目錄一般部分1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征111礦區(qū)概述1111礦井地理位置、地形特點(diǎn)和交通條件概述1112礦區(qū)氣候條件1113礦區(qū)水文及地震情況1114礦區(qū)工農(nóng)業(yè)及材料供給212井田地質(zhì)特征2121井田地形地勢(shì)以及井田的勘探程度2122井田煤系地層概述2123井田地質(zhì)構(gòu)造及特征2124礦井水文地質(zhì)特征513煤層特征7131可采煤層特征7132煤的特征82井田境界及儲(chǔ)量1121井田境界11211井田境界確定11212井田賦存特征1122井田境界和儲(chǔ)量計(jì)算12221井田鉆孔及勘探分布情況及勘探類(lèi)型12222煤層可采厚度13223工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算1323工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算14231計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失14232各種煤柱損失計(jì)算15233礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算163礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1731礦井工作制度1732礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限17321礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定17322礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力17323各水平的服務(wù)年限17324井型校核184井田開(kāi)拓1941井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題19411確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)19412工業(yè)場(chǎng)地的位置20413開(kāi)采水平的確定及采盤(pán)區(qū)劃分20414主要開(kāi)拓巷道20415方案比較2042礦井基本巷道25421井筒25422井底車(chē)場(chǎng)及硐室25423主要開(kāi)拓巷道275準(zhǔn)備方式帶區(qū)巷道布置3251煤層的地質(zhì)特征32511煤層埋藏條件32512煤的特征3252帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)32521確定帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)的原則32522確定帶區(qū)巷道布置33523帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)34524帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法35525帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率3653帶區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)376采煤方法3861采煤工藝方式38611采煤方法的選擇38612工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)長(zhǎng)度確定39613工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度39614綜采工作面的設(shè)備選型及配套39615采煤工作面支護(hù)方式41616端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式43617各工藝過(guò)程注意事項(xiàng)44618采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)4562回采巷道布置47621回采巷道布置方式47622回采巷道參數(shù)477井下運(yùn)輸4971概述49711礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度49712煤層及煤質(zhì)49713運(yùn)輸距離和輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)49714礦井運(yùn)輸系統(tǒng)4972帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇50721設(shè)備選型原則50722帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算5073大巷運(yùn)輸設(shè)備選51731主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇51732輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇52733運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算538礦井提升5581礦井提升概述5582主副井提升55821主井提升55822副井提升設(shè)備選型57822副井提升設(shè)備選型589礦井通風(fēng)及安全6091選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)60911礦井概況60912礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求60913礦井通風(fēng)類(lèi)型的確定61914礦井主扇工作方法的選擇62915工作面通風(fēng)方式的選擇6292礦井風(fēng)量計(jì)算63921礦井總風(fēng)量計(jì)算63922工作面所需風(fēng)量的計(jì)算63923備用面需風(fēng)量的計(jì)算64924掘進(jìn)工作面需風(fēng)量64925硐室需風(fēng)量65926其它巷道所需風(fēng)量65927礦井總風(fēng)量65928風(fēng)量分配6693礦井風(fēng)量計(jì)算67931通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期最大阻力路線的確定68932礦井通風(fēng)阻力計(jì)算68933礦井通風(fēng)總阻力72934兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔7294選擇礦井通風(fēng)設(shè)備73941選擇主扇73942電動(dòng)機(jī)選型7495安全災(zāi)害的預(yù)防措施75951預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施75952預(yù)防采空區(qū)失火75953防水措施7610設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)78參考文獻(xiàn)79專(zhuān)題部分深井圍巖控制技術(shù)研究801軟巖巷道圍巖控制原則8011對(duì)癥下藥原則8012塑性圈原則8013提高圍巖自穩(wěn)能力原則8014聯(lián)合支護(hù)原則8015大斷面及避開(kāi)最大水平應(yīng)力原則802軟巖巷道支護(hù)實(shí)例8121巷道地質(zhì)條件與原有支護(hù)8122巷道破壞原因分析8123巷道支護(hù)措施改進(jìn)8224巷道支護(hù)措施改進(jìn)后的效果823支護(hù)技術(shù)8431支護(hù)方式的選擇8432錨網(wǎng)帶支護(hù)加固原理8433錨固形式選擇8434合理錨桿參數(shù)的確定844深部沿空留巷的數(shù)值模擬分析8641模型建立8642巷道圍巖變形與應(yīng)力分布特征分析875深部沿空留巷支護(hù)井下試驗(yàn)8951沿空留巷支護(hù)設(shè)計(jì)8952井下監(jiān)測(cè)與支護(hù)效果分析926深部沿空留巷的支護(hù)原則與建議9861深部沿空留巷的支護(hù)原則9862存在的問(wèn)題與改進(jìn)建議987結(jié)論10071合理確定開(kāi)拓布局10072優(yōu)化支護(hù)設(shè)計(jì)10073優(yōu)化巷道斷面形狀10074開(kāi)拓巷道圍巖控制主要途徑101翻譯部分英文原文102MECHANISMANDCONTROLOFGROUNDRESIDUALDEFORMATIONOVERLONGWALLGOAF102中文譯文107長(zhǎng)壁開(kāi)采采空區(qū)上地表殘余變形的機(jī)理與控制107致謝112中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1頁(yè)1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征11礦區(qū)概述111礦井地理位置、地形特點(diǎn)和交通條件概述1、地理位置礦井位于平頂山市區(qū)的北部，其地理座標(biāo)為東經(jīng)11311451132230，北緯334015334845。2、地形特點(diǎn)平煤股份一礦位于平頂山礦區(qū)中部，平頂山、落鳧山位于井田中部，二山南陡北緩，基本呈單面山形，走向近東西，地勢(shì)北高南低，形成本井田范圍內(nèi)的分水嶺。南北兩側(cè)沖溝發(fā)育，多為季節(jié)性沖溝。主、付井口位于落鳧山南麓，主井口標(biāo)高為2000米。平頂山海拔41113米，落鳧山海拔49270米，井田內(nèi)山間沖溝發(fā)育。3交通條件平煤股份一礦至平頂山站9公里，通過(guò)礦區(qū)專(zhuān)用鐵路可直達(dá)漯寶鐵路。漯寶鐵路連接京廣、焦柳兩大鐵路干線。平頂山站至京廣鐵路70公里，至焦柳鐵路28公里。以平頂山市為交通樞紐，有柏油公路溝通各縣市，交通極為方便，見(jiàn)圖11。石龍區(qū)寶豐縣平頂山市葉縣襄城縣禹州市汝州市郟縣魯山縣孟寶線焦柳線國(guó)道國(guó)道31國(guó)道國(guó)道國(guó)道許南高速白龜山水庫(kù)昭平臺(tái)水庫(kù)北汝河沙河穎河平河一礦圖11平頂山礦井交通示意圖112礦區(qū)氣候條件年平均雨量為7994MM，年平均氣溫139攝氏度，年極端最低氣溫零下213攝氏度，年極端最高氣溫407攝氏度，土地最大凍結(jié)深度29MM，每年凍結(jié)期在十一月上旬至下年三月下旬解凍，全年風(fēng)向頻率多為東南偏東風(fēng)，四季風(fēng)向變化較大，春季多東南風(fēng)，秋季多偏北風(fēng)，年平均風(fēng)速33M/S，最大風(fēng)速20M/S。平煤股份一礦所屬區(qū)域?qū)儆诖箨懶园敫珊禋夂颍暾舭l(fā)量大于降雨量，夏季炎熱，冬季寒冷。氣溫188426，歷年平均氣溫149。年降雨量373913236毫米，平均降雨量7426毫米。雨季集中在7、8、9三個(gè)月。年蒸發(fā)量1490528250毫米。平均絕對(duì)濕度135毫米，平均相對(duì)濕度67。冰凍期一般是11月到次年3月，最大凍土深度14厘米。最大風(fēng)速24米/秒，風(fēng)向北西、北北西、北東，常年主風(fēng)向?yàn)楸睎|。113礦區(qū)水文及地震情況本區(qū)屬于大陸半干燥濕度不足帶。根據(jù)平頂山歷年的氣象資料。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第2頁(yè)1河流井田內(nèi)沒(méi)有大的河流，無(wú)常年性河流，只有季節(jié)性小溪沖溝，雨季有水、晴后斷流，在三水平井田范圍內(nèi)有竹園水庫(kù)一個(gè)，南側(cè)沖溝匯集入湛河，北側(cè)沖溝匯集入竹園水庫(kù)（目前為平頂山電廠排灰場(chǎng)），在井田西北角有姚孟電廠排灰場(chǎng)。2地震基本烈度地震基本烈度一九七零年九月二十五日中國(guó)科學(xué)院中南構(gòu)造研究鑒定平頂山地區(qū)基本烈度為七度強(qiáng)，一九七七年七月國(guó)家地震局南京地震大隊(duì)再次確認(rèn)平頂山地區(qū)基本烈度為七度。114礦區(qū)工農(nóng)業(yè)及材料供給本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國(guó)家計(jì)劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，均能滿足建設(shè)需要。12井田地質(zhì)特征121井田地形地勢(shì)以及井田的勘探程度1、地形與地勢(shì)平煤股份一礦位于平頂山礦區(qū)中部，平頂山、落鳧山位于井田中部，二山南陡北緩，基本呈單面山形，走向近東西，地勢(shì)北高南低，形成本井田范圍內(nèi)的分水嶺。南北兩側(cè)沖溝發(fā)育，多為季節(jié)性沖溝。主、付井口位于落鳧山南麓，主井口標(biāo)高為750米。平頂山海拔41113米，落鳧山海拔49270米，井田內(nèi)山間沖溝發(fā)育。2、井田的勘探程度全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成勘探線21條，平均間隔500M；鉆孔119個(gè)，共計(jì)工程量為4063957M，其中水文鉆孔6個(gè)，共計(jì)工程量為373265M。根據(jù)勘探情況，礦區(qū)的地質(zhì)條件已基本清楚。122井田煤系地層概述本區(qū)位于平頂山煤田李口集向斜西南翼中段，經(jīng)鉆探工作探明，地層由老至新敘述如下1、寒武紀(jì)上統(tǒng)固山組；鉆孔揭露厚度50M為灰深灰色厚巨厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，具有不明顯細(xì)鱮狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)三葉蟲(chóng)。2、石灰系上統(tǒng)太原組厚度47一80M、平均6628M為含煤地層第一含煤段，底界以底部鋁土泥巖與下伏地層呈平行假整合接觸。頂界止于本組L灰?guī)r頂面或泥灰?guī)r之上黑色海相泥巖之頂。由煤層、灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成?；?guī)r常見(jiàn)7層，其中一5煤，即戊煤8可采，絕大多數(shù)灰?guī)r構(gòu)成煤層直接頂板。3、二疊系下統(tǒng)山西組厚約80119M，平均937MO山西組與下?tīng)钐M地層連續(xù)沉積，為石炭二疊系含煤層段。由深灰到黑色粉砂巖和泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)中粘石英砂和煤層等組成。含煤3一5層。本并田范圍內(nèi)己5、己6、己7不穩(wěn)定。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁(yè)123井田地質(zhì)構(gòu)造及特征1、地層井田內(nèi)地層出露較差，根據(jù)鉆孔工程揭露的地層從老到新有寒武系崮山組，上石炭統(tǒng)太原組，二疊系山西組、石盒子組、石千峰組，三疊系劉家溝組和第四系黃土及坡、殘積物。含煤地層主要為上石炭統(tǒng)太原組、二疊系山西組、上石盒子組、下石盒子組，其中以二疊系山西組及下石盒子組為重要含煤地層?，F(xiàn)將井田地層從老到新分述如下1寒武系上統(tǒng)崮山組（3G）為石炭二疊系含煤地層的沉積基底?；覝\灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，顯晶質(zhì)，具部明顯的細(xì)狀結(jié)構(gòu)，頂部風(fēng)化后為灰黑或淡黃色，井田內(nèi)地層無(wú)出露，據(jù)308孔揭露厚度大于40米。2石炭系上統(tǒng)太原組（C2T）為含煤地層最下含煤段，平均厚度79米，底部鋁土泥巖與下伏寒武系呈平行假整合接觸。巖性主要有深灰色石灰?guī)r、黑色泥巖、深灰色砂質(zhì)泥巖和淺灰色細(xì)、中粒砂巖，煤層組成，間夾菱鐵質(zhì)硅質(zhì)泥巖薄層化石。含煤48層，其中一（庚20）煤沉積穩(wěn)定，井田內(nèi)普遍可采，本段頂界止于泥灰?guī)r之上的黑色海相泥巖之頂。3山西組（P1SH）平均厚度85米，與下伏太原組地層連續(xù)沉積。巖性由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)中粒長(zhǎng)石石英砂巖和煤層組成。本段含煤35層，其中二2（己15）、二12（己16）、二11（己17）煤層部分發(fā)育較好，為井田內(nèi)次要可采煤層。二（己）組煤層在井田內(nèi)沉積連續(xù)性較差，在240米水平以深出現(xiàn)了大片薄煤層帶和無(wú)煤帶，屬不穩(wěn)定煤層。4下石盒子組（P1X）四（戊）煤組平均厚度1460米。由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、灰白色細(xì)、中粒砂巖和煤層組成，含煤59層，其中四3（戊8）、四22（戊9）、四21（戊10）為井田內(nèi)主采煤層。該煤組沉積較穩(wěn)定，發(fā)育良好，全區(qū)內(nèi)普遍開(kāi)采。五（?。┙M煤平均厚度84米。由紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色粉砂巖、灰白色細(xì)中粒長(zhǎng)石石英砂巖和煤層組成。含煤35層，五2（丁6）煤為井田內(nèi)主要可采煤層；五21（丁5）煤層局部可采，屬較穩(wěn)定煤層；五（丁4）煤層井田內(nèi)偶見(jiàn)可采點(diǎn)，屬不穩(wěn)定煤層。含煤段上部為細(xì)、中粒砂巖，顏色灰白純白，含雜色較少；泥巖和砂質(zhì)泥巖中含紫色斑和暗斑；含煤段下部具紫斑和暗斑、含米黃色大鮞粒及豆粒和不規(guī)則的菱鐵質(zhì)結(jié)核。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第4頁(yè)六（丙）煤段平均厚度93米。由灰深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰灰白色細(xì)中粒砂巖和煤層組成。含煤25層，六（丙3）煤層部分可采，屬不穩(wěn)定煤層。本段砂巖內(nèi)含雜質(zhì)比五（?。┟憾紊愿?，泥巖和砂質(zhì)泥巖中，局部具紫斑、含菱鐵質(zhì)鮞粒。5上石盒子組（P2S）甲、乙煤段平均厚度293米。由灰綠色、淺灰色泥巖、灰綠色粉砂巖、灰色細(xì)、中粒砂巖和煤層組成。甲煤段雖含煤多層，但均為薄煤層或炭質(zhì)泥巖。乙煤段雖也含煤多層，但只是薄煤層、煤線或炭質(zhì)泥巖。6石千峰組平均厚度300米以上。上部由磚紅色、褐紫色砂質(zhì)泥巖及細(xì)中粒砂巖組成；下部由紫褐色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，團(tuán)塊狀，易風(fēng)化。1、地質(zhì)構(gòu)造平頂山礦區(qū)突出的地質(zhì)特征是四周拗陷所拱托的隆起、西北為寶豐、郟縣拗陷帶，南為葉縣飛漯河拗陷帶，東北為襄縣、臨穎拗陷帶。拗陷與隆起之間以高角度的正斷層相隔，這些拗陷帶一般都有厚度達(dá)L000M2000M的新生界沉積。平一礦井田位于李口集向斜西南翼中段。井田內(nèi)含煤地層總的構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，走向北西6070度。一般5度左右三水平井田30線以東17度局部17度。井田地質(zhì)構(gòu)造，褶曲和斷層不發(fā)育，在井田東部，2、井田地質(zhì)構(gòu)造本井田位于主體構(gòu)造李口向斜西南翼中段?；緲?gòu)造為一走向北5575西，向北北東傾斜的平緩單斜構(gòu)造。地層傾角416，一般45，井田內(nèi)2629勘探線深部最大傾角16。井田內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，褶皺一般不發(fā)育。煤層沿走向雖有小的起伏，但大斷層稀少，僅在井田中、深部發(fā)現(xiàn)落差在2040米的正、逆斷層兩條，并伴有次一級(jí)寬緩向斜和背斜，井田內(nèi)小斷層較發(fā)育。（1）褶皺郭莊背斜背斜軸位于尹充村野豬嶺一線，走向北60西，向北西傾伏，東北翼傾角815，西南翼傾角611傾伏端在28勘探線東側(cè)岳家小窯附近出露較明顯，向東南沿至十礦，區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度800米。268孔、266孔、和2716孔有控制。牛莊向斜向斜軸部位于五（?。┘掖寮袄蠝洗逡痪€。軸向與郭莊背斜大致平行。呈北西向展布。由十礦進(jìn)入本井田，傾伏于老溝附近。區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度600米。（2）斷層中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第5頁(yè)張家逆斷層（F3）位于張家和竹園一線。走向北35西，傾向北東，傾角38，落差1650米。北西端延出井田外，東南端消失于30勘探線以西30/19孔附近。龍池正斷層（F4）位于36勘探線龍池村附近。走向北60東。傾向北西，傾角45，落差2032米，由3622孔及五2（丁6）22160采面控制，西南端入四礦井田，本井田內(nèi)延展長(zhǎng)度450米。124礦井水文地質(zhì)特征井田內(nèi)主要含水層為中、上寒武系、上石炭系太原組碳酸鹽裂隙巖溶含水巖組，其次為五、四、二煤組頂板砂巖及平頂山砂巖裂隙含水層和第四系沙礫石層。近十年來(lái)由于采掘范圍的不斷擴(kuò)大，人為疏放的增強(qiáng)，五、四煤層頂板砂巖含水層地下水多被疏放或局部疏干，一般以滴淋水為主，寒灰?guī)r溶及上石炭系太原組碳酸鹽裂隙巖溶含水在一礦開(kāi)采五、四煤下部，對(duì)其開(kāi)采影響不大，加之加強(qiáng)了水害預(yù)報(bào)及探放水工作，未曾發(fā)生突水事故，確保了礦井的安全生產(chǎn)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第6頁(yè)圖121煤層柱狀圖、1、0、2652410650、058、027M、237、2160680、2150702B8、81C4172007140、1980720、018、025、05M、C131218307350、172607690、1678080、5914、14796050、708、B7B6、13608120、B512508270、1808350、10208470、20、50、B4、1471537M2、038M、20、9、10、9、0688、10、79M、1627M、92508720、14、B10、15、10、67、B89、P1SH8908103、71208930、5945M、6、570960、PSEUDOSCHWAGERINA、L341809240、08M、A746A5、18、931809420、058、20、A4、26M、21、A3、201L5B、2A4、3、2、25、L67180980、04M、3、23、A1、（B2C2B、PX、B、C、C、81、4251M、10697007430、017、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第7頁(yè)13煤層特征131可采煤層特征煤層特征1、含煤性本井田含煤地層為石炭系太原組、二疊系山西組和上、下石盒子組。自上而下劃分為甲、乙、六（丙）、五（?。⑺模ㄎ欤?、二（己）、一（庚）等七個(gè)煤組。含煤地層總厚780米，含煤七組43層（有編號(hào)的煤層23層），其中甲、乙、丙、丁煤組無(wú)可采煤層。煤層總厚約20米。含煤系數(shù)為33，可采煤層3組4層，總厚約10米，可采含煤系數(shù)為192。2、煤層性質(zhì)六2（丙3）煤層位于下石盒子組六（丙）煤段中部，上距田家溝砂巖（B12）47米，煤厚020175米，平均煤厚090米。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含夾矸厚005055米，屬不穩(wěn)定煤層。在2629勘探線間大面積不可采，3336勘探線間350米以線為不可采區(qū)。五21（丁5）煤層位于下石盒子組五（?。┟憾沃猩喜?、上距六（丙）3煤層84米。該煤層一水平已全部采動(dòng)，二、三水平部分可采。煤厚01055米，平均煤厚03米，屬較穩(wěn)定煤層。在29勘探線500米以深、3032勘探線400米以深出現(xiàn)大面積不可采區(qū)，二水平中部及35勘探線300米左右各有一不可采區(qū)。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶見(jiàn)一層夾矸01055米厚。五22（丁6）煤層為本井田主要可采煤層之一，位于下石河子組五（?。┟憾沃胁浚暇辔?1（丁5）煤層十米左右，沉積穩(wěn)定，發(fā)育良好。該煤層一水平已全部采完，二、三水平煤厚02075米，平均煤厚04米，屬全區(qū)可采穩(wěn)定煤層。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸02層，厚0102米。四（戊）煤組位于下石河子組四（戊）煤段中上部。本井田四（戊）組煤層最為發(fā)育，厚度大，為主要可采煤層，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分叉合并現(xiàn)象普遍，其變化情況按其范圍可分為以下幾種類(lèi)型（夾矸厚度07米為分合層線）一類(lèi)四3（戊8）、四22（戊9）、四21（戊10）均為獨(dú)立煤層（四（戊11）獨(dú)立分層，不可采），分布在2630勘探線之間250米以下、3034勘探線間350米以下及3436勘探線50米以下。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第8頁(yè)四3（戊8）煤層上距五2（丁6）煤層80米，煤厚025381米，平均煤厚193米。屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅在2629線間300米以深含12層夾矸（厚005041米）。四22（戊9）煤層上距四3（戊8）煤層07185米，煤厚035288米，平均煤厚107米，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅在2729勘探線550米以深存在一不可區(qū)。四21（戊10）煤層上距四22（戊9）煤層07160米，煤厚085415米，平均煤厚242米，為較穩(wěn)定煤層。含夾矸14層，常見(jiàn)12層夾矸厚001054米。井田內(nèi)全部可采。二類(lèi)四3（戊8）、四22（戊9）、四21（戊10）合層區(qū)（四（戊810）在2634勘探線，從風(fēng)化帶至250米之間，煤厚399890米，平均45米，含夾矸37層，煤層層位和厚度穩(wěn)定，沉積連續(xù)性好，全部可采，變異系數(shù)17，為穩(wěn)定煤層。三類(lèi)四22（戊9）、四21（戊10）合層區(qū)（四（戊910）分布在3034勘探線250350米之間，煤厚199734米，平均434米（含夾矸35層）。全部可采，變異系數(shù)40，為較穩(wěn)定煤層。132煤的特征1、煤質(zhì)及其類(lèi)別2、煤的用途3、煤的容重4、瓦斯含量5、煤塵及其爆炸性6、煤的自燃性表131可采煤層特征表厚度（M）層間距（M）最小最大最小最大煤層號(hào)平均頂板巖性底板巖性平均4248戊組45砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉、細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖1925170己組22泥巖、中、細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖1、煤質(zhì)及其類(lèi)別本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，根據(jù)井田內(nèi)各煤層揮發(fā)份、粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度，結(jié)合中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB575286），對(duì)照中國(guó)煤炭分類(lèi)簡(jiǎn)表，山西組戊組，己組煤屬氣煤，為中硫低灰分。其煤質(zhì)分析見(jiàn)表132。表132各煤層的煤類(lèi)及主要煤質(zhì)指標(biāo)原煤工業(yè)分析精煤工業(yè)分析煤層煤類(lèi)ADVDAFQNETADMJ/KGSTDADVDAFQNETADMJ/KGSTD戊組氣煤17943786263306568338153068052中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第9頁(yè)己組氣煤132636042951076555371231680652、煤的用途根據(jù)本礦的煤質(zhì)情況及當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的需求，本礦生產(chǎn)的原煤和經(jīng)加工的塊煤主要用于電廠、熱電廠和分散客戶，可主要作為電力、船舶、鍋爐用煤及其他工業(yè)用煤，另外還可作為良好的煉焦用煤。3、煤的容重經(jīng)過(guò)化驗(yàn)分析得出戊組煤為14T/M3，己組煤為141T/M3。硬度中硬,普氏硬度為34。4、瓦斯含量區(qū)內(nèi)各主要可采煤層CH4平均含量為00390124CM3/G可燃質(zhì)；CO2各煤層平均含量為03460503CM3/G可燃質(zhì)。各主要可采煤層瓦斯自然成分以N2為主占64917724；CO2次之，19283362，CH4含量?jī)H占338911。全礦井相對(duì)瓦斯涌出量為10M3/TD，絕對(duì)瓦斯涌出量為373M3/MIN，根據(jù)2001版煤礦安全規(guī)程，本礦井應(yīng)屬低瓦斯礦井。5、煤塵及其爆炸性根據(jù)勘探資料及臨礦的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，綜采、炮采、炮掘、機(jī)掘最大煤塵濃度和平均濃度分別為1378MG/M3、638MG/M3、163MG/M3、167MG/M3、374MG/M3、104MG/M3、354MG/M3、162MG/M3。各煤層仰制煤塵爆炸最低巖粉量均在20以上，煤層無(wú)爆炸性。表133各煤層瓦斯涌出量及煤塵爆炸指數(shù)煤層名稱(chēng)絕對(duì)瓦斯涌出量（M3/MIN）相對(duì)瓦斯涌出量（M3/TD）煤塵爆炸指數(shù)（）戊煤0560881301己煤1840391334全礦平均373101、水份各煤層原煤分析基水份平均在07914之間。生產(chǎn)中煤樣所測(cè)全水份含量一般在2535之間，生產(chǎn)大樣則為6585。2、灰份1六2（丙3）煤層原煤灰分產(chǎn)率約2872，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的質(zhì)量明顯提高，浮煤灰分產(chǎn)率1166。2五21（丁5）煤層原煤灰分產(chǎn)率2814，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的質(zhì)量明顯提高，浮煤灰分產(chǎn)率1083。3五2（丁6）煤層原煤灰分產(chǎn)率2376，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的質(zhì)量明顯提高，浮煤灰分產(chǎn)率97。4四3（戊8）煤層原煤灰分產(chǎn)率2695，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的灰分產(chǎn)率下降23倍，浮煤的灰分產(chǎn)率1088。5四22（戊9）煤層原煤灰分產(chǎn)率1696，屬低中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)明顯提高，灰分產(chǎn)率902。6四21（戊10）煤層原煤灰分產(chǎn)率2735，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)大有提高，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第10頁(yè)灰分產(chǎn)率943。各煤層灰分總的變化特點(diǎn)大體上由上而下逐漸降低，灰分的主要成分是SIO2、AL2O3、FE2O3、CAO等。3、硫本井田除強(qiáng)還原環(huán)境下形成的一5（庚20）煤層，屬高硫煤外，六2（丙3）煤層屬中高硫煤，其余各煤層均屬特低硫煤。1六2（丙3）煤層原煤含硫量約298，屬中高硫煤，經(jīng)洗選硫含量有所下降，但仍比其它煤層高。2五（?。⑺模ㄎ欤┟簩釉喝蚝?33048，屬特低硫煤，經(jīng)洗選全硫含量又有所下降。煤中硫成分分布的特點(diǎn)是在垂向剖面中，以四（戊）煤組煤層較低，自此向上向下逐漸增高，形成一個(gè)馬鞍形。各煤層全硫含量少于10者，以有機(jī)硫?yàn)橹?，大?0者，則以黃鐵礦硫占多數(shù)，黃鐵礦易脫硫，有機(jī)硫脫硫效果不佳。4、磷、氯、砷、氟本井田煤層含磷量大都低于001，屬特低磷煤，僅四21（戊10）煤在肥煤區(qū)出現(xiàn)低磷煤點(diǎn)。氯各煤層含量均小于規(guī)定指標(biāo)在（規(guī)定03），實(shí)際最大022。砷各煤層含量一般都低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（8PPM），但五2（丁6）、二11（己17）、一5（庚20）煤層中的砷含量不甚穩(wěn)定，有時(shí)大大超過(guò)規(guī)定。氟以一5（庚20）煤層含量最高（最高達(dá)2097PPM），其次為五2（丁6）、四3（戊8）、二12（己16）、二11（己17）。133地溫本井田恒溫帶溫度為172C，深度為25米。地溫梯度平均值為302C/百米，屬地溫異常區(qū)。丁6煤層一級(jí)高溫區(qū)300500米之間，二級(jí)高溫區(qū)在500米以下，戊10煤層一級(jí)高溫區(qū)在200500米區(qū)間內(nèi)，二級(jí)高溫區(qū)在500米以下，己組煤層在400米以下屬二級(jí)高溫區(qū)，800米以下達(dá)50C以上。7513孔進(jìn)行了井溫的測(cè)定，成果如下表134井溫測(cè)定表孔深（M）6007008009001000溫度（C）254267283033中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第11頁(yè)2井田境界及儲(chǔ)量21井田境界211井田境界確定在煤田劃分為井田時(shí)，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(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有1、要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護(hù)地面設(shè)施；2、要有與礦區(qū)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限及合理的尺寸；3、照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系；4、直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理工作的開(kāi)展。根據(jù)以上劃分原則，以及考慮到平煤礦區(qū)煤田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)度大等原因，本井田在能滿足生產(chǎn)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的前提條件下，主要考慮了自然條件原因，將平頂山井田四周境界定為礦井東以26勘探線為界與十礦相鄰，西以36勘探線為界與天安四礦、六礦相鄰，五（?。┙M煤層南起老窯采空區(qū)下界（45110M之間），北至500米等高線；四（戊）組煤層南起露頭北至550米等高線；二（己）組煤層南起240米北至800米等高線。東西走向長(zhǎng)5公里，南北傾斜寬586公里，最大面積293平方公里。南鄰二礦，開(kāi)采深度由50米至800米標(biāo)高，有效期60年。具體范圍以2001年領(lǐng)取的證號(hào)為1000000140058的采礦許可證圈定范圍為準(zhǔn)。212井田賦存特征根據(jù)以上劃分本井田走向長(zhǎng)54KM，井田傾向長(zhǎng)56KM。井田面積286KM2，本井田范圍內(nèi)共含有兩層煤，分別為戊組己組煤層，煤層編號(hào)為22，9號(hào)煤層。1根據(jù)平頂山井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；2依據(jù)煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算能利用儲(chǔ)量的煤層最低可采厚度為08M，原煤灰分不大于40。計(jì)算暫不能利用儲(chǔ)量的煤層厚度為0708M；3依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（1998）5號(hào)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(wèn)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(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；4儲(chǔ)量計(jì)算厚度夾石厚度不大于005M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(guò)每分層厚度的50時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第12頁(yè)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。6煤層容重戊組煤層容重為14T/M3。22井田境界和儲(chǔ)量計(jì)算221井田鉆孔及勘探分布情況及勘探類(lèi)型一（庚）煤段坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XY坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XYA01013737213003843753500A01123738013003843515600A01023741200003843876500A01133737672003843493400A01033741960003843744000A01143737483003843515000A0103A3742000003843693500A01153737134003843529200A01043742235003843646500A01163737047003843565300A0104A3742245003843593500A01173737316003843577200A01053742415003843548000A01183737314003843589500A01063742840003843406000A01193737674003843607600A01073741510003843365000A01203738040003843602000A01083739438003843299000A01213738155003843610000A01093739102003843541200A01223737765003843655500A01103738960003843537700A01233737475003843705900A01113738933003843545100標(biāo)高從140米至800米二（己）煤段坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XY坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XYB01013737490003843762000B01143738198003843515200B01023741395003843882500B01153738160003843520100B0102A3741975003843796700B01163737991003843512400B01033742175003843751000B01173737672003843496800B0103A3742280003843701000B01183737496003843517700B01043742445003843653800B01193737158003843531600B01053742450003843600000B01203737080003843563700B0105A3742870003843535500B01213737346003843575400B01063743165003843419500B01223737340003843588000B01073741510003843365000B01233737677003843604600B01083739644003843305600B01243738196003843597100B01093739612003843370000B01253738190003843580700B01103739348003843361700B01263738565003843590700B01113739102003843541200B01273738309003843630000B01123738960003843537700B01283738075003843675000B01133738933003843545100標(biāo)高從60米至800米四（戊）煤段坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XY坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XYC01013736810003843741500C01113740440003843329800C01023741520003843887000C01123738050003843255000C0102A3742063003843800000C0112A3737935003843315000C01033742478003843705500C01133739800003843365500C0103A3742655003843607300C01143739710003843404000C01043743000003843536500C01153738535003843368000C01053743325003843425000C01163738550003843356000C01063743165003843419500C01173737935003843338000中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第13頁(yè)C01073741510003843365000C01183737300003843499800C01083740962003843346500C01193737297003843552200C01093740968003843331000C01203737050003843644000C01103740442003843318500標(biāo)高從130米至650米五（丁）煤段坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XY坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)XYD01013737170003843752500D01073741510003843365000D01023741600003843752500D01083738455003843265500D0102A3742390003843752500D01093738252003843361500D01033742655003843752500D01103738115003843414600D01043742970003843752500D01113737808003843461000D0104A3743185003843752500D01123737785003843569000D01053743650003843752500D01133737480003843657000D01063743165003843752500標(biāo)高從150米至600米222煤層可采厚度井田范圍內(nèi)含有煤層有兩層煤，分別為戊組、己組煤層，戊組煤層最小可采厚度為08M。戊組煤層最小可采厚度為36M，最大可采厚度為45M，平均38M。223工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井主采煤層為戊組煤層，采用地質(zhì)塊段法。3號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為A、B、C三個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖22。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第14頁(yè)圖22井田塊段劃分示意圖由圖可計(jì)算各塊段面積分別為SA18MM2；SB51MM2；SC45MM2；按下式計(jì)算ZISIMIRI（22）式中ZI各塊段儲(chǔ)量，萬(wàn)T。SI各塊段的面積，M2。MI各塊段內(nèi)煤層的厚度，M。RI各塊段內(nèi)煤的容重，均為14T/M3。A塊段儲(chǔ)量ZA1838140/COS495993（萬(wàn)T）B塊段儲(chǔ)量ZB5138140/COS527235（萬(wàn)T）C塊段儲(chǔ)量ZC4538140/COS1624905（萬(wàn)T）井田內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量ZGZAZBZC959932723524905148133（萬(wàn)T）23工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算231計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失1、工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱；十礦圖例、平煤一礦開(kāi)拓平面圖工工北平煤一礦開(kāi)拓平面圖四礦四礦六礦六礦ABC中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第15頁(yè)2、井田境界煤柱損失；3、采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；4、建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；5、其它各種損失。232各種煤柱損失計(jì)算1工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；2各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為70，表土層移動(dòng)角為45；3維護(hù)帶寬度風(fēng)井場(chǎng)地20M，村莊10M，其他15M；4斷層煤柱寬度30M，井田境界煤柱寬度為20M；5工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表21。表21工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型（萬(wàn)T/A）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)T）240及以上101201801245901593018232礦井永久保護(hù)煤柱損失量1井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)50M寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為6814萬(wàn)T。2斷層保護(hù)煤柱斷層煤柱留設(shè)40M寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為1122萬(wàn)T。3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱因?yàn)楸镜V井采用井田邊界立井開(kāi)拓。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸/年，所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300M400M的長(zhǎng)方形。4大巷保護(hù)煤柱由本井田采用立井方案三開(kāi)拓，布置工作面，在開(kāi)采后期北部三角煤階段布置帶區(qū)開(kāi)采，布置大巷留煤柱50M，大巷的保護(hù)煤柱為95萬(wàn)噸。5井筒保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱根據(jù)采動(dòng)影響關(guān)系，需要留大煤柱，風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱在煤層中留400M，故井筒保護(hù)煤柱損失量為3343。各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表22。表22保護(hù)煤柱損失量煤柱類(lèi)型儲(chǔ)量（萬(wàn)T）井田邊界保護(hù)煤柱6814斷層保護(hù)煤柱1122大巷保護(hù)煤柱95井筒保護(hù)煤柱3343合計(jì)12226中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第16頁(yè)233礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算ZK（ZGP）C（25）式中ZK礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)T；P保護(hù)工業(yè)場(chǎng)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，萬(wàn)T；C采區(qū)采出率，厚煤層不小于075；中厚煤層不小于08；薄煤層不小于085；地方小煤礦不小于07。則，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量ZK07510193（萬(wàn)T）工業(yè)工場(chǎng)煤柱設(shè)計(jì)圖231中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第17頁(yè)3礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限31礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330天，由于本礦井采用了聯(lián)合集中布置，且煤層埋深較大，因此大部分巷道布置在巖石中，為了減少提升人員時(shí)間，增加副井的提矸時(shí)間；以及采區(qū)走向較長(zhǎng)導(dǎo)致個(gè)人上下班時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為采用“三八”工作制，其中二班半采煤，半班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)最為合理。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)32礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限321礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第221條規(guī)定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)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)?？梢罁?jù)以下條件確定1資源情況煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)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(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2開(kāi)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(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模否則應(yīng)縮小規(guī)模；3國(guó)家需求對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)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。322礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力平頂山井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，大部分為近水平煤層，厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，媒質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。確定平頂山天安一礦的礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為12MT/A。323各水平的服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲(chǔ)量ZK、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為（31）式中T礦井服務(wù)年限，A；ZK礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)T；A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,萬(wàn)T；K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取13；則，礦井服務(wù)年限為T(mén)101930/（12013）653A符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求TZKAK中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第18頁(yè)324井型校核按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核1煤層開(kāi)采能力井田內(nèi)戊組煤層平均38M，為厚煤層，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(gè)大采高工作面保產(chǎn)。2輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升容器為兩對(duì)9噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問(wèn)題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便，通過(guò)能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。3通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量不大，屬低瓦斯礦井，無(wú)須采取預(yù)抽瓦斯措施。礦井采用中央并列式通風(fēng)，開(kāi)設(shè)一條風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)需要。4礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)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(jì)規(guī)范要求，見(jiàn)表31。表31我國(guó)各類(lèi)井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一開(kāi)采水平服務(wù)年限（A）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬(wàn)T/A）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（A）煤層傾角45600及以上7035300500603012024050252015459040201515930各省自定中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第19頁(yè)4井田開(kāi)拓41井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入媒體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)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(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。1確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置；3布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；4確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替；5進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造；6合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則1貫徹執(zhí)行國(guó)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(kāi)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(kāi)拓部署，簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。4必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)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(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。411確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)1井筒形式的確定井筒形式有三種平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第20頁(yè)立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜