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1、第78页 中国矿业大学毕业设计（论文） 目 录一般部分第一章 矿区概况及井田地质特征第一节 矿区概述 1.1.1矿区的地理位置、交通条件：平朔安家岭二号井工矿，位于山西省朔州市平鲁区平朔安太堡露天煤矿南部，即平朔安家岭露天煤矿的北侧，两矿中间的部位。矿区南边有大（同）运（城）高速公路、二级公路和北同蒲铁路通过，朔（州）平（鲁）一级公路南接大运公路沿七里河北上到平鲁区、矿井工业广场距朔州城区17km，距平朔生活区15km；平朔安家岭露天矿和平朔安太堡露天矿专用线均接轨于北同蒲铁路的大新车站，专线长分别为9km和11km，矿井的交通十分便利。矿区北到大同123km，南至太原226km，其交通位置图
2、见图1-1，井田在矿区中的位置图见图1-2。1.1.2矿区地形与地貌矿区地貌为典型的黄土高原地貌，黄土广布、沟壑纵横、地貌支离破碎，水土流失严重。地表标高11801511m，一般在12501350m。井田内以七里河河谷为山间谷地、地表较低，向东西两侧地表增高，相对高差在100300m。1.1.3矿区气候情况矿区气候分区属中温季风气候，为典型的大陆性季风气候。其特点是冬季寒冷、夏季凉爽、春季风大。年平均气温4.87.5，极端最低气温-32.4，极端最高气温37.9。年平均风速2.44.7m/s，最大风速20m/s，一年中除夏季风速较小外，其它月份平均风速在4m/s以上。年平均八级以上大风日数都在
3、35天以上。风向多为西北风。图11矿区交通位置图图1-2井田在矿区中的位置年平均降水量449mm，最低195.6mm，最高757.4mm。7、8、9三个月降水量占全年的75%。结冻期最早为10月18日，解冻日期最晚为第二年4月21日，最大冻土深度1.13m，最大积雪厚度26cm。1.1.4矿区水文情况矿区内主要有七里河流、马关河和马营河，七里河在矿区西侧，马关河在矿区中部、马营河在矿区东边，均从西北流向东南，其中七里河和马关河穿越矿区。七里河流全长37km，汇水面积181km2，河床坡度3%，原清水流量80150L/s。1984年在七里河上游细水村坝截流，使河水改道经井平向东北注入马营河。马关
4、河全长34km，汇水面积151km2，原清水流量80150L/s，最高洪峰流量80.23m3/s。1.1.5工、农业生产 朔州市位于山西省北部、大同盆地西南端，南邻忻州，北接大同，西北与内蒙古交界，两区四县(朔城区、平鲁区、山阴县、怀仁县、应县、右玉县)，共69个乡镇，1807个行政村，总面积 1.06万km2，总人口147万人。农民人均4.5亩，居全省第一。水源相对丰富，为全省人均水平的1.68倍。主要农作物有玉米、马铃薯、小麦、谷子、葫麻、甜菜、莜麦、豌豆等30多种。朔州市是一个以煤炭、电力为主的新兴工业城市，本区煤炭资源丰富，是国家主要能源基地之一。朔州矿藏资源丰富，初步探明的矿藏有煤炭
5、、石灰岩、铁矿石、铝钒土、云母、粘土、石墨等35种。全市具有规模的工业企业118户，煤、电基础极为雄厚，且有大型现代化露天煤矿安太堡矿和安家岭矿以及华北地区最大的火力发电厂神头一、二电厂。全市煤炭生产能力60.00Mt(其中地方30.00Mt)。电力总装机容量241.8万kW，年发电量达到140多亿kWh，约占全省总量的20%。乳、瓷等新兴产业颇具实力。乳制品生产能力达到10万t，约占全省总量的60%以上，是全国农区最大的乳品生产基地。1.1.6建材情况矿井建设中的建筑材料如水泥、砖瓦、砂石、白灰等均能就地解决，钢材、木材需从外地调用。1.1.7水源与电源平朔矿区奥陶系灰岩含水层分布广、面积大
6、，含水丰富，为一巨大的储水岩体，单位涌水量0.453.59L/s.m，水质类型为HCO3Ca.Mg型，矿化度小于0.5g/L，水质优良，可做为永久性供水水源。刘家口水源地位于刘家口西1km左右处，水源地出水能力34000m3/d。目前安家岭露天矿的给水工程和供水管路已经形成，水源取自刘家口水源，共有水源井10口，供水能力27000m3/d，因此本矿井生活用水可直接取自露天矿配水厂。矿井电源可取自安家岭露天煤矿的35KV变电所。第二节 井田地质特征1.2.1矿区地质特征平朔矿区位于宁武煤田北端，地表大都被新生界覆盖，仅沟谷中有零星石炭二叠系地层出露，煤田基地为一套古老的变质岩系，在煤田东源及东北
7、缘寒武系和奥陶系地层出露。地层厚度26003500m。煤田形态为南北走向的聚煤盆地，石炭系，二叠系和三叠系地层沿煤盆地周围呈环形出露，局部有侏罗系地层，地表广泛分布第三系和第四系。1.2.2井田的勘探程度山西煤田地质勘探115队2004年9月提供的山西省平朔煤炭工业公司井工矿四号井勘探地质报告为依据，该地质报告充分收集利用了1960年提交的大同宁武煤田平番城勘探区精查地质报告和2003年编制的山西省宁武煤田平朔矿区安太堡露天煤矿扩界区精查地质报告等两部地质报告的勘探成果，并且根据平朔井工矿四号井补充勘探技术说明和平朔井工矿四号井可行性研究报告评审意见等精神和要求，对井工矿四号井进行了补充勘探，
8、共施工6个钻孔，工程量1538.80m。其中井检孔3个，工程量555.60m（包括水文孔1个，工程量210.65m）；抽水2层次，探岩溶孔1个，工程量498.30m（探岩溶100.80m）。附地质综合柱状图：1-3 图：1-3地质综合柱状图1.2.3井田煤系地层根据地质勘探资料，井田内无基岩出露，根据钻孔和井田外露头所见，本井田内主要含煤地层为上石炭统太原组，总厚度为68109m，共含煤10层，由上而下编号为4、5、7、8、9、10、11、12号，煤层总厚34.24m。其中4、9、11号为主要可采煤层，其余局部可采。1.2.4井田地质构造（一）宁武煤田地处山西台背斜的北中部，属祁、吕、贺山字型
9、东段外侧。因受复合作用，煤田南北长，东西窄，呈北东向斜列展布于鄂尔多斯台地，吕梁地块、五台地块及内蒙地轴之间，为一继承性上迭构造盆地。宁武向斜贯穿煤田南北，其走向：井坪阳方口近南北；阳方口静乐为N30E，向斜轴除朔县平原偏向西部外，一般偏向东部，为一不对称向斜，东翼地层倾角大于西翼，一般为3050，西翼倾角一般在10以下。平朔矿区位于宁武煤田的北端，东（洪涛山）、北（骆驼山）、西（黑驼山）三面环山。南部为担水沟断层及朔县普查区毗邻。矿区仍以宁武向斜为主干构造，伴生次一级褶曲：有芦子沟背斜、白家辛窑向斜、二铺背斜，以及近南北方向的下窑子向斜，除下窑子向斜斜交于宁武向斜外，其余褶曲依次排列在宁武向
10、斜的西翼。（二）井田地质构造本井田位于平朔矿区西南部，处于二铺背斜和白家辛窑向斜之间，主要受芦子沟背斜、二铺背斜、白家辛窑向斜控制和影响，区内地层产状平缓，倾角一般在25，局部达12左右。1、褶曲白家辛窑向斜，位于本区西南部，从安太堡区东部开始，往南偏西经上窑子村南，太西村进入峙峪区西部，向斜轴走向N40E，延伸6750m，两翼地层倾角约5左右。二铺向斜：位于本区西北部，北东从安太堡区1213号钻孔起，经二铺煤矿、曹庄村进入太西区。北斜走向N45E了，延伸4000m，两翼倾角约5左右芦子沟背斜：位于矿区中部、本区东部，背斜轴北端走向N30W，从平鲁城区322钻孔，往南经木瓜界、芦子沟村至前安家
11、岭村附近，背斜轴向转为N45E，往西南经马鞍山村，下黑水沟村北直插峙峪区西南角，延展11250m，两翼地层产状平缓，倾角一般在10以下或近似水平。2、 环状陷落平朔矿区马关河西区共发现7个环状陷落，在本井田内尚未发现陷落，但在与本井田紧邻的崔家岭井田查明一处，即白堂子环状陷落 ，位于白堂子村南，525与X58孔之间，紧靠本井田北部边界，X6钻孔打到陷落中间，全孔岩芯破碎。由于控制不严，其范围不详。1.2.5水文地质安家岭井工二矿位于马关河西勘探区的西南部，属缓坡状丘陵区，大面积为黄土覆盖。植被稀少，水土流失严重，地势西高东低。平朔矿区内沟谷遍布，七里河从井田西部流过，向南转折东流汇入桑干河。七
12、里河发源于平鲁窝窝会及黄石崖附近，原来全长35km，流域面积181 km2，1984年开发安太堡露天煤矿，于上游细水村经人工改道后，向北流入大沙沟，汇入马营河。河流改道后，潜水流被截，同时又受到近年来沿河小煤矿疏排水的影响，现在古河道及其潜流断流。井田内沟谷基本干涸无水，汇水面积不大。（一）主要含水层1、奥陶系岩溶裂隙含水层奥陶系石灰岩是煤系地层的基底，是煤层的间接充水含水层。矿区奥陶系岩溶水属于神头泉域，神头泉群位于勘探区南30，全口标高+1048.0m1058.08m，流量6.858.84 m3/s。矿区奥灰水水位在+1050+1100m之间，奥陶系下马家沟组下亮甲山组岩溶裂隙比较发育属强
13、富含水层，而上马家沟组富水性较弱，仅局部裂隙发育，富水性差。2、石炭系太原组砂岩含水层该含水层是影响区内煤层开采的主要含水层，分为上下两段。下段为11号煤下部为K2砂岩，岩性为中粉砂岩，砂质泥岩，其含水层厚519.5m，平均10m 左右，钻孔单位涌水量0.030.1711/s.m，为弱富水带，局部为中等富水，上段为58号煤层的砂岩带层位，区内水位标高为+1134.22+1335.51m，抽水孔单位涌水量0.0150.0411/s.m，渗透系数0.120.72m/d，属弱含水层，改组含水层是开采9、11号煤层充水的主要因素。3、二叠系山西组砂岩裂隙含水层为区内影响4号煤层开采的主要含水层，含水层
14、为砂岩，属裂隙含水层。较稳定的砂岩有23层，厚度变化均较大，以K3砂岩最厚并较稳定，砂岩裂隙发育，大部钻孔冲洗液漏失，水柱低或形成干孔，说明本区内本组砂岩充水空间亦很发育，透水性良好，但大多不含水，或富水性很弱。根据钻孔抽水资料，单位用水量0.00510.7711/s.m，渗透系数0.0553.34 m/d，属弱含水层，局部为中等富含水层，汗水段岩性变化不大，胶结好，是4号煤层顶板的直接充水含水层。（二）主要隔水层1、石炭系本溪组泥岩隔水层区内11号煤层至奥陶系灰岩的隔水层主要为石炭系中统本溪组的地层，主要由灰浅灰色粘土岩、铝土质泥岩组成，平均厚度40m左右，隔水性能良好，是奥灰水与煤系地层间
15、的主要隔水层。2、二叠系石盒子组泥岩隔水层石盒子组地层主要由泥岩，砂质泥岩、细粉砂岩组成，夹少量中粗砂岩，特别是在下方石盒子组定补记上石盒子组下部各有一层分布全区且厚度稳定的铝土质泥岩，是煤系地层上部较好的隔水层，本隔水层极为有效阻止上部裂隙向下渗透补给煤系地层中的含水层。3、上第三系隔水层第三系中上部的粘土厚度稳定，分布全区，从而隔绝了第四系孔隙含水层与下伏地层的水力联系。（三）水文地质类型及充水因素1、水文地质类型4号煤主要充水含水层为山西组底部的K3砂岩裂隙含水层，K3砂岩含水层补给条件不良，加之断层富水性弱，导水性差，4号煤属于第二类第一型或第二型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件简单
16、矿床。9、11号煤层的直接充水含水层是太原组砂岩裂隙含水层，属弱富含水层，但奥灰水在矿区的水位标高在+1050+1100m之间，9，11号煤层大部分面积位于岩溶水水位之下，太西区中部11号煤层最低标高为+960m，奥灰水位高出煤层底板120m左右，11号煤至奥灰顶面隔水层厚度一般4555m，按开采破坏10m隔水层厚度计算，突水系数最大为0.03MPa/m，小于受破坏地块的临界突水系数0.06MPa/m，因此一般情况下奥灰水不会进入井巷。安太堡二号勘探区（精查）地质报告将9、11号煤层在正常块段下水文地质类型定为二类一型，在构造带附近定为三类或第二亚类三型。2、充水因素分析通过对附近矿井调查，4
17、号煤层的充水因素主要为K3砂岩含水层，9、11号煤层的直接充水因素主要为太原组的砂岩裂隙含水层，根据对各矿井生产实际调查，井下涌水量多为4050m3/h。比照临近矿井崔家岭矿，西易矿井等实际用水量情况，根据山西煤田地质勘探115队2003年12月提交的平朔安家岭井工矿地下水资源定性评价报告，本设计矿井上窑区及露天不采区的正常用水量按150 m3/h，最大用水量按180m3/h考虑。值得注意的是，由于奥灰水位高出9、11号煤层部分底板100多m，其突水系数又大于构造破坏地段的临界突水系数，在断层附近存在突水的可能性，在开采过程中在断层附近开采时要留足安全煤柱，以防突水。 第三节 煤层特征1.3.
18、1煤层埋藏条件本井田位于安家岭露天矿的北帮即安太堡露天矿的东帮，煤田走向为南北，倾向为东西，倾角25，煤田平均倾角为4。煤层结构简单，赋存稳定。1.3.2煤层特征（一） 煤层本区主要含煤地层为石炭系上统太原组。共含煤九层，自上而下编号为4、（4-1）、（4-2）、5、6、7、8、9、10、11、12号煤层。其中4、（4-1）、（4-2）、9、11号煤层发育普遍、层位稳定、分布面积不大、为本区主要可采煤层，其余煤层厚度小，仅零星分布、局部可采。1、4-1煤层位于太原组顶部，为上组煤主要可采煤层，全区稳定可采。厚8.0218.2m，平均15 m。在安太堡二号勘探区中部以不规则形状向南东方向分叉，分
19、叉后上层为4-1煤，下层为4-2煤。4煤分叉后厚度以分叉线为界，有明显变化，即在西北的合并区域明显大于东南的分叉区域。两层煤最大间距6.40m，一般为2m左右.4（4-1）煤顶板一般为K3中，粗砂岩，有时为砂质泥岩或砂岩。结构复杂，含夹矸35层，岩性多为泥岩或砂岩泥岩。露天不采区和上窑区西北角为4号煤合并区，露天不采区西部4号煤分化不可采，东部煤层分化残留好煤层2.7016.04m，平均8.46m；上窑区的合并区，4煤厚度8.616.15m,平均12.24m。上窑区东南部分区为分叉区域，煤厚度4.6010.28m,平均8.20m, 4-1煤和4-2煤层间距06.88m,平均2.50m。太西区大
20、部分为4煤分岔区，合并区域不足1Km2，4（4-1）煤厚度5.8814.50m，平均10.22 m, 4-1煤和4-2煤层间距0.76.6m，平均2.42m 。2、4-2号煤区内稳定可采，根据钻孔资料统计，在上窑区厚3.444.8m，平均3.92m，在太西区厚0.653.37m ,平均1.94m。4-2煤结构简单，含夹矸23层，岩性多为高岭土岩和泥岩。顶板多为粉砂岩和砂质泥岩，有时为泥岩，底板多为泥岩，砂质泥岩，有时为细砂岩或高岭岩。3、9号煤层为下组煤主要可采煤层，全区稳定可采。厚3.0519.64m,平均厚度14.5m。9煤厚度变化无规律可循，顶部多与8号煤合并，底部常与10煤合并。结构复
21、杂，含夹矸39层，岩性多为砂质泥岩和炭质泥岩，亦有高岭石及粉砂岩。顶底板均为泥岩或炭质泥岩，前者有时为高岭石，后者有时为砂质泥岩。根据钻孔资料统计，露天不采区9煤厚3.0517.05m,平均12.49m；上窑区9煤厚度为11.2414.90m，平均12.91m；太西区9煤厚度为9.2115.23m，平均12.41m。露天不采区9煤和4煤间距20.4852.98m，平均38.36m，上窑区9煤和4煤间距24.0940.88m，平均33.4m，太西区9煤和4煤层间距30.7747.5m，平均36.98m。4、11号煤层位于下组煤底部，全区稳定可采，上距9号煤1.28.8m，平均4.5m，煤厚2.0
22、56.86，平均3.805m。11号煤顶板多为泥质灰岩，有时有0.100.30m的泥岩或细砂砂岩伪顶，底板大多为中、细砂岩，有时为泥岩及砂质泥岩。结构简单，一般含夹矸2层，为砂质泥岩。根据钻孔资料统计，露天不采区11煤厚度为0.426.86m，平均4.97m，太西区11煤厚度为0.806.40m，平均2.66m，上窑区11煤厚度1.056.30m，平均3.50m。主要可采煤层特征见表1-2和表1-3表1-2 马关河西区（详查）主要可采煤层特征 煤层煤层厚度最小最大平均（m）煤层间距最小最大平均（m）夹石层数最小最大平均顶底板岩性稳定性顶板底板4-15.88-14.5011.220.65-4.5
23、2.3738.48.970-73中粗砂岩泥岩泥岩灰质泥岩稳定4-22.14-3.703.200-21泥岩粉砂岩泥岩粉砂岩较稳定93.05-19.6414.50-111砂岩泥岩砂质泥岩泥岩稳定112.05-6.864.51-31凝灰岩砂质泥岩泥岩稳定1.3.3物理性质各煤层以弱玻璃光泽为主，次为沥青光泽；结构为条带状均一状；构造块状；较硬；断口参差状或棱角状；条痕为褐黑色；内生裂隙较发育，且有方解石脉充填；9、11号煤可见黄铁矿结核或薄膜，密度较大，一般在1.70以上。本区煤质性脆、坚硬，分化后疏松，严重分化成泥状，抗压强度较低。根据安太堡二号勘探区勘探（精查）地质报告各煤层物理力学性质表1-3
24、,各主要可采煤层物理性质表1-4.表1-3 各煤层物理力学性质表项目煤层比重（t/m3）容重（t/m3）含水率（%）孔隙率（%）抗压强度（自然状态）MPa坚固性系数41.721.700.701.8012.6-30.821.71.0-1.31.291.42-1.511.461.37-1.441.401.03-1.551.314.1-7.65.7718.0-22.920.51.0-1.31.2111.51-1.651.581.49-1.591.530.90-1.261.092.4-6.84.619.50.88-0.900.89表1-4 主要可采煤层顶底板物理力学性质表层位项目4911顶板底板顶板底
25、板顶板底板中粗砂岩泥岩粉砂岩泥岩细粗砂岩泥灰岩粉细砂岩比重（g/cm3）2.59-2.672.622.56-2.702.631.51-2.592.142.54-2.732.632.50-2.782.682.63-2.662.65容重（g/cm3）2.29-2.602.431.81-2.542.321.44-2.512.022.45-2.582.501.58-2.692.392.47-2.592.56含水率（%）0.17-1.170.620.58-1.761.201.03-8.053.450.56-1.100.880.39-9.242.720.33-0.740.50孔隙率（%）2.20-15.2
26、08.063.50-32.1012.300.81-21.908.153.50-6.905.602.20-42.1012.902.50-7.503.81抗压强度（MPa）29.9-115.0050.740.570.0-77.1773.50.9-119.273.859.1-83.566.6内摩擦角（）190141591943422113302945凝聚力（MPa）2.9-14.78.87.216.113.7-23.518.61.3.4煤的特征本矿井为低沼气矿井，相对瓦斯涌出量小于10m3/t.d。各层煤挥发物均大于36%，均属有爆炸性危险煤层。各煤层均属易自然煤层，井田周围的木瓜界矿（旧井）发生过
27、井下煤层自然。据芦子沟矿调查，现场存煤5000T以上的煤堆，100天就自然。本区无热害为地温正常区。4号煤层埋深134.25359.05 m，平均270.31m，地温为9.613.5，平均12，9号煤层埋深125.31403.56 m,平均302.12m,地温为9.514.2，平均12.5，11号煤层埋深136.94414.04m，平均323.20m,地温为9.714，平均12.9。百米增温1.72。第二章 井田境界和储量第一节 井田境界2.1.1井田划分的依据在煤田划分为井田时，要保证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开发。煤田范围划分为井田的原则有：（1）井田范围内的储量
28、，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；（2）保证井田有合理尺寸；（3）充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；（4）合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。2.1.2井田范围平朔安家岭2号井位于安太堡露天矿和安家岭露天矿之间，井田露天不采区由六个拐点圈定类似梯形的多边形，东西长4.00km，南北宽1.502.20km，面积8.31km2。走向以东西为主，倾向以南北为主。图2-1 井田境界示意图第二节 矿井工业储量2.2.1、勘探类型及储量等级的圈定井田的勘探类型为一类一型至一类二型。全区历年勘探共完成钻孔277个，63564m，平均每平方米8个孔。其中水文孔3个。根据地
29、质特征和煤层特征，布置了基本垂直构造线的平行等距的勘探线。2.2.2 储量等级的圈定由于井田内无D级储量，故可利用储量为工业储量，既A+B+C。2.2.3煤层最小可采厚度该井田煤层倾角小于10，各煤层经洗选后均能达到动力煤要求，根据生产矿井储量管理规程的规定，确定煤层的最小可采厚度为0.8 m。2.2.4矿井工业储量的计算矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量一般即A+B+C级储量。井田范围内全区可采煤层为4煤、9煤和11煤共3层煤。其中，4煤平均厚度为13.40m，9煤平均厚度为14.50m
30、，11煤平均厚度为4.50m，可采煤层总厚为32.4m。矿井工业储量的计算公式如下：煤的容重取1.35 t/m3。Zg=SMR 公式 (2-1)其中： S井田面积，km M煤层厚度，mR 煤的容重 1.35t/m3.即：ZG=8.3127.901.35 =312.99 Mt根据钻孔布置密度，将储量分别划为A级、B级、C级储量，D级无。其中A级储量10540.96万t，B级储量15007.86万t，C级储量5750.18万t。查“设计规范”可知：矿井工业储量符合设计要求。 第三节 矿井可采储量矿井可采储量为矿井工业储量减去井田内煤柱损失和开采损失后的储量。（一）、矿井安全煤柱1.为确保地面建筑物
31、及工程设施和井下开采的安全，设计对井筒、大巷、工业场地、铁路、公路、井田境界、构造等留设安全煤柱。结合本井田周边矿井类似围岩的情况，按松散层移动45、岩层移动角60留设安全煤柱。构造煤柱主要是断层保护煤柱，按50m留设；矿井主要大巷两侧各留50m保护煤柱；井田境界煤柱每侧均按20m留设，露天不采区北边安太堡露天矿南帮已由露天矿留设煤柱。2.各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。本井田为近水平煤层，岩层移动角均取70，表土层移动角为45；3.维护带宽度：工业广场取15m；4.断层煤柱宽度30m；5井田境界煤柱宽度为20m；6露头为50m；7表土平均厚度为70m
32、；8.工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十五条，工业场地占地面积指标见表2-1。表2-1 工业场地占地面积指标井型（万t/a）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8（二）、矿井开采损失由于在开采进程中顶底部损失以及护帮煤柱损失，根据煤层厚度不同，采区回收率按薄煤层85、中厚煤层80、厚煤层75计算开采损失。估算本井田内工业场地煤柱，境界柱等永久煤柱损失占工业储量的5%。全井田总的煤柱损失为15.65Mt、开采损失78.25Mt，矿井可采储量为234.74Mt。第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限第
33、一节 矿井工作制度一、矿井年工作日数的确定按照煤炭工业矿井设计规范规定：矿井设计生产能力按年工作日300天计算。所以，本矿井设计年工作日数为300天。每天三班作业，两个班采煤、一班准备，每天净提升时间为14小时。掘进按三班生产作业。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1矿井生产能力的确定由于本井田，煤炭储量丰富，地质构造较简单，煤层生产能力大，开采技术条件好，应建设大型矿井，初步确定矿井生产能力为2.4Mt/a。3.2.2矿井服务年限的核算矿井服务年限的计算公式为： T= 公式 (3-1) 式中 T矿井的服务年限，a； Zk矿井的可采储量，万t； K矿井储量备用系数，取K=1.4；A矿
34、井设计生产能力，万t/a。由第二章计算结果可知：矿井可采储量为234.74Mt，则矿井服务年限为 T=234.72Mt/(1.4*2.4Mt)= 70a 50a以上结果符合煤炭工业矿井设计规范的规定。第四章 井田开拓第一节 井田开拓的基本问题4.1.1井筒形式及数目的确定一般情况下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三种。斜井适用于井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，井筒不需要特殊法施工的缓斜和倾斜煤层。平峒适用于地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区。本矿共有三条井筒，既主井和副井及回风井，分别服务于4煤、9煤。表4-1 井 筒 坐 标 表井筒名称坐 标（X）坐 标（Y）标
35、高主井4372496.802486753.715+1341.85副井4372526.798486751.297+1342.85回风井4372466.798486784.060+1341.974.1.2工业广场位置的确定 因本矿位于两个露天矿的中部，所以工业场地在安家岭露天坑的西北角，根据露天矿的内排要求，结合安太堡矿的原煤运输系统，设计将工业场地选择在4号煤层底板平台上，井口沿4煤层煤壁布置。4.1.3开采水平数目、位置和标高的确定井田内主要可采煤层34层，根据可采煤层特征和煤质特点，矿井开采水平按煤组划分为下部9号煤主水平和上部4号煤辅助水平，水平大巷分别沿4、9煤层布置。根据煤层覆存条件，
36、主、辅运输方式和开拓系统布置，矿井开采水平划分为：9号煤主水平标高为+1258m，4号煤辅助水平标高为+1130m。4.1.4大巷位置选择及布置矿井可采煤层3层，自然形成上下两组，具有分组大联合集中开拓布置的条件。但结合矿井实际施工情况，设计为保证矿井合理的服务年限，采用上下两组煤联合集中开拓方式，分煤层布置大巷，即4号、9号煤层单独布置巷道系统。4号煤辅助水平大巷沿4煤层布置，每组三条，其中胶带运输大巷和辅助运输大巷沿煤层底板布置，回风大巷沿煤层顶板布置。9号煤设计水平大巷沿9号煤层布置，每组三条，其中胶带运输大巷和辅助运输大巷沿煤层底板布置，回风大巷沿煤层顶板布置。主副水平大巷采用上下重叠
37、式布置。4.1.5开采顺序根据开拓巷道布置，结合采区煤层层位关系，采区开采顺序如下：矿井主水平采区4煤 9煤 4.1.6开拓方案的确定由于本矿井在位于两个露天矿的中部，而且安太堡矿已将东帮4煤层和9煤层露出台阶，因露天矿内排要求，9煤不流沟，所以现已回填到与4煤层平行。1、根据前述各项决定，提出三种在技术上可行的方案：方案1、将主要大巷布置在4煤的底版，然后延伸到9煤。4煤9煤采用独立的主斜巷出煤，共用1个副斜井和1个回风斜井。方案2、 因为在4煤层的风化区就在煤田的前段，考虑到为了实现快速建井、早出煤，避开风化区，可采用4、9煤层用主、副、回风斜井开拓，主、副井田及回风斜井掘至9号煤层、主水
38、平设在9号煤层，4号煤层通过煤仓及斜井与主系统联络。既采用4号、9号煤层集中联合开拓，分层布置巷道的开拓系统。方案3 将主水平布置在9煤的底版4煤9煤集中联合开拓，1个主斜井，1个副斜井（有上部车场和下部车场）1个回风斜井。2、开拓方案技术比较工程量经济技术比较如表4-2、43所示。各开拓方案见示意图4-1、4-2 、 4-3 方案 3主斜井副斜井中央主运巷中央辅运巷中央回风巷变电所主副水仓回风立井溜煤眼 方案项目方案1方案2基建费/万元主斜井开凿798.46000=479万元4煤主斜井4976000=298.2万元回风斜井开凿3646000=207.6万元9煤主斜井798.46000=479
39、万元副斜井开凿17126000=1027.2万元副斜井开凿11076000=664.2万元9煤中央主运巷9705000=485万元回风斜井开凿2076000=124.2万元9煤中央回风巷14075000=703.5万元4-9副暗斜巷7006000=420万元9煤中央辅运巷10435000=521.5万元4煤中央回风巷1532.45000=766.2万元9-4煤辅暗斜巷7006000=420万元4煤中央主运巷12645000=632万元4-9溜煤眼506000=30万元小计3873.8万元小计3954.9万元生产费/万元主斜井提升1.2273140.79840.48=12561.1万元9煤主斜提
40、升1.216674.3798.40.48=7668.2万元副斜井提升1.216674.31.7120.28=9591.6万元 1.210639.71.2000.28=4289.9万元4煤副斜提升1.210639.71.1070.28=3957.5万元9煤副斜提升1.216674.3（1.107+0.7）0.28=10123.8万元立井排水18024365700.1525=1683.2万元4煤主斜提升1.210639.70.4970.48=3045.8万元立井排水18024365700.1525=1683.2万元小计28125.8万元小计26478.5万元巷道维护费用/万元岩巷维护费用3606.41870=454.4万元煤巷维护费用342021.670=517.1万元岩巷维护费用3309.41870=417万元煤巷维护费用3938.621.670=595.5万元小计971.1万元小计1012.5万元总计费用/万元 32970.7万元费用/万元 31445.9万元白分率 104%白分率 100%方案1和方案2经济比较费用相差不足10%，近似相同。方案1比方案2多了1条4煤主斜井，增加了系统的复杂性，增加了人员的编制，不利于现代化大型矿山的建设。 方案 项目方案3