彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿设计说明书

1 彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿 设计说明书 第 1章 矿井地质概况 井位置及交通 交通位置 彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿，位于彬县县城西偏北约 5理坐标：东经 10759211080300，北纬 350310350441。东与火石咀煤矿相邻，西与大佛寺煤矿毗邻，北与官牌煤矿隔河相望，南与水帘洞煤矿相连， 面积 沟煤矿北面有西兰公路（ 312国道）、福 银高速公路、西（安） 平（凉）铁路通过，距省会西安市 157西至长武 35宝鸡 庆阳公路相接，可通达宝鸡、 甘 肃庆阳及陇东各县。 2 图 11交通位置图 下沟煤矿位于彬长矿区的东南，陇东黄土高原的东南部，属陕北黄土高原南部塬梁沟壑区的一部分。南部呈典型的黄土 高 塬地貌，塬主要为巨家塬的东北缘，塬面狭窄破碎，多呈向河谷倾斜的梁峁地形，厚度一般为一百余米。北部为泾河台地与河川地貌，呈东西向展 分 布，河流切割深度达百米左右。塬面海拔 10201040m，河川海拔 840m，相对高差 180200m。 象及水文情况 彬县年平均气温 ，一月份最低，平均 ，极端最低气温 ，极端最高气温 37 。霜期一般在 10月中旬至次年 4月下旬，年无霜期平均 180天左右。冰冻期一般在 12月上旬至次年 2月下旬，冻土最大厚度为 36县年平均降雨量 3 年平均蒸发量 7、 8、 9三个月为雨季，占全年降雨量的 60%左右。彬县年平均风速 s，最大风速 E。 彬长矿区位于黄河二级支流泾河水系中流地段，区内最大河流为北部边界的泾河，发源于六盘山东麓的甘肃省泾源，在矿区河谷总体上呈东西向分布，河谷两侧发育树枝状支沟。其多年均流量 571.7 m3/s，宽度 1001300m；最高洪水位标高 水期最小流量 s（ 1973年），洪水期最大流量 15700 m3/s（ 1911年），含沙量多年平均155kg/s，平均输沙量为 28300万吨 /年。水帘河自南而北在矿井东部穿过，s，最高洪水位线宽一般为 1015m。 根据中国地震烈度区划图，本区为地震烈度 度区。 区概况 彬县位于咸阳市西北部，属渭北旱塬塬梁沟壑区，泾河自西而东斜贯其中，将全县分为南北两塬 一道川。全县总面积 1183人口 县总耕地面积 60万亩，水资源总量 19亿 下矿藏主要有煤炭、陶土、石英砂等 10多种。县内煤炭储量 t。 彬县是农业大县，主要种植小麦、水果。全县种植地膜小麦 20万余亩，果园面积已发展到 30 万余亩。同时彬县还是全国秸秆养牛示范县，养殖大户发展到了 3000 余户，特种养殖发展到了 10余种，畜牧业生产出现了良好的发展势头。 彬县工业主要以煤炭、医药、化工、电力企业为主。是国家重点产煤县，先后建成枣渠水电站、东关火电厂、朱家湾电厂、程家川水电站，装机 容量达到 W，被国家计委和水利部命名为全国初级农村电气化县。 井地层 彬长矿区地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区。根据地质填图及钻孔揭露，矿区地层由老到新有：三叠系中统铜川组（ 侏罗系下统富县组（ 侏罗系中统延 4 安组（ 直罗组（ 安定组（ 白垩系下统宜君组（ 洛河组（ 华池组（ 罗汉洞组（ 新近系及第四系。 (见表 1 5 表 1地层系统 代号 厚度 (m) 岩 性 简 述 备 注 界 系 统 组 新 生 界 第 四 系 全新 统 15m 次生黄土，亚砂土及砂砾石层。 分布现代河谷及一级阶地上 中上 更新 统 最大 厚度 180m 上部黄色粉砂质黄土，夹深褐色古土壤层，含钙质结核， 下部为棕红色亚粘土与棕黄色亚粘土夹古土壤层。 分布广泛 新 近系 上 新 统 大厚度 150m 底部为灰黄色砾岩，下部为棕红色粘砂质亚粘土，含三趾马、鹿科、原鼢鼠及哺乳动物化石，夹数层钙质结核层；上部为浅棕红色粘土或砂 质粘土，具铁质薄膜。 出露于沟谷中，横向变化大，随古地形而异 中 生 界 白 垩 系 下 统 罗 汉 洞 组 度 44m 下部灰紫色与灰褐色含砾粗砂岩，底部为黄绿色细砾 岩；上部为褐紫色细砂岩与同色砂质泥岩互层。 出露于普化河陕甘 交界处以北以西 华 池 组 大厚度 红色、紫灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩夹粉细砂 岩。 出露于大湾岭 化河及烟筒沟西 洛 河 组 K 1l 最大厚度 6余 m 下部为紫红色砂砾岩夹灰紫色砾岩，底部为一层厚数米的中粗粒砂岩 与宜君组为界。上部为紫红色细中粒砂岩夹同色含砾粗砂岩或砾岩条带，具大型交错层理。 分布于宜君组出露两侧地区。 宜 君 组 大厚度 180m 灰紫色巨厚层状巨砾岩。 出露于五曲湾、青渠、良舍、北马坊、崔木、槐疙瘩梁两侧 中 生 界 侏 罗 系 中 统 安 定 组 部最大厚度 以紫红色泥岩、砂质泥岩为主，夹浅紫色中粗粒砂岩， 富含钙质结核，底部为一巨厚层状含砾粗砂岩。 出露于五曲湾、青渠窑、北马坊、澄铭窑、拜家河等地。 直 罗 组 般 20 以灰绿色为主，夹暗紫色、蓝灰色泥岩、砂质泥岩及细中粒砂岩，底部为一层含砾粗砂岩与细砾岩。 出露于五曲湾、青渠窑、北马坊、拜家河等地。 延 安 组 下部为灰色铝质泥岩与厚煤层，底部发育不稳定厚砂岩；中部为灰色泥岩、砂质泥岩与灰白色砂岩夹炭质泥岩及薄煤层，上部为砂岩、泥岩。本组中、下部富含植物化石。 出露较少，仅在五曲湾、青渠窑、北马坊、澄铭窑出露。 下 统 富县组 杂色花斑状铝土质泥岩，底部 多含 有角砾。 出露于五曲湾、青 渠窑等地。 三 叠 系 中 统 铜 川 组 700m 中、下部为灰绿色黄绿色巨厚层状细中粒长石砂岩，夹同色与紫红色泥岩、粉砂岩，含新芦木化石；上部为灰绿色中厚层状细粒长石砂岩与灰绿色粉砂岩、灰色泥岩、砂质泥岩互层夹煤线，含方鳞鱼、叶肢介及新芦木化石。 出露于麟游、寒北沟、北马坊、澄铭窑、崔木 槐疙瘩梁南北两侧沟谷中。 彬长矿区地表见有中生界中三叠统铜川组、侏罗系、下白垩统下部宜君组、洛河组、华池组地层、新生界新近系上新统三趾马层及第四系更新统 、全新统各组地层。井田内仅见有侏罗系直罗组以上地层出露。 6 质构造 彬长矿区位于鄂尔多斯盆地南部的渭北挠褶带北缘庙彬凹陷。其上发育着次一级走向北东 北东东，倾角平缓的褶曲构造，自南向北依次排列为： 彬县背斜、大佛寺向斜区、路家小灵台背斜、孟村向斜区、七里铺西坡背斜。 这些褶曲是起伏幅度不大，形态比较复杂的短轴背斜和宽缓的向斜构造。背斜发育不对称，北陡而南缓，北翼倾角一般 5 7,最大 18，南翼倾角 3 5，轴部平缓一般 1 3。该井田位于彬长矿区东南部大佛寺向斜东端南翼，南靠彬县背斜，为 北倾或北西倾斜的简单的单斜构造，北部位于大佛寺向斜轴部地层平缓，倾角 0 3,中南部较大倾角为 5 8。南部位于彬县背斜北翼挠褶带，地层倾角较陡，一般在 15 18。依据构造形态及地层倾角变化，将井田内构造分为二部分，以 部为倾斜带，北部为平缓起伏带，现将各带分述于后 。 1、北部平缓起伏带：该带近于大佛寺向斜轴部，自南而北，地层趋于平缓，南部倾角可达 5，北部倾角 0 2，其间有小的波状起伏，如北部的侯家砭以西，中部的水帘乡一带，成煤前后为小的隆起，富县组地层 无沉积，煤层也较两侧沉积薄。小隆起两侧相对较低，成煤前后地层、煤层沉积较厚。表现在煤层底板等高线上出现 10 20带除倾角平缓的小起伏外，无断裂构造。 2、南部倾斜带：位于井田南部，为一单斜构造，地层北倾转为北西西倾斜，倾角 1518，西部地层倾角有变小的趋势。地表未见断裂存在。在邻近井田的生产矿井中常有小断层出现。 总之，井田为简单的单斜构造，只是因所处构造位置不同，其倾角大小有变化，小断裂构造发育在井田南缘，而在高级储量区范围内不发育。井田南部倾斜带在煤层开采过程中应注意小断裂构造的影响。 7 图 1煤层综合柱状图 8 井赋存特征及开采技术条件 层及煤质 井田的含煤地层为中下侏罗统延安组地层，厚度 据岩性、岩相、沉积旋回及含煤性自上而下分为上、中、下三个含煤段。 1、上含煤段 上含煤段井田内虽普遍分布，但由于受直罗组冲刷，残存厚度变化较大，井田内虽普遍分布，但比矿区东北部各井田厚度较小，水帘乡西最薄为 般为 20部为厚层灰白色砂岩、泥岩夹中、细粒砂岩。该段含 3层，即 2、 3、 4号，为复杂结 构的薄煤层。 2、中含煤段 中含煤段在本井田分布广、厚度大、保存完整。井田内最薄 般厚度为30大厚度 度变化较大，常见一薄煤层，为复杂结构的薄煤层 。 3、下含煤段 下含煤段全区分布，东南部边缘受彬县背斜隆起的影响，有变薄趋势。水帘乡以西及候家砭西部底部隆起区最薄，分别为 部同沉积向斜区，沉积相对较厚，一般超过 35m，最厚达 部为本区主采 5煤层 。 含煤地层在本井田 16 个见煤钻孔中，一般见煤 34 层，最多 5 层。中、上含煤段属曲流河 岸后沼泽成煤环境，含煤性差、煤层薄、结构复杂，煤层极不稳定。上含煤段仅见煤线及少量煤层，为结构复杂的薄煤层，含煤系数 均无工业价值。中含煤段的 5 上 5 上 5 上 煤为区内局部可采煤层，含煤系数最低，为 0下含煤段的 5 煤层厚度大、分布广、结构简单，为区内的主采煤层，含煤系数 0%，一般为 6070%。其余煤层由于结构复杂，煤层极不稳定，煤层薄，均不可采。 区内主采煤层为 5煤，其全区均可采， 5 上 5 上 5 上 煤仅在矿区的西部可采。 5煤：分布层位位于延安组下含煤 段的中部，距延安组含煤地层底部 中含煤段底部砂岩 层大致呈东西走向，向北倾斜，煤层倾角 0 18，中北部倾较小，一般 0 8，南部倾较大，一般 15 18。煤厚 均 9 为巨厚煤层，稳定性较高，可采面积 层结构复杂，一般在上部与底部含夹矸2 4层，最多 7层。岩性为泥岩、炭质泥岩与泥质粉砂岩。夹矸薄，厚度 大 矸率仅 顶板为泥岩、砂质泥岩与细粉砂岩，厚度平均 15m；底板为铝土质泥岩与铝土质粉砂岩，厚度平均 3 10m，有时见炭质泥岩伪顶或伪底，厚度小，一般 层埋深 层底板标高 445700m。 5 上 : 煤层厚度 均 异系数 61%，煤层埋深 222 5 上 层厚度 层薄，变异系数 43%，煤层埋深 220 5 上 层厚 均厚 异系数 29%，煤层薄，较稳定，煤层结构简单，无夹矸或含一层夹矸，夹矸岩性以泥岩、砂 质泥岩为主；夹矸厚一般 表 1编号 见煤点 可采点 平均（个数） 最大最小厚度 相邻煤层间距 （米） 距 5煤间距 （米） 2 11 4 ）（ ）（ ）（ ）（ 5 0 ）（ ）（ ）（ ）（ 2 0 ）（ 上 1 ）（ ）（ K ）（ ）（ 上 0 ）（ ）（ ）（ 上 2 1 ）（ ）（ ）（ ）（ 14 14 ）（ ）（ 层厚 均厚 异系数 29%，煤层薄，较稳定，煤层结构简单，无夹矸或含一层夹矸，夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩为主；夹矸厚一般 5号煤层是下沟井田唯一的全区分布的主要可采煤层，其层位位于区域含煤建造的最下部。下距侏罗系延安组含煤地层底部 上距延安组中含煤段底部砂 10 岩 煤层厚度 平均 本井田主要可采煤层 5 号煤层，为黑色，沥清 暗淡光泽，参差状断口，条痕黑褐色染手，易燃，燃烧时浓烟， 长焰，不熔化。强度中等，块煤率约 50%左右。镜煤最大反射 为低变质之腐植烟煤。本井田各煤层物理性质相似，现将可采煤层的物理性质列于表 1表 1煤层号 物性 5 上 5 上 5 上 颜色 黑色 黑色 黑色 条痕 褐黑 褐黑 褐黑 光泽 沥青 沥青 沥青 结构 细条带 条带状 条带状 条带状 构造 层状 层状 层状 内生裂隙（条 / 5 6/5 8 断口 贝壳状、阶梯状 贝壳状 贝壳状、参差状 火焰 红焰、黑烟、微膨 不膨 红焰、黑烟 、微膨 不膨 焰长、烟浓、微膨 不膨 视密度 沟井田勘探报告、彬长详查地质报告） 佛寺井田勘探报告） 真密度 视电阻率 100 100 130 岩石类型 半亮、暗淡型 暗淡型 半亮 半暗型 宏观煤岩类型： 5 上 5 上 部为半亮半暗型； 5 上 5煤层宏观煤岩类型为半亮半暗型，局部地段下部为暗淡型 ，有少量星散状硫化铁结核。煤层发育两组裂隙，裂隙面多为方解石充填。一般上半部为半亮煤和半暗煤 互层，条带结构，暗煤夹亮煤细条带和镜煤线层或透镜体，内生裂隙发育，充填有方解石，沿层面有丝炭薄层或碎片，具沥青光泽和参差状断口（少量为贝壳状），个别部位呈页片状结构，疏松易碎。下半部以半暗煤为主，均一状和宽条带状结构，夹少量亮煤条带，内生裂隙不发育，但有构造裂隙及方解石脉。 11 水分（ 各煤层空气干燥基水分原煤 平均 各煤层水分含量较低。 灰分（ 各煤层原煤灰分产率 平均 按国家煤炭质量分级标准（ 属低灰煤。 浮煤挥发分产率（ 各煤层浮煤挥发分产率 平均 按国家煤炭行业标准（ 849的挥发分产率分级，属中高挥发分煤。 全硫（ St,d）：各煤层原煤全硫含量 平均 ,平均 按国家标准（ 炭质量分级，属低硫煤。 磷（ 各煤层原煤磷含量 按国家煤炭行业标准 (562中磷分分级，属特低磷煤。 氯（ :各煤层氯含量均较低，为 平均值为 属特低氯煤。 表 1煤 层 号 原煤测定 水分 分 发分 硫 d（ %） 磷 %） 发热量 Q(MJ/焦渣 特征 5 上 、 5 上 上 1煤 层 号 浮煤测定 水分 分 发分 硫 d（ %） 磷 %） 发热量 Q(MJ/焦渣 特征 5 上 、 5 上 上 2 (F)：各煤层原煤氟含量平均值变化在 79煤氟含量平均值 71量较高，应引起重视。 煤中碳酸盐二氧化碳：各煤层碳酸盐二氧化碳含量较低。各煤层煤灰成分以二氧化 12 硅及三氧化二铝为主，氧化钙也很高，氧化铁仅为 发热量：各煤层原煤干燥基低位发热量（ d） 据004国家标准分级，煤炭发热量属高热值煤。 可磨性：各煤层原煤哈氏可磨性指数为 按国家煤炭行业标准（ 852）煤的哈氏可磨性指数分级，应属较易磨细的煤。 煤灰熔融性：各煤层煤灰软 化温度（ 于 1286 ，根据煤炭行业标准（ 灰软化温度分级，属高熔灰份。 粘结性与结焦性：各煤层粘结指数（ 部分为 0，焦渣特征在 23结性、结焦性差。 热稳定性：各煤层大于 6s+6)残渣大于 85%，根据国家煤炭行业标准（ 560的热稳定性分级，属高等热稳定性煤。 煤对 煤层反应性随温度的升高而增大。 950 时，低于 50%，当温度升高到 1100 时，升高至 67%左右；化学活动性较差。 低温干馏（焦油产率 d）：各煤层原煤焦油产率大于 7%，属富油煤。 可选性：煤层上部和底部有夹矸 24层，最多 7层，夹矸厚 大 矸岩性为泥岩、炭质泥岩与泥质粉砂岩。生产过程混入的矸石是容易选出的。煤层靠底部灰分较高， 18 21%以上，且呈均匀分布，但一般厚度不超过 4m，较难选外，上部煤层主要属易选煤。 本井田无煤系出露。煤层最浅埋深在 300 米以下，煤质测试指标均属正常，不存在风氧化现象。 本井田内各煤层浮煤挥发分产率平均值为 粘结指数为 0，属不粘煤 31 号(煤类单一，变化 较小。 本次勘探作了大量的煤质采样化验工作，并利用以往阶段的煤质资料，采样种类及测试项目齐全，成果可靠。 5 上 5 上 、 5 上 层 属中灰、中硫、低磷、中高热值煤； 5煤为中灰、低硫、低磷、高热值煤。 13 斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自然性及地温情况 1、煤层自燃发火 该井田共采集燃点试验样 7个，原煤着火点最低 335 ，最高 345 ，着火温度降低值 217 ， 大于 30%,0%，结论为自燃发火煤层。实际在水帘矿、火石咀矿，一般采空区 35个月就发生自燃。 2、瓦斯 根据咸阳市煤炭工业办公室文件 2003 年以咸政煤发 200439 号文关于 2003 年度全市煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的通知，彬县下沟煤矿 2002年相对瓦斯涌出量 t， 2003 年相对涌出量 t， 2004 年相对瓦斯涌出量为 t，鉴定为低瓦斯矿井。依据 2005 年 8 月抚顺分院所编制的彬县煤炭有限责任公司下沟煤矿瓦斯等级鉴定报告书：相对瓦斯涌出量为 t，为低瓦斯矿井。 3、煤尘 据重庆煤研所对井田 3 个钻孔、 7 个样鉴定，其火焰长度 为 50大于 400m/m，岩粉量4060%， 30%以上，结论为该煤层有煤尘爆炸危险。 4、地热 井田内地温梯度最小为 ，最大为 。煤层底板最 低温度为 ，最高温度为 。下沟井田属于地温正常区。 全新统（ 隙潜水含水层，主要沿泾河河谷呈带状分布，厚度 412 米。上部以浅棕黄色砂质粘土为主，透水而不含水；中部为老黄土层，孔隙性稍好，可形成弱的含水层；下部为含泥沙的卵砾石层，透水性及含水性均较好。含水地段在泾河河谷侵蚀基 准面以上，倾角不大，形成承托型蓄水构造，由大气降水渗入补给为主。经调查 ,富水性中等，属孔隙潜水含水层。水质类型为 a硬度 硬水。矿化度为 l,属淡水。 第四系中、上更新统黄土孔隙裂隙潜水含水层，分布于黄土塬区。主要由黄土、砂 14 黄土、古土壤组成，属孔隙裂隙含水层。于塬边缘普遍出露，泉流量 s。据钻孔抽水试验：单位涌水量 质类型 aa，矿化度 ，水温 14 15 。 广泛分布于基岩之上，各沟谷两岸均有出露。下部为固结 未固结的中粗粒碎屑岩（物）组成的相对含水层，属富水性较弱的孔隙、裂隙含水层。厚约 30米，富水性变化较大，多见下降泉，流量不大，常与下部基岩中含水层接触，形成联合式蓄水构造，使水力性质和补、径、排关系趋于多样化，以大气降水补给为主。经采样分析，水质类型为 硬度 微硬水，矿化度 l,属淡水。 洛河、宜君组中粗砂碎屑岩含水层全区分布，伏于华池环河组隔水岩 组之下，由占该组总厚 70 80%的中、粗粒砂岩系构成稳定的含水层，单位涌水量为 sm，为区内基岩中富水性较强的含水岩组。其蓄水构造为一走向 向 平缓的单斜构造，该构造为开启型构造。本区主要为径流区，径流方向由南流向北，基本与地表水流向一致，补给来源以区域地下水流系统中的断面径流为主。 该岩组沉积物以泥岩、砂质泥岩和粉、细砂岩为主，中粗粒砂岩次之。分为安定、直罗无煤地层含水岩组、延安赋煤地层含水岩组。其蓄水构造为一走向 向 有起伏的区域单斜构造的组成部分。 地下水交替非常缓慢，呈滞流状态，水量贫，水质差。 地下水隔水层 分布于黄土塬区，于塬边缘沟谷中断续出露，厚度 30部为浅棕红色、棕红色粘土、亚粘土，致密，具团状块结构，并为 所浸染，富含零散钙质结核；下部为棕红色粘土，钙质成份高，并含数层钙质结核层。总体而言，本层段岩性稳定，隔水性强，为井田松散岩类与基岩含水层之间的稳定隔水层。 富县组岩性为紫红色灰绿色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩，底部见有浅灰色中粒砂岩透镜体。铜川组 为煤系之基底岩层，一般钻孔揭露较少，岩性为具有隔水性特征的泥岩、砂质泥岩和粉 砂岩互层，未见含水性岩层， 裂隙不发育， 因而视为相对隔水岩组。 井田内白垩系砂砾岩含水层，系区域性白垩系承压水盆地西南边缘组成部分，呈现为一开启型含水构造。地下水补给来源以区域侧向迳流为主，大气降水次之。地下水迳流方向受地质构造及地形地貌条件控制，具多向性。侵蚀基准面以上地下水，一般由地 15 势较高的分水岭地带向沟谷方向运移，以泉的形式排泄。深层地下水受区域水动力场控制，总体呈由南西而北东缓慢运移，向泾河排泄。 井田中大气降水、地表水、地下水呈现如下关系：大气降水补给地下水，河床以上的含水层又补给河流，河水又补给河 床以下的含水层。由于河床以下的岩层的渗透性微弱，故河床以下岩层接受河水的补给量远小于河床以上含水层对河水的补给量。 通过对邻区和生产矿井 5#号煤层采空冒裂带高度的计算以及采空冒裂带高度带内含水层富水程度的研究，扩大区范围 5#煤层采空冒裂带未进入白垩系地层。下沟煤矿生产中冒落带高度为 15 20 米，冒裂带高度为 55 60 米，这个高度不会导致扩大区主要含水层导入矿井井巷内。而直接充水含水层为 5#煤层及其以上侏罗系中的含水层，属弱含水层，因此，矿区水文地质条件简单。 5#煤层是以裂隙充水含水层 为主的水文地质条件中等的矿床，所以本区水文地质勘查类型为二类一型。 16 第 2章 井田开拓 （ 1） 根据 2009年申请的煤炭生产许可证（采矿许可证编号 206104270277）给予该矿开采范围由 19个拐点坐标圈定，面积 拐点坐标如下。 表 21980西安坐标系） 点号 纬距 X 经距 Y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2） 下沟井田批准的境界为：东以水节沟为界与火石嘴井田毗邻，南以长 4孔正东西划 17 界与水帘矿相邻，西以 37 号孔与 157 号孔连线东推 1界与大佛寺毗邻，北以规划中的西 平铁路煤柱为界与官牌井田隔河相望。 由于下沟井田的四周均为其他井田，所以下沟井田四周没有扩大的可能性。井田的走向长度最大为 小为 均 田倾斜长度最大为 小为 均 源 /储量 （ 1）地质资源储量（ Z） Z=mir is i/中： m； t/ 第 根据煤层赋存条件，将 5#煤层分为 10块，分别计算各块的储量如下表 2表 2序号 倾角（ ） 实际面积（ 煤厚（ m） 容重（ t/ 地质资源储量（ t） 01 2 3 4 5 6 7 8 9 0 计 上，地质资源储量 t. 18 (2)工业资源储量 (工业资源储量可按下式计算： 111b+221b+233K 取 111b+260 Z； 121b+20 Z； 333=10 Z； K 取 则： 111b+221b+233K 60 Z+30 Z+10 Z t (3)设计资源储量 (设计资源储量（ 按下式计算： 中： 工业资源储量； 井田边界保护煤柱损失，取井田边界保护煤柱宽度为 40 m； 断层保护煤柱损失，由于井田内没有断层，因此该值为 0。 井田边界保护煤柱按下沟矿实际情况取 40 m，则用下式计算井田边界保 护煤柱损失。 HLmr 式中： H井田边界煤柱宽度， m；取 40 m； 19 L井田边界长度， m；边界长度为 m； M煤层厚度， m；厚度平均为 m； R煤层容重， t/ t/ 井田边界保护煤柱损失， 则： HLmr 40 t 则： t （ 4）设计可采储量 (本设计是对井田内平均厚度为 5#煤层进行开采设计，因此，井田内的各种永久煤柱损失按 5#煤层进行计算。 1）大巷保护煤柱损失 本矿采用单水平 开采，共有三条大巷。三条大巷全部布置在煤层中，各留 40 大巷保护煤柱损失可按下式计算： P HLmr 式中： P大巷保护煤柱损失， H大巷长度， 4028 m； L大巷保护煤柱宽度，回风大巷、运输大巷取、轨道大巷取 40m； M煤层厚度， m； 20 煤的容重， t/ 则： P HLmr 402840 t 2）工业广场保护煤柱损失 根据煤炭工业设计规范第 5规定，不同井型与其 对应的工业广场面积，并结合本设计井型（ a），应该是 18公顷，即 是近些年来，工业广场的面积都由缩小的趋势。本设计取 工业广场的面积为 轴定为 400 m，短轴定为 360 m。工业广场地面标高大约在 840 层标高大约在 480 根据矿区建筑物和构筑物保护等级的有关规定，工业广场为一级保护，所以围护带的宽度取 20 m。 表 2煤层厚度 /m 煤层倾角 / 维护带宽度 /m 表土层移动角 / 20 45 走向移动角 / 上山移动角 / 下山移动角 / 表土层厚度 /m 80 75 75 40 采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失，得出保护煤柱的面积为 则：工业广场的煤柱损失量为： Z=SM 式中： Z工业广场煤柱量， t； S工业广场压煤面积， M煤层厚度， m； 煤的容重， t/ 所以： Z 工广 t 21 3）井筒保护煤柱损失 Z 井筒 =750304991088 t=t 4)泾河下压煤以及 312国道压煤损失 Z 压煤 =t 表 2项目 数值（ 总计 (大巷保护煤柱 t 业广场保护煤柱 0 泾河下压煤 312国道压煤 t 井筒保护煤柱 设计可采储量可按下式进行计算： 设计资源储量； P井 筒、工业广场、大巷等保护煤柱损失； C采区采出率，本矿取 所以，矿井设计可采储量 C （ t t） t 表 2项目 计算结果（ 地质资源储量 Z t 工业资源储量 t 设计资源储量 t 设计可采储量 22 井设计生产能力及服务年限 井工作制度 1、按照煤炭工业矿井设计规范 中的规定，确定本矿井设计生产能力按每年工作日 330天净提升时间为 16h。 2、三八制作业 (两班生产，一班检修 )，每日两班出煤。 井设计生产能力 由地质资料可知：本井田储量丰富，地质结构简单，煤层稳定，开采技术条件好，有足够的条件建成大型矿井，结合本井田的工业资源储量和设计可采储量最终选定矿井设计生产能力为 a。 矿井设计可采储量 计生产能力 A、矿井服务年限 T= AK） 式中： T矿井服务年限， a； 井 设计可采储量， A 设计生产能力， Mt/a； K矿井储量备用系数，一般取 设计采用 则矿井服务年限为： T= T =55.7 a 服务年限符合要求。 井生产能力的确定 按矿井的实际煤层开采能力，辅助生产能力，储量条件及安全条件因素对井型进行校核： 23 1、 煤层开采能力 井 田内只有 5#煤层可采，平均厚度 m，为厚煤层，赋存稳定，厚度基本 无变化。煤层倾 角不大，地质条件简单，根据现代化矿井 “一矿一井一面 ”的发展模式，可以布置一个 综采放顶煤工作面。 2、 辅助生产环节的能力校核 矿井设计为大型矿井，开拓方式为双斜井开拓。主井采用胶带运输机提升原煤至地面，运输能力大自动化程度高，副井采用串车提升，运输大巷采用胶带输送机，轨道大巷采用电机车牵引 输能力大，调度方便。 3、 通风安全条件的校核 本矿井为低瓦斯矿井，瓦斯涌出量低，但煤尘具有强爆炸危险，煤炭有自然发火倾向，发火期 3井生产前期采用中央并列式通风，后期采用中央边界式通风。 4、 矿井生产能力应与其储量相适应，以保证有足够的矿井和水平的服务年限。我国煤炭工业矿井设计 规范对各类井型的矿井和水平的设计服务年限要求如下。 表 2矿井设计 生产能力 （万 t/a） 矿井设计 服务年限 （ a） 开采第一水平设计服务年限 /a 煤层倾角 45 600 及以上 70 35 3000 30 1200 25 20 15 450 20 15 10 本矿井服务年限符合要求。 24 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进 入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 业场地及井口位置的选择 1）工业场地位置的选择 由于受井田内地表山地沟谷河川等地形地貌的约束，工业场地位置的选择受到了很大的限制，靠近 312国道的附近有两块相对比较平坦的面积基本足够的场地可选。一个位于井田东部，太偏了。另一个位于井田走向中央，基本上位于储量的中心，以及通风运输等方面都比较方 便。 经比较选择井田走向的中央作为工业场地。 图 22）井筒位置的确定 25 井筒位置选择要有利于减少初期井巷工程量，缩短建井工期，减少占地面积，降低运输费用，节省投资；要有利于矿井的迅速达产和正常接替。 工业广场确定后，主、副井的井筒位置的范围基本上已经确定。矿井设计要求，主、副井位置的选择一定要有利于地面生产系统和工业场地的布置；要有利于井下井底车场的布置和与大巷的联接。同样，风井位置的选择应考虑到其应满足通风要求和矿井通风；地面有利于井筒施工和风机房建设、风机供电和管理便利；风井工程量 小。 经后面方案比较确定主、副井筒位置在井田走向中央， 312国道以北。 井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井和立井。在一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。但在解决具体问题时，必须从自然地质条件、技术条件和经济条件各个方面综合考虑。 26 表 2井筒形式 优点 缺点 适用条件 平硐 1、运输环节和设别少、系统简单、费用低。2 工业设施简单。 3 井巷工程量少，省去排水设备，大大减少了排水费用。 4 施工条件好，掘进速度快，加快建井工期。 5 煤损少。 受 地 形 影响 特别大 只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致满足同类井型水平服务年限要求。 斜井 与立井相比： 1、井筒施工工艺、设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少。 2、地面工业建筑、井筒装备、井底车场简单、延伸方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁。 3、主提升胶带化有相当大提升能力，能满足特大型矿井的提升需要。 4、 斜井井筒可作为安全出口，斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。 与立井相比： 1，井筒长，辅助提升能力小，提 升 深 度 有限。 2，通风线路长、阻力大、管线长度大。 3，斜井井筒通过富含水层，流沙层施工复杂。 井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质条件简单，井筒不需要特殊法施工的缓斜和倾斜煤层。 立井 1 不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯和水文地质等自然条件限制。 2在采深相同的的条件下，井筒短，提升速度快，对辅助提升特别有利。 3 当表土层为富含水层的冲积层或流沙层时，井筒容易施工。 4对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。 5井筒通风断面 大，能满足高瓦斯、煤与瓦斯突出的矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利。 1 井筒施工技术复杂 ，设备多，要求有较高的技术水平。 2井筒装备复杂，掘进速度慢，基建投资大。 对于不利于斜井平硐的地质地形条件都可以考虑立井。 本矿井煤层南区倾角 5北区为近 0平煤层，地面标高在 +835+11207 间不具备平峒开拓的条件。表土层薄，无流沙层；水文地质情况比较简单，涌水量较大；井筒不需要特殊施工，可采用斜井开拓或立井开拓。 最后根据方案比较选择双斜井开拓。 根 据本井田的煤层自然赋存条件、地面的地形地貌、矿井生产能力、矿井通风要求等因素本设计布置的井筒为：主斜井、副斜井、回风斜井。三条井筒井口位于井田走向的中央， 312国道以北。 采区划分的原则 采区走向长度或倾斜长度应根据煤层地质条件、机械化水平、集中化 生产的要求、开拓及采准巷道布置综合考虑（综合机械化一翼不小于 1000 2000 m 高等普采不小于 500 1000 m）； 初期投产和达产的采区应尽量靠近主、副井，以求尽量缩短工期和降低投资； 开发多煤层的井田，对近距 离的煤层经比较可布置联合采区； 全井田和第一水平采区划分时，要和采区接替统一考虑； 在煤层倾角 设计的水仓容量满足要求。 水仓采用采用 1工清理方式 , 清仓斜巷坡度 20，配备 有清仓绞车硐室。 由于本矿井下煤炭运输采用胶带输送机连续运输，故主井井底不设车场副井井底车场为环形车场 煤炭运输流程：工作面煤炭通过 刮板输送机 转载机 运输顺槽胶带输送机 运输大巷胶带输送机 井底煤仓 主斜井胶带输送机 地上运煤通道。 掘进工作面煤炭按进入主煤流系统考虑。 底车场通过能力计算 由于本矿井下煤炭运输采用胶