采礦工程畢業(yè)設(shè)計論文古書院礦新井設(shè)計

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本科生畢業(yè)設(shè)計1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征21.1礦區(qū)概述21.2 井田地質(zhì)特征51.3煤層92 井田境界和儲量162.1井田境界162.2 礦井儲量計算162.3 礦井設(shè)計儲量173 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限203.1礦井工作制度203.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限214 井田開拓234.1 井田開拓的基本問題235 準備方式帶區(qū)巷道布置415.1 煤層地質(zhì)特征415.2 采（盤）區(qū)或帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)415.3 帶區(qū)車場選型設(shè)計466 采煤方法476.1 采煤工藝方式476.2回采巷道布置617 井下運輸627.1概述627.2帶區(qū)運輸設(shè)備選擇647.3大巷運輸設(shè)備選則678 礦井提升688.1礦井提升概述688.2主副井提升699 礦井通風及安全719.1礦井地質(zhì)、開拓、開采概況719.2礦井通風系統(tǒng)的確定729.3礦井風量計算769.4礦井阻力計算849.5選擇礦井通風設(shè)備8910 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標951 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)地理位置與交通古書院礦位于晉城市北1km處，行政區(qū)劃大部屬晉城市城區(qū)管轄，北端小部分在澤州巴公鎮(zhèn)境內(nèi)。其地理坐標為東經(jīng)1124834- 1125256，北緯353033353415。該井田西受白馬寺斷層控制,北與鳳凰山、王臺鋪井田相接, 西南為北巖井田, 東西長7km, 南北寬5km, 面積24.417km2。井田東部有太原焦作鐵路經(jīng)過。本礦專運線5公里與晉城北站接軌，向南于月山，新鄉(xiāng)分別與焦枝，京廣線相通。207國道從井田東側(cè)經(jīng)過，晉（城）長（治）、晉（城）陽（城）、晉（城）焦（作）、長（治）邯（鄲）高速公路已建成通車；省級公路四通八達。礦井交通位置如圖1-1所示。1.1.2 地形地貌及水文情況井田地表呈剝蝕的低山丘陵地貌，總的地勢為西北高，東南低。地形最高點為西北部方山山頂，標高1055.45m，最低處為井田南部邊界低洼處，標高716.30m，地形最大相對高差339.15m。井田西北部為低山區(qū)，有大片基巖出露，山嶺連綿延展，間或有“V”字形溝谷分布。井田東南部逐漸過渡為緩坡丘陵區(qū)，地表基本為第四系黃土覆蓋，在寬緩的土梁間發(fā)育有南北向和東南向的黃土沖溝，總的說來，井田地形比較復(fù)雜。井田內(nèi)無常年徑流的地表水系，均為季節(jié)性河流。雨季流量較大，西南部大氣降水經(jīng)晉城西河、古書院河、晉城東河匯入白水河經(jīng)孔莊注入丹河，東北部大氣降水匯入劉家川河、司徒河向東注入丹河，丹河屬沁河支流。井田內(nèi)較大河流為古書院河，于井田西部由北向南流過，井田內(nèi)流經(jīng)長度5220m，匯水面積6.556km2。河流水源為地表泉水，大氣降水及礦坑排水。據(jù)古礦近年觀測資料，該河南段因有礦坑排水匯入，水量大增，可達10.5107.8L/s，河流北段無礦坑排水影響，流量僅為0.060.60L/s。1.1.3氣候條件本區(qū)屬太行山西側(cè)山間盆地，屬暖溫帶大陸性氣候。四季分明,溫和宜人,日照充足。秋季多西北風,春夏季多東南風。年最小降水量296mm,最大降水量1010mm,平均686.10mm。降水量集中在7、8、9三個月。蒸發(fā)量一般為降水量的23倍。氣溫一般較高,最高達38.6,最低22.8,平均11。無霜期較長，全年約180天。凍結(jié)期為11月至次年2月，最大凍土深度一般為43cm，最大積雪厚度為21cm。風力不大，一般34級，最大6級。1.1.4地震歷年地震資料及文獻記載，晉城地區(qū)未發(fā)生過5級以上的破壞性地震。外圍強震的波及曾對本區(qū)造成房屋倒塌，人畜傷亡。據(jù)國家建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50012001），晉城市為六度地震烈度區(qū)，地震加速度值為0.05g。1.1.5水源條件古書院礦現(xiàn)有自備水源井6眼，分別是下平房水源井（3號）、水塔水源井（14號）、西風井水源井（15號）、東風井水源井（26號）、34號家屬樓南水源井（28號）、32號家屬樓東水源井（1號）。6個水源井全部采用深井潛水泵吸取中奧陶統(tǒng)深層水作為永久水源，日均取水量約為8000 m3，年提水量約為292萬m3。古礦現(xiàn)供水情況地面由1號、3號、14號、28號水源井供給，井下用水由15號、26號水源井供給，并于2001年對該礦地面和井下用水進行了互聯(lián)網(wǎng)。當?shù)孛婧途氯魏我环接盟霈F(xiàn)緊張時，可由另一方進行補充，從而緩解了用水緊張的狀況。根據(jù)山西省煤礦設(shè)計院和晉城市水環(huán)境監(jiān)測中心分析測試結(jié)果報告單，除西風井總硬度、硫酸根稍高以外，其余測定項目全部符合GB574985生活飲用水標準。1.1.6礦區(qū)經(jīng)濟概況整個晉城礦區(qū)跨越晉城市和陽城、沁水兩縣，面積為6795 km2。本區(qū)處于太行山西坡，土質(zhì)比較肥沃，主要農(nóng)作物有玉米、谷子、小麥和高粱，由于農(nóng)田水利基本建設(shè)發(fā)展較快，畝產(chǎn)水平逐年提高。工業(yè)主要有冶煉、化肥、水泥、發(fā)電、農(nóng)機、副食品加工及手工業(yè)等。1.1.7礦區(qū)小煤礦概況20世紀80年代90年代，在井田范圍內(nèi)曾開辦有證礦井28座，因關(guān)閉、吊銷、劃出等原因，已有16座停辦。現(xiàn)井田內(nèi)保留有證礦井12座。20世紀90年代，私開礦井風起云涌。在今天范圍內(nèi)曾有無證私開小煤礦92座，其中9座打井未見煤，3座延伸井筒開采9號煤，其余開采3號煤層。現(xiàn)已全部關(guān)閉取締。這些小煤礦的亂采亂挖掘，給該礦造成了嚴重的破壞，截止2000年底，小煤礦破壞3號煤地質(zhì)儲量1802.25萬噸，破壞井田面積2.04。其中有證礦井越界開采破壞儲量1167.05萬噸，私開礦破壞儲量635.2萬噸。小煤礦的非法開采，不但破壞了國家的煤炭資源，縮短了該礦服務(wù)年限，給國家造成不可挽回的經(jīng)濟損失，而其嚴重威脅礦井的安全生產(chǎn)，給該礦造成種種不安全隱患。圖1-1 礦井交通位置圖1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1地質(zhì)構(gòu)造受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田地質(zhì)構(gòu)造以寬緩褶曲為主，地層傾角28，伴生一條大型邊界斷層和一些落差不大的小型斷層和陷落柱，敘述如下：1.褶曲根據(jù)地表露頭和井下巷道揭露，本井田內(nèi)共發(fā)育大小褶曲20條，其中向斜10條，背斜10條，分述如下：(1)二仙掌向斜(S1): 于白馬寺逆斷層?xùn)|側(cè),軸向NE1520，南起晉普山井田，經(jīng)北巖井田，進入本井田，其軸部在本井田大致沿古補71號孔-142號孔-137號孔-補43號孔東延伸，向北于二仙掌村東伸入鳳凰山井田，全長20000m。西翼陡而狹，傾角9-26，東翼平緩，傾角6-8，受白馬寺逆斷層上升盤牽引成為極不對稱的向斜。(2)石城溝背斜（S2）：軸向NE1520，南起寨上，經(jīng)北巖井田東部，進入本井田，其軸部在本井田大體沿古72號孔-古78號孔-補18號孔-04號孔-補67號孔-166號孔方向延伸，背斜全長5000m，東翼傾角812，西翼傾角68。(3)方山向斜（S3）：軸部沿張嶺村東-牛山村東-楊莊-老王圪套方向延入鳳凰山井田，縱貫古書院、鳳凰山兩井田，軸向由NW15向北轉(zhuǎn)為NE15，東翼傾角6-8, 西翼傾角8-12，全長12000m。(4)S4向斜：位于井田北部S2背斜東側(cè)，軸向NE15，沿補33號孔-鳳010號孔方向向北延伸，兩翼傾角4-7左右，基本對稱，全長2000m。(5)S5背斜：位于井田北部S4向斜東側(cè)，軸向NE20，沿古補79-古補73-09號孔方向延伸，兩翼傾角48，全長2300m。(6)S6向斜：位于井田西南部，軸向近南北，大致沿古補2-02號-65號孔西方向向南延伸，全長2000m以上。兩翼傾角平緩，為5-8左右。(7)S7背斜：位于井田西南部，S3向斜西側(cè)，軸向NW5，軸部沿立風井-65號孔方向向南延伸，東翼傾角48，西翼傾角68，全長2000 m以上。(8)S8背斜：位于井田南部S3向斜東側(cè)，軸向NW30，軸部沿6號孔 - 169號孔西方向延伸，全長約1700 m，兩翼傾角612，基本對稱。(9)S9向斜：位于井田南部太平仙村西S8背斜東側(cè)， 軸向NW45，延伸長度1650m，兩翼傾角815。(10)S10背斜：位于井田南部，軸向NW70，軸部沿屋廈村南-莊溝村南方向延伸，背斜全長2000 m，兩翼傾角815。(11).S11向斜：位于井田南部，S10背斜北側(cè)，軸向NW70，軸部沿屋廈村北 - 莊溝村北方向延伸，全長2300 m，兩翼傾角710。(12).S12背斜：位于井田中部谷坨村南，軸向NE20-65，軸部沿補13-補19-228號孔方向延伸，全長2000 m，兩翼傾角510。(13).S13向斜：位于井田中部S12背斜北側(cè)，軸向NW75，延伸長度約1200 m，兩翼傾角810。(14).S14背斜：位于井田中部，軸向NE60-83，軸部沿119號孔-補46號孔南-441號孔南方向延伸，全長2600 m，兩翼傾角810。(15).S15背斜：位于井田東部，軸向NW60轉(zhuǎn)NE2065，軸部沿補65號孔-442號孔-洪1號孔-133號孔-227號孔呈弧形延伸，全長4500 m，兩翼傾角610。(16).S16向斜：位于井田東部河?xùn)|村東，軸向NE40，軸部沿洪5號孔-140號孔-201號孔方向延伸，全長2500 m，兩翼傾角610。(17).S17背斜：位于井田東部河?xùn)|村西，軸向NE40，軸部沿209號孔-古補84號孔-204號孔方向延伸，長度2500 m，兩翼傾角58。(18).S18向斜：位于井田東部S17背斜兩側(cè)，軸向NE25，軸部沿208號孔西-洪6號孔方向延伸，全長約1000 m，兩翼傾角610。(19)S19背斜：位于井田東北角，軸向NE40，軸部沿古補77號孔-大4號孔-補37號孔方向延伸，全長1000 m，兩翼傾角58。(20)S20向斜：位于井田東北角S19背斜西側(cè)，軸向NE40，軸部沿大2號孔-1156號孔-445號孔方向延伸，全長約1000 m，兩翼傾角79。井田褶曲延伸長度均在1000m以上，幅度基本均在3060m之間。按褶曲長度和幅度分類，井田褶曲大、中、小型均有分布。但從褶曲兩翼緊閉程度分類，由于井田內(nèi)褶曲兩翼夾角均大于120，按照礦井地質(zhì)工作手冊（1986）中分類標準，井田褶曲均屬平緩褶曲。一般說來，單斜構(gòu)造和平緩褶曲對綜采影響不大。2.斷層井田較大斷層為西北邊界處的白馬寺逆沖斷層，井田內(nèi)地表未見其它斷層，井下3、9號煤層中開采中共發(fā)現(xiàn)124條小型斷層（3號煤層65條，9號煤層59條）從開采揭露情況看，未發(fā)現(xiàn)3、9號煤層各斷層存在上下對應(yīng)關(guān)系，均為層間錯動的小斷層。絕大多數(shù)斷層落差在2.50m以下，僅個別達5.609.40m，因?qū)賹娱g斷層，對15號煤層開采影響太大，這里不再敘述。現(xiàn)將井田西北邊界處的白馬寺逆沖斷層敘述如下：白馬寺逆沖斷層：為井田西北部的自然邊界，地表斷層處大部都被黃土覆蓋,據(jù)局部出露點觀測資料,斷層走向N1525E，傾向NW，傾角70，斷距20-40m，該斷層屬區(qū)域較大斷層，由南部晉普山區(qū)延至本井田，延伸長度20km以上。該斷層屬邊界斷層，且斷層?xùn)|側(cè)部分資源已劃歸南坪煤礦開采，故白馬寺斷層對本礦將來開采15號煤層基本無影響。3.陷落柱井下3、9號煤層開采中先后發(fā)現(xiàn)陷落柱23個（X1-X23），大小各異，長軸長度在2090m之間，短軸長度在1350m之間。陷落柱縱斷面呈倒漏斗，水平斷面多呈橢圓形或近圓形，柱體內(nèi)充填物雜亂無章，巖塊大小不等，具棱角狀，巖塊擠壓緊密，柱體內(nèi)一般無水。 陷落中心與圍巖界線清晰， 陷壁角一般多為75左右。1.2.2井田地層概述井田位于沁水煤田南部晉城礦區(qū)，地層出露中等，基巖分布面積約占三分之一，主要分布于井田北部、西北部山梁及溝谷零星地段，新生界覆蓋面積約占三分之二，主要分布在井田南部，東部的丘陵、低洼地帶及溝谷兩側(cè)。奧陶系灰?guī)r為媒系地層之基底。根據(jù)鉆孔和地質(zhì)填圖，將井田內(nèi)地層由老至新分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)（O2）僅出露于白馬寺逆斷層西側(cè)上升盤，斷層附近山勢陡立，走向NNESSW，出露厚度約150 m，其巖性接近頂部多為角礫狀巖石，礫巖成分復(fù)雜，風化后成黃色，為峰峰組（O2f），其下為深灰色，質(zhì)純而性脆，并含方解石脈的厚層狀灰?guī)r，為上馬家溝組（O2S）。（2）石炭系（C）中統(tǒng)本溪組（C2b）大部分出露于白馬寺逆斷層之東側(cè)下降盤西部邊緣，由含鋁質(zhì)較高的紅色及灰白色泥巖組成，中夾薄層砂質(zhì)泥巖，細砂巖。底部為山西式鐵礦。本溪組厚0.70 m13.32 m，平均4.25 m，于下伏奧陶系呈平行不整合接觸。上統(tǒng)本溪組（C3t）出露于白馬寺斷層?xùn)|側(cè)，為井田主要含煤地層之一。由黑深灰色砂質(zhì)泥巖、灰黑色砂巖、石灰?guī)r和煤層等組成。底部有一層鮞狀結(jié)構(gòu)砂質(zhì)泥巖，全組厚51.23 m88.23 m，平均77.76 m，于下伏地層呈整合接觸。（3）二疊系（P）下統(tǒng)山西組（P1s）為驚天內(nèi)主要含煤地層之一。井田內(nèi)出露較多，但均零星不完整。以灰白色砂巖為主，中夾灰色及深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層。底部為一層不太穩(wěn)定的中粒砂巖。本組厚38.02 m81.21 m，平均54.48 m，與下伏地層整合接觸。下統(tǒng)下石盒子組（P1x）主要出露在井田內(nèi)較高的山腰處，由灰色的細中粒砂巖，灰白色的砂質(zhì)泥巖和泥巖組成。風化后多呈灰綠色或黃綠色，底部為一層厚5 m左右的中粗粒長石石英砂巖，為與山西組的分解，俗稱駱駝脖子砂巖。在其頂部有一層鋁土質(zhì)泥巖或含鋁質(zhì)的砂質(zhì)泥巖，見鐵質(zhì)侵染，具鮞狀結(jié)構(gòu)，風化后鮞粒脫落成小孔，地面易識別，其顏色鮮明，呈桃紅色，俗稱桃花泥巖。為與上石盒子組分界的輔助標志層。本組厚20.07 m118.60 m，平均53.86 m。上統(tǒng)石盒子組（P2s）主要分布于井田北部的白馬寺山、方山、二仙掌等地的較高處。巖性以灰黃色砂質(zhì)泥巖為主，夾較厚的黃綠、紫紅、藍紫色砂巖和黃色泥巖組成。下部為一層不穩(wěn)定的中粗粒石英砂巖。井田內(nèi)鉆孔揭露厚度可達197.88 m，于下伏地層呈整合接觸。（4）第三系上新統(tǒng)（N2）為深紅色粘土，含沙量較多，可見褐鐵礦黑色斑點，含鈣質(zhì)結(jié)核35層，該層脫水曬干后變的堅硬。在井田中部，北部丘陵地帶零星出露，厚度08 m，于下伏不同時代地層不整合接觸。（5）第四系（Q）分布范圍較廣，于地形起伏相一致，厚度由山梁向邊坡遞增，最厚達49.53 m，沉積物以紅土、黃土為主，沖擊物位沙礫層。中更新統(tǒng)（Q2）位于黃土之下，分布于丘陵高低，一般為赤紅及紫醬色，可塑性強，膩滑似醋，在紅土底部因受水解作用形成大量的鈣質(zhì)結(jié)核。上更新統(tǒng)（Q3）主要為黃土，多分布于溝谷兩側(cè)，構(gòu)成二級階地，其厚度變化不一，一般5 m20 m，土質(zhì)致密。全新統(tǒng)（Q4）為砂卵石、沙石堆積的現(xiàn)代重基層，厚度不一，主要分布于現(xiàn)代河谷中的河漫灘。1.2.3水文地質(zhì)條件東部丹河是沁河的一條最大支流，發(fā)源于高平市趙莊北之丹朱嶺，流經(jīng)高平市、澤州縣，在河南省沁陽縣北金村匯入沁河。河流總長120km，流域面積3620km2。丹河上游修建有水庫多座，其中任莊水庫容積最大，控制流域面積1240 km2，庫容總量可達8400萬m3。另外，還有其它小型水庫多座。任莊水庫以南至水東間為丹河河水滲漏河段，地表水補給地下水。西部沁河主干發(fā)源于沁源縣北綿山東泉嶺，流經(jīng)沁源、安澤、沁水、陽城、澤州縣境內(nèi)，于河南省武陟縣南部匯入黃河。古書院井田位于丹河中上游地帶，居丹河西岸。晉城礦區(qū)地下水屬三姑泉域地下巖溶水系統(tǒng)，位置在泉域中上部徑流帶。三姑泉為散泉，較大泉眼有石青泉、馬尾泉、郭壁泉、土坡泉、白洋泉、小會泉、鄉(xiāng)北泉、水掌泉等。泉水總流量20世紀80年代以前在1.210m3/s左右，平均3.45m3/s。三姑泉域西北邊界以丹河流域分水嶺為界;東北部可溶巖區(qū)以地形、地下分水嶺為界;東部可溶巖區(qū)以奪河-黃金窯馬圈一帶地形、地下分水嶺和太行山東部的眾多小型地下分水嶺與焦作泉域分界；西邊界南段以高平晉城斷裂帶為界，北段主要以地表分水嶺為界，局部與延河泉域溝通；西南邊界為晉城小山字型構(gòu)造前弧的西段，該段東西向地塹構(gòu)造有一定阻水作用?？傊?，泉域邊界基本與丹河流域邊界一致，面積約2813.48km2。地理范圍包括晉城城區(qū)、高平、陵川、澤州等縣市。泉水補給方式：1.東部大面積裸露可溶巖區(qū)降水入滲補給；2.西部砂巖區(qū)地表徑流線狀滲漏補給，包括任莊水庫以下至小會，河水入滲及任莊水庫漏水，據(jù)統(tǒng)計資料，日均漏失量5926.8m3。巖溶水動力場：在泉域東側(cè)地下水以5.56的水力坡度向中部集中，在晉城以北（包括本井田）廣大區(qū)域內(nèi)，水力坡度1，晉城以南，泉域地下水進入排泄區(qū)，水力坡度變陡，為8.7。中部水力坡度較小，區(qū)域面積巨大，約100km2，地下巖溶水豐富。據(jù)25號水源井2000年觀測資料，水位標高580m，出水量可達2000 m3/d。區(qū)域地下水，除上述深部奧灰?guī)r溶水外，還有中上部石炭系薄層中厚層石灰?guī)r裂隙巖溶水和二疊系砂巖裂隙水及第四系松散層孔隙水。第四系松散層水屬潛水，其余大都屬承壓水。僅當位于淺部風氧化帶時，因?qū)娱g隔水性遭受破壞而呈風化裂隙潛水存在。含水層段的劃分：1、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組主要賦存于奧陶系上統(tǒng)上、下馬家溝組石灰?guī)r中。該二組石灰?guī)r厚度巨大，巖溶裂隙發(fā)育，溶蝕強烈，層位穩(wěn)定，補給充分，富水性極強。地下水總的徑流方向是自東北、北部向南流動，富水性也由北向南漸漸變好。中部好于北部，南部好于中部。相對隔水層為中奧陶統(tǒng)上部峰峰組石炭系泥灰?guī)r和底部之含石膏脈的泥質(zhì)角礫灰?guī)r。巖性致密，巖溶裂隙不發(fā)育，可起到相對隔水作用。水質(zhì)類型屬HCO3Ca型或HCO3SO4CaMg型水，PH值77.5左右，總硬度162.6441.07mg/L。中奧陶統(tǒng)混合抽水單位涌水量一般為0.655L/s.m，最大可達1523L/s.m。2、石炭系灰?guī)r巖溶裂隙含水層組石炭系含水層分布在層位穩(wěn)定、厚度大、巖溶裂隙較為發(fā)育的厚層石灰?guī)r中，其富水性變化也很大。一般與石灰?guī)r所處位置及巖溶發(fā)育程度又與地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地下水動力條件有關(guān)。所以，富水地段多分布于盆地、溝谷及地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育地區(qū)。區(qū)內(nèi)在上覆地層厚度大于50m，且距河谷較遠的地段，往往富水性很小。水質(zhì)多為HCO3SO4CaMg型水，局部受煤系地層中尤其是煤硫分的影響，水質(zhì)發(fā)生變化，多為SO4CO3CaMg型水。PH值7.4，總硬度122.76309.42mg/L。3、二疊系砂巖裂隙含水層組二疊系含水層主要是厚層砂巖裂隙含水，在二疊系分布較廣的山區(qū)，其溝谷及兩岸常有下降泉出露，泉水出自砂巖層中，水量隨季節(jié)變化很大。在無污染地區(qū)，水質(zhì)良好，常作為當?shù)毓┧?。水質(zhì)類型為HCO3SO4KNaCaMg型水，PH值7.47.8，總硬度：56.16428.04mg/L。4、第四系砂礫孔隙含水層主要分布于盆地及河、溝谷地帶，含水量軟弱，靠大氣降水及季節(jié)性水流補給，僅供當?shù)剞r(nóng)村人、畜用水。在無污染地區(qū)，水質(zhì)一般良好，多為HCO3SO4Ca型水，PH值7.127.8左右，總硬度181.62309.42mg/L。上述4個含水層組，在一定的地質(zhì)條件下會發(fā)生水力聯(lián)系。如地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育導(dǎo)通各含水層時，或相對隔水層較薄弱、缺失時，各含水層之間會有互相補給情況發(fā)生。多數(shù)情況是上層水補給下層水，只有下部含水層水頭高于上層含水層水頭，且有聯(lián)系渠道時，才有可能發(fā)生下層地下水補給上層水的情況。1.2.5井田的勘探程度該區(qū)正規(guī)勘探工作始于上世紀50年代，1956年華北每天地質(zhì)勘探局普查一隊提交由白馬寺去普查報告，古書院井田包括與該普查區(qū)，今天內(nèi)有4個普查孔，進尺549.58m。精查由華北煤田地質(zhì)局152隊于1957年完成，精查階段，本礦井田內(nèi)共施工鉆孔53個，總進尺5281.39 m。1958年7月建礦時，由114隊又進行了精查補充勘探，共施工44個鉆孔，進尺4421.48 m，其中潞安地質(zhì)大巷檢查孔9個，進尺866.36 m，并提交由生產(chǎn)補充勘探報告。在礦井的生產(chǎn)階段，又陸續(xù)進行了補充勘探，截止2002年底，古書院井田共施工173個鉆孔，總進尺27886.50 m。1.3煤層1.3.1煤層埋藏條件古書院井田含煤地層為太原組和山西組。煤系地層總厚123.68142.04m，平均厚132.24m。共含煤12層，煤層平均總厚11.01m，含煤系數(shù)約8.3。其中石炭系太原組平均厚度77.76m，含煤9層，煤層平均總厚4.83m，含煤系數(shù)6.2。二疊系山西組平均厚度54.48m，含煤3層，煤層平均總厚6.18m，含煤系數(shù)11.3。井田含煤地層共含可采煤層3層，即山西組3號煤層和太原組9、15號煤層，綜合柱狀圖如圖1.3.1所示 1.3.1綜合柱狀圖1.3.2可采煤層1.3號煤層：井田可采煤層之一，位于山西組下部。下距K5灰?guī)r26.5m左右，距9號煤層50m左右。煤層厚2.817.67m，平均5.73m左右，夾石一般12層，最多可達5層，多見于中下部，煤層厚度變化不大，全區(qū)穩(wěn)定可采。到目前為止，3號煤層已將近采完。其偽頂為黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖，直接頂板多為灰黑色的砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，老頂多為灰色厚層狀砂巖，底板一般為灰黑色砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。2.9號煤層：位于太原組中部的K4上灰?guī)r之下。下距15號煤層28m左右。煤層厚1.201.92m，平均1.50m，厚度變化不大。煤層頂板為K4上灰?guī)r，厚1.00m左右，有時相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。底板為灰黑色泥巖，結(jié)構(gòu)簡單，全井田穩(wěn)定可采。該礦現(xiàn)正開采此煤層。3.15號煤層位于太原組下部，上距9號煤層28m左右，平均3.50m，厚度無明顯變化規(guī)律。該煤層個別點因夾石增厚而不可采（119號孔）。煤層結(jié)構(gòu)大部簡單。含夾石02層，局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸最多達5層，夾石厚度多在0.50m以下。其直接頂板為K2灰?guī)r，厚度9.00m左右。底板以黑灰色泥巖、鋁土質(zhì)泥巖。該煤層全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。煤層厚度變化情況詳見厚度等值線圖。編圖時對個別厚度、結(jié)構(gòu)異常變化孔點，其煤層厚度值未于采用。如補57號孔和補25號孔煤層厚度分別為4.76m和0.90m，與相鄰鉆孔相差太大，且質(zhì)量均不合格，故編圖中均未采用其厚度。又如北1號孔煤層夾矸增厚為2.23m，與周圍鉆孔相比，情況特殊，因其質(zhì)量不合格，編圖中亦未采用?？刹擅簩犹卣饕姳?1。煤層號煤層厚度（m）最小最大平均夾石層數(shù)最少最多一般層間距（m）最小最大平均變異系數(shù)穩(wěn)定程度可采指數(shù)可采性32.817.675.73051245.6456.1249.618穩(wěn)定1全區(qū)可采91.201.921.5002013穩(wěn)定1全區(qū)可采25.1038.6728.5152.564.783.50050224穩(wěn)定1全區(qū)可采1.3.3煤巖特征和煤質(zhì)（1）物理性質(zhì)3號煤層為黑灰色，金屬光澤，貝殼狀斷口，致密堅硬，均一條帶狀結(jié)構(gòu)，由亮煤和鏡煤組成，宏觀煤巖類型為光亮型，普氏硬度系數(shù)為1。9號煤層為灰黑色，玻璃光澤，致密，性脆，由暗煤和亮煤組成，條帶狀結(jié)構(gòu)，階梯狀斷口，可見黃鐵礦結(jié)核或呈星散裝賦存于煤層中。宏觀煤巖類型為半光亮型，單向抗壓強度為20.2 Mpa，單向抗拉強度為0.86 Mpa，抗剪強度為3.34Mpa，普氏硬度系數(shù)為2.05。15號煤層我黑色，油脂光澤，以暗煤為主，夾鏡煤條帶，平坦狀斷口，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，煤中富含黃鐵礦結(jié)核，宏觀煤巖類型為半暗淡型。（2）化學(xué)性質(zhì)各煤層原煤水分一般在11.5之間，洗煤后，3號煤水分有所下降，15號煤稍有增高，原煤灰分產(chǎn)率從上至下，呈遞增之趨勢，3號煤為低低中灰煤，9號煤我低中灰煤，15號煤為低中中高灰煤。硫分以3號煤最低，屬特低低硫煤，9號煤為特低高硫，以中硫煤為主。在井田南部補66孔周圍有一高硫地。垂向上，煤中的硫分自上而下增加。經(jīng)統(tǒng)計，三層煤的灰分變化標準差均小于1，硫分變化標準差3號煤小于0.5，9、15號煤則大于0.8。3號煤層煤質(zhì)變化小，9、15號煤層煤質(zhì)變化大。煤中的元素組成以碳為主，約占93%，其次為氫約占3，說明煤化程度較高。（3）工藝性能煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性：各主要可采煤層的坩堝粘結(jié)性多為1，少數(shù)為2或3，膠質(zhì)層y值為0，其粘結(jié)性亦為0，其結(jié)焦性很弱。發(fā)熱量：各煤層可燃基發(fā)熱量一般均大于30MJ/kg左右，屬于高發(fā)熱量之煤層。煤灰熔融性：煤灰成分以SiO2和Al2O3為主，其軟化溫度ST均大于1250，為高熔灰分煤。低溫干餾：勘探階段曾作此試驗，結(jié)果均無油。抗碎強度：精查期間，對3號煤進行了試驗，大于25mm的煤塊在80以上，表明其抗碎強度高。（4）煤類的確定及用途依據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB575186）劃分，本井田主要可采煤層精煤揮發(fā)分大于3.5小于6.5，y值為0。G值亦為0，因而煤類為無煙煤二號，其劃分依據(jù)是準確可靠的。 3號煤低低中灰、特低低硫，9號、15號煤經(jīng)洗選后若將其灰分控制在14.5，硫分控制在1以下，是良好的動力用煤、煉焦配煤以及化工用煤的原料。表1-4 可采煤層煤芯煤樣煤質(zhì)特征 煤層項目356915M%水分原0.75-4.072.26(32)0.68-4.121.83(23)0.88-3.901.82(84)0.81-3.762.00(34)0.52-4.571.88(74)精0.49-3.201.75(32)0.52-3.641.88(23)0.49-3.361.70(24)0.48-3.801.90(32)0.41-3.751.57(73)A%灰分原12.21-20.9916.98(32)13.51-30.3919.73(23)14.49-28.3520.24(24)9.95-36.4119.12(34)9.21-34.3919.80(74)精0.93-9.596.71(32)5.57-10.117.24(23)5.15-9.887.31(24)3.96-9.916.87(32)3.05-14.155.79(73)V%揮分原0.80-9.727.25(32)5.51-9.567.23(23)6.42-12.517.85(24)5.82-12.077.34(34)5.14-15.247.98(74)精4.88-7.255.68(32)4.83-5.905.39(23)4.31-6.325.53(24)4.33-6.585.70(32)4.17-6.275.17(73)S%硫原0.28-0.400.32(12)1.74-5.733.29(6)0.48-2.761.40(9)0.86-5.821.98(11)1.82-6.483.17(37)精0.33-0.380.35(8)0.59-1.010.88(5)0.50-0.920.70(7)0.63-1.140.76(10)1.44-3.052.01(36)P%磷原精0.005-0.0560.0284(6)0.002-0.0120.0067(2)0-0.00090.0009(1)0.001-000 10.0012(2)0.001-0.0020.007(2)Qb(MJ/kg).34.1-35.29034.65834.34-35.2934.98534.1-35.3234.50833.78-35.2334.46230.3-35.17734.223元素分析C %92.87-93.6293.31(7)93.6593.65(1)94.0894.08(1)92.75-94.0593.43(5)90.41-93.6992.54(15)H %2.63-3.142.98(7)0-2.862.86(1)0-2.622.62(1)2.88-3.142.96(5)2.49-3.572.87(15)O %1.91-2.712.23(7)0-2.032.03(1)0-1.931.93(1)1.34-2.221.76(5)0.10-2.651.34(15)N %1.06-1.161.10(7)0-0.820.82(1)0-0.830.83(1)0.98-1.101.02(5)0.65-2.510.99(15)精煤回收率 %33.41-72.9651.86(23)7.50-78.1149.48(18)14.28-70.7341.75(16)12.00-73.3351.39(24)21.73-70.6746.07(49)1.3.4煤層頂?shù)装?5號煤層直接頂板為K2石灰?guī)r，厚7.5411.38m，平均9.00m左右，深灰色，致密堅硬，頂部含似層狀燧石條帶，全區(qū)穩(wěn)定，據(jù)2007年補充勘探采取鉆孔巖芯頂板樣試驗單向抗壓強度53.6212.9MPa,平均101.6Mpa；單向抗拉強度2.26.1MPa，平均為4.0 Mpa，抗剪強度5.716.0MPa，平均13.2Mpa，屬堅硬型頂板。另外，零星分布有泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖偽頂，一般厚度0.502.00m。（頂板巖性分布情況詳見附圖14）。直接底板為泥巖，平均厚度約2.75m，其下部為本溪組的鋁土泥巖，平均厚度約4.25m，屬軟弱型。單向抗壓強度12.158.4 Mpa，平均28.3 Mpa；單向抗拉強度0.72.0 Mpa，平均1.4Mpa；抗剪強度1.96.6 Mpa，平均4.2Mpa。吸水率為2.3，膨脹率為0.68，軟化系數(shù)平均0.59。巖層吸水性強，從而降低了底板的穩(wěn)定性，給今后開采帶來一定困難。表1-2 可采煤層穩(wěn)定程度定量統(tǒng)計表煤層號煤層厚/m最小最大平均可采性指數(shù)標準差變異系數(shù)厚度分級穩(wěn)定性32.827.625.731000.900.15厚穩(wěn)定91.201.921.501000.190.13中厚穩(wěn)定150.743.271.90970.730.37中厚較穩(wěn)定表1-3 煤層頂?shù)装鍘r石物理性質(zhì)層位巖石名稱物理特征比重（A）容重（濕）/t/m3含水量/M%抗壓強度/kg/cm2抗剪強度/kg/ cm2抗拉強度/kg/ cm2干燥狀態(tài)飽和狀態(tài)3號煤頂板砂質(zhì)泥巖2.752.691.58451298793號煤底板砂巖2.752.621.04588090959號煤頂板砂巖2.652.531.206333371329號煤底板砂巖2.692.571.544412437615號煤層頂板砂巖2.712.650.33103382125918915號煤層底板粉砂巖2.982.910.882591401.3.5煤的工業(yè)用途評述按照中國煤炭分類國家標準（GB5751-86）進行劃分，以浮煤揮發(fā)分（Vdaf）測定值為主要分類指標，浮煤氫（Hdaf）含量為輔助指標劃分煤類。15號煤層煤類大部為無煙煤二號（WY2），局部為無煙煤三號（WY3）。15號煤層為特低灰高灰分、低硫高硫、低熱值特高熱值的無煙煤。經(jīng)洗選后是良好的動力用煤以及化工用煤的原料1.3.6瓦斯、煤塵和煤的自燃該礦建井初期，各地質(zhì)報告按保安規(guī)程劃分為級瓦斯礦井，多年生產(chǎn)3號煤層測得：礦井沼氣涌出量一般小于1.9 m3/t，按保安規(guī)程劃分應(yīng)屬于低瓦斯礦井，在一些特殊構(gòu)造點，也曾發(fā)生過瓦斯涌出。近年來隨著9號煤開采，礦井瓦斯涌出量有增大的趨勢，但按煤礦安全規(guī)程低140條規(guī)定，古書院礦扔屬低瓦斯礦井。煤塵經(jīng)鑒定無爆炸性，據(jù)相鄰礦井（王臺輔）鑒定，9號、15號兩煤層為易自燃煤。見表1-5。表1-5 瓦斯涌出量及煤層爆炸性年度絕對量m3/min相對量m3/t煤層煤層最短發(fā)火期備注CH4CO2CH4CO2爆炸指數(shù)%有無爆炸性199626.8821.324.613.667.22無無低瓦斯199733.3110.465.855.357.22無無低瓦斯19998.825.53低瓦斯200027.4523.185.424.647.22無無低瓦斯200119.921.943.173.497.22無無低瓦斯200222.5020.644.352.847.22無無低瓦斯中國礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計2 井田境界和儲量2.1井田境界2.1.1井田范圍在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：1）井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；2）保證井田有合理尺寸；3）充分利用自然條件進行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。根據(jù)以上原則，礦西以白馬寺斷層為界，北與鳳凰山、王臺輔井田相接，西南為北巖井田，南邊邊界為風氧化帶，東與椿樹投煤礦，館前煤礦、永興煤礦相隔。2.2 礦井儲量計算2.2.2 礦井工業(yè)儲量由地質(zhì)勘探知，本礦井可采煤層有三層,為3#、9#、15#煤層。但是3#煤層和9#煤層已基本采完，因此本設(shè)計主要是對15#煤層進行設(shè)計。本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。煤層的傾角最大為10，最小為2，近水平，平均為4。井田的賦存狀況見圖2-1。A段水平面積為8.48 km2，傾角為4；B塊段水平面積為2.70km2，傾角為6；C塊段水平面積為1.89km2，傾角為6；D塊段水平面積為7.49km2，傾角為5。根據(jù)地質(zhì)勘探報告，15#的容重為1.46 t/m3全礦井煤層的傾斜面積為：S=S1+S2+S3+S4 =8.48/ Cos4 +2.70/ Cos6 +1.89/ Cos6 +7.49/ Cos5 =20.63 km2礦井工業(yè)儲量利用下式計算：Zg =S M R （2-1）式中: 礦井工業(yè)儲量，Mt；M 煤層平均厚度，m；R 煤層容重，t/m3； 各塊段傾斜面積，km2；把各塊段的數(shù)值帶入式2-1,則礦井工業(yè)儲量：Zg=SMR= 20.633.501.46=105.42 Mt其中111b+2M11大約占60%，122b+2M22大約占30%，333k大約占10%。2.3 礦井設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量為礦井工業(yè)儲量減去計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量的儲量。2.3.1保護煤柱留設(shè)原則井田內(nèi)部的保護煤柱包括井田邊界保護煤柱、礦井工業(yè)廣場保護煤柱、斷層保護煤柱、井筒及巷道等其他一些防沙防水煤柱。保護煤柱留設(shè)原則：（1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護煤柱；（2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。巖層移動角為72，表土層移動角為45；（3）維護帶寬度：風井場地20 m，村莊10 m，其他15 m；（4）斷層煤柱寬度30 m，井田邊界煤柱寬度為20 m；（5）工業(yè)廣場占地面積，根據(jù)煤礦工業(yè)設(shè)計規(guī)范第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場的面積為1.2平方公頃/10萬t。表2-2 工業(yè)場地占地面積指標井 型/萬t/a占地面積指標/公頃/10萬t240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.82.3.2 永久煤柱損失量（1）井田境界煤柱 （2-2）式中：邊界煤柱損失量，t；邊界長度，m；邊界寬度，斷層邊界50 m，人為邊界20 m。煤的容重，取平均容重1.38t/m3；煤層平均厚度，m；井田邊界保護煤柱留設(shè)20m寬，則井田邊界保護煤柱損失量為：20201201.463.50=206.45萬t。（2）防水煤柱的留設(shè)由于煤層頂?shù)装鍫顟B(tài)較好，致密性較好，井田范圍內(nèi)又無較大水系，區(qū)內(nèi)地表水體一般不與其下各含水層發(fā)生水力聯(lián)系，并且各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。含水層水位各不相同，說明其無水力聯(lián)系。因此，無需留設(shè)防水煤柱。（3）工業(yè)廣場保護煤柱本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為120萬t/a，取工業(yè)廣場的尺寸為360 m400 m的長方形。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為2，其中心處埋藏深度為-226 m，該處表土層厚度為30 m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按級保護留維護帶，寬度為15 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動角見表2-3。表2-3 巖層移動角廣場中心深度/m煤層傾角()煤層厚度/m表土層厚度/m()()()()-27523.53045727065 圖2-4 工業(yè)廣場保護煤柱由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2-4所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：由圖可得出保護煤柱的尺寸為：S=(上寬+下寬)高/(2cos2.2) (2-3)=（590+572）654/(2cos2）=379742.53m2則工業(yè)廣場的保護煤柱量為： Q3=SMR （2-4）式中： Q3工業(yè)廣場煤柱量，萬t； M煤層平均厚度，m； S 工業(yè)廣場壓煤面，m2。 則： Q3=379742.53 3.51.46=194.01萬t（4）井筒、大巷保護煤柱本礦井設(shè)有兩回風井筒，每個井筒留有100m100m的保護煤柱。大巷保護煤柱寬度為50m，大巷長約為5600m。所以，井筒、大巷保護煤柱留設(shè)量為：Q4=（2100100+4503200）3.51.46=204.27萬t（5）井筒保護煤柱主、副井及后期風井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)，初期風井布置在風氧化帶內(nèi)，而風氧化帶未計入儲量中，故井筒保護煤柱損失量為0。各種保護煤柱損失量見表2-4。表2-4 保護煤柱損失量煤柱類型儲量/萬t井田邊界保護煤柱206.45工業(yè)廣場保護煤柱194.01大巷保護煤柱204.27合計604.73礦井設(shè)計儲量按下式計算：Zs=Zg-P1 （2-5）式中： Zs礦井設(shè)計儲量，萬t；Zg礦井工業(yè)儲量，萬t；P1斷層、防水、井田邊界、地面建（構(gòu)）筑物等永久煤柱煤量，萬t。則礦井設(shè)計儲量為：Zs= 10542-206.4=10335.6萬t礦井設(shè)計可采儲量按下式計算：Zk=（Zs-P2）C （2-6）式中： Zk礦井設(shè)計可采儲量，萬t；Zs礦井設(shè)計儲量，萬t；P2工業(yè)場地、井下主要巷道、井筒等保護煤柱煤量，萬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。則礦井設(shè)計可采儲量為：Zk=（10335.6-204.27）0.8=8105.064萬t3 礦井工作制度、設(shè)計生產(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)計規(guī)范中規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的說明，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時間為16小時。3.2礦井設(shè)計生產(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)計規(guī)范第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(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)模可依據(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），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（包括煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(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)計生產(chǎn)能力古書院礦井儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層較多但均為較小斷層，褶曲較多，但煤層傾角較小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進，經(jīng)濟效益好，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。確定古書院礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.2 Mt/a。3.2.3礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T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，萬t； A設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t；K礦井儲量備用系數(shù)，取1.3。則礦井服務(wù)年限為：T=8105.064/（1201.3）=51.96（a）大于50 a，符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范要求。由第四章可知采用立井單水平開拓，所以礦井服務(wù)年限即為水平服務(wù)年限，故無需驗證第一水平服務(wù)年限是否滿足要求。注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井達產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。3.2.4井型校核按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：（1）煤層開采能力井田內(nèi)15#煤層平均3.5 m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜采面保產(chǎn)。（2）生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計為中型礦井，開拓方式為立井單水平開拓，主井采用一對9 t箕斗提煤，副井裝備雙層四車加寬罐籠一對，井下主運大巷采用膠帶運輸，輔運大巷采用，運煤能力和輔助運輸能力可以達到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)平巷膠帶輸送機運至上山或大巷膠帶輸送機直接到井底煤倉，由主井提升至地面。主運輔運都能滿足要求。（3）通風安全條件的校核礦井煤塵無爆炸危險性，相對瓦斯涌出量為1.9 m3/t，較大，須采取預(yù)抽瓦斯措施。礦井初期采用中央邊界式通風，布置三條上山，一條專用回風上山，后期采用中央并列式通風，在工業(yè)場地內(nèi)新開一風井，設(shè)三條大巷，一條專用回風大巷，可以滿足通風需要。（4）礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范要求，見表3-1。表3-1 不同礦井設(shè)計生產(chǎn)能力時礦井服務(wù)年限表礦井設(shè)計生產(chǎn)能力（萬t/a）礦井設(shè)計年限（a）第一水平設(shè)計服務(wù)年限煤層傾角45600及以上7035300-5006030120-2405025201545-90402015154 井田開拓4.1 井田開拓的基本問題井田開拓是指在一個某井田范圍內(nèi)，為礦井和開采水平服務(wù)所進行的巷道布置及開掘工程。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，要技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上安全高效。井田開拓的內(nèi)容包括：井筒形式、數(shù)目、位置，開采水平劃分，大巷布置，準備方式等。開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個礦井生產(chǎn)的長遠利益，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、運輸、供電系統(tǒng)、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好的狀態(tài)。（5）、要適應(yīng)當前國家的技術(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)展采煤機械化、綜合機械化、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