下部以細(xì)砂和中砂為主，粗、礫砂次之。單位涌水量0.544～0,593L/s·m，滲透系數(shù)1.273～1.569m/d，均為孔隙承壓水。 （2）下部含水層：以細(xì)砂、礫砂組成，厚度20～40m，含泥質(zhì)較多。單位涌水量0.107～0.554L/s·m，滲透系數(shù)0.522～2.839m/d，該層局部與上部含水層有水力聯(lián)系，在天窗處補(bǔ)給煤系風(fēng)化裂隙含水帶。 2、煤系裂隙含水帶 煤系裂隙含水帶，根據(jù)裂隙發(fā)育程度，埋藏深度、含水性、透水性等因素，可分為風(fēng)化裂隙含水帶、亞風(fēng)化裂隙含水帶和弱裂隙含水帶。 （1）風(fēng)化裂隙含水帶：巖性以粉砂和細(xì)、中砂巖為主，厚度60～120m，單位涌水量一般為0.018～0.315L/s·m。天窗部位風(fēng)化裂隙含水帶富水性強(qiáng)，單位涌水量最大為1.141L/s·m。 （2）亞風(fēng)化裂隙含水帶：位于風(fēng)化裂隙含水帶之下，厚度100m，裂隙不發(fā)育，單位涌水量0.0028～0.0398L/s·m，滲透系數(shù)0.004～0.0291m/d。 （3）弱風(fēng)化裂隙含水帶：位于亞風(fēng)化裂隙含水帶之下，裂隙不發(fā)育，僅局部受構(gòu)造影響，裂隙含水，但很微弱。 （二）斷層帶的富水性和導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷裂發(fā)育，以壓扭性斷裂為主，壓扭性斷裂導(dǎo)水性和富水性很微弱。張性斷層兩側(cè)裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)、導(dǎo)水性較好。因此，在開采過程中應(yīng)注意防止?jié)⑺? （三）隔水層 井田內(nèi)主要有第四系上部隔水層、下部隔水層和第三系隔水層。第四系上部隔水層一般為8～10m；下部隔水層為8～16m，埋深100～130m，兩隔水層均為亞粘土和粘土層，具有良好的隔水性能。第三系隔水層為泥巖和粉砂巖等，泥質(zhì)半膠結(jié)，埋藏深度120～290m，厚度10～120m，從東向西逐漸增厚,局部缺失形成“天窗”。 （四）天窗 本井田范圍內(nèi)“天窗”共分布有三處，其中較大的一處位于8～12勘探線的煤層露頭部位，其下伏有9～26號煤層露頭。“天窗”范圍內(nèi)，第四系和煤系的富水性好、透水性強(qiáng)。根據(jù)水11號抽水孔資料，煤系風(fēng)化裂隙含水帶單位涌水量1.141L/s·m，滲透系數(shù)為2.857m/d，又有F13等幾條正斷層通過“天窗”，使水文地質(zhì)條件變得復(fù)雜。因此，在“天窗”范圍內(nèi)開采時(shí)應(yīng)特別慎重。 （五）井田水文地質(zhì)類型 本含煤地層主要巖性由各種粒級的砂巖組成。直接充水含水層，以裂隙含水為主，為裂隙充水礦床。 井田煤系上覆有巨厚的第四系和第三系層，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地表水位與煤系風(fēng)化裂隙含水帶水力聯(lián)系微弱。煤系風(fēng)化裂隙含水帶宿水性變化較大，煤系外圍巖層透水性很微弱，排泄條件良好。第四系與煤系風(fēng)化裂隙含水帶之間有第三系隔水層，隔水性能良好。唯有“天窗”部位第四系下部含水層與煤系風(fēng)化裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補(bǔ)給較好，但第四系下部含水層含水性及透水性較弱。 綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件類型根據(jù)直接充水含水后的富水性和補(bǔ)給條件，以及單位涌水量的大小來劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。 （六）預(yù)計(jì)礦井涌水量 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的涌水量數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)礦井先期開采地段內(nèi)正常涌水量為462m3/h，最大涌水量為721m3/h。 1.2.7其它開采技術(shù)條件 （一）瓦斯 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的采樣資料，井田內(nèi)瓦斯含量為0.07～3.38ml/g，-630m以上瓦斯含量均低于2ml/g，但地質(zhì)報(bào)告沒有明確說明礦井瓦斯等級，本設(shè)計(jì)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際開采情況，暫定本礦井初期為低瓦斯礦井。 （二）煤的自燃與煤塵爆炸 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及東榮二、三礦實(shí)際開采情況，礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)，有自然發(fā)火傾向。 （三）地溫 本區(qū)恒溫帶深度為20m，恒溫帶溫度為+5.6℃，每百米地溫梯度為2.8℃。本區(qū)地溫變化隨深度增加而增高，影響地溫變化的主要因素是自然增溫率。因此，初步認(rèn)為本地區(qū)地溫為正常區(qū)，對礦井生產(chǎn)影響不大。 （四）煤層頂、底板 井田內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉細(xì)礦巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為57.5～150.5MPa。煤層露頭部位，煤層頂?shù)装鍘r層的單向抗壓強(qiáng)度值降低。 1.3對資源條件的評價(jià) 1.3.1對井田地質(zhì)構(gòu)造的評價(jià) 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部，由于受東西向壓應(yīng)力作用及新華夏系構(gòu)造應(yīng)力場作用，該盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱、集賢、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶。本井田則位于綏濱—集賢拗陷帶的東榮向斜東翼的南段，總體為走向近南北，向西傾斜的單斜構(gòu)造，僅于井田的中部及南部邊界處形成一組F8牽引褶曲和一組F7派生褶曲。其中，F(xiàn)8牽引褶曲起伏不大，只有F7派生褶曲使淺部煤層局部傾角達(dá)40°以上，對煤層開采產(chǎn)生一定的困難。 1.3.2對煤層賦存條件的評價(jià) 煤層穩(wěn)定性評價(jià) 根據(jù)《煤礦地質(zhì)規(guī)程》，煤層厚度變化的穩(wěn)定程度，應(yīng)以煤層可采性指數(shù)（Km）和煤層厚度變異系數(shù)（r）來評定。 本礦井可采及局部可采煤層共14層，其中9、12、16、18、20、26層基本全區(qū)可采，為本礦的主要可采層，即為主要的評價(jià)對象（其余各煤層因是零星可采，故不參與評價(jià)），評價(jià)結(jié)果見表1-2-3。 煤層穩(wěn)定性計(jì)算評價(jià)表 表1-2-3 煤層號 參評鉆孔個(gè)數(shù) 平均煤厚（m） 夾矸率（%） 煤厚變異系數(shù)r（%） 煤層可采性指數(shù)（Km） 煤層穩(wěn)定 性 評 價(jià) 全 礦 井 9 27 1.47 11.1 9.0 0.96 穩(wěn) 定 12 37 1.88 8.9 42.3 0.86 不穩(wěn)定 16 56 2.97 2.8 23.8 0.95 穩(wěn) 定 18 49 2.10 10.8 22.3 0.96 較穩(wěn)定 20 38 2.16 8.6 33.2 0.92 較穩(wěn)定 26 32 1.95 15.6 27.8 0.94 較穩(wěn)定 北一采區(qū) 9 6 1.99 8.3 7.1 100 穩(wěn) 定 12 11 2.35 11.4 39.5 0.82 較穩(wěn)定 16 20 2.96 1.3 21.2 100 穩(wěn) 定 18 16 2.10 12.7 24.7 0.94 較穩(wěn)定 上表的結(jié)果與原地質(zhì)報(bào)告基本相符，即全礦井主要煤層基本為穩(wěn)定至較穩(wěn)定煤層。 （2）各煤層開采條件的分析 從全礦井看，12、16、18、20四個(gè)煤層平均煤厚為1.88～3.16m，是本礦井的主采層，但12層煤厚變異系數(shù)高達(dá)42.3%，對機(jī)械化采煤的推進(jìn)度將產(chǎn)生一定的影響。 從北一采區(qū)（首采區(qū)）看，16層為賦存穩(wěn)定、厚度適中、夾矸率最小、全區(qū)可采的準(zhǔn)中厚煤層，是較理想的高產(chǎn)煤層，而且各煤層間不存在壓茬關(guān)系，也是較理想的初期投產(chǎn)煤層。 1.3.3對水文地質(zhì)條件的評價(jià) （1）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，第四系有兩個(gè)隔水層，厚度在8～16m， 垂深100～130m，巖層性質(zhì)為亞粘土和粘土，具有良好的隔水性。但主、副井檢查孔資料顯示在垂深110～130m間有3～4層單層厚度0.2～2.2m的粘土層，隔水性一般。說明第四系上下兩個(gè)含水層在個(gè)別地段可能因隔水層較薄，隔水性較差而產(chǎn)生水力聯(lián)系。 （2）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，煤系裂隙含水帶和斷層含水帶地質(zhì)復(fù)雜類型應(yīng)為中等，但由于本礦井存在“天窗”，使第四系含水層在“天窗”處成為煤系裂隙含水帶的補(bǔ)給水源，故設(shè)計(jì)中對防水煤巖柱的留設(shè)作了專門論述。同時(shí)，對首采區(qū)要求首采面根據(jù)礦井實(shí)際涌水量采取降區(qū)段等措施，以確保生產(chǎn)安全。 1.3.4對煤層其它開采條件的評價(jià) （1）煤層頂?shù)装? 井田內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉砂巖、細(xì)砂巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度一般為57.5～150.5Mpa，但煤層風(fēng)化帶處的粉砂巖或互層多含有小裂隙，巖石常呈碎塊狀而使強(qiáng)度大大降低。總體上煤層頂?shù)装遢^完整、穩(wěn)定，易于管理。 （2）瓦斯 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本井田瓦斯含量在0.07～3.38m3/t之間,小于10 m3/t，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際，設(shè)計(jì)暫定初期為低瓦斯礦井。 （3）煤塵爆炸及煤的自燃 關(guān)于煤塵爆炸指數(shù)及煤的自燃，地質(zhì)報(bào)告沒有給出本礦井的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際開采情況，按煤塵有爆炸危險(xiǎn)、煤有自然發(fā)火傾向設(shè)計(jì)。 （4）地溫 如前所述，本地區(qū)屬地溫正常區(qū)，對開采無影響。 1.4結(jié)論 本礦井煤炭儲量豐富，資源可靠，地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件中等，主要可采煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装逡子诠芾?，為綜合機(jī)械化開采，建設(shè)現(xiàn)代化礦井提供了較適宜的條件。地質(zhì)勘探程度達(dá)到了精查勘探要求，可作為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。  2 井田境界及儲量 2.1井田境界 2.1.1井田范圍 根據(jù)東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本礦井的井田境界為：北部以F2斷層，即東榮二礦南部邊界為界；南部以F1斷層為界；東部以各煤層露頭及F55、F7斷層為界；西部以16號煤層-900m等高線垂直投影為界。 井田南北走向長2.5～10.0km，平均7.0km，東西傾斜寬2.0～5.0km，平均4.0km，井田面積約為28.0km2。 因本井田淺部為各煤層露頭，深部為16號煤層-900m等高線垂直投影。而井田走向兩翼的F1、F2斷層均為落差大于100m以上的斷裂構(gòu)造，屬自然境界。因此，設(shè)計(jì)認(rèn)為本礦井井田境界確定合理。井田賦存狀況示意圖如圖2-1-1所示 二、儲量 （一）儲量計(jì)算的基礎(chǔ)圖2-1-1 圖2-1-1 2.2礦井地質(zhì)儲量 2.2.1儲量計(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)國務(wù)院過函（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的儲量； （4）儲量計(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每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲量計(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。 2.2.2礦井地質(zhì)儲量計(jì)算 1、最低可采厚度：氣煤0.7m，長焰煤和弱粘結(jié)煤0.8m。 2、煤層灰分：小于40%。 3、煤層容重：采用各煤層的算術(shù)平均值。 4、計(jì)算最低標(biāo)高：-900m 2.2.3儲量計(jì)算方法 1、風(fēng)化帶：以第三系下基巖垂深30m劃定，風(fēng)化帶不計(jì)算儲量。 2、可采邊界：按最低可采厚度以內(nèi)插法圈定。 3、斷層煤柱：暫按斷層落差大小確定，其中落差≥50m的斷層兩側(cè)各留50m，落差＜50m的斷層兩側(cè)各留30m。 4、天窗：“天窗”范圍內(nèi)-150m水平以上的煤層不計(jì)算儲量。 2.3礦井地質(zhì)儲量 2.3.1儲量計(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)國務(wù)院過函（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的儲量； （4）儲量計(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每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲量計(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。 2.3.2礦井地質(zhì)儲量計(jì)算 礦井可采煤層為9-1#煤、12-2#煤、16#煤和18-1#煤。由于礦井井田形狀不規(guī)整，且傾角變化不大，本區(qū)礦井儲量采用網(wǎng)格法，將井田分為A、B、C、D、E五個(gè)塊段（根據(jù)等高線疏密程度劃分面積小塊）具體分塊情況見圖2-3-1井田地質(zhì)儲量計(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)塊段的不同儲量，礦井地質(zhì)總儲量即為各塊段儲量相加之和。 再根據(jù)： （2-2） 式中 Z——礦井地質(zhì)儲量，t S ——井田塊段面積，m2 m——煤層平均厚度 γ ——煤層的容重，1.4 t/m3 —— 各塊段煤層的傾角 圖2-3-1 礦井塊段劃分圖 由式2-2及礦井塊段劃分圖，得各塊段地質(zhì)儲量計(jì)算見下表2-3-1： 表2-3-1 礦井地質(zhì)儲量計(jì)算表 塊段名稱 傾角/° 面積/km2 煤層厚度/m 儲量核算/Mt 9 12 16 18 A 18.12 7.3764 1.89 2.35 2.96 2.20 95.62 B 15.60 5.6719 1.89 2.35 2.96 2.20 72.55 C 17.01 2.0888 1.89 2.35 2.96 2.20 26.91 D 16.40 2.0715 1.89 2.35 2.96 2.20 26.60 E 18.28 3.3411 1.89 2.35 2.96 2.20 43.35 資源總儲量 265.03 則礦井地質(zhì)儲量： 2.3.3礦井工業(yè)儲量計(jì)算 礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲量。 礦井工業(yè)儲量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲量。 儲量的分配探明儲量、控制儲量、推斷儲量按6：3：1 分配，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量、邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量按90%、10% 分配，次邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量不計(jì)。各種儲量分配見表2-3-2： 表2-3-2 礦井工業(yè)儲量計(jì)算表 類別 探明儲量/Mt 控制儲量/Mt 推斷儲量/Mt 經(jīng)濟(jì)儲量 邊際儲量 經(jīng)濟(jì)儲量 邊際儲量 數(shù)量 143.12 15.90 71.56 7.96 26.50 合計(jì) 159.018 79.509 Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （2-3） 其中：k=0.8 Zg=143.12+15.90+71.56+7.96+26.50×0.8=259.74 Mt 故礦井的工業(yè)儲量為259.74Mt。 2.4 礦井可采儲量 2.4.1井田邊界斷層及內(nèi)部斷層保護(hù)煤柱 根據(jù)朱集礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留30m寬度作為井界煤柱，井田內(nèi)部斷層兩側(cè)各留30m,則井田斷層保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。 （2-4） 式中： P——井田斷層保護(hù)煤柱損失，萬t。 H——井田斷層煤柱寬度，30m； L——井田邊界斷層及內(nèi)部斷層計(jì)算長度 2343.49+3916.83×2+1923.97+1111.12+9342.56=23212.3m m——煤層厚度，m； r——煤層容重，1.4t/m3； 代入數(shù)據(jù)得： P=30×13212.3×（1.89+2.35+2.96+2.20）×1.4=10.88Mt 故煤炭邊界及內(nèi)部斷層所需的保護(hù)煤柱為10.88Mt。 2.4.2工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場的占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2-4-2。 表2-4-2 工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)表 井型/Mt·a-1 占地面積指標(biāo)/ha·0.1Mt-1 2.4及以上 1.0 1.2～1.8 1.2 0.45～0.9 1.5 0.09～0.3 1.8 礦井井型設(shè)計(jì)為1.2Mt/a，因此由表2-4-2可以確定本設(shè)計(jì)礦井的工業(yè)廣場為1.2km2。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第14條和第17條規(guī)定工業(yè)廣場屬于Ⅱ級保護(hù)，需要留設(shè)15m寬的圍護(hù)帶。本設(shè)計(jì)選定工業(yè)廣場長為400m，寬為300m，新生界松散層厚度142～157m，因工業(yè)廣場接近天窗，故取表土層厚度142m，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動角（表2-4-2）采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場的壓煤損失。 表2-4-2 地質(zhì)條件及巖層移動角 煤層傾角/° /° δ/° γ/° β/° 17 41 66 70 66 采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場壓煤示意圖如圖2-4-1所示： 圖2-4-1 16煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算示意圖 采用垂直剖面法計(jì)算所得各主采煤層工廣保護(hù)煤柱面積及壓煤量見下表2-4-3： 表2-4-3 各煤層工廣煤柱壓煤量計(jì)算表 煤層 厚度/m 工廣煤柱面積/m2 壓煤量/t 9 1.89 1757773 3322190 12 2.35 1851470 4350954 16 2.96 1978076 4668259 18 2.20 2059248 4603456 總壓煤量 16943148 求得工業(yè)廣場理論壓煤量為16.9Mt，但考慮到工業(yè)廣場布置在斷層附近，取系數(shù)0.8來調(diào)節(jié)與斷層重合計(jì)算的煤柱。故工業(yè)廣場實(shí)際壓煤量為：13.52Mt. 2.4.3天窗保護(hù)煤柱 對于本礦井防水煤柱計(jì)算，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，井田內(nèi)8～12勘探線的煤層露頭部位因第三系缺失而形成“天窗”。因該井田第四系層巖性主要為各粒級砂巖，且富含水，即相當(dāng)于本礦井于“水體”下采煤，故應(yīng)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)防水煤巖柱。防水煤巖柱計(jì)算如下： 因第四系層（水體）直接位于基巖之上，故保護(hù)等級為Ⅰ級，即不允許裂隙波及水體，也即防水煤巖柱高度按下列公式計(jì)算： Hsh≥Hli+Hb+Hfe 式中：Hsh—防水煤巖柱高度，m Hli—導(dǎo)水裂隙帶最大高度，m Hb —保護(hù)層厚度，m Hfe—基巖風(fēng)化帶深度，m 由于本井田為煤層群開采，故計(jì)算防水煤巖柱的煤層厚度應(yīng)采用煤層綜合作用厚度，計(jì)算公式為： ∑Mj=Mj+Cj*Mi 式中：∑Mj—煤層綜合作用厚度，m Mj—計(jì)算煤層的厚度，m Mi—上層煤的厚度，m Cj—相鄰兩煤層層間距與兩層中的下一層煤厚之比 “天窗”下參與計(jì)算的煤層有9～26號共計(jì)8個(gè)層，經(jīng)計(jì)算，∑Mj=4.36m。 根據(jù)“三下”采煤規(guī)程選取導(dǎo)水裂隙帶最大高度計(jì)算公式如下： （1）Hli=100∑Mj/（1.6∑Mj+3.6）±5.6 （2）Hli=20√∑Mj+10 經(jīng)計(jì)算，Hlimax=51.8m。 保護(hù)層厚度（Hb）根據(jù)“三下”采煤規(guī)程取值為6.6m。 基巖風(fēng)化帶深度（Hfe）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告取30m。 因此，防水煤巖柱高度（Hsh）計(jì)算值為88.4m。 根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告中的三四系等厚線圖，其天窗處的四系層最大厚度為157m，地面平均標(biāo)高為66.6m，求得四系層底板絕對標(biāo)高為-90.4m，加上防水煤巖柱高度88.4m，則防水煤巖柱底界面絕對標(biāo)高為-178.8m。 因此，設(shè)計(jì)暫定本井田開采上限標(biāo)高為-180m，其-180m以上工業(yè)儲量3.373Mt。 2.4.4風(fēng)井保護(hù)煤柱 按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程（2000版）》中參數(shù)計(jì)算，取東西風(fēng)井工業(yè)場地為100m×100m，同樣采用垂直剖面法計(jì)算東西風(fēng)井壓煤量為：4.8Mt 2.4.5大巷保護(hù)煤柱 取大巷保護(hù)煤柱的寬度為30m計(jì)算可得大巷保護(hù)煤柱總量為：2.07Mt 綜上，礦井的永久保護(hù)煤柱損失量匯總見表2-4-4 表2-4-4 永久保護(hù)煤柱損失量 煤柱類型 儲量/Mt 井田邊界及內(nèi)部斷層保護(hù)煤柱 10.88 天窗保護(hù)煤柱 3.4 大巷保護(hù)煤柱 2.07 東西風(fēng)井保護(hù)煤柱 4.8 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 13.52 合計(jì) 34.67 2.4.6礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可按下式計(jì)算： （2-6） 式中： Zk—— 礦井可采儲量，t； Zg—— 礦井的工業(yè)儲量，259.74Mt； P—— 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、巷道、天窗、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，34.67Mt； C——帶區(qū)采出率； 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》2.1.4條規(guī)定：礦井的采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85。本設(shè)計(jì)礦井16煤層厚度為2.96m，屬于中厚煤層，且為主采煤層，因此帶區(qū)采出率選擇0.8。 則代入數(shù)據(jù)得礦井設(shè)計(jì)可采儲量： 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、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，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)條件簡單，儲量豐富，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，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大； （2）開發(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，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模； （3）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(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)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好，首采煤層平均厚度2.96m，煤層平均傾角18°，屬傾斜煤層。結(jié)合本礦區(qū)的煤炭儲量，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。 3.2.3礦井服務(wù)年限 礦井可采儲量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和礦井服務(wù)年限三者之間的關(guān)系為： （3-1） 式中： T —— 礦井服務(wù)年限，a； ZK —— 礦井可采儲量，180.06Mt； A —— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1.2Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)。 礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲備能力。例如局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；或者礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。因此，需要考慮儲量備用系數(shù)?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.6條規(guī)定：計(jì)算礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時(shí)，儲量備用系數(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： 3.2.4井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力，運(yùn)輸能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： （1）煤層開采能力的校核 井田內(nèi)16煤層為首采煤層，煤厚2.96m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。煤層傾角平均18°，地質(zhì)條件簡單，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)綜采工作面來滿足井型要求。 （2）運(yùn)輸能力的校核 礦井設(shè)計(jì)為中型礦井，開拓方式為斜井兩水平開拓。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，運(yùn)輸連續(xù)、能力大，自動化程度高，機(jī)動靈活；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 礦井采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式，東西兩翼各布置一個(gè)回風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)要求。 （4）儲量條件的校核 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)年限的對應(yīng)要求見表3-2-1。 表3-2-1 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn) 能力萬/t·a-1 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a 第一開采水平服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 煤層傾角 25°～45° 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1.2Mt/a，礦井服務(wù)年限為100. a，一水平服務(wù)年限為72年，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 4 井田開拓 4.1井田開拓的基本問題 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、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。 井田開拓具體有下列幾個(gè)問題需要確定： （1）確定井筒的形式、數(shù)目和配合，合理選擇井筒及工業(yè)廣場的位置； （2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置； （3）布置大巷及井底車場； （4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； （5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓和技術(shù)改造； （6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個(gè)礦井生產(chǎn)的長遠(yuǎn)利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟(jì)效益。因此，在確定開拓方式是要遵循以下原則： （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)。 （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)。 （3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （4）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)常保持良好的狀態(tài)。 （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，應(yīng)為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。 （6）根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置 （1）井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井，各井筒形式優(yōu)缺點(diǎn)比較及適用條件見表4-1-1。  表4-1-1 各井筒形式優(yōu)缺點(diǎn)比較及適用條件 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 ① 環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低②工業(yè)設(shè)施簡單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、井底車場簡單、延伸方便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，輔助提升能力小，提升深度有限②通風(fēng)線路長、阻力大、管線長度大③斜井井筒通過富含水層，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)量的要求，風(fēng)阻小，對深井開拓極為有利。 ①井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平②井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考