新宏矿30万吨初设说明书.doc

新宏煤矿30万t/a初步设计说明书前 言新宏矿井位于山东省南部的韩台煤田中偏东部，地处枣庄市台儿庄区涧头集镇，隶属台儿庄区，由王晁煤电集团承建。根据山东省国土资源厅“鲁国土资字2002 13号”文和省矿产资源委员会“鲁资准20004号”文批复，为保证枣庄市“十五”规划和长远规划的顺利实现和国民经济的发展，满足本地工业、农业对煤炭资源的需求和发展的需求；为解决台儿庄区因东部国有矿井关闭而造成区矿大批煤矿工人下岗再就业和该区经济稳定发展，经台儿庄区委、区政府组织规划，提出建设新宏煤矿是非常必要的，同时为缓解华东地区煤炭资源缺口，确保本地区国民经济稳步发展，建设新宏煤矿具有重要意义。新宏井田分东西两块，东部块段先后经过钻探、物探和测井等多种形式较先进手段进行了勘探，已达到了精查，并已经山东省矿产资源委员会审查批准；西部块段现正进行精查勘探。井田构造和地层条件中等偏简单，开采条件较好，煤层稳定，煤质优良，资源可靠。因此，建设新宏矿井是可行的。一、设计指导思想 认真贯彻党和国家有关安全生产和监管发行的方针、政策、法规等，遵守有关的技术政策、规范、规程等，本着工程量省、投资少、工期短、见效快、易施工和易管理等原则，充分考虑地方煤矿特点，做到技术先进、经济合理、系统简化、环节顺畅、安全可靠。进一步提高矿井综合经济效益，适应市场经济的要求，在市场经济的大潮中，发挥较好的经济效益和社会效益。二、设计主要依据1、山东省国土资源厅文件“鲁国土资字200213号”文关于山东王晁煤电集团有限公司新宏煤矿矿区范围的批复；2、山东省矿产资源委员会“鲁资准20004号”文审查批准山东省韩台煤田新河涯井田勘探（精查）地质报告的决议书； 3、中煤地质总局一二九勘探队编制的山东省枣庄市新河涯井田地质勘探（最终）报告； 4、山东省环境保护局文件“鲁环发2002 号”关于王晁煤电集团新宏煤业有限公司环境影响报告书的批复；（待补） 5、山东省发展计划委员会文件“鲁计基础2002744 号”关于台儿庄区新宏煤矿项目可行性研究报告的批复；6、王晁煤电集团公司文件“枣王集200130号”文山东王晁煤电集团新宏煤业有限公司设计委托书； 7、中华人民共和国矿山安全法、煤炭法、矿产资源法、煤矿安全规程； 8、煤炭工业设计规范、煤炭工业小型煤矿设计规定以及有关专业的规范、规定等。三、设计主要技术特点 1、本矿井煤层赋存稳定，埋藏较浅，开采条件较好，特别是2、3煤层，均属中厚煤层，煤质优良，低硫、特低磷，高发热量。 2、矿井以一对斜井、一个水平开拓井田东部块段，水平标高-150m，上下山开采。 3、工广位于井田（东部块段）西部边界伊家河与新河涯村之中间，该位置地面运输、供电距离近，井下开拓布局合理，井筒占压煤柱少。 4、矿井采用中央并列式通风，副斜井进风，主斜井回风。 5、首采区开采2煤层上山部分，工程量少，运输环节少，回采煤量多。 6、工作面装备：单体液压支柱支护，重型刮板运输机运输，采煤机落煤。 7、矿井井下运输：主运输采用皮带运输，辅助运输采用矿车。 8、原煤50mm分级，地面建煤仓储煤。 四、主要技术经济指标 1、设计生产能力30万t/a，矿井服务年限东部块段24.3a,另外加远景区可满足要求。 2、井巷工程量总长3770m，总体积33442.9m3，万吨煤掘进率125.7m/万t。 3、矿井共占地6ha，其中工业场地占地5ha，临时矸石山占地1ha。 4、全员工效6t/工，全矿在籍人数为212人。 5、矿井总投资8387.58万元，吨煤投资272.11元/t。 6、矿井建设工期21个月。 7、投资回收期5.05a。目 录前 言 1第一章 井田概况及地质特征 1第二章 井田开拓15第三章 大巷运输及设备28第四章 采区布置及装备31第五章 通风和安全35第六章 主要设备选型42第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况 一、位置与交通 新宏井田位于山东省南部的韩台煤田中偏东部，地处枣庄市台儿庄区涧头集等镇，地理座标为：东经11735471173703，北纬343315343419。 井田西距京沪铁路韩庄站20km，西距206国道和104国道分别为3km和20km。伊家河与京杭大运河分别在井田南北侧由西向东穿过，经台儿庄区向南，可与苏、皖、浙、沪等省市通航，目前经疏通与治理，可通过千吨船只。因此，本矿井地面运输中铁路、公路和水陆条件甚为方便。 二、地形、地貌及水系 井田为山前冲积平原，地形简单，地势平坦，微向东倾斜，地面标高+28.830.9m，地面坡度一般在12。 井田内水系较为简单，主要河流为由西向东流向的伊家河，位于井田南部边界处。伊家河河床宽70m，河提内宽120m，据调查，最大流量超过100m3/s(1998年8月)，最小流量5m3/s(1952年3月)。另外在本井田外北部有与伊家河东西向近平行延伸的韩庄运河，相距13km，该河常年有水，主要为排泄微山湖水，水深在35m,可通往千吨船只。井田内其它较小的排、灌水渠多条，在多年水利治理下，本区排灌顺畅。 三、气象 本区属暖温带亚湿润季风型气候，具有年温高、雨量足、夏雨集中、风大、回春早等特点。年平均气温13.9,一月份最冷，平均气温-0.8，七月份最热，平均气温26.8，冬季多西北风，夏季多东南风，平均风速2.9m/s，最大风速15m/s。 降水多集中在七、八、九三个月，年最大降水量1324mm，年最小降水量618.7mm，累年平均降水量905.2mm，七、八、九三个月的降水量约占全年降水的6070%以上。累年蒸发量平均1899.2mm。 冰冻期自当年11月至来年3月，约120天左右，地表冻土深度小于300mm。 四、地震 根据山东省地震局编绘的山东省地震分布及破坏性地震预测图，本区地震烈度7度。第二节 地质特征 一、地层 本井田为全掩盖区，地层由老到新有：奥陶系马家沟组，石炭系本溪组、太原组，二叠系山西组、下石盒子组及侏罗系，第四系。区内煤系地层为本溪组、太原组和山西组、石盒子组，其中以山西组和太原组为主要含煤地层。主要地层由老到新分述如下： 1、奥陶系（o） 奥陶系中统马家沟组，总厚大于603m，按照岩性组合共分为五段。 、一段(o21)：为砂质泥岩、钙质泥岩、间夹泥灰岩。泥岩水平层理发育。揭露厚度3.8m。 、二段（o22）：为白云质灰岩、灰岩、泥灰岩，微层理发育，厚258.96m。 、三段(o23)：为中厚层状粉晶灰岩，角砾状构造发育，夹薄层白云质灰岩，厚度41.15m。 、四段(o24)：为中厚层状泥晶灰岩、白云质灰岩，间夹薄层泥岩，厚约214m。 、五段（o25）：为中厚层状泥晶白云岩，间夹白云质灰岩，厚度85.85m。 2、石炭系（c） 井田内仅发育中统本溪组和上统太原组，与下伏奥陶系呈平行不整合接触。 、中统本溪组(czb)：主要由泥岩夹灰岩组成，灰岩一般发育34层，其中l12、l14灰岩较为稳定。l12灰岩厚度最大，一般厚13.6219.48m，平均厚16.55m，分布稳定，是区内良好的标志层。本组厚度62.5362.97m，平均62.75m。 、上统太原组(c3t)：本组厚157.54167.14m，平均厚度161.63m，为区内主要含煤地层之一，与下伏本溪组整合接触。依据含煤性及岩性特征可分为上、中、下三段。 a、下段（太原组底部至l10灰岩顶）：厚度24.3236m，平均厚31.51m,由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层和l10、l11灰岩组成。含煤23层，其中16#、17#煤层发育较稳定。17#煤层偶见可采点，灰岩以l10发育最好，具上、下分层。上分层厚00.88m，平均055m；下分层厚度2.649.13m，平均5.93m，是该段主要标志层。 b、中段（l10灰岩顶至l3灰岩顶）：厚102.49106.8m，平均厚度104.65m，主要由泥岩、砂质泥岩、砂岩、粉砂岩、煤层和57层灰岩组成，含煤67层，多为薄煤层或煤线。其中以9#、14#煤层发育较好，为局部或大部可采煤层，灰岩以l3、l5、l8三层灰岩发育较稳定，具厚度大、横向连续的特点，是区内良好的标志层。 c、上段（l3灰岩顶至s3砂岩底）：厚度20.4533.93m，平均厚度25.47m。主要由泥岩、砂质泥岩及l1、l2灰岩组成，偶含一层薄煤。 3、二叠系（p） 、下统山西组（p1s）：本组厚84.1101.52m，平均厚度92.75m，为区内主要含煤地层，与下伏太原组整合接触。主要由中、细砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质泥岩及煤导组成。根据岩性组合和含煤特征，本组分为二个岩性段。 a、下段（太原组顶界至3#煤层底）：厚度35.2445.08m，平均厚度39.56m，以中砂岩为主，顶部局部具泥岩、粉砂岩薄层，砂岩厚度19.2141.73m，平均30.94m，不含煤。 b、上段（3#煤层底至s4砂岩底）：厚47.5759.45m，平均厚53.19m，主要由中、细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。含煤24层，一般2层，其中2#、3#煤层为主采煤层。 、下石盒子组（p1x）：为区内主要含煤地层之一，与下伏山西组整合接触。本勘探揭露最大残留厚度179.42m，依据含煤性及岩性组合特征为三段。 a、下部砂泥岩段：主要由泥岩、粉砂岩、中、细砂岩及柴煤组成。厚度57.3984.99m，平均厚度71.19m。 b、中部柴煤段：由中、细砂岩、粉砂岩、泥岩、夹柴煤组成。位于本段中部的柴2#煤组较发育。一般分二层，下距山西组2#煤层约118m左右，是本段良好的标志层。厚度约71m。 c、上部泥岩段：主要由泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层细、粉砂岩，最大揭露厚度51.18m。 4、侏罗系（j） 主要由泥岩、细砂岩、细砾岩及薄煤层组成，区内仅j9、j24两孔揭露，最大揭露厚度51.49m，与下伏地层呈角度不整合接触。 5、第四系（q） 主要为黄色粘土、砂质粘土夹中砂组成。中上部具较多钙质结核（俗称姜结石），厚度15.3423.4m，平均厚度18.37m，与下伏地层不整合接触。 二、构造 井田基本构造形态为中心在j5与j26孔之间的微型等轴构造盆地。盆地中部地层倾角515，四周因受断层影响，地层倾角变大，一般2535，东西边部一带倾角较大，最大50。井田断裂构造以正断层为主，发现大小断层10条，其中落差大于30m的断层5条。各断层特征及查明情况分述如下。 1、顿庄正断层（f1） 位于井田北部，为井田边界断层，西端始于涧头集正断层，向东交于曹楼逆断层，区内延展长度约1800m，走向n70w，倾向sw，倾角70左右，落差大于250m，控制程度较差。 2、贾桥正断层（f2） 位于井田南部，走向n82w，倾向nne，倾角70，区内延展长度约2200m ,落差由东向西增大（240310m），断层控制程度较高。 3、f3正断层 位于井田东北部，东南、西北两端分别交于f2和f1断层，延展长度约1800m。走向从北而南由nw渐过渡为ns向，呈弧形展布，倾向sw-w，倾角70，落差由北向南逐渐增大（110500m），断层控制程度可靠。 4、f4正断层 位于井田西北部，走向n60e，倾向se，倾角75，沿走向延展长度750m，落差20m左右，该断导控制程度较高。 5、f5正断层 位于井田西部，走向n25e，在j24孔附近向北渐变为ns向，延展长度约1900m，倾向70，落差150m左右，控制程度较高。 6、f6正断层 为井田西部边界断层，同f5正断层平行延深，延展长度约1800m，倾向se，倾角70，落差大于300m，有j22孔穿过，断层走向控制较差。 其它次要断层仅一孔穿过，落差在010m的小断层，详见断层特征表，表1-1。 三、煤层 本井田含煤地层为本溪组、太原组、山西组及下石盒子组。煤系地层总厚510.5m，含煤约21层，煤层总厚11.57m，含煤系数2.3%，其中下石盒子组柴2#-1煤层可采，山西组2#、3#煤导层为主要可采煤层，太原组9#、14#煤层为局部大部可采煤层，可采煤层总厚度6.9m。各可采和局部可采煤层特征简述如下。 1、柴2#-1煤层 柴2#-1煤层发育较稳定，结构简单，含一层泥岩夹矸，井田内仅j5、j2两孔穿见，厚度1.051.69m，平均厚度1.37m。位于石盒子组中部，下距2#煤层117.91m，煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩。 2、2#煤层 2#煤层层位稳定，井田内7孔见煤均为可采点，厚度0.843.41m，平均厚1.95m。煤层厚度内有一定的变化，一般厚1.33.0m，总体呈东北厚，南部薄趋势，煤层结构简单，属稳定煤层。 该煤层位于山西组中上部，上距石盒子组底部s4砂岩24.45m，下距3#煤层28.74m。直接顶板为中砂岩，有时变相为泥岩，直接底板多为细、粉砂岩，有时为泥岩。 3、3#煤层 3#煤层层位稳定，全区发育，井田内8孔见煤，7孔为可采点，一点因严重风化变薄，厚度0.973.37m，平均厚2.11m。煤层结构简单，呈有分叉现象，但对比清楚，属稳定煤层。 煤层位于山西组中下部下距s3砂岩底39.56m，距9#煤层96.71m，煤层直接顶板为中砂岩，局部为泥岩；直接底板为粉砂岩或泥岩，间接底板均为中砂岩。 4、9#煤层 煤层层位稳定，全区发育，区内见煤7孔，有5孔为可采点，煤层结构简单，厚度变化小，属较稳定煤层。仅在井田中东部出现小面积的不可采区。 煤层位于太原组中部，上距离s3砂岩57.15m，距3#煤层96.71m，下距14#煤层43.56m。煤层厚度0.450.90m，平均厚度0.69m。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为中、细砂岩；底板为泥岩或砂质泥岩。 5、14#煤层 煤层稳定，井田内6孔见煤，有4孔为可采点，煤厚0.560.96m，平均0.78m，煤层结构简单，厚度变化小，属较稳定煤层，井田西南部及北部出现小面积不可采区。 煤层位于太原组中下部，上距9#煤层43.56m，直接顶板为l8石灰岩，底板为中、细砂岩，局部存在泥岩伪底。 6、17#煤层 煤层位于太原组中下部，上距14#煤约46m。煤层层位较稳定，全区发育，测区边缘j24钻孔揭露煤厚0.77m。属较稳定煤层。 各煤层特征见表1-2。 四、煤质 1、物理性质及煤岩特征 a、柴2#-1煤层：黑色，鳞片状，褐色条痕，含共黄猴矿薄膜，平均密度1.65。宏观煤岩类型为半暗型煤。 b、2#煤层：黑色，粉块混合煤，浅黑色条痕，玻璃光泽，参差状断口，多为透镜状结构，裂隙发育，平均密度为1.39。宏观煤岩煤类型为半亮型煤。 c、3#煤层：黑色，粉块混合煤，黑色条痕，具透镜状，条带状结构，裂隙较发育，多充填黄铁矿，平均密度为1.36。宏观煤岩类型为半亮型煤。 d、9#煤层：黑色，块状，强沥青光泽，阶梯状断口，发育，含较多黄铁矿薄膜及结核，平均密度1.48。宏观煤岩类型为半亮型煤。 e、14#煤层：黑色，黑褐色条痕，沥青光泽，多以粉煤为主，含较多黄铁矿结核，平均密度1.45。宏观煤岩类型为半亮半暗型煤。 2、煤的化学性质和工艺性能 各煤层精煤可燃基挥发分为35.147.1%，粘结指数为61103，胶质层最大厚度为830，镜质组最大反射率rmax为0.6830.843，均属烟煤范畴。其中2#、3#煤应定为1/3焦煤，柴2#-1、9#、14#煤应为气煤。 各煤层主要煤质特征见表1-3。 灰分：2#、3#煤层为特低至低灰煤，柴2#-1、9#、14#煤层为特低至富灰煤。硫分：柴2#-1和2#煤层为特低硫，3#煤层原煤为低至中硫煤，9#煤层原煤全硫含量高，属富高硫煤，14#煤属中富硫煤。 磷分：各煤层均为特低磷。 煤的发热量：煤层发热量为中高至高发热量煤。 3、煤的可选性：本井田地质报告中仅对主采的2#、3#煤层中的2#煤层作了简易可选性实验，2#煤层属易选煤。 4、煤的工业用途 2#、3#煤层具有灰分低、粘结性强，发热量高，特低磷等特点的1/3焦煤，可作为炼焦用煤的骨架煤种，也可作为动力用煤。 柴2#-1、9#、14#煤层为气煤，可作为动力用煤或民用煤。 5、其它有益矿产 区内可采煤层均进行了微量元素测定，结果表明，煤中伴生元素含量均较低，达不到工业开采品位。另外，区内本溪组底部山西式铁矿及g层铝土矿，品位极低，无开采利用价值。 五、水文地质 、含水层 本井田为全掩盖区，位于韩庄台儿庄山前平原水文地质区，井田内含水量水层由老到新叙述职下： 1、中奥陶统马家沟灰岩含水层（） 中奥陶统马家沟灰岩厚约600m，为煤系地层的基底。o22、o24段以厚层灰岩为主，岩溶裂隙发育，据y3和y1孔抽水资料，单位涌水量为0.2949.51l/sm，渗透系数3.3922.9m/d，富水性强，水质为hco3-camg和hco3-ca型。 2、中石炭统灰岩岩溶裂隙含水层（1） 中石炭统含灰岩46层，总厚25m左右，其中l12灰岩较厚，平均10m左右，其它几层较薄，岩溶裂隙发育较弱，含水性弱中等。上距14#煤层66m左右，正常情况下对14#煤层开采无影响。 3、上石炭统灰岩岩溶裂隙含水层（2） 上石炭统含灰岩911层，厚13.2635.55m，平均厚20.43m，其中l3灰岩较厚，一般10m左右，其它灰岩厚度较薄。岩溶裂隙较发育，含水层富水性中等，构成14#、9#煤层的直接或间接顶板。 4、二叠系山西组砂岩含水层（） 二叠系山西组砂岩含水层，总厚72.57m，以细、中砂岩为主，富水性弱，据j2孔混合抽水试验资料，单位涌水量0.00892l/sm，静止水位25.38m，以静储量为主，水质为hco3-naca型，本段可分为三段。 下段为3#煤层底板，由13层细、中砂岩组成，厚31.7645.08m，平均38.09m，富水性弱。 中段为3#煤层顶板，由12层细、中砂岩组成，厚5.8430.89m，平均厚16.44m，富水性弱。 上段砂岩为2#煤顶板，由24层中、细砂岩组成，厚10.3634.05m，平均18.04m，富水性弱。但浅部受第四系直接补给，开采2#煤层时会有较长时间的渗水或淋水。 、隔水层 1、底部隔水层 中石炭统底部杂色泥岩，不整合于中奥陶统马家沟灰岩之上，发育较稳定，一般厚10m左右，正常情况下，起一定的隔水作用。石炭系地层是海陆交互相沉积，泥岩和灰岩相间，l12和l14灰岩间有一段1520m厚的泥岩，14#煤下也有一段15m厚的泥岩和砂质泥岩，都有良好的隔水作用，正常情况下可以阻止奥灰岩溶水涌入矿坑。 2、顶部隔水层 二叠系下石盒子组是由泥岩和砂岩互层组成，泥岩隔水性能良好，在正常情况下，可阻挡第四系孔隙水涌入矿坑。 、断层的导水性 井田内钻孔施工中所揭露的断层破碎带，冲洗液消耗量一般00.12m3/h，仅个别孔局部加大。施工中未作断层间水力联通试验，钻孔所揭露的断层破碎带绝大多数在砂岩和泥岩中通过，冲洗液消耗量未发现异常现象，将来矿井生产中的巷道通过时，不可能马上突水，但断层带的岩石力学性质已遭严重破坏，在地下水的作用下，发生滞后突水是可能的，特别是落差较大的断层，要引起高度重视。 、矿井充水因素分析 井田周围10km内无生产矿井及小煤窑，不会出现废矿井突水灾害。大气降水及地表水渗入是地下水的主要补给来源。井田南部的伊家河，通过距河118m的j2孔做连通试验，证明在正常情况下，井田内伊家河，不会大量渗漏，补给山西组2#、3#煤层顶底板砂岩含水层。 、矿井涌水量预计 根据本井田水文地质条件，通过地下水动力学法和水文地质比拟法，经计算，矿井前期开采2#、3#煤层时的正常涌水量为116m3/h，最大涌水量为162m3/h。矿井2#、3#、9#、14#煤层同时开采时，矿井正常涌水量为152m3/h，最大涌水量413m3/h。 六、其它开采技术条件 1、可采煤层顶底板 、2#煤层 a、顶板：顶板岩性主要为中砂岩，偶尔有泥岩，厚2.119.09m，根据岩石力学试验，单轴抗拉强度4.74mpa，自然状态下抗压强度1.07mpa，抗剪强度在45时正、剪应力15.8mpa，在55时正应力7.3mpa，剪应力10.4mpa，岩石类别为类。 b、底板：底板为泥岩，炭质泥岩及粉、细砂岩，厚0.595.25m，为松软岩层。 c、顶板冒、裂带高度计算 2#煤层属缓倾斜，平均厚1.95m，采用（gb12719-91）试验公式计算，冒落高度为5.857.8m，最大导水裂隙带高度为32.56m。 、3#煤层 a、顶板：主要为砂质泥岩及粉砂岩，厚0.264.12m，据岩石力学试验，单轴抗拉强度为1.98mpa，自然状态下抗压强度为60mpa，岩石类别为类。 b、底板：以砂质泥岩和粉砂岩为主，泥岩、中砂岩次之，厚1.953.35m，属较底板。 c、顶板冒、裂高度计算：3#煤层属缓倾斜类，平均厚度2.11m，采用（gb12719-91）经验公式计算，冒落高度为6.338.44m，导水裂隙带高度34.82m。 、9#煤层 a、顶板：主要岩性为砂质泥岩，厚2.4210.86m，岩石类别属类。 b、底板：主要岩性为泥岩，偶尔有炭质泥岩，厚0.383.57m，岩层松软，松软类底板。 、14#煤层 a、顶板：主要为l8灰岩，厚1.43.21m，岩溶发育，岩类属类。 b、底板：主要为泥岩或砂质泥岩，厚0.251.3m，岩类属松软类底板。 2、瓦斯煤尘和煤的自燃倾向 、瓦斯：本井田瓦斯含量较低，甲烷为4.23%28.7%，含量为0.130.24mml/g。瓦斯等级为低级。 、煤尘爆炸性：井田内各煤层煤尘均具有爆炸危险。 、煤的自燃：井田内各煤层的自燃倾向的着火点试验，均为不自燃。 3、地温 井田内地温梯度在1.782.25/100m，全区平均2.02/100m，属正常地温区。 井田内最下一可采煤层14#煤埋藏深度在430m的温度为24.6。因此，井田内无超过31区。第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量 一、井田境界 根据山东省国土资源厅“鲁国土资字2002 13号”文关于山东王晁煤电集团有限公司新宏煤矿矿区范围的批复，井田范围是：北起顿庄断层，南至14煤层露头线和贾桥断层，西以f6断层为界，东部边界为14煤层露头线及f3断层，开采深度由0至-400m。井田面积约2.012km2，具体范围有以下7个拐点坐标圈定。另外，井田西部发现尚有部分可采块段（西部块段），目前正进行精查勘探。划定矿区范围坐标表1、3826104.00 20556560.002、3825600.00 20556220.003、3825750.00 20554810.004、3826310.00 20554790.005、3826910.00 20555140.006、3827260.00 20555800.007、3827210.00 20555930.00 二、储量 、储量计算原则 根据煤炭资源地质勘探规范有关规定，结合本井田地质勘探报告，本井田储量计算原则如下： 1、工业指标：按照有关规定，各煤层最低可采厚度采用0.6m，最高可采灰分不大于40%。 2、计算方法：各煤层储量计算方法采用地质块段法，煤层厚度一律采用真厚，块段煤厚原则上采用各见煤点纯煤真厚的算术平均值，对于存在不可采块段采用各见煤点真厚和适当可采边界点的算术平均值，弧立的零星块段，煤厚采用相邻块段与附近见煤点煤厚平均值或附近见煤点煤厚值。具有夹矸的煤层，凡厚度大于或等于0.05m的夹矸均予以剔除，一律采用纯煤厚度。 3、煤层视密度：各可采煤层视密度采用值分别为：柴2-1为1.53t/m3；2煤为1.37 t/m3；3煤为1.36 t/m3；9煤为1.45 t/m3；14煤为1.42 t/m3。 4、村庄下、河床下等留设煤柱。 、各级储量计算 1、地质储量 根据地质资料和储量计算原则，本井田参加计算的煤层为柴2-1、2、3、9、14、17六煤层，经计算，共有地质储量2800.0万t，其中，东部块段1887.0万t，西部块段913.0万t。 2、能利用储量、工业储量 经核算矿井（东部）能利用储量和工业储量相同，为1817.0万t，其中a+b级为696.0万t，c级为1121.0万t，a+b占（a+b+c）总储量的38%，符合有关规定。 3、可采储量 、断层煤柱 按照井田地质报告和有关规定，根据断层落差大小，在断层两侧各留设2050m的断层煤柱。当断层落差大于50m或有导水可能时，煤柱单侧留设50m；断层落差在3050m之间时按单侧留设30m煤柱；断层落差小于30m时，按单侧20m留设。经计算井田共需留设断层煤柱123.6万t。 、边界煤柱 井田边界均为断层和煤层露头线，因此边界煤柱一部分与断层煤柱重合，另一部分为开采上限需留设煤柱，共计93.5万t。 、河床煤柱 本井田内有伊家河从南部边界通过，伊家河按国家级保护，围护带宽度取20m，表土移动角取45，基岩走向移动角取70,表土厚度平均为18.37m，共留河床煤柱289.7万t。 、村庄煤柱 本井田地面村庄只有新河涯一个，且只一部分占压井田，由于村庄处煤层埋藏较浅，因此设计考虑前期留设村庄煤柱，待生产积累有关资料后，可考虑对村庄下煤柱进行穿采，共需留设村庄煤柱140.9万t。 、开采损失 本井田柴2-1、2、3煤层可采范围内平均厚度分别为1.37m、1.95m和2.11m，为中厚煤层，因此，采区回采率按80%计；9、14煤层可采范围内平均厚度分别为0.70m和0.76m，为薄煤层，采区回采率按85%计算。经计算，开采损失共计为222.0万t。 、可采储量计算 矿井可采储量工业储量各类煤柱损失采区回采率 经计算，矿井（东部）共有可采储量947.3万t。第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度 根据煤炭工业小型煤矿设计规定中规定，矿井年工作制度为：年工作日330天，每天三班作业，其中两班生产，一班检修，每天净提升时间为14h。 二、矿井设计生产能力 根据本井田地质勘探（最终）报告和煤层赋存情况以及建设单位设计委托书中建设规模为30万t/a的建议，按照当前煤炭行业市场及市场预测, 结合井田内现有的可采储量、矿井远景储量和井田实际条件，设计经分析认为,矿井年产能力30万t/a较为合理,其开发强度较为适中.当井型为21万t/a时，矿井东部块段服务年限即可达34.7a，再加上西部块段，整个矿井服务年限偏长；当生产能力大于30万t/a时，矿井服务年限较短。因此，设计确定矿井生产能力为30万t/a。 三、矿井服务年限 矿井服务年限，既要有一个适当的衔接关系和必须的均衡生产时间，又要考虑到国家建设的需要和实际开采条件，并符合有关规定的井型及其相应的服务年限。 根据本矿井地质条件和“规范”规定，本井田储量备用系数取1.3，矿井服务年限计算如下： 经计算，矿井东部块段服务年限为24.3a，再加上西部（远景）块段服务年限即能满足有关规定要求。 四、矿井水平服务年限 本矿井为一个水平开拓全井田，故矿井水平服务年限与矿井服务年限相同。第三节 井田开拓 一、矿井开拓方式 根据地质报告，本井田煤系地层为二叠系和石炭系太原组。第四系厚15.3423.40m，平均18.37m，煤层埋藏深度较浅，最深为-250m左右。煤层倾角一般为515度，边缘受断层影响，局部达2535度。依据本井田煤层赋存条件、地质及水文地质条件、地面地形以及其它开采技术条件，在矿井可行性研究报告中进行了立、斜井综合分析、比较，当采用立井开拓时，压煤量多，工程量大，因此，设计确定采用斜井开拓方式，单水平上下山开采，中央并列抽出式通风方式，副斜井进风，主斜井回风。 二、井口及工业场地位置选择 、选择原则 井口及工业场地位置，为方便生产和安全管理，投资少、见效快、工期短、安全顺畅，选择时主要考虑如下原则：开拓布局合理、储量可靠、井巷工程量少、建设工期短，便于井下运输、通风和开采；少占良田、避免工广占多乡镇土地，减少压煤；充分利用地形；地面生产系统、工广设施布置及地面运输合理、顺畅；水源、电源较近，地面外运距离短，井筒尽量沿煤层布置等。 、井上、下自然状况 1、地面自然状况 本井田位于山东省南部，井田为山前冲、洪积平原，地势平坦，微向东倾斜，地面标高+28.80+30.90m。井田范围内除了西部边界新河涯村部分占压煤量外，地面无其它村庄。 伊家河位于井田南部边界，另外区外北部韩庄运河与伊家河东西向平行延伸，相距13km，将来为矿井水运提供了较好条件。井田内公路运输条件较好，西距京沪铁路韩庄站20km，206国道从井田西侧3km处由北向南通过，104国道从井田西侧20km处通过，另外，乡镇间公路和村间生产纵横交错，运输条件较好。 2、井下自然条件 本井田构造中等，煤层特征明显，赋存稳定，井田主要构造形态为中心在j5与j26孔之间的微型等轴构造盆地，地层倾角515。断裂构造以正断层为主，已揭露及查明大小断层10条，其中落差大于30米的断层有5条。 井田内主要可采煤层为2、3煤层，局部大部可采煤层为柴2-1、9、14、17煤层。2煤层结构简单，煤厚0.843.41m，平均1.95m；3煤层结构简单，煤厚0.973.37m，平均2.11m。可采煤层顶底板岩性多为砂岩或灰岩，稳定性较好。 、井口及工业场地位置选择 由于本井田西部块段属于中间资料，只进行了物探，现正进行钻探，因此，设计在考虑井口及工业场地位置时，先期主要考虑东部块段，并适当考虑西部块段的方便。根据本井田东部块段地面自然状况和煤系地层实际条件以及煤层赋存状态、构造影响等，井口及工业场地位置设计提出了三个位置：首先选择在井田西侧边界处，基本位于伊家河和新河涯村中间。此处井筒占压煤柱少，不穿过断层，场外运输直接利用已有通过新河涯村的公路，经矸石垫路面加宽后即可解决矿井外运，且此路直通到韩庄运河和伊家河，运输条件极为便利。第二，井口及工业场地选择在井田东部边界外侧，此处可避开村庄影响，离村庄较远，井筒占压煤柱相对较少，工广可灵活布置。第三，井口及工业场地选择在井田西北边界处，此处井筒不穿过断层，工广离通过新河涯的公路较近，外运条件较好。 三、矿井开拓根据井口及工业场地位置选择方案，结合本井田内煤层赋存情况以及水文地质条件等，在矿井可行性研究报告中提出了矿井开拓布置方案。方案一井口、工业场地位置位于井田西侧边界，3层煤露头与f5断层相交处，基本位于伊家河和新河涯村庄中间。地面标高+29.40m左右，井底水平为-150m，副斜井井底车场座落在3煤层底板砂岩内，大巷大部沿煤层布置。以石门进入到2层煤，沿2煤布置一段大巷，向上在新河涯村庄保护煤柱内沿煤层布置两条采区上山，向下布置两条采区下山。全井田划分两个采区，首采区位于2煤-150m等高线之上，两井筒以北部分，以一个水平开采全井田。方案二井口、工业场地位于井田东部边界外侧，主斜井穿过j6钻孔。地面标高+29.20m左右，井底水平为-160m，井底车场座落在3层煤底板，大巷沿煤层布置。在车场附近向上沿2煤布置两条采区上山，沿3煤向下布置两条采区下山。全井田划分为两个采区，首采区位于-160m大巷以上，以一个水平开采全井田。方案三井口、工业场地位于井田西北边界处，地面标高+29.15m左右，井底水平为-150m，井底车场座落在3煤层底板。在两斜井井筒东侧布置采区上、下山，以一个水平、一个采区开采全井田。按照本井田现有自然条件，通过对以上三个方案优缺点分析和比较，三方案各有一定的优缺点，矿井开拓方案比较详见表2-2。经综合分析、比较，方案较方案、方案具有比较明显的优点，主要表现在井口及工业场地位于井田东、西块段中部的无煤区，井口及工业场地不占压煤柱；井筒占压煤柱少，井底车场硐室煤柱与村庄煤柱重合；全岩工程量少，投资少，见效快；主斜井大部分沿3煤层布置，减少全岩工程量，井筒不穿过断层；地面外运方便、供电电源近；井下开拓布置简单，回采煤量多等。有利于矿井后期对西部块段的开采。因此，设计推荐方案作为矿井建设的主导方案。 四、水平划分及水平标高的确定 根据本井田可采煤层赋存状态，结合井田勘探程度和范围，由于本井田范围较小，煤层赋存较浅，因此在矿井开拓布置中，考虑为了方便开采和便于集中管理、稳产等，设计以一个水平开拓，上、下山开采全井田。依据煤层赋存情况，矿井先期开采2、3两层煤，而2、3两层煤的-150m等高线基本位于井田南北向中部，因此，设计确定将矿井井底水平标高设在-150m，将2、3煤分为上下两部分，初期开采上山部分。开采浅部柴2-1和深部9、14煤时，可以设立辅助水平，以反上山或集中下山形式与之沟通进行开采。 五、大巷布置 本井田初期开采2煤层，然后开采3煤层，其大巷均沿煤层布置。副斜井井筒施工到-150m水平后布置井底车场，而后向前施工石门与2煤-150m等高线沟通，沿-150m等高线布置一段大巷，然后向上沿煤层布置采区上山，3层煤布置与2煤类同。各主要大巷均采用锚喷支护。 六、采区划分 根据本井田煤层赋层状态和构造实况，设计依照如下划分原则：充分利用地质条件，又合理适应装备的采区开采范围，利于采区接替和稳产，简化开拓布置和减少准备工程量，达到投入少、见效快、开拓准备工程量低、经济效益好之目的。 通过开拓、开采、提升运输、通风排水等各系统综合比较，由于本井田范围较小，因此井田东部块段共划分为两个采区，-150m煤层底板等高线和两斜井井筒以北块段为首采区，以南块段作为二采区；井田西部块段属于中间资料，待进一步勘探后再行采区划分。 七、开采顺序 采区开采顺序本着先近后远，先上后下，先上山后下山的原则进行接替开采。依照本井田开拓布置及采区划分，建议按如下顺序进行开采接续。 首先开采井田东部块段2煤层的上山采区，再开采3煤层的上山采区，然后以反上山开采柴2-1煤，其后开采2、3煤层的下山采区和深部的9、14两煤层，最后开采井田西部块段。第四节 井 筒 一、井筒数量、用途及装备 1、井筒数量 本矿井年生产能力30万t，根据本井田开拓布局和矿井安全生产规定的安全出口等需要，矿井共设主、副斜井井筒各一个，斜井井筒布置在井田西部伊家河和新河涯村之间的中部。 2、井筒用途和装备 根据矿井生产能力和安全生产的需要，主斜井主要担负矿井井下原煤的运输，装备一条皮带输送机，敷设动力、信号、通讯电线等，另外作为矿井应急安全出口之一，同时兼作矿井回风井。 副斜井主要用作矿井辅助提升，装备一台gkt21.8-30型单筒提升绞车，采用一吨矿车串车提升，用来上、下人员、提升矸石、材料、设备等；作为矿井应急的另一个安全出口，敷设排水管路，另外兼作矿井进风井。 二、井筒参数的确定 根据井筒装备和提升容器的需要，主斜井断面净宽2.8m，墙高1.5m，净断面7.0m2。主斜井倾角上段为16.5度，下段为14 度。按照该区域地表自然标高和最高洪水位，设计确定井口永久标高为+32m，井筒下口接井底煤仓下口，标高为-148m。 副斜井断面净宽为2.8m，墙高1.7m，净断面7.6m2。副斜井倾角为20度，井筒上口标高同主斜井为+32m，下口为井底车场，其标高为-150m。 三、井筒施工及支护 1、井筒穿过地层 根据地质资料，斜井井筒施工时需穿过第四系、二叠系下统下石盒子组和山西组。各层的岩性分述如下： 、第四系（q） 厚度15.3423.40m，平均厚度18.37m，主要为黄色粘土、砂质粘土夹暗红色中砂组成。中上部具较多钙质结核（俗称姜结石）；下部含鲕状、豆状铁锰质结核。 、二叠系下统下石盒子组（p1x） 本次勘探未见其上部地层，揭露最大残厚179.42m。依据含煤性及岩性组合特征分为三段。 下部砂、泥岩段：厚度57.3984.99m，平均71.19m，主要由泥岩、粉砂岩、中、细粒砂岩及柴煤层组成。 中部柴煤段：厚约71m，由中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩夹柴煤组成。 上部泥岩段：最大揭露厚度51.18m，以泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层细、粉砂岩，局部具柴斑。 、二叠系下统山西组（p1s） 本组总厚度84.10101.52m，平均92.75m，主要由浅灰灰白色中、细粒石英砂岩、粉砂岩、深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成。 2、井筒施工方法及支护方式 本井田开拓方式为斜井开拓，斜井井筒施工比较简单。根据枣滕矿区斜井井筒施工经验，结合本井田井筒施工实际条件，设计确定主、副斜井井筒采用普通施工法进行施工。斜井表土施工时，一般均需要采用明槽开挖，然后再采用巷道掘进法继续施工。主斜井施工时先以16.5度角向下施工，见到3煤层后沿3层煤施工。 根据主、副斜井井筒穿过地层情况，斜井表土及风化基岩段采用钢筋混凝土支护，正常基岩段采用锚喷支护。 主、副斜井井筒断面布置见插图2-2和2-3。主、副斜井井筒特征见表2-3。主 副 斜 井 井 筒 特 征 表 表2-3序号项目名称单位主斜井副斜井1坐标xm38262203826250ym20554760205548252标高井 口m+32+32井 底m-148-1503斜长m6945324井宽净 宽m2.82.8表土掘宽m3.43.4基岩掘宽m3.03.05断面净m27.07.6表土掘m29.610.3基岩掘m28.08.66支护表 土钢筋混凝土钢筋混凝土基 岩锚 喷锚 喷7支护厚度表 土mm300300基 岩mm1001008提升方位角度270270第五节 井底车场及硐室 一、井底车场位置及形式 根据矿井开拓布置，矿井水平为-150m，由斜井井筒与开采煤层的相对关系，副斜井井底车场布置在3煤层底板砂岩内，其形式为平车场形式，这种形式车场结构简单，布置紧凑，工程量省，调车方便。 二、井底车场布置及调车 由于本井田生产能力较小，且矿井井下主运输为皮带，因此车场主要为排矸进出材料设备等辅助运输。车场内布置一段双轨段作为存车和调车用。根据矿井产量和矸石量，车场空重车线长度能够满足1列车（每列车按20个一吨矿车计）长度即可，因此车场调车较方便。自采区进来的矸石机车进入车场后，摘钩后将矸石车停在重车线上，而后将重车推至斜井下井口重车线上等待上井；机车经过渡线道岔，牵引空列车驶出井底车场。 井底