山西潞安五陽煤礦五井開采技術畢業論文設計說明書

目 錄

目 錄1

摘 要2

第一章 采區地質概況3

第一節 采區位置、範圍及井上下關係4

第二節 煤層賦存及圍岩情況5

第三節 地質構造及水文情況6

第四節 煤塵、瓦斯、自燃發火情況8

第二章 采區儲量、采區生產能力和服務年限10

第一節 采區儲量12

第二節 采區生產能力14

第三節 采區服務年限16

第三章 采區準備及巷道布置18

第一節 采煤方法的確定20

第二節 采區巷道布置方案22

第三節 采區準備工作及組織26

第四章 采煤工藝28

第一節 設計工作麵的地質概況33

第二節 回采工藝設計35

第三節 工作麵生產技術管理37

第四節 工作麵安全技術措施39

第五章 采區生產係統43

第一節 采區運輸係統45

第二節 采區通風係統48

第三節 采區排水係統50

第四節 采區供電係統51

第五節 壓氣、供水、防塵和安全監測係統54

第六章 安全技術措施55

第七章 采區主要技術經濟指標56

致 謝58

摘 要

本設計通過詳細介紹山西潞安五陽煤礦五井的井田概況和地質特征，經過一係列的方案論證比較，選擇了適合本礦井的開拓方式、采煤方法和各生產係統。井田內地質構造比較簡單，主要為縱貫井田東西的天倉向斜，屬於低瓦斯礦井，無煤塵爆炸危險;本井田主要有三層可采煤層，按埋藏深度從淺到深分別為三號煤層、九號煤層和十一號煤層，平均厚度分別為3.75m、3.25m、3.20m，煤層傾角4o～7o，平均5o，屬於近水平煤層。經過技術經濟比較，煤礦設計生產能力為300萬t/a，服務年限為68年，對第一水平選擇了立井開拓方案，首采區的采煤方法采用傾斜長壁采煤法，綜合機械化回采工藝。輔助運輸係統與主運輸係統相分離，其中輔助運輸係統采用了國際上先進的輔助運輸設備單軌吊，可滿足人員、機械設備、材料和矸石的運輸，無需中間轉載，可從井底車場直達工作麵。礦井一水平采用兩翼對角式通風係統。

總之，通過技術經濟等多方麵的比較得出本設計的開拓方案、采煤方法等均能滿足礦井的開采需求。

關鍵詞：立井開拓;條帶式;單一傾斜長壁采煤法;綜合機械化采煤;兩翼對角式通風

第一章 采區地質概況

第一節 采區位置、範圍及井上下關係

一、交通位置

五陽煤礦位於襄垣縣境內，潞安礦區北中部，東以淤泥河保安煤柱為界，南至王文山北斷層，北以小黃莊斷層為界，西至經線38403800線,南北長約4.0㎞，東西寬長約7.0㎞，麵積為25.0 k㎡。

五陽礦井交通便利，太焦鐵路貫穿全區，南經新鄉與京廣、隴海線相連，北至太原可達石大線及同蒲線，距襄垣車站3.5㎞，五陽車站2.5㎞.

208國道經擴區西約2㎞處自北而南經過，榆黃公路橫跨井田東部，東有邯長公路，南有長臨公路，區內交通可謂交通便利、四通八達。見交通位置圖1-1-1。

二、地質地形

五陽井田地處襄垣盆地的東南部，屬黃土丘陵地帶，地形起伏較緩，呈西高東低之趨勢，黃土衝溝及河流階地發育。全區廣為第四係黃土所覆蓋，靠近漳河兩岸零星地段出露有石盒子地層，區內最高點位於西北部，標高為939.6m，最低點位於西漳河與淤泥河交彙處，標高為865.3m,高差74.3m.

三、河流與水源

區內發育主要河流為西濁漳河,西濁漳河自西向東流經擴區北部,河床開闊,階地發育,常年流水,為區內最大河流,該河流經付村村東時形成一約400m×500m的小型水庫,八五年測得其流量為0.680m3/s.區內另一條河流為淤泥河，係濁漳河支流,自南而北流經本區,在東李村彙入濁漳河,流量較小,為季節性河流,八一年十月測定流量為360 m3/h.

四、氣象及地震情況

本區屬大陸性氣候,一年四季分明,根據襄垣縣氣象資料統計: 年最大降水量為826.6㎜(71年),年最小降水量為279.8 ㎜ (50年),年蒸發量為1648.2㎜.雨季多集中在七、八、九三個月,蒸發量大於降水量.夏季最高溫度38.1℃,冬季最低溫度-29.1℃,年平均溫度9℃,最冷月平均溫度-8℃.冰凍期多在十月末開始, 次年四月開始解凍,凍土平均厚度0.55m,年主要風向為南風,最大風速20m/s,年平均風速2m/s.

根據山西省(78)省震字第29號文, 襄垣縣地震烈度為6℃.

圖1-1-1 交通位置圖

五、煤田開發曆史

五陽煤礦興建於1956年，1963年投產，後經擴建到1985年時，設計生產能力為150 萬噸/年，實際生產能力已達到220萬噸/年。生產水平有兩個，第一水平+728.4已基本采完，第二水平+568為該礦井主要生產水平，到1994年底可供開采地質儲量為2668.1萬噸，服務年限僅為7年。為此急需向深部延伸或擴大井田範圍，增加地質儲量。

五陽煤礦為立井上下山開拓方式，采煤方法為走向傾斜長壁全部冒落式開采，至1990年開始采用開天窗放頂煤一次采全高新工藝。

本區煤層埋藏深，廣為第四係黃土所覆蓋，區內無小窯開采。

六、礦區經濟狀況

五陽煤礦隸屬於山西省著名國有企業潞安集團，該企業生產設備先進，規模宏大，經濟效益好。煤炭是該礦區的支柱產業，除煤礦以外，該區還有煤焦化廠，煤煉油廠，煤電廠等較多的煤炭相關產業。農業主要以冬小麥為主。加之該區交通便利，各種企業較多，所以經濟發展迅速，經濟狀況較好。

七、文物古跡和其他地麵建築情況

本井田區域內無文物古跡，無高大及重要建築物，所以這方麵對井田開拓沒什麼影響。

八、水源和電源

本次地質勘探共采取五個鑽孔的14個水樣，水樣分別取之於3#煤下伏K2、K3、K4、K5含水層中。分析結果整體呈堿性，為無侵蝕性水。據《礦井水文地質規程》規定，大型礦井用水量在每產一噸煤為0.3-0.5噸之間。按平均預計湧水量計，年產150萬噸的噸煤湧水量為：

每小時原煤產量：150×104/(360×24)=173.6t/h

計噸煤湧水量：459.20÷173.6=2.64t/h

因為大型礦井生產需水時最大為噸煤0.5噸水，因此井下湧水量能滿足生產用水。用水可以自給自足。

礦區附近有較多煤電廠，電力充足。電源主要靠國家統一分配。

第二節 地質特征

一、地質構造

本區係潞安礦區五陽井田，潞安礦區屬沁水煤田，位於其中東部邊緣。據以往資料及新近資料，將區域地層的發育情況簡述如下：

1.奧陶係下統(O1)

地層厚度為64m-209m，一般厚度130m。中上部為淺灰色中厚巨厚層狀石灰岩，含燧石條帶幾結核白雲石，下部為泥質白雲岩類夾竹葉狀白雲岩。與下伏地層為整合接觸。

2.奧陶係中統下馬家溝組(O2x)

本組厚度為37m-213m，一般厚度為120m。中上部岩性為青灰色中厚巨厚層狀石灰岩，下部為角礫狀泥灰岩，淺灰黃綠色鈣質灰岩。

3.奧陶係中統上馬家溝組(O2s)

本組厚度為170m-308m，一般厚度120m。中上岩性為灰色白雲質泥灰岩類泥質灰岩，灰黑色中厚層狀豹皮灰岩夾泥灰岩，下部為灰綠色或角礫狀泥灰岩。

4.奧陶係中統峰峰組(O2f)

該組厚度為0m-176m，一般厚度為120m。岩性為淺灰色中厚層狀豹皮灰岩，灰白，灰黃色薄層狀白雲質灰岩，夾灰黑色中厚層狀灰岩。

5.石炭係中統本溪組(C2b)

該組厚度為0m-35m，一般厚度為20m。岩性以淺灰色鋁土泥岩為主，並發育有石灰岩灰白色岩性砂岩，夾有煤線。底部有山西式鐵礦透鏡體，與下伏地層為假整合接觸。

6.石炭係上統太原組(C3t)

該組厚度為82m-142m，一般厚度為90m。岩性以灰白色砂岩及灰色粉砂岩，泥岩為主。發育石灰岩46層，煤1015層。底部為灰白色中厚層狀砂岩。與下伏地層為整合接觸。

7.二疊係下統山西組(P1s)

該組厚度為36m-68m，一般厚度為60m。岩性以灰白色中細粒砂岩，灰岩泥岩，砂質泥岩及粉砂岩。發育煤層14層。底部以灰白色中或細粒砂岩為底界。與下伏地層整合接觸。

8.二疊係下統下石盒子組(P1x)

該組厚度為48m-78m. 一般厚度為65m. 頂部為雜色鮞狀鋁土泥岩俗稱桃化泥岩，中部為灰白色中細粒砂岩，下部為黃綠色砂岩，夾灰色泥岩，底部以灰白色中細粒砂岩為底界，與下伏地層整合接觸。

9.二疊係上統上石盒子組(P2s)

地層厚度為410m-550m。頂部為黃綠色砂岩與紫紅色泥岩互層。中上部為雜色泥岩砂質泥岩中粗粒砂岩以及黃綠色中粒砂岩灰色泥岩。下部為具紫色斑狀的黃綠色砂質泥岩，紫紅色泥岩。底部為灰白色厚層狀中粗粒砂岩。與下伏地層整合接觸。

10.二疊係上統石千峰組(P2sh)

地層厚度為22.00m-217.00m，一般厚度為150.00m。岩性黃綠色厚層狀中粗粒砂岩與紫紅色泥岩互層。頂部發育有淡水灰岩及薄層石膏岩。與下伏地層整合接觸。

11.三疊係下統劉家溝組(T1l)

地層厚度為115m-595m，一般厚度為400m。岩性為淺灰紫紅色中厚層狀細粒砂岩，夾紫紅色泥岩。與下伏地層整合接觸。

12.三疊係下統和尚溝組(T1h)

地層厚度為131m-474m，一般厚度為250m。岩性為紫灰色中厚層狀細粒砂岩，夾紫紅色泥岩。與下伏地層整合接觸。

13.三疊係中統二馬營組(T2er)

地層厚度為600m.上部為紫紅色泥岩砂質泥岩夾細粒砂岩。中部為紫紅色砂質泥岩夾淺綠色中厚層狀中粗粒砂岩。與下伏地層整合接觸。

14.三疊係中統銅川組(T2t)

地層一般厚度為550m。上部為紫紅色砂質泥岩，夾中細粒砂岩。下部為紫紅灰綠色厚層狀中粒砂岩，局部夾灰綠灰紫色砂質泥岩。與下伏地層整合接觸。

15.三疊係上統延長組(T3y)

地層厚度為30m138m. 一般厚度為50m。岩性為紫紅，灰綠色中厚層狀中細粒砂岩泥岩夾淡水灰岩。與下伏地層整合接觸。

16.上第三係(N)

地層厚度為5m-268m.以棕紅色粘土砂質粘土為主，底部為礫岩層。在武鄉縣張村為厚層灰綠灰黑色粘土，粉砂與薄層泥質灰岩互層，並夾油質岩。與下伏地層不整合接觸。

17.第四係(Q)

其厚度為0m-330m.岩性為棕黃色淡黃色亞粘土，含砂質粘土亞砂土夾鈣質結核及礫石。與下伏地層整合接觸。

五陽煤礦廣為第四係黃土所覆蓋，僅在漳河兩岸及中南部衝溝地帶有二疊係石盒子組地層3出露。根據鑽孔資料及地質填圖成果，現將本擴區地層發育情況由老到新敘述如下：

⒈奧陶係中統上馬家溝組(O2s)

本區鑽孔揭露最大厚度為99.27m，岩性為深灰色厚層狀石灰岩淺灰色白雲質灰岩，泥灰 岩，局部夾石膏層。

⒉奧陶係中統峰峰組(O2f)

該組厚度為120m左右。岩性為淺灰色深灰色厚層狀石灰岩，灰色厚層狀白雲質灰岩，夾灰色中厚層狀泥灰岩。與下伏地層整合接觸。

⒊石炭係中統本溪組(C2b)

該組厚度為4.50m-15.80m，平均厚度10.30m.岩性以灰色塊狀鋁土泥岩為主，局部發育有灰白色中厚層狀細粒石英砂岩灰色砂質泥岩以及底部山西式鐵礦層。與下伏地層假整合接觸.

⒋石炭係上統太原組(C3t)

該組厚度為95m-139m，平均厚度101.55m.是本區主要含煤地層之一。其岩性主要為灰色、灰黑色石灰岩，灰色、灰白色細、中、粗粒石英砂岩，灰色、灰黑色粉砂岩、砂質泥岩、泥岩，夾8-15層煤，其中可采煤層1-7層。底部以一層灰白色中、細粒砂岩或粉砂岩與本溪組分界。屬典型的海路交互相沉積，旋回結構明顯，但其岩性岩相較為複雜。本組發育四層較穩定的石灰岩及一層局部發育不穩定的石灰岩。由下向上敘述如下：

K2石灰岩： 厚度為4.819.85，平均厚度7.70.為深灰色厚層狀隱晶質石灰岩，含星散狀黃鐵礦，中下部夾12層薄層狀燧石結構層。層位穩定，是可靠的對比標誌。產動物貝殼化石。

K3石灰岩：厚度為1.503.85，平均厚度2.65。為深灰色中厚層狀隱晶質石灰岩，層位穩定.

K4石灰岩：厚度為1.696.35，平均厚度4.05。為深灰色厚層狀隱晶質石灰岩，底部泥質含量高。層位穩定，產動物貝殼化石。

K5石灰岩：厚度為0504.37，平均厚度2.46。為深灰色中厚層狀隱晶質石灰岩，層位穩定.為太原組上部良好的對比標誌，產動物貝殼化石。

K6石灰岩：厚度為0.21.37，平均厚度0.67.局部發育，層位不穩定。

⒌二疊係下統山係組(P1s)

該組厚度為39.20m-73.00m，平均厚度57.48m.是本區主要含煤地層，岩性主要為灰白色，灰色中細粒石英砂岩，灰色灰黑色粉砂岩砂質泥岩泥岩，夾14層煤。其中中下部的3號煤層為主要可采煤層，厚度為2.20m-4.90m，平均厚度為3.75m.頂板一般為灰黑色砂質泥岩，局部變為灰白色細粒石英砂岩。底版多為黑色泥岩，局部變為灰白色細粒石英砂岩。其餘岩層均為不可采煤層。底部以一層灰白色中厚層狀細粒石英砂岩或中粒石英砂岩與太原組分界。與下伏地層太原組整合接觸。

⒍二疊係下統下石子組(P1x)

該組厚度為40.58m-149.60m，平均厚度81.26m。頂部為一層紫紅色紫灰色等雜色含鮞粒的厚層狀鋁質泥岩或砂質泥岩俗稱桃化泥岩，中下部為灰色泥岩砂質泥岩灰色灰白色淺黃色細中粗粒石英砂岩。底部以一層灰白色厚層狀中細粒石英砂岩局部為粗粒石英砂岩與山西組分界。與下伏的山西組整合接觸.

⒎二疊係上統上石盒子組(P2s)

該組厚度為103.6m-557.80m，平均厚度為280.46m。岩性為紫紅紫灰等雜色泥岩或砂質泥岩，灰色灰白色黃綠色細中粗粒石英砂岩。底部以一層灰白色厚層狀細中粒石英砂岩與下石盒子組分界。與下伏地層整合接觸。

⒏第四係(Q)

其厚度為0m-70.40m.，平均厚度為26.30m。上本區的主要覆蓋層。岩性為棕黃色淺黃色亞粘土含砂質粘土，夾薑石層，頂部為耕植土。與下伏地層不整合接觸。

潞安礦區位於華北斷塊區呂梁-太行斷塊沁水塊坳東部次級構造單元沿尚-武鄉-陽城北北東向褶帶中段,晉獲斷裂帶西側.晉獲斷裂帶對礦區構造格局的形成和發展具有重要的控製作用.礦區主體構造方向與晉獲斷裂帶一致,呈北北東向展布,區域性地層走向亦為北北東-北東向,向西緩傾,沿走向和傾向均呈波狀起伏,形成寬緩的短軸褶曲,軸向北北東-北東東,兩翼地層傾角僅幾度到幾十度.區內主要構造形式為斷裂構造,構造格局具有東西分帶,南北分段的規律.由東向西,構造變形強度增加,短裂形式由以北東-北東東正斷層為主演變為北北東-南北向逆斷層為主.沿南北方向,分別以文王山地壘和二崗山為界,可分為北、中、南三段。

北段南部文王山北斷層與西川斷層之間，由寬緩褶曲和正斷層組成北北東向構造帶，此帶向東延伸可能跨越晉獲斷裂帶，向西延伸可穿越沁水盆地，因而具有區域性意義，擴區位於此帶礦區範圍內的東北部。北段北部即西川斷層以北的主體構造格架由北北東向寬緩褶曲組成。

礦區內總體構造形態為北東東向寬緩褶曲(褶曲軸向西緩傾)伴有高度正斷層。

⒈褶曲

擴區內褶曲為北東東向，其中以中部的天倉向斜構成擴區煤層的基本形態。天倉向斜西自擴區外，往東經楊家溝至西李村，東延至五陽礦區，橫貫全擴區，區內約4km,東部為西大巷正斷層錯斷。軸向北東東，兩翼對稱，傾角約12゜，局部達15゜。樞紐軸略有起伏，西陡東緩。本向斜構成了區內煤層基本起伏形態。沿走向有9條勘探線控製，已查明。

⒉斷層

礦區內總共有9條斷層，全為正斷層，主要分布於南北邊界一帶，走向以北東東-北東向為主，傾角70°～80°，其中兩條斷距較大的正斷層，分別構成擴區的南北邊界。北部邊界小黃莊正斷層和與之半生的崔家莊3號正斷層構成小型地塹。南部變界文王山斷層則與3-1上、下正斷層構成階梯狀斷層，並亦與之伴生的東周正斷層構成地塹構造，此外擴區中部有三條正斷層。這些正斷層是在剖麵共軛剪破裂發展起來的“Y”型共軛正斷層，以北東向一組發育(附圖3)。應是新第三紀北北西-南南東向引張力與重力聯合作用的產物。

(1)小黃莊正斷層

該斷層為礦區北邊界，自西向東經官道，小黃莊，張家莊，區內長約1.4km，全長大於13km，走向北東東，傾向南東，傾角70°。斷距由西向東逐漸變小，區內斷距290m，沿走向有3-6，72，87等鑽空揭露，已查明。

(2)崔家莊3號正斷層

該斷層位於付村，張家莊南一線，區內約1.5km，全長約10km，走向北東東，傾向北西，傾角70°。斷距由東向西漸小，最大斷距約20m。沿走向有地震測線，3-4，82等孔控製，已查明。

(3)南峰正斷層

位於南豐村，大黃莊南一線，區內長約2km，全長約3km，走向北50°東，傾向南東，傾角75°，斷距由東向西漸小，至南-45號鑽孔尖滅，區內最大斷距70m。有地震側線和鑽孔控製，已查明。

(4)西大巷正斷層

位於果園，南峰溝，西李村一線，區內約5km，走向北50°東，傾向南東，傾角75°，斷距由東向西漸小，區內最大斷距60m。有地震測線及五-193等孔控製，已查明。

(5)果園東斷層

位於南峰溝南，向西為西大巷正斷層所截。區內約1.3km，全長約1.8km。走向近東西，傾向北北西，傾角75°，斷距由西向東漸小，最大斷距15m，有南-51號鑽空控製，五陽礦井下巷道揭露。

(6)東周正斷層

位於韓家莊南，東周村一線，橫貫擴區長約2.2km，全長約4.2km。走向北東東，傾向南西，傾角75°，斷距中部小(約12m)，東西部大(28-30m)，沿走向由五-198，南-23，南-44等孔控製，已查明。

(7)3-1上、3-1下正斷層

位於草場南，平行於文王山北正斷層，走向北東東，傾向北西，傾角75°。3-1上正斷層全長約1.5km，斷距約17m，3-1下正斷層，全長約2km，斷距28m。由3-1號孔揭露。

(8)文王山北正斷層

為擴區南部邊界，位於東周-西周村一帶，東延五陽煤礦與晉獲斷裂帶相交;西至李村在紅石溝村與文王山南斷層相交，區內長2.2km，全長約35km，走向北80°東，傾向北西，傾角75°，區內最大斷距500m，為奧陶係石灰岩與上二疊上石盒子組接觸。五陽礦有水102-2號孔，五-65號孔揭露，地表有多處露頭，已查明。

表1-2-1 主要斷層特征表

斷層名稱性 質走 向傾 向傾 角(度)落 差

小黃莊正斷層正斷層北東東南東70o105m

崔家莊3號

正斷層

正斷層

北東東

北西

70o

20m

南峰正斷層

正斷層

北50o東

南東

75o

70m

西大巷正斷層

正斷層

北50o東

南東

75o

60m

3-1上、3-1下

正斷層

正斷層

北東東

北西

75o

17m

果園東斷層

正斷層

近東西

北北西

75o

15m

東周正斷層

正斷層

北東東

南西

75o

12m

文王山北正斷層

正斷層

北80°東

北西

75o

500m

二、煤層與煤質

本區主要含煤地層為石炭係上統太原組(C3t)及下統山西組(P1s)。現分別簡述如下：

1.石炭係上統太原組(C3t)

該組為一典型的海陸交互相沉積，並且形成形成四個明顯的旋回韻律結構。其厚度為95.00m-139.00m，平均厚度101.55m。岩性為灰色深灰色石灰岩，灰色灰白色細中粗粒石英砂岩，灰黑色粉砂岩，砂質泥岩，泥岩及煤層。其中夾8-15層煤，發育四

周穩定的石灰岩(K2、K3、K4、K5)及一層不穩定的石灰岩(K6)。測井物性反映：煤層一般為高電阻低密度低伽瑪。石灰岩為高電阻高密度低伽瑪。因此標誌明顯。產有植物化石碎屑及動物化石。

該組共含煤為8-15層。按煤層編號順序分述如下：

6#煤層：厚度0-1.16m，平均厚度0.70m。位於K5石灰岩之上，層位不穩定。下距K5石灰岩7m左右.

8#煤層：厚度為0-0.90m，平均厚度0.44m。位於K5石灰岩底板之下，層位不穩定。

9#煤層：厚度為2.40-4.20m，平均厚度3.25m。位於K5、K4石灰岩之間，層位穩定，為該區主要可采煤層。上距K5石灰岩12m左右.

10#煤層：厚度為0.11-1.00m，平均厚度0.46m。位於K5、K4石灰岩之間，層位不穩定。下距K4石灰岩6m左右。

11#煤層：厚度為2.30-4.20m，平均厚度為3.20m。位於K4、K3之間，層位穩定，為該區主要可采煤層。上距K4石灰岩6m左右。

12#煤層：厚度為0-0.70m，平均厚度0.33m。位於K3石灰岩底板之下，層

位不穩定。

13#煤層：厚度為0.40-1.44m，平均厚度0.77m。直接下伏於K2石灰岩底板之下，層位不穩定。

151#煤層：厚度為0.40-1.00m，平均厚度0.76m。位於K2石灰岩之下約5m，層位不穩定。

152#煤層：厚度為0.20-0.75m，平均厚度0.53m。位於K2石灰岩之下約8m左右，層位穩定。

153#煤層：厚度為0.44-0.92m，平均厚度0.59m。位於K2石灰岩之下約10m，層位不穩定，局部可采。

該組單孔煤層平均厚度為8.70m，含煤係數為8.6%。

2.二疊係下統山西組(P1s)

該組為陸相沉積：其厚度為39.20m-73m，平均厚度57.48m。岩性為灰色粉砂岩砂質泥岩泥岩灰白色中細粒石英砂岩及煤層。其中夾煤層14層。中下部發育的3號煤層為全區穩定的可采煤層，厚度為2.20m-4.90m，平均厚度為3.75m.測井物性反映：煤層表現為高電阻低密度低伽瑪。由於3號煤層發育穩定且厚度大，其本身即為明顯的標誌層。產植物化石碎屑。

該組共含煤1-4層。按煤層編號順序分述如下：

1﹟煤層：厚度為0-0.7m，平均厚度0.41m。位於本組頂部，層位極不穩定，下距3#煤層約30m。

2#煤層：厚度為0-0.70m，平均厚度0.38m。位於本組中上部，層位極不穩定。下距3#煤層15m左右

3#煤層：厚度為2.20m-4.90m，平均厚度3.75m。位於本組中下部，其厚度大，層位穩定。下距分界砂岩(K7)10m左右。

該組單孔煤層平均厚度為6.94，含煤係數為12.07%.

該區主要可采煤層為3#、9#、11#煤層：

1.3#煤層：位於山西組中下部，厚度2.20-4.90m，平均厚度3.75m，含夾矸0-2層，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,厚度大且穩定，是全區穩定的主要可采煤層。

2.9#煤層：位於K5、K4石灰岩之間，厚度為2.40-4.20m，平均厚度為3.25m，含夾矸0-1層，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,厚度變化大，層位穩定，為全區發育可采煤層。

3. 11#煤層：厚度為2.30-4.20m，平均厚度為3.20m。位於K4、K3之間，煤層傾角在4o～7o之間，平均5o,層位穩定，為該區主要可采煤層。上距K4石灰岩6m左右。

其餘，6#、8#、10#、13#、15#等煤層在全區雖局部達可采高度，但根據《煤炭資源地質勘探規範》第二章、第二節、第2、3、4條規定均為不可采煤層。

表1-2-2 可采煤層特征表

煤

層煤層厚

度(M)煤層間距(M)夾石圍

岩穩定性

傾角

容量(t/m³)

最小最大平均

60層數總厚(M)頂板底

板

3#2.204.903.75無0硬硬穩定5o1.35

9#

2.40

4.20

3.25

無

0

硬

硬

穩定

5o

1.40

120

11#

2.30

4.20

3.20

無

0

硬

硬

穩定

5o

1.40

本區煤層按中國煤炭分類國家標準(GB5751-86)可劃分為貧煤(PM)、貧瘦煤(PS)與瘦煤(SM)。煤的變質作用類型以深成變質為主，即隨煤層賦存深度的增大，煤的變質程度增高。全區煤質穩定，煤類分布簡單，可作為配煤煉焦和動力用煤使用。

⒈煤的物理性質

各煤層均為黑色，條帶狀結構，條痕為灰黑色。其物理性質見表6-1。另外本次施工還在南-8與南-44號孔采取3#煤煤心樣作了散密度、安息角與摩擦角測試。據測試結果，散密度為849-950Kg/㎡,安息角為37.2-37.3度，摩擦角為20-24度。均以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤，絲炭條帶，9#、15#煤層見有黃鐵礦結合。據南-14號孔鑒定資料，3#煤層鏡質組為87.3%，半鏡煤組為1.6%，絲質組為11.1%。礦物含量不高，僅為4.1%，其中黏土為3.5%，硫化鐵類占有0.6%。

⒉煤的化學性質及工藝性能

本區對3#煤作了較多的采樣測試，現將有關測試結果敘述如下：3#煤TS+6為79.5-97.5%，平均90.1%，屬熱穩定性好的。3#煤可磨性指數變化在109-128之間，屬易磨碎煤。采用落下試驗法試驗，大於25mm級煤占71.9%，屬高強度煤。從試驗結果看，3#煤焦油產率(Tar,ad)在1.05-2.60%之間，平均1.62%，屬含油煤，不宜作為低溫用煤。半焦產率為89.38-92.82%，幹餾總水份產率(Water,ad)為0.62-2.88%。3#煤葛金焦型以B、C兩種類型為主，僅南-49號孔為A型。

本區3#煤硫份含量低，發熱量高，為良好的動力用煤和煉焦配煤。太原組煤層由於含硫較高，不宜直接作動力用煤使用，但經過洗選加工降低煤中硫份含量後，可以作為動力用煤使用，也可供民用和作為工業鍋爐中的摻燒煤。

三、瓦斯及煤塵情況

據了解，本局所屬漳村、五陽、王莊與石圪節礦目前開采深度較淺、均屬低沼井。未發現瓦斯爆炸及突出事故。3號煤層平均甲烷含量為7.12ml/g.r。其最大值為17.47 ml/g.r。瓦斯成分以甲烷為主，重烷微量。據瓦斯成分可將本井田劃分為沼氣帶和氮氣-沼氣帶。本區主要可采煤層3號煤下距9、11號煤較遠，上覆的1、2號煤厚度小，且不穩定。分析3號煤層開采過程中，瓦斯湧出來源將主要來自開采層本身。

據南-5、南-11號等孔的測試結果，3號煤層之煤塵屬有爆炸危險。從試驗結果看，本區3號煤△T1-3(還原樣與氧化樣燃點之差)在4-17℃之間，屬不自燃煤層。

精查勘探在三個鑽孔中進行了簡易井溫測量，由於井內受地下水縱向水流的影響，使整個井段地溫梯度為零，(即地溫不隨深度增加)。其他未發現井溫異常。

四、水文地質

本次地質勘探工作,自九二年五月開始至九五年底結束,曆時三年半多,加之以前地質勘探工作,擴區圖幅範圍共有鑽孔90個,其中太灰水長期觀測孔6個.揭露地層自上而下有:第四係覆蓋層,二疊係上二疊統上石盒子組、下二疊統下石盒子組、山西組,石灰係上石灰統太原組,局部發育有本溪組及奧陶係灰岩地層.共揭露主要含水層11層,11層含水層可分為三個類型:(一)3#煤底部灰岩裂隙、溶洞式含水層,(二)3#煤底部砂岩裂隙、孔隙式含水層,(三)第四係風化殼孔隙式含水層.發現及鑽探驗證的斷層有:果園東斷層、南峰斷層、西大巷斷層、崔家莊斷層、小黃莊斷層、東周斷層、3-1上、下斷層 、文王山北斷層及六個岩溶陷落柱.現將各含水層分述如下:

1.奧陶係K1灰岩含水層

本區層厚600m左右,擴區南部邊界文王山有露頭,區內鑽孔揭露最大厚度202m左右,揭露岩性上部為泥晶質灰岩,局部夾薄層泥質灰岩,中部為一層厚層狀石膏層,下部為白雲質灰岩,原始水位標高+688.53m,最近水位(九零年水IO2-2)+661.29m,湧水量q=6.77L/s.m,滲透係數k=3.168m/d,距3#煤間距130.7m,為裂隙溶洞式富含水層.

2.太原組K2灰岩含水層

該區為上石灰統太原組底部灰岩含水層,局部含燧石,為13#煤直接頂板,裂隙發育,但多被方解石充填,含海相動物化石,堿性水質,水質類型CISO4-KNa水,本區厚度4.81-8.85m,平均厚度7.7m,湧水 量q=5.5×10-4L/s.m,滲透係數k=0.0054m/d,靜止水位+664.43m,距3#煤間距91.7m.

3.太原組K3灰岩含水層

本組為上石灰統太原組中下部一層薄一中厚層狀灰岩，裂隙溶洞式含水層，含方解石晶體及細脈，節理發育，含動物化石，堿性水質，區內厚1.5-3.85m，平均厚度2.6m，邊區單孔水IC3-1-3注水試驗，湧水量q=7.5×10-4L/s.m，滲透係數k=0.0075m/d，水位標高+676.40m，距3#煤間距78.2m.

4太原組k4灰岩含水層

本層含水層為上石灰統太原組中部含水層，區內呈中厚層狀，節理發育，含動物化石，堿性水質，區內厚1.69-6.35m，平均厚度4m，據IC3-1-3號孔注水試驗，湧水量q=0.00124L/s.m,滲透係數k=0.0056m/d，靜止水位+686.56m，距3#煤間距62.7m.

5。石灰係太原組k5灰岩含水層

本組為上石灰統太原組上部灰岩含水層，區內呈一薄至中厚層狀，裂隙發育，大都被方解石脈充填，局部含動物化石。裂隙、孔隙式含水，區內厚度0.5-4.34m，平均厚度2.5m，據水IC3-1-3號孔注水試驗，靜水位標高為+697.76m，湧水量q=0.00124L/s.m，滲透係數k=0.132m/d，距3#煤間距28.7m。

6二疊係下統山西組k7砂岩含水層

該含水層是二疊係下山西組底界砂岩含水層，以中細粒砂岩為主，局部為砂泥岩及粉砂岩，本區內含水層厚1.5-14.0m，平均厚度6.5m，湧水量q=0.0714L/s.m，滲透係數k=0.132m/d，距3#煤間距8.5m

7.二疊係下山西組3#煤頂板砂岩含水層

該含水層位於山西組中上部，是3#煤老頂砂岩，為3#煤開采的直接充水含水層，區內為中一厚層狀、中一細粒岩含水層，鑽探岩芯部分裂隙發育，但多被方解石充填，鈣質、矽質膠結，富水性較強，區內厚0-24.5m，平均厚度8m,單位湧水量q=0.0714L/S•M，滲透數k=0.0132m/d,距3#煤間距4.0m.

8.二疊係下統下石盒子組k8砂岩含水層

該組含水層為下石盒子組與山西組的分界砂岩，區內呈中一厚層狀，中細粒石英砂石，節理發育富水性較強，區內厚0.5-10.8m，平均厚度4m，靜止水位標高+856.53m，湧水量q=0.0714L/S.m，滲透係數k=0.132m/d,距3#煤間距36.4m。

9.二疊係下統下石盒子組中上部k9砂岩含水層

區內呈中厚層狀，中粗粒砂岩，分選中等，磨圓度差，多為鈣質膠結，局部結構鬆散，孔隙裂隙含水，區內厚1.4-13.9m，平均厚度6.5m,靜水位標高+856.53m,單位湧水量q=0.0714L/S.m,滲透係數k=0.132m/d，距3#煤間距50.4m。

10.二疊係上統上石盒子組k10砂岩含水層

該含水層為上下石盒子組分界砂岩，區內呈厚層狀中細粒砂岩，以中粒為主，局部發育細粒，分選差，孔隙式含水為主。區內厚1.4-1.9m,平均厚度7.6m,靜水位標高+856.53m，單位湧水量q=0.0714L/S.m，滲透係數k=0.132m/d，距3#煤間距50.4m。

11.第四係風化殼含水層

西擴區廣為黃土覆蓋，全區厚薄不均，下伏風化殼發育深度約在50米左右，這些構成十一號含水層，區內黃土覆蓋厚度3.65-52.59m,平均厚度26.3m,風化殼約有50m。該層含水層平均厚度79m左右，靜止水位不等，湧水量q=0.3185L/s·m，滲透係數一般為k=1.112m/d，距3#煤間距335.8m。

經鑽探揭露3號煤層上覆含水層主要有五層，下伏含水層主要有六層，區內構造發育，且有岩溶陷落柱。在以往的采掘過程中，礦井湧水量主要由上覆含水層。下伏含水層一般不對礦井生產產生影響。但在以往生產中發生過四次點出水情況，與現在一般湧水量相比，出水量較大，最大達12-17㎡/min，這些出水點大都是掘進揭露太灰岩時形成的。而西擴區3#煤埋深大，底板承壓高，因此有可能發生底板突水事故，在開采西擴區時，頂、底板含水層都可能對礦井形成危害。西擴區構造比較複雜，展布於西擴區的構造有：果園東斷層、南峰斷層、西大巷斷層、小黃莊斷層等，這些斷層斷距大都大於30 m，且全為張性斷層，均有可能成為含水層的導水通道。另外西擴區揭露的岩溶陷落柱有六個，並且五陽礦以前也遇到過岩溶陷落柱導通底板含水層造成底板突水的先例(84年4月份的6號陷落柱突水)。但本次勘探及以前的勘探對構造導水沒有做深一步的工作，因此無法對這些構造導水性做進一步評價，建議在以後西擴區生產時一定要在超前查明構造充水情況下進行生產。

五、地質勘探存在的問題

⒈礦井湧水量的計算，均采用鄰區水文參數，計算結果精度不高，僅供參考。

⒉勘探對構造導水性未做進一步的工作，無法對構造的導水性做出評價。

由於本區主要煤層標高均位於太灰水和奧灰水水位以下，屬壓帶開采煤層，建議生產單位在查明構造衝水條件的前提下，安全生產。

第二章 采區儲量、采區生產能力和服務年限

第一節 采區儲量

參加儲量計算煤層範圍均以省煤管局統晉煤生字(1990)第1006號文批準範圍為準。東以經線3841100為界，西至經線38403800線，南至文王山北斷層，北以小黃莊斷層為界，南北長約4km,東西寬約7km，煤層分布麵積約為28.0km2 。

3號煤儲量計算最低標高+140m，最高標高+670m，全區穩定可采，儲量計算麵積28.0km2.

9號煤儲量計算最低標高+30m，最高標高610m，區內達最低可采厚度以上見煤點占所有見煤鑽孔的65%，為局部可采煤層，儲量計算麵積28.0k㎡。

15 號煤層儲量計算最低標高-50m，最高標高+490m，達最低可采厚度以上見煤點占所有見煤鑽孔的100%，全區穩定可采，儲量計算麵積28.0k㎡。

其餘各煤層根據全國儲委一九八六年十二月頒發的《煤炭資源地質勘探規範》規定，均為不可采煤層，不參加儲量計算。

本區煤層產狀平緩，煤層傾角均小於15°，因此麵積采用水平投影麵積，煤層厚度采用鑽探或測井厚度值。

各煤層容重值的采用：

3#煤層 1.35t/m3

9#煤層 1.40t/m3

11#煤層 1.40t/m3

表2-2-1 礦井地質儲量彙總表

單位：萬噸

煤層水平ABCA+B+C(A+B)/

(A+B+C)DA+B+C+D

3#一(+490~+210)129025933852773550.2%07735

二(+210~-50)183225933852632950.2%06329

合計3122393870041406450.2%014064

9# 一109728002955695242.5%06952

二227110002417568842. 5%05688

合計3368380053721264042.5%012640

11#一123215064107684562.0%06845

二86112673473560162.0%05601

合計2093277375801244662.0%012446

全礦井總計858310511199563915048.7%039150

(注釋：本井田為近水平煤層，水平劃分不太嚴格。人為地以主石門所在直線和井田中部縱貫南北的直線將井田劃分為四部分，為第一盤區、第二盤區、第三盤區、第四盤區，暫且把第一、二盤區歸為第一水平，第三、四盤區劃歸為第二水平，在下文中就不在重複解釋。如圖2-2-1所示)

圖2-2-1 井田水平劃分示意圖

二、礦井工業儲量計算方法

以煤層立麵投影圖為計算圖，按地質條件，沿等高線、勘探線及煤柱線以及計算輔助線等，結合生產水平線，將煤層劃分為若幹塊段借助計算機進行煤層儲量計算分別計算，然後把各個分儲量相加。儲量單位：萬噸，四舍五入，保留二為小數。此法適用於煤層厚度穩定，產狀變化較大的情況。

按照煤層底板等高線劃分塊段，再將兩相鄰等高線間的塊段根據等高線的變化靈活分為若幹小塊，原則是各小塊的煤層傾角大致相同，首先求出兩相鄰階段底板等高線所夾小塊的水平投影麵積(B)及傾角(α)，然後根據以下公式求出真麵積。

S1=Ssecα

式中： S1—煤層真麵積，m2;

S—水平投影麵積 ，m2;

α—煤層傾角,(°);

再將各個小塊的相加便得到煤層的真麵積S1。

根據煤層厚度及容重，由以下公式可計算出礦井的工業儲量：

Zc=S1×D×γ

式中：Zc—礦井工業儲量，萬t;

S1—煤層真麵積，m2;

D—煤層厚度，m;

γ—煤的容重，t/m3。

此法的優點是能夠真實反映煤層的自然形態，可以較為精確的算出不同水平的儲量。

三、可采儲量計算方法

礦井可采儲量Zk是礦井設計可以采出的儲量，其計算方法為將工業儲量中的因采區采出率(厚煤層不低於75%，中厚煤層不低於80%，薄煤層不低於85%，本礦井的煤層為中厚煤層厚煤層)的影響和保護工業場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建築物等留置的永久煤柱損失量(一般為工業儲量的10%)而不能采出的煤炭量即得礦井的可采儲量。

表2-2-2 礦井可采儲量彙總表

單位：萬噸

水平

煤層

工業儲量永久煤柱損失(衝擊層防水、斷層、工業廣場、風井廣場)開采損失可采儲量備注

一3#7735.00773.501547.005414.50其他

各煤

層均

為不

可采

煤層

9#6952695.201042.805214.00

11#6845684.501027.205133.30

合計215322153.203617.0015762.80

二

3#6329632.901265.804427.60

9#5688568.80853.204266.00

11#5601560.10840.154200.75

合計176181761.802959.1512897.05

全礦井總計391503915.006576.1528659.85

第二節 采區生產能力

礦井生產能力是度量礦井生產建設的重要指標，在一定程度上綜合反映了礦井生產技術麵貌，是井田開拓的一個主要參數，也是選擇井田開拓方式的重要依據之一。

礦井生產能力是與井田劃分緊密聯係並且相互適應的。是礦區總體設計應解決的重要原則問題。礦井生產能力主要根據礦井地質條件、煤層賦存情況、儲量、開采條件、設備供應及國家煤碳開采等因素確定。對於具體礦井，應該根據國家需要，結合該礦地質和技術條件，開拓、準備和通風方式，以及機械化水平等因素，在保證生產安技術經濟合理的的條件下，綜合計算開采能力和各生產環節所能保證的能力，並根據礦井儲量，驗算礦井和水平服務年限是否能夠達到規定的要求。礦井的基本井型及類別:

大型礦井：120、150、180、240、300、400(萬噸/年)及以上。

中型礦井：45、60、90(萬噸/年)

小型礦井：9、15、21、30(萬噸/年)

小煤礦： 6～8、3～5、(萬噸/年)以下。

這些類型中，除小煤礦以外，不應出現介於兩種 生產能力的中間類型。

對於江南缺煤省份或邊遠地區交通不便、儲量少、地質構造複雜、開采條件困難的零星煤田，應從當地需要出發，有條件的應盡量建設一些小煤礦。對於北方較大煤田，為了集中生產，應盡量關閉小煤窯，煤礦向大型、特大型礦井發展。

1、礦井設計能力即按礦井開采條件所能保證的原煤生產能力，主要是同時正常生產的采區生產能力的總和。

在具體條件下，根據煤層賦存情況、頂底板岩石性質、所選用的回采工藝和設備、相應的回采工作麵長度和推進度，可確定回采工作麵的生產能力。以此基礎上，根據采區巷道布置類型、回采工作麵接替等因素，並結合采區運輸、通風條件，可確定采區內同時生產的回采工作麵數目，從而確定采區生產能力。

為實現合理集中生產，減少初期工程量和基建費用，並能夠早投產，一般以一個開采水平來保證礦井設計能力。因此，礦井內同時生產的采區個數，實際上就是一個水平內同時生產的采區個數。目前不同生產能力礦井的同采采區個數可參考下列數值，但有些綜合化機械程度高的大型礦井隻要一個工作便可達產，即“一礦、一井、一區、一麵”。

礦井生產能力/萬t·a-1 60以下 90，120 150，180 240，300

同采采區個數/個 1～2 2 2～3 3～4

2、儲量條件

礦井生產能力應與其儲量相適應，以保證有足夠的礦井和水平服務年限，依據《煤炭工業礦井設計規範》礦井設計生產能力，宜以一個開采水平保證，且礦井及第一水平的設計服務年限，不應小於表3-1-2的規定。

在劃定的井田範圍內，當礦井生產能力A一定時，可計算出礦井的設計服務年限T

其計算公式為： T=ZK/A×K

式中： A—工作麵生產能力;

K—煤礦儲量備采係數 取K=1.4。

第一水平的服務年限可依據上述公式：T1=Zk/A×R

式中： T1—第一水平的服務年限;

A、 K同上。

第三節 采區服務年限

表3-2-1 礦井及第一水平設計服務年限

礦井設計生產能力 萬噸/a礦井設計服務年 /a第一開采水平設計服務年限/a

煤層傾角〈250

120～2405025

300～5006030

根據礦井井田斜長(垂高)的大小、開采煤層的多少和煤層傾角的陡緩，本井田內可設一個、兩個或三個開采水平。

開采水平的劃分與井田內階段的劃分密切相聯係，而井田內劃分階段多少主要取決於井田斜長和階段尺寸大小以及地質和水文條件。

階段傾斜方向尺寸大小以階段垂高或斜長表示。前麵說過，階段是按標高劃分的，階段上下邊界的標高一經確定，階段垂高即為定值。然而階段斜長卻因煤層傾角的不同而變化同一個井田的兩翼，甚至相鄰的兩個采區，因傾角不同而階段斜長不等是很普遍的。

開采水平的尺寸以水平垂高表示。水平垂高是指該水平開采範圍的垂高。若一個開采水平隻開采一個上山階段，階段的垂高就是水平的垂高，通常所說的水平高度，如不附加說明，即指階段高度。若一個水平開采上下山各一個階段，水平垂高就應是這兩個階段的總垂高。在極少數情況下，一個開采水平開采兩個上山階段，水平垂高就應包括兩個上山階段的垂高。

對開采近水平煤層的礦井，井田內各煤層的斜長可能很長，但其垂高並不大，也不劃分為階段，而是劃分為盤區或帶區。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水平開拓。如開采煤層數目較多，上下可采煤層的間距較大，就要劃分煤組，各煤組分別設置開采水平，實行多水平開拓。在這種情形下，水平垂高與煤層的斜長沒有直接關係，這一點與階段劃分開采水平是不同的。根據本井田的煤層走向長和傾向長 以及礦井水文地質條件，整個井田雖然為近水平煤層，煤層傾角在4o～7o之間，但整個井田的傾斜長度大，約為7km，所以整個井田劃分為一個水平在經濟技術上都不合理。下麵以劃分兩個和三個水平進行比較：方案一劃分四個階段，兩個水平，以+230～+490劃分第一水平，以-50～+230劃分為第二水平;方案二劃分三個階段，三個水平，以+310～+490劃分為第一水平，+130～+310劃分為第二水平，-50～+130劃分為第三水平。表3-1-3為不同水平劃分方案的階段參數

表3-2-2 水平劃分的階段參數

方案劃分階段數目/個階段斜長/m階段垂高/m

兩個水平41664

1549

1549

1434145

135

135

125

三個水平32060

2060

2060180

180

180

根據上述計算方法和水平的劃分，在不同水平劃分情況下礦井服務年限，各水平的服務年限請參閱表3-1-4

表3-2-3 服務年限比較表

方案井型服務年限備注

第一水平第二水平第三水平全礦井合計

兩水平2404738—85K=1.4

3003731—68

三水平24029282885

30023232268

通過上述比較礦井生產能力,分三個水平開采時，井型為300萬t/a時，第一水平的服務年限太小，經濟上不合理且不能滿足《煤炭工業設計規範》的要求(煤層傾角小於25o時，一水平服務年限要大於30年)。井型為240萬t/a時，雖然滿足《煤炭工業設計規範》要求，但井田為近水平煤層，可以實現上下山開采，劃分三個水平會增加礦井的掘進工程量，而且階段斜長太大，所以劃分為三個階段三個水平在綜合經濟技術比較不太合理，所以不選取分三個水平開采.

根據設計規範，當分兩個水平開采時，設計生產能力為240萬t/a時，礦井服務年限要大於50年，第一水平設計服務年限雖然大於25年，且下水平的服務年限也滿足要求，礦井生產能力為240萬t/a符合設計要求。當設計能力為300萬t/a時，第一水平的服務年限要大於30年，但總服務年限大於60年，所以礦井生產能力為300萬t/a也符合《煤炭工業設計規範》要求。但考慮到近來煤礦礦井在向大型化、特大型化方向發展，綜合機械化程度高，年產量300萬噸很容易達產，所以，選定礦井設計生產能力應為300萬t/a，為合理井型，該礦井的服務年限為68年。礦井設計生產能力應取300萬t/ a，所以本礦為特大型礦井。

按年工作日為330天，可知本礦的日生產能力為：

Ä=A/330 =9091t

所確定的結果是符合《煤炭工業設計規範》的要求。

第三章 采區準備及巷道布置

第一節 主要開拓巷道

主要開拓巷道斷麵設計，主要是選擇斷麵形狀和確定斷麵尺寸，其合理與否直接影響到煤礦生產的安全和經濟效果。設計的原則是，在滿足安全與技術要求的條件下，力求提高斷麵利用率，縮小斷麵、降低造價並有利於加快方式速度。

我國煤礦巷道常用礦井基本巷道的斷麵形狀是梯形和直牆拱形，其次是矩形;隻是在某些特定的岩層或地壓情況下，才選用不規則形、封閉拱形、橢圓形或圓形。本礦井井田由於服務年限長，圍岩較穩定，所以，主要開拓巷道采用半圓拱形。

《煤礦安全規程》規定：巷道淨斷麵，必須滿足行人、運輸、通風、安全設施、設備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道尺寸主要取決於巷道的用途;存放或通過它的機械、器材或運輸設備的數量與規格;人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風量。

1、膠帶輸送機斜巷

膠帶輸送機斜巷的斷麵布置見圖5-3-1。

圖5-3-1 膠帶輸送機斜巷的斷麵布置

經驗算得膠帶輸送機斜巷的風速V=5.2m/s，因此運輸大巷設計滿足運輸和通風要求，可以使用。

表5-3-1 膠帶輸送機斜巷特征表

圍岩類別斷麵，m2設計掘進尺寸，mm噴射厚度

mm錨杆，mm淨周長m

淨設計掘進寬高型式外露長度排列方式間、排距錨杆長直徑

Ⅲ15.7119.4448003800500鋼筋砂漿50圓弧60016001412.34

膠帶輸送機每米工程量及材料消耗表：

表5-3-2 材料消耗量表

圍岩類別計算掘進工程量，m3錨杆數量

根材料消耗粉刷麵積

m2

巷道牆腳噴射材料，m3錨杆

鋼筋，kg注少漿，m3

Ⅲ283.470.523991.5622.520.0259.1

2、軌道斜巷的斷麵布置圖5-3-2

表5-3-3 軌道斜巷特征表

圍岩類別斷麵，m2設計掘進尺寸，mm噴射厚度

mm錨杆，mm淨周長m

淨設計掘進寬高型式外露長度排列方式間、排距錨杆長直徑

Ⅲ22.431.7355006200500鋼筋砂漿50圓弧60016001417.16

膠帶輸送機每米工程量及材料消耗：

表5-3-4 材料消耗量表

圍岩類別計算掘進工程量，m3錨杆數量

根材料消耗粉刷麵積

m2

巷道牆腳噴射材料，m3錨杆

鋼筋，kg注少漿，m3

Ⅲ283.470.526652.637.530.0429.1

3、回風斜巷斷麵布置圖

圖5-3-3 回風斜巷的斷麵布置圖

總回風斜巷特征：

表5-3-5 總回風斜巷特征表

圍岩類別斷麵，m2設計掘進尺寸，mm噴射厚度

mm錨杆，mm淨周長m

淨設計掘進寬高型式外露長度排列方式間、排距錨杆長直徑

Ⅲ27.3138.1260006000500鋼筋砂漿50圓弧60016001417.16

經驗算：以上開拓巷道的設計均符合通風和運輸要求

本礦井設計生產能力為300萬t/a，當建井工程達到一個完善的生產係統時，便可移交生產。移交生產和達到生產時帶區數目是兩個，即第一分帶和第二分帶，第一分帶位於井田東南部，其東部和南部為井田邊界。第一盤區兩個區段共用一條主要運輸巷道，為俯斜仰斜聯合開采。本礦井采煤工作麵為綜采工作麵，移交生產時工作麵為一個，為三#煤第一分帶工作麵，是主采工作麵。礦井達產時，為了保證礦井的可靠產量以及工作麵的合理接替，在首采區邊界設一個配采生產工作麵為炮采，一個準備工作麵9#煤第一分帶。首采工作麵令一側為保安煤柱，首采區為俯斜開采。

主采麵年產量Q主 =L·S·m·v·c

=200×2900×3.75×1.35×90%

=2642。63kt/a.

式中 L—主采麵工作麵長度，取200m;

S—主采麵年推進度，取2900m;

M—工作麵煤層厚度，取3.75m;

v—煤的容重，取1.35t/m3;

c—工作麵回收率，綜采工作麵取90%。

配采工作麵產量按Q配=300kt/a計，則

回采產量Q采=Q主+Q配=2642.63+300=2942.63kt/a

本礦井設計時，煤巷較多，故掘進過程中煤的產量大，按5%計，則

掘進產量Q掘=2942.63×5%=147.13萬t/a;

故礦井年產量Q=2942.63+147.13=3089.76萬t/a

滿足礦井設計生產能力3.0Mt/a的要求。

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