采矿新技术毕业论文.doc

第1章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿井位置、交通、地形地貌1、矿井位置 夹河煤矿位于徐州市西北九里区境内，距徐州市约11km，以夹河矿主井为中心，其地理座标为东经11705/13/，北纬34018/47/，地理标高+37.0+43.0m。1.1.2 交通 井田内铁路、公路均有，矿井生产的煤炭除经铁路、公路可运往全国各地外，还可经徐州港利用驳船运输，直达江浙各地，水陆交通甚为便利（见图1-1-1）。铁路：西陇海铁路干线从井田西南通过，矿铁路专用线在夹河寨与西陇海干线接轨；公路：矿专用公路与徐州市三环、徐沛公路干线和西部矿区公路连接成网；水路：井田东侧15km左右有京杭大运河，常年可通航50t驳船。图1-1-1 矿井交通位置图1.1.3地形地貌 本区为故黄河泛滥形成的冲积平原，地势较为平坦，地面标高一般为+37.0+43.0m，西南略底，地形坡度为0.15%。该区东南边缘沿东北方向分布有九里山、琵琶山、大小孤山，西南有霸王山，其中九里山最高，山顶绝对标高+173.2m.由于区内地势平坦，地表径流条件好，大气降水以蒸发及地表径流为主要形式排泄外，余下部分滞缓地渗入地下。1.1.4 气象、气候1 ， 蒸发量：本区多年平均蒸发量为1748.59mm，最高为2279mm（1978 年），最低为1457.9mm。1988年6月最大为287.9 mm ,1988年最低为50.24mm。 2、 降雨量：本区多年平均降水量为833.33mm,其中6、7、8三个月为主要降水月份，占全年降水量的58.7%。最高降水量为1297.0mm（1958年）；最低降水量为50.6mm（1988年），日最大降水量为273.3mm（1997-07-17）。 3、风力、风向：风向随季节而转变，春季多东南风，夏季多东风，秋季多东北风，冬季多西北风。全年平均风速2.9m/s。最大风速为23.4m/s，风向为西北（1952-06-07）。4、霜雪：霜期一般在10月至次年4月，最大连续积雪日数36日，积雪最大深度为247mm，降雪一般在11月上旬至次年3月下旬；冻结深度最大达29cm。5、相对湿度：本区多年逐月平均为69.52%，78月最高约在76%83%左右，36月最低为62%65%，年平均最高为1952年76%，年平均最低为1988年62%。湿润系数约为0.5，故本区属半湿润区。6、气温：本区多年平均气温为14.3 0C，最高气温为40.6 0C,最低气温为-22.6 0C。一年最高气温在3639 0C，最低气温在-9-13 0C。1.1.5 矿井人口分布、工农业发展情况居民分布比较多，但达到设计能力时需要迁移的村庄有河头和解场，其户数，面积及人数见表1-1-1。表1-1-1 村庄情况村庄名称房间数目面积户数人数河头216352460280解场7569745180864本区农业发达程度一般，矿井的生产对农田破坏大，做好赔偿工作。1.2 井田地质特征1.2.1 井田的勘探程度 夹河煤矿先后由一六九煤田勘探队和徐州矿务局地质勘探队以及安徽省煤田地质物探测量队和江苏省煤田物探测量队在井田内进行过钻探和地震勘探工作。1.2.2 煤系地层特征的综述夹河井田位于徐州煤田九里山向斜南翼。石炭、二叠系地层是其含煤地层，在井田内均被第四系冲积层覆盖。井田内钻孔和井巷工程揭露的含煤地层主要有石炭系的本溪组（C2）、太原组（C3）、二叠系的山西组（P11）、下石盒子组（P12）、上石盒子组（P21）、石千峰组（P22）地层，各组地层的生成层序，其沉积古地理环境和岩性特征各有差异，按其沉积顺序见表1-2-1，综合地址柱状图见图1-2-1。序号地质年代（地层单位）岩层总厚度/m（平均）岩 层 组 成 及 特 征含煤层数及（厚度）/m1中石炭统系的本溪组（C2）1228（25） 下部为紫红色铁质泥岩，局部富集成褐铁矿团块，为古风化沉积；中部以浅灰、灰白色薄-厚层状白石、质灰岩为主，中夹薄层灰绿色泥岩或铝土泥岩，含黄铁矿；顶部以浅灰色灰岩或铝土泥岩，有时夹煤线线。无2上石炭统太原组（C3）147167（159）由铝土质泥岩，灰绿色砂泥岩，深灰色泥岩，灰黑色泥岩，浅灰色泥岩、砂岩、泥岩等组成含少量动物化石，含海百合茎，单体珊瑚化石碎片。410(1.56)3下二叠统山西组（P11）8838（118） 由灰黑色海相泥岩、深灰色砂泥岩，灰色砂岩、砂质泥岩，灰-灰白色中细粒砂岩，灰色砂泥岩，深灰色泥岩，浅灰-灰白色中粒砂岩，灰色薄层、砂岩、杂色砂泥岩等组成。并且岩层中含少量海相动物化石，偶含钙质透镜体。16(3.30)4下二叠统下石盒子组（P12）173250（210） 由灰绿-浅灰色中-细粒砂岩，灰色含铝土泥岩、杂色泥岩，高岭土矿层，浅灰-灰白色薄层的细粒砂岩，浅灰色泥岩，浅灰色细粒砂岩，灰-深灰色砂泥岩，深灰砂泥岩，灰白色中粒砂岩，灰-灰绿色泥岩、砂泥岩、灰色细粒砂岩，杂色泥岩等组成。28(5.21)5上二叠统上石盒子组（P21）461607（511）下段以浅灰-灰白色中-粗粒砂岩，灰绿色细-中粒沙岩为主，夹灰色，杂色泥岩、砂泥岩组成；中段以杂色、紫红色、灰-灰绿色泥岩、砂泥岩为主，夹薄-中厚侧柏、层中粒砂岩；上段由灰-灰绿色中粗粒砂岩及灰绿色、杂色砂泥岩、泥岩组成。无6第四系（Q）60142全系由砾岩、粘土砂岩、亚粘土、粉砂土组成，由东南向西北逐渐增厚。无表1-2-1 矿井地层一览表1, 中石炭系本溪组（C2）属浅海相沉积，假整合于奥陶系地层之上。全层厚约25m,下部为紫红色铁质页岩，为古风化壳沉积，以次与下伏地层分界，中部为灰绿色铅土页岩，中部以浅灰灰白色薄-厚灰岩为主，中夹薄灰绿色页岩或铅土页岩，以顶板浅灰色灰岩或铅土页岩与上覆太原组地层分界。2 上石炭系太原组（C3）为本区主要含煤地层之一。属海相陆交互相沉积，整合于本溪组地层之上。地层沉积旋迥清晰，标志层明显，由石灰岩、页岩、砂页岩和砂岩组成。夹灰岩13层，含煤4-10层，总厚约159m3、下二叠系山西组（P11）为本区主要含煤地层之一。属浅海河湖沼泽相沉积，整合于太原组之上，含煤1-4层。主要有深灰色页岩、砂页岩，灰白色中-细砂岩，杂色砂页岩组成。全厚116m，沉积旋迥比较明显。4、下二叠系下石盒子组（P12）为本区主要含煤地层之一。属陆相沉积，整合于陕西组之上，含煤1-8层，由深灰色、杂色页岩，砂页岩及灰白色砂岩组成，全厚200米。5、上二叠系上石盒子组（P21）为陆相沉积，整合于下石盒子组之上，由杂色、灰绿色、灰色页岩、砂页岩及灰绿色、灰色、灰白色细-中粒砂岩组成。中下部常夹0.2-0.5m炭质页岩或薄煤1-2层，本区施工钻孔未穿全组，所揭露最大厚度530m。6、第四系（Q）不整合于各时代地层之上。由砾岩、粘土砂岩、亚粘土、粉砂土组成，由东南向西北逐渐增厚。1.2.3 井田地质构造及分布 夹河井田位于徐州复背斜九里山向斜南翼中段。井田总体为一走向略有变化的斜构造。地层产状沿走向、倾向变化较大，且F1号断层上下两盘地层产状有差异。F1号断层下盘：1524线地层走向NE60，24线以西渐转至近SN向，地层倾向NW，沿倾向方向地层倾角变化大。以2煤层为例：-150m水平以上地层倾角3585；-150m-250m水平2535，-300-350m水平510，-400-800m水平1635，-800m水平以下至F1号断层520，因此F1号断层下盘煤层由浅至深在剖面上大致呈台阶状，其它煤层具体台阶所处水平不完全与2煤层一致，但总体形态相似。F1号断层上盘地层走向1819线NE400，1923线的浅部由NE700渐转为NE200，深部为NE600，2327线NE600，2729线总体NE200。地层倾向NW，地层倾角15250。1、褶皱井田内无大型褶皱，在F1号断层上盘和下盘各有一个不完整的次级褶皱。其产状要素简述如下：F1号断层下盘1718线有极不完整的次级向斜构造，轴向近EW，侧伏角度100180，E端翘起；F1号断层上盘21线附近有不完整的次一级向斜构造，轴向为NE350左右侧伏角为120200，ES段翘起；局部因受断层的牵引使地层或煤层产状发生变化，在断层附近往往发育有小型不完整的次级褶皱。2、陷落柱本井田内陷落柱不发育，仅在23线山西组、太原组煤层露头处，有一较小的在水平切面上呈椭圆形的陷落柱。3、断层井田内断层比较发育，落差在20m以上的有8条，而且小断层比较发育，是影响矿井生产的主要因素，设计中留用的主要断层见表1-2-2。表1-2-2 矿井主要断层一览表序号名称性质断层面走向断层面倾向倾角（0）落差（m）1F1逆NE200-500NWW-NW40-70502202F1-1逆NE450NE40-706603夹1正NE300-550NW50-700604夹9正NE300-550NW60-700305SF33逆NE100-600SE40-6001806SF10正NE350-550NW60-800257SF11正NEESSE60-800208SF22正NENW60-800209SF6正NEESSE60-800810SF31正NENW60-8001211SF71正NENW60-800812SF30正NNWSWW60-800813SF34逆NEENEE40-6001214SF37正NWWNWW60-8001015SF15正NNENNE60-800816SF28正NENE60-800121.2.4 井田水文地质情况1、水系及其状况 本区地表河流不发育，但农田灌溉渠道纵横交错，天然水系仅有故黄河，其流向由北西向南东横穿井田流入京杭大运河，该河道于1988年冬季重新进行了开挖，新开挖的河道宽度50m左右，河槽标高为+37.0+38.0m,河堤标高为+43.0+44.0m，河床在塌陷区范围内宽度则在450850m 左右。除塌陷区相应地表位置常年有积水外，其余区段为季节性河流，最高洪水位为+39.29m（1963-07-01），此河流为井田天然水系的主干，与煤层及含水层露头的夹角为55570，第四系中部有粘土及粘土类沉积物3040m起到隔水层的作用，大气降水及地表水系对矿井充水无直接影响；此河流为矿区汛期泄洪河。2、主要含（隔）水层及其富水性由上而下矿井主要含（隔）水层可分为第四系孔隙含（隔）水层（包括浅部含水层段、隔水层段、底部砾石含水层段）、二叠系砾岩裂隙含水层（包括上石盒子组砂岩裂隙含水层、下石盒子组砂岩裂隙含水层、山西组砂岩裂隙含水层）、太原组灰岩（包括第一含水层段、第二含水层段）。其情况见表1-2-3。表1-2-3 矿井水文地质一览表含水（隔）水层编号含水层煤层含水赋存情况补给水来源含水层厚度/m隔水层厚度/m单位流水量m3/h与开采煤层顶底板距离/m最大最小平均最大最小平均1浅部含水层段含水性及透水性较强。大气降水及地下水2015183.952.02隔水层段中上部透水性较好，下部隔水性好。2010155030403底部砾石含水层段含水性及透水性均较强。地下水1889574上石盒子组砂岩裂隙含水层含水性及透水性均较强。地下水302025171206.5距2煤层顶板150160m。5下石盒子组砂岩裂隙含水层含水性较强。地下水2501732060200距2煤层顶板13160m。6山西组砂岩裂隙含水层富水性较软。地下水13888118最大10.5距7煤层顶板735m。7第一含水层段含水性较好。56.010.8727.638第二含水层段十、十二灰含水性性较好，但之间岩层隔水性较好。23.868.6213.631.3 煤层特征煤层走向不稳定，浅部为东西走向，至深部时变化为东北、西南走向，倾向浅部为南北走向，至深部为东南、西北走向。浅部煤层倾角25°，中部为7.5°和12.5°，深部为25°。煤层露头深度为浅部21煤层露头。风化带深度大致为-50-65m。1.3.1 煤层2煤层最大厚度为4.0m，最小厚度为2.9m，平均厚度为3.5m，煤层赋存较稳定，煤层结构较复杂，煤的容重为1.35t/m3,煤的硬度系数 f=23，煤层倾角-350m以上为250、-350m-450m为7.50、-450m-550m为12.50，-550m以下为250。7煤层最大厚度为3.2m，最小厚度为1.9m，平均厚度为2.5米，煤层赋存较稳定，煤层结构较简单，煤的容重为1.35t/m3,煤的硬度系数 f=3，煤层倾角-350m以上为250、-350m-450m为7.50、-450m-550m为12.50，-550m以下为230250，其可采煤层特征见表1-3-1。表1-3-1 可采煤层特征表序号煤层名称煤层厚度/m层间距m倾角（0）围岩情况煤层牌号硬度f容重t /m3煤层结构及稳定性最大最小平均顶板底板124.02.93.5108-350m以上为250、-350m-450m为7.50、-450m-550m为250，-550m以下为250。页岩、砂页岩、21线变砂岩页岩、砂页岩气煤231.35较复杂，较稳定273.21.92.5-350m以上为250、-350m-450m为7.50、-450m-550m为250，-550m以下为230250。页岩、砂页岩页岩、砂页岩气煤31.35较复杂，较简单1.3.2 煤质（一）煤的物理性质下石盒子组2煤层：黑至褐黑色，半亮半暗淡型煤。玻璃树脂光泽。条带状结构，鳞片状至块状结构。裂隙发育，常充填方解石脉，质地松散，局部含黄铁矿及泥质或炭质。摩尔硬度级。山西组7煤层：黑色，半亮型煤，玻璃光泽，条带状结构，块状结构，具平坦状至贝壳状断口。性脆易碎，裂隙发育，多方解石充填。硬度。（二）煤的化学性质 1、煤的工业分析下石盒子组2煤层和山西组7煤层煤芯样和煤层样化学分析结果见表1-3-2、表1-3-3，表1-3-4。（1）灰份（Ad） 井田内可采煤层煤芯煤样灰份平均含量：2煤层22.9%，7煤层14.6%；煤层原样灰份平均含量：2煤层18.6%，7煤层6.4%；可采煤层精煤灰份平均含量：2煤层9.7%，7煤层6.2%。（2）水份（Mad）井田内可采煤层均属于低水份煤，其原煤水份平均含量为：2煤层2.0%，7煤层1.7%。（3）硫份（St,d） 经原煤全硫测定，并井田全硫含量在0.4%3.4%之间。其中可采煤层原煤全硫在0.4%0.56%之间，均小于1%，属特低硫煤。（4）发热量（Qd·ad） 原煤分析基弹发热量2煤层平均在25 MJ/kg，7煤层平均为27.04 MJ/kg；各主采煤层精煤发热量均大于30 MJ/kg。（5）挥发份（Vdtf） 本井田煤层原煤挥发份在各可采煤层之间变化不大，一般在36.5%44.4%之间，精煤挥发份一般都在33.5%44.5之间，其中2煤层偏低，7煤层略高。2、煤的元素分析、灰成分分析本井田各可采煤层元素分析结果见表1-3-5、表1-3-6，各可采煤层的元素组成主要是C、H、O、S四种元素。C的含量在81.18%85.34%之间，一般都在83%左右；H含量在4.73%6.35之间，一般在5.3%左右；（O+S）的含在7.86%12.00%左右之间，一般在10%左右。表1-3-3 煤芯煤样精煤工业分析煤层Mad(%)Ad(%)Vdtf(%)St,d(%)Qd·ad(MJ/kg)Qgr·ad(MJ/kg)两极值两极值两极值两极值两极值两极值均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数21.12.66.227.233.540.30.31.029.432.329.334.12.1239.72337.3230.51130.2321171.22.83.812.335.842.00.20.629.233.129.134.51.9286.22838.4280.41231.91132.511表1-3-2 煤芯煤样原煤工业分析煤层Mad(%)Ad(%)Vdtf(%)St,d(%)Qd·ad(MJ/kg)Qgr·ad(MJ/kg)两极值两极值两极值两极值两极值两极值均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数20.53.38.758.133.346.50.30.911.628.621.1134.12.014322.822.8822.94338.5430.53125.32027.42070.643.196.038.336.043.80.20.616.131.920.135.01.733814.63739.0380.42027.01929.918表1-3-4 煤芯煤样原煤工业分析煤层煤种Mad(%)Ad(%)Vdtf(%)St,d(%)Qd·ad(MJ/kg)Qgr·ad(MJ/kg)两极值两极值两极值两极值两极值两极值均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数2原煤072.815.722.034.140.00.41.02.11519.01538.1150.611精煤1.62.65.58.737.840.00.50.62.386.4838.580.687原煤1.13.411.533.134.140.10.20.819.429.319.329.22.11819.31838.2180.41227.4726.47精煤1.62.45.085.0937.338.50.40.62.025.1237.120.52表1-3-5 煤芯煤样元素分析煤层煤种Cr（%）Hr（%）Nr（%）Or+Sr（%）两极值两极值两极值两极值均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数2精煤82.3583.765.236.351.331.598.2610.4183.1555.7251.5259.6457精煤83.5485.345.195.861.231.547.869.7484.3495.4791.4178.687表1-3-6 煤层煤样元素分析煤层Cr（%）Hr（%）Nr（%）Or+Sr（%）两极值两极值两极值两极值均值孔数均值孔数均值孔数均值孔数282.1784.105.245.501.281.678.8810.9483.2995.3991.5199.829784.1084.875.165.321.301.438.609.2084.4555.2651.3958.905灰成份分析结果样较多（见表1-3-6），从分析结果可以得知，下石盒子组2煤层和山西组7煤层，灰成分中SiO2、Al2O3含量较高，分别占51%左右和28%左右。其次是Fe2O3和CaO的含量分别占5.5%和6.5%，其它成分仅占10%左右。从表1-3-7可以得知，2、7煤层属难熔煤灰，由此可见煤灰中含量越高灰熔点也越高。第2章 井田境界及储量2.1 井田境界井田浅部以地表露头为界，深部以-1200m煤层底板等高线为界，两侧分别以15号勘探线和陇海铁路为界。井田的走向长度为 6 km,倾向长度为4.7km,水平宽度为3km,面积约为28.25km2。其井田示意图见图2-1-1。图2-1-1 井田境界示意图2.2 井田工业储量井田面积约为28.25km2，可采煤层2煤层平均厚度为3.5m，7煤层平均厚度为2.5m，煤的容重为1.35 t /m3,则井田工业储量为Zc。Zc=(M1+M2)·S·=(3.5+2.5) 28.25 1.352.28 108t式中： Zc矿井工业储量, t ；2.28 108tM12煤层煤层平均厚度,m ；3.5mM27煤层煤层平均厚度，m ；2.5mS 境田面积, km2 ；28.25km2 煤的容重, t/m3 。1.352.3 井田可采储量2.3.1 永久煤柱损失煤量1、工业广场压煤损失量矿井年设计能力为1.80106 t，按<<煤矿设计规范>>中<<矿井工业场地占地指标>>所列数值规定选取0.9公顷/10万t,工业广场面积为1.62 105,设工业广场走向长度为6x,倾向宽度为4x,有24x2=1.62 105,得x=82.2m,那么工业广场长度（取整后）为500m,宽度为330m,在工业广场矩形外缘加上15m宽的围护带,其工业广场压煤损失量由图2-3-1得出。地表层厚度为50m，地表层移动角及岩层移动角见表2-3-1。根据图2-3-1及各数据、三角函数的关系，求得LAB=708m,LEF=728m,LCD=886m,LHI=701m,LIJ=356m;lab=628m,lef=664m,lcd=794m,lhi=635m,lij=342m,工业广场压煤量分为2煤层及7煤层：7煤层压煤量损失为P5=1/2·（LAB+ LEF）·LIJ+1/2·（LCD +LEF）·LHI=2.77 106 t；2煤层压煤量损失为P6=1/2·（lab+lef）·lij+1/2·（lef+lcd）·lhi=3.23106 t.对上述各煤柱煤炭损失量进行统计，得永久煤柱煤炭损失量为：P= P1+P2+P3+P4+P5+P6=2.57107t。2、境界煤柱煤炭损失量 井田境界两侧分别以15号勘探线为界（与庞庄矿分界线）和陇海铁路为界，上侧以地表露头为界，下侧以-1200m底板等高线为界。陇海铁路（国家主干线）侧留设煤柱50m宽，则煤炭损失量为P1=4.7103 50 （3.5+2.5）1.35=1.90 106 t；15号勘探线侧留设煤柱宽度为20m（庞庄矿也留设20m），则煤炭损失量为P2=4.7103 20 （3.5+2.5）1.35=7.61 105t;上侧（浅部）需要留设防水煤柱，防水煤柱的垂高按规定为20m,井田浅部倾角为250，那么防水煤柱的斜长为47.3m，取整数50m，则上侧防水煤柱煤炭损失量为P3=6.0103 50 （3.5+2.5）1.35=2.43 106 t；深部境界不留设煤柱，故无煤炭损失量。3、断层煤柱煤炭损失量 在深部有一F1大断层，落差为50220m，按规程规定F1大断层两侧各需留设50m的宽的煤柱，则煤炭损失量为P41=6.0103 250 （3.5+2.5）1.35=4.86 106 t。井田断层比较发育，其他断层均需留设不同宽度的煤柱，估计其他断层留煤柱损失量是F1大断层的2倍，总计断层留设煤柱煤炭损失量为P4=1.46 107 t。2.3.2 矿井可采储量计算求得各种永久煤柱的储量损失后，按下式计算矿井可采储量：ZK =（Zc-P）·C=（2.28108-2.57107）0.8= 1.62108 t。式中：ZK-矿井可采储量，t ; 1.62108 t。 Zc-矿井工业储量，t ; 2.28108P-各种永久煤柱储量损失之和，t ; 2.57107C-采区回采率，取0.8。2.3.3 储量汇总表矿井各种储量以及各煤层、各水平的储量见表2-3-2表2-3-1 地表层移动角及岩层移动角地表层厚度（m）(0)(0)(0)(0)5045757570 图2-3-1 工业广场压煤煤炭损失量计算图表2-3-2 矿井储量汇总表煤层名称水平序号工业储量/104t永久煤柱损失/104t采区回采率可采储量/104tABA+BA+B+C工业广场煤柱境界煤柱断层煤柱其他煤柱合计2煤层第一水平2479.71653.14132.85166.0 /251.7141.8141.8535.50.83704.6第二水平1625.61083.72709.33386.6323.0130.356.7101.2611.20.82220.3第三水平1285.1856.72141.82677.2/96.3311.9/408.20.81815.2第四水平931.6621.01552.61940.7/77.1340.2/417.30.81218.7表2-3-2 矿井储量汇总表煤层名称水平序号工业储量/104t永久煤柱损失/104t采区回采率可采储量/104tABA+BA+B+C工业广场煤柱境界煤柱断层煤柱其他煤柱合计7煤层第一水平1726.71151.12877.83597.38.65179.8101.2/289.650.82646.1第二水平1137.7758.51896.22370.2254.293.140.5/387.80.81585.9第三水平925.0616.61541.61927.014.668.8222.8/306.20.81296.6第四水平880.6587.11467.71834.6/55.0243.0/298.00.81229.3注：表中数据按徐洲矿务集团公司夹河煤矿地质报告中储量按一定的比例求得。第3章 矿井工作制度和设计生产能力3.1 矿井工作制度按设计规定规定确定，设计矿井年工作日为330天，每天净提升时间为16小时；随着社会的进步和劳动制度的改革，同时为了减轻煤矿工人的劳动强度和缩短煤矿工人的劳动时间，采用“四、六制”工作制度，三班出煤，一班检修。3.2 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 矿井服务年限矿井设计生产能力为1.80106 t，矿井可采储量ZK=1.62108 t，则矿井服务年限为： T = ZK/（AK）= 1.62108/（1.801061.4）64.29 a式中： T-矿井服务年限，a； ZK-矿井可采储量，t; A-矿井年生产能力，t; K-储量备用系数，取1.4。3.2.2 各生产水平的服务年限各生产水平的服务年限与各生产水平的地质构造和煤炭储量有关，各生产水平的服务年限计算结果见表3-2-1。表3-2-1 矿井各生产水平的服务年限生产水平水平标高/m可采储量 /104t服务年限 /a一水平-3806350.725.70二水平-7503806.215.60三水平-10003111.812.85四水平-12002448.010.14第4章 井田开拓开拓设计是矿井设计的关键，它直接关系到矿井的布局，关系到矿井长远的技术经济效益，关系到矿井的安全生产，同时矿井设计是整个环节中非常重要的部分，所以做好本部分设计是非常重要的。4.1 矿井开拓方案的提出及方案比较4.1.1 各方案的提出方案1：采用夹河矿原有方案及水平，将井筒及工业广场布置在煤层浅部，分别为-280m、-450m、-600m、-800m、-1000m、-1200m共六个水平，采用立井-暗斜井开拓，主井井筒到-280m水平，副井井筒到-600m 水平。方案2：将井筒及工业广场布置在煤层储量中心，将井田划分为-380m、-800m、-1000m、-1200m共四个水平。采用立井-暗斜井开拓，主井井筒到-380m水平，副井到-800m水平。第一水平服务两阶段，即为上下上开采，上限为-80m,下限为-550m。第一水平上山工作面布置为走向长臂开采，下山部分煤层倾角为7.5012.50，工作面布置为俯斜倾向开采。两煤层联合布置。方案3：将井筒及工业广场布置在煤层储量中心，将井田划分为-380m、-750m、-1000m、-1200m共四个水平。采用立井-暗斜井开拓，主井井筒到-380m水平，副井到-750m水平。第一水平服务两阶段，即为上下上开采，上限为-100m,下限为-480m。第一水平上、下山工作面均布置为走向长臂开采，两煤层联合布置大巷，上（下）山分层布置，见图4-1-1（a）.方案4：两煤层分层布置大巷，其余条件与方案3相同，见图4-1-1（b）.方案5：将井筒及工业广场布置在煤层储量中心，将井田划分为-380m、-750m、-1000m、-1200m共四个水平。采用立井-暗斜井开拓，主、副井井筒均到-750m水平，第一水平服务两阶段，即为上下上开采，上限为-100m,下限为-480m。第一水平上、下山工作面均布置为走向长臂开采，两煤层联合布置大巷，上（下）山分层布置，见图4-1-1（c）。方案6：两煤层分层布置大巷，其余条件与方案5相同，见图4-1-1（d）。方案7：第一水平上山部分为两煤层分层布置大巷，第二、三、四水平两煤层为联合布置大巷，其余条件同方案5，见图4-1-1（e）。以上方案均将运输大巷及上、下山均布置在煤层中。4.1.2 方案技术比较方案1：将井筒及工业广场布置在井田储量浅部，虽工业广场压煤少，但矿井煤炭运输距离长，年生产经营费高，并且明显之处是：矿井第一水平不符合服务年限为30年的要求，故可舍去。方案2：第一水平下山部分为俯斜倾向工作面，虽多数系统比较简单，但通风系统比较复杂，需要掘进辅助通风巷道与上山部分相联系，并且下山部分巷道掘进累计长度长，经济上同其他方案相比较，不经济，故可舍去。方案3、方案4、方案5、方案6、方案7在技术上都是可靠的，方案3与方案4不同之处是：2层煤是联合大巷布置还是分层大巷布置；方案5与方案6不同之处同方案3与方案4。通过经济比较，若得出方案3优于方案4，那么方案5优于方案6。下面将方案3、方案4、方案5、方案7进行经济比较。4.2.3 方案经济比较相同项目可以不进行比较。矿井基建费用表见4-1-1。表4-1-1 矿井基建费用表 方案方案3方案4项目工程量/m单价/元·m-1费用/万元工程量/m单价/元·m-1费用/万元初期主井井筒380+203084.75123.39380+203084.75123.39副井井筒380+54942.05190.27380+54942.05190.27井底车场262.61100.7628.91262.61100.7628.91主石门827.41100.7691.08827.41100.7691.08运输大巷2700+2×200408.60126.6