底部含水岩组的地下水补给,同时通过东部峄山断层东北部之进水口得到区外基岩岩溶水的补给。因此,该背斜轴部既是地下水储存和富集的场所,又是强迳流带,此处的地下水通过顶部透水边界及奥灰与煤系各含水层的对口部位断层切割所至,补给煤系各含水层。当矿井排水时,背斜轴部奥灰水向翼部及倾伏端迳流,侧向补给煤系各含水层。含水层特征井田内主要含水层有第四系砂砾层含水层,侏罗系砂砾岩含水层,二叠系顶部砂岩裂隙含水层,煤层顶板砂岩裂隙含水层,太原组第三层石灰岩裂隙含水层,第十层石灰岩裂隙含水层,本溪组第十四层石灰岩裂隙含水层,奥陶纪石灰岩岩溶裂隙含水层。各含水层之间普遍发育定厚度的隔水层。富水段主要有两个,是石盒子组顶部古风化壳砂岩裂隙富水段,风化裂隙发育,厚度左右,富水性相对较强。二是,柴煤段以下,石盒子组和山西组分界的中厚层砂岩,般厚度左右,下距煤大约,富水性弱。两段砂岩富水性不均,有时合为段。图.综合地质柱状图表田陈井田褶皱构造览表名称轴向主要情况简述田陈向斜北东转北东东位于井田西南,延展至东田陈附近而消失。区内延展长度约公里,东部被欢城断层及其支断层切割破坏。蔡楼背斜北东位于井田南部,向北延伸至第线消失于大宗村附近,区内延展公里。西北部因受欢城断层切割,形态已不完整。前马寨向斜北东第条规定矿井的设计生产能力与服务年限相适应,才能获得好的技术经济效益。井型和服务年限的对应要求见表。表我国各类井型的矿井和第水平设计服务年限矿井设计生产能力万•矿井设计服务年限第开采水平服务年限煤层倾角及以上各省自定由上表可知煤层倾角低于,矿井设计生产能力为时,矿井设计服务年限不宜小于,第开采水平设计服务年限不宜小于。本设计中,煤层倾角低于,设计生产能力为.,矿井服务年限为.,符合煤炭工业矿井设计规范的规定。井田开拓.井田开拓的基本问题井田开拓是指在井田范围内,为了采煤从地面向地下开拓系列巷道进入煤体,建立矿井提升运输通风排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式数量位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较才能确定。井田开拓具体有下列几个问题需要确定确定井筒的形式数目和配合,合理选择井筒及工业广场的位置合理确定开采水平的数目和位置布置大巷及井底车场确定矿井开采程序,做好开采水平的接替进行矿井开拓延深深部开拓和技术改造合理确定矿井通风运输及供电系统。开拓问题解决的好坏,关系到整个矿井生产的长远利益,关系到矿井的基建工程量初期投资和建设速度,从而影响矿井经济效益。因此,在确定开拓方式是要遵循以下原则贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策,为早出煤出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量尤其是初期建设工程量,节约基建投资,加快矿井建设。合理集中开拓部署,简化生产系统,避免生产分散,做到合理集中生产。合理开发国家资源,减少煤炭损失。要建立完善的通风运输供电系统创造良好的生产条件,减少巷道维护量,使主要巷道经常保持良好的状态。要适应当前国家的技术水平和设备供应情况,应为采用新技术新工艺发展采煤机械化综合机械化自动化创造条件。根据用户需要,应照顾到不同媒质煤种的煤层分别开采,以及其它有益矿物的综合开采。确定井筒形式数目位置井筒形式的确定井筒形式有三种平硐斜井立井,各井筒形式优缺点比较及适用条件见表。本矿井煤层倾角小,平均,为缓倾斜煤层表土层厚约,无流沙层水文地质情况中等简单,涌水量不大井筒需要特殊施工冻结法建井,因此需采用立井开拓。井筒数目的确定为了满足井下煤炭的提升,需设置主井,辅助提升及进风设置副井,采用两翼对角式式通风。共计四个井筒。井筒位置的确定本设计在选择井口位置时主要依据以下原则表各井筒形式优缺点比较及适用条件井筒形式优点缺点适用条件平硐环节和设备少系统简单费用低工业设施简单井巷工程量少,省去排水设备,大大减少了排水费用施工条件好,掘进速度快,加快建井工期煤炭损失少。受地形影响特别大有足够储量的山岭地带斜井与立井相比井筒施工工艺设备与工序比较简单,掘进速度快,井筒施工单价低,初期投资少地面工业建筑井筒装备井底车场简单延伸方便主提升胶带化有相当大提升能力,能满足特大型矿井的提升需要斜井井筒可作为安全出口。与立井相比井筒长,辅助提升能力小,提升深度有限通风线路长阻力大管线长度大斜井井筒通过富含水层,流沙层施工复杂。井田内煤层埋藏不深,表土层不厚,水文地质条件简单,井筒不需要特殊法施工的缓斜和倾斜煤层。立井不受煤层倾角厚度深度瓦斯和水文地质等自然条件限制井筒短,提升速度快,对辅助提升特别有利当表土层为富含水层的冲积层或流沙层时,井筒容易施工井筒通风断面大,能满足高瓦斯煤与瓦斯突出的矿井需风量的要求,风阻小,对深井开拓极为有利。井筒施工技术复杂,设备多,要求有较高的技术水平井筒装备复杂,掘进速度慢,基建投资大。对不利于平硐和斜井的地形地质条件都可考虑立井。工业场地应尽量靠近地质构造简单块段完整且储量丰富的块段,以利于首采盘区位置选择和首采工作面布置,并尽量减少初期工程量,减少投资,缩短建井工期工业场地尽量避开村庄道路沟渠等井筒井底车场尽量避开断层陷落柱等构造带井底车场巷道特别是主要硐室的岩性要好场地尽量少压煤,特别是少压开采条件较好的煤井位的确定兼顾分区划分的合理性工业场地尽量布置在开阔地带,并尽量靠近已有的公路及铁路,尽量减少铁路公路供电线路的长度,以降低工程造价井田两翼储量基本平衡。基于上述原则,结合本矿井实际地质资料主副井筒布置在储量中央且两井筒的地面标高大于历年最高洪水位标高。阶段划分和开采水平的确定本矿井主采煤层为上煤层,其它煤层属急薄且不稳定煤层,近期暂不开采可作为后备储量。上煤层属缓斜煤层,平均倾角为,煤层无露头,煤层埋藏最深处达,垂直高度达。根据煤炭工业设计规范规定,缓倾斜倾斜煤层的阶段垂高为,针对于本矿井的实际条件,决定煤层的阶段垂高为左右。由于本矿井瓦斯,涌水及煤层倾角比较小,所以可以考虑上下山的开采方案,考虑到井田范围不大,所以本矿井也可采用单水平的开采方式。采用单水平划分时,立井开拓.井田划分根据井田地质构造,煤层倾角煤层层间距东西翼几何尺寸等特点,结合工业场地煤柱线的位置,将井田沿走向划分为两个块段,工业场地东侧煤柱线至井田东边界划分划分为东翼块段,将东翼块断内分别划分为二个带区工业场地西侧煤柱线至勘探线划分为西翼块段,块断内采用带区开采还是采用盘区开采还需进行经济比较得出。开拓方案比较提出方案根据以上分析,现提出以下四种在技术上可行的开拓方案,如图.,分述如下方案立井单水平上下山岩石大巷中央并列式通风主副井均为立井,布置于井田中央,大巷布置在岩层当中,通风方式采用中央并列式通风,即将风井布置在井田中央的工业广场内,与主副井起。方案二立井单水平上下山煤层大巷中央并列式通风主副井均为立井,布置于井田中央,大巷布置在煤层当中,通风方式采用中央并列式通风,即将风井布置在井田中央的工业广场内,与主副井起。方案三立井单水平上下山岩石大巷两翼对角式通风主副井均为立井,布置于井田中央,大巷布置在岩层当中,通风方式采用两翼对角式通风方式,即设置东西风井于井田边界处。方案四立井单水平上下山煤层大巷两翼对角式通风主副井均为立井,布置于井田中央,大巷布置在煤层当中,通风方式采用两翼对角式通风方式,即设置东西风井于井田边界处。技术比较以上所提四个方案中,井筒位置数量和轨道大巷回风大巷长度以及二水平采区和带区布置总体致。区别在于二水平的开拓方式不同而引起部分基建生产经营费用不同。方案二中,区别在于方案中岩石大巷,这样就增加了岩石巷道的掘进,使后期基建费用加大增加了设备的配备维护费用但其优点也是显而易见的减少了大巷保护煤柱,运输系统干扰降低,各种运输畅通,由于是厚煤层开采,通风安全性提高,通风条件优化,可以适当减少地质储量万吨则本矿井的地质储量为.万吨矿井工业储量计算矿井工业储量是指在井田范围内,经过地质勘探,煤层厚度与质量均合乎开采要求,地质构造比较清楚,目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量是进行矿井设计的资源依据,般也就是列入平衡表内的储量。矿井工业储量地质资源量中探明的资源量和控制的资源量,经分类得出的经济的基础储量和边际经济的基础储量和,连同地质资源量中推断的资源量的大部,归类为矿井工业储量。根据钻孔布置,在矿井地质资源量中,探明的,控制的,推断的。根据煤层厚度和煤质,在探明的和控制的资源量中,的是经济的基础储量,的是边际经济的基础储量,则矿井工业资源储量由式计算。矿井工业储量可用下式计算式中矿井工业资源储量探明的资源量中经济的基础储量控制的资源量中经济的基础储量探明的资源量中边际经济的基础储量控制的资源量中经济的基础储量推断的资源量可信度系数,取。地质构造简单煤层赋存稳定的矿井,值取.地质构造复杂煤层赋存较稳定的矿井,取.。该式取.。.因此将各数代入式得矿井可采储量矿井设计资源储量按式计算式中矿井设计资源储量断层煤柱防水煤柱井田境界煤柱地面建筑煤柱等永久煤柱损失量之和。按矿井工业储量的算。则矿井设计可采储量式中矿井设计可采储量工业场地和主要井巷煤柱损失量之和,按矿井设计资源储量的算采区采出率,厚煤层不小于中厚煤层不小于薄煤层不小于。此处取.。则工业广场保护煤柱根据煤炭工业设计规范不同井型与其对应的工业广场面积见表。第条规定工业广场的面积为平方公顷万吨。本矿井设计生产能力为万吨年,所以取工业广场的尺寸为的长方形。煤层的平均倾角为度,工业广场的中心处在井田走向的中央,倾向中央偏于煤层中上部,其中心处埋藏深度为,该处表土层厚度为,主井副井,地表建筑物均布置在工业广场内。工业广场按Ⅱ级保护留维护带,宽度为。本矿井的地质掉件及冲积层和基岩层移动角见表。表工业场地占地面积指标井型万占地面积指标公顷万及以上表岩层移动角广场中心深度煤层倾角煤层厚度冲击层厚度由此根据上述以知条件,画出如图.所示的工业广场保护煤柱的尺寸由图可得出保护煤柱的尺寸为由于两层煤,需算两个保护煤柱。由量的两个梯形的面积分别是.煤..则工业广场的煤柱量为工式中工工业广场煤柱量,万吨工业广场压煤面积煤层厚度,煤的容重,.。则煤.万吨图.工业广场保护煤柱矿井工作制度设计生产能力及服务年限.矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范条规定,矿井设计宜按年工作日计算,每天净提升时间宜为。矿井工作制度采用“四六制”作业,三班生产,班检修。.矿井设计生产能力及服务年限确定依据煤炭工业矿井设计规范第条规定矿井设计生产能力应根据资源条件开采条件技术装备经济效益及国家对煤炭的需求等因素,经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定资源情况煤田地质条件简单,储量丰富,应加大矿区规模,建设大型矿井,煤田地质条件复杂,储量有限,则不能将矿区规模定得太大开发条件包括矿区所处地理位置是否靠近老矿区及大城市,交通铁路公路水运,用户,供电,供水,建筑材料及劳动力来源等。条件好者,应加大开发强度和矿区规模,否则应缩小规模国家需求对国家煤炭需求量包括煤中煤质产量等的预测是确定矿区规模的个重要依据投资效果投资少工期短生产成本低效率高投资回收期短的应加大矿区规模,反之则缩小规模。矿井设计生产能力本矿井井田范围内煤层赋存简单,地质条件较好,首采煤层平均厚度,煤层平均倾角,属缓倾斜煤层,易于发挥工作面生产能力。全国煤炭市场需求量大,经济效益好。