朱集煤礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip

朱集煤礦0.9Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,煤礦,0.9,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 設(shè)計(jì)題目： 朱集煤礦0.9 Mt/a新井設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)專題題目： 淮南礦區(qū)瓦斯抽采技術(shù)分析 摘 要 一般部分針對淮南朱集礦井進(jìn)行了井型為0.9 Mt/a的新井設(shè)計(jì)。朱集礦井位于安徽省淮南市境內(nèi)，井田走向長約7.0 km，傾向長約3.0km，面積約21km2。主采煤層為13-1#煤層，平均傾角2~5°，平均厚度4 m。井田工業(yè)儲量為116.74 Mt，可采儲量73.53 Mt，礦井服務(wù)年限為58.46 a。礦井正常涌水量為342 m3/h，最大涌水量為462m3/h；礦井相對瓦斯涌出量為10.3 m3/t，屬高瓦斯礦井。 根據(jù)井田地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)采用雙立井單水平開拓方式，井田采用采、帶區(qū)式布置方式，共劃分為兩個(gè)個(gè)采區(qū)，四個(gè)帶區(qū)，軌道大巷、膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷皆為巖石大巷，布置在13-1#煤層底板巖層中。考慮到本礦井為高瓦斯礦井，礦井通風(fēng)方式采用前期中央并列式通風(fēng)，后期兩翼對角式通風(fēng)，并在開采前預(yù)掘底板瓦斯抽排巷進(jìn)行瓦斯提前卸壓抽放。 針對東一采區(qū)采用了采區(qū)準(zhǔn)備方式，共劃分13個(gè)回采工作面，并進(jìn)行了通風(fēng)、運(yùn)煤、運(yùn)料、排水、排矸、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 針對13101工作面進(jìn)行了采煤工藝設(shè)計(jì)。該工作面煤層平均厚度為4.0 m，平均傾角3°，直接頂為泥巖，老頂為細(xì)砂巖。工作面采用長壁綜采一次采全高采煤法。采用雙滾筒采煤機(jī)割煤，往返一次割兩刀。采用“三八制”工作制度，截深0.8 m，每天四個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺3.2 m，月推進(jìn)度96 m。 大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用蓄電池式電機(jī)車牽引固定箱式礦車。主井采用兩套帶平衡錘的9 t箕斗提煤，副井采用一對1.5 t礦車雙層四車窄罐籠和一個(gè)帶平衡錘的1.5 t礦車雙層四車寬罐籠運(yùn)料和升降人員。 專題部分題目為《淮南礦區(qū)瓦斯抽采技術(shù)分析》，就目前國內(nèi)外的瓦斯抽采研究情況進(jìn)行了整理論述，以淮南礦區(qū)的高瓦斯現(xiàn)狀，淮南處理瓦斯的技術(shù)進(jìn)行了整理，做了簡要分析。結(jié)合淮南一些實(shí)際礦井的技術(shù)應(yīng)用分析了抽采技術(shù)。 翻譯部分題目為《Optimization of soft rock engineering with particular reference to coal mining》，主要介紹了現(xiàn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)中巖體特性參數(shù)的選取依據(jù)及在工程現(xiàn)場的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：朱集煤礦；雙立井；采區(qū)布置；中央并列式；綜采；大采高；瓦斯抽采 ABSTRACT The general design is about a 1.50 Mt/a new underground mine design of Zhuji coal mine. Zhuji coal mine is located in Huainan, Anhui province. It’s about 7.0 km on the strike and 3.2 km on the dip, with the 21.0 km2 total horizontal area. The minable coal seam is 13-1# with an average thickness of 4.0 m and an average dip of 3°. The proved reserves of this coal mine are 116.74 Mt and the minable reserves are 73.53 Mt, with a mine life of 58.46 a. The normal mine inflow is 342 m3/h and the maximum mine inflow is 462 m3/h. The mine gas emission rate is 10.3 m3/t which can be recognized as high gas mine. Based on the geological condition of the mine, this design uses a duel-vertical shaft single-level development method, and full strip preparation ,which divided into two working areas and four bandts, and track roadway, belt conveyor roadway and return airway are all rock roadways, arranged in the floor rock of 13-1# coal seam. Taking into account of the high gas emission, mine ventilation method use two diagonal wings ventilation, and excaves bottom gas drainage roadway before mining to relief gas pressure in advance. The design applies strip preparation against the first band of East One which divided into 13 stirps totally, and conducted coal conveyance, ventilation, gangue conveyance and electricity designing. The design conducted coal mining technology design against the 13101 face. The coal seam average thickness of this working face is 4.0 m and the average dip is 3°, the immediate roof is mud stone and the main roof is sand stone. The working face applies fully mechanized longwall full-height coal caving method, and uses double drum shearer cutting coal which cuts twice each working cycle. "Three-Eight" working system has been used in this design and the depth-web is 0.8 m with four working cycles per day, and the advance of a working cycle is 3.2 m and the advance is 96 m per month. Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and battery locomotive to be assistant transport. The main shaft uses double 16 t skips to lift coal with a balance hammer and the auxiliary shaft uses a twins narrow1.5 t four-car double-deck cage and a wide 1.5t four-car double-deck cage to lift material and personnel transportation. The monographic study entitled " Huainan coal mine gas extraction technology analysis ", To the present situation of huainan coal mine gas, huainan processing technology of gas technology arrange, makes a brief analysis, the present research situation this arrangement. Combined with some practical technology of huainan coal mine analysis is applied in the extraction technology. The title of the translated academic paper is " Optimization of soft rock engineering with particular reference to coal mining ". Keywords:Zhuji coal mine; Double vertical shaft; Working section; Central parallel; Mechanized mining; full-height coal caving; gas extraction 目 錄 一般部分 1 礦井概況與地質(zhì)特征 1 1.1井田概況 1 1.2井田地質(zhì)特征 2 1.3煤層特征 5 2 井田境界和儲量 9 2.1井田境界 9 2.2井田地質(zhì)勘探 10 2.3礦井地質(zhì)儲量 10 2.4 礦井可采儲量 12 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 15 3.1礦井工作制度 15 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 15 4 井田開拓 17 4.1井田開拓的基本問題 17 4.2礦井基本巷道 27 5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 39 5.1煤層地質(zhì)特征 39 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 39 5.3采區(qū)車場選型計(jì)算 43 6 采煤方法 46 6.1采煤工藝方式 46 6.2首采工作面回采巷道布置 58 7 井下運(yùn)輸 63 7.1概述 63 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 64 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 67 8 礦井提升 68 8.1礦井提升概述 68 8.2主井提升 68 8.3副井提升 70 9 礦井通風(fēng)及安全 72 9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 72 9.2礦井風(fēng)量計(jì)算 74 9.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 82 9.4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 85 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 90 10 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 92 參考文獻(xiàn) 93 專題部分 淮南礦區(qū)瓦斯抽采技術(shù)分析 95 摘要 95 1 課題研究的背景 96 2 煤礦瓦斯抽采技術(shù)機(jī)理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 97 2.1 國外研究現(xiàn)狀 97 2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 97 2.3 煤炭科學(xué)產(chǎn)能的制約因素分析 99 2.4 采空區(qū)瓦斯抽采對減小回風(fēng)流及其它抽采方法 102 3 淮南礦區(qū)煤層氣抽采技術(shù) 105 概述 105 3.1采場瓦斯治理方法研究 105 3.2 采動(dòng)煤巖移動(dòng)卸壓抽采煤層氣技術(shù) 109 3.3 強(qiáng)化抽采煤層氣技術(shù) 112 3.4 卸壓抽采瓦斯理論及煤與瓦斯共采技術(shù) 115 3.5 技術(shù)成果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 120 4 結(jié)論 120 翻譯部分 英語原文 124 中文譯文 131 致 謝 136 1 礦井概況與地質(zhì)特征 1.1井田概況 1.1.1位置與交通 朱集東井田屬朱集井田27勘探線以東部分，位于安徽省淮南市潘集區(qū)與懷遠(yuǎn)縣交界處的武前莊與騎龍莊一帶，行政區(qū)劃隸屬淮南市潘集區(qū)和懷遠(yuǎn)縣，井田東南距淮南市洞山約38km，地理坐標(biāo):東經(jīng)116°45′00″～116°53′45″，北緯32°50′15″～32°54′30″。井田東西長約7.0km，南北寬約3.0km，面積21km2。 本井田內(nèi)陸路交通較為便利。南鄰潘集礦區(qū)，有淮阜鐵路穿過，西至阜陽與京九線連接；公路經(jīng)潘集鎮(zhèn)，可達(dá)蚌埠、阜陽、徐州、合肥等地；北部有茨懷新河可以通航，可連接淮河航運(yùn)，如圖1-1-1所示。 圖1-1-1 朱集礦交通位置圖 1.1.2地形地貌及水系 本井田地處淮河沖積平原，地形平坦，地面標(biāo)高一般在+22.4～+23.4m，東北部有明龍山低矮山丘，最高點(diǎn)標(biāo)高＋126m，總體趨勢為北東高、南西低。 淮河為鄰近本井的主要河流，歷史最高洪水位標(biāo)高為+25.63m（1954年7月29日），兩岸地勢低洼，雨季淮河水位上漲易成內(nèi)澇；北部茨懷新河為人工開挖水利工程，寬約200m，向東連接淮河。井田內(nèi)尚有部分人工溝渠，屬農(nóng)灌季節(jié)性水渠。 1.1.3氣候與氣象 本井田所在地屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤氣候，四季分明，冬冷夏熱。該地區(qū)年均氣溫15.1℃，兩極氣溫分別為41.4 ℃和-21.7℃；一般春季多東南風(fēng)，夏季多東南及東風(fēng)，秋季多東風(fēng)及東北風(fēng)，冬季多東北風(fēng)及西北風(fēng)，平均風(fēng)速3.3m/s，最大風(fēng)速22m/s；年均降雨量893.74mm，最大達(dá)1723.5mm，降雨一般集中在6、7、8三個(gè)月；雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬，最大降雪厚度16cm；土壤的最大凍結(jié)深度為30cm。 1.1.4地震烈度 根據(jù)已掌握的地震歷史資料，淮南市屬于許昌～淮南地震帶，從地震活動(dòng)性、斷裂構(gòu)造、地形變化及第四紀(jì)地質(zhì)、地貌等方面的情況來看，許昌～淮南地震帶在新構(gòu)造時(shí)期，活動(dòng)是比較明顯的。 國家地震局1979年10月，在淮南地區(qū)進(jìn)行地應(yīng)力普查，在7km的深度截面地應(yīng)力相對大小等值線圖和斷裂構(gòu)造分析，明顯地存在北西西向的地應(yīng)力高值區(qū)，存在一條東西向、一條北東向的深大斷層。 根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的附錄A，本地區(qū)建筑工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)所采用的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g。 1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 井田所在地淮南市潘集區(qū)總面積600平方公里，轄五鎮(zhèn)五鄉(xiāng)一個(gè)街道辦事處，人口43萬，其中農(nóng)業(yè)人口35萬。氣候溫和，四季宜人，物阜民豐，人杰地靈。潘集區(qū)致力于工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)，取得了顯著成績。 潘集區(qū)煤電資源十分豐富。已探明煤炭總儲量37億噸，建有潘一礦、潘東、潘三3座現(xiàn)代化特大型煤礦。年設(shè)計(jì)總產(chǎn)1000萬噸。區(qū)內(nèi)有平圩發(fā)電有限公司，裝機(jī)容量達(dá)120萬千瓦。2004年正在開工建設(shè)的潘北煤礦，年生產(chǎn)能力400萬噸；田集電廠4×60萬kW和平圩第二電廠2×60萬kW超臨界燃煤機(jī)組也已開工建設(shè)；裝機(jī)容量4×60萬kW的潘集電廠建設(shè)工程前期準(zhǔn)備工作正在進(jìn)行。到2010年，區(qū)境內(nèi)煤炭年產(chǎn)量達(dá)2300萬噸，發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)720萬kW，已成為華東地區(qū)一個(gè)重要的能源基地。 1.1.6水源及電源 本礦井供水水源分為兩部分，即地下水和處理后的礦井水。由于礦井所在地區(qū)地表水系不發(fā)達(dá)，且受季節(jié)性影響較大，因此設(shè)計(jì)選擇地下水作為本礦井供水水源。為充分利用和開發(fā)水資源，對井下排水經(jīng)過凈化處理達(dá)標(biāo)后，作為工業(yè)場地生產(chǎn)用水水源。 本礦井位于淮南市潘集區(qū)，鄰近有淮南、洛河、平圩發(fā)電廠，蘆集、丁集和古溝220 kV區(qū)域變電所。本礦井兩回路110 kV電源一回路取自于丁集220 kV區(qū)域變電所，導(dǎo)線采用LGJ-185，長度約為22.6km，另一回路取自新建的古溝220kV區(qū)域變電所，導(dǎo)線采用LGJ-185，長度約為26km。 1.2井田地質(zhì)特征 1.2.1地層 本井田為全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和第四系。 （1）奧陶系中下統(tǒng)（O1+2） 為石炭、二疊系含煤地層的基底，區(qū)內(nèi)無鉆孔穿過，南鄰潘四井田十西線水四5孔穿過厚度96.78m。巖性主要為灰色、致密、厚層狀、硅質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r、質(zhì)純、堅(jiān)硬、性脆為其特征。頂部為白云巖；下部為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。 （2）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 假整合于奧陶系之上，區(qū)內(nèi)僅有23-1孔揭露到五灰。南鄰潘四井田水四11、九10兩孔揭示該組厚度分別為114.24m和112.05 m。 底部為4～6m厚的鋁質(zhì)泥巖，為淺灰色微帶青灰色，具紫紅及銹黃色花斑，局部具鮞狀結(jié)構(gòu)。鮞粒分布不均，其余巖層由灰色、深灰色灰?guī)r、粘土巖、砂質(zhì)粘土巖和中細(xì)砂巖組成。局部有巖漿巖侵入，灰?guī)r10～13層，總厚49.5m。其中12灰分布穩(wěn)定且較厚，一般9.51～19.34m。含不可采薄煤層7～9層，為本區(qū)含煤地層之一。其巖相以淺海相沉積為主，亦具過渡相及泥炭沼澤相。 （3）二疊系（P） 二疊系平均總厚964.44m，底部以灰?guī)r與太原組分界，二疊系整合于太原組之上。分為下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組，其中山西組、上、下石盒子組為含煤地層，石千峰組為非含煤地層，不是本次研究對象。山西組和上、下石盒子組為主要勘探對象，揭露厚度649.95～799.1m，平均厚730.83m，含煤28層，總厚28.58m，含煤系數(shù)為3.91%，自下而上劃分為七個(gè)含煤段。山西組和下石盒子組各為一個(gè)含煤段，上石盒子組有五個(gè)含煤段。其中下部四個(gè)含煤段為礦井主要開采對象。 （4）三疊系（T） 是一套棕紅色碎屑巖，由棕紅、紫紅色、灰白色砂巖、粉砂巖、泥巖組成，砂巖成份以石英、長石為主，見暗色礦物、白云母片及小礫石，鈣質(zhì)膠結(jié)，水平層理。厚度不詳，5-1孔揭露厚度87.54m。與下伏石千峰組呈整合接觸。 （5）下第三系（E） 揭露厚度0～548.78m，主要分布在北部邊界F201斷層附近，由一套棕紅色為主的雜色砂、礫巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，礫石成分以石英礫巖、石英砂巖、灰?guī)r為主，礫徑3～60mm，多呈次棱角狀～次圓狀，膠結(jié)物為泥質(zhì)和粉砂質(zhì)，固結(jié)程度較好。礫巖一般層厚幾米到二十幾米，最大厚度可達(dá)70m。與下伏地層呈不整合接觸。 （6）上第三系（N） ①上第三系中新統(tǒng)下段（N 1 1） 厚0～37.20m，平均10.28m，由棕紅色、褐黃色砂礫、粘土礫石和礫石組成，局部夾有薄層粘土，屬殘坡積相沉積，與下伏地層呈不整合接觸。 ②上第三系中新統(tǒng)上段（N 2 1） 厚0～113.90m，平均厚74.94 m，以灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土為主，間夾粉、細(xì)砂1～3層，局部砂層較厚，但其砂層含泥質(zhì)較高。屬河湖相沉積全區(qū)分布穩(wěn)定，只在北部井田邊界4個(gè)鉆孔缺蝕。 ③上第三系上新統(tǒng)（N2） 厚54.00～186.24m，平均厚110.50 m，由灰綠、土黃色及灰白色中砂、細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂組成，夾砂質(zhì)粘土或粘土3～5層，局部粘土層較厚。屬河湖相沉積全區(qū)分布穩(wěn)定。 （7）第四系（Q） 厚87.40～108.94m，平均100.20m，以灰黃色、土黃色中砂、細(xì)、粉砂、砂質(zhì)粘土為主，次為粘土間夾粘土質(zhì)砂，富含砂礓和鐵猛結(jié)核與蚌殼碎片，屬河流相及河漫灘相沉積。 1.2.2構(gòu)造 本井田位于淮南煤田東北部，淮南復(fù)向斜的次級褶皺朱集～唐集背斜及尚塘～耿村集向斜的東段，總體構(gòu)造形態(tài)為一連續(xù)的背、向斜，北部為朱集～唐集背斜，南翼與潘集背斜北翼構(gòu)成寬緩向斜，背、向斜軸向?yàn)楸蔽魑飨?，沿軸向有所起伏，其中發(fā)育有部分次級褶曲。 按其構(gòu)造特點(diǎn)來劃分，本井田可分為三大塊段：七線以東為一走向?yàn)楸睎|，傾向北西的單斜構(gòu)造，地層傾角一般在5°左右；七～二十一線為一寬緩背斜，系朱集～唐集背斜延伸部分，背斜軸部與兩翼高差一般為30～50m，地層傾角一般2°～7°。 全井田共發(fā)現(xiàn)30條斷層，其中17條為正斷層，13條逆斷層。按斷層落差分：最大落差大于等于100m的6條，小于100m而大于等于50m的1條，小于50m大于等于30m的11條，小于30m的斷層12條。本礦井為設(shè)計(jì)需要，將地質(zhì)圖紙省掉了許多斷層，如圖示井田中央剩三個(gè)大斷層，井田邊界兩個(gè)大斷層作為自然邊界。斷層的延展方向以北西西和北西向?yàn)橹?，次為北東向。 本井田構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。 1.2.3水文地質(zhì)特征 （1）主要水文地質(zhì)條件 新生界松散層含、隔水層（組）： 本井田新生界松散層厚度兩極值為150.40～394.30m，平均厚為295.92m，其厚度變化規(guī)律是由北向南、由東向西逐漸增厚。按照沉積物的組合特征及其含、隔水情況，可將其自上而下大致分為一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含計(jì)4個(gè)含水層（組）和3個(gè)隔水層（組）。本井田三隔厚度大，一般0～74.85m，平均44.18m，分布范圍較穩(wěn)定（除北部5-1、9-4、11-5及23-1四個(gè)孔沉積缺失外），由灰綠色厚層粘土及砂質(zhì)粘土和多層細(xì)砂組成，粘土致密，可塑性強(qiáng)，是井田內(nèi)的重要隔水層（組），隔水性能較好；其下部第四含水層（組）厚度為0～25.40m，平均7.49m，該含水層（組）由細(xì)砂、砂礫層及粘土礫石組成，砂層間有薄層粘土、砂質(zhì)粘土分布，且直接覆蓋于基巖含水層之上。 基巖含水層（段）： ① 下第三系砂礫巖含水層（段） 該含水層主要分布在井田的北部邊界，鉆孔揭露厚度為216.25～548.78m，巖性主要為紫紅色礫巖和各粒級砂巖及砂質(zhì)泥巖，據(jù)簡易水文觀測資料表明，該含水層富水性弱，對礦坑充水無直接影響。 ② 二疊紀(jì)煤系地層含、隔水層（段） 本井田煤系砂巖含水層巖性以中、細(xì)砂巖為主，局部為粗砂巖和石英砂巖，分布于煤層、粉砂巖和泥巖之間，巖性厚度變化較大，裂隙不發(fā)育，且具不均一性，各砂巖含水層之間均有泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和煤層等隔水巖石分布，以儲存量為主，據(jù)井田內(nèi)鉆孔抽水資料表明，各砂巖含水層富水性弱，正常情況下，煤系砂巖含水層之間無密切的水力聯(lián)系。 ③ 太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含隔水層（段） 本井田石炭系太原組灰?guī)r埋藏較深，鉆孔未揭露全層厚度，據(jù)區(qū)域資料表明，地層總厚110～130m左右，含灰?guī)r13層，其中第3、4、12等三層灰?guī)r厚度大，分布穩(wěn)定，巖溶裂隙較發(fā)育外，其余均為薄層灰?guī)r。本井田太原組一灰上距3煤層底板平均間距32.30m，天然狀態(tài)下無水力聯(lián)系，但因太灰的水壓較高，已超過3煤層下隔水層（組）巖石的抗壓強(qiáng)度，若直接開采3煤層，水力平衡即遭破壞，勢必造成其煤層底板突水事故的發(fā)生。因此，在開采3煤層之前，必須采取疏水降壓等措施，謹(jǐn)防災(zāi)害發(fā)生。 斷層帶： 本井田斷層較發(fā)育，共查出斷層30條，其中正斷層17條，逆斷層13條，鉆孔穿過斷點(diǎn)3個(gè)。礦井設(shè)計(jì)過程中未將其全部顯示，只選擇了三條具代表性的大斷層在圖中參與設(shè)計(jì)。斷層破碎帶主要以泥巖、粉砂巖為主，含砂巖碎塊，鉆探揭露斷層時(shí)，大多數(shù)斷層無漏水現(xiàn)象，結(jié)合區(qū)域和鄰近生產(chǎn)礦井，斷層一般是富水性弱，導(dǎo)水性差。但應(yīng)謹(jǐn)防受采動(dòng)影響而活化的斷層可能成為礦井突水的重要途徑。 綜上所述，本井田新生界下部含水層（組）、二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙含水層（段）和太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）對井下開采影響較大。但是，只要在可采煤層的淺部留設(shè)適當(dāng)高度的防水煤柱，正常情況下新生界下部四含對井下開采威脅較小，但僅在二十三線以東北部四含對17～13煤層開采有充水威脅，其它塊段四含對各煤層開采無影響。這樣，二疊紀(jì)煤系砂巖裂隙水和太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）便成為礦井開采的主要充水因素。故本井田在開采4～17煤層（組）時(shí)，以裂隙充水為主，水文地質(zhì)條件簡單。 （2）礦井涌水量預(yù)計(jì) 根據(jù)《安徽省淮南煤田朱集東井田煤炭勘探報(bào)告》，本井田開采13-1#煤層時(shí)，采用比擬法，與潘一礦進(jìn)行比擬，預(yù)計(jì)礦井涌水量，計(jì)算公式： 、——礦井涌水量，其中為潘一礦涌水量，正常涌水量為為186.32m3/h，最大涌水量為270.51 m3/h； 、——預(yù)算采用面積，其中朱集井田采用面積為10km2，潘一礦采用面積為9.3km2； 、——水位降深，其中朱集井田水位降深為975.95m，潘一礦水位降深為550m； 經(jīng)計(jì)算，朱集礦井的正常涌水量為267m3/h，最大涌水量為387m3/h?？紤]井筒淋水、井下灑水、防火灌漿等因素，因此礦井的正常涌水量取342m3/h，最大涌水量取462m3/h。 1.3煤層特征 1.3.1煤層特征 本井田含煤地層為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。 井田內(nèi)二疊系含煤層段揭露厚度649.95～799.10 m，平均730.83 m，共含煤28層，煤層總厚28.58 m，含煤系數(shù)為3.91%，自下而上依次可分為7個(gè)含煤段。可采煤層共有13層，分別為17-1、16-2、13-1、11-2、11-1、8、7-2、6、5-2、5-1、4-2、4-1和3煤層，平均總厚為21.58m。其中13-1、11-2、8、5-1和4-1煤層為主要可采煤層，平均總厚12.80m，約占可采煤層總厚的59.3%；17-1、16-2、11-1、7-2、6、5-2、4-2和3煤層為次要可采煤層，平均總厚8.78m。現(xiàn)對主采煤層分述如下： （1）13-1煤層：含煤面積37.04km2，可采面積36.57km2，僅11-5孔因巖漿侵蝕不可采，賦存標(biāo)高在-350～-960m之間，煤層厚度0.77～6.43m，平均4.00m，屬結(jié)構(gòu)簡單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在-810～-920m之間，大部分賦存于-850～-870m之間； （2）11-2煤層：含煤面積37.16km2，可采面積33.3km2，賦存標(biāo)高在-350～-1000之間，煤層厚度0～5.02m，平均3.32m，屬結(jié)構(gòu)簡單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在-870～-980m之間，大部分賦存于-920～-940m之間； （3）8煤層：含煤面積37.68km2，可采面積34.74km2，有1處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在-500～-1100之間，煤層厚度0～5.77m，平均2.99m，屬結(jié)構(gòu)簡單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在-960～-1070m之間，大部分賦存于-990～-1030m之間； （4）5-1煤層：含煤面積37.97km2，可采面積27.22km2，有4處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在-1000～-1180之間，煤層厚度0～5.77m，平均2.99m，屬結(jié)構(gòu)簡單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在-1040～-1110m之間，大部分賦存于-1050～-1080m之間； （5）4-1煤層：含煤面積37.29km2，可采面積33.28km2，有1處不可采區(qū)，2處巖漿侵蝕區(qū)，賦存標(biāo)高在-550～-1160之間，煤層厚度0～5.77m，平均2.99m，屬結(jié)構(gòu)簡單、大部可采的較穩(wěn)定煤層；其中七線～二十一線賦存標(biāo)高在-1060～-1130m之間，大部分賦存于-1060～-1090m之間。 主要可采煤層特征表如下表1-3-1所示。 1.3.2煤質(zhì) 本井田可采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，主要為中灰、中高～高揮發(fā)分、特低～低硫、特低～低磷、富油～高油、中～高熱值、具強(qiáng)粘結(jié)性的氣煤，1/3焦煤次之。其洗精煤是較為理想的煉焦配煤，洗中煤或原煤可作為動(dòng)力用煤，其主要可采煤層煤質(zhì)特征見表1-3-2。 1.3.3 煤層開采技術(shù)條件 （1）煤層頂?shù)装迩闆r 本井田主要可采煤層頂、底板主要以泥巖為主，次為中、細(xì)砂巖。泥巖特別是炭質(zhì)泥巖、含炭泥巖，厚度小，抗壓強(qiáng)度低，多屬軟巖，穩(wěn)定性差~中等。粉砂巖和砂泥巖互層屬中等堅(jiān)硬巖類，細(xì)砂巖、中砂巖膠結(jié)良好，巖石堅(jiān)硬致密，抗壓強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，工程地質(zhì)條件良好。礦床淺部基巖風(fēng)化帶巖體質(zhì)量差，斷層帶巖石破碎，均屬軟弱結(jié)構(gòu)面，故本井田礦床工程地質(zhì)條件為中等類型。主要煤層的頂?shù)装迩闆r見表1-3-3： （2）瓦斯 通過對瓦斯測試資料分析，本井田共采測瓦斯煤樣364個(gè)，實(shí)際利用272個(gè)，采樣深度在-710.25～-1227.22m之間，瓦斯含量兩極值為0～21.53m3/t，瓦斯含量較高，各煤層瓦斯含量分布特征與地質(zhì)構(gòu)造條件有著密切的關(guān)系。沼氣帶位于基巖頂界面下垂深435m以深。 表1-3-1 主要可采煤層特征表 煤層 煤層厚度/m 下距煤層/m 穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu) 可采性 最小～最大 平均 13-1 0.77～6.43 4.00 66.36 穩(wěn)定 簡單 全區(qū)可采 11-2 0～5.02 1.32 4.67 較穩(wěn)定 簡單 大部可采 8 0～5.77 2.99 10.16 較穩(wěn)定 簡單 大部可采 5-1 0～4.07 1.36 8.77 較穩(wěn)定 簡單 大部可采 4-1 0～5.95 3.13 71.13 較穩(wěn)定 簡單 大部可采 表1-3-2 主要可采煤層煤質(zhì)特征表 煤層 Mad/% Ad/% Vdaf/% St.d/% Pd/% Qgr.d /MJ·kg-1 Y/mm 煤 類 13-1 0.70~2.54/1.40 15.17~36.22/23.68 35.64~44.49/40.48 0.26 0.001~0.140 26.20 9.0~21.0/14.8 1/3JM、QM 11-2 0.56~3.18/1.47 16.36~37.38/25.50 31.47~43.18/37.27 0.36 0.003~0.109 25.19 8.0~19.0/13.6 1/3JM、QM 8 0.70~3.16/1.46 16.46~39.18/24.77 25.60~41.85/37.09 0.24 0.003~0.046 25.59 7.0~30.0/15.0 1/3JM、QM 5-1 0.66~3.12/1.40 12.53~38.96/25.39 25.54~41.84/36.19 0.78 0.002~0.033 25.68 0.0~22.0/14.4 1/3JM、QM 4-1 0.65~2.44/1.37 16.01~39.72/24.70 24.26~42.36/35.24 0.45 0.002~0.083 25.73 9.0~29.0/16.2 1/3JM、QM 表1-3-3 主要可采煤層賦存狀況表 煤層 均厚/m 頂板巖性 底板巖性 13-1 4.00 泥巖，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖，粉、細(xì)砂巖 泥巖，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、粉、細(xì)砂巖 11-2 3.32 泥巖，少數(shù)為粉、細(xì)砂巖 泥巖，少數(shù)為粉、細(xì)砂巖 8 2.99 泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖、粉、細(xì)砂巖 泥巖，局部為砂質(zhì)泥巖、粉、細(xì)砂巖 5-1 1.36 泥巖、砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉、細(xì)砂巖 泥巖、砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉、細(xì)砂巖 4-1 3.13 泥巖，少數(shù)砂質(zhì)泥巖、粉、細(xì)砂巖 泥巖，少數(shù)砂質(zhì)泥巖、粉、細(xì)砂巖 13-1煤層：瓦斯含量為0.05～15.21m3/t，平均瓦斯含量為4.94m3/t，首采塊段13-1煤層瓦斯含量為0.05～10.94 m3/t。 11-2煤層：瓦斯含量為0～13.50m3/t，平均瓦斯含量為4.41m3/t(-970m以淺)，-970m以深僅一個(gè)點(diǎn)，含量為4.18m3/t。首采塊段11-2煤層瓦斯含量：0.05～13.5 m3/t。 另外通過對79個(gè)煤樣進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性測定，其中17-1、13-1、11-2、8、5-2、5-1、4-2、4-1煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)k值均有大于15的樣品，由此表明上述煤層均有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。因此，本礦井按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。 （3）煤塵與煤的自燃 本井田16-2、11-1、8、7-2、6、5-2、5-1、4-2、3煤層為自燃煤層，13-1、11-2、4-1煤層為容易自燃～自燃煤層。各可采煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)。 （4）地溫 根據(jù)九龍崗礦長觀孔資料，井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下垂深30m，相應(yīng)的溫度為16.8℃。 根據(jù)已有測溫資料，本井田的地溫梯度為1.70～3.80℃/hm，平均為2.83℃/hm，基本屬地溫正常區(qū)。一級高溫區(qū)（＞31℃）一般出現(xiàn)在-564m以下，二級高溫區(qū)（＞37℃）一般出現(xiàn)在-736m以下，平均地溫為43.7℃，屬二級高溫區(qū)。鑒于本井田地溫較高，需采取積極的降溫措施，以防熱害發(fā)生。 （5）放射性及其它有害氣體 本區(qū)經(jīng)各勘探階段，對鉆孔測井及大量的煤、巖樣品測試，均未發(fā)現(xiàn)有放射性異常和大量有害氣體。 （6）首采面綜合柱狀圖 本設(shè)計(jì)所選主采13-1#煤層，其綜合柱狀圖如圖1-3-1： 圖1-3-1 首采面綜合柱狀圖 2 井田境界和儲量 2.1井田境界 2.1.1井田范圍 本礦井屬27勘探線以東，東南距淮南市洞山約38km，南及東南與潘四東和潘二礦井為鄰。井田東、南至勘察登記范圍，西至27勘探線，北至明龍山斷層，走向長7.0km，傾向?qū)?.0km，面積約21.0km2。地面地形平坦，標(biāo)高一般在+22.4～+23.4m。 2.1.2開采界限 本井田共含煤28層，煤層總厚28.58m。其中可采煤層共有13層，分別為3、4-1、4-2、5-1、5-2、6、7-2、8、11-1、11-2、13-1、16-2、17-1煤層，平均總厚為21.58m。13-1#煤層為主要可采煤層，平均總厚4.0m，由于13-1#煤層厚度大，賦存條件較好，故本設(shè)計(jì)礦井僅考慮13-1#煤層。 2.1.3井田尺寸 井田的走向最大長度為7.32km，最小長度為6.9km，平均長度為7.1km。 井田的傾斜方向的最大長度為3.52km，最小長度為2.34km，平均長度為3.0km。 煤層的傾角最大為4°，最小為1°，平均為3°，井田平均水平寬度為2.9km。 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，m2 H ——井田的平均水平寬度，m L——井田的平均走向長度，m 則井田的水平面積為：S =7.1× 3.0 =21.3 km2，井田賦存狀況示意圖如圖2-1-1所示。 圖2-1-1 井田賦存狀況示意圖 2.2井田地質(zhì)勘探 井田地質(zhì)勘查類型為精查，屬詳細(xì)勘探。普查工作始于2003年9月，至2004年8月全部結(jié)束，安徽省煤田地質(zhì)局勘查研究院于2004年11月提交了該普查地質(zhì)報(bào)告。2005年1月17日，安徽省人民政府以專題會議紀(jì)要第7號文即《關(guān)于朱集煤礦資源開發(fā)問題會議紀(jì)要》決定，將朱集勘查區(qū)按資源儲量大致相當(dāng)?shù)脑瓌t劃分為兩個(gè)井田，分別由淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司和皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司依法獨(dú)立進(jìn)行勘查開發(fā)。 2005年1月31日，根據(jù)煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院提交的《淮南潘謝礦區(qū)朱集井田開發(fā)方案》，安徽省國土資源廳以皖國土資函[2005]98號文即《關(guān)于朱集井田劃分與歸屬的函》確定，以地震27線為界，將朱集勘查區(qū)劃分為朱集東和朱集西兩個(gè)礦井分別勘查開發(fā)，其中朱集東勘查區(qū)煤炭資源劃歸淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司開發(fā)。2005年12月19日，淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任責(zé)任公司與安徽省煤田地質(zhì)局經(jīng)對朱集東井田勘探工作的相關(guān)事宜協(xié)商后共同確定，由安徽省煤田地質(zhì)局承擔(dān)該井田的勘探工作。 主采煤層13-1煤，煤厚0.77～6.43m，平均厚4.00m，可采區(qū)一般煤厚3.4～4.5m，結(jié)構(gòu)簡單。含煤面積21.3km2，其中可采面積20.73km2，可采面積占總面積的97.32%。 2.3礦井地質(zhì)儲量 2.3.1儲量計(jì)算基礎(chǔ) （1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲量計(jì)算圖計(jì)算； （2）根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》規(guī)定：煤層最低可采厚度為0.70m，原煤灰分≤40%； （3）依據(jù)國務(wù)院過函（1998）5號文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量； （4）儲量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.05m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲量計(jì)算厚度； （5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 2.3.2礦井地質(zhì)儲量計(jì)算 礦井可采煤層為13-1#煤、11-2#煤、8#煤、5-1#煤和4-1#煤。由于礦井井田形狀規(guī)整，本區(qū)礦井儲量采用網(wǎng)格法，將井田分為A、B、C、D、E五個(gè)塊段（根據(jù)等高線疏密程度劃分面積小塊）具體分塊情況見圖2-3-1井田地質(zhì)儲量計(jì)算面積劃分示意圖，根據(jù)每個(gè)面積小塊的等高線水平間距和高差計(jì)算出面積小塊的煤層傾角，用CAD命令計(jì)算面積小塊的水平面積，由此可計(jì)算得出每個(gè)塊段的不同儲量，礦井地質(zhì)總儲量即為各塊段儲量相加之和。本次設(shè)計(jì)就計(jì)算13-1#煤的各塊儲量和。 再根據(jù)： （2-2） 式中 Z——礦井地質(zhì)儲量，t S ——井田塊段面積，m2 m——煤層平均厚度 γ ——煤層的容重，1.4 t/m3 —— 各塊段煤層的傾角 圖2-3-1 礦井塊段劃分圖 由式2-2及礦井塊段劃分圖，得各塊段地質(zhì)儲量計(jì)算見下表2-3-1： 表2-3-1 礦井地質(zhì)儲量計(jì)算表 塊段名稱 傾角/° 面積/m2 煤層厚度/m 儲量核算/Mt 13-1 A 4 2902173 4 16.29 B 1 5730471 4 32.10 C 2 2228840 4 12.49 D 5 4981252 4 28.00 E 3 4967625 4 27.86 資源總儲量 116.74 則礦井地質(zhì)儲量： 2.3.3礦井工業(yè)儲量計(jì)算 礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲量。 礦井工業(yè)儲量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲量。 儲量的分配探明儲量、控制儲量、推斷儲量按6：3：1 分配，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量、邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量按90%、10% 分配，次邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量不計(jì)。各種儲量分配見表2-3-2： 表2-3-2 礦井工業(yè)儲量計(jì)算表 類別 探明儲量/Mt 控制儲量/Mt 推斷儲量/Mt 經(jīng)濟(jì)儲量 邊際儲量 經(jīng)濟(jì)儲量 邊際儲量 數(shù)量 63.04 7.00 31.52 3.50 11.67 合計(jì) 70.044 35.022 Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （2-3） 其中：k=0.8 Zg=63.04+7.00+31.52+3.50+11.67×0.8=114.40Mt 2.4 礦井可采儲量 2.4.1井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)朱集礦的實(shí)際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求，井田邊界內(nèi)側(cè)暫留40m寬度作為井界煤柱，則井田邊界保護(hù)煤柱的損失按下式計(jì)算。 （2-4） 式中： P——井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬t。 H——井田邊界煤柱寬度，40m； L——井田邊界長度，25980m； m——煤層厚度，m； γ——煤層容重，1.4t/m3； 代入數(shù)據(jù)得： P=40×25980×4×1.4=5.82Mt 2.4.2工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 工業(yè)廣場的占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表2-4-1。 礦井井型設(shè)計(jì)為0.9Mt/a，因此由表2-3-3可以確定本設(shè)計(jì)礦井的工業(yè)廣場為1.35km2。但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都有縮小的趨勢，再加上本井田煤層埋藏較深，若取工廣煤柱較大會造成大量的工廣壓煤，所以本設(shè)計(jì)取0.80的系數(shù)，則工業(yè)廣場的面積約為0.108km2。《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》第14條和第17條規(guī)定工業(yè)廣場屬于Ⅱ級保護(hù)，需要留設(shè)15m寬的圍護(hù)帶。本設(shè)計(jì)選定工業(yè)廣場長為400m，寬為300m，新生界松散層厚度150.40～394.30m，平均295.92m，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動(dòng)角（表2-4-2）采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場的壓煤損失。 表2-4-1 工業(yè)廣場占地面積指標(biāo)表 井型/Mt·a-1 占地面積指標(biāo)/ha·0.1Mt-1 2.4及以上 1.0 1.2～1.8 1.2 0.45～0.9 1.5 0.09～0.3 1.8 表2-4-2 地質(zhì)條件及巖層移動(dòng)角 煤層傾角/° 煤層厚度/m 廣場中心深度/m /° δ/° γ/° β/° 3 4.0 -850 41 66 70 66 采用垂直剖面法計(jì)算所得各主采煤層工廣保護(hù)煤柱面積及壓煤量見下表2-4-3： 表2-4-3 13-1#煤層工廣煤柱壓煤量計(jì)算表 煤層 厚度/m 工廣煤柱面積/m2 壓煤量/t 13-1# 4 2382715 13343204 求得工業(yè)廣場總壓煤量為：13.34Mt 采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場壓煤示意圖如圖2-4-1所示 圖2-4-1 13-1#煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計(jì)算示意圖 2.4.3斷層保護(hù)煤柱 井田13-1#煤層現(xiàn)已查明三條斷層，即F1，ZF3和ZF4，且F1位于工廣保護(hù)煤柱內(nèi)，另兩條斷層皆可靠且可控制，故其兩側(cè)各留30 m保護(hù)煤柱，則其煤柱損失可由下式求得： （2-5） 式中： Pf——煤柱損失，t； Li——斷層長度，m； m——13-1#煤層厚度，m； ——煤層容重，t/m3。 已知t/m3，m，代入（2-5）可得： 2.4.4風(fēng)井保護(hù)煤柱 按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程（2000版）》中參數(shù)計(jì)算，取東西風(fēng)井工業(yè)場地為100m×100m，同樣采用垂直剖面法計(jì)算東西風(fēng)井壓煤量為：3.2Mt 2.4.5大巷保護(hù)煤柱 取大巷保護(hù)煤柱的寬度為30m計(jì)算可得大巷保護(hù)煤柱總量為：1.07Mt 綜上，礦井的永久保護(hù)煤柱損失量匯總見表2-4-4 表2-4-4 永久保護(hù)煤柱損失量 煤柱類型 儲量/Mt 井田邊界保護(hù)煤柱 5.82 斷層保護(hù)煤柱 1.4 大巷保護(hù)煤柱 1.07 東西風(fēng)井保護(hù)煤柱 3.2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 13.34 合計(jì) 24.83 2.4.6礦井可采儲量 礦井可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可按下式計(jì)算： （2-6） 式中： Zk—— 礦井可采儲量，t； Zg—— 礦井的工業(yè)儲量，116.74Mt； P—— 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，24.83Mt； C——采區(qū)采出率； 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》2.1.4條規(guī)定：礦井的采出率，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。本設(shè)計(jì)礦井13-1煤層厚度為4m，屬于厚煤層，且為主采煤層，因此采區(qū)采出率選擇0.8。 則代入數(shù)據(jù)得礦井設(shè)計(jì)可采儲量： 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 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)宜按年工作日330d計(jì)算，每天凈提升時(shí)間宜為16h。礦井工作制度采用“三八制”作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。 3.2礦井設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)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(jì)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(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)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（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)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(jì)生產(chǎn)能力 本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好，首采煤層平均厚度4m，煤層平均傾角2~5°，屬近水平煤層，易于發(fā)揮工作面生產(chǎn)能力。全國煤炭市場需求量大，經(jīng)濟(jì)效益好。結(jié)合本礦區(qū)的煤炭儲量，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。 3.2.3礦井服務(wù)年限 礦井可采儲量、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和礦井服務(wù)年限三者之間的關(guān)系為： （3-1） 式中： T —— 礦井服務(wù)年限，a； ZK —— 礦井可采儲量，73.53Mt； A —— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，0.9Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)。 礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲備能力。例如局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；或者礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。因此，需要考慮儲量備用系數(shù)?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.6條規(guī)定：計(jì)算礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限時(shí)，儲量備用系數(shù)宜采用1.3～1.5。結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況，礦井儲量備用系數(shù)選定為1.4。 把數(shù)據(jù)代入公式3-1得礦井服務(wù)年限： 3.2.4井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力，運(yùn)輸能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核： （1）煤層開采能力的校核 井田內(nèi)13-1煤層為首采煤層，煤厚4m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。煤層傾角平均3°，地質(zhì)條件簡單，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(gè)綜采大采高工作面來滿足井型要求。 （2）運(yùn)輸能力的校核 礦井設(shè)計(jì)為中型礦井，開拓方式為立井單水平開拓。井下煤炭運(yùn)輸采用鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，運(yùn)輸連續(xù)、能力大，自動(dòng)化程度高，機(jī)動(dòng)靈活；井下矸石、材料和設(shè)備采用軌道運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 礦井采用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式，東西兩翼各布置一個(gè)回風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)要求。 （4）儲量條件的校核 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)年限的對應(yīng)要求見表3-2-1。 表3-2-1 我國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Mt·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° 6.0及以上 70 35 — — 3.0～5.0 60 30 — — 1.2～2.4 50 25 20 15 0.45～0.9 40 20 15 15 0.09～0.3 各省自定 由上表可知：煤層傾角低于25°，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.45～0