煤业有限公司井田开采初步设计修改版

第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、 位置及交通XXXX煤业有限公司井田位于XX市XX县XX镇XX村东北XX沟，行政区划隶属XX县XX镇管辖。井田位于XX市XX县东部，西距XX县城50km。沁(县)-温(城)公路、洪(水)-榆社公路分别从井田东、西通过，由矿井沿沁(县)-温(城)公路向北20km与207国道相连，另有武墨铁路专用线从井田中东部穿过，工业广场距寨坪车站只有1km，通过该铁路线可直达太焦铁路线、阳涉铁路专用线，太长高速公路经XX市与XX邯郸高速公路相衔接，区内交通便利。 二、 地形地貌井田位于太行山中段西侧的山前地带，为中低山区。经长期切割冲蚀，沟谷纵横，地形较复杂。沟谷、山顶有基岩出露，山脊及山梁多为黄土覆盖。总的地势为东高西低，最高点位于矿井东部，标高为+1255.7m，最低点位于矿井南部的广志河河床，标高为+1106.5m，最大相对高差149.2m。三、水系井田位于太行山中段西麓，属海河流域漳河水系。井田内的河流主要为东北向西南径流的蟠洪河及其支流广志河，为浊漳河北源支流，属季节性河流。蟠洪河流经井田西部，雨季流量大，冬季流量甚微，多年平均径流量3800万m3，一般清水流量0.013m3/s，2007年6月6日实测流量0.0142m3/s，据实地调查其最高XX位高出旱季河水面3.54.0m，为+1109+1127m左右。四、气象及地震情况本区气候属温带大陆性季风气候，其特点为：四季分明，冬长夏短，季风较强。冬季寒冷少雪，春季干旱多风，常出现十年九旱；夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽。据XX市气象站截止2009年观测统计，全年平均气温为9.5，一月份最低，最低气温-29.1，平均气温为-6.4，七月份最高，最高气温达38.1，平均气温为23.2。年降水量在433.2814.3mm，平均532.8mm，大多集中在7、8、9月份，日最大降水量为101.5mm（1972年7月7日），最长连续降水天数为8天。区内年平均蒸发量为1768.1mm，年最大蒸发量为1914.7mm，最小为1515mm，年蒸发量是年降水量的3倍以上。历年霜冻期为当年的9月中旬至次年5月上旬，全年无霜期134天，最大冻土深度为0.82m(1967年2月)，历年平均相对湿度为64%。冬季多为西北风，夏季多为东南风，平均风速1.9m/s，最大风速18m/s（1979年4月15日）。据历史记载，本地区先后发生28次地震，其中破坏性地震8次，根据中华人民共和国标准GB50011-2010建筑抗震设计规范，本区地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g。 五、自然灾害本地区主要的自然灾害有大风天气、地震等，矿方应根据实际情况采取相应的预防治理措施。六、矿井电源条件XX煤矿位于XX县境内，距该矿最近的变电站有两座，其中一座为位于正南方向约1km处的红星110kV变电站；另一座为位于正北方向约2km处的白和35kV变电站。其中白和35kV变电站采用双回35kV电源供电，其中一回引自蟠龙110kV变电站，电源线路为LGJ-185型钢芯铝绞线，距离10km；另一回引自红星110kV变电站，电源线路为LGJ-240型钢芯铝绞线，距离3km。七、矿井水源条件根据现有资料和矿井生产能力以及矿井用水特点，本设计水源采用分质供水系统。工业场地用水水源由墨蹬供水站供至工业场地生活消防水池，水质、水量满足生活用水要求。工业场地生产及井下生产、消防洒水水源取自矿井水处理站。井下排水经处理达标后回用。矿井正常涌水量100m3/h，矿井最大涌水量120m3/h，井下水处理站最大处理能力为2880m3/d。 第二节 地质特征 一、井田地质勘探程度根据XX省煤炭工业厅文件晋煤规发20121001号文关于XXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复，由XX市高原综合勘探工程有限公司2012年6月编制完成的XXXX煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，全井田达到了勘探阶段工作程度要求，可作为矿井设计和建设的地质依据。 二、地层及地质构造（一）地层XXXX煤业有限公司位于沁水盆地的东部，处于潞安煤炭国家规划矿区XX区东北部，该区为半掩盖区，在山坡及山梁处有二叠系上、下石盒子组地层、XX组及石炭系太原组地层零星出露。根据地表出露情况，利用XX一、二勘探区勘探时在井田内及附近施工的14个钻孔地质资料，结合该矿井筒揭露地层资料，对该区地层从老至新包括：1、奥陶系中统上马家沟组(O2s)，2、奥陶系中统峰峰组(O2f)，3、石炭系中统本溪组(C2b)，4、石炭系上统太原组(C3t)，5、二叠系下统XX组(P1s)，6、二叠系下统下石盒子组(P1x)，7、二叠系上统上石盒子组(P2s)，8、二叠系上统石千峰组（P2sh），9、第四系中、上更新统(Q2+3) 。（二）井田构造本矿区位于晋获褶皱带和武阳凹褶带之间，受区域构造带的严格控制，总体上为一向西倾斜的单斜构造，在此基础上发育了次级的宽缓褶曲，地层倾角一般215，东部达到27。井田内未发现陷落柱。井田构造属于简单类型。井田内外无岩浆岩体侵入，对本区地层、煤层无影响。表1-2-1 井田断层构造情况一览表编号断层性质断距(m)倾角()倾向()走向()查明程度备注F1正断层23-3864北西北偏东可靠F2正断层9-1264北西北偏东可靠F3正断层15-3065-70南东东北北东较差F4正断层1270南东北东较差 三、煤层及煤质（一）含煤性本区主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统XX组，含煤地层总厚116.53197.09m，平均155.94m，含煤916层，从上而下编号的有：1、2、3上、3、4、6、7、8、9、11、12、13、14、15，煤层平均总厚15.45m，含煤系数为9.58%左右。（二）可采煤层本区可采煤层8层，总厚11.52m，分别为2、3上、3、7、8、9、12、15煤层。2、9、15号留存区稳定可采煤层，3上、7、8、12号煤层为大部可采煤层，3号煤层为局部可采煤层。现将可采煤层自上而下分述于后。见表1-2-2。表1-2-2 可采煤层特征表煤层名称煤层厚度（m）煤层间距（m）顶板岩性底板岩性煤层结构（夹矸层数）煤层稳定性可采性最小-最大平均最小-最大平均20.75-1.711.34砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）稳定留存区可采2.44-16.569.683上0.35-1.801.35砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（01）稳定大部可采5.51-12.619.3730-1.250.66砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）较稳定大部可采19.80-30.5025.2070.75-1.000.82砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）稳定留存区可采4.00-6.145.0480.80-1.100.93砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）稳定留存区可采19.37-29.6023.8890.75-1.371.00砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）稳定留存区可采11.82-26.2918.86120.30-1.200.76砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单（0）稳定大部可采19.32-40.5933.12152.30-6.374.95砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单复杂03稳定全区可采（三）煤岩层对比本区地层清晰稳定，标志层明显，主要煤层稳定，层间距变化不大，为煤层对比、判断提供简便易行、可靠的条件，且有些煤层自身就是良好的标志层，故采用标志层、层间距、测井曲线等方法，进行煤层对比。见表1-2-3。表1-2-3 可采煤层间距统计表煤层间 距（m）最小最大平均23上2.4416.569.683上35.5112.619.373719.8030.5025.20784.006.145.048919.3729.6023.3891211.8226.2918.86121519.3240.5933.12（四）煤质2、3上、3煤层以亮煤、夹镜煤条带，暗煤次之，属半亮型煤。7、8、9、15煤层以亮煤为主、暗煤次之，夹镜煤条带，煤层中夹有层状或透镜状的黄铁矿。属半亮型半暗型煤。本井田煤类划分贫煤(PM)、贫瘦煤（PS）、瘦煤(SM)、焦煤(JM)；综合以上煤质特征，各可采煤层可用作炼焦用煤。 四、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃发火性以及地温地压情况（一）瓦斯1、矿井瓦斯据XX市安全生产监督管理局长安监煤字200524号文，2号煤层瓦斯相对涌出量为3.79m3/t，绝对涌出量0.19m3/min，CO2相对涌出量为3.79m3/t，CO2绝对涌出量0.19m3/min，为瓦斯矿井。根据XX省煤炭工业局晋煤瓦发2010746号文件，关于XX市2009年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，XX县XX镇XX村XX煤矿2号煤层瓦斯等级鉴定资料，瓦斯绝对涌出量为0.69m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0.23m3/min，属瓦斯矿井。（二）煤尘爆炸危险性根据地质报告，在135、101钻孔采取的2、3上、15号煤层煤样进行了煤尘爆炸性试验：2号煤层火焰长度40mm，最低岩粉用量60%，煤尘有爆炸危险性；3上号煤层火焰长度50mm，最低岩粉用量40%，煤尘有爆炸危险性；15号煤层火焰长度40mm，最低岩粉用量30%，煤尘有爆炸危险性；根据相邻新村煤矿9号煤层煤尘爆炸性试验结果：火焰长度20mm，最低岩粉用量65%，煤尘有爆炸危险性；结果表明2、3上、9、15号煤层煤尘均有爆炸危险性。3号煤层未进行煤尘爆炸性试验。表1-2-4 煤尘爆炸性及自燃测定结果表统一编号样品名称煤层编号采样地点煤尘爆炸性煤层自燃火焰长度（mm）岩粉量（%）结论吸氧量（cm3/g）自燃等级（、）201012131煤芯煤样2135钻孔4060有0.76I201012723上101钻孔5030有20101231A7303钻孔1.05I201012348303钻孔0.89I201012379303钻孔1.13I2010124012303钻孔0.82I201012134120.68II2010129215101钻孔4030有20101215315135钻孔0.66II15新村补3钻孔2065有0.66II15新村补3钻孔1040有0.72I（三）煤的自燃倾向性据矿区新近补勘钻孔采样测试，2号煤层煤吸氧量0.76ml/g，煤的自燃倾向性等级为I级，为容易自燃煤层；7号煤层煤吸氧量1.05ml/g，煤的自燃倾向性等级为I级，为容易自燃煤层；8号煤层煤吸氧量0.89ml/g，自燃倾向性等级为I级，为容易自燃煤层；9号煤层煤吸氧量1.13ml/g，自燃倾向性等级为I级，为容易自燃煤层；12号煤层煤吸氧量0.68-0.82 ml/g，自燃倾向性等级为I-II级，为自燃-容易自燃煤层；15号煤层煤吸氧量0.66-0.72ml/g，自燃倾向性等级为I-II级，为容易自燃-自燃煤层。3上、3号煤层未进行煤的自燃倾向性试验。（四）地温地压区内钻孔井温测量结果，平均地温梯度为0.68/100m，恒温带深度在80m左右，属地温正常区。本区地温增高幅度不大，根据煤矿多年生产验证，地温变化对井下生产影响不大，矿区范围内没有发现地温异常现象。据以往生产矿井资料，本区煤层开采未发现地压异常现象，为地压正常区。五、顶底板岩石工程地质特征1、顶、底板工程地质特征根据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）分别对301、303钻孔进行工程地质编录，结合各煤层顶、底板岩石工程地质特征和岩石力学参数，对各煤层顶、底板岩体质量及煤层围岩岩性分别评述如下：2号煤层：直接顶板多为砂质泥岩，裂隙较发育，易风化，遇水易软化，属软弱岩类。老顶则为厚薄不等之灰白色中粒砂岩，属坚硬岩类。底板多为砂质泥岩，属软弱岩类。3上号煤层：顶板多为砂质泥岩，裂隙较发育，易风化，遇水易软化，属软弱岩类。3号上煤层与3号煤层距离较近，一般为0.8013.40m，平均8.59m，其底板多为砂质泥岩，属软弱岩类。表1-2-5 岩石力学试验成果表煤层编号位置岩性抗压强度（MPa）抗拉强度(MPa)抗 剪平均变形范围平均变异范围普式系数内摩擦角凝聚力系数2直接顶板砂质泥岩62.056.068.02.752.33.16.5392710.2老顶中砂岩68.966.072.44.54.04.96.9403911.1底板砂质泥岩44.3524.067.61.750.92.74.440107.43上顶板砂质泥岩23.122.024.012.330274.0底板砂质泥岩51.130.875.21.950.93.65.140178.93顶板砂质泥岩51.130.875.21.560.93.65.140178.9底板砂质泥岩25.224.026.80.80.70.82.532344.07顶板砂质泥岩84.127.6120.44.11.05.511.7424915.2底板砂质泥岩粉砂岩57.654.858.82.12.02.35.738417.28顶板砂质泥岩粉砂岩57.654.858.82.12.02.35.738417.2底板粉砂岩51.2545.258.82.151.82.55.138447.49顶板砂质泥岩25.624.026.80.90.71.02.634444.2底板砂质泥岩细砂岩34.532.036.81.21.01.33.537245.712直接顶板砂质泥岩21.218.824.00.80.70.92.135444.2老顶灰岩82.378.884.44.54.04.98.2435014.1底板砂质泥岩细粒砂岩76.536.0120.04.01.37.03.81.53724-43565.1-15.815直接顶板砂质泥岩粉砂岩33.124.044.81.260.91.82.5-4.23241-34294.0-6.2老顶灰岩61.954.868.43.83.04.66.2432413.5底板砂质泥岩粉砂岩58.9338.075.23.02.04.84.0-7.13450-42474.2-12.83号煤层：顶板多为砂质泥岩，裂隙较发育，属软弱岩类。底板多为砂质泥岩，属软弱岩类。7号煤层：顶板多为砂质泥岩，裂隙较发育，局部含有菱铁质成分，属较硬岩类。底板为粉砂岩、砂质泥岩，属较硬岩类。8号煤层：顶板多为砂质泥岩、粉砂岩，属较硬岩类。底板多为粉砂岩，属较硬岩类。9号煤层：其直接顶板多为砂质泥岩，属软弱岩类，易风化，遇水易软化。底板多为砂质泥岩、细粒砂岩，属软弱岩类。12号煤层：其直接顶板多为砂质泥岩，属软弱岩类。老顶则为厚薄不等之K4灰岩，属坚硬岩类。底板多为砂质泥岩、细粒砂岩，属弱坚硬岩类。15号煤层：直接顶板多为砂质泥岩、粉砂岩裂隙较发育，易风化，遇水易软化，岩性较脆，放顶后随之垮落，属软弱岩类。老顶则为厚薄不等之K2灰岩，属坚硬岩类。底板多为砂质泥岩、粉粒砂岩，强度较小，因本区地层平缓，位于下部的含水层之上，因此多年生产中没有出现过底鼓现象，属弱坚硬岩类。2、工程地质条件该井田位于太行山背斜的西翼、沁水盆地的东部，地貌形态属低山丘陵区，地表经长期风化侵蚀，冲沟发育，纵横交错，地形较复杂。该区为半掩盖区，在山坡及山梁处有二叠系上、下石盒子组、XX组及石炭系太原组地层出露。受区域构造影响，总体上为一向西倾斜的单斜构造，地层倾角一般小于15，东南部达到24。区内共发现4条断层，未发现陷落柱及岩浆岩侵入体，无明显的软弱层，岩石硬度较高，稳定性好。综合评述，该区工程地质条件属简单类型。六、井田水文地质条件（一）矿井水文地质1、地表水系本区位于沁水盆地的东北部边缘，为二叠系地层构成的剥蚀中、低山区，标高+1106+1256m。区内基岩出露较好，沟谷深切，地形相对高差较大。沿沟谷壁上常出露下降泉，动态变化与大气降水关系密切。区内主要河流为蟠洪河及广志河，其平时流量较小，旱季干枯，雨季流量较大，均为季节性河流，其最大流量为150m3/s，最小为0.2m3/s，平均为1.67m3/s。区内无其它较大的地表水体。该矿工业广场及附近历史最高XX位为+1124.00m（1/300），主斜井、副立井及回风立井井口标高分别为+1129.415m、+1124.032m、+1150.000m，均高于当地历史最高XX位标高，但副立井井口标高仅高于历史最高XX位0.032m，井口受到XX威胁，尤其在雨仍应注意防洪，设置排水沟解决场内雨水外排问题。2、含水层井田内含水层自下而上有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层、石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统XX组砂岩裂隙含水层、二叠系上、下石盒子组碎屑岩裂隙含水层、基岩凤化带裂隙含水层、第四系松散岩类孔隙含水层。3、隔水层（1）石炭系中统本溪组隔水层（2）二叠系砂岩含水层层间隔水层（二）矿井充水因素分析及水害防治措施1、充水水源（1）大气降水及地表水：地表水及大气降水将成为矿井充水的主要水源之一。（2）顶板砂岩裂隙水开采各煤层时，矿井顶板充水主要为开采时形成导水裂隙带内砂岩裂隙含水层、灰岩岩溶裂隙含水层地下水，为矿井主要充水来源之一。（3）井田内小窑及以往矿井采空区积水分析表1-2-6 采空区及采空破坏区预测积水量统计表老空积水编号（煤层号）估算参数积水量(m3)备注KF（m2）M(m)()Q1（2）0.251010431.251532690老空积水Q2（15）0.254781155.2915654684老空积水合 计579158687374同时该煤层在井田中西部为带压开采，经计算15号煤层最大突水系数为0.097MPa/m，在井田西北部突水系数高于受构造破坏块段临界突水系数0.06MPa/m，在构造破碎地带，开采15号煤层有奥灰突水危险性。（三）矿井水文地质类型井田内2、3上、3、7、8、9、12号煤层矿井水文地质类型划分为中等，15号煤层矿井水文地质类型划分为中等-复杂。（四）矿井涌水量当XXXX煤业有限公司生产能力达120万t/a时，其2号煤层矿井正常涌水量为1000m3/d（即42m3/h），最大涌水量为2000m3/d（即83m3/h）。当XXXX煤业有限公司生产能力达120万t/a时，其15号煤层矿井正常涌水量为2110m3/d（即88m3/h），最大涌水量为2400m3/d（即100m3/h）。根据计算结果并综合考虑矿井黄泥灌浆、煤层注水及消防洒水的析出量，设计预测矿井生产能力达到1.2Mt/a时，矿井开采2号煤层时正常涌水量为65m3/h，最大涌水量为90m3/h。矿井开采15号煤层时正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为120m3/h。（五）供水水源本矿生产和生活用水由XX县墨蹬供水站供给，日供水量为1000m3/d。 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量一、井田境界根据XX省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200949号文“关于XX市XX县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，和XX省国土资源厅2013年5月颁发的采矿许可证，XXXX煤业有限公司矿井范围坐标如下：表2-1-1 矿区范围拐点坐标对照表1980西安坐标系1954北京坐标系坐标拐点编号纬距经距坐标拐点编号纬距经距14087106.6619697691.2914087154.8019697760.0724086201.6619699181.3124086249.8019699250.0834085331.6619700681.3234085379.8019700750.1044084821.6519700341.3244084869.8019700410.1054085251.6519699231.3154085299.7919699300.0964084751.6419698731.3164084799.7919698800.0974083921.6419698271.3174083969.7819698340.0984084608.6319696418.3084084656.7819696487.0794085926.6419696981.2994085974.7919697050.072013年5月29日XX省国土资源厅为XXXX煤业有限公司颁发了新的采矿许可证，证号为C1400002009111220046054，有效期为2014年5月29日到2014年8月29日，井田面积为6.4415km2，批准开采215号煤层，开采深度标高为+1300m+440m，生产规模为1.2Mt/a。二、资源/储量（一）地质储量根据地质报告，全井田保有资源/储量97520kt，其中111b资源/储量69130kt，122b资源/储量18120kt，333资源量10270kt，111b资源/储量占总资源量的71%，111b+122b资源/储量占总资源/储量的89%。表2-1-2 矿井保有地质资源/储量汇总表 单位：kt煤层保有资源/储量111b111b+122b+333（%）111b+122b111b+122b+333（%）111b122b333现保有284809409901041081903上819012501070105107890340801340542075743501930650693063918476022507607770619096570135080087207591123580118066054206688153320051404000423407891总计691301812010270975207189（二）矿井工业储量矿井工业资源/储量111b122b333k式中：K为可信度系数，本矿井质构造简单，煤层赋存稳定，因此k取0.9。故本矿井工业资源/储量111b+122b+3330.969130+18120+102700.9=96493kt根据以上计算，矿井2号、3上号、3号、7号、8号、9号、12号、15号煤层工业资源/储量分别为10311kt、10403kt、5286kt、6865kt、7694kt、8640kt、5354kt、41940kt。（三）矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量48902kt。矿井设计储量汇总表见表2-1-3。 表2-1-3 矿井设计资源/储量计算表 单位：kt煤层编号工业资源/储量111b+122b+3330.9永久煤柱损失设计储量井田境界保护煤柱断层保护煤柱铁路、村庄、河流保护煤柱采空区保护煤柱小计210311480200370330441358983上104035302093202394164623528623410524452784250276865376156243029623903876944951412963359940959864040019833833981465912535440016723092876247815419402869850193172303618904合计964935784117640601304759148902（四）矿井设计可采储量矿井设计可采储量为38868kt。可采储量详见表2-1-4。 表2-1-4 矿井设计可采储量计算表 单位：kt煤 层编 号设计资源/储量开采煤柱损失开采损失设计可采储量工业场地及井筒大巷小计258987218625895546853上64627518726210505150325025714320027320297390351128179443328184095561391954683432946596416022453039051224785012517527320301518904144360504404514355合计4890256914281997803738868（五）安全煤柱的留设井田内需留设保护煤柱的有：工业场地、井筒、大巷、断层防水煤柱、地面村庄及河流保护煤柱、铁路保护煤柱、风氧化带保护煤柱、采空区防水煤柱。地面河流有广志河和潘龙河，铁路有武墨铁路。村庄有XX镇、阎家庄、新XX村、南坪村、卧龙头村、下广志村、桥上村、卧龙头村和南坪村等村庄。厂矿企业有昌泰镁合金厂。下广志村、昌泰镁合金厂与矿方签到了搬迁协议，本次设计为广志河、潘龙河、XX镇、阎家庄、新XX村、南坪村、卧龙头村、桥上村和武墨铁路等留设了保护煤柱。（1）井下大巷煤柱留设大巷之间留设30m保护煤柱，大巷两侧保护煤柱同地面建筑物保护煤柱重合。（2）地面建（构）筑物煤柱留设地面工业广场、村庄、已有的建(构)筑物等煤柱的留设按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定留设，按其实际占用范围并考虑其保护等级的维护带宽度而圈定，地面铁路按级保护，围护带宽度20m；地面工业广场建筑按级保护，围护带宽度15m；村庄按III级保护，围护带宽度10m，安全煤柱留设按垂直剖面法计算，表土层及基岩厚度参照实际揭露及邻近钻孔资料确定。表土段移动角取45，基岩段岩层水平移动角取72上山移动角取72，下山移动角取720.8（为煤层倾角）。设计为武墨铁路留设了保护煤柱，在2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层保护煤柱宽度分别为100m、105m、108m、117m、120m、128m、135m。设计为广志河留设了保护煤柱，在2号、3上号、3号、7号、8号、9号、12号和15号煤层保护煤柱宽度分别为160m、165m、168m、180m、185m、190m、195m。设计为潘龙河留设了保护煤柱，在2号、3上号、3号、7号、8号、9号、12号和15号煤层保护煤柱宽度分别为115m、120m、125m、130m、135m、145m、150m、155m。（3）其他煤柱留设井田边界留设20m边界保护煤柱。井田内主要有F3、F4断层，落差为1530m。设计留设25m断层保护煤柱。井田东部2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层均有风氧化带，设计留设了50m风氧化带保护煤柱。井田东部2号煤层存在采空区，因此留设30m采空区防水煤柱。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日330d，每天四班作业，三班生产，一班检修，日净提升时间16h。二、矿井设计的年生产能力 1、从煤层厚度分析，2号、3上号煤层属中厚煤层，7号、8号、9号和12号属薄煤层，15号煤层属厚煤层，经计算，矿井在15号煤层中布置一个回采工作面。其他煤层中布置两个回采工作面，生产能力均能达到1.2Mt/a。2、本井田内煤层赋存稳定，地质构造简单，煤层开采技术条件优越，为布置综采工作面并达到生产能力提供了可靠保证。三、矿井服务年限矿井服务年限按下式计算：T=Zk/（KA）式中：T矿井服务年限，a； Zk设计可采储量，38868kt； A设计生产能力，生产能力1.2Mt/a； K储量备用系数，取K =1.3；矿井服务年限：T=Zk/（AK）=38868/（12001.3）24.9（a）表2-2-1 矿井服务年限计算表煤层编号水平设计可采储量（kt）设计生产能力（Mt/a）采区服务年限（a）矿井服务年限（a）2第一水平43701.22.83.0第二水平3151.20.23上第一水平46801.236.3第二水平4701.20.33第一水平15601.217.6第二水平4691.20.37第一水平28101.21.89.7第二水平4711.20.38第一水平29651.21.911.9第二水平4671.20.39第一水平34351.22.214.4第二水平4701.20.312第一水平15621.2115.7第二水平4681.20.315辅助水平143551.29.224.9合计388681.224.9第三节 井田开拓 一、地质构造、煤层赋存条件及开采技术条件对井田开拓的影响1、地质构造的影响本矿区总体上为一向西倾斜的单斜构造，在此基础上发育了次级的宽缓褶曲，地层倾角一般215，东部达到27。井田内未发现陷落柱。井田内外无岩浆岩体侵入，对本区地层、煤层无影响。井田构造属于简单类型。对矿井开拓布置影响不大。2、煤层赋存特点2号煤层煤厚0.751.71m，平均1.34m。3上号煤层煤厚0.351.80m，平均1.35m。3号煤层煤厚0.001.25m，平均0.66m。7号煤层煤厚0.751.00m，平均0.82m。8号煤层煤厚0.801.10m，平均0.93m。9号煤层煤厚0.751.37m，平均1.00m。12号煤层煤厚0.301.20m，平均0.76m。煤层赋存条件较好，对矿井开拓影响不大。3上号煤层上距2号煤层2.4416.56m，平均9.68m。3号煤层上距3上煤层5.5112.61m，平均9.37m。7号煤层上距3号煤层19.8030.50m，平均25.20m。8号煤层上距7号煤层4.006.14m，平均5.04m。9号煤层上距8号煤层19.3729.60m，平均23.88m，12号煤层上距9号煤层11.8226.29m，平均18.86m。15号煤层上距12号煤层19.3240.59m，平均33.12m。煤层赋存条件较好，对矿井开拓影响不大。3、开采技术条件受区域构造影响，总体上为一向西倾斜的单斜构造，地层倾角一般小于15，南东部达到24。区内共发现4条断层，未发现陷落柱及岩浆岩侵入体，无明显的软弱层，岩石硬度较高，稳定性好。该区工程地质条件属简单类型，对开拓影响不大。4、采空区积水对矿井开拓的影响井田内2、15号煤层采空破坏区积水面积分别为101043m2、478115m2，积水量分别为32690m3、654684m3。井田内奥灰水水位标高约为+688+700m，奥灰水水位标高在井田西部均高于煤层底板标高，属带压区。井田内2、3上、3、7、8、9、12号煤层最大突水系数均小于受构造破坏块段临界突水系数0.06MPa/m和正常块段临界突水系数0.10MPa/m，正常情况下，奥灰突水危险性相对较小，15号煤层在最大突水系数为0.0967MPa/m，在井田西部带压区大部分区域内突水系数值大于0.06MPa/m，在该区块开采15号煤层，如构造发育，则有奥灰突水的危险性。5、矿井瓦斯、煤尘爆炸性、自燃倾向性该矿属瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性；设计2号、7号、8号、9号、12号和15号煤层自燃倾向性等级均为I级，按容易自燃煤层设计。6、工业场地地形该矿现有主井工业场地、副井工业场地和风井工业场地。主井工业场地和副井工业场地均较为平整，可以满足设计要求。主井工业场地和副井工业场地均紧靠武墨公路，交通极为方便。 二、井田开拓方式：主斜井-副立井开拓1、井筒设计利用原XX煤业主井工业场地和副井工业场地作为整合以后的主、副井工业场地，新选风井场地，现有风井工业场地作为后期风井工业场地，全井田采用三个井筒开拓。初期布置主斜井、副立井和回风立井，后期布置主斜井、副立井和东翼回风立井。（1）井筒主斜井（利用原主斜井）：倾角为25，净宽B=4200mm，净断面13.61m2，斜长835m，落底到2号煤层底板，装备800mm带式输送机，担负矿井原煤提升任务。铺设轨道，铺设排水管路、消防洒水管路、供水管路、黄泥灌浆管路、压风管路和下井电缆，设台阶和扶手，兼做矿井进风井和安全出口。副立井（利用并刷大延深原副立井）：井筒净直径6.5m，落底于+755m主水平，垂深（至主水平井底车场）369mm，利用现有+830m水平作为辅助水平，装备一宽一窄1t单层双车四绳罐笼，担负矿井材料、设备、矸石等辅助提升任务，井口装一台JKMD-3.54型落地式多绳摩擦轮提升机。装备梯子间，兼做矿井进风井和安全出口。回风立井（新掘）：井筒净直径6.0m，净断面28.27m2，至2号煤层垂深415m，至7号煤层垂深470m，至9号煤层垂深510m，至15号煤层垂深565m。担负矿井西翼回风任务。井筒内装备梯子间，作为矿井的安全出口。东翼回风立井（利用并刷大延深原回风立井）：为了改善矿井后期开采东翼各煤层时通风系统，利用并刷大延深原回风立井作为东翼煤层开采时回风立井，井筒净直径4.5m，净断面15.89m2，至3号煤层垂深186m，至7号煤层垂深231m，至9号煤层垂深281m。担负矿井后期东翼回风任务。井筒内装备梯子间，作为矿井的安全出口。2、水平划分副立井落底标高为+755m，位于15号煤层底板下方，布置有井底车场和轨道石门。轨道石门在向西掘进中会依次揭露9号、8号、7号、3号、3上号和2号煤层。因此设计以+755m主水平开采井田西部的2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层。以+670m辅助水平开采井田西部的15号煤层。以现有副立井落底标高+830m为辅助水平开采井田东部的2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层。井田范围内上组煤可采煤层为2、3上、3号煤层，2号煤层平均厚度1.34m。3上号煤层平均厚度1.35m。3号煤层平均厚度0.66m。3上号煤层上距2号煤层2.4416.56m，平均9.68m。3号煤层上距3上煤层5.5112.61m，平均9.37m。设计采用联合布置。井田范围内7号煤层平均厚度0.82m，8号煤层平均厚度0.93m。8号煤层上距7号煤层4.006.14m，平均5.04m。设计采用联合布置。井田范围内9号煤层平均厚度1.00m，12号煤层平均厚度0.76m，且属局部可采煤层。12号煤层上距9号煤层11.8226.29m，平均18.86m。设计采用联合布置。井田范围内15号煤层平均厚度4.91m，属厚煤层。设计单独布置一个辅助水平。3、井下开拓部署主斜井落底后布置井底煤仓，主水泵房、主变电所、管子道。副立井落底后布置井底车场、等候硐室、轨道石门。回风立井落底后布置总回风巷。井田西部2、3上、3号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。西翼运输大巷通过运输大巷与井底煤仓连接，西翼轨道大巷通过轨道石门与副立井井底车场连接。西翼回风大巷通过总回风巷与回风立井连接。设计采用四巷制，在2号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼回风大巷和总回风巷，在3上号煤层内布置西翼运输大巷和西翼回风大巷。由于受井田西部F3断层影响，西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷过F3断层后沿3上号煤层布置。井田西部7、8号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。西翼运输大巷通过采区煤仓、运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。西翼轨道大巷通过轨道石门与副立井井底车场连接。在7号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼回风大巷和总回风巷，在8号煤层内布置西翼运输大巷。由于受井田西部F3断层的影响，西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷过均F3断层后沿8号煤层布置。井田西部9、12号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。运输大巷通过采区煤仓、运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。轨道大巷通过轨道斜巷与副立井井底车场连接。在9号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷和总回风巷。井田西部15号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。运输大巷通过运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。轨道大巷通过轨道斜巷、轨道石门与副立井井底车场连接。井田西部7、8、9、12号、15号煤层开采时共用运输斜巷。运输斜巷过8、9号煤层后分别设采区煤仓。见15号煤层时与西翼运输大巷直接连接。井田东部各煤层开采时运输大巷过井底煤仓南延，过F1断层后与副立井辅助水平井底车场连接。副立井辅助水平井底车场利用现有+830m井底车场。运输大巷（井底煤仓与F1断层之间）沿2号煤层布置，过F1断层后沿8号煤层布置。井田东部2、3上、3号煤层开采时在井田东南部边界附近沿煤层倾向方向布置东翼运输大巷、东翼轨道大巷和东翼回风大巷至井田东部露头附近。东翼运输大巷与运输大巷之间高差30m，设一个采区煤仓。东翼运输大巷通过采区煤仓、运输大巷、井底煤仓与主斜井连接。东翼轨道大巷通过轨道斜巷与副立井辅助水平井底车场连接。在3号煤层内布置东翼轨道大巷、东翼运输大巷、东翼回风大巷和总回风巷。总回风巷与东翼回风立井连接。井田东部7、8号煤层开采时在井田东南部边界附近沿煤层倾向方向布置东翼运输大巷、东翼轨道大巷和东翼回风大巷至井田东部露头附近。受F1断层影响，东翼运输大巷直接与运输大巷连接。东翼轨道大巷直接与副立井辅助水平井底车场连接。在7号煤层内布置东翼回风大巷和总回风巷，在8号煤层内布置东翼运输大巷和东翼轨道大巷。总回风巷与东翼回风立井连接。井田东部9、12号煤层开采时在井田东南部边界附近沿煤层倾向方向布置东翼运输大巷、东翼轨道大巷和东翼回风大巷至井田东部露头附近。东翼运输大巷通过运输石门与运输大巷连接。东翼轨道大巷通过轨道石门与副立井辅助水平井底车场连接。在9号煤层内布置东翼轨道大巷、东翼运输大巷、东翼回风大巷和总回风巷。总回风巷与东翼回风立井连接。三、水平划分副立井落底标高为+755m，位于15号煤层底板下方，布置有井底车场和轨道石门。轨道石门在向西掘进中会依次揭露9号、8号、7号、3号、3上号和2号煤层。因此设计以+755m主水平开采井田西部的2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层。以+670m辅助水平开采井田西部的15号煤层。以现有副立井落底标高+830m为辅助水平开采井田东部的2号、3上号、3号、7号、8号、9号和12号煤层。井田范围内上组煤可采煤层为2、3上、3号煤层，2号煤层平均厚度1.34m。3上号煤层平均厚度1.35m。3号煤层平均厚度0.66m。3上号煤层上距2号煤层2.4416.56m，平均9.68m。3号煤层上距3上煤层5.5112.61m，平均9.37m。设计采用联合布置。井田范围内7号煤层平均厚度0.82m，8号煤层平均厚度0.93m。8号煤层上距7号煤层4.006.14m，平均5.04m。设计采用联合布置。井田范围内9号煤层平均厚度1.00m，12号煤层平均厚度0.76m，且12号煤层属局部可采煤层。12号煤层上距9号煤层11.8226.29m，平均18.86m。设计采用联合布置。井田范围内15号煤层平均厚度4.91m，属厚煤层。设计单独布置一个辅助水平。四、主要运输大巷及总回风巷的布置方式和位置选择主斜井落底后布置井底煤仓，主水泵房、主变电所、管子道。副立井落底后布置井底车场、等候硐室、轨道石门。回风立井落底后布置总回风巷。井田西部2、3上、3号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。西翼运输大巷通过运输大巷与井底煤仓连接，西翼轨道大巷通过轨道石门与副立井井底车场连接。西翼回风大巷通过总回风巷与回风立井连接。设计采用四巷制，在2号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼回风大巷和总回风巷，在3上号煤层内布置西翼运输大巷和西翼回风大巷。由于受井田西部F3断层的影响，西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷过F3断层后沿3上号煤层布置。井田西部7、8号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。西翼运输大巷通过采区煤仓、运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。西翼轨道大巷通过轨道石门与副立井井底车场连接。在7号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼回风大巷和总回风巷，在8号煤层内布置西翼运输大巷。由于受井田西部F3断层的影响，西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷过均F3断层后沿8号煤层布置。井田西部9、12号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。运输大巷通过采区煤仓、运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。轨道大巷通过轨道斜巷与副立井井底车场连接。在9号煤层内布置西翼轨道大巷、西翼运输大巷和西翼回风大巷和总回风巷。井田西部15号煤层开采时在井田西部沿煤层倾向方向布置西翼运输大巷、西翼轨道大巷和西翼回风大巷至井田西部边界附近。运输大巷通过运输斜巷、转载巷与布置在主斜井井底的井底煤仓连接。轨道大巷通过轨道斜巷、轨道石门与副立井井底车场连接。井田西部7、8、9、12号、15号煤层开采时共用运输斜巷。运输斜巷过8、9号煤层后分别设采区煤仓。见15号煤层时与西翼运输大巷直接连接。井田东部各煤层开采时运输大巷过井底煤仓南延，过F1断层后与副立井辅助水平井底车场连接。副立井辅助水平井底车场利用现有+830m井底车场。井田东部2、3上、3号煤层开采时在井田东南部边界附近沿煤层倾向方向布置东翼运输大巷、东翼轨道大巷和东翼回风大巷至井田东部露头附近。东翼运输大巷通过采区煤仓、运输大巷、井底煤仓与主斜井连接。东翼轨道大巷通过轨道斜巷与副立井辅助水平井底车场连接。在3号煤层内布置东翼轨道大巷、东翼运输大巷、东翼回风大巷和总回风巷。总回风巷与东翼回风立井连接。井田东部7、8号煤层开采时在井田东南部边界附近沿煤层倾向方向布置东翼运输大巷、东翼轨道大巷和东翼回风大巷至井田东部露头附近。受F1断层影响，东翼运输大巷直接与运输大巷连接。东翼轨道大巷直接与副立井辅助水平井底车场连接。在7号煤层内布置东翼轨道大巷、东翼回风大巷和总回风巷，在8号煤层内布置东翼运输大巷。总回风巷与东翼回风立井连接。井田东部9、1