以矿井水平延深为例采矿工程专业毕业设计.doc

以矿井水平延深为例采矿工程专业毕业设计目录1 矿井概述21.1 矿区概况1.2 井田地质及煤层特征1.3 井田开拓方式1.4 矿井延深的必要性2 开采范围与生产能力2.1 开采范围及储量2.2 生产能力与服务年限3开拓准备113.1 水平延深方案的选择3.2 井筒及井底车场3.3 水平接续时的技术措施4 采区设计254.1 采区地质特征4.2 采区生产能力及服务年限4.3 采煤方法及采区参数4.4 采区巷道布置4.5 采区车场及硐室4.6 采煤工作面配备和生产能力验算4.7 采掘工作5 矿井生产系统及主要机械设备335.1 矿井通风5.2 矿井运输提升5.3 矿井排水5.4 矿井压气6 矿井供电386.1 矿井供电系统6.2 供电设备选型6.3 照明与通讯7 安全技术措施397.1 预防瓦斯和煤尘爆炸7.2 防止水患7.3 预防火灾7.4 其它事故的预防8 劳动定员及主要技术经济指标428.1 劳动定员及劳动生产率8.2 矿井主要技术经济指标1 矿井概述1.1 矿区概况1.1.1 交通位置某煤矿位于某市石横镇境内，肥城煤田的西端， 区内有铁路支线可通达津浦铁路的泰安站，泰（安）湖（屯）铁路支线经过该矿区至西部石横电厂。另外，矿区南、北各有新、老泰（安）平（阴）公路和济（南）兖（州）公路，东通肥城、泰安，北抵济南，西到平阴、聊城，南达兖州、徐州等地，交通十分方便。1.1.2 地形地貌 本井田内地形平坦，微向西南倾斜。地面标高+66+85m。地表有水渠、水塘和采后塌陷积水洼地分布。地面无大型河流通过，仅有南北向冲沟2条，发源于北部山区，雨后有水，数天后即干枯。1.1.3 气象及水文情况本区属大陆性与海洋性气候的过渡型，偏重于大陆性气候。年平均温度+12.95，最高气温+39.6，最低气温-20。年平均降雨量为650mm，最高年降雨量为972.7mm，历年雨季多集中在7、8、9月份，最大日降雨量208.1mm，最大积雪厚250mm，最大冻土深度480mm。春秋季多东南风，夏季多南风，冬季多北风，主导风向为东南风，年平均风力为2.8级。该矿井工广区100年和300年频率最高洪水位分别为+72.54m和+72.89m。1.1.4 矿区概况某煤矿位于肥城煤田的西端，于1968年建成投产，设计能力60万t/a，采用立井、单水平开拓，井底车场水平为-150m，中央并列式通风方式，1971年达产，1977年产量突破100万t。1986年进行矿井改扩建，设计能力150万t/a，采用立井、多水平开拓，混合式通风方式，改扩建新建一个副井、一个风井，改造原副井为主井，井底车场水平为-250m。北风井建在井田的中深部，井底标高为-346.4m上组煤，南风井继续保留运行、西风井停止使用。矿井改扩建主要生产水平设在-350m（二水平），井底车场布置在下组煤七层煤顶板中，上、下组煤大巷之间采用石门联系，-350m水平与-250m水平之间采用四条暗斜井联系，分别是-250m集中下山、-350m上仓皮带、-250m人车下山和-350m管子道。矿井改扩建工程已全部竣工，两个采区早已投产。1999年由于生产接续紧张，为开采南风井煤柱，改造工业广场内的原主井为中央风井，南风井停止运行。1.2 井田地质及煤层特征1.2.1 井田境界本井田东部以F7断层与白庄煤矿为界，以F3、 F25断层分别与国家庄矿、南高余矿为界；西以F5断层为界；南以下组煤的75水1、241、西检4、63水22钻孔孔口坐标连线垂直划分与聊城矿（现马坊矿）为界；北至井田边界断层F1-2。井田走向长约4.25km，倾斜宽约3.67km，面积约15.6km2。1.2.2 矿(井)田地层及地质构造一、地 层本井田地层属鲁西地层系统，自上而下为新生界第四系，古生界的二迭系、石炭系、奥陶系、寒武系，元古界前震旦系。第四系厚度为53.54120m，本井田煤层分布于二迭系山西组地层中部和石炭系太原群地层下部，煤系地层总厚为250m275m，共含煤17层，其中可采煤层10层（12个分层），即：1、2、3、3、4、5、6、7、8、9、10、10层煤，可采总厚度为15.4m。山西组厚约70105m，平均为90m。 岩性主要为灰灰白色中粒砂岩和砂岩互层，为主要含煤地段，含煤4层。其中3层煤为主要可采煤层。太原群厚约180190m，平均为185m。 岩性以灰灰黑色粉砂岩为主，含石灰岩4层，其中一、二、 四灰为标志层。含煤6层，其中7、8、9、10层煤为主要可采煤层，5上、6、10层煤为局部可采煤层。二、地质构造某井田东、西、北三面被断层包围，为一向北倾斜的单斜构造，褶皱较少，断层较多，矿井地质条件类型为ade，即三类矿井。1、断 层本水平地层走向从总体来看大致呈一不规则“U”形，即自西向东由近南北北西东西北东近南北向，似一轴位于井田中部且向北东方向倾伏的向斜构造。延深范围内断裂构造发育，有些断层走向长、落差大，主要断层有35条，其中已有揭露，且落差较大的断层有17条，较小断层8条，尚未有揭露的物探断层10条。、褶 曲本延深范围内发育有两个中小型褶皱：一是F40与F5-1之间发育一中型向斜褶曲，轴向北东；另一个是CF3与F27交叉点以北部分发育一中小型向斜褶曲，轴向北东，使本部分煤层走向从西部的近南北向，向东逐渐变为近东西至北东向。另外延深水平范围内无火成岩侵入体、陷落柱等其它地质构造。- 56 -主 要 断 层 特 征 表 表1-2-1序号名称走向倾向倾角（）落 差（m）性质主要影响煤层控制程度1F5-1NESE70120280正切穿710层煤802孔以南为查明，以北为推断2F40NENW6020正切穿710层煤查明3F27NSW6020正切穿710层煤查明4F42NENW60010正切穿710层煤查明5CF3NENW602060正切穿710层煤荣7410孔以南基本查明，以北为推断6F43NSW65030正切穿710层煤基本查明7CWF4NSE65045正切穿710层煤基本查明8CWF9NENW701520正切穿710层煤基本查明9F7NSNE7020142正切穿710层煤基本查明10F5NNESEE7080200正基本控制11F1-2NESE701000正基本查明12FxNESE6030110正基本控制13CF3-1NNENWW702030正基本查明14F7NWSW70070控制一断点15F1-3NESE70540基本查明16CWF28NENW5070022正基本查明17CWF30NENW60010正基本查明18CWF82NE601023正物探断层，待验证续表1-2-1序号名称走向倾向倾角（）落 差（m）性质主要影响煤层控制程度19CWF84NEEWNWN60070正02-2、99-1两孔穿过，基本控制20CF83NEEWSEE60065正物探断层，待验证21CF86NWWSSW6060100正仅99-2孔穿过，待验证22CWF38NESE601253正物探断层，待验证23CWF32NWNE60017正物探断层，待验证24CWF54NWNE6065032正物探断层，待验证25CWF66NENW5560724正仅73-4孔穿过，待验证26CWF74NWSW60713正物探断层，待验证27F6NENW601548正物探断层，待验证28CF7NENW60710正查明29CF43NESE708507正已控制30CF44NWNE306正已控制31CF45NENW7055.5正已控制32CF46NESE6507正已控制33CF47NEENNW604.55.5正已控制34CF50NENW607005.5正已控制35CF55NWNE7056正已控制1.2.3 煤层及煤质 煤 层本延深水平开采煤层属太原群，7、8、9、10层煤为稳定的中厚煤层，10层煤为局部可采的薄煤层，可采煤层总厚度为7.15m，现分述如下：1、7层煤：厚度0.921.73m，平均厚度1.45m，区内见煤点全部可采，煤层中含夹石1层，该煤层属于结构复杂的稳定中厚煤层。煤层直接顶板为灰色粉砂岩，泥质胶结，致密快状结构，性脆、易碎，厚度8.613.5m，平均厚度9.5m；煤层底板为灰色粉砂岩，易风化膨胀，厚度1.52.5m，平均厚度1.8m，其下为深灰色粉砂岩，该煤层下距8层煤25m左右。2、8层煤：厚度1.122.7m，平均厚度1.95m，区内除81-1孔见煤点煤厚变薄（0.21m）不可采外，其余钻孔见煤点均可采。煤层上部含稳定的褐黑色炭质细砂岩一层，厚度为0.4m，该煤层属于结构复杂的稳定中厚煤层。煤层的直接顶板为第四层石灰岩，厚度1.067.88m，平均厚度4.8m，灰色，质不纯，节理发育，裂隙洞穴不发育，裂隙为方解石脉充填。煤层底板为灰色粉砂岩，厚度4.87.5m，平均厚度6.0m，该煤层下距9层煤7m左右。3、9层煤：厚度1.01.92m，平均厚度1.40m，区内钻孔见煤点全部可采，属于结构简单稳定的中厚煤层。煤层直接顶板为泥灰岩，厚度01.4m，平均厚度1.0m，含少量裂隙水，在泥灰岩尖灭地段，其上粉砂岩变为直接顶板；煤层底板为泥质胶结的深灰色粉砂岩，厚度1.04.3m，平均厚度2.8m，该煤层下距10层煤2.8m。4、10层煤：厚度0.600.80m，平均0.65m，区内钻孔见煤点全部见煤，其中可采点6个，不可采点6个。该煤层属于结构简单的局部可采煤层。煤层直接顶板为深灰色粉砂岩，厚度1.04.3m，平均厚度2.8m，泥质胶结；煤层底板为灰色粉砂岩，泥质胶结，遇水膨胀，厚度03.6m，平均厚度0.85m，该煤层下距10层煤0.85m。5、10层煤：厚度0.952.2m，平均厚度1.70m，区内钻孔见煤点全部可采，煤层厚度变化较大。煤层直接顶板为灰色粉砂岩，厚度03.6m，平均厚度0.85m，泥质胶结，遇水膨胀；煤层底板为灰色粘土岩，厚度2.53.8m，平均厚度3.0m，该煤层下距五灰18.2m左右。 煤 质下组煤为暗淡、丝织-玻璃光泽，灰黑-黑色，煤普氏硬度系数为23，容重约为1.301.40断口参差状，裂隙发育。煤岩类型为半亮型煤，微观类型7层煤为暗煤质亮煤型，8、9层煤为亮煤型，10煤为暗煤质亮煤型。1.2.4 水文地质 水文地质特征井田内断裂构造极为发育，五灰和奥灰富水性强，且水力联系密切，主采煤层下距主要含水层间距小，有效隔水层厚度小，水文地质条件极为复杂，根据五灰的富水性，地质构造及探明情况，本井田大致划分为三个水文地质块段：块段位于F40、CF3、F25和F42断层之间，断裂构造极为发育，五灰岩溶裂隙发育但不均匀，富水性强，存在迳流带，五灰至奥灰间距8.3512.25m平均10m左右，该块段目前五灰单孔最大涌水量达350m3/h（8101注12、检2孔），最小3.7 m3/h（WG-1孔），WG-2孔穿透五灰后无水，-250m水平以下五灰水垂向或侧向补给四灰含水层，导致-250m水平以下该块段内的7500采区在回采中多次发生底板出水事故。块段位于F5-1、F40和F27断层之间，断裂构造比块煤 层 结 构 特 征 表 表1-2-2层别煤 厚（m）夹石石结构稳定性可采程度倾角（）顶底板岩性煤层容重（t/m3）碎胀系数煤层间距（m）两 极厚度顶板厚度（m）底板厚度（m）平 均层数70.921.730.15复杂稳定全部621粉砂岩9.5粉砂岩1.81.301.31.6251.45181.122.700.40复杂稳定全部621四灰4.8粉砂岩6.01.301.31.61.9517.091.01.92简单稳定全部621粉砂岩1.0粉砂岩2.81.301.31.61.402.8100.60.8简单不稳定局部621泥岩或粉沙2.8粉砂岩0.851.351.31.60.650.85100.952.20简单不稳定全部621粉砂岩0.85粘土岩1.401.401.31.61.70煤 质 特 征 表 表1-2-3层别牌号原 煤 工 业 分 析胶 质 层水分M（%）灰分A（%）挥发分V（%）硫分S（%）磷分P（%）发热量Q（MJ/Kg）Y（mm）7QM3.024.6743.373.720.00724.3521.08QF3.023.1240.803.780.00222.528.09F3.026.1940.973.290.00521.028.010QF4.021.9737.343.840.00723.1522.010QM4.023.9836.962.920.00723.1522.0段相对简单，由于F5断层落差大于200m，使煤系地层与奥陶系灰岩对口接触，形成了以断层微弱或局部导水为主的水平补给。该块段五灰至奥灰间距平均3.94m，由于受断层影响，63水5孔、五、奥灰间距极小。五灰单孔最大涌水量达242.5m3/h（8102注14孔），最小1.7 m3/h（89-水1），由于受F5及F5-1断层影响，在F5与F40之间形成了不对称的向斜褶曲，向斜的轴部煤层底板张裂隙发育，易造成导水，浅部聊城（现马坊）8406、8408工作面底板突水均在向斜轴部。块段四灰水位目前已疏降至-250m水平。块段位于井田深部，断裂构造比较复杂，目前尚无水文地质资料，须在今后的生产中查明水文地质资料。 含水层及水力联系井田内主要含水层有：第四系砂及砂砾层，山西组砂岩，太原群一、二、四灰，9层煤顶板泥灰岩，本溪群徐家庄灰岩（五灰）和奥陶系灰岩（奥灰），计八层。第四系砂及砂砾层由于其下部粘土层具有良好塑性和隔水性，地表水和第四系潜水不致渗入井下；山西组砂岩含孔隙裂隙水，与下部煤系灰岩含水层基本上无水力联系，随采掘工程水平下移可自行疏干；一灰、二灰为6层煤直接顶，由于富水性弱，交替条件差，与其它含水层无水力联系，对开采影响不大；9层煤顶板泥灰岩厚度薄而不稳定，富水性弱，交替条件差，补给不利，可以疏干，对9层煤的开采影响不大。对生产影响较大的含水层主要是：四灰、五灰和奥灰，分述如下：1、四灰：厚1.067.88m，平均4.8m，为8层煤直接顶板，上距7层煤14.5125.98m，平均20.56m，下距五灰3036.54m，平均34m，裂隙洞穴比较发育，从不同深度的抽水试验资料（q=0.0000930.464L/S.m）可以看出：其富水性具有明显的浅大深小之规律。-350m水平以上，四灰单孔最大涌水量为178.1m3/h（7501堵3孔），最小4.0 m3/h（SF-12孔），风检88-1孔在-492.5m-498.3m穿透四灰不漏水，在第水文地质块段内，经7500采区底板突水分析，局部存在五、奥灰垂向或侧向补给四灰的通道，致使四灰难以疏干。目前，四灰水位在第水文地质块段已降至-250m，第水文地质块段在-250m八层东大巷大面积揭露四灰时无水，但7500采区四灰观测孔实测四灰水位却为-199m，这说明-250m东大巷与7500采区之间的四灰裂隙不发育，且裂隙连通性差。经开采证明在没有五、奥灰水补给的条件下，四灰水可以疏干。2、五灰：厚6.710.5m，平均8.9m，为灰色质纯致密厚层状细粒结晶石灰岩，上距10层煤14.219.7m，平均18.2m，下距奥灰9.313.5m，平均12.5m，为煤系底盘第一个主要含水层。目前，五灰水位在+40m左右，其水质及水位动态变化与奥灰基本一致，裂隙洞穴发育，富水性强且不均一。从近几年掌握的资料看：五灰在-150m水平以上，富水性强，裂隙发育但不均匀，8101工作面施工54个五灰注浆、检查孔，单孔涌水量大于100 m3/h的有27个，最大为350 m3/h，最小2.5 m3/h；8102工作面施工30个五灰注浆孔，单孔涌水量大于100 m3/h的有10个，最大为243 m3/h，最小6.53m3/h；-250m水平施工19个五灰放水、观测孔，单孔最大涌水量174 m3/h，个别钻孔穿透五灰后无水，7505堵水巷施工的五灰堵水孔（堵2孔，孔口标高-294m），最大涌水量达180 m3/h，风检88-1孔在-534.9543.5m穿透五灰时不漏水；96水1奥灰观测孔穿过五灰不漏水。由于五灰的岩溶裂隙发育不均匀，个别钻孔水量较小甚至无水，给矿井防治水工作带来很大难度。在构造复杂地带五灰与四灰对口直接补给或间接渗透补给，同时也可通过垂向裂隙直接补给，是四灰含水层的主要补给水源，且由于其上距八、九、十层煤间距较小，水压大，突水系数大，开采过程中遇构造发育地带易发生突水，是威胁矿井安全的直接含水源。3、奥灰：该层灰岩为煤系底盘的强含水层，厚度约800m，岩溶发育不均匀，具有成层性，可划分为四个强含水层段，富水性极大，单位涌水量0.09116.203L/S.m，是五灰的主要补给水源。目前，奥灰水位为+41.39m(86水3)，与五灰水位基本一致，据井下水源井资料，奥灰在-150m以下洞穴裂隙仍比较发育，富水性较大，当进入奥灰16.69m时(顶板标高-225m)，涌水量达450m3/h，为矿区涌水量最大的奥灰孔。对矿井威胁较大。由此看来，五灰和奥灰水直接威胁着七、八、九、十层煤的安全开采，特别是在构造发育地段，高压水可能突破较弱的隔水层，导致底板突水，威胁矿井安全。各含水层间的水力联系主要取决于构造，裂隙洞穴发育程度，富水性大小，层间距以及地层的渗透性等条件。井田内四灰到五灰间距为3043m，据现有资料四灰可以疏干，但在断层落差3045m时，上下两盘四灰五灰对口接触，局部可发生强水力联系。五灰至奥灰间距据现有资料在本井田一般为10m，可能是因沉积原因造成，其水力联系极为密切，从五灰、奥灰的水位、水质基本相同可得到充分证实，其它含水层前已叙述，均可疏干，基本无水力联系。 隔水层7层煤下距四灰14.5125.98m，平均20.6m，岩性以泥质胶结粉砂岩为主，胶结性差，遇水易膨胀，采矿对底板的破坏深度一般为11m。8层煤下距五灰22.543.18m，平均3234m，岩性以泥质胶结的粉砂岩为主，在10层煤底板有一层厚平均3.5m的粘土岩具有良好的塑性和隔水性，另在五灰顶板大部分区域有一层中砂岩，坚硬， 对防止五灰突水也起到了一定安全屏障作用。采矿对底板的破坏深度一般为12m，随着开采深度加大，对底板的破坏程度亦不断加大。 安全水压及安全掘进标高根据斯列沙辽公式计算掘进时各煤层允许掘进标高。根据公式计算出七层煤在全矿井范围内掘进是安全的，八层煤在全矿井范围内掘进是安全的，九层煤允许掘进标高-599m，十层煤允许掘进标高-379m。生产过程中在允许掘进标高之上施工是安全的，进入允许掘进标高以下必须采取防治水措施，以确保掘进安全。 突水系数与安全水头按照突水系数计算公式TsP/(M-Cp-Dg)式中：Ts突水系数，取0.1MPa/m；P隔水层底板所承受的水头压力，MPa；M隔水层厚度，m；Cp采动破坏深度，m；Dg含水层导高，m。经计算受五灰含水层威胁：七层煤安全开采下限标高为-391m，八层煤安全开采下限标高为-138m，九层煤安全开采下限标高为-95m，十层煤安全开采下限标高为-70m。2-5) 各煤层开采上限标高统计表 表1-2-4七层煤八层煤九层煤十层煤五灰-391-138-95-70奥灰-532-279-236-211五灰突水系数及安全开采标高计算结果表 表1-2-5水平（m）煤层名称隔水层厚 度（m）底板破坏深度（m）平均突水系数（MPa/m）最小突水系数（MPa/m）最大突水系数（MPa/m）五灰-350762.0110.0850.0780.092834.0120.1630.1250.200925.5100.2310.1830.2781020.080.2850.2160.354五灰-450762.0110.1130.0940.131834.0120.2310.1710.290925.5100.3600.3120.4071020.080.4590.3970.521奥灰-430778.0850.0941.51036.0经计算受奥灰含水层威胁：七层煤安全开采下限标高为-532m，八层煤安全开采下限标高为-279m，九层煤安全开采下限标高为-236m，十层煤安全开采下限标高为-211m。附：煤层开采上限标高统计表(表1-2-4)、突水系数(表1- 断层导水性及区内钻孔封闭情况1、断层导水情况F5-1断层：为F5断层的附生断层，断层带较宽，断层落差50280m，井田位于断层的下降盘，井田内五灰与F5-1断层对盘奥灰对口接触，F5-1断层上盘浅部63水3孔抽水，五灰稳定水位下降了18.31m，距63水3孔65m的断层下盘63水1孔水位下降6.36m，从而确认该断层为导水断层；但F5-1断层与F40断层之间-250m西大巷集中放水，稳定放水量为346m3/h，五灰最大降深达158m，单位降深疏放水量仅2.19m3/hm，距F5-1断层320m的观5号孔五灰水位降深118m，说明F5-1断层为导水断层，但补给量十分有限。西部边界虽为补给边界，但补给量不大。F40断层：H=730m，贯穿井田南北，落差向深部逐渐增大。在断层下盘，距断层60400m的两个奥灰孔投放示踪剂，断层两侧五灰放水孔6870小时均未接收到；另外，-250m水平放水稳定量472m3/h，五灰最大降深159.4m，单位降深疏放水量2.96m3/h.m，F40断层附近五灰水位未呈现高水位区。据此，-250m水平以上五灰通过F40断层接受奥灰的垂向补给十分微弱。联合放水时，断层两侧五灰水位形成30m40m的水位差，联放结束后，关闭断层以西放水孔， 断层以东放水孔单独放水，仅5小时，-250m水平断层以西五灰水位基本恢复到原始水位，漏斗中心断层两侧五灰水位相差170m。说明F40断层-250m水平以上西侧五灰水力联系甚微。关闭断层以西放水孔，断层以东放水孔单独放水，仅-350m水平断层以西五灰水位恢复缓慢；另外，放水过程中96水1奥灰孔降深0.74m，认为-350m水平断层带在垂向上局部导水；在-350m水平揭露该断层时不导水，-350m水平四灰放水试验时证明F40断层不导水。F7断层：为井田东北部边界断层，经63水8、63水14两孔流速试验，当水力坡度为94%时，奥灰水通过断层流入对盘四灰的流速为15.37m/h，因此对上盘的四灰来说，F7断层在某些地段是导水的。其它断层，目前尚未发现有导水迹象。2、断层防水煤柱开采下组煤的实践证明，在煤层开采过程中，对于落差较大及导水性断层，均应留设防水煤柱。边界F5、F7断层，分别留设100m、70m永久煤柱。根据矿井水文地质规程对含水或导水断层煤柱留设的规定，断层防水煤柱宽度根据公式计算。附：断层防水煤柱宽度计算表1-2-63、钻孔封闭情况三水平延深范围内共施工地质钻孔35个，其中终孔层位至煤10有24个钻孔（72-9孔、63水21孔、63-18孔、81-1孔、80-1孔、306孔、荣75-1孔、36-19孔、75-1孔、75-2孔、荣75-2孔、荣66-1孔、荣74-10孔、59孔、63水28孔、301孔、351孔、339孔、73-10孔、66-3孔、66-4孔、74-9孔、99-1孔、99-2孔）；终孔层位至煤11有3个钻孔（63-75孔、72-13孔、63-69孔）；终孔层位至五灰有2个孔（183孔、63-78孔）；终孔层位至奥灰有5个孔（风检88-1、75-1孔、63-17孔、80-2孔、99-3孔）；终孔层位至煤8有1个钻孔（02-2孔）；这些钻孔除183孔、59孔、301孔、351孔、339孔封孔质量怀疑及306孔、63水28孔封孔质量不详外，其余钻孔封孔质量合格。对井田内封孔质量怀疑和封孔情况不详的钻孔，应采取超前探查或重新封闭等措施。断层防水煤柱宽度计算表 表1-2-6煤层断层名称底板标高五灰水位静水压力抗张强度公式计算（m）留设宽度（m）7F5-1-55040611129.3100F40、F27、F42、CF3、F43、CWF4、CWF9-55040611129.330F7-55040611129.3708F5-1-55040622138.1100F40、F27、F42、CF3、F43、CWF4、CWF9-55040622138.139F7-55040622138.1709F5-1-55040614140.7100F40、F27、F42、CF3、F43、CWF4、CWF9-55040614140.741F7-55040614140.77010F5-1-55040610142.2100F40、F27、F42、CF3、F43、CWF4、CWF9-55040610142.243F7-55040610142.270 涌水量根据地质报告提供：-550m水平的正常涌水量预计为414.5m3/h、-550m水平在不注浆改造的情况下最大涌水量预计为1699.6m3/h，该水平投产前，必须按要求建立相应的抗灾排水能力3000m3/h，确保水平及矿井安全生产。1.2.5 瓦斯赋存状况及其涌出量，煤尘爆炸危险性，煤的自燃性，地温情况、矿井瓦斯根据7500、7600、7700、7800、71000采区煤层最大绝对瓦斯涌出量为0.51.0m3/min。CO2含量为0.30.5m3/min，属低瓦斯矿井高瓦斯异常区，开采本水平7层煤时，也会出现类似条件。、煤 尘各可采煤层爆炸指数均在3743，火焰长650700mm， 止爆岩粉用量7580。据地质报告资料，各煤层均有强烈爆炸危险。、煤的自燃发火倾向根据2002年煤科总院抚顺分院煤炭自燃倾向鉴定报告，3层煤为二类自燃煤层，9层、10层煤为一类容易自燃煤层，自燃发火期为612个月。7层、8层为不易自燃煤层。、地 温本井田地温梯度为2/100m，井下工作区温度为1820，随开采深度的增加，地温也会上升。、地 压据-150m水平和-350m水平生产实际情况，井巷地压的显现及其对巷道的破坏程度，与开采深度、开采范围、围岩性质和地质构造条件等有关。随开采深度的增加，地压明显增大，临近采空区地压显现明显，软岩层较坚硬岩层地压显现明显，断层及其交叉处，背向斜的轴部地压显现均较显着。目前无实测的地压资料。1.3 井田开拓方式1.3.1 井田开拓方式某煤矿采用立井、多水平贯穿石门上下山开拓方式，通风方式为混合式，一个副井进风、两个风井回风（中央风井和北风井）井底车场水平为-250m。现生产水平为-150m和-350m，-250m 水平为辅助水平，-350m水平与-250m水平之间采用四条暗斜井联系。附：立井井筒特征表3-1-1、二水平暗斜井井筒特征表3-1-2。1.3.2 阶段划分与上(下)山开采，开采水平的数目和位置1.3.3 井筒形式、数目、位置，井筒断面和装备(附井筒断面图)序号名 称单位主 井 副 井中央风井北 风 井1井口坐标纬距(Y)m2045936204593802045954020460995经距X)m40100504010180401005040122002井口标高(Z)m+73.55+73.55+73.55+77.83提升方位角度1802704井底车场标高m-217-2505井筒深度至井底车场水平m323.55至井底m323.55355251.454286净直径m4.6(5.0)6.04.55.07净断面m216.628.315.919.68井壁结构表土段钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土基岩段混凝土混凝土混凝土混凝土9井壁厚度表土段mm300600-1200350600基岩段mm350(300)45035040010设计掘进断面表土段m224.640.755.421.2430.2基岩段m222.137.421.2428.411 备 注由原副井改建立 井 井 筒 特 征 表 表3-1-1二水平暗斜井井筒特征表 3-1-2井 筒名 称上部标高(m)提升方位井筒倾角()井筒斜长（m）井筒净宽（m）井筒断面（m2）支护方式井筒装备至-550水平最终净荒轨道暗斜井-34218550177437433.69.610.8锚喷2JK-2/20X型绞车人行暗斜井-34618550186576572.87.68.4锚喷SR固定吊椅绳索运人系统皮带暗斜井-3181855015125512553.07.18.1锚喷DT型钢丝绳芯胶带输送机管子道暗斜井-34618550186576573.08.39.2锚喷排水管路四趟1.3.4 井底车场形式(附井底车场图)1.3.5 井田开采程序，回采方法，主要生产系统1.3.6 说明书中附井田开拓平面、剖面图1.4 矿井延深的必要性1.4.1 矿井延深的必要性1.4.2 延深水平地质资料的可靠程度及补充勘探的要求1. 依据构造形态、断层和褶曲的发育情况以及受岩浆沿影响程度，井田(勘探区)的构造复杂程度划分为四类。第一类简单构造：含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，没有或很少受岩浆沿的影响，主要包括：(1)产状接近水平，很少有缓波状起伏。(2)缓倾斜至倾斜的简单单斜、向斜或背斜。(3)为数不多和方向单一的宽缓褶皱。第二类中等构造：含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，断层较发育，有时局部受岩浆沿的一定影响，主要包括：(1)产状平缓，沿走向和倾向发育宽缓褶皱，或伴有一定数量的断层。(2)简单的单斜、向斜或背斜，伴有较多断层，或局部有小规模的褶曲或倒转。(3)急倾斜或倒转的单斜、向斜或背斜；或为形态简单的褶皱，伴有稀少断层。第三类复杂构造：含煤地层沿走向、或为形态简单的褶皱，断层发育，有时受岩浆沿的严重影响，主要包括：(1)受几组断层严重破坏的断块构造。(2)在单斜、向斜或背斜的基础上，有一组褶曲和断层均很发育。(3)紧密褶皱，伴有一定数量的断层。第四类极复杂构造：含煤地层的产状变化极大，断层极发育，有时受岩浆沿的严重破坏，主要包括：(1)紧密褶皱，断层密集。(2)形态复杂特殊的褶皱，断层发育。(3)断层发育，受岩浆沿的严重破坏。2. 依煤层厚度、结构及其变化和可采情况，煤层稳定程度划分为四型。第一型稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显，结构简单或较简单，全区可采或基本全区可采。第二型较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内厚度变化不大。第三型不稳定煤层：煤层厚度变化较大，无明显规律，结构复杂至复杂，主要包括：(1)煤层厚度变化很大，有突然增厚、变薄现象，全区可采或大部分可采。(2)煤层呈串珠状、耦节状，一般连续，局部可采，可采边界线不规则。(3)难以进行分层对比，但可进行层组对比的复杂煤层。第四型极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块段分布零星，或无法进行分层对比，且层组对比也有困难的复杂煤层。3. 各种勘探工程的基本线距要求(1)不同的构造和煤层类型相应的钻探工程基本线距，参见表1-4和表1-5。表1-4 构造类别钻探工程基本线距构造复杂程度可满足各级储量对构造控制要求的基本线距(m)第一类简单75010001500200030004000第二类中等375500750100016002000第三类复杂250370250500表1-5 煤层型别钻探工程基本线距表煤层稳定程度可能满足各级储量对煤层控制要求的基本线距(m)第一型稳定75010001500200030004000第二型较稳定375500750100015002000第三型不稳定25050010002505001000*只适宜于第三型中的第一种情况。(2)地面物探基本测线的线距，在同类构造中一般为钻探工程基本线距的/2。(3)地质填图的实测地质剖面以及槽探等山地工程的间距，按地质填图规程的规定。(4)对极复杂构造、极不稳定煤层者，只适宜边采边探，线距不作具体规定。1.4.3 设计的主要依据、设计特点1.4.4 其它需要说明的问题2 开采范围与生产能力在做本章之前，要先阅读煤矿开采学和煤炭工业设计规范中的有关内容和相关条款的规定，并结合前面的矿井可采储量和后面的矿井开拓和采矿方法内容综合考虑。2.1 开采范围及储量2.1.1 延深水平的境界、尺寸和面积2.1.2 延深水平的地质储量，可采储量及开采损失1. 矿井储量是指矿井可采矿(煤)层的全部储量。2. 根据矿井内不同块段煤层地质情况被查明的程度，把储量原标准A、B、C、D四级(A、B级称高级储量，C、D级称低级储量)换算成新标准，列表表示(参见采矿工程设计手册P903)。3. 设计该部分内容时，学生应熟悉矿井储量的分类。4. 井田精查地质报告所提供的储量是矿井地质储量，一般多系平衡表内储量，但也有可能包括平衡表外储量，在设计时应予注意。5. 矿井工业储量是是矿井设计的依据，在设计前要进行概略核对，然后按煤层、按储量级别编制“井田工业储量汇总表”矿井工业储量的计算方法较多，应尽可能的采用等高线法。等高线法是在煤层底板等高线图上，按煤层厚度或倾角大致稳定的范围内，沿煤层底板等高线划分为若干块段，分别计算各块段的储量。煤层总储量即为单个块段储量之和。 QSiMii/cosi式中 Q煤炭工业储量 Mt；Si块段水平投影面积 m2；Mi块段内煤层的平均真厚度 m；i块段内煤层的容重 t/m3。i煤层倾角，采用块段内的平均倾角 其中i(n)/n，式中、n为该块段中各见煤点的煤层真厚度，m，n参加计算的见煤点数(块段中的钻孔数)计算煤层厚度时，应扣除夹矸厚度。储量计算结果以万吨为单位，不留小数。6. 矿井可采储量是指矿井总储量中可采出的那部分储量，即 Z(QP)C式中：Z矿井可采储量，Mt；Q矿井工业储量，Mt；P保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量，Mt；C采区回采率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.8；薄煤层不低于0.85。地面永久煤柱，可参考煤炭工业设计文件汇编所介绍的内容绘制或采用实习矿井实际效果。如缺少保护范围，工业场地可参考相同井型、相同开拓方式和地形大致相似的矿井工业场地范围，按适当比例，绘制工业场地煤柱图，附说明书内，其它地面永久煤柱损失可采用实习矿井的已有成果。断层带及井田境界煤柱可按实习矿井所留的煤柱尺寸或取3050米煤柱宽度来计算。开采及其它损失可按煤层厚度分别选取，薄煤层矿井取20左右，中厚煤层矿井取25，厚煤层矿井取3035。“其它损失”一般指的是地面铁路、河流等的保护煤柱。应当指出，并非所有的地面建筑物、河流等均需留置保护煤柱，设计时应结合实习矿井的具体情况和“三下”采煤理论进行分析。7. 根据求出的各种储量损失，按煤层和设计的水平标高计算可采储量，并编制矿井可采储量汇总表(表1-2)。8. 矿井可采储量汇总表(表2-1)，只有当井田开拓、采(盘)区巷道布置及采煤方法确定之后才能精确的计算出来。各水平的可采储量要待第四章开拓方案比较后，根据确定的水平标高，才能计算出水平可采储量。在进行开拓方案比较时，对各方案的水平可采