PAGE中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院專業(yè)年級學(xué)生姓名任務(wù)下達(dá)日期：年月日畢業(yè)論文日期：年月日至年月日畢業(yè)論文題目：顯德汪煤礦1.8Mt/a新井設(shè)計畢業(yè)論文專題題目：大傾角工作面支架穩(wěn)定性研究畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求：按照采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱要求，完成一般部分顯德汪礦1.8Mt/a新井設(shè)計和專題部分大傾角工作面支架穩(wěn)定性研究，英譯漢中文字?jǐn)?shù)3000以上。院長簽字：指導(dǎo)教師簽字：

中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日

中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大??；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成績：評閱教師簽字：年月日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大?。虎萑〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成績：評閱教師簽字：年月日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文答辯及綜合成績答辯情況提出問題回答問題答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字：年月日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人：年月日摘要本設(shè)計包括三個部分：一般設(shè)計部分、專題設(shè)計部分和翻譯部分。一般部分為顯德汪礦1.8Mt/a的新井設(shè)計。顯德汪于邢臺市西南約35km，南部與邯鄲地區(qū)武安市相接。東距京廣鐵路褡褳車站25km，有兩條主要公路邢（邢臺）—渡（渡口）、邢（邢臺）—都（都黨）及通向各村的簡易公路，交通極為方便。井田邊界東以F1斷層為界，與章村礦三、四井相鄰；北部以K2及第3勘探線為界；西以煤層露頭線為界；南部與邯鄲礦務(wù)局郭二莊礦為鄰，東西寬約4km，南北長約5km，面積約20km2。主采煤層二層，即2號煤層和9號煤層，平均傾角12°°，厚約9.0m。井田工業(yè)儲量為188.31Mt，可采儲量140.87Mt，礦井服務(wù)年限為60.2a。井田地質(zhì)條件相對簡單。表土層平均厚度80m。礦井采用全立井，主石門與階段運(yùn)輸大巷、采區(qū)上、下山相結(jié)合的開拓方式，主、副井位于井田中部。設(shè)計兩個生產(chǎn)水平，即每個煤層布置一個水平，一水平標(biāo)高-160m，二水平標(biāo)高-290m，回風(fēng)水平標(biāo)高-160m，最大開采深度-520m左右。礦井正常涌水量為120m3/h，最大涌水量為240m3/h；煤層硬度系數(shù)f=2.3，煤質(zhì)牌號為無煙煤；礦井絕對瓦斯涌出量為1.84m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期3~6個月，煤塵具有爆炸危險性。設(shè)計首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，工作面長度233m，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。礦井采用“三八”制作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班檢修。生產(chǎn)班每班3個循環(huán)，日進(jìn)6個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺0.6m，日產(chǎn)量5617.86t。大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.5t固定箱式礦車。主井裝備一套12t雙箕斗和一套12t單箕斗帶平衡錘提煤，副井裝備一對3t礦車雙層單車罐籠帶平衡錘擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。礦井采用中央并列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時期礦井總需風(fēng)量4608m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2096Pa，風(fēng)阻0.35N·s2/m8，等積孔2.03m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時期礦井總風(fēng)量4608m3/min，礦井通風(fēng)總阻力2746Pa，風(fēng)阻0.46N·s2/m8，等積孔1.74m2，礦井通風(fēng)中等困難。設(shè)計礦井的噸煤成本110元/t。專題部分題目是大傾角工作面支架穩(wěn)定性研究。翻譯部分是一篇關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在采礦工業(yè)中的應(yīng)用的的論文，英文原文題目為：PracticalNeuralNetworkApplicationsintheMiningIndustry。關(guān)鍵詞：立井；兩水平；上下山開采；大采高；中央并列式ABSTRACTThisdesigncanbedividedintothreesections:generaldesign,monographicstudyandtranslationofanacademicpaper.Thegeneraldesignisabouta1.8Mt/anewundergroundminedesignofXiandewangcoalmine.XiandewangcoalmineliesinXingtai,Hebeiprovince.AsPeitunrailwayrunacrosstheeastpartoftheminingfieldconnecttoLonghairailway,thetrafficisveryconvenient.It’sabout5.23kmonthestrikeand4.18kmonthedip,withthe20.03km2totalhorizontalarea.Theminablecoalseamofthismineis2withanaveragethicknessof5.0mand7withanaveragethicknessof4.0mandanaveragedipof8.9°.Theprovedreservesofthiscoalmineare188.31Mtandtheminablereservesare140.87Mt,withaminelifeof60.2a.Thegeologicalconditionofthemineisrelativelysimple.Thenormalmineinflowis120m3/handthemaximummineinflowis240mThefirstlevelisat-160m,Thesecondlevelisat-290m,Designedfirstminingdistrictmakesuseofthemethodofpreparationinminingarea,thelengthofworkingfaceis233m,whichusesfully-mechanizedcoalminingtechnology,andfullycavingmethodtodealwithgoaf.Theworkingsystemis“three-eight”,withtwoteamsmining,andtheotheroverhauling.Everyminingteammakesthreeworkingcycle,withsixworkingcycleeveryday.Advanceofworkingcycleis0.6m,andquantityof5617.86toncoalismakedeveryday.Mainroadwaymakesuseofbeltconveyortotransportcoalresource,andminecartobeassistanttransport.Mainshaftmakesuseofskiptotransportcoalresource,whensubsidiaryshaftmakesuseofcagetobeassistanttransport.Intheprophaseofminingtheminemakesuseofcentralizedventilationmethod,whenintheeveningofminingtheminemakesuseofareasventilationmethod.Attheeasytimeofmineventilation,thetotalairquantityis4608m3perminute,thetotalmineventilationresistanceis2096Pa,thecoefficientofresistanceis0.355N·s2/m8,equivalentorificeis2.03m2.Atthedifficulttimeofmineventilation,thetotalairquantityisabout4608m3perminute,thetotalmineventilationresistanceis2746Pa,thecoefficientofresistanceis0.465N·s2/m8,equivalentorificeis1.74m2.Thecostofthedesignedmineis110yuanperton.ThemonographicstudyisboltingtechnologyofdeepwelldrawedbyMATLAB7.1.Thetranslatedacademicpaperisabouteffectsoffrequencyandgroutedlengthonthebehaviorofguidedultrasonicwavesinrockbolts。Keywords：shaft;twolevels;up-dipanddown-dipminging;largeminingheight;centralizedjuxtaposeventilationPAGE目錄一般設(shè)計部分TOC\o"1-2"\h\z\u1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 11.1礦區(qū)概述 11.2井田地質(zhì)特征 31.3井田水文特征 71.4煤層、煤質(zhì)與資源儲量 102井田境界和儲量 162.1井田境界 162.2礦井工業(yè)儲量 182.3礦井可采儲量 213礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 243.1礦井工作制度 243.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 244井田開拓 264.1井田開拓的基本問題 264.2礦井基本巷道 355準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 485.1煤層地質(zhì)特征 485.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 495.3采區(qū)車場選型設(shè)計 526采煤方法 566.1采煤工藝方式 566.2回采巷道布置 687井下運(yùn)輸 727.1概述 727.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 757.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 768礦井提升 798.1概述 798.2主副井提升 799礦井通風(fēng)及安全 849.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 849.2采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 889.3礦井通風(fēng)總阻力計算 939.4選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 1019.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 10510礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 107專題設(shè)計部分：大傾角工作面支架穩(wěn)定性研究1引言 1102大傾角支架穩(wěn)定性分析 1112.1影響液壓支架穩(wěn)定性的因素 1112.2提高支架穩(wěn)定性的措施 1112.3大傾角綜放液壓支架的防倒、防滑裝置 1132.4放煤工藝控制 1143靜力學(xué)角度研究大傾角支架穩(wěn)定性 1153.1防倒穩(wěn)定分析 1153.2抗滑穩(wěn)定分析 1173.3尾部抗扭分析 1184大傾角放頂煤液壓支架穩(wěn)定性動態(tài)分析 1214.1大傾角放頂煤支架一圍巖關(guān)系 1224.2大傾角放頂煤支架受力分析 1234.3大傾角放頂煤支架穩(wěn)定性技術(shù) 1254.4結(jié)論 1265現(xiàn)場支架防滑、防倒措施 1276結(jié)語 128參考文獻(xiàn) 128翻譯部分：PracticalNeuralNetworkApplicationsintheMiningIndustry英文原文 131中文譯文 137致謝 142一般部分第140頁中國礦業(yè)大學(xué)2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1交通地理位置顯德汪礦位于邢臺市西南約35km，南部與邯鄲地區(qū)武安市相接。東距京廣鐵路褡褳車站25km，有兩條主要公路邢（邢臺）—渡（渡口）、邢（邢臺）—都（都黨）及通向各村的簡易公路，交通極為方便（如圖1-1）。圖1-1顯德汪礦交通位置圖1.1.2地形地貌和水文情況顯德汪井田位于太行山中段東麓山前丘陵地帶，地勢西高東低，海撥在194.10~339.6m之間，地表起伏較大，基巖裸露面積較小，屬山前冰磧臺地地形。井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有中關(guān)小溪、欒卸小溪和紫牛灣小溪3條季節(jié)性小溪，均屬北洺河支流，雨季時出現(xiàn)水流，旱季斷流。1.1.3礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況邢臺有豐富的礦藏資源、農(nóng)副產(chǎn)品資源和水利資源。礦產(chǎn)資源主要有煤,鐵、瓷土、石

膏、菱鎂礦、蘭晶石、重晶石、石墨等40多種。農(nóng)業(yè)主要盛主棉花、小麥、玉米等；

雪花梨、串枝紅杏、辣椒、紅棗、核桃、板栗等在國內(nèi)外市場享有盛名。邢臺地下水

資源豐富，水質(zhì)良好。市內(nèi)有比較豐富的旅游資源，已開放的有：臨城崆山白云洞，邢臺縣野溝門水庫和白云山旅游區(qū)、沙河秦王湖風(fēng)景區(qū)等。1.1.4礦區(qū)電力供應(yīng)礦井110kV主電源引自邢臺220kV變電站，由110kV線路送至距礦井110kV變電站，備用電源引自煤礦自建電站110kV發(fā)電站。1.1.5礦區(qū)的氣候條件本區(qū)屬北方氣候特點，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，春季有干旱及寒潮、霜凍等自然災(zāi)害，但四季分明，氣候溫和。降水量：多年平均降水量497.0mm，雨季多集中在7、8月份。蒸發(fā)量：多年平均蒸發(fā)量1719mm。氣溫：年平均氣溫13℃。主導(dǎo)風(fēng)向:全年風(fēng)向以北、北東及南為主。本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候。1.1.6地震邢臺位于北東向斷裂活動帶上，地震活動相對頻繁，如1967年的隆堯地震，對建筑破壞嚴(yán)重，近期尚沒有破壞性地震活動。1.2井田地質(zhì)條件特征1.2.1地層和煤層顯德汪井田地表全為新生界地層所覆蓋，所發(fā)育的地層自上而下依次為：第四系()、二疊系上統(tǒng)上石盒子組（）、下石盒子組（）、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）、石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）、石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（）、馬家溝組（），現(xiàn)簡述如下：（1）第四系（Q）下部為冰磧紅色泥礫、冰水沉積的雜色粘土、細(xì)砂、亞粘土及砂礫石等，一般厚40m；中部為冰磧粘土礫石層、透鏡狀砂層及紅色亞粘土組成，一般厚30m；上部為多種成因的黃土，具垂直節(jié)理和大孔隙，一般厚2～10m。（2）二疊系（P）①上二疊統(tǒng)上石盒子組（）：以灰綠色、紫斑色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖為主，夾有數(shù)層中細(xì)粒含礫砂巖和鋁土質(zhì)泥巖。平均厚度307.4m。②下二疊統(tǒng)下石盒子組（）：以灰色、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，中部和下部夾有2～3層中細(xì)粒砂巖。平均41.1m。③下二疊統(tǒng)山西組（）：由灰色、深灰色、黑灰色中細(xì)粒砂巖、粉砂巖和煤層組成。中下部含煤2～4層，平均83.8m。（3）石炭系（C）①上石炭統(tǒng)太原組（）：由深灰色、灰色粉砂巖、灰至灰白色中細(xì)砂巖、4～6層灰?guī)r和6～9層煤組成。平均厚度135.5m。②中石炭統(tǒng)本溪組（）：主要由深灰色泥巖、粉砂巖及灰?guī)r組成，夾不穩(wěn)定薄煤一層，平均厚度17.56m。（4）奧陶系（）①中統(tǒng)峰峰組（）：由厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成。按巖性特征分為三段，總平均厚度167m。②中統(tǒng)上馬家溝組（）：黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r、蜂窩狀灰?guī)r、灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r組成。按巖性分為三段，總厚度平均246m。③中統(tǒng)下馬家溝組（）：由角礫狀灰?guī)r及蜂窩狀泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成，按巖性分為三段，厚度大于144m。（5）煤層井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，其次為石炭系中統(tǒng)本溪組，煤層與含煤地層對應(yīng)關(guān)系如表2-1及附圖顯德汪礦綜合水文地質(zhì)柱狀圖。表2-1煤層與含煤地層對應(yīng)關(guān)系表煤層編號地層地層平均厚度（m）穩(wěn)定性、可采性1#山西組下部45.10主要可采煤層2#3#太原組上部14.73層位穩(wěn)定不可采4#太原組中部80.30不穩(wěn)定局部可采5#不穩(wěn)定不可采6#不穩(wěn)定局部可采7#不穩(wěn)定局部可采8#太原組下部32.62極不穩(wěn)定局部可采9#主要可采煤層10#本溪組17.56不穩(wěn)定局部可采1.2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造邯邢煤田位于太行山東麓，華北盆地西緣。煤田西部為太行山隆起的中南段，整體走向呈北東向展布，由贊皇隆起和武安斷陷組成。前者由太古代和少部分元古代變質(zhì)巖系組成，后者主要由古生代地層組成。顯德汪井田即位于武安斷陷北部太行山隆起帶東側(cè)，為新生代華北盆地的西部邊緣。由于西側(cè)太行山隆起的上升和東側(cè)華北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE～近SN，西邊翹起，東邊傾降，并具波狀起伏的翹傾斷塊。煤田邊界斷層多為走向NNE的正斷層，煤田內(nèi)發(fā)育有大量NNE—NE向正斷層及少量NNW向正斷層，組成一系列地塹、地壘和階梯狀單斜斷塊。自北向南有NNE向的晉縣欒城斷陷(地塹)、寧晉隆堯斷隆(地壘)、巨鹿邯鄲斷陷(地塹)及南部的邢臺斷陷（與太行山隆起帶中的武安斷陷共同構(gòu)成邢臺武安斷陷），呈雁行狀斜列展布。煤田內(nèi)褶皺構(gòu)造主要分布在近東西向的隆堯南正斷層以南至洺河一線。軸向NNE，與大斷層走向平行展布的背、向斜為煤田內(nèi)主要褶皺構(gòu)造，延伸較長，形態(tài)清晰,EW向～NW向褶皺規(guī)模小，斷續(xù)出現(xiàn)。地層傾角比較平緩，一般為10°～20°，局部可達(dá)30°左右（圖2－1）?，F(xiàn)將煤田內(nèi)對顯德汪井田有控制作用的區(qū)域性構(gòu)造簡述如下：（1）隆堯南正斷層：展布于隆堯─南宮一帶，橫貫煤田中部，總體走向近EW，斷層面向南傾斜，傾角55°左右，落差900～2900m。在煤田內(nèi)延伸長度約44km，將邯邢煤田分為南北兩個構(gòu)造單元。其下盤（北側(cè)）構(gòu)成堯山山系，出露煤系基底奧陶系灰?guī)r；其上盤（南側(cè)）有煤系地層廣泛賦存。（2）太行山山前大斷裂南段：由隆堯─邢臺之間的唐莊農(nóng)場斷層、晏家屯斷層、邢臺─邯鄲間的百泉斷層、臨洺關(guān)斷層等組成，總體走向NNE，唐莊農(nóng)場斷層走向NE。斷層面均向東或SE傾斜，落差500～1800m。太行山山前大斷裂是太行山隆起帶與華北盆地的分界，在隆堯南斷層以南構(gòu)成太行山隆起帶和華北盆地次一級構(gòu)造單元──邢臺武安斷陷與巨鹿邯鄲斷陷之間的分界。1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造顯德汪井田位于太行山隆起帶與山前大斷層之間的過渡地帶，即武安斷陷的北部。為一不完整的、被NNE向斷層切割的NNE向顯德汪向斜與NWW向欒卸向斜相復(fù)合的構(gòu)造。井田東部規(guī)模較大的NNE向向斜稱為顯德汪向斜。該向斜寬緩開闊，略顯波狀起伏，向斜形態(tài)較清晰完整。如圖2-2顯德汪井田構(gòu)造綱要圖?，F(xiàn)將顯德汪井田主要構(gòu)造簡述如下：圖2-2顯德汪井田構(gòu)造綱要圖(1)褶皺顯德汪井田為一褶皺型井田，擠壓揉皺及層滑構(gòu)造發(fā)育，殘余構(gòu)造應(yīng)力大，造成煤層頂?shù)装鍘r石破碎，巷道圍巖壓力大。井田內(nèi)褶皺構(gòu)造的特點是：向斜形態(tài)完整清晰、延伸較長，背斜較模糊。NNE與NWW兩組褶皺橫跨復(fù)合，地層傾角8～30°，一般10～15°左右。主要褶皺特征如表2-2。表2-2主要褶皺構(gòu)造特征一覽表名稱延伸長度區(qū)內(nèi)變化兩翼傾角顯德汪向斜6km軸部出露最新基巖為上二疊統(tǒng)上石盒子二段，向斜軸10線以北NNE向在上關(guān)一帶仰起，10線以南SN向，14與17線向東呈弧形彎曲。東翼傾角9至19°,平均14°，西翼傾角較緩，平均11°。(2)斷層顯德汪井田揭露的斷層為井田的中北部的壓扭性正斷層，走向以NNE向為主。井田西北部小斷層與層滑構(gòu)造發(fā)育。（3）巖漿巖本區(qū)自燕山運(yùn)動以來，巖漿侵入活動頻繁，使煤系地層受到不同程度的影響。巖漿活動對2#煤層以上影響不大，而對6#煤層以下均有不同程度的影響，尤其對9#煤層影響嚴(yán)重。據(jù)測算，9#煤層受巖漿巖吞蝕、部分吞蝕及直接接觸影響的面積約3.5km2，占9#煤層總面積的18.6%。1.3井田水文地質(zhì)特征1.井田范圍內(nèi)沒有常年性地表水，季節(jié)性的小溪流有中關(guān)小溪、欒卸小溪和紫牛灣小溪。雖然位于井田外圍，但仍處于井田所屬水文地質(zhì)單元。對本礦井具有間接充水意義的河流有南沙河和馬會河等。1.顯德汪井田為新生界地層全覆蓋型井田，地層基本形態(tài)受NNE向的顯德汪向斜控制。井田北部、西北部和東部北段為煤層隱伏露頭區(qū)，以外為奧陶系灰?guī)r隱伏露頭。1998年進(jìn)行奧灰放水試驗時，形成以中觀孔為中心的NNE向橢圓形降落漏斗，由此分析：F1斷層沒有完全阻隔兩盤含水段之間的水力聯(lián)系，應(yīng)為弱透水邊界；西側(cè)為奧灰含水層露頭，雨季接受大氣降水補(bǔ)給，平時接受地表水系的滲漏補(bǔ)給，為流量邊界；南側(cè)、北側(cè)為自然進(jìn)水邊界，由于生產(chǎn)礦井較多，人為影響程度較大。1.根據(jù)巖性、結(jié)構(gòu)、富水特征及其對開采煤層的影響程度，參考區(qū)域含水巖組情況，礦區(qū)含水層（組）劃分如下：1.全新統(tǒng)砂礫石含水組呈條帶狀分布于中關(guān)、欒卸小溪等溝谷之內(nèi)，主要為沖洪積相卵礫石層。厚0~13.00m，平均4.00m。滲透系數(shù)13.0m/d，鉆孔單位涌水量0.662L/s·m，水位標(biāo)高198.2m，為HCO3—Ca型水，富水程度中等。中更新統(tǒng)砂礫石含水層全區(qū)大面積分布，主要由粒徑1~80cm冰磧礫石組成，厚8.00~81.64m，一般30m。滲透系數(shù)0.692m/d，鉆孔單位涌水量0.125L/s·m，水位標(biāo)高280.04m，為HCO3—Ca型水。富水程度中等。下更新統(tǒng)砂層含水層出露于顯德汪、新村、柳泉、上關(guān)一帶。厚10.00~80.14m。滲透系數(shù)4.05~5.72m/d，鉆孔單位涌水量0.0938~0.609L/s·m，水位標(biāo)高230.89~242.77m。富水性中等，但極不均一。以上各含水層動態(tài)受季節(jié)影響明顯，在17勘探線以北該組富水性較強(qiáng)，工作面回采時應(yīng)多加注意。1.下石盒子組砂巖含水層厚0.50~42.79m，一般14.37m。礦井揭露時最大涌水量為60m3/h，后逐漸減小至少量淋水，鉆孔單位涌水量0.00433~0.0231L/s·m，一般0.0137L/s·m，其滲透系數(shù)為0.0262~0.311m/d，一般0.0974m/d，水位標(biāo)高+198.75~+216.87m，一般+213.58m。水化學(xué)類型為HCO3·Cl—Na水，礦化度0.309g/L。井田東、北部富水性稍強(qiáng)。但總體呈弱富水性。山西組砂巖含水層厚0~23.29m，平均9.95m，不穩(wěn)定。井下在一軌道三中、二中材料上山揭露該含水層時，最大涌水量40m3/h；在三采區(qū)石門揭露該含水層時，涌水量為23m3/h，一月后基本疏干。據(jù)鉆孔抽水試驗，單位涌水量0.0178L/s·m，滲透系數(shù)0.14m/d，水位標(biāo)高+171.74~+269.62m，一般+215.66m，水化學(xué)類型為HCO3·Cl—Na·Ca型和HCO3·SO4—Ca·Mg型水，礦化度0.427m/d。主要富水區(qū)集中于16線以北，屬弱富水含水層。為開采1、2號煤時的主要直接充水水源。1.野青灰?guī)r含水層厚0.7~3.76m，平均2.31m。鉆孔抽水試驗單位涌水量0.000575~0.120L/s·m，平均0.0603L/s·m，滲透系數(shù)5.01~0.0154m/d，一般0.729m/d。為HCO3·Cl—Ca型水。17勘探線附近、井田的北及西北部富水性稍強(qiáng)?？傮w富水程度中等偏弱。伏青灰?guī)r含水層厚0.39~3.40m，平均1.86m。鉆孔抽水試驗，單位涌水量為0.00274L/s·m，滲透系數(shù)為0.0166m/d。富水區(qū)主要集中于17線附近及北、西北翼的淺部。富水性弱偏中等，為HCO3—Na·Ca型水。大青灰?guī)r含水層厚1.53~9.71m，平均4.67m。鉆孔抽水試驗，單位涌水量0.00357~0.123L/s·m，平均0.0456L/s·m，滲透系數(shù)0.0024~2.91m/d，平均1.04m/d。井下涌水點最大水量60m3/h，一般小于30m3/h；8號水源井涌水量49.8~60m3/h。富水區(qū)主要集中于17線附近及北、西北翼的淺部，富水性中等。水化學(xué)類型為HCO3—Na和HCO3—Na·Ca型，礦化度0.646~1.064g/L，具H2S氣味。本溪灰?guī)r含水層厚度0~8.00m，平均4.13m，單位涌水量0.106L/s·m，滲透系數(shù)3.38m/d，水位標(biāo)高+215.34~+265.16m，一般+247.59m（1975年）。總體富水性中等，7勘探線以北地區(qū)富水性稍強(qiáng)。1.本區(qū)奧陶系灰?guī)r含水層富水性極不均一，具有明顯的分帶性，在垂向上按巖性、結(jié)構(gòu)及富水性可分為三組八段，見圖1。其中二、四、五、七段為含水段，七段富水程度最強(qiáng)；一、三、六、八段，可視為隔水層。富水部位主要集中在-250m以淺的上馬家溝灰?guī)r二、三段和下馬家溝灰?guī)r二段。由平面分布情況來看，井田內(nèi)統(tǒng)計的漏水鉆孔多分布在西部，并且涌水量大于100m3/h以上的鉆孔包括水7、放2、水9、放3、放1、奧觀13等，均集中在井田的西部，應(yīng)為強(qiáng)富水區(qū)。由于受顯德汪向斜與欒卸向斜影響，兩向斜軸部附近的含水層深埋，使水循環(huán)變緩，勘探期間的涌、漏水點分布少，應(yīng)屬富水性相對較弱區(qū)。圖1奧陶系灰含水層分組及分段柱狀圖第三組（峰峰組）灰?guī)r含水層層厚89.00~168.00m，裂隙發(fā)育。鉆孔單位涌水量0.0588~0.392L/s·m，滲透系數(shù)0.0553~31.64m/d，一般6.76m/d。地面1號、4號水井及井下3號、5號、7號、9號水井均取水于該層。九十年代地面1號、風(fēng)井1號、7號水源井水位標(biāo)高+109~+130m，一般+110m左右。富水性強(qiáng)，目前水位+65m。第二段（上馬家溝組）灰?guī)r含水層厚202~320m。鉆孔單位涌水量0.0214~0.139L/s·m；出水量在250m3/h左右。該層的第二、第三段（O22-2、O22-3）裂隙、溶隙、小溶洞較發(fā)育，富水性相對較強(qiáng)。第三段（下馬家溝組）灰?guī)r含水層厚度約75~120m，巖溶裂隙發(fā)育，面裂隙率3~6%。鉆孔單位涌水量0.3~3.0L/s·m，富水程度強(qiáng)。水化學(xué)類型為HCO3—Ca型，礦化度0.25~0.28g/L。井下9#煤供水孔最大涌水量120.03.6m3/h；放水孔最大放水量224.00m3/h（放2）；鉆孔抽（注）水試驗，單位涌水量0.00277~10.090L/s·m，一般大于0.6L/s·m，滲透系數(shù)0.053~16.05m/d。1.該組/層出露于沙河南部紫牛灣小溪西南；侵入中奧陶統(tǒng)灰?guī)r和煤系地層。厚0~56.9m，平均26.88m。節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化帶深度一般為10~20m。據(jù)鉆孔抽水試驗單位涌水量0.0605L/s·m，滲透系數(shù)0.29m/d，影響半徑71m，水位標(biāo)高＋176.99m（1975年1708孔）；井田南部富水程度稍強(qiáng)。水化學(xué)類型為HCO3—Na·Ca·Mg型，礦化度0.818g/L。在局部構(gòu)造破碎帶內(nèi)可形成鉆孔涌水量達(dá)100.2m3/h的強(qiáng)富水區(qū)，但總體呈弱富水性。正常情況下該含水層組對礦井充水威脅不大。1.4煤層、煤質(zhì)與資源儲量1.4.1、煤層穩(wěn)定性評價、煤層埋藏條件走向：東西走向。傾向：北偏西。傾角及其變化：7~12°。煤層的露頭深度：-211m。風(fēng)化帶深度：-218m。顯德汪礦主要可采煤層為2#、9#煤層，1#、4#、6#、7#、8#、10#為局部可采煤層?，F(xiàn)從上到下分述如下：1.41#煤層位于山西組中部，為井田最上一層主要可采煤層。下距2#煤層3.09~29.80m，平均19.71m。1#煤層最厚0.26~2.83m，平均1.42m，煤層厚度多集中在1.2～1.8m之間。煤層一般含矸1~2層，夾矸平均厚0.15m，煤層平均厚：上分層0.78m，下分層0.58m。1#煤層厚度變異系數(shù)（γ）分別為31.3%、22.9%、35.7%，可采指數(shù)（Km）分別為0.94、1.00、0.94，應(yīng)屬較穩(wěn)定煤層。1.42#煤層是井田內(nèi)主要可采煤層之一，位于山西組底部，1#煤層之下3.50~30.50m，平均17.90m。2#煤厚度3~7.29m，平均5.0m。煤層厚度多集中在4.0～6.0m之間。煤礦已采區(qū)煤層結(jié)構(gòu)較好。1.43#煤層位于太原組頂部，一座灰?guī)r之下1.17~20.34m，平均7.17m處。下距野青灰?guī)r3.27~12.14m，平均6.54m。3#煤層真厚度0~2.04m，平均0.56m。煤層厚度多集中在0.5～0.7m之間。區(qū)內(nèi)僅個別點煤厚達(dá)到可采厚度，且零星分布，不能成片，絕大部分地區(qū)煤層不可采。3#煤層用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價，屬極不穩(wěn)定煤層。1.44#煤層位于太原組上部，野青灰?guī)r之下0~2.16m，平均1.30m處，上距3#煤層5.04~15.03m，平均10.26m，下距6#煤層平均29.84m。煤層真厚0~1.97m，平均0.74m。煤層厚度多集中在0.5～1.1m之間。煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬極不穩(wěn)定煤層。1.46#煤層位于太原組中部，上距4#煤層19.62~43.67m，平均29.84m。下距伏青灰?guī)r0~21.30m，平均13.59m。6#煤層厚度0~2.84m，平均0.81m。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含矸1~2層，單層夾矸厚0.30m左右。煤層厚度多集中在0.9～1.6m之間，煤厚變化較大，常有尖滅和相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖的地方。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬極不穩(wěn)定煤層。1.47#煤層位于太原組中部，伏青灰?guī)r之下2.35~9.85m處，上距6#煤層平均21.90m，下距中青灰?guī)r1.14~14.77m，平均7.51m。7#煤層厚度0~1.96m，平均0.83m。煤層厚度多集中在0.4～0.9m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸。井田北部、西部煤厚變化較大，大部分地區(qū)可采，且煤厚變化不大。井田東部及南部煤層較薄，不可采面積較大。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬極不穩(wěn)定煤層。1.48#煤層位于太原組下部，大青灰?guī)r之下0~2.17m，平均0.10m處，上距7#煤層17.54~31.36m，平均24.85m，下距9#煤層平均12.43m。8#煤層真厚0~2.61m，平均0.82m。含矸0~3層，一般含一層夾矸，夾矸厚0.2~0.3m左右。煤層厚度多集中在0.7～1.3m之間，8#煤層煤厚變化較大，主要在井田中、西部地區(qū)出現(xiàn)一些南北向狹長可采條帶，其余有一些局部可采處。西南部有火成巖侵入，且局部有吞蝕煤層現(xiàn)象?？刹擅汉?~2.12m，平均0.65m，用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬極不穩(wěn)定煤層。1.49#煤層位于太原組底部，為本井田主要可采煤層之一。上距8#煤層1.22~42.58m，平均12.43m，下距本溪灰?guī)r7.31~23.50m，平均15.93m。9#煤層真厚0.45~14.71m，平均4.0m，全區(qū)可采。煤層厚度多集中在3.1～6.0m之間。煤厚變化值也大。且北部大于南部，西部大于東部。東南部煤層受火成巖和斷層影響，煤厚多在5.0m以下。9#煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸0~7層，煤層愈厚，夾矸層數(shù)愈多，夾矸總厚度在12勘探線以北大于0.5m，12勘探線以南，夾矸總厚多小于0.5m，用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬較穩(wěn)定煤層。1.410#煤層位于本溪組頂部的灰?guī)r之下或夾于其中，上距9#煤層10.58~31.05m，平均18.48m，下距奧陶紀(jì)灰?guī)r頂面1.32~22.92m，平均15.42m。10#煤層真厚度0~1.94m，平均0.88m，煤層厚度多集中在0.5～1.3m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層沉積不穩(wěn)定，有尖滅或變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖現(xiàn)象。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評價均，屬不穩(wěn)定煤層。顯德汪礦各煤層厚度、可采性、層間距及穩(wěn)定性評價結(jié)果詳見表5-3和表5-4。表5-3各煤層厚度穩(wěn)定性評價結(jié)果表煤層統(tǒng)計點數(shù)煤層厚度（m）可采性指數(shù)Km變異系數(shù)γ穩(wěn)定性備注最小最大平均1#870.262.831.460.9431.3較穩(wěn)定全區(qū)1#340.802.831.561.0022.9穩(wěn)定已采區(qū)1#530.262.601.370.9435.7較穩(wěn)定未采區(qū)1#76402.501.670.9727.2較穩(wěn)定已采區(qū)生產(chǎn)點2#8107.295.000.9726.6較穩(wěn)定全區(qū)2#251.117.294.911.0026.5較穩(wěn)定已采區(qū)2#5605.785.140.9223.6較穩(wěn)定未采區(qū)2#5160.108.004.760.9225.8較穩(wěn)定已采區(qū)生產(chǎn)點3#7702.040.560.0146.5極不穩(wěn)定全區(qū)4#8601.970.740.3746.1極不穩(wěn)定全區(qū)6#8902.840.810.5183.6極不穩(wěn)定全區(qū)7#9201.960.830.3444.5極不穩(wěn)定全區(qū)8#8902.610.820.5356.3極不穩(wěn)定全區(qū)9#930.4514.714.120.9647.83較穩(wěn)定全區(qū)10#8801.940.880.5259.5極不穩(wěn)定全區(qū)1.4.2、主要可采煤層頂、底板特征、2#煤層直接頂板按巖性及穩(wěn)定性分為二類：一類為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖組成的頂板，其中以粉砂巖為主。主要分布在井田西部，約占井田面積的二分之一。厚度一般2.0~4.0m，具水平層理，強(qiáng)度中等，節(jié)理及順層滑動構(gòu)造發(fā)育，巖層破碎且整體性較差，單向抗壓強(qiáng)度67.8MPa。據(jù)生產(chǎn)實踐，直接頂板初次跨落步距8~10m，穩(wěn)定性差，管理困難，屬不穩(wěn)定型頂板（I類）。第二類為灰白色、中厚層狀細(xì)粒、中粒砂巖構(gòu)成的頂板，同時也是老頂，厚0.73~19.27m，一般3~10m。具不規(guī)則波狀層理及斜層理。硬度中等，節(jié)理發(fā)育稀疏。主要分布在井田東部，呈南北向展布。據(jù)采煤實踐證明，該類頂板較易管理，屬中等穩(wěn)定型頂板（II類）。直接底板為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，其中以砂質(zhì)泥巖為主，一般厚1.4~3.7m。層理不發(fā)育，常與其下的薄煤層組成復(fù)合底板，節(jié)理及層滑面發(fā)育，質(zhì)軟破碎，遇水膨脹較嚴(yán)重，支撐力弱。工作面來壓期間，支架或支柱有鉆底現(xiàn)象。、9#煤層直接頂板按巖性及穩(wěn)定性分為二類：一類為以粉砂巖為主、砂質(zhì)泥巖為輔或二者復(fù)合組成的頂板。厚0.5~12.2m，一般厚1.5~5m。主要分布12線以北地區(qū)，是9#煤層的主要頂板類型。屬不穩(wěn)定型頂板（I類）。第二類為閃長玢巖構(gòu)成的頂板，厚3.90~26.59m，平均17.8m，巖性致密堅硬，節(jié)理發(fā)育，屬中等穩(wěn)定—穩(wěn)定型頂板（II-III類）。主要分布在12線以南。底板為鋁土質(zhì)泥巖或含鋁土的粉砂巖、泥巖，含大量黃鐵礦結(jié)核，巖性松軟，強(qiáng)度低，具滑感，遇水膨脹，有底鼓現(xiàn)象。單向抗壓強(qiáng)度15MPa，支撐力小。1.4.3、局部可采煤層頂?shù)装逄卣鳎?）4#煤層直接頂板為野青灰?guī)r，均厚2.27m，中厚層狀，致密堅硬，抗壓強(qiáng)度174MPa。底板以粉砂巖為主，抗壓強(qiáng)度15.7MPa，局部為砂質(zhì)泥巖，抗壓強(qiáng)度10.4MPa。（2）6#煤層頂板為粉砂巖或中細(xì)粒砂巖，砂巖抗壓強(qiáng)度126.7Mpa。底板為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度19.1MPa。（3）7#煤層頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。底板為粉砂巖。（4）8#煤層頂板為大青灰?guī)r，中厚層狀，致密堅硬，平均厚度4.77m。底板為粉砂巖。（5）10#煤層頂板為本溪灰?guī)r，致密堅硬，平均厚度1.83m。底板為鋁土質(zhì)泥巖，遇水膨脹，有底鼓現(xiàn)象。1.4.4煤質(zhì)1.4.4各煤層均為高變質(zhì)煤，為黑色～灰黑色，受構(gòu)造破壞，裂隙十分發(fā)育，煤體結(jié)構(gòu)多為碎裂結(jié)構(gòu)和碎粒結(jié)構(gòu)，硬度較小，機(jī)械強(qiáng)度低。燃燒時難燃、無煙，無火焰或火焰短，不熔不膨脹。視相對密度無巖漿巖區(qū)1.40~1.50，巖漿巖區(qū)1.60。煤巖成分由鏡煤，亮煤、暗煤和絲炭組成。太原組各煤層以半亮型為主，山西組2#煤層則以半亮型和半暗型為主，含有較少量的暗淡型煤。1.4.42、9各主要可采煤層煤布著貧煤和無煙煤兩大類，各煤層煤類以三號無煙煤為主，局部為貧煤。1#煤層以第10勘探線為界，2#煤層以第10勘探線以北150m為界，3#煤層以第7勘探線為界，北部為貧煤，南部為無煙煤。4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#煤層全屬無煙煤。1、化學(xué)性質(zhì)6#、7#、8#、9#煤的水分為2.23~2.67%，其它煤層煤的水分為1.50~1.85%，風(fēng)氧化的煤水分明顯增高，達(dá)3.11%以上，最高達(dá)20.78%。各煤層灰分變化較大，3#、6下#、8#煤層屬低灰煤；1#、2#、4#、5#、6#、7#、9#、10#煤層屬中灰煤。各煤層經(jīng)1.4~1.5比重液洗選后灰分大大降低，浮煤灰分一般在8%左右。各煤層中1#、2#煤層屬特低硫煤；3#、4#、5#、6#、6下#和9#煤層屬中高硫煤；7#、8#和10#煤層屬高硫煤。經(jīng)過浮選太原組各煤層硫分含量有較大幅度降低，脫硫率在40%以上。2、有害元素依據(jù)現(xiàn)行磷含量和砷含量分級標(biāo)準(zhǔn)，3#、4#、6下#煤層屬特低磷分煤；2#、6#、8#、9#、10#煤層屬低磷分煤；1#、7#煤層屬中磷分煤。各煤層原煤砷均屬一級含砷煤。1.4.5、礦井瓦斯由淺部往深部可劃分為二氧化碳—氮?dú)鈳?、氮?dú)鈤沼氣帶、沼氣帶。1#煤層底板標(biāo)高-100m以深為沼氣帶，以淺為氮?dú)狻託鈳В?#煤層底板標(biāo)高-120m以深為沼氣帶，以淺為氮?dú)狻託鈳В?#煤層在12線以北底板標(biāo)高-150m以深為沼氣帶，以淺為氮?dú)狻託鈳А?2線以南受巖漿巖侵入的影響為瓦斯風(fēng)化帶。礦井瓦斯與二氧化碳全礦井相對瓦斯涌出量5.08~7.26m3/t，礦井瓦斯主要來自西翼，其相對涌出量4.81~8.81m3/t，東翼相對涌出量2.19~4.86m3/t，1#煤相對涌出量1.45~4.09m3/t，2#煤相對涌出量4.92~9.95m3/t，9#煤相對涌出量1.02m3/t。全礦井二氧化碳相對涌出量2.08~6.51m3/t，西翼相對涌出量2.87~5.54m3/t，東翼相對涌出量1.42~1.91m3/t，1#煤相對涌出量0.60~2.93m3/t，2#煤相對涌出量0.73~5.82m3/t，9#煤相對涌出量0.96m3/t。根據(jù)《煤礦安全手冊》規(guī)定屬低瓦斯礦井。雖然該礦井屬低瓦斯礦井，但是存在瓦斯涌出異常區(qū)及煤與瓦斯動力區(qū)。局部工作面存在高瓦斯區(qū)，存在有瓦斯突出的可能性，尤其是對2號煤應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測與通風(fēng)管理。1.4.6、煤塵爆炸性和煤的自燃、煤塵爆炸根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對1#、2#、9#煤層煤塵爆炸鑒定：1#、9#煤具有爆炸性，2#煤無爆炸性。、煤的自燃傾向性根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對1#、2#、9#煤的自燃傾向性進(jìn)行鑒定，1#、2#、9#煤層自燃傾向性為三類，屬不易自燃。隨開采深度的增加和延深新水平，1#、2#、9#煤層應(yīng)取樣作煤塵爆炸性和自燃傾向性鑒定。1.4.7地溫與礦壓、地溫顯德汪礦煤系及上覆地層地溫梯度為0.41~0.7℃／hm，恒溫帶深度60~80m，溫度值15~15.5℃。據(jù)顯德王礦開采的1#、2#煤層地溫資料顯示，地溫一般為20℃左右。、礦壓在煤層開采過程中，采煤工作面所受礦山壓力的影響，主要是來自直接頂和老頂?shù)撵o載荷和動載荷，反映到采煤工作面中的各種現(xiàn)象和特征是支護(hù)阻力的變化，頂板的下沉，煤壁的片幫及支柱的下縮等。當(dāng)工作面推進(jìn)距切眼8~10m時，直接頂初次跨落，跨落步距平均9m?？缏鋾r，支架之間加權(quán)工作阻力為1354.2KN／架，支護(hù)強(qiáng)度為0.27MPa；循環(huán)末阻力為1664.2KN／架，支護(hù)強(qiáng)度0.33MPa，是跨落前的1.17~1.2倍，見表7-9?？缏鋾r平均影響3個循環(huán)，影響范圍平均2m?？缏淦陂g煤壁片幫深度達(dá)0.8m，是跨落前的1.2倍，而且支架有明顯鉆底現(xiàn)象。當(dāng)工作面推進(jìn)距切眼22.6~27.2m時，老頂初次來壓，來壓步距平均25.2m。老頂初次來壓時，支架之間加權(quán)工作阻力為1585KN／架，支護(hù)強(qiáng)度為0.32MPa，是來壓前1.26倍，循環(huán)未阻力為860.3KN/架，支護(hù)強(qiáng)度0.37MPa，是來壓前的1.32倍，見表7-10。初次來壓時，影響循環(huán)6個，影響范圍平均3.6m。煤壁片幫深度達(dá)0.96m，是跨落前的1.29倍。

2井田境界和儲量2.1井田境界2.1.1井田范圍井田邊界東以F1斷層為界，與章村礦三、四井相鄰；北部以K2及第3勘探線為界；西以煤層露頭線為界；南部與邯鄲礦務(wù)局郭二莊礦為鄰。2.1.2開采界限井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，其次為石炭系中統(tǒng)本溪組主要含煤地層厚約190.25m，含煤10余層，煤層總厚約16.11m。本區(qū)主要可采煤層為山西組下部二煤層、太原組下部九煤層。一號煤層屬于薄煤層，只作為后期儲備資源開采。礦井設(shè)計只針對二號、九號煤層。開采上限：二煤層以上無可采煤層。下部邊界：九煤層以下無可采煤層。2.1.3井田尺寸井田的東西方向最大長度為4.19km，最小長度為0.90km，平均長度為3.14km。井田南北方向的最大長度為4.70km，最小長度為0.72km，平均長度為4.50km。煤層的傾角最大為21°，最小為3°，平均為12°。井田的水平面積按下式計算：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。井田的水平面積為：S=3.14×4.50=14.15(km2)井田賦存狀況示意圖如圖2-1。22-1井田賦存狀況圖22-1井田賦存狀況圖2.2礦井工業(yè)儲量2.2.1儲量計算基礎(chǔ)本次儲量計算是按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》DZ/0215-2002要求的工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行資源儲量計算。1、最低可采厚度為0.60m。2、最高可采灰分不大于40%。3、最低發(fā)熱量不低于17.0mJ/kg。4、最高硫分不大于3%。5、煤層容重：二號和九號煤層容重為1.41t/m3。2.2.2井田鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類型為精查，整個井田為詳細(xì)勘探區(qū)。井田內(nèi)斷層南部以及斷層北部東大半部分屬111b-1級儲量，斷層附近及露頭附近屬122b級儲量，其它區(qū)域為111b-2級儲量。高級儲量占94.15%，符合煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范要求。2號煤層平均可采厚度為5.0m，9號煤層平均可采厚度為4.0m。2.2.3工業(yè)儲量計算礦井主采煤層為2號和9號煤層，采用地質(zhì)塊段法來劃分儲量塊。根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為3個塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量，煤層總儲量即為各塊段儲量之和。塊段劃分如圖2-2。各塊儲量計算見表2-1。表2-1井田2號煤層塊段儲量計算表塊段標(biāo)號傾角(°)平均厚度(m)容重(t/m3)面積(m2)儲量(Mt)K1105.01.414957417.66234.9498K2125.01.415332689.63937.5955K385.01.414852375.65034.2092合計總面積15142482.95總儲量106.75452號煤層工業(yè)儲量：Zg2=K1+K2+K3=106.7545(Mt)井田9號煤層塊段儲量計算表塊段標(biāo)號傾角(°)平均厚度(m)容重(t/m3)面積(m2)儲量(Mt)K1104.01.414957417.66227.9598K2124.01.415332689.63930.0764K384.01.414852375.65027.36736合計總面積15142482.95總儲量85.40369號煤層工業(yè)儲量：Zg9=K1+K2+K3=85.4036(Mt)工業(yè)總儲量：Zg=Zg2+Zg9=106.7545+85.4036=192.1581(Mt)圖2-2井田塊段劃分圖2.2.4礦井工業(yè)資源儲量按下式2.3計算:Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333×k（2.3）式中Zg——礦井工業(yè)資源儲量，Mt；Z111b——探明的資源量重經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt；Z122b——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt；Z2M11——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt；Z2M22——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt；Z333——推斷的資源量，Mt；k——可信度系數(shù)，取0.7～0.9，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定取0.7.根據(jù)本礦實際條件，地質(zhì)構(gòu)造中等，煤層賦存較穩(wěn)定，故取0.8。根據(jù)勘探地質(zhì)報告，本礦井地質(zhì)資源分類如下表2.2所示：表2.2地質(zhì)資源分類表地質(zhì)資源儲量探明的資源儲量控制的資源儲量推斷的資源量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量推斷的儲量111b2M11121b2M2233360%30%10%則礦井工業(yè)資源儲量為：Zg=Z×60%+Z×30%+Z×10%×0.8=0.98×192.1581=188.3149Mt。2.3礦井可采儲量2.3.1安全煤柱留設(shè)原則1、工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；2、各類保護(hù)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75°，表土層移動角為40°；3、維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場地20m，其它15m；4、斷層煤柱寬度50m，井田境界煤柱寬度為20m；5、工業(yè)廣場煤柱：根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》第5-22條規(guī)定：工業(yè)場地占地面積指標(biāo)井型(Mt/a)占地面積指標(biāo)（ha/0.1Mt）2.4及以上1.01.2～5～9～.2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)20m寬，井田邊界周長為：14854.12m，邊界保護(hù)煤柱面積約為：297082.492m2，2號和9號煤層總高度為9m，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為3.7699Mt。2、斷層保護(hù)煤柱斷層煤柱留設(shè)50m寬，斷層煤柱面積為：99323.64m2，且斷層僅存在于2號煤層，煤厚為：5m，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：0.7003Mt。3、工業(yè)廣場保護(hù)煤柱本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，所以取工業(yè)廣場面積為22公頃。取工業(yè)廣場的尺寸為400m×550m的長方形。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為10°，其中心處埋藏深度為-200m，該處表土層厚度為80m，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Ⅱ級保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動角見表2-2表2-2巖層移動角廣場中心深度(m)煤層傾角(°)煤層厚度(m)沖積層厚度(m)ф(°)δ(°)γ(°)β(°)-160105.0+4.08056747368圖2-3工業(yè)廣場保護(hù)煤柱由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2-3所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：S=(上底+下底)×高/(2×cos10°)(2-2)=（861+822）×715/(2×cos10°)=0.610954(km2)則工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱量為：Zi=S×M×R(2-3)式中：Zi——工業(yè)廣場煤柱量，Mt；M——煤層平均厚度，m；S——工業(yè)廣場壓煤面，0.611km2。Zi＝610954×9.0×1.41=7.7530(Mt)4、井筒保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。風(fēng)井布置在工業(yè)廣場中心，煤柱損失為0。表2-3保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲量(Mt)井田邊界保護(hù)煤柱3.7699斷層保護(hù)煤柱0.7003工業(yè)廣場保護(hù)煤柱7.7530井筒保護(hù)煤柱0合計12.22322.3.3礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算：Zk=(Zg-P)×C（2-4）式中：Zk——礦井可采儲量，Mt；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，Mt；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。Zk=(188.3149-12.2232)×0.8=140.8734(Mt)礦井儲量匯總表見表2-4。表2-4礦井儲量匯總表煤層工業(yè)儲量（Mt）111b/（111b+122b）永久煤柱損失(Mt)設(shè)計開采損失（Mt）礦井設(shè)計儲量（Mt）設(shè)計可采儲量（Mt）111b-1111b-2122b2、9111.2855.6418.5592.15%12.2235.20188.31140.873礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日為330d，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8h。礦井每晝夜凈提升時間為16h。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(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。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)能力顯德汪井田儲量豐富，煤層賦存相對穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件一般，斷層褶曲一般，傾角相對小，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。確定顯德汪礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.8Mt/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礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=Zk/(A×K)（3-1）式中：T——礦井服務(wù)年限，a；Zk——礦井可采儲量，Mt；A——設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt；K——礦井儲量備用系數(shù)，取1.3。則礦井服務(wù)年限為：T=140.87/(1.8×1.3)=60.2(a)符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。第一水平礦井保護(hù)煤柱損失見表3-1。第一水平工業(yè)儲量為106.75Mt，所以第一水平服務(wù)年限T1為：T1=(106.75-6.98)×0.8/(1.3×1.8)=34.1(a)符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。表3-1保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲量（Mt）井田邊界保護(hù)煤柱2.0944斷層保護(hù)煤柱0.7003工業(yè)廣場保護(hù)煤柱4.3072井筒保護(hù)煤柱0.0000合計7.10193.2.4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(jìn)行校核：1、煤層開采能力井田內(nèi)2煤平均厚度5.0m，為厚煤層，賦存相對穩(wěn)定，厚度變化不大。對于第一開采水平來說，可以布置一個大采高工作面保產(chǎn)。井田內(nèi)9煤平均厚度4.0m，為較厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化相對不大。開采能力也較大。2、輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計為大型礦井，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)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(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主立井提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用架線電機(jī)車運(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煤塵具有爆炸危險性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央并列式通風(fēng)，可以滿足通風(fēng)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。4井田開拓4.1井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。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，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認(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)場地的位置；2、合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3、布置大巷及井底車場；4、確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5、進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6、合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：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、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，以及其它有益礦物的綜合開采。4.1.1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，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開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)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶輸送機(jī)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，人員可迅速從井筒撤離。缺點是：斜井井筒長、輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開拓不受煤層傾角、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，對深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(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，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。本礦井煤層傾角變化較大，工業(yè)廣場附近平均10°，為緩傾斜煤層；水文地質(zhì)情況比較簡單，涌水量??；地勢平坦，且表土層有流沙層，地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜，為了兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層只能采用立井開拓。2、主副井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少。(1)有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村。(2)井田兩翼儲量基本平衡。(3)井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層。(4)工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅。(5)工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤。(6)距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。綜合以上因素，結(jié)合礦井實際情況，提出本礦井主副井筒布置位置如下：主井井筒中心位置：經(jīng)距3855080.5m，緯距40936780.4m。副井井筒中心位置：經(jīng)距3855020.2m，緯距40936820.9m。風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距3855140.2m，緯距40936740.9m。3、風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。風(fēng)井均布置在工業(yè)廣場中，減少了煤柱損失。4.1.2工業(yè)場地的位置工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積規(guī)定，0.6~1.1公頃/10萬噸，確定地面工業(yè)場地的占地面積為22公頃，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為550m，寬為400m。4.1.3開采水平的確定及采采區(qū)劃分本礦井有2號和9號兩個主采煤層，且開采完2號煤再采9號煤。9號煤距2號煤129m，不宜進(jìn)行聯(lián)合布置，故在兩個煤層中各設(shè)一個開采水平。2號煤層最大標(biāo)高為120m，煤層埋藏最深處達(dá)-360m，垂直高度達(dá)520m，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200~350m，，因此可采用單水平開采，決定本井田2號煤層劃分為一個水平，階段垂高平均240m。2號煤層相對平緩，但是傾角變化不均，傾角為9~16°，平均為10°，為緩傾斜煤層。水平由于煤層褶皺比較大，大巷布置困難，若采用帶區(qū)開采需設(shè)置輔助