目錄TOC\h\z\u\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題2,2,標(biāo)題3,3"1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 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)地理位置龐莊煤礦張小樓井位于徐州市西北銅山縣柳新鎮(zhèn)和劉集鎮(zhèn)境內(nèi)，距徐州市區(qū)13km。東鄰江蘇天能集團(tuán)柳新煤礦，西鄰徐州礦務(wù)集團(tuán)夾河煤礦，南鄰龐莊井。（交通位置見圖1）。礦區(qū)鐵路專用線在夾河站與隴海線和夾符線相連，礦井東鄰京福高速公路，東距京杭大運(yùn)河8km，徐沛公路從井田內(nèi)穿過，交通十分便利。圖1龐莊煤礦張小樓井交通位置示意圖1）井田范圍南部（淺部）以F1斷層與龐莊井田為界，北部（深部）至京福高速公路保護(hù)煤柱線；東部以蘇煤司基（87）第252號(hào)文規(guī)定的西1、西2和西3三個(gè)座標(biāo)點(diǎn)的連線及其延長(zhǎng)線與柳新井田為界，西部以蘇煤司基（84）第579號(hào)文規(guī)定點(diǎn)連線與夾河井田深部為鄰。整個(gè)井田東西長(zhǎng)約4.80km、南北寬約3.53km，井田面積16.94km2。開采深度為-250m～-1250m。2）礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況及礦區(qū)電力供應(yīng)礦區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，已形成鑄造、釀酒、繅絲、紡織、塑編、木材加工、機(jī)械制造等八大工業(yè)體系，工業(yè)產(chǎn)品100余種。龐莊煤礦工業(yè)園區(qū)，形成了板皮加工、塑料編織、鑄造加工、機(jī)械制造四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。礦區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品資源豐富，有優(yōu)質(zhì)小麥、“無公害水稻”、“高蛋白玉米”等糧食作物7.4萬(wàn)畝，蕓豆5000畝，黃皮洋蔥1000畝、脫毒土豆1000畝、東北毛茄1000畝、越冬甘蘭1000畝、大沙河無籽西瓜14000畝、優(yōu)質(zhì)紅富干蘋果4000畝、桑園5000畝。有年出欄300萬(wàn)羽的肉鴨養(yǎng)殖基地、年出欄150萬(wàn)羽的合同雞養(yǎng)殖基地、有大型的波爾山羊養(yǎng)殖基地。礦井110kV主電源引自沛縣220kV變電站，備用電源引自龐莊110kV變電站，由110kV線路送至距礦井110kV變電站。3）礦區(qū)氣候條件本區(qū)屬南溫帶黃淮區(qū)，氣象具有長(zhǎng)江流域與黃河流域的過渡性質(zhì)，接近北方氣候的特點(diǎn)，入冬和回春均較旱，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。春季常有干旱及寒潮、霜凍等自然災(zāi)害，但四季分明，氣候溫和。降水表現(xiàn)為集中度高，年變化大，形成春季易旱，盛夏易澇的氣候特點(diǎn)。土地最大凍結(jié)深度29mm，每年凍結(jié)期在十一月上旬至翌年三月下旬解凍，全年風(fēng)向頻率多為東南偏東風(fēng)，四季風(fēng)向變化較大，春夏多東南風(fēng)，秋冬多偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速3.2m/s，最大風(fēng)速20m/s。氣溫：年平均氣溫13.8°C，日最高氣溫40.70°C（1966年7月18日），日最低氣溫-21.3°C（1967年1月4日）。降水量：年平均降水量811.7mm，最大年降水量1178.9mm（1977年），最小降水量550mm（1968年），最大日降水量340.7mm（1971年8月9日），降水多集中于7、8月份，占全年降水量的60%。蒸發(fā)量：年平均最大蒸發(fā)量1873.5mm（1968年），最小蒸發(fā)量1273.9mm（1985）。本區(qū)屬于季風(fēng)型大陸性氣候。4）礦區(qū)水文情況井田內(nèi)地表水體主要為塌陷區(qū)積水，其次有拾新河和拾屯河。塌陷區(qū)積水:積水區(qū)常年水位+34.3m；雨季最高水位+36.25m（1982年7月22日）。拾屯河:從礦區(qū)南部露頭自西向東入丁萬(wàn)河，全長(zhǎng)13Km。為季節(jié)性河流。拾新河:1977年12月銅山縣在礦區(qū)中部自西北向東南人工開挖而成，常年積水，水深5～6m，河床不連續(xù)且與塌陷區(qū)積水連成一片。除上述地表水體外，尚有零星的魚塘和縱橫交錯(cuò)的排水溝渠分布。因此，礦區(qū)地表水系較為發(fā)育。5）地震徐州地區(qū)地震烈度為7度，根據(jù)1956年科學(xué)出版社資料，徐州地區(qū)地震記錄始于公元522年，訖于1937年，即1415年間發(fā)生地震21次。其中破壞性地震占了3～7次。影響較大的有1502年10月17日地震，壞城垣民舍；1668年7本區(qū)屬華北地震區(qū)，距郯廬斷裂約100km，該斷裂帶為一長(zhǎng)期活動(dòng)的強(qiáng)地震帶。1.1.2井田地質(zhì)特征1）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)況徐州煤田位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)山東隆起區(qū)的南端，徐州復(fù)背斜的西端。若按地質(zhì)力學(xué)劃分：是秦嶺東西向構(gòu)造帶的北支和新華夏第二隆起帶的交匯部位，其東側(cè)緊鄰郯廬大斷裂。故本區(qū)是幾個(gè)大構(gòu)造帶的交匯地，構(gòu)造復(fù)雜。區(qū)內(nèi)蓋層發(fā)育，屬北方型。中生代印支--燕山運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū)影響甚大，使本區(qū)地層發(fā)生褶皺、斷裂并伴有巖漿活動(dòng)。徐州復(fù)背斜由多個(gè)相間排列的背、向斜組成。自東南向西北分別是：棠張集向斜、大許家背斜、賈汪向斜、徐州背斜、閘河向斜、肖縣背斜、九里山向斜等。每一個(gè)背、向斜由更次一級(jí)的背、向斜組成復(fù)式背、向斜。就單一褶曲而言，一般北翼較緩，南翼較陡，局部直立甚至倒轉(zhuǎn)，并伴生有與褶曲軸大致平行的高角度逆斷層、逆掩斷層出觀。區(qū)域地層沉積缺失奧陶系上統(tǒng)、志留系、泥盆系及石炭系下統(tǒng)，除震旦系與寒武系、奧陶系與石炭系呈假整合接觸關(guān)系，第四系與其它各時(shí)代的地層呈不整合接觸關(guān)系外，其它各地層皆呈整合接觸關(guān)系。徐州地區(qū)的巖漿巖活動(dòng)大致分為三期：即晚元古代未的輝綠巖類侵入，燕山中～晚期的中酸性-中基性巖漿巖活動(dòng)、燕山晚期～喜山期的基性-超基性巖漿巖活動(dòng)。在徐州復(fù)背斜的分布大體沿桃山集-徐州-賈汪一線以東出露的全為基性巖；該線以西出露的主要為中性-中酸性-酸性火成巖，這正是利國(guó)鐵礦和斑井銅礦的成礦母巖。本井田的太原組地層及鄰區(qū)的垞城礦太原組地層亦見有煌斑巖、輝綠巖類的巖墻、巖脈侵入，而井田西北部的張集礦則見有大面積的中酸性火成巖。2）井田地層圖2綜合柱狀圖井田內(nèi)無基巖出露，現(xiàn)據(jù)區(qū)外露頭所見及鉆孔揭露資料，將井田地層自下而上簡(jiǎn)述如下：（1）、寒武系(€)井田鉆孔未見，僅在礦區(qū)外圍群山有出露。主要分布于徐州復(fù)背斜的軸部，與下伏地層震旦系(Z)呈假整合接觸。下部以砂頁(yè)巖為主，夾薄層狀灰?guī)r；中、上部則由中～厚層狀灰?guī)r組成。（2）、奧陶系(O)僅見于少數(shù)鉆孔，是徐州復(fù)背斜構(gòu)造的兩翼主要地層組成部分。也是煤系地層的沉積基底。區(qū)內(nèi)只發(fā)育有下統(tǒng)和中統(tǒng)，上統(tǒng)缺失。其中：奧陶系下統(tǒng)(O1)：與下伏地層寒武系呈整合接觸關(guān)系。下部由中厚層竹葉狀白云巖、泥質(zhì)白云巖、頁(yè)片狀泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)白云巖及厚層狀灰?guī)r組成。上部的馬家溝組則由中厚層～巨厚層的豹皮狀灰?guī)r組成，頂部夾有紫灰色薄層鈣質(zhì)白云巖，厚450～530m，平均484m。奧陶系中統(tǒng)閣莊組(O2g)：厚65.2～70.9m平均68m。由青灰色～黃灰～灰色薄～中厚層鈣質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖組成。（3）、石炭系(C)系地層僅發(fā)育有中統(tǒng)和上統(tǒng)，下統(tǒng)缺失。①、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)本組地層厚17.8～42.7m，平均27m，假整合于奧陶系之上。是在奧陶系中統(tǒng)之后地殼整體長(zhǎng)期上升、剝蝕夷平的基礎(chǔ)上廣泛海侵的淺海相沉積。其巖性自下而上為：下部：為紫色、灰綠色頁(yè)巖(相當(dāng)于華北山西式鐵礦層位)，含鐵不均勻，厚度較小，一般在6m左右，系本組與下伏奧陶系之分界標(biāo)志層。中部：為淺灰色鋁土質(zhì)頁(yè)巖，厚度多小于5m。上部：淺灰色厚層狀石灰?guī)r，含黃鐵礦，夾透鏡狀頁(yè)巖，厚約16m。②、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)本組地層厚124.0～208.2m，平均156.0m。為本區(qū)主要含煤地層之一。整合于本溪組之上，為海陸交互相沉積，主要有灰白～灰黑的灰?guī)r、頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖組成，夾極不穩(wěn)定～穩(wěn)定薄煤7～10層，可采者兩層。各層石灰?guī)r中常含有豐富的蜓科、腕足類及海百合化石。（4）、二迭系(P)區(qū)內(nèi)二迭系地層沉積有下統(tǒng)-山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組。現(xiàn)分述如下：①、二迭系下統(tǒng)山西組（P11s）本組地層厚96.5～145.4m，平均113.0m。為本區(qū)主要含煤地層之一。整合于太原組地層之上，為近海河湖沼澤相沉積。主要由灰色頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖、灰色粉砂巖及石英砂巖組成。中、下部以石英砂巖為主，其次為深灰～灰白色頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖組成。夾穩(wěn)定～極不穩(wěn)定的薄～中厚煤層4～6層，其中7煤為穩(wěn)定可采煤層，8、9煤為局部可采煤層。各煤層上、下的頁(yè)巖中常含有保存較為完整的植物化石，常見有櫛羊齒、楔葉木、輪木、丁氏蕨等。②、二迭系下統(tǒng)下石盒子組(P12x)本組厚：170.7～299.0m，平均217.0m，為本區(qū)主要含煤地層之一，整合于山西組地層之上，為內(nèi)陸湖泊沼澤相沉積。主要由灰綠～深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖組成，上部以灰色為主，下部以深灰色為主。自上而下夾數(shù)層雜色頁(yè)巖。含煤6～9層，其中1、2煤可采。本組下部的煤層附近地層中常保存有較為完整的植物化石：辨輪木、輪木、蘆木、大羽羊齒、柯特木和丁氏蕨等。③、二迭系上統(tǒng)上石盒子組（P21s）厚3.9～269.2m，平均250m，整合于下石盒子組之上。為炎熱氣候下內(nèi)陸河湖相沉積。以雜色、灰綠色，灰色砂頁(yè)巖、頁(yè)巖為主夾灰綠色、淺灰色細(xì)～中粒砂巖，中下部時(shí)夾有煤線及炭頁(yè)巖，底部為灰～灰白色石英長(zhǎng)石粗粒含礫砂巖，間夾灰色，雜色頁(yè)巖。為本組與下統(tǒng)下石盒子組分界標(biāo)志層，產(chǎn)煙葉大羽羊齒、劍形瓣輪木等化石。（5）、第四系(Q)區(qū)內(nèi)厚度52.7～124.0m，平均76.0m，不整合于各地層之上，主要由礫石、砂礓、粘土、亞粘土、粉砂土和腐植土組成。井田范圍內(nèi)由東南向西北逐漸增厚。地質(zhì)綜合柱狀圖如1.1.3井田地質(zhì)構(gòu)造張小樓井田位于徐州煤田九里山向斜中段張小樓背斜北翼。該背斜僅在13-1～15線的露頭部位有所顯露，其核部為奧陶系中統(tǒng)地層。F1號(hào)逆斷層基本沿背斜軸部切割，因此形成一個(gè)不完整背斜，南翼僅殘存很少山西組、太原組煤系地層。北翼保存相對(duì)較完整，但也被幾條大中型斷層縱橫切割，略顯破碎。該井田整體呈一走向北東、傾向北西上陡下緩的鏟式單斜構(gòu)造，淺部地層傾角一般在24°～40°、深部地層傾角5°～15°。13-1～16-1勘探線間淺部露頭部位的煤層分別被落差20.0m以上的F18、F15、F14、F0、K3、K1、K6等斷層切割，破壞了淺部單斜構(gòu)造形態(tài)。深部則表現(xiàn)為兩個(gè)寬緩的向斜和兩個(gè)寬緩的背斜。截止目前，區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有火成巖侵蝕。1）褶曲除淺部13-1～15線間的露頭部位發(fā)育的、被F1斷層沿軸部切割的背斜（稱張小樓破背斜）以外，在-1000m以下，K1斷層以東有一向斜構(gòu)造和一背斜構(gòu)造，分別稱為東翼深部向斜和東翼深部背斜。K1斷層以西有一向斜構(gòu)造和一背斜構(gòu)造，稱為西翼深部向斜和西翼深部背斜。2）斷層本井田內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，淺部更顯復(fù)雜。已揭露的大中型斷層共15條：F0、F1、F2、F14、F15、F16、K1、K2、K3、K5、K6及F1-1、F1-2、龐5、RF1（F號(hào)斷層為勘探時(shí)所發(fā)現(xiàn)，K號(hào)斷層為采掘工程所揭露，RF斷層為三維地震勘探解釋斷層）。從斷層走向看，大致可分兩組：一組為北東向斷層，其走向大致與張小樓破背斜軸向一致，基本可視為走向斷層，這組斷層有F0、F1、F2、F14、F15、F16、F1-1、F1-2、龐5、RF1、K3、K6；另一組為北西向斷層，大體與淺部背斜軸向相正交或斜交，基本上可視為傾向斷層。3）陷落柱鉆探及采掘活動(dòng)中至今尚未發(fā)現(xiàn)有陷落柱，另?yè)?jù)三維高分辨地震勘探資料顯示：深部地震勘探區(qū)未發(fā)現(xiàn)直徑大于10m的陷落柱。4）巖漿巖本區(qū)的巖漿巖活動(dòng)自老至新大致分為三期：即呂梁期花崗巖、燕山期中基性巖侵入以及喜馬拉雅期的玄武巖流，在煤系中以燕山期侵入體為主。其巖柱主要為閃煌斑巖，閃長(zhǎng)巖、安山巖等，其巖性、產(chǎn)狀、分布范圍及對(duì)煤層的影響以查明。1.2區(qū)域水文地質(zhì)1）第四系砂巖或砂礫層空隙含水層。第四系為一套松散的沉積物，井田內(nèi)厚度30～80m,平均70m(1)第一段砂層空隙潛水含水層組（Ⅰ含）本段厚6~19m，平均為17.6m，主要由棕黃、棕灰色粉砂、粘土質(zhì)砂夾薄層粘土。砂質(zhì)粘土組成。據(jù)水文孔抽水試驗(yàn)資料，水質(zhì)為HCO3-K+Na型，礦化度為0.75~0.84g/l，富水性中等，是當(dāng)?shù)鼐用裆畹闹饕础?2)第二段粘土。砂質(zhì)粘土及砂層弱透水層組（Ⅱ透）本段厚9.8~15.4m，平均為10.4m，主要由黃褐色，棕褐色及灰綠色粘土、砂質(zhì)粘土組成，常夾2~6層細(xì)砂，粘土質(zhì)砂，局部為中粗粒砂，砂層犬牙交錯(cuò)，總厚度為1~4.9m，平均為3.3m約占本段厚度的31.7%；本段可視為弱透水層組。(3)第三段砂層孔隙承壓水層組（Ⅲ含）本段厚13~26.2m，平均為24.8m，由灰白、灰綠、土黃色、中、粗砂及粘土質(zhì)砂夾薄層粘土、砂質(zhì)粘土組成，粘土總厚度3.2~4.8m，平均為3.52m，占本段厚度的23.8%。據(jù)流量測(cè)井資料k=2.106m/d。本層水是目前張雙樓礦區(qū)的工業(yè)和生活水源。據(jù)水源井取水和水質(zhì)資料，出水量大于60m3/h。水質(zhì)類型為SO4-K+Na(4)第四段粘土隔水層組（Ⅳ隔）本段厚度12.7~16.3m，平均14.4m，井田內(nèi)東薄西厚，總體上比較穩(wěn)定，主要灰白、灰綠及灰褐色粘土、砂質(zhì)粘土組成，局部夾2~5層砂層透鏡體。該層作為隔水層組，對(duì)控制上部1含、3含垂直向下入滲補(bǔ)給5含起到了抑制作用。(5)第五段砂礫層承壓含水層組（Ⅴ含）本段常稱作底礫層，厚0~7.8m，平均為2.8m，井田東部普遍發(fā)育，西部有大面積缺失。其上部以灰黃色含礫粗砂或粘土質(zhì)砂為主。下部以雜色砂礫為主，夾不穩(wěn)定薄層粘土，礫石成分主要為石英砂，粒徑2~4cm，滾圓良好，隙間充填物為粘土及砂，含量達(dá)50~60%。本層屬于中等含水層。2）二迭系砂巖裂隙含水層二迭系地層包括上石盒子組（12~175/101m）、下石盒子組(165~247/220m)、山西組(93~185/112m)，總厚度433m，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖加沙巖石組成。砂巖含水層據(jù)其厚度和富水情況主要由上石盒子組底部奎山砂巖、下石盒子組中部砂巖、下石盒子組底部分界砂巖，下部7、9煤頂砂巖含水層。(1)第一段、上石盒子組底部奎山砂巖裂隙承壓水含水層厚10.22~41.7m，平均為21.63m，分布廣泛。立井井筒揭露該層時(shí)用水量達(dá)126m3/h，富水性中等。由于該含水層距離7(2)第二段下石盒子組中部砂巖裂隙承壓含水層厚14~49.1m，平均為34.00m。分布在6線以西。主井井筒揭露該層時(shí)用水量達(dá)104m3/h(3)第三段下石盒子組底部分界砂巖裂隙承壓水層。厚2.76~26.60m，平均為11.06m。分布在7線以西。主井接露時(shí)用最大涌水量70~80m3/h，副井清理斜巷揭露時(shí)最大用水量69.4m3/h，富水性小。據(jù)水位觀測(cè)資料，3）山西組下部砂巖裂隙承壓含水層7煤頂板砂巖含水層，厚度1.20~39.60m，平均為18.93m，為7煤老頂或直接頂。據(jù)抽水試驗(yàn)資料q=0.0026L/(m·s)，k=0.0014m/d。綜合勘探和生產(chǎn)揭露情況分析，富水性屬小~中等，水質(zhì)類型為SO4-Ca(K+Na)型，礦化度為3.186~4.544g/L。本層為開采7煤直接充水含水層。4）第四段粘土隔水層組（Ⅳ隔）本段厚度57～129m，平均72m，井田內(nèi)東薄西厚，總體上比較穩(wěn)定，主要由灰白、灰綠及灰褐色粘土、砂質(zhì)粘土組成，局部夾2～5層砂層透鏡體。該層作為隔水層組，對(duì)控制上部Ⅰ含、Ⅲ含水垂直向下入滲補(bǔ)給Ⅴ含起到了抑制作用，其良好的隔水性能對(duì)阻礙基巖含水層接受第四系上部水及大氣降水的補(bǔ)給起到了關(guān)鍵的作用。5）石炭系本溪組砂泥巖隔水層組本組地層厚20.90～38.35m，平均28.61m，主要為雜色泥巖、砂泥巖夾灰?guī)r、鋁土泥巖及灰?guī)r組成。據(jù)水補(bǔ)4-1孔抽水試驗(yàn)資料q=0.007L/s.m，K=0.005m/d，水質(zhì)類型為SO4-Ca(K+Na)型，礦化壓4.038g/L；Z25孔流量測(cè)井資料q=0.269L/s.m，K=5.701m/d，5-4孔流量測(cè)進(jìn)資料反映幾乎無水，說明本溪組富水性微弱，局部含水，因而本組與太原組底部十三灰以下泥巖、砂泥巖段（厚11.50～20.07m平均14.43m）一起可視為隔水層組。礦井的歷年涌水量的變化范圍為20～340m3/h，水文地質(zhì)屬于簡(jiǎn)單型，全井田最大涌水量為340m3/h，正常涌水量為320m3/h1.2.1煤層特征1）煤層賦存情況本礦井賦存煤層自上而下為：7、9。各煤層特征(見表1-1)，分述如下。表1-1龐莊煤礦張小樓井賦存煤層情況一覽表煤層號(hào)穿過點(diǎn)數(shù)可采點(diǎn)數(shù)不可采點(diǎn)數(shù)缺失點(diǎn)數(shù)兩極厚度平均值(m)可采指數(shù)變異系數(shù)煤層穩(wěn)定程度71716011～3.552.001.007%穩(wěn)定91414002.20～4.623.501.003%穩(wěn)定（1）7煤層7煤層為本礦區(qū)主采煤層之一。厚度1.31～2.55m，平均厚度2m，局部有0.2m左右的夾矸1層，夾矸巖性主要為頁(yè)巖，偶爾也可見砂頁(yè)巖；煤層傾角0～25°；7煤上距分界砂巖43.96～60.46m，平均間距52.27m左右；7煤下距9煤間距18.17～23.85m，平均間距20.00m；煤層可采性指數(shù)Km＝1.00，變異系數(shù)γ＝7％。直接頂為灰白色砂質(zhì)頁(yè)巖或中～細(xì)粒砂巖，厚度0.20～29.77m，平均厚5.81m老頂多為砂質(zhì)頁(yè)巖或中～細(xì)粒砂巖；直接底為深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖，偶見中～細(xì)粒砂巖或粉砂巖，厚度0.55～25.23m，平均厚度7.58m。綜合評(píng)價(jià)7煤為穩(wěn)定的中厚煤層。（2）9煤層9煤層為本礦區(qū)主采煤層之一。9煤上距7煤間距2.17～4.35m，平均間距3.5m；9煤下距太原組一灰間距24.1～28.9m，平均間距25.3m左右；煤層厚度2.20～4.62m，平均厚度3m；煤層傾角0～25°；煤層可采性指數(shù)Km＝1，變異系數(shù)γ＝3％。直接頂板多為灰白色細(xì)粒砂巖或砂頁(yè)巖互層，厚度6.43～33.78m，局部有0.3～0.6m厚的頁(yè)巖偽頂；直接底板多為頁(yè)巖或砂頁(yè)巖，偶見粉砂巖，厚度0.59～6.08m，1.49m。綜合評(píng)價(jià)9煤為穩(wěn)定的中厚煤層。2）煤層的圍巖性質(zhì)表1-27號(hào)煤層頂?shù)装鍘r性頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）巖性特征老頂砂巖6.28灰白色中細(xì)粒砂巖，無節(jié)理，層理發(fā)育。直接頂砂(頁(yè))巖5.2灰黑色砂頁(yè)巖，局部為灰白色中細(xì)粒砂巖。偽頂頁(yè)巖0～0.8灰黑色泥質(zhì)頁(yè)巖。直接底砂頁(yè)巖6.68灰黑砂頁(yè)巖，內(nèi)有結(jié)核結(jié)構(gòu)。表1-39號(hào)煤層頂?shù)装鍘r性頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度（m）巖性特征老頂砂巖6.28灰白色中細(xì)粒砂巖，無節(jié)理，層理發(fā)育。直接頂砂(頁(yè))巖5.2灰黑色砂頁(yè)巖，局部為灰白色中細(xì)粒砂巖。偽頂頁(yè)巖0～0.8灰黑色泥質(zhì)頁(yè)巖。直接底砂頁(yè)巖6.68灰黑砂頁(yè)巖，內(nèi)有結(jié)核結(jié)構(gòu)。老底砂巖23.81灰色細(xì)～中粒砂巖，層理發(fā)育，垂直裂隙發(fā)育，局部賦水。3）煤的特征（1）物理性質(zhì)7煤：黑～黑褐色，呈油脂～半暗淡光澤，鱗片狀及厚薄不等的條帶狀結(jié)構(gòu)，條痕呈褐色，硬度Ⅱ～Ⅲ，不規(guī)則斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆易碎，為光亮～半暗型煤。9煤：與7煤物理性質(zhì)相似。鏡下鑒定結(jié)果：條帶狀結(jié)構(gòu)明顯，局部能看到有絲炭物質(zhì)所組成的線理結(jié)構(gòu)。有機(jī)組份主要有絲炭物質(zhì)組成，有少量凝膠化物質(zhì)及角質(zhì)分子。表1-4可采煤層原煤實(shí)測(cè)及礦采用容重統(tǒng)計(jì)表煤層79測(cè)定值1.31～2.552.17～4.35礦采用值1.361.37（2）化學(xué)性質(zhì)①煤的揮發(fā)份（Vdaf）區(qū)內(nèi)各主要可采煤層原煤揮發(fā)份平均在36.04～49.01%之間，均為高揮發(fā)份煤，揮發(fā)份最小為9煤，最大為7煤，揮發(fā)份值最高平均在49.01%左右。從表中可看出太原組煤層揮發(fā)份高于山西組煤層揮發(fā)份。注：在2～9勘探線間，由于受到火成巖侵入，Z9、Z64、Z12、Z20、Z18孔揮發(fā)份值僅為2.94～12.44%，平均9.64%，已變質(zhì)為天然焦。②元素分析區(qū)內(nèi)各主要可采煤層碳、氫含量基本穩(wěn)定，干燥無灰基碳含量（Cdaf）平均在83.62～84.60%之間，最小為7煤，最大為9煤；干燥無灰基氫含量（Hdaf）平均在5.27～5.50%之間，最小為9煤，最大為7煤；干燥無灰基氮含量（Ndaf）平均1.42%；干燥無灰基氧含量（Odaf）平均在8.94～9。53%之間。（3）煤的有害成份①水份（Mad）區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤水份在1.13～1.87％之間變化，最小為7煤，最大為9煤。②灰份（Ad）區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤灰份產(chǎn)率13.26～17.94％，在有效灰份采樣層次中（，各煤層灰份產(chǎn)率≤10％的占20％，＞10～15％的占32％，＞15～25％的占38％，＞25～40％的占10％，可見區(qū)內(nèi)煤層以低～中灰煤為主。據(jù)各煤層煤芯煤樣統(tǒng)計(jì)結(jié)果：9、21煤為低灰煤，7、17煤為中灰煤。各煤層精層煤平均灰份產(chǎn)率為4.52～8.58%，均屬特低煤。說明原煤中外在灰份較多，精選后大部份可剔除掉，另外，因火成巖侵入造成局部煤層變質(zhì)為天然焦，以及采樣過程中泥漿或夾矸的混入也是造成部分煤樣灰份增高的原因。③硫（St,d）區(qū)內(nèi)各可采煤層平均含硫量變化較大，7、9煤原精煤含硫量在量0.52～0.67％均為特低硫煤。④灰份及灰融性、灰渣特征區(qū)內(nèi)各主要可采煤層煤灰成份及灰渣均以SiO2和Al2O3為主，屬于酸性。煤灰的熔融性主要取決于煤灰的化學(xué)成份，區(qū)內(nèi)各煤層灰熔點(diǎn)溫度測(cè)試情況。⑤瓦斯突出性全區(qū)采取瓦斯樣34個(gè)，所測(cè)瓦斯含量及礦井井下所測(cè)得的瓦斯涌出量均低于10m3/t，屬于低瓦斯礦井。⑥自燃性本井田內(nèi)各煤層均沒有自燃發(fā)火傾向和爆炸危險(xiǎn)，自投產(chǎn)以來沒有發(fā)生過煤層自燃和爆炸現(xiàn)象。2井田境界與儲(chǔ)量2.1井田境界礦井東起F1大斷層，西到F24井田邊界，南自太原組7煤層露頭線，北到-1200m水平7煤層底板等高線。水平標(biāo)高為-200m～-1200m，井田走向長(zhǎng)4.776km，傾斜寬3.369km，面積約16.09km2。地面地形平坦，標(biāo)高一般在(+38～+39m)。2.1.1開采界限本井田共含煤4層，分別為7、9、17、21煤層，其中7、9煤為主要可采煤層，17、21煤為不可采煤層。7煤層平均總厚2m，7煤層平均總厚3.5m。2.1.2井田尺寸井田的走向平均長(zhǎng)度為4.776km。井田的傾斜方向平均長(zhǎng)度為3.369km。煤層的傾角最大為31.6°，最小為2.6°，平均為18.7°。井田的水平面積按下式計(jì)算： S=H×L （2.1）式中S--井田的水平面積，m2H--井田的平均水平寬度，mL--井田的平均走向長(zhǎng)度，m則井田的水平面積為：S=4.776×3.369=16.09km22.2礦井儲(chǔ)量計(jì)算2.2.1構(gòu)造類型煤層內(nèi)傾角為4°~15°，褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動(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。根據(jù)已看勘探的煤種以貧煤為主，其次是無煙煤，由表2-1知最低可采厚度為0.7m。表2-1儲(chǔ)量計(jì)算厚度、灰分指標(biāo)儲(chǔ)量類別能利用儲(chǔ)量尚可利用儲(chǔ)量煤的種類煉焦用煤非煉焦用煤褐煤煉焦用煤非煉焦用煤褐煤最低可采厚度/m緩斜煤層（0°-25°）傾斜煤層（25°-45°）急斜煤層（>45°）最低灰分%4050本礦井設(shè)計(jì)對(duì)7，9煤層進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，它們的厚度分別為2、3.5，基巖無出露，均為巨厚新生界松散層覆蓋。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。7煤層和9煤層，采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。圖2-1塊段劃分示意圖地質(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：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，m3；--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：=177.74（Mt）2.2.3礦井的地質(zhì)儲(chǔ)量表表2-27煤地址儲(chǔ)量表序號(hào)平均傾角A（°）平均厚度(m)容重(t/m3)平面面積(km2)cos（A）工業(yè)儲(chǔ)量(萬(wàn)t)k122.7921.361.9849730.9219267775.399127k219.7821.361.5409570.9409736794.191403k331.6321.361.7735120.8514181194.823952k429.4721.361.3323310.8706544373.623941k52.6021.366.5968350.99896384317.94339k66.3621.363.5720090.9938385969.715863總計(jì)45.69768表2-39煤地址儲(chǔ)量表序號(hào)平均傾角A（°）平均厚度(m)容重(t/m3)平面面積(km2)cos（A）工業(yè)儲(chǔ)量(萬(wàn)t)k122.793.51.371.9849730.9219267779.517947k219.783.51.371.5409570.9409736797.388889k331.633.51.371.7735120.8514181198.503989k429.473.51.371.3323310.8706544376.388528k52.603.51.376.5968350.99896384331.63183k66.363.51.373.5720090.99383859617.12778總計(jì)80.55896礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量按下式2.3計(jì)算:Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333×k（2.3）式中Zg--礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量，Mt；Z111b--探明的資源量重經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；Z122b--控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；Z2M11--探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；Z2M22--控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；Z333--推斷的資源量，Mt；k--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)定取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取0.7.根據(jù)本礦實(shí)際條件，地質(zhì)構(gòu)造中等，煤層賦存較穩(wěn)定，故取0.9。根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告，本礦井地質(zhì)資源分類如下表2.2所示：表2-4地質(zhì)資源分類表地質(zhì)資源儲(chǔ)量探明的資源儲(chǔ)量控制的資源儲(chǔ)量推斷的資源量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量推斷的儲(chǔ)量111b2M11121b2M2233360%30%10%則礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量為：7煤：Zg=Z×60%+Z×30%+Z×10%×0.9=0.99×45.69768=45.240Mt。9煤：Zg=Z×60%+Z×30%+Z×10%×0.9=0.99×80.55896=79.754Mt。Zh=Zg7+Zg9Z=125Mt2.2.4礦井可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（2.4）計(jì)算：（2.4）式中 --礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 --斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的3%算。則：＝125－125×3%＝121.25（Mt）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（2.5）式中 --礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； --工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量的2%算； C--采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；薄煤層不小于85%。此處取0.85。則：＝(121.25－121.25×2%)×0.85＝101.00125（Mt）2.2.5工業(yè)廣場(chǎng)煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見表2-3。第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場(chǎng)的面積為1.5平方公頃/10萬(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300m×480m的長(zhǎng)方形。煤層的平均傾角為25度，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中上部，該處表土層厚度為76m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表2-4。表2-5工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8表2-6巖層移動(dòng)角廣場(chǎng)中心深度/m煤層傾角煤層厚度/m沖擊層厚度/mфδγβ-50025°2、3.515040757565圖2-2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱由此根據(jù)上述以知條件，畫出如圖2-2所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：由于兩層煤，需算兩個(gè)保護(hù)煤柱。由CAD量的兩個(gè)梯形的面積分別是：1207406m2和1231251.25m2S7煤=971012/cos25°=1071393.2m2S9煤=995884/cos25°=1098836.415m2則：工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：Z工=S×M×R（2.6）式中：Z工工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬(wàn)t； S工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面積，㎡；M煤層厚度，7煤2m，9煤3.5m；R煤的容重,7煤1.36t/m3，9煤1.37t/m3。則：Z7煤=1071393.2×2×1.36×10-4=291.418(萬(wàn)噸)Z9煤=1098836.415×3.5×1.37×10-4=526.892(萬(wàn)噸)Z工=291.418+526.892=818.31(萬(wàn)t)

3礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日兩班出煤，凈提升時(shí)間為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)能力因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件較簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部大斷層探測(cè)清楚，且走向與煤層走向大致平行，對(duì)開采影響較小，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年。3.2.2井型校核下面通過對(duì)設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。1）礦井開采能力校核張小樓煤礦7煤層為厚煤層，煤層平均傾角為18o，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定，礦井瓦斯含量很小，涌水小，在做好防滑措施下工作面長(zhǎng)度可以適當(dāng)加大。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對(duì)16噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車場(chǎng)調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量相對(duì)較低，屬于低瓦斯礦井，礦井涌水量小。礦井通風(fēng)前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建兩風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在若干斷層，已經(jīng)查到且不導(dǎo)水，不會(huì)影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。（4）儲(chǔ)量條件校核井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。礦井服務(wù)年限的公式為：T=Zk/(A×K)（3.1）其中：T礦井的服務(wù)年限，年；Zk礦井的可采儲(chǔ)量，101.00125Mt；A礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，120萬(wàn)t/a；K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。則：T=101.00125/（120×1.3）=64.74（a）本礦井的開采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。5）第一水平服務(wù)年限校核根據(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(duì)應(yīng)要求見表3-1。表3-1我國(guó)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(wàn)/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7035--300～5006030--120～2405025201545～90402015159～30各省自定本設(shè)計(jì)中，煤層平均傾角小于，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，礦井服務(wù)年限為64.74a，第一水平服務(wù)年限為25a，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(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題，具體有下列幾個(gè)問題需認(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確定礦井開采順序，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。在解決開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1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)。2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)。3合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。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)。5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。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。4.2確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)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。平硐開拓受地形即埋藏條件限制，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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。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(jiǎn)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(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)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?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。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(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)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。本礦井煤層傾角較大，平均25o，為緩傾斜煤層；表土層薄，有流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量??；井筒需要特殊施工，因此可采用凍結(jié)法立井開拓。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為第一水平立井、第二、三水平暗斜井。2）井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。由于井田內(nèi)的煤層埋藏比較深，角度較大如果井筒布置在井田中央井筒會(huì)很深，石門也會(huì)很長(zhǎng)，所以為了考慮初期的投資決定井筒布置在井田中央偏上。4.3工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表4-1工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為14.4公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向，長(zhǎng)為480m,寬為300m。表4-1工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型（萬(wàn)t/a）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.84.4開采水平的確定及采區(qū)劃分井田主采煤層為7號(hào)煤層和9號(hào)煤層。傾角變化較大，為3°～25°，為緩傾斜煤層，所以設(shè)計(jì)為多水平開采。第一水平標(biāo)高-700m、第二水平標(biāo)高-1130m、，二水平下山帶區(qū)式開采。7、9號(hào)煤層生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為101Mt，服務(wù)年限為64a。4.5主要開拓巷道7號(hào)煤層平均厚度為2m，9號(hào)煤層平均厚度為3.5m，賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度不大。故礦井開拓大巷布置在巖層中，留30m煤柱護(hù)巷。由于礦井瓦斯涌出量不大，一條回風(fēng)大巷就可以滿足回風(fēng)需要。再布置一條運(yùn)輸大巷兼顧運(yùn)煤和運(yùn)材料，共兩條大巷。4.6方案比較1）提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一：立井兩水平直接延伸（-250、-600、-800；-800、-1130、-1200）第一水平主、副井井筒為立井，布置于井田中央偏上，第二水平采用暗立井，共兩個(gè)水平。大巷均布置在巖層中。如圖4-1。方案二：立井兩水平暗斜井延伸（-250、-600、-800；-800、-1130、-1200）第一水平主、副井井筒為立井，布置于井田中央偏上，第二水平采用暗斜井，共兩個(gè)水平。大巷均布置在巖層中。如圖4-2。方案三：立井三水平直接延伸（-650、-950、-1100）第一水平主、副井井筒為立井，布置于井田中央偏上，第二水平采用立井延伸，第三水平采用暗立井，共三個(gè)水平。大巷均布置在巖層中。如圖4-3。方案四：立井三水暗斜井接延伸（-650、-950、-1100）第一水平主、副井井筒為立井，布置于井田中央偏上，第二水平采用暗斜井延伸，第三水平采用暗斜井，共三個(gè)水平。大巷均布置在巖層中。如圖4-4。圖4-1方案一開拓圖圖4-2方案二開拓圖圖4-3方案三開拓圖圖4-4方案四開拓圖2）技術(shù)比較以上所提四個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。方案一、二的第一水平和第二水平的井筒形式和位置都相同；不同的是方案一的第二水平采用暗立井，方案二的第二水平采用暗斜井。方案一的第二水平暗立井施工比較困難需要較高的技術(shù)水平，投資業(yè)比較大，但是受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的影響比較小；方案二的第三水平暗立井開鑿比較容易施工，運(yùn)輸業(yè)比較方便，可以滿足礦井的生產(chǎn)需要，斜井井筒也可作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員也可從主斜井迅速撤離。井田內(nèi)煤層的傾角變化不大，涌水量也不大，瓦斯小。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見表4.1），在方案一、二中選擇方案二。方案三、四的第一水平的井筒形式和位置都相同且都采用立井井筒。不同的是方案三的第三水平采用暗立井，方案三的第二、三水平暗斜井開鑿，暗立井施工比較困難需要較高的技術(shù)水平，投資業(yè)比較大，但是受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的影響比較小。方案四的第二、三水平暗斜井開鑿，比較容易施工，運(yùn)輸業(yè)比較方便，可以滿足礦井的生產(chǎn)需要，斜井井筒也可作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員也可從主斜井迅速撤離。井田內(nèi)煤層的傾角變化不大，用水量也不大，瓦斯小。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果，在方案三、四中選擇方案四。3）經(jīng)濟(jì)比較四個(gè)方案的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下列表中：見表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、表4-5和表4-6。表4-1粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算方案一粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬(wàn)元）費(fèi)用（萬(wàn)元）基建費(fèi)用（萬(wàn)元）主井開鑿表土段7.8147715115.2177799.54268基巖段105.864681684.32498副井開鑿表土段7.8185925145.02151032.38726基巖段105.883872887.36576一水平井底車場(chǎng)巖巷10041874418.74418.74一水平井底車場(chǎng)巖巷10054980549.8549.8一水平石門巖巷25.341874105.94122105.94122二水平石門巖巷93.354980512.9634512.9634小計(jì)3419.37456生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）提升高度（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.6361.611334.43584第二水平1.274820.61.68619.264排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）1608760840.283296.5632石門運(yùn)輸系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.218000.2530.35191.268第二水平1.274820.9330.352931.89652小計(jì)26373.42756合計(jì)29792.80212方案二粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬(wàn)元）費(fèi)用（萬(wàn)元）基建費(fèi)用（萬(wàn)元）主井開鑿表土段7.8147715115.2177476.13768基巖段55.864681360.91998斜井段104.570318734.8231副井開鑿表土段7.8185925145.02151347.85036基巖段55.883872468.00576斜井段104.570318734.8231一水平井底車場(chǎng)巖巷10041874418.74418.74二水平井底車場(chǎng)巖巷8054980439.84439.84一水平石門巖巷25.341874105.94122105.94122二水平石門巖巷20.854980114.3584114.3584小計(jì)2902.86766生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）提升高度（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.6361.611334.43584暗斜井提升1.274820.60.422262.5568排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）1608760840.323767.5008石門運(yùn)輸系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.2640.351029.18816第二水平1.274820.5390.351693.77516小計(jì)20087.45676合計(jì)22990.32442表4-2粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算方案三粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬(wàn)元）費(fèi)用（萬(wàn)元）基建費(fèi)用（萬(wàn)元）主井開鑿表土段7.81477151152.1777995.4268基巖段105.8646816843.2498副井開鑿表土段7.81859251450.21510323.8726基巖段105.8838728873.6576一水平井底車場(chǎng)巖巷100418744187.4418.74二水平井底車場(chǎng)巖巷100549805498549.8三水平井底車場(chǎng)巖巷100549805498549.8一水平石門巖巷12.541874523.42552.3425二水平石門巖巷48.3549802655.534265.5534三水平石門巖巷93.2549805124.136512.4136小計(jì)20155.5353生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）提升高度（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.6361.611334.43584第二水平1.274820.31.64309.632第三水平1.252300.151.61506.24排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）1608760640.282511.6672石門運(yùn)輸系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.218000.1250.3594.5第二水平1.222520.4830.35456.84072第三水平1.252300.9320.352047.2312小計(jì)2598.57192合計(jì)22754.10722表4-3粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算表4-4粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算方案四粗略經(jīng)濟(jì)計(jì)算數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬(wàn)元）費(fèi)用（萬(wàn)元）基建費(fèi)用（萬(wàn)元）主井開鑿表土段7.81477151152.1775084.7818基巖段60.8646813932.6048斜井段105.6703187425.5808副井開鑿表土段7.81859251450.21510323.8726斜井段105.6703187425.5808基巖段105.8838728873.6576一水平井底車場(chǎng)巖巷100418744187.4418.74二水平井底車場(chǎng)巖巷80549804398.4439.84三水平井底車場(chǎng)巖巷80549804398.4439.84一水平石門巖巷12.541874523.42552.3425二水平石門巖巷2.354980126.45412.6454三水平石門巖巷5.354980291.39429.1394小計(jì)16772.0623生產(chǎn)費(fèi)用提升系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）提升高度（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.6361.611334.43584第二水平暗斜1.274820.30.421131.2784第三水平暗斜1.252300.150.42395.388排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）1608760640.322870.4768石門運(yùn)輸系數(shù)煤量（萬(wàn)噸）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/t?km）費(fèi)用（萬(wàn)元）第一水平1.292820.1250.35487.305第二水平1.274820.4830.351517.79852第三水平1.252300.9320.352047.2312小計(jì)4052.33472合計(jì)20824.39702表4.5方案二、四詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較開拓方案二和四基建費(fèi)項(xiàng)目方案二方案四工程量/m單價(jià)/元.m-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/元.m-1費(fèi)用/萬(wàn)元初期主井井筒6563000196.8主井井筒7063000211.8副井井筒6413000192.3副井井筒6913000207.3井底車場(chǎng)100090090井底車場(chǎng)100090090主石門080020.24主石門12580010運(yùn)輸大巷81080064.8運(yùn)輸大巷90080064.8小計(jì)564.14小計(jì)583.9后期主井井筒10493000314.7主井井筒10143000304.2副井井筒10493000314.7副井井筒10143000304.2井底車場(chǎng)80090072井底車場(chǎng)16090014.4主石門20880016.64主石門768006.08運(yùn)輸大巷3266800261.28運(yùn)輸大巷6287800502.96小計(jì)979.32小計(jì)1131.84共計(jì)（前期+后期）1507.221914.94表4.6方案二、四詳細(xì)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用項(xiàng)目方案二工程量/萬(wàn)t.km單價(jià)/元/t.km費(fèi)用/萬(wàn)元運(yùn)輸提升費(fèi)采區(qū)上山1580.07一水平一區(qū)段309.6180.55170.2899一水平二區(qū)段247.69440.55136.2319一水平三區(qū)段185.77080.55102.1739一水平四區(qū)段123.84720.5568.11596一水平五區(qū)段61.92360.5534.05798二水平一區(qū)段777.60.55427.68二水平二區(qū)段583.20.55320.76二水平三區(qū)段388.80.55213.84二水平四區(qū)段194.40.55106.92采區(qū)下山4290.109一水平六區(qū)段97.8108480.8381.183一水平七區(qū)段65.2072320.8354.122一水平八區(qū)段32.6036160.8327.061二水平五區(qū)段1657.7280.831375.914二水平六區(qū)段1326.18240.831100.731二水平七區(qū)段994.63680.83825.5485二水平八區(qū)段663.09120.83550.3657二水平九區(qū)段331.54560.83275.1828小計(jì)5870.178大巷及石門一水平693.6310.392693.6316二水平26458.9860.38110080.87小計(jì)10774.51運(yùn)輸提升費(fèi)用總計(jì)16644.68維護(hù)采區(qū)上山費(fèi)81.641088352857.438排水費(fèi)一水平2803.20.0839235.1885二水平5606.40.1525854.976小計(jì)1090.164總計(jì)17429.26方案四工程量/萬(wàn)t.km單價(jià)/元/t.km費(fèi)用/萬(wàn)元采區(qū)上山一水平一區(qū)段439.01680.55241.4592一水平二區(qū)段351.21340.55193.1674一水平三區(qū)段263.41010.55144.8755一水平四區(qū)段175.60670.5596.58369一水平五區(qū)段87.803350.5548.29184二水平一區(qū)段467.280.55257.004二水平二區(qū)段350.460.55192.753二水平三區(qū)段233.640.55128.502二水平四區(qū)段116.820.5564.251三水平一區(qū)段574.080.55315.744三水平二區(qū)段287.040.55157.872三水平三區(qū)段（下山）1657.7280.831375.914三水平四區(qū)段（下山）1326.1820.831100.731三水平五區(qū)段（下山）994.63680.83825.5485三水平六區(qū)段（下山）663.09120.83550.3657三水平七區(qū)段（下山）331.54560.83275.18285968.246一水平3030.210.3851166.631二水平3175.920.3921244.961三水平14184.930.3815404.4577816.048運(yùn)輸提升費(fèi)用總計(jì)13784.2966.51567352328.048一水平35040.0732256.4928二水平2102.40.1129237.361三水平2803.20.1525427.488小計(jì)921.3418總計(jì)17140.56開拓方案二和四的費(fèi)用匯總項(xiàng)目方案二方案四費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%初期建井費(fèi)543.9100591.9108.8252基建工程費(fèi)1511.461001914.74126.6815生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)17429.26610017140.5698.34356總費(fèi)用19484.62610019647.2100.8344在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明以下幾點(diǎn)：1、兩方案第一水平的大巷布置數(shù)目相同、，均在巖層中沿等高線的折線掘進(jìn)，一條巖層運(yùn)輸大巷，一條回風(fēng)大巷；2、兩方案中均有遇大斷層需搬家的問題，總費(fèi)用相同，故未對(duì)此計(jì)算；3、井筒大巷的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的20%經(jīng)行估算；4、主、副井及風(fēng)井布置在巖層中，維護(hù)費(fèi)用較低，故未對(duì)比其維護(hù)費(fèi)用的差別；由對(duì)比結(jié)果可知，方案四比方案二的總費(fèi)用少0.8%，而且兩水平能夠保證上下水平的銜接工作；斜井也有利于人員的逃離，綜合上面的因素選擇方案二（第一水平立井，第二水平暗斜井）開拓。4.7礦井基本巷4.7.1井筒由上一節(jié)確定的開拓方案可知第一水平主、副井均為立井，暗斜井延深，在井田上部邊界走向中部設(shè)置中央風(fēng)井。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井具有服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此主井、副井及風(fēng)井均采用圓形斷面。主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑5.0m，凈斷面積19.63m2，基巖段毛斷面積28.27m2，表土段毛斷面積28.27m2。井筒內(nèi)裝備一對(duì)9t的箕斗，井壁混凝土壁厚500mm。此外，還布置有檢修道，動(dòng)力電纜，照明電纜，通迅信號(hào)電纜，人行臺(tái)階等設(shè)施。主井?dāng)嗝嫒鐖D4-6，主要參數(shù)見表4-7。圖4-6主立井井筒斷面圖表4-7 主立井井筒特征表井型1.2Mt/a提升容器兩套16t箕斗帶平衡錘井筒直徑6.5m井深656m井?dāng)嗝娣e33.18m井筒支護(hù)混凝土井壁厚450mm充填混凝土50mm基巖段毛段面積28.27m2表土段毛段面積28.27m22）副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6.5m，凈斷面積33.18m2，井筒內(nèi)裝備一對(duì)1.0t雙層四車加寬多繩罐籠，井壁采用混凝土支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。副井井筒斷面如圖4-7所示，主要參數(shù)見表4-8。圖4-7副立井井筒斷面圖表4-8 副立井井筒特征表井型1.2Mt/a提升容器一對(duì)1t礦車雙層四車窄罐籠一個(gè)1t礦車雙層四車寬罐籠帶平衡錘井筒直徑7.2m井深550m井?dāng)嗝娣e40.17m井筒支護(hù)混凝土井壁厚500mm表土段井壁厚1000~1400mm基巖段毛斷面積66.47m表土段毛斷面積78.54m3）風(fēng)井風(fēng)井采用立井型式，圓形斷面，凈直徑為6.0m，凈斷面積為m2，風(fēng)井布置在井田上部邊界走向中部，不需要留單獨(dú)的保護(hù)煤柱。井筒采用混凝土支護(hù)，井壁厚度400mm。風(fēng)井井筒斷面如圖4-4所示，主要參數(shù)見表4-9。圖4-8風(fēng)井井筒斷面圖表4-9風(fēng)井井筒特征表井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積1.2Mt/a6.0m636m28.27m237.39m254.10m2后期采取兩翼對(duì)角式通風(fēng)時(shí)的兩翼風(fēng)井?dāng)嗝媾c中央風(fēng)井相同，井深有所增加。根據(jù)后面通風(fēng)設(shè)計(jì)部分的風(fēng)速驗(yàn)算，各井筒風(fēng)速均符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。4.7.2大巷運(yùn)輸大巷沿9號(hào)煤層底板布置,沿著等高線的折線布置，巷道基本上是沿著等高線的所以坡度很小,一般2°～5°，運(yùn)輸大巷鋪設(shè)混凝土底板，厚度200mm，回風(fēng)大巷沿等高線布置在巖層中。1）運(yùn)輸大巷此巷內(nèi)采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，并鋪設(shè)有軌道，采用蓄電池式電機(jī)車牽引，以便于膠帶輸送機(jī)的的維修。斷面需要滿足一定的要求，不設(shè)專用人行道。運(yùn)輸大巷寬度可由下式計(jì)算：B1=b+d1+d2+d3+c（4.1）式中：B1--運(yùn)輸大巷寬度，mm；b--輸送機(jī)邊緣至巷道壁的最小距離，主要運(yùn)輸巷道取650mm，采區(qū)巷道一般取300~500mmd1--膠帶輸送機(jī)寬度，d1＝1400+120=1520mm；d2--蓄電池式電機(jī)車的寬度，d2＝111d3--蓄電池式電機(jī)車與皮帶機(jī)間距，d3＝510mmc--礦車與巷壁距離，取1210mmB1=650+1520+1110+510+1210=5000mm圖4-9運(yùn)輸大巷斷面圖表4-10運(yùn)輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面設(shè)計(jì)/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/mm凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mm巖19.821.65300490015018.2錨桿形式外露長(zhǎng)度/mm排列方式排間距/mm長(zhǎng)度/mm直徑/mm頂幫頂幫頂幫樹脂50交錯(cuò)800×800800×8002400200020182）軌道大巷軌道大巷為一條雙軌巷道，并作進(jìn)風(fēng)巷使用，設(shè)人行道。B2=a+b+d1+d2+c（4.2）式中：B2--軌道大巷寬度，mm；a--人行道寬度，取1165b--車輛邊緣至巷道壁的最小距離，主要運(yùn)輸巷道一般取580mm，采區(qū)巷道一般取300~500mm，本斷面取625d1、d2--蓄電池式電機(jī)車的寬度，d1＝d2＝111c--蓄電池式電機(jī)車的間距，590B2=1165+625+1110+1110+590=4600（mm）圖4-10輔助運(yùn)輸大巷斷面圖表4-11輔助運(yùn)輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面設(shè)計(jì)/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸噴射厚度/mm凈周長(zhǎng)/mm凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mm高度/mm巖15.517.64800420010015.0錨桿形式外露長(zhǎng)度/mm排列方式排間距/mm長(zhǎng)度/mm直徑/mm頂幫頂幫頂幫樹脂100交錯(cuò)210021001616表4-12輔助運(yùn)輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3材料消耗量水溝長(zhǎng)度/m錨桿數(shù)量噴射材料/m3金屬網(wǎng)/m2藥卷數(shù)量粉刷面積/m2巷道墻角巖17.60.055.410.41兩條大巷均選用拱形巷道，錨噴支護(hù)。運(yùn)輸大巷斷面如圖4-9所示，巷道特征見表4-10，；輔助運(yùn)輸大巷斷面如圖4-10所示，巷道特征見表4-11，每米材料消耗量見表4-12。4.7.3井底車場(chǎng)礦井為立井開拓，煤由箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副立井運(yùn)至井底車場(chǎng)，在井底車場(chǎng)換裝，由電機(jī)車運(yùn)到采（帶）區(qū)。1）井底車場(chǎng)的形式和布置方式井底車場(chǎng)是連接礦井井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（2005年版）4.2.1要求:井底車場(chǎng)布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過車場(chǎng)的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場(chǎng)巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定：（1）大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形車場(chǎng)。（2）當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)，并應(yīng)與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)。（3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場(chǎng)。（4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。主井2-副井3-風(fēng)井4-井底煤倉(cāng)5-候車室6-聯(lián)絡(luò)巷7-中央水泵房8-水倉(cāng)9-運(yùn)輸大巷10-軌道大巷圖4-11井底車場(chǎng)圖2）空重車線長(zhǎng)度井底車場(chǎng)空、重車線調(diào)車線長(zhǎng)度按1.5倍列車長(zhǎng)度考慮，一列礦車為20個(gè)車廂，采用1.5t固定箱式礦車，型號(hào)為MG1.1-6A,外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：2000×880×1150（mm），故取調(diào)車線長(zhǎng)度為703）調(diào)車方式駛來的矸石列車由機(jī)車牽引到達(dá)B點(diǎn)，機(jī)車返到A點(diǎn)頂推列車進(jìn)入副井重車線；機(jī)車摘鉤，經(jīng)道岔CD，通過調(diào)車線到E，拉走空車。調(diào)車線停放一備用機(jī)車，用于材料和設(shè)備的運(yùn)輸。4）硐室井底車場(chǎng)硐室主要有：井底煤倉(cāng)、中央變電所、主排水泵房、消防材料庫(kù)及工具室、井底清理斜巷、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、推車機(jī)硐室、醫(yī)療室、機(jī)頭硐室，聯(lián)絡(luò)巷、箕斗裝載硐室等。水倉(cāng)布置在井底車場(chǎng)副井的西側(cè)，水倉(cāng)開口在調(diào)車線的中部，礦井正常涌水量為160m3/h，最大涌水量為210m3/h，所需水倉(cāng)的容量為：Q0=160×8=1280（m3）根據(jù)水倉(cāng)的布置要求,水倉(cāng)的容量為:(4.3)式中:—水倉(cāng)容量，m3；—水倉(cāng)有效斷面積，10m2—水倉(cāng)長(zhǎng)度，734.01m。則：=10×734.01=7340.1（m3）由上面計(jì)算得知：>2，故設(shè)計(jì)水倉(cāng)容量滿足要求。

5準(zhǔn)備方式-采區(qū)布置5.1煤層地質(zhì)特征5.1.1采區(qū)位置設(shè)計(jì)首采區(qū)位于井田南翼，F(xiàn)1斷層?xùn)|部。5.1.2采區(qū)煤層特征采區(qū)所采煤層為7號(hào)煤層，煤層特征為光亮至半暗淡型，油脂光澤，黑色，片狀至粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，質(zhì)地較軟，內(nèi)生裂隙發(fā)育，含黃鐵礦，有時(shí)被方解石脈填充。采區(qū)瓦斯涌出量較小，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為6m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量11.1m3/min,煤層沒有爆炸性危險(xiǎn)和自燃發(fā)火傾向。5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況老頂：細(xì)粒富含菱鐵質(zhì)條帶和黑色巖屑的長(zhǎng)石石英砂巖或灰色砂質(zhì)泥巖，厚度為6.5m～7.5m。直接頂：深灰色泥巖少含砂質(zhì)，致密、性脆，具貝殼狀斷口，含大量炭化程度高的植物化石，多為水草型植物或科達(dá)、蘆木等，平均厚度約3.3ｍ。直接底：直接底板多為灰～深灰色泥巖或灰色砂質(zhì)泥巖，致密、性脆，節(jié)理發(fā)育，具水平層理或微波狀層理，含少量植物根部化石，平均厚度約5.0m。老底：細(xì)砂巖，厚度為6m～15m，深灰色。5.1.4地質(zhì)構(gòu)造采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層整體呈現(xiàn)背斜構(gòu)造，中深部背斜構(gòu)造更加趨于明顯，煤層厚度變化不大，平均厚度為2m、3.5m，傾角變化較大，在淺部?jī)A角較大，深部?jī)A角較小，平均傾角在200左右。井田中央沿東西方向有一天貫穿整個(gè)井田的大斷層，把整個(gè)井田分成兩翼，斷層的落差不是很大。為了充分利用煤柱，井底車場(chǎng)的保護(hù)煤柱與斷層的保護(hù)煤柱有部分重合5.1.5地表情況采區(qū)內(nèi)主要有前崔店、劉集、唐溝、騰莊等村莊，由于村莊搬遷比較經(jīng)濟(jì)，所以都采取全部搬遷措施。5.1.6與鄰近煤礦的開采關(guān)系本井田東鄰柳新煤礦，南鄰龐莊煤礦，西鄰?qiáng)A河煤礦。柳新礦1971年建井，1978年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a。1988年原煤產(chǎn)量達(dá)41.0萬(wàn)t。礦井采用立井，多水平延深開拓，現(xiàn)生產(chǎn)水平-430m，延深水平-600m，現(xiàn)主要開采井田東翼下石盒子組2煤及山西組7煤和龐莊井田分東城井和龐莊井，各有獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)。兩個(gè)井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力合為180萬(wàn)t/a，1988年原煤產(chǎn)量達(dá)229萬(wàn)t，兩井都采用立井多水平延深開拓，現(xiàn)生產(chǎn)水平-370m，延深水平-520m，主要開采下石盒子組1、2煤及山西組7、9夾河煤礦1969年建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為45萬(wàn)t/a。1980年核定生產(chǎn)能力為100萬(wàn)t，礦井采用立井多水平延深開拓，現(xiàn)生產(chǎn)水平-600m，延深水平-800m，主要開采下石盒子組1、2煤及山西組7、5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)5.2.1采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定由于礦井采用中央并列式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開拓巷道布置兩條大巷，軌道大巷承擔(dān)進(jìn)風(fēng)和輔助運(yùn)輸，運(yùn)輸大巷承擔(dān)回風(fēng)和運(yùn)煤，通過采區(qū)下部車場(chǎng)和運(yùn)輸上山和軌道上山相連接，并另掘采區(qū)上部車場(chǎng)和采區(qū)中部車場(chǎng)將上下山與區(qū)段平巷相連。在采區(qū)內(nèi)部，各個(gè)區(qū)段共用一個(gè)采區(qū)煤倉(cāng)，具體布置見采區(qū)巷道布置圖。5.2.2采區(qū)巷道布置1、采區(qū)煤柱由于上山布置在巖層中所以留30m保護(hù)煤柱，采區(qū)邊界留20m寬的保護(hù)煤柱。2、區(qū)段要素首采區(qū)為南一采區(qū)位于大巷東側(cè)，走向長(zhǎng)平均1606m，傾向長(zhǎng)平均1600m。采區(qū)內(nèi)劃分四個(gè)區(qū)段，區(qū)段平均長(zhǎng)1600m，寬230m,工作面長(zhǎng)200m，回采巷道均為梯形，上部寬4.05m，下部寬4.6m，高3m。3、開采順序首采區(qū)為7號(hào)煤南一采區(qū)，然后9號(hào)煤南一采區(qū)，再依次開采7號(hào)煤南二采區(qū)、9號(hào)煤南二采區(qū)、7號(hào)煤南三采