陳四樓礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,陳四樓礦,mta,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分為陳四樓2.4 Mt/a新井設(shè)計(jì)。陳四樓煤礦位于河南省永城市西北郊區(qū)，交通較為便利。井田傾向（東西）長(zhǎng)約6.88 km，走向（南北）長(zhǎng)約3.05 km，井田總面積為26.13 km2。主采煤層為二2煤層，平均傾角為9.73°，煤層平均厚度為7.43 m。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。 井田工業(yè)儲(chǔ)量為273.09 Mt，礦井可采儲(chǔ)量190.48 Mt 。該礦井服務(wù)年限為56.69 a，涌水量不大，礦井正常涌水量為894 m3/h，最大涌水量為1200 m3/h。礦井瓦斯涌出量較低，為低瓦斯礦井。 井田為立井單水平上下山開拓；長(zhǎng)壁放頂煤采煤法；礦井通風(fēng)方式為中央并列式。 礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。 一般部分共包括10章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲(chǔ)量；3.礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、服務(wù)年限；4.井田開拓；5.準(zhǔn)備方式-盤區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 專題部分的題目深部礦井巷道支護(hù)技術(shù)。主要分析了深部礦井巷道支護(hù)問(wèn)題，提出了一些先進(jìn)的巷道支護(hù)技術(shù)并予以討論。 翻譯部分主要內(nèi)容煤礦瓦斯抽放與瓦斯突出控制在澳大利亞礦井下的應(yīng)用，英文題目為：Mine gas drainage and outburst control in Australian underground coal mines ABSTRACT This design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general part is a new design of Chensilou mine. Chensilou mine lines in north-west of Yongcheng in Henan province. The traffic of road and railway is convenience to the mine. The width of the minefield is 6.88 km ,the width is about 3.05 km，well farmland total area is 26.13km2.The two is the main coal seam, and its average dip angle is 9.73 degree. The thickness of the mine is about 7.43 m in all. The proved reserves of the minefield are 273.09 Mt. The recoverable reserves are 190.48 Mt. The designed productive capacity is 2.4 Mt percent year, and the service life of the mine is 56.69 years. The normal flow of he mine is 894 m3 percent hour and the max flow of the mine is 1200 m3 percent hour. The mineral well gas gushes the deal lower, for low gas mineral well. The well farmland is one levels in vertical shaft development; the coal mine is the longwall mining;the centralized ventilation. The working system “three-eight” is used in the Chensilou mine. It produced 330 d/a. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. Special subject parts of topics is Technology of supporting mine roadway in deep. Main problems analysis in deep mine roadway, made a number of roadway support in advanced technologies and will be discussed. Translation part of main contentses is Mechanism andcontrol of ground residual deformation over longwall goaf.English topic is: Mine gas drainage and outburst control in Australian underground coal mines  目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1 礦區(qū)概述 1 1.1.1礦區(qū)地理位置 1 1.1.2自然地理概況 1 1.1.3礦區(qū)開發(fā)歷史及生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃 3 1.1.4礦井建設(shè)的外部條件 3 1.2 地質(zhì)特征 3 1.2.1地層 3 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 4 1.2.3水文地質(zhì) 4 1.3 煤層特征 6 1.3.1煤層 6 1.3.2 煤質(zhì) 6 1.3.3 開采技術(shù)條件 6 1.3.4勘探程度及存在問(wèn)題 7 2 井田境界和儲(chǔ)量 10 2.1井田境界 10 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 10 2.2.1構(gòu)造類型 10 2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及等級(jí)圈定 10 2. 3 礦井可采儲(chǔ)量 12 2.3.1各種煤柱損失計(jì)算 12 2.3.2礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 14 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 15 3.1礦井工作制度 15 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 15 3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定依據(jù) 15 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 15 3.2.3礦井的服務(wù)年限 15 3.3井型校核 16 4 井田開拓 17 4.1井田開拓的基本問(wèn)題 17 4.1.1井筒形式的確定 17 4.1.2 開采水平的確定、采（帶）區(qū)劃分 19 4.1.3方案比較 20 4.2 礦井基本巷道 24 4.2.1井筒 24 4.2.2開拓巷道 25 4.2.3井底車場(chǎng)及硐室 25 5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置 33 5.1煤層地質(zhì)特征 33 5.1.1帶區(qū)位置 33 5.1.2帶區(qū)煤層特征 33 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 33 5.1.4水文地質(zhì) 34 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 34 5.1.6地表情況 34 5.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 34 5.2.1帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 34 5.2.2帶區(qū)巷道布置 35 5.2.3帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 35 5.2.4帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 37 5.2.5帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 37 5.3帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 39 6 采煤方法 40 6.1采煤工藝方式 40 6.1.1帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 40 6.1.2 采煤工藝方式選擇 40 6.1.3回采工作面參數(shù) 41 6.1.4回采工作面破煤、裝煤方式 41 6.1.5 工作面運(yùn)煤方式 42 6.1.6回采工作面支護(hù)方式 45 6.1.7 放頂煤參數(shù)確定 46 6.1.8 回采工作面勞動(dòng)組織和正規(guī)循環(huán)作業(yè) 47 6.2回采巷道布置 50 6.2.1回采巷道布置方式 50 6.2.2回采巷道參數(shù) 50 7 井下運(yùn)輸 53 7.1概述 53 7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 53 7.1.2煤層及煤質(zhì) 53 7.1.3運(yùn)輸距離和輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì) 53 7.1.4礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 53 7.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 54 7.2.1設(shè)備選型原則： 54 7.2.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 55 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選 56 7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 56 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 56 7.3.3運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 58 8 礦井提升 60 8.1礦井提升概述 60 8.2主副井提升 60 8.2.1主井提升 60 8.2.2副井提升設(shè)備選型 61 9 礦井通風(fēng)及安全 64 9.1礦井地質(zhì)、開拓、開采概況 64 9.1.1礦井地質(zhì)概況 64 9.1.2開拓方式 64 9.1.3開采方法 64 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫(kù)` 65 9.1.5工作制、人數(shù) 65 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 65 9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 65 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 65 9.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇 67 9.2.4帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 67 9.2.5帶區(qū)通風(fēng)方式的確定 68 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 68 9.3.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定 68 9.3.2各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量 68 9.3.3風(fēng)量分配 73 9.4礦井阻力計(jì)算 73 9.4.1計(jì)算原則 73 9.4.2礦井最大阻力路線 74 9.4.3計(jì)算礦井摩擦阻力和總阻力： 74 9.4.4兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 76 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 78 9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 78 9.5.2電動(dòng)機(jī)選型 81 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 81 9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 81 9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 82 9.6.3防水措施 82 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 83 參 考 文 獻(xiàn) 84 專題部分 深部礦井巷道支護(hù)技術(shù) 86 1引言 86 2深井巷道的礦壓規(guī)律與特點(diǎn) 86 2.1深井巷道概念 86 2.2 深井礦壓規(guī)律 88 3開采深度與巷道圍巖的變形關(guān)系 88 3.1中國(guó)的研究 88 3.2前蘇聯(lián)的研究 89 4 影響巷道穩(wěn)定的因素 89 4.1 穩(wěn)定性系數(shù) 89 4.2 影響因素分析 90 5深部巷道圍巖變形規(guī)律及其支護(hù)對(duì)策 90 5.1深部巷道圍巖具有軟巖的力學(xué)特征 91 5.2 巷道圍巖穩(wěn)定性分類 91 5. 3深部圍巖巷道載荷特征 92 6深井巷道支護(hù)技術(shù) 93 6. 1深井巷道變形規(guī)律 93 6. 2深井巷道支護(hù) 93 7深井錨桿支護(hù)技術(shù) 95 7.1 錨桿支護(hù)理論 95 7.2采用大直徑、高強(qiáng)度、大延伸量錨桿 98 7.3增大錨桿預(yù)緊力 99 7.4提高錨桿錨固力 99 7.5改善錨索性能 100 7.6加固幫、角關(guān)鍵部位 101 7.7完善錨桿支護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 101 8 深井軟巖巷道支護(hù) 101 9結(jié)論 102 參考文獻(xiàn): 102 翻譯部分 英文原文 104 中文譯文 112 致 謝 120 一 般 部 分 第170頁(yè) 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1礦區(qū)地理位置 永城礦區(qū)陳四樓井田位于河南省永城市境內(nèi)，為城廂、陳集、順和鄉(xiāng)所轄。井田中心南距永城老縣城8 km；地理坐標(biāo)：東經(jīng)116o22′20"，北緯30o00′35"。 礦區(qū)北靠隴海鐵路，東臨京滬鐵路，青（龍山) 阜（陽(yáng)）鐵路從礦區(qū)東南約20 km處穿過(guò)，西有京九鐵路商阜段。永城老縣城距商丘車站95 km，至徐州車站97 km，宿州車站74 km，其間均有柏油公路相連。區(qū)內(nèi)主要村鎮(zhèn)之間亦有簡(jiǎn)易公路相通，交通運(yùn)輸堪稱方便。詳見礦區(qū)交通位置圖1-1。 1.1.2自然地理概況 井田位于黃淮沖積平原東部，地勢(shì)低洼平坦，自西北向東南微微傾斜，地面標(biāo)高+32.49 m ~+36.50 m，一般在+32 m至+35 m之間，相對(duì)高差3 m左右。地表廣為巨厚的新生界松散沖積物所覆蓋。 區(qū)內(nèi)地表水系不甚發(fā)育，最大的河流—沱河在井田南部2 km處流過(guò)。井田內(nèi)用于灌溉的溝渠縱橫交錯(cuò)。沱河屬淮河水系，發(fā)源于商丘市東北之響河，向東南流入安徽省的新汴河，全長(zhǎng)120 km，其流量受大氣降水控制，年平均流量1~2 m3/s，有記載的最大流量384 m3/s（1963年）。 本區(qū)屬半濕潤(rùn)、半干旱的大陸性氣候，冬春干早，夏秋多雨，四季分明。據(jù)永城縣氣象站資料： 氣溫：1974~1984年觀測(cè)，月平均最高氣溫26.89 ℃（7月份），最低-0.32 ℃，年平均衛(wèi)14.3 ℃。日最高氣溫41 ℃(1959年7月30日)，最低-19 ℃(1957年2月21日)。 降雨量：最大降雨量1022.5 mm（1977年），最小為630.4 mm，年平均813.6 mm；日最大降雨量207 mm(1957年7月I4日)，一次最大降雨量為443.4 mm ( 1965年7月5日~18日)。 蒸發(fā)量：歷年最大蒸發(fā)量1985.7 mm（1978年），最小1603.2 mm，(1975年)，平均1745.4 mm。 相對(duì)濕度平均68%~73.16%。 冬春季多西北風(fēng)，夏季多東北風(fēng)偶有東南風(fēng)，最大風(fēng)速183 m/s(1982年4月21日)。 每年12月至翌年3月為降雪和冰凍期，最大凍土深度19 cm。 據(jù)《中國(guó)地震烈度表》載，本區(qū)屬六度地震區(qū).河南省地震局受永城煤炭工業(yè) 聯(lián)合公司委托，提出“永城縣地震基本烈度鑒定意見書” （（84）豫震烈字第002號(hào)文)，該文在分析了地質(zhì)構(gòu)造及本區(qū)地震史之后，認(rèn)為.“本區(qū)不可能發(fā)生六級(jí)左右地震，主要是受鄰區(qū)強(qiáng)震影響，其地震基本烈度六度是最適宜的?！庇痔岢觥拌b于永城煤炭?jī)?chǔ)量豐富，現(xiàn)已投入建井，將來(lái)發(fā)展遠(yuǎn)景可觀，據(jù)此建議，對(duì)特別重要的工程和建筑物，可提高1度設(shè)防?！泵禾坎炕ㄋ緦?duì)陳四樓礦井方案設(shè)計(jì)審查意見明確：“建筑物地震烈度均按6度設(shè)防，但對(duì)六大要害系統(tǒng)按7度的構(gòu)造措施設(shè)計(jì)?！? 圖1-1 陳四樓礦井交通位置圖  1.1.3礦區(qū)開發(fā)歷史及生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃 礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井葛店煤礦、新莊煤礦、車集煤礦等8處。另外，礦區(qū)已經(jīng)逐步形成了煤礦產(chǎn)業(yè)鏈，除部分大件煤礦機(jī)械外，基本可以滿足煤礦建設(shè)需要。 1.1.4礦井建設(shè)的外部條件 礦井工業(yè)場(chǎng)地至礦區(qū)集配站的鐵路專用線正線里程15.86 km。新、老兩條永碭公路，分別自工業(yè)場(chǎng)地兩側(cè)經(jīng)過(guò)，將礦井工業(yè)場(chǎng)地與鐵路干線和土產(chǎn)材料產(chǎn)地連通，交通條件較好。 礦井永久電源由永城220 kV變電站供給。地方集資興建的永城110 kV變電站，可作為本礦井建井期的施工電源。為確保施工安全，另一回電源可取自新莊礦井。礦區(qū)熱電站應(yīng)盡快建設(shè)。 經(jīng)初步勘探證實(shí)，上第三系孔隙承壓水，無(wú)論其水量和水質(zhì)均可滿足本礦井永久水源的要求。 礦區(qū)北部的芒山生產(chǎn)白灰、石子、料石等土產(chǎn)材料。水泥、鋼材木材等建材亦可通過(guò)公路運(yùn)至本礦。 礦井建設(shè)的外部條件比較優(yōu)越、可靠。 1.2 地質(zhì)特征 1.2.1地層 永城煤田為華北型沉積，地層分區(qū)屬華北區(qū)、魯西分區(qū)、徐州小區(qū)的范疇。本井田無(wú)基巖出露，全都被新生界沖積層所覆蓋，缺失上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)、三迭系至第三系古新統(tǒng)兩段。鉆探揭露的基巖地層上至石千峰組（平頂山砂巖)，下至中奧陶統(tǒng)馬家溝灰?guī)r，厚度約1100 m。自下而上敘述如下: 1、中奧陶統(tǒng)馬家溝組(O2m)，由白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r組成，井田內(nèi)揭露厚度30~45.20 m。 2、石炭系(C2~3)，假整合于中奧陶統(tǒng)之上；中統(tǒng)本溪組（C2b)，由鋁質(zhì)泥巖及山西式鐵礦組成，厚度2~22 m，平均8.78 m；上統(tǒng)太原組（C3t），由9~11層薄至中厚層狀灰?guī)r和泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉、砂巖組成，間夾不可采煤層3~5層，厚度93~164 m，平均133 m； 3、二迭系(P)，揭露厚度961.2 m，下統(tǒng)齊全，上統(tǒng)K6標(biāo)志層以上多被剝蝕；下石盒子組（P1x），厚度48.63~112.27 m，平均74.92 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及三煤組組成，以K5砂巖標(biāo)志層底界與上石盒子分界； 山西組（P1S），厚度89.94~131.78 m，平均106.43 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖及煤層組成。二2煤層賦存于中部，下以K3灰?guī)r標(biāo)志層頂界與石炭系分界，上以K4鮞狀鋁質(zhì)泥巖底界與下石盒子組分界； 上石盒子組（P2s），鉆孔穿見厚度728.98 m，共分四段，每段底部都以一層穩(wěn)定的砂巖標(biāo)志層相分界（K5~K9），其基巖組成也是以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及砂巖為主，不含具有工業(yè)價(jià)值的煤層。 4、新生界（R2） 井田內(nèi)覆蓋層中，僅有上第三系和第四系，缺失下第三系。厚度300~430 m，平均348.73 m。由粘土、亞粘土、亞砂土及中、細(xì)、粉砂交互成層。上第三系為河湖相沉積，直接覆蓋于古生界之上。 詳見井田地層劃分表1-1。（后附礦井綜合柱狀圖） 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 新華夏體系及東西向構(gòu)造構(gòu)成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔莊—芒山背斜組成。 陳四樓井田位于永城隱伏背斜之西冀，大致呈單斜構(gòu)造，總體走向NNW，傾向SWW。受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，褶曲、斷裂均較發(fā)育。 地層傾角在露頭處局部較大，向深部逐漸變小，一般為3o~10o，局部10o~15o。 1、褶曲 井田內(nèi)褶曲比較發(fā)育，近東西向的自南向北有八里廟向斜、呂莊向斜等。 2、斷裂 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造均為正斷層，據(jù)葛店煤礦井下及芒山地表所見，推定斷層面傾角均為70o。發(fā)現(xiàn)并已被控制的斷層 4條，以NNE向斷裂為主，近東西向斷裂也較發(fā)育。斷層情況詳見表1-2。 3、巖漿活動(dòng) 據(jù)側(cè)定，井田內(nèi)巖漿巖活動(dòng)大致有兩個(gè)期次：基性巖為華力西運(yùn)動(dòng)晚期產(chǎn)物；酸性巖為燕山運(yùn)動(dòng)早~晚期產(chǎn)物。基性巖主要為輝綠巖，一般在三煤組中順煤層侵入三4、三、三5煤層中，呈巖脈或巖席產(chǎn)出；酸性巖主要為閃長(zhǎng)巖類及花崗巖類，呈巖墻及巖席產(chǎn)出。受巖漿巖侵入影響地段，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或變?yōu)樘烊唤?，降低了煤層的?jīng)濟(jì)價(jià)值。 1.2.3水文地質(zhì) 表1-1 井田地層劃分表 地 層 系 統(tǒng) 厚度（m） 最小-最大 界 系 統(tǒng) 組 段 符 號(hào) 標(biāo)志層代號(hào) 平 均 新 生 界 第四系 | 第三系 R2 300-430 348.73 古 生 界 二 疊 系 上 二 疊 統(tǒng) 石千峰組 — P2Sh1 K9 殘厚51 上 石 盒 子 組 四 P2S4 K8 172 三 P2S3 K7 200 二 P2S2 K6 233 — P2S1 K5 81.65-150.68 124.08 下 二 疊 統(tǒng) 下 石 盒 子 組 P1x K4 48.53-112.27 74.92 山 西 組 P1s 89.94-131.78 106.43 石 炭 系 上 統(tǒng) 太 原 組 Cat K3 K2 123.09-201.86 151.54 中 統(tǒng) 本 溪 組 Cab K1 2.0-22.0 8.78 奧陶系 中統(tǒng) 馬家溝組 Ozm 揭穿40 表1-2 斷層特征及控制情況 斷 層 延展 方向 傾 角 （°） 長(zhǎng) 度 （m） 落 差 （m） 可靠度 編 號(hào) 性 質(zhì) F1 正 東西 53 1900.50 33 A F2 正 東西 70 800.14 10 A F3a 正 東西 59 566.80 0-27 A F3b 正 東西 59 950.53 27 B F4 正 東西 58-68 2004.46 17-107 B 1、含水層及隔水層特征 自上而下分為四個(gè)含水組： 1）新生界孔隙含水組：區(qū)內(nèi)松散地層沉積為沖積及湖積，其厚度受古地形影響而東薄西厚、南薄北厚。含水砂層一般為1~12層，平均厚86.34 m。淺部以大氣降水垂直滲入為主，中部及深部以水平側(cè)向滲透為主。屬孔隙承壓水，不易疏干，q=0.004~7.0 /s·m，K=0.6~23 m/d。含水砂層之間及其與基巖之間有厚度比較穩(wěn)定的粘土層，形成天然的隔水屏障，局部地段與基巖處有透鏡狀砂層，即所謂“天窗”，對(duì)淺部開采會(huì)具有一定影響。 2）二迭系砂巖裂隙，孔隙含水組：主要由上、下石盒子組及山西組砂巖裂隙孔隙承壓水組成，其補(bǔ)給方式以水平側(cè)向滲透補(bǔ)給為主，滲透能力差，富水性弱，逕流滯緩，靜儲(chǔ)量為主，易于疏干。q=0.1213 /s·m，K=0.568~3.91 m/d，水質(zhì)類型為SO4-Na。 3）石炭系灰?guī)r巖溶裂隙含水組：主要含水巖層為石灰?guī)r(11層)?；?guī)r以L2、L3、L4、L7、L8、L9、L10七層比較穩(wěn)定，巖溶裂隙比較發(fā)育，但多被泥質(zhì)或鈣質(zhì)充填。補(bǔ)給方式為遠(yuǎn)方側(cè)向滲透。q=0.000685~2.068 /s·m，K=0.00492~7.473 m/d。水質(zhì)類型SO4~CaNa，礦化度>2 g /l。 4）奧陶系巖溶裂隙含水組：區(qū)域范圍內(nèi)，在安徽省閘河煤田東西兩側(cè)出露，本煤田僅在芒山有局部出露。巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)。補(bǔ)給方式以遠(yuǎn)方水平滲透為主。=0.000685~15.7 /s·m，0.002~7.473 m/d。水質(zhì)類型SO4~CaNa，礦化度2.206~4.43 g/l。 2、井田水文地質(zhì)條件 本井田水文地質(zhì)類型為中等—簡(jiǎn)單，其主要依據(jù)是： 1）直接充水含水層，三煤層和二煤層頂板砂巖含水性弱，單位涌水量一般小于0.01 /s·m，為簡(jiǎn)單類型； 2）上復(fù)新生界含水層與基巖界面之間有厚度大于30 m的粘土層阻隔，正常地段對(duì)煤系地層無(wú)充水作用； 3）下伏太原組灰?guī)r含水層與二2煤層之間有砂巖和泥巖組成的隔水層，厚度在50 m以上，正常地段二2煤層的開采不存在底板突水的威脅； 4）井田內(nèi)斷層富水性及導(dǎo)水性弱，q<0.001 /s·m； 5）主采煤層頂?shù)装鍘r層穩(wěn)定； 6）礦床遠(yuǎn)離地表水體。 3、礦井預(yù)計(jì)涌水量 井田南部和西部均以斷層構(gòu)成阻水邊界，東部煤層露頭與粘土隔水層相接，只有北界F1斷層使二2煤與對(duì)盤太原組灰?guī)r相接，可視為弱補(bǔ)給邊界。 通過(guò)采用“集水廊道”法計(jì)算，礦井預(yù)計(jì)正常涌水量894 m3/h（其中：K5砂巖328 m3/h，三煤組291 m3/h，二煤組275 m3/h）；最大涌水量1200 m3/h。 1.3 煤層特征 1.3.1煤層 井田內(nèi)含煤地層自下而上為石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組及二迭系上統(tǒng)上石盒子組。共含煤17~20層。煤層總厚15.85 m。其中有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的為下二迭統(tǒng)的山西組及下石盒子組。該兩含煤地層總厚度平均186 m，煤層總厚12.42 m，含煤系數(shù)58%。其中山西組的二2煤層為主要可采煤層，下石盒子組中局部可采的煤層有三1 、三、三4三層。 二2煤層為一穩(wěn)定~較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(偶含泥巖夾矸一層)的厚煤層。全區(qū)穩(wěn)定可采。 三1煤層，層位穩(wěn)定，平均厚度1.30 m，其可采范圍集中在08線以南。04線以南以單層結(jié)構(gòu)為主，以北漸變?yōu)殡p層結(jié)構(gòu)，未受巖漿巖破壞。 各煤層特征見表1-3。 1.3.2 煤質(zhì) 各煤層均為高變質(zhì)階段的無(wú)煙煤。 二2煤層低灰分，特低硫，高發(fā)熱量；理論分選比重1.7時(shí)，可選性為易至極易選；化學(xué)活性好；抗碎強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性中等，可作動(dòng)力及民用煤，亦可用于氣化。 三煤組各煤層煤質(zhì)的共同點(diǎn)是：中至富灰分(三1煤為富灰)，特低硫，高熔點(diǎn)；中至高發(fā)熱量；理論分選比重1.7時(shí)，可選性中等；化學(xué)活性一般不佳；熱穩(wěn)定性差~中等；強(qiáng)結(jié)碴，不易磨?？勺鲃?dòng)力、發(fā)電及民用煤。 各煤層煤質(zhì)主要特征見表1-4。 1.3.3 開采技術(shù)條件 1、煤層頂?shù)装? 二2煤層頂板以砂巖為主，完整性和穩(wěn)定性較好，頂板較易管理，底板一般不會(huì)發(fā)生“底鼓”；三煤組各可采煤層由于層間距小，砂巖厚度薄且穩(wěn)定性較差。 2、瓦斯 井田內(nèi)瓦斯含量普遍較低，一般小于1 cm3/g；瓦斯風(fēng)化帶分布很廣很深，除個(gè)別富集點(diǎn)之外，都屬瓦斯風(fēng)化帶，直至-800 m以深。雖然瓦斯煤樣的取樣手段比較落后（集氣式），瓦斯含量的準(zhǔn)確性較差，但瓦斯成分和分帶是可靠的。一般認(rèn)為，瓦斯風(fēng)化帶界面處的相對(duì)瓦斯涌出量為2 m3/t·d左右。 將本礦井定為低沼氣礦井管理是有充分依據(jù)的。 3、煤塵無(wú)爆炸性到具弱爆炸性。 4、各煤層均無(wú)自然發(fā)火傾向。 5、地溫：二2煤層在-650 m以深，除63至65線范圍地溫低于31 ℃，其余均高于31 ℃，屬一級(jí)熱害區(qū)；三煤層僅在0312孔至-650 m以深出現(xiàn)小范圍的一級(jí)熱害區(qū)。 井田內(nèi)其余地段地溫均屬正常。 1.3.4勘探程度及存在問(wèn)題 本井田自1957年普查找煤開始，至1986年4月提交精查地質(zhì)報(bào)告，歷時(shí)30年，并于1993年3月提交了《河南省永夏礦區(qū)陳四樓礦井首采區(qū)地震補(bǔ)充勘探報(bào)告》。共施工鉆孔88個(gè)，成14條勘探線。統(tǒng)一為東西方向。平均每平方公里近3.9個(gè)鉆孔，鉆探工程量47380.9 m。 全國(guó)儲(chǔ)委煤炭專業(yè)委員會(huì)于1 986年5月24日至2 7日對(duì)該報(bào)告進(jìn)行了審查，地質(zhì)11隊(duì)根據(jù)審查意見，對(duì)報(bào)告進(jìn)行了修改補(bǔ)充，于7月22日送交煤委復(fù)查。1986年8月27日獲正式批準(zhǔn)。 該井田地質(zhì)勘探工作基本符合《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定，勘探手段的確定基本合理，報(bào)告對(duì)井田地質(zhì)構(gòu)、地層、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)及開采技術(shù)條件等方面的研究，基本上達(dá)到了精查勘探的要求。 正式批準(zhǔn)后的“陳四樓井田精查地質(zhì)報(bào)告”可作為礦井設(shè)計(jì)和建設(shè)的依據(jù)。報(bào)告存在如下不足之處: (1) 經(jīng)高分辨率地震儀解釋，F(xiàn)2斷層以東，0306~0408孔連線附近有一條落差35~48 m的“入”字形斷層（F3、F4）未作鉆探驗(yàn)證。 (2) 上石盒子組底部K5砂巖與三4煤層的間距僅為27 m，應(yīng)為三4煤層的直接充水含水層，勘探中未作抽水試驗(yàn)。 (3)測(cè)井使用的人工放射性儀器未作線性標(biāo)定，儀器常處于超線性范圍工作，影響到對(duì)煤層及夾殲厚度解釋的準(zhǔn)確性，審查中有較多見煤點(diǎn)測(cè)井資料降級(jí)。 (4)1980年前鉆孔封孔質(zhì)量不好，1980年后封孔質(zhì)量有所改進(jìn)，但也難作出評(píng)價(jià)。 設(shè)計(jì)建議: （1）對(duì)于先期開采地段的地質(zhì)遺留問(wèn)題補(bǔ)充部分勘探工作 (見第二章第三節(jié))，列為基本建設(shè)投資。 （2）地震解釋斷層F3、F4，應(yīng)在生產(chǎn)勘探中證實(shí) （3）對(duì)封孔質(zhì)量問(wèn)題，生產(chǎn)建設(shè)中應(yīng)引起注意，及時(shí)采取有效措施，以預(yù)防因封孔質(zhì)量不好而造成水害。 表1-3 各煤層特征表  表1-4 主采煤層煤質(zhì)特征表 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1井田境界 “永城礦區(qū)總體設(shè)計(jì)”及井田精查地質(zhì)勘探所確定的井田境界為：東起二2煤層露頭線，西至F2斷層；南到二2煤層露頭線。井田南北走向長(zhǎng)5.6km～8.15km， 東西寬1.5km～4.59km，井田面積約26.13km2。 陳四樓礦整個(gè)井田由以下8個(gè)拐點(diǎn)組成，它們的坐標(biāo)如下表所示： 表2-1 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 點(diǎn)號(hào) 緯度X坐標(biāo) 經(jīng)度Y坐標(biāo) 點(diǎn)號(hào) 緯度X坐標(biāo) 經(jīng)度Y坐標(biāo) 1 3767000.00 39441000.00 5 3762298.00 39445586.00 2 3761500.00 39441000.00 6 3764730.00 39444057.00 3 3758845.00 39443500.00 7 3765000.00 39443500.00 4 3758940.00 3944500.00 8 3767000.00 39443500.00 2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1構(gòu)造類型 煤層傾角一般為4°~25°，煤層賦存穩(wěn)定，褶曲與斷層均較發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。 2.2.2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及等級(jí)圈定 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。 本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。 二2號(hào)煤層為可采煤層，煤層可采厚度7.00～8.10m，平均7.43m。用塊段法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量。 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(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-1所示。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類型的值： （1）礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算： （2-1） 式中：——礦井地質(zhì)資源量，Mt； ——煤層平均厚度，m； ——煤層底面面積，m2； ——煤容重，t/m3。 將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-2，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為： =278.67（Mt） 圖2-1 塊段劃分示意圖 表2-2 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 煤層 塊段 傾角/(°) 塊段面積/km2 煤厚/m 容重/t/m3 儲(chǔ)量/Mt 總儲(chǔ)量/Mt 二2 1 11.87 7.50 7.43 1.40 79.68 278.67 2 4.51 6.88 7.43 1.40 71.77 3 25.57 1.50 7.43 1.40 17.27 4 9.66 3.00 7.43 1.40 31.62 5 15.54 5.75 7.43 1.40 62.10 6 16.01 1.50 7.43 1.40 16.23 2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量由式計(jì)算。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： （2-2） 式中 Zg——礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； ——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； ——推斷的資源量； ——可信度系數(shù)，取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的 礦井，值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。 117.04（Mt） 58.52（Mt） 50.16（Mt） 25.08（Mt） 22.29（Mt） 因此將各數(shù)代入式2-2得：Zg=273.09（Mt） 2. 3 礦井可采儲(chǔ)量 計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失： 1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； 2）井田邊界煤柱損失； 3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； 4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； 5）其它各種損失。 2.3.1各種煤柱損失計(jì)算 (1)井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)陳四樓礦的實(shí)際情況，井田邊界保護(hù)煤柱取30 m 寬，則井田邊界保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。 （2-3） 式中： P——井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬(wàn)t。 H——井田邊界煤柱寬度，30m； L——井田邊界長(zhǎng)度，22051m； m——煤層厚度，二2煤層平均為7.43m， r——煤層容重，二2 煤為1.40t/ m3； 代入數(shù)據(jù)得： （2）斷層保護(hù)煤柱 井田內(nèi)共有兩條斷層，斷層落差分別為27m和29m，由于本井田內(nèi)東南部的斷層落差為25m<30m，因此根據(jù)以往的開采經(jīng)驗(yàn)不需要留設(shè)斷層保護(hù)煤柱。 (3)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場(chǎng)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(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見表2-3。 表2-3 工業(yè)廣場(chǎng)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2.4Mt/a，因此由表2-3-3可以確定本設(shè)計(jì)礦井的工業(yè)廣場(chǎng)為0.24km2?！督ㄖ?、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(chǎng)屬于Ⅱ級(jí)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(chǎng)長(zhǎng)為600m，寬為400m，新生界松散層厚度90 m，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角（表2-4）采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。 表2-4 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度/m 煤層 傾角 煤層厚度/m 松散層厚度 /m ф δ γ β -500 16.45° 7.43 90 41° 71.5° 70° 67° 根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算，如圖2-1所示： 保護(hù)煤柱的水平面積： ; 則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為： （4）永久保護(hù)煤柱總量為： 圖2-2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 2.3.2礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式為： 式中： Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Q——永久煤柱損失，萬(wàn)t； C——采區(qū)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；地方小煤礦不小于0.7。 所以本礦井的可采儲(chǔ)量為： 礦井儲(chǔ)量匯總見表2-5 表2-5 礦井儲(chǔ)量匯總表 煤 層 工業(yè)資源儲(chǔ)量/Mt 礦井資源儲(chǔ)量 /Mt 永久煤柱損失 /Mt 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 /Mt 二2 117.04 58.52 22.29 273.09 19.12 190.48 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 本礦井年工作日為330天，采用“三八”工作制，即二班采煤，一班檢修，每班工作8小時(shí)。根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井日凈提升確定為16小時(shí)。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定依據(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(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： 1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大； 2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模； 3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)； 4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國(guó)家所需煤量等因素確定。 陳四樓礦的實(shí)際情況：地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存較穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，立井單水平上下山開拓，主采二2煤層，平均厚度為7.43m；瓦斯和水涌出量較小，采用綜采放頂煤的開采方法。所以根據(jù)以上條件和陳四樓煤礦的最初設(shè)計(jì)，確定本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t。 3.2.3礦井的服務(wù)年限 根據(jù)礦井實(shí)際的地層和煤層特征，本礦井主采3#層煤，平均厚度5.8m，平均傾角9°，賦存較穩(wěn)定，為兩水平開拓。 水平服務(wù)年限的計(jì)算公式： 式中：T——水平服務(wù)年限，a； Z——可采儲(chǔ)量，19048萬(wàn)t； A—礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，240萬(wàn)t； K—礦井備用系數(shù)，取1.4。 所以礦井的服務(wù)年限為： 服務(wù)年限符合要求。參看表3-1。 表3-1 我國(guó)各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 （a） 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 25°～45° >45° 6及以上 70 35 — — 3-5 60 30 — — 1.2-2.4 50 25 20 15 0.45-0.9 40 20 15 10 3.3井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： 1）煤層開采能力 井田內(nèi)有二2煤層可采，總煤厚7.43 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度稍有變化。煤層傾角平均9.73°，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采放頂煤工作面。 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓。煤炭大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)斜巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高，機(jī)動(dòng)靈活；大巷輔助運(yùn)輸采用礦車運(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 本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量低，煤塵爆炸性低，礦井投產(chǎn)前后期均采用中央并列式通風(fēng)。輔助運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)，煤炭運(yùn)輸大巷回風(fēng)，工作面采用后退式U型通風(fēng)，通過(guò)第九章的通風(fēng)設(shè)計(jì)知可以滿足通風(fēng)需要。 4）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?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》給出了井型和服務(wù)年限的對(duì)應(yīng)要求，見表3-1 4 井田開拓 4.1井田開拓的基本問(wèn)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(dòng)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(duì)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。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。 1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； 2）合理確定開采水平的數(shù)目和位置； 3）布置大巷及井底車場(chǎng)； 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、深部開拓及技術(shù)改造； 6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素： 1）主采煤層為緩傾斜煤層（平均傾角9°）；。 2）本礦井為低瓦斯礦井。 3）本礦井煤層埋藏較深，煤層可采線約在-320m，最深處達(dá)-860m，表土層厚度大，約在90m 4）礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，為大型礦井。 4.1.1井筒形式的確定 （1）井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體比較見表4-1。 本礦井煤層傾角小，平均9.73°，為緩傾斜煤層；表土層厚約240 m，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況總體較簡(jiǎn)單，涌水量較大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，故需采用立井開拓。 表4-1 井筒形式比較 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 1運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低； 2工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單； 3井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用； 4施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期； 5煤炭損失少。 受地形影響特別大 有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶 斜井 與立井相比： 1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少； 2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便； 3主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿足特大型礦井的提升需要； 4斜井井筒可作為安全出口。 與立井相比： 1井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限； 2通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大； 3斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜； 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立井 1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制； 2井筒短，提升速度快，對(duì)輔助提升特別有利； 3當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工； 4井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。 1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平； 2井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。 （2）井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則： 1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。 2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置 井筒位于井田淺部時(shí)，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較??；井筒位于井田的下部時(shí)，石門長(zhǎng)度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。對(duì)于緩傾斜煤層單水平開采的礦井，從井下運(yùn)輸及開采有利出發(fā)，井筒應(yīng)位于井田中部，使上山部分斜長(zhǎng)略大于下山部分斜長(zhǎng)。 3）有利于礦井初期開采的井筒位置 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響 要保證井筒，井底車場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。 5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng) 井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。 由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且交通較方便。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。 （3）井筒數(shù)目 為了滿足井下煤炭的提升和人員、材料、矸石的輔助提升，需設(shè)置一主井及一副井。因?yàn)橛弥骶仫L(fēng)存在主井漏風(fēng)嚴(yán)重的問(wèn)題，所以不安排主井進(jìn)回風(fēng)；井田面積較小，表土層厚度大，不宜用邊界式通風(fēng)，因此設(shè)置中央回風(fēng)井，用于前后期回風(fēng)。共計(jì)三個(gè)井筒。 4.1.2 開采水平的確定、采（帶）區(qū)劃分 1.開采水平劃分依據(jù)及原則 開采水平的劃分將影響礦井建設(shè)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響建井初期工程量，影響基建投資。所以，開采水平的劃分要合理。其所遵循的原則如下： 1）具有合理的階段斜長(zhǎng) 合理的階段斜長(zhǎng)要便于煤炭的運(yùn)輸，便于輔助提升，方便行人。同時(shí)還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。 2）要有利于采區(qū)的正常接替 為保證礦井均衡生產(chǎn)，一個(gè)采區(qū)開始減產(chǎn)，另一個(gè)新的采區(qū)應(yīng)投入生產(chǎn)，必須提前準(zhǔn)備好一個(gè)新采區(qū)。所以，一個(gè)采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個(gè)采區(qū)的開拓準(zhǔn)備