設(shè)計總說明

本設(shè)計包括兩個部分：一般部分和專題部分。

一般部分為開灤集團呂家坨礦新井設(shè)計，全篇共分為十個部分：礦井概括及井田地

質(zhì)特征、井田境界及儲量、礦井工作制度和設(shè)計生產(chǎn)能力、井田開拓、采區(qū)巷道布置、

采煤方法、井下運輸、礦井提升、礦井通風與安全和礦井主要經(jīng)濟技術(shù)指標。

開灤集團呂家坨礦位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)。礦井井田南北長約3050m,東西

約4810,全井田總面積為14.67kn?。井田內(nèi)的可采煤層為7煤層、8煤層、9煤層，煤

層賦存穩(wěn)定，總厚度6.89米。傾角平均為14°,為緩斜厚煤層。井田內(nèi)工業(yè)儲量12151

萬噸，可采儲量10885萬噸。

呂家坨礦年設(shè)計生產(chǎn)能力120萬t/a,服務(wù)年限64.8年。采用立井二水平上下山開

拓，第一水平標高-500m,第二水平標高-700m。礦井采用單一走向長壁綜合機械化采煤

法。

礦井布置一個綜采工作面保證全礦井的產(chǎn)量，長度199.5m,煤的運輸采用10t架線

式電機車牽引3噸底卸式礦車運輸。

礦井的通風方式采用中央分列式通風。

關(guān)鍵詞：立井兩水平上下山開拓；走向長壁；綜合機械化；中央分列式

TheBriefIntroductionoftheDesign

Thisdesigncontainstwoparts:thegeneralpartandthedissertationpart.

ThegeneralpartisanewdesignofLvjiatuoMineinKaiLuancoaldepartment.Ithasten

chapters:theoutlineofthemineandtheminefiledgeology,boundaryandreserves,the

designedproductivecapacityandservicelifeandworkingarea,transportationofunderground,

minelifting,mineventilationandsafety,andtheeconomicandtechnologicindexofthemine.

TheLvjiatuominefiledliesintheGuyecityofHebeiprovince.Theboundaryofthe

minefiledruns4.810kmfromwesttoeastand3.050kmfromnorthtosouthonaverage.The

totalareaofthemineisabout14.67km2.thereisthreepayableseam:No.5,No.9andNo.12,

andthewholethicknessoftheseamis6.89m.Itisstablebelongtoflutyinclined,withthe

averageangle14degree.Theindustryreservesoftheminefiledare121.51milliontonsand

theuseablereservesare108.85milliontons.

TheproductivecapacityofLvjiatuois1.2milliontonsperyear,andit'sservicelifeis

64.8years.There9re2levelsinthemine.Thefistdevelopmentlevelhasbelocatedatthe

levelof-500mandthesecondis-700m.Thecoalminingmethodisfullymechanizedmining

tothestrikewithsublevelcavingininclinedcoalseam.

Thereisonlyoneworkingfaceinthemine.Thelengthofthefaceis199.5m.The

transportequipmentinthemainentryis3tdrop-bottomcarwhichistowedbytrolley

locomotive.

Theventilationmodeofthismineiscentralunattachedmode.

Keywords:shafttwolevelsupwardanddownwarddevelopment;thestrikelongwall;

comprehensivemechanization;centralunattachedmode

共141頁，第2頁

目錄

設(shè)計總說明...............................................................1

1礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征..................................................8

1.1礦區(qū)概況..........................................................8

1.1.1地理位置，企業(yè)性質(zhì)，隸屬關(guān)系，地形地貌，交通情況............8

1.2井田地質(zhì)特征......................................................8

1.2.1地質(zhì)特征....................................................8

1.2.2構(gòu)造地質(zhì).....................................................9

1.2.3水文地質(zhì)...................................................11

1.2.4開采技術(shù)條件.............................................12

L3煤層特征..........................................................12

1.3.1煤層埋藏條件................................................12

2井田境界及儲量.........................................................14

2.1井田境界..........................................................14

2.2礦井工業(yè)儲量.....................................................14

2.2.1井田勘探類型...............................................14

2.2.2儲量等級...................................................14

2.2.3工業(yè)儲量計算..............................................14

2.3礦井可采儲量.....................................................15

2.3.1保護煤柱儲量計算............................................15

2.3.2可采儲量計算...............................................19

2.3.3井田儲量匯總表..............................................19

3.礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限..................................21

3.1礦井工作制度....................................................21

3.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限......................................21

3.2.1確定依據(jù)....................................................21

3.2.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力...........................................21

3.2.3礦井服務(wù)年限...............................................21

4.井田開拓..............................................................24

4.1井田開拓的基本問題..................................................24

4.1.1井筒形式及數(shù)目.............................................24

4.1.2工業(yè)廣場及井口位置的確定...................................26

4.1.3開采水平的確定及采區(qū)劃分...................................26

4.1.4采區(qū)劃分及其布置...........................................27

4.2開拓方案比較........................................................28

4.2.1提出方案...................................................28

4.2.2技術(shù)比較....................................................29

4.2.3經(jīng)濟比較....................................................31

4.2.4綜合比較...................................................36

4.3礦井基本巷道........................................................36

4.3.1井筒.......................................................36

4.3.2井底車場...................................................39

4.3.3主要開拓巷道...............................................41

5采區(qū)巷道布置..........................................................46

5.1煤層地質(zhì)特征........................................................46

5.1.1可采煤層概況...............................................46

5.1.2煤種及煤質(zhì)變化.............................................47

5.1.3各煤層頂?shù)装鍘r性...........................................47

5.1.4煤塵和瓦斯.................................................48

5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)............................................48

5.2.1確定采區(qū)走向長度............................................48

5.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目......................................49

5.2.3煤柱尺寸的確定..............................................49

5.2.4采區(qū)上下山的布置............................................49

5.2.5區(qū)段平巷的布置..............................................49

5.2.6聯(lián)絡(luò)巷道的布置..............................................50

5.2.7采區(qū)運輸、通風運料等系統(tǒng)的確定..............................50

5.3采區(qū)車場設(shè)計.........................................................52

5.3.1采區(qū)上部車場形式的選擇......................................52

5.3.2采區(qū)中部車場的選擇..........................................52

5.3.3采區(qū)下部車場的選擇及設(shè)計....................................53

5.4采區(qū)采掘計劃.....................................................58

5.4.1采區(qū)主要巷道參數(shù)確定.......................................58

5.4.2確定采區(qū)生產(chǎn)能力...........................................64

5.4.3計算采區(qū)回采率.............................................65

6采煤方法...............................................................66

6.1采煤方法和回采工藝...............................................66

6.1.1選擇采煤方法...............................................66

6.1.2綜采工作面回采工藝設(shè)計.....................................67

6.2綜采工作面巷道布置方式...........................................78

7井下運輸...............................................................81

7.1系統(tǒng)基本概述.....................................................81

7.1.1基本概況....................................................81

7.1.2井下運輸系統(tǒng)................................................81

7.2采區(qū)運輸設(shè)備.....................................................82

7.2.1主運輸設(shè)備.................................................82

8礦井提升...............................................................94

8.1設(shè)計依據(jù).............................................................94

8.1.1主井提升....................................................94

8.1.2副井提升....................................................94

共141頁，第4頁

8.2主副井提升設(shè)備的選型.............................................95

8.2.1小時提升量.................................................95

8.2.2合理的提升速度.............................................95

8.2.3一次提升循環(huán)時間...........................................95

8.2.4一次合理提升量的確定.......................................96

8.3提升鋼絲繩的選擇計算.............................................98

8.4提升機與天輪的選擇計算..........................................98

8.4.1滾筒（或摩擦輪）直徑的確定................................98

8.4.2天輪的選擇...............................................99

8.5提升電動機的預(yù)選.................................................99

8.5.1電動機功率的估算..........................................99

—減速器傳動效率，單機傳動=0.92,雙機傳動=0.85；......................99

8.5.2估算電動機轉(zhuǎn)數(shù)............................................99

9礦井通風與安全.......................................................100

9.1礦井通風系統(tǒng)的選擇..............................................101

9.1.1選擇礦井通風系統(tǒng)..........................................101

9.1.2選擇礦井主要通風機的工作方法.............................102

9.1.3選擇礦井通風方式..........................................103

9.2全礦所需風量的計算及其分配.....................................104

9.2.1礦井風量計算原則.........................................104

9.2.2礦井風量計算方法........................................104

9.2.3風速驗算................................................109

9.3全礦通風阻力計算................................................111

9.3.1礦井通風總阻力計算原則...................................111

9.3.2礦井通風阻力計算........................................111

9.3.3井總風阻及總等積孔計算...................................112

9.4礦井通風設(shè)備的選擇..............................................113

9.4.1礦井通風設(shè)備的要求........................................113

9.4.2選擇主要通風機............................................113

9.4.3選擇電動機..............................................115

9.4.4電費計算.................................................115

9.5礦井災(zāi)害防治技術(shù)................................................116

9.5.1防治瓦斯..................................................116

9.5.2防治煤塵..................................................116

9.5.3防治水....................................................117

10礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標................................................118

參考文獻...........................................................1200

沖擊地壓預(yù)測與防治技術(shù)研究..........................................122

1沖擊地壓簡述..........................................................123

2沖擊地壓分類...........................................................123

2.1常見的幾種沖擊狀態(tài)................................................123

2.2沖擊地壓的分類...................................................124

1.2.1按失穩(wěn)原因分類..........................................124

1.2.2按工程原因分類............................................124

3沖擊地壓的發(fā)生機理、因素與條件.........................................124

3.1沖擊地壓的發(fā)生機理...............................................125

3.2礦井影響沖擊地壓發(fā)生的因素.......................................125

3.3沖擊地壓發(fā)生的條件...............................................126

4沖擊地壓的預(yù)測........................................................127

4.1沖擊地壓的預(yù)測綜述...............................................127

4.2電磁輻射法沖擊地壓預(yù)測技術(shù)研究..................................129

4.2.1煤體破壞的地磁輻射現(xiàn)象.....................................129

4.2.2電磁輻射法預(yù)測沖擊地壓觀測原理.............................131

4.2.3電磁輻射法預(yù)測沖擊地壓的計算方法...........................131

4.2.4電磁輻射儀的功能特點.....................................132

5沖擊地壓的防治技術(shù)....................................................133

5.1沖擊地壓防治原理.................................................133

5.2沖擊地壓的防治...................................................135

5.2.1降低應(yīng)力的集中程度.........................................135

5.2.2改變煤層的物理力學(xué)性能.....................................136

5.3防治措施..........................................................138

6結(jié)論..................................................................1388

參考文獻：..............................................................139

致謝.................................................................1400

共141頁，第6頁

般

部

分

1礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征

1.1礦區(qū)概況

1.1.1地理位置，企業(yè)性質(zhì)，隸屬關(guān)系，地形地貌，交通情況

開灤礦務(wù)局呂家坨礦位于河北省唐山市古冶區(qū)境內(nèi)，西距唐山18km,北距古冶

9kmo地理坐標為東經(jīng)118。241北緯39。401礦區(qū)交通便利。古呂錢公路南接唐港公路,

北通205國道，津唐、唐港、京沈高速公路正在修建；礦區(qū)鐵路專線呂古鐵路和呂陡鐵

路與京山線接軌；水路運輸東有秦皇島港，西有天津新港，南有新近建成的京唐港；水、

陸交通發(fā)達，煤炭外銷十分方便（見圖1—1）。

北京市二河一

玉田

豐澗

秦皇島港

寶斌二

館

港

株

、樂亭

>7京唐港

1.林西礦

\南堡」

2.范各莊礦、、北塘

3.錢家營礦'天津市

塘沽、天津新港

4.陡河電廠渤

礦區(qū)地表為第四紀沖積平原，地面標高介于+22?+31m之間。地形總趨勢北高南低,

沙河由井田東部自東北流向西南。沙河屬季節(jié)性河流，旱季有時斷流，雨季流量較大，

最高洪水位+30m。境內(nèi)有村莊18個。主要農(nóng)作物有小麥、玉米和水稻。

采礦活動引起地表沉陷，使礦井周圍形成塌陷坑。

1.2井田地質(zhì)特征

1.2.1地質(zhì)特征

呂家坨礦煤系地層屬于典型的華北區(qū)石炭二疊紀含煤巖系，其上界為唐家莊組A層

共141頁，第8頁

鐵鋁質(zhì)粘土巖頂面，下界為唐山組G層鐵鋁質(zhì)粘土巖底面。根據(jù)兩個鉆孔實際控制，煤

系地層厚度分別為480.35m和486.26m,按分組段厚度累計，煤系地層厚度為489m。

由此可見，沉積補償作用明顯，煤系地層厚度變化不大。

煤系基底為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，本礦鉆孔揭露最大厚度為160m,鄰區(qū)資料

證實，該組厚度400m左右，與煤系地層呈假整合接觸。礦井淺部奧灰?guī)r溶發(fā)育，深部

逐漸減弱。其風化形成的G層鐵鋁質(zhì)粘土巖構(gòu)成煤系第一個標志層。

煤系地層之上為的古冶組和洼里組，從少數(shù)取芯鉆孔揭露情況看，古冶組以雜色粉、

細砂巖和淺灰一灰綠色粗砂巖為主，向上部紫色粉一細砂巖逐漸增多。洼里組則以淺紫、

暗紫和紫紅色泥巖一中、粗砂巖為主，偶見淺灰色砂巖層。洼里組以河床相底礫巖底面

作為與古冶組的分界面。

礦區(qū)地表被第四系沖積層所覆蓋，蓋層厚度由東北向西南逐漸增厚，與基巖呈角度

不整合接觸。

122構(gòu)造地質(zhì)

呂家坨井田以褶皺構(gòu)造為主。井田內(nèi)自北而南依次發(fā)育有黑鴨子向斜、呂家坨背斜、

呂家坨向斜、畢各莊向斜、南陽莊一嶺上背斜、小張各莊向斜等五個主要褶曲構(gòu)造。黑

鴨子向斜軸作為呂、林井田技術(shù)邊界。呂家坨背斜為礦井的主體構(gòu)造，約占井田面積的

70%,其中深部還發(fā)育有次一級的褶曲構(gòu)造。在井田南部，呂家坨背斜、畢各莊向斜、

南陽莊一嶺上背斜、小張各莊向斜等褶曲構(gòu)造復(fù)合，形成了董各莊盆地構(gòu)造區(qū)和王各莊

馬鞍形構(gòu)造區(qū)。

主要褶曲構(gòu)造：

呂家坨背斜：是井田的主體構(gòu)造，淺部緊閉，深部相對較寬緩，在平面上呈現(xiàn)為上

小下大的扇形形態(tài)，延展長度約6000米。背斜的樞紐在礦井8號剖面線附近，由淺至

深樞紐呈弧形，傾伏方向為263?288。，傾伏角8?25。。背斜轉(zhuǎn)折部構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育有

次一級的褶曲構(gòu)造，如-600二采向斜、-600二采四中背斜、-800二采背斜等，受其影響，

煤巖層產(chǎn)狀變化大，斷裂構(gòu)造發(fā)育，井田內(nèi)86%的中型斷層分布在此區(qū)域，且小型斷層

亦也很發(fā)育。在呂家坨背斜軸附近，沿斷層有巖漿巖侵入開采煤層，在5、7、12煤層

形成面積不等的三個巖漿巖床。在井田東翼819與范56鉆孔的聯(lián)線附近，巖漿巖侵入

形成了兩至三條高角度巖脈。背斜兩翼構(gòu)造較為簡單。呂家坨背斜主體形態(tài)雖基本控制,

但伴生和次生的小型褶皺及小型斷層，成為影響礦井正常生產(chǎn)的重要地質(zhì)因素。

長期以來普遍認為，呂家坨背斜淺部緊密，構(gòu)造復(fù)雜；深部寬緩，構(gòu)造比較簡

單?，F(xiàn)通過-600及-800水平采礦工程揭露的大量地質(zhì)資料來看，呂家坨背斜中深

部次級褶曲構(gòu)造發(fā)育，斷層密集，且相互切割并伴有巖漿巖侵入，對煤層破壞嚴重,

構(gòu)造形態(tài)較淺部更加復(fù)雜。

呂家坨向斜：位于呂家坨背斜的東南，延展長度約3000米，其樞紐在范75-1、

呂44、2、837地面孔的聯(lián)線位置附近，展布方向大致與呂家背斜軸平行，向斜構(gòu)

造淺部位于呂家坨礦境內(nèi)，向中深部延展進入?yún)渭役绲V。呂礦境內(nèi)向斜軸傾伏方向

為285—245。左右；傾伏角在淺部較大，中一深部較小，并略有起伏，在-600七采

下車場附近形成一幅度不大的盆地構(gòu)造；兩翼煤巖層產(chǎn)狀不對稱，西北翼較陡，傾

角30。?55。，東南翼平緩，傾角3。?16。；中型以上斷裂未見，僅有小型斷層零星

展布。該向斜控制程度較可靠，對采區(qū)和工作面的合理布置有一定影響。

畢各莊向斜：位于井田東南部，在本井田內(nèi)延展長度約5000米，其樞紐在呂

38、呂52、錢12、呂39地面鉆孔的聯(lián)線附近，呈弧形展布，西北段傾伏方向變化

在90。?150。之間，東南段傾伏方向變化在330。?350。之間，長短軸之比為1.37,

形成一構(gòu)造盆地。盆地中心相應(yīng)地表為董各莊，故稱董各莊盆地。盆地中心12煤

層最深標高約-1210米。該向斜東北翼較緩，一般5-15°；西南翼較陡，一般10

-20%向斜西北部斷層發(fā)育，落差32米的F7逆斷層及落差3?10米的F14正斷

層即在此部位。該向斜構(gòu)造的主體形態(tài)基本控制，但向斜西北部控制程度不足，對

礦井延深工程影響較大。

南陽莊-嶺上背斜：與畢各莊向斜平行發(fā)育，在本井田范圍內(nèi)延展約2700米，其樞

紐在22號、21號地面孔的聯(lián)線附近，傾伏方向約為340。，傾伏角約為2。，兩翼

煤巖層傾角變化在4?9。之間。該背斜在本井田內(nèi)控制程度較差，預(yù)計將影響采區(qū)

的合理劃分。

到目前為止，井田內(nèi)可能出現(xiàn)的大型構(gòu)造已基本得到了形成的斷裂構(gòu)造多與

區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場有關(guān)，有明顯的規(guī)律性。同時隨著井田開發(fā)往深部延深，構(gòu)造發(fā)育

越來越復(fù)雜，斷層落差增大，斷層面形式多樣化，對生產(chǎn)的影響也越來越大。

共141頁，第10頁

表1-1礦井主要斷層表

序號名稱性質(zhì)斷層面走向落差

1Fi正斷層NNE200

2Fo正斷層NNE45

1.2.3水文地質(zhì)

該井田主要煤系含水層為：第I為奧陶系灰?guī)r含水層組，第n為唐山灰?guī)r含水層組,

第III為12—14煤層砂巖含水層組，第IV為7煤層頂板含水層組，第V為5煤層頂板含

水層組，第vi為古冶組砂巖含水層，第vn為第四系沖擊層含水組。其中第m、w、v含

水層組對礦井涌水量影響較大，為直接充水含水層組，其它為間接充水含水層組。礦井

總涌水量10m3/mino

根據(jù)開灤礦務(wù)局統(tǒng)一的含水層劃分標準，將區(qū)內(nèi)的地層劃分為七個含水層見下表。

其中，III、IV、V含水層對礦井涌水量影響較大，為直接充水含水層，其它為間接充水

含水層。其主要特征如下：

表1—2含水層劃分

含水層所處含水含水層

含水性水質(zhì)特征

編號名稱層位信;厚巖性

第四系沖積第四系卵石，粗、±HCO-cr—c2+—M?2+

34弱一中等3a

vn2+2+

層含水層組沖積層中細沙THCO3—Ca—Mg

古冶組砂巖二迭系上統(tǒng)粗、中

VI130中等

含水層組古冶組砂巖

5煤層頂板二迭系下統(tǒng)HCO—SO2—

190砂巖中等34

V+2+

含水層組唐家莊組Na-Ca

7煤層頂板二迭系下統(tǒng)

IV30砂巖弱HCO—C2+—M2+

含水層組大苗莊組3ag

12—14煤層石炭系上統(tǒng)石灰?guī)r±HCO-N+—C2+

60弱一強3aa

HI22++

砂巖含水層組趙各莊組砂巖下HCO3—SO4—Ca—Na

唐山灰?guī)r石炭系中統(tǒng)HCO3—SO2-

19石灰?guī)r中等4

II2+2+

含水層組唐山組-Ca一Mg

奧陶系灰?guī)r奧陶系中統(tǒng)

I420石灰?guī)r極強HCO—C2+—M2+

含水層組馬家溝組3ag

1.2.4開采技術(shù)條件

本井田煤炭儲量比較豐富，井田內(nèi)主要可采煤層共有3層，即：7煤層、8煤層、9

煤層。三煤層均賦存穩(wěn)定，其中7煤層厚度較大，平均厚度3.05m,比較適合于大采高

開采，給礦井高產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件；8煤層、9煤層厚度相對薄一些，8煤層平均厚度

1.93m,9煤層平均厚度1.91m。

礦井開采技術(shù)條件方面的不利因素：井田內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要煤層局部節(jié)理和裂

隙發(fā)育，礦山壓力顯現(xiàn)比較明顯，對支護帶來不利影響，礦山壓力大和斷裂構(gòu)造發(fā)育是

本礦井地質(zhì)條件的顯著特點，對采、掘、開影響較大。

1.3煤層特征

1.3.1煤層埋藏條件

礦井井田位于開平向斜東南翼中段，井田主體構(gòu)造為呂家坨背斜。呂家坨背斜軸近

東西，向西傾伏，深部逐漸開闊，形成一扇面形狀，北翼與黑鴨子向斜南翼相鄰，南部

與南陽莊一嶺上背斜相接，地層傾角淺部稍大約10?25°,深部變緩，約5°左右。井

田的平均走向長度為4.81km,平均傾向長度為3.05km,井田面積為14.67km）井田賦

煤層特征

呂家坨井田設(shè)計開采煤層有3層，即二迭系下統(tǒng)大苗莊組的7、8、9煤層，7、8、

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9煤層基本全部可采。各煤層的厚度、層間距及其變化規(guī)律見表，煤層的肉眼鑒別特征

結(jié)構(gòu)、夾石層數(shù)、厚度、巖性及其對回采的影響見下表。

表1-3可采煤層特征表

煤層煤層厚度(m)層間距傾角

煤層牌號硬度容重穩(wěn)定性

名稱最小最大平均(m)(°)

7煤層2.733.393.05141、2號肥煤0.3?0.51.36較穩(wěn)定

20

8煤層1.492.351.93151、2號肥煤0.4?0.71.51較穩(wěn)定

30較

9煤層1.552.211.91132號肥煤0.3-1.11.42

穩(wěn)定

表1-4煤層頂?shù)装迩闆r表

煤

頂?shù)装鍘r性厚度特征及賦存情況

層

偽頂粉砂巖0-1.3巖石破碎，夾多層煤線，南三剖面以南出現(xiàn)煤線

水平層理，層理面附大量植物化石，富含泥質(zhì)結(jié)核，成細層狀

直接頂粉砂巖3.0

7或串珠狀分布。

煤老頂砂巖4.0硅質(zhì)膠結(jié)，局部含鈣質(zhì)。

層直接底粉砂巖0.5?1.0含大量植物根化石。

老底細砂巖2.0?3.0水平層理，分布穩(wěn)定。

老底細砂巖0-2.5層狀結(jié)構(gòu)，南二石門以南逐漸增厚。

偽頂無偽頂。

含炭質(zhì)成分及菱鐵礦結(jié)核，小斷層、節(jié)理十分發(fā)育，比較破碎。

8直接頂粉砂巖4.0

北三石門以北相變?yōu)榧毶皫r。

煤

老頂細砂巖4.5水平層理，層理面附炭質(zhì)薄膜，分布穩(wěn)定。

層

直接底粉砂巖2.0局部缺失。頂部含大量植物根化石。井田中部較厚。

老底細砂巖3.0硅質(zhì)膠結(jié)，堅硬，局部相變?yōu)榉凵皫r。

偽頂無偽頂。

炭質(zhì)含量很高，呈腐泥質(zhì)泥巖，褐色條痕，分布比較穩(wěn)定，與

9直接頂泥巖1.0?2.5老頂之間存在明顯層見滑動。南四以南炭質(zhì)成分逐漸減少成致

煤密泥巖。

層老頂粉砂巖4.0致密，塊狀結(jié)構(gòu)。含結(jié)核，順層呈串珠狀分布。

南二石門以北較薄，松軟含化石。南二至南五較厚，巖石完整，

直接底粉砂巖0.3?0.6

為灰色塊狀結(jié)構(gòu)。

直接頂粉砂巖3.0灰色，含大量結(jié)核，頂部含大量根化石。

老底砂巖為巨厚砂巖。

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2井田境界及儲量

2.1井田境界

呂家坨礦北與林西礦業(yè)公司為鄰，東與范各莊礦業(yè)分公司為鄰，南與錢家營礦業(yè)分

公司為鄰，井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為7、8、9煤共3層煤，井田的平均走向長度為

4.81km,平均傾向長度為3.05km,井田面積為14.67kn?

2.2礦井工業(yè)儲量

2.2.1井田勘探類型

本設(shè)計中所有地質(zhì)資料作為初步設(shè)計的依據(jù)，勘探鉆孔很密集。根據(jù)地質(zhì)勘探資料

可以很準確的判斷煤層的分布情況，井田勘探類型屬于精查。

2.2.2儲量等級

呂家坨礦井田范圍內(nèi)絕大部分勘探鉆孔密集，煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)及其變化情況

和煤質(zhì)及其變化情況已經(jīng)查明。煤層對比可靠，屬于A級儲量。

2.2.3工業(yè)儲量計算

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，目前即可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量即A+B+C

級儲量。

井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為7、8、9煤共3層煤。其中，7煤平均厚度為3.05m,8

煤平均厚度為1.93m,9煤層平均為1.91m,可采煤層總厚為6.89m。

1）計算數(shù)據(jù)的求取

（1）投影面積：以1：5000煤層底板等高線圖為基礎(chǔ)，劃分儲量計算塊段，塊段

形狀規(guī)則的以幾何圖形求面積的方法計算，不規(guī)則的，則用AutoCAD在計算機上求得。

（2）煤層厚度及傾角：按《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》要求，計算塊段儲量使用的

煤厚及傾角是工程揭露的控制該塊段見煤點的煤厚及傾角平均值。

（3）容重：計算塊段儲量所用的容重根據(jù)取樣測定數(shù)據(jù)，見表2-2。

表2-1各煤層容重表

煤層7煤層8煤層9煤層

容重1.361.511.42

（4）設(shè)計回采率：根據(jù)《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》規(guī)定，本設(shè)計礦井各煤層的回

采率數(shù)據(jù)如表2-3。

表2-2各煤層回采率數(shù)據(jù)表

煤層7煤層8煤層9煤層

回采率80%80%80%

2)儲量計算公式：

按《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》規(guī)定儲量計算采用公式為：

(1)塊段地質(zhì)儲量=斜面積x煤厚x容重

(2)塊段可采儲量=(Q-P)x(1-n)xK

式中：Qi—工業(yè)儲量；

P—永久煤柱儲量；

n—地質(zhì)及水文地質(zhì)損失系數(shù)；

K一設(shè)計采區(qū)回采率

(3)煤層地質(zhì)儲量=該煤層各塊段地質(zhì)儲量之和

(4)水平地質(zhì)儲量=該水平各煤層塊段地質(zhì)儲量之和

(5)煤層可采儲量=該煤層各塊段可采儲量之和

(6)水平可采儲量=該水平各煤層塊段可采儲量之和

(7)全礦地質(zhì)儲量=各煤層地質(zhì)儲量之和=各水平地質(zhì)儲量之和

(8)全礦可采儲量=各煤層可采儲量之和=各水平可采儲量之和

依據(jù)勘探鉆孔見煤厚度，采用地質(zhì)塊段法計算。公式如下：

Q=2、眼力

,=1COSfl,.

式中：Q---工業(yè)儲量，萬t；

Si一一塊段水平投影面積，m2；

Mi一一塊段內(nèi)鉆孔見煤厚度的均值，m；

A——塊段內(nèi)煤層的平均傾角，度；

計算出的礦井工業(yè)儲量為12151.00萬to

2.3礦井可采儲量

2.3.1保護煤柱儲量計算

要計算井田可采儲量，首先要確定各種永久煤柱損失。永久煤柱一般是指保護工業(yè)

廣場和井筒的保護煤柱，井田境界和大斷層兩側(cè)的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護

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地面建筑物、河流、鐵路等而留設(shè)的保護煤柱等。

1)工業(yè)廣場保護煤柱

受保護面積邊界是由受保護建筑物和主要井筒的邊界向外加上一部分備用量即維

護帶確定的。受保護建筑物邊界一般不是直接以被保護建筑物的外邊界為準，而是取平

行于煤層走向或傾斜方向的與受保護建筑物外緣相連的直線所圍成的面積，作為受保護

建筑物的邊界。

地面建筑物和主要井筒的保護煤柱是從受保護的邊界起，按基巖移動角8、丫和6

及表土層移動角。所做的保護平面與煤層的交線來確定。煤層群開采時，應(yīng)采用重復(fù)采

動條件下的移動角值。

基巖移動角和表土層移動角如圖2T所示。

圖2-1巖層移動角示意圖

安全煤柱的留設(shè)與計算一般用垂直斷面法求得。

煤柱的留設(shè)的計算方法與步驟如下：

(1)確定受保護面積

如圖所示，在開拓平面圖上通過建筑物四個角分別做平行與煤層走向和傾斜的四條

直線，得矩形abcdo在矩形的外緣加上15m寬的維護帶，得受保護面積a'b'c'd'。

I-1斷面n-n斷面

圖2-2用垂直斷面法確定建筑物下安全煤柱

（2）確定受保護煤柱

通過受保護面積中心作一沿煤層傾斜剖面1在這個剖面上，由維護帶的邊緣點m..

m起在表土層以①=45度劃兩條保護線，即m,m2,n,21n2o然后在基巖中在下山和上山方

向按上山移動角丫=75°和下山移動角8=64.6°作保護線，與煤層相交得n'和k',則

通過n'和k’的走向線分別為保護煤柱的上部和下部邊界。以同樣的方法在平行煤層

走向的剖面2,按走向移動角6=75。作保護線，得沿走向的煤柱邊界A'B'和C'D',

將n'k'和A'B',C'D'均繪制在平面圖上，即得保護煤柱邊界ABCD。煤柱是一個

梯形。

（3）煤柱煤量計算

工業(yè)場地煤柱煤量=梯形面積X煤層平均厚度X煤層平均密度

工業(yè)廣場面積的取值，依據(jù)設(shè)計井型大小按《煤礦設(shè)計規(guī)范》中《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)

范中若干條文修改的決定（試行）》之規(guī)定選取。

表2-3工業(yè)場地占地面積指標

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井型/Mt?a1占地面積指標/ha?(0.IMt)1

2.4及