某矿业分公司煤矿初步设计.doc

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　初步设计
前 言
XXXX有限责任公司矿业分公司XX煤矿XX市南郊后峡西北部的山间盆地，216国道从矿井以东约lOkm处通过，矿井与后峡间有简易公路相通，交通方便。
煤矿始建于1978年，平硐开拓，主采4号煤层，生产的煤炭主要用于火力发电及居民生活。矿井现开采井田范围内的南部采区，根据现开采范围内煤炭资源量，南部采区目前的剩余储量预计可开采至2006年9月，急需开拓矿井北部采区，以保证矿井生产的正常接续。
XX煤矿原设计生产能力9万t/a，是《新疆煤炭工业“十五”结构调整规划》中XX县十八号井，规划矿井规模15万t/a。
XXXX有限责任公司后峡火电厂装机容量3×3MW，1997年扩建后新增装机容量2×25MW，1998年投产发电，电厂扩建后年需煤量约20万t/a。XX煤矿所生产的煤炭主要供应后峡火电厂，为满足电厂用煤需要，对XX煤矿进行技术改造按规划建设15万t/a矿井是十分必要的。受XXXX有限责任公司矿业分公司委托，我院开展了该矿井的设计工作。
一、设计编制依据
1．《新疆煤炭工业“十五”结构调整规划》；
2．新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队2004年4月提交的《新疆XX市后峡XX煤矿(XX有限公司矿业分公司)详查补充(生产)地质报告》；自治区国土资源厅“新国土资储评[2004]085号”地质报告的评审意见书；自治区国土资源厅对《新疆XX市后峡XX煤矿(XX有限公司矿业公司)详查补充(生产)地质报告》资源储量分水平统计的补充批复；
3．自治区煤炭工业管理局《关于XXXX有限公司XX煤矿改扩建立项审查的意见》（新煤规发【2004】466号）；
4．煤矿提供的相关资料、现场调查了解收集的资料；
5．《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《煤矿安全规程》(2004)、《煤矿救护规程》、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，国家其它有关煤炭项目建设的技术政策、法律法规。
6．新疆XXXX有限责任公司矿业分公司“设计委托书”；
二、设计指导思想
1．在充分利用矿井现有工程、设施、设备的基础上，根据矿井开采现状，充分发挥已有工程设施的效能，并在满足生产的前提下，简化井上下生产系统；井田2150m水平以下还有丰富的煤炭资源量，开拓系统留有扩大矿井生产能力的条件；
2．依靠科技进步，采用较先进开采工艺，提高煤炭资源回收率；提高工作面生产能力，实现一井一面，减少劳动人数和降低劳动强度，做到增产不增人，从整体上降低矿井生产成本。
三、设计的主要特点，设计的主要技术经济指标
1．矿井设计生产能力为15万t/a，利用已有平硐开拓；
2．设计推荐采用走向长壁悬移顶梁液压支架放顶煤一次采全高爆破落煤采煤法；
3．井田范围内+2150m水平地质资源量2342.62万t，332+333工业资源储量2200.26万t，可采储量1450.36万t；
4．矿井服务年限：69.06a；
5．矿井通风系统为分列式，通风方式为机械抽出式；
6．地面运输采用公路运输方式；
7．地面生产系统设储煤系统，原煤按±50mm分2级；
8．供电电源：矿井两回电源分别引自后峡新火电厂和老火电厂，两电厂距本矿井直线距离约5km，为本矿井提供供电电源；
9．供水水源：矿井生产用水取自井下水，生活用水取自山间泉水；
10．达产时井巷工程总长度为4583.4m，其中岩巷1473.4m，煤巷3110m；掘进总体积32685.2m3，其中岩巷15403.8m3，煤巷17281.4m3。万吨掘进率为305.6m/2179.0m3/万t；
11.该项目原有固定资产投资为920.75万元，新增固定资产投资为1906.06万元，其中井巷工程为797.93万元，土建工程为252.94万元，设备购置费为375.96万元，安装工程为360.74万元,其他工程和费用为176.62万元，预备费为137.49万元，工程煤回收冲减投资-195.62万元；
12．项目建设工期：20个月；
13．主要经济指标
(1) 吨煤投资：192.65元/t；
(2) 原煤生产成本：67.97元/t；
(3) 年税后利润：123.31万元；

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第一章　井田概况及地质特征
第一节 井田概况
一、交通位置
新疆XXXX有限责任公司矿业分公司XX煤矿位于XX市南郊后峡西北部的山间盆地，行政区划属XX县管辖。216国道从矿井以东约l0km处通过，经216国道北距XX市80km，南距巴伦台125km。矿井与后峡间有简易公路相通，交通方便。
详见交通位置图1—1—1。
井田南北走向长约1.9m。东西倾斜宽约1.3km，面积2.01km2，地理座标：
东经：87°07′33″——87°08′44″
北纬：43°17′13″——43°18′30″
二、地形地貌
井田位于天山深处中高山松林环绕的山间小型盆地之中，地貌景观呈西北高东南低缓波状起伏的丘陵地。高程+2300～+2400m。地表多为黄土及亚砂土覆盖，顶部有0.6m左右的腐植土。井田东部和北部有大片烧变岩和零星侏罗系地层出露。
三、河流水系
井田以东7km处有XX河自南向北流过，平均流量8.73m3/s，最大流量290m3/s，井田南部发育有一条自西北向东南的长年性地表溪流并汇于下游的XX河中，其水源靠高山冰雪融化补给，大气降水对地表及地下水也有一定的补给作用。

四、气象及地震
本区属大陆性高山气候，夏季凉爽多雨，冬季少雪。来自西部的干燥风和寒流被北面的高山所隔阻，从而使本区表现为明显的山间盆地型气候，年平均气温1.1℃左右，最低气温为-3l.2℃，最高气温27℃，年降水量450mm，年蒸发量961.9m，最大冻土深度为1.80m，全年风力一般不大，主要为山谷风，最大风速20m/s。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2001)，该区地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.40s。对应的地震基本烈度为Ⅷ度。
五、水源及电源
矿井生产用水取自井下采空区涌水，生活用水取自山间泉水。
矿井电源为后峡火电厂，电厂属XXXX有限公司下属企业。后峡现有两个电厂，老电厂装机容量3×3MW，新电厂装机容量2×25MW，出口电压为6.3kV。距本矿井直线距离约5km，可为本矿井提供供电电源。
六、开采现状、隶属关系
矿井始建于1978年，平硐开拓，风井为斜井，一个水平上下山开采，核定年生产能力9万t，主要开采4、5号煤层。采煤方法为走向长壁悬移顶梁液压支架放顶煤采煤法。
矿井现开采范围为井田平硐两侧南部采区的煤层，上山煤已开采完毕，下山北翼正在开采5号煤层，开采水平为+2160m水平，下山南翼的5号煤层尚余部分储量。按井田南部剩余煤炭资源量估算，南翼采区剩余储量预计可开采至2006年9月，为实现矿井生产的正常接续，按规划建设15万t/a矿井，对矿井进行改造是十分必要的。
煤矿隶属于XXXX有限责任公司。
七、矿区经济概况，工业、农业、劳动力、建筑材料情况
后峡为一个多民族聚居的地区，人口约5万，除XXXX有限公司(原跃钢)外，主要以牧业为主。XX有限公司是该区内仅有的大型工业企业，目前有煤炭、电力、水泥、电石及其它加工业。
水泥、砂石等建筑材料可就近取得，钢材等其他材料主要从XX市购买。
第二节　地质特征
一、矿区地层及构造
(一)矿区地层
井田属于区域地层中的伊林哈比尔干地层小区，区内发育的地层有古生代志留系、石炭系和二叠系，这些地层组成了本区山间凹陷的基底，在此基础上又沉积了中生代三叠系、侏罗系和新生代的第三系、第四系地层。
(二)区域构造
矿区位于天山纬向构造带之准噶尔～北天山褶皱系的北天山优地槽褶皱带，该褶皱带北与东北、西南准噶尔褶皱带和准噶尔坳陷接壤，南由博罗科努～阿其克库都克超岩石圈断裂为界，呈近东西向展布，向西与俄罗斯准噶尔阿拉套相连，向东进入甘肃、蒙古境内，长约1300km，南北宽约200km，是一个典型的华力西优地槽褶皱带。
本区以华力西旋回为主旋回，开始于早泥盆世，结束于早二叠世，自三叠纪开始进入中新生代形成了巨厚的山前坳陷和山间坳陷沉积层，从这时开始，坳陷区进入了中新生代构造发展阶段，大致可分为五个构造层：印支构造层，早晚燕山构造层，早、晚喜山构造层。各构造层形成不同的沉积建造。到了喜山运动晚期，构造运动强烈，尤以上新世至中更新世以来，山体急剧上升，断裂复活，古生代地层推覆于中新生代地层之上，从而奠定了现代北天山高山深谷的雄伟地貌景观。
矿区构造形态受深断裂控制，主要深断裂有博罗科努～阿其克库都克深断裂，准噶尔南缘深断裂和吐～哈坳陷中央深断裂，以及许多次一级的中小断裂。
该褶皱带进一步划分为八个三级构造单元，即由五个复背斜和三个坳陷组成，它们是阿拉套复背斜，博格达复背斜，喀尔力克复背斜，依连哈比尔尕复背斜和觉洛塔格复背斜，以及XX山前坳陷、吐鲁番～哈密坳陷和博东山间拗陷等和许多次一级的中小向斜、背斜，而本区则位于天山北麓依连哈尔尕复背斜一个地堑盆地的西北部，四周被喷发岩所环绕。
二、井田地层及构造
(一)井田地层
井田内出露和钻孔揭露的地层自下而上有侏罗系中统西山窑组，第三系和第四系，由下至上分述如下：
1．侏罗系中统西山窑组(J2x)
该组为井田内的含煤地层，在井田东北角有零星出露。据钻探揭露，岩性为灰绿色、灰白色砂岩、粉砂岩夹灰黑色泥岩、炭质泥岩和煤层，富含银杏属化石。本组地层钻探揭露不全，可见厚度325m。共含煤6层(自上而下编为1～6号)，平均厚度为42.92m。与上覆第三系呈角度不整合接触。
2．第三系上新统～渐新统昌吉河群(E3－Nch)
岩性为棕红、浅红色砾岩夹砂质泥岩，据钻探揭露，平均厚度20m。与上覆第四系呈角度不整合接触。
3．第四系(Q)
主要为灰黑色松散砾石、砂及灰黄色粉砂质粘土，平均厚10m。大部分地区顶部有0.6m厚度的腐植质土层。
此外在井田西南角有零星三工河组地层出露，为棕黄色粉砂质和细砂质岩石。
(二)井田构造
1．褶皱
井田位于m1向斜北翼，m1向斜两翼地层均由侏罗系含煤地层组成。南翼倒转，仅分布于井田外西南，地层倾角一般为60°～70°，局部直立，倾向南西。向斜轴走向NW320°，向斜北翼地层覆盖全井田，地层产状平缓，倾角一般8°～18°。在m1轴线以北400m附近，根据2′线及巷道控制，有一小向斜m2，该向斜轴与m1向斜轴大体平行，轴长1km，在井田西界倾伏，东部在2线以西消失，两翼地层倾角变化于9°～17°之间。井田北部有一小型背斜M3，该背斜在井田东部和西部走向分别为北西和北东，呈弧形展布，弧顶位于2′线附近，背斜轴向西倾伏，在井田西界附近消失，倾伏角10°～15°，两翼地层倾角变化于9°～11°。
2．断层
井田内发育有两组断裂，即F12、F13、F15北西向断裂组和F4、F5南北向断裂组，分述如下：
(1)北西向断裂组
①F12逆断层
发育于井田西南角边界处，从井田南界伸入井田，呈北西向展布，与地层走向大体平行。断层上盘为三工河组地层，下盘为西山窑组地层。
②F13逆断层
位于3线南端，沿地层走向展布，长350m，两盘均为侏罗系含煤地层。
③F15正断层
位于3－2孔南部，向西越过井田，倾向北东，倾角70°，断距15～20m。切割各主要煤层。
(2)南北向断裂组
①F4逆断层
位于井田中部的含煤地层之中，在地表切割2号煤层，断层倾向西，倾角60°，出露长度770m，水平错动10～15m。
②F5正断层
从井田南界伸入靠近东界处向北延伸，到A线消失，断层倾向东，垂直断距20m。南部水平错动160m，向北水平断距逐渐变小。
位于井北部设计范围内的断层仅为F4逆断层，在地表切割2号煤层，对设计开采的3号、4号煤层开拓、开采无影响。

三、煤层及煤质
(一)煤层
井田内发育的6层煤中，1号、6号煤层见煤点少，6号煤层可采，1号煤层局部可采；2号、3号煤层全区大部火烧、4号煤层虽局部火烧，但见煤点均可采；5号煤层最稳定。井田内全区可采至局部可采的煤层为3号、4号、5号煤层。现分述如下：
3号：特厚煤层，在井田内其厚度及结构有很大的变化，具体表现为由南至北煤层逐渐增厚；煤层结构恰与厚度变化相反，呈由北至南夹矸逐渐增厚，并分叉为数个分层(B－2孔)。其顶、底板均为粉砂岩，井田内浅部煤层大部火烧。为局部可采煤层。
4号：特厚煤层，在井田内其厚度及结构有较大的变化，由西南向东北厚度逐增，结构也随之变得复杂，且逐渐发生分叉现象。顶板以粉砂岩为主，底板多为粉砂岩及炭质泥岩，井田浅部煤层大部火烧。为全区大部可采煤层。
5号：特厚煤层，在井田内其厚度及结构基本稳定，无大的变化，唯2′－1号钻孔该煤层结构复杂。顶、底板岩性均为粉砂岩，为全区可采煤层。

可采煤层特征表
表1—2—1
煤
层
厚度(m)
最小—最大
平 均
煤层
结构
稳定性
顶板岩性
底板岩性
煤层间距(m)
最小—最大
平均
煤层
倾角
(度)
备注
3
8.02-20.35
13.40
复杂
稳定
中砂岩
泥岩

8-12
局部可采
16.04-43.50
26.76
4
14.60-20.88
17.58
复杂
稳定
粉砂岩、炭质泥岩
粉砂岩
8-13
大部可采
26.12-79.77
64.16
5
16.50-17.99
17.33
较简单
稳定
粉砂岩
粉砂岩
9-17
可采

(二)煤质
1．煤的物理性质：后峡XX煤矿主要开采3、4、5号煤层,均为高等植物形成的腐植煤，颜色为黑略带褐色，条痕黑褐色，沥青光泽，条带状结构，断口以参差状断口为主，贝壳状断口次之，煤易燃且烟浓。
2．煤的化学性质：根据《新疆XX后峡二煤矿地质勘探(详查)报告》综合分析：3、4、5号煤层均属低变质烟煤，其变质阶段为(Ⅱ)阶段。煤质为特低至低灰、特低硫、特低至低磷、中至高挥发分、富油至高油、低熔灰份煤。
煤类：3、4、5号煤层为长焰煤(CY)至不粘煤(BN)。
3．煤的用途
井田内4、5号煤层为低变质烟煤，煤类为长焰煤(CY)至不粘结煤(BN)，从煤质分析是较好的动力、火力发电用煤，矿井所产原煤主要供应后峡电厂发电用煤和当地居民生活用煤，也可作低温干馏炼油用煤。由于煤中有害元素含量较低，也是工业用煤的较好燃料。
煤质化验成果表详见第七章第一节“煤质及其用途”。

四、开采技术条件
1．煤层顶底板
根据地质报告提供资料，4号煤层顶板为砂岩类，岩性为块状结构，致密、均一，天然状态下单向抗压强度45.7～55.8MPa，饱和状态下单向抗压强度37.1～38.2MPa，干燥状态下单向抗压强度75.4～87.8MPa，软化系数0.42～0.51，为中等稳定顶板，岩石的抗风化性能较强，遇水软化性较弱。4号煤层底板为砂岩类，岩性为块状结构，致密、均一，天然状态下单向抗压强度16.6～23.0MPa，饱和状态下单向抗压强度1.1～7.2MPa，干燥状态下单向抗压强度27.5MPa，软化系数0.04～0.26，为极不稳定底板，岩石的抗风化性能弱，遇水软化性较强。
地质报告未提供5号和3号煤层顶、底板岩性资料，在矿井建设期间，开采其它煤层前，应对顶底板进行测试工作。
2．瓦斯
煤矿于2003年11月由矿山对该矿进行了瓦斯等级鉴定。鉴定结果：矿井瓦斯相对涌出量为0.933m3/t，绝对涌出量为0.417m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.05m3/t，绝对涌出量为0.469m3/min,确定矿井瓦斯等级为低瓦斯。经新疆维吾尔自治区煤炭工业协会以新煤协便发33号文《关于XX市XX有限公司矿业分公司后峡XX煤矿<瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出量鉴定>结果的综合评审意见》对该矿的鉴定予以认定。
3．煤尘
经测试各煤层火焰长度均大于400mm岩粉量为50%～85%，均有爆炸性危险。
4．煤的自燃
据地质报告提供资料：4号煤层燃点降低值△T为24℃，5号煤层燃点降低值△T为17，两煤层均为Ⅱ级自然发火煤层。
3号煤层自燃发火性未作测试。
5．地温
本矿井为地温正常区。
五、水文地质
(一)井田水文地质概况
区域位于天山北麓复背斜带一个地堑盆地的西北部，四周被喷发岩所环绕。
地表标高+2300～+2400m，地表水系主要发源于新老地层接触带，常年流水侵蚀冲刷作用形成“V”字形山谷，4号煤层露头被冲蚀后被第四系覆盖，形成隐伏露头。6～8月为丰水期，平均流量65～100l/s，5月为洪水期，流量可达746l/s，最终汇流入XX河上游大西沟。
含煤岩系在盆地边缘有裸露部位，接受大气降水的补给，地下水自西北向东南运移，以泉的形式泄出，全区共6处常流泉，2处间歇泉，最终汇集成溪流，最大流量36l/s，最小流量15l/s。
(二)井田含、隔水层
区内地表为第四系覆盖，呈弱透水不含水。岩性为植被土，底部为砂砾石层，地层厚0～10m。
第三系隐伏展布于井田中部，位于地下水位以上，厚度为0～50m，中上部为砾岩，下部为泥岩，为相对隔水层。
含水介质主要为中侏罗统西山窑组，4号煤以上，5号煤层段以下粗粒相，煤层不含水。主采煤层段含、隔水层叙述如下：
1．中侏罗统西山窑组4号煤层底板以下至5号煤层顶板粗粒相承压含水层(H1)
H1含水层岩性为粗砂岩、砂砾岩，砾径0.01～0.02m，灰白色粗粒结构所构成的含水层，隐伏展布全井田，厚61.99～109.53m，平均厚度74.47m(B－2孔、2′－2孔、A－2孔、A－1孔4个钻孔控制)。位于井田西南界外3－2孔枯水期所做抽水试验S＝52.78m，Q＝7.68l/s，q＝0.00169l/s.m，属弱富水性的承压含水层，但水质类型为HCO3－Ca·Mg，矿化度0.634g/l，总硬度12.88H0，表明地下水径流条件甚好。
2．中侏罗统西山窑组5号煤层底板以下承压含水层(H2)
H2含水层岩性以灰白色粗砂岩为主，夹有细砂岩，具节理粉砂岩薄层。2′－1号孔揭露全层厚度69.86m，其余钻孔均未全层揭露，2′－1孔枯水期所做抽水试验S＝25.02m，Q＝11.49l/s，q＝0.0053l/s.m。亦属弱富水性的承压含水层，但水质类型为HCO3－Na·Ca·Mg，矿化度1.42g/l，总厚度31.19H0，表明地下水径流条件尚可。
3．隔水层
H1含水层顶部隔水介质厚18.20～54.50m，岩性以粉砂岩为主，平均厚38.36m。H1含水层底有较稳定的4.48～6.50m的粉砂岩及泥岩，为相对隔水层。
(三)水文地质类型
矿井水文地质类型为裂隙类中等型。
(四)矿井充水因素分析
1．生产井充水因素
(1)通过矿井开采系统的水文地质调查及地表水文地质测绘，矿井充水水源来自大气降水的补给和7～8月份的雨水与西部山区融雪水的补给。
(2)充水通道：由具节理的巨厚层状粉砂岩和巨厚层状裂隙发育的粗砂岩、砂砾岩及煤层的内生裂隙等均构成渗入性充水通道。另外，井田西部的塌陷坑也是构成矿坑涌水的重要通道。
2．对矿井充水影响较大的因素
(l)地形：煤矿范围地表地形总体表现为西高东低，地表均被厚2～20m的弱透水的黄土所覆盖，地表坡度不大，植被较发育，因此有利于大气降水的渗入补给。
(2)岩石类型：煤层中内生节理发育，岩层中裂隙发育。开采中直接破坏此段岩组，造成其所含水渗入矿坑。
(3)大气降水：大气降水直接渗入地下的有利部位仅限于采空塌陷地段。
综上所述：煤层及上部粗碎岩中的地下水是矿床充水的主要水源，补给量取决于入渗量的充沛程度及裂隙网络的贯通性能。
(五)地表水与地下水的关系
在雨期或冰雪融化期间形成的水流，该水流通过裂隙带或塌陷坑补给地下水，成为该区地下水的重要补给。
(六)矿井涌水量预测
根据地质报告提供资料，矿井最小涌水量为1363.91m3/d，最大涌水量为6180.33m3/d。
六、对地质勘探报告的评价及建议
《新疆XX市后峡XX煤(XX有限公司矿业分公司)详查补充(生产)地质报告》于2004年3月由新疆煤田地质局156煤田地质勘探队编制完成。基本查明了井田内地质构造特征，含煤地层，层位，可采煤层层数、厚度、结构及变化，查明了煤质及其变化，指出了煤的工业利用方向；对矿井水文地质条件和开采技术条件进行了论述；提供了满足矿井设计规模的资源量，可以作为15万t/a矿井的设计依据。
存在的主要问题及建议：
1．缺少3号煤层自燃倾向性资料，建议补充该工作；
2．井田内各煤层浅部火烧区的控制程度不够，其范围、深度、积水情况缺少详细资料；
3．地质报告说明书中提供4号煤层厚度为14.60～20.88m,平均厚度17.58m。4号煤层储量计算图中标注4号煤层厚度为12.18～13.91m，平均厚度约13m。建议地质勘探部门作进一步的核实工作，以确定4号煤层真实厚度。
4．地质报告仅提供了4号煤层的顶、底板岩性及其物理力学测试数据，对于其它煤层顶、底板情况未提供，建议补做3号、5号煤层顶底板岩石的岩性和物理力学测试工作，以便为顶板管理提供依据；
5．煤矿提供了4号煤层瓦斯鉴定报告，对3号、5号煤层没有提供瓦斯鉴定报告
第二章　井田开拓
第一节　井田境界及储量
一、井田境界
根据新疆维吾尔自治区国土资源厅新国土资采划[2004]第239号划定矿区范围批复文件，井田境界拐点坐标见表2—1－1。
井田划定范围拐点坐标表
表2—1—1 单位：m
拐点
纵坐标(X)
横坐标(Y)
1
4797089
29510222
2
4797089
29511315
3
4795412
29511076
4
4794815
29511815
5
4794702
29511728
6
4795250
29511053
7
4794764
29510984
8
4795479
29510222
限制开采水平标高：+2300～+2150m。
井田南北走向长度平均约1.9km，东西倾斜宽度约1.3km,面积2.01km2。
二、资源储量
井田内可采煤层为3、4、5号3个煤层，根据自治区国土资源厅“新国土资储评[2004]085号”对地质报告的评审意见书；自治区国土资源厅对《新疆XX市后峡XX煤矿(XX有限公司矿业公司)详查补充(生产)地质报告》资源储量分水平统计的补充批复，井田平面范围内共有122b、333资源量3928万t，其中控制的经济基础储量(122b)1719万t，推断的内蕴经济资源量(333)2209万t。另外报告还探求了火烧区保安煤柱资源量424万t，采动影响区资源量321万t，预测资源量(334)1272万t。
由于5号煤层火烧范围深，火烧区深部为+2150m，浅部为+2200m，只有井田东北角有可采储量，而且5号煤层位于可采煤层的最下部，距上部4号煤层平均层间距为64.2m，水平间距约420m，开采困难，经计算3号及4号煤层可采储量已能够满足15万t/a规模矿井的资源条件，因此设计对其暂不进行开采，留作矿井深部水平开采时统一考虑。经计算井田范围内+2150m水平以上地质资源量2342.62万t，122b+333工业资源储量2200.26万t。可采储量1001.69万t。详见矿井地质资源量汇总表4—1—2、矿井可采储量汇总表4－1－3。
矿井地质资源量汇总表
表4—1—2 单位：万t
开采
水平
煤层
编号
地质资源量
工业资源储量
(332+333)
332+333
334
小计
+2208m水平以上
3
301.19
77.51
378.70
301.19
4
370.10

370.10
370.10
5
14.33

14.33
14.33
小计
685.62
77.51
763.13
685.62
+2208～+2150m水平
3
86.73
64.85
151.58
86.73
4
761.58

761.58
761.58
5
666.33
0.00
666.33
666.33
小计
1514.64
64.85
1579.49
1514.64
合计
3
387.92
142.36
530.28
387.92
4
1131.68
0.00
1131.68
1131.68
5
680.66
0.00
680.66
680.66
小计
2200.26
142.36
2342.62
2200.26

矿井可采储量汇总表
表3—1—3 单位 万t
开采水平
煤层编号
工业资源储量
(122b+333)
永久煤柱
开采损失
可采储量
备注
+2208m水平以上
3
301.19
36.47
66.18
198.54

4
370.1
44.82
81.32
243.96

小计
671.29
81.29
147.5
442.5

+2208～+2150m水平
3
86.73
10.5
19.06
57.17

4
761.58
92.23
167.34
502.01

小计
848.31
102.73
186.4
559.18

合计
3
387.92
46.98
85.24
255.71

4
1131.68
137.05
248.66
745.98

小计
1519.6
184.03
333.9
1001.69

注：厚煤层采区回采率按75%计算。
三、安全煤柱的留设
1．井田边界煤柱：各留设20m宽的安全煤柱。
2．根据地质报告提供的各煤层火烧区范围，上部3号煤层火烧深度较大，3号煤层火烧区下部标高+2250m，4号煤层火烧区下部标高+2240m，因火烧区下部标高不能精确控制，为防止烧变岩积水溃入井下，因此在火区(死火区)以下留设60m火烧区隔离煤柱。
3．井筒保护煤柱：根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的第83条规定要求，井筒保护煤柱宽度按S1=√H(2.5+0.6M)/f计算，经计算+2224m水平斜井风井井筒保护煤柱宽度为35.5m。
4．水平隔离煤柱：矿井开采过程中各水平之间应留设斜长20m的隔离煤柱。
5．采区煤柱：矿井开采过程中各采区之间留设宽度20m的隔离煤柱。
第二节 矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
根据《煤炭工业小型煤矿设计规定》结合该矿井实际生产情况，设计矿井年工作日330d，每天三班作业，其中两班生产，一班准备。日净运输时间14h。
二、矿井设计生产能力
矿井设计生产能力从以下几个方面进行论证：
1．地质勘查程度
《新疆XX市后峡XX煤矿(XX有限公司矿业分公司)详查补充(生产)地质报告》由新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队于2004年4月编制完成，地质报告在收集、总结已往地质勘查的基础上进行的，该报告提供的资料可满足15万t/a及其以下规模矿井的设计需要。
2．资源量
井田地质构造简单，为单斜构造。经计算井田范围内至+2150m水平地质资源量2342.62万t，332+333工业资源储量2200.26万t，可采储量1450.36万t。井田内资源量较为丰富，煤层赋存较稳定，开采技术条件简单，具备建设30万t/a及其以下规模矿井的资源条件。
3．运输条件
216国道从XX煤矿以东约lOkm处通过，经216国道北距XX市80km，南距巴伦台125km。矿井与后峡之间有简易公路相通，矿井外部交通条件较好，现有道路可以满足矿井15万t/a外部运输的需要。
4．市场需求
XXXX有限责任公司后峡火电厂有新电厂和老电厂，老电厂装机容量3×3MW，新电厂装机容量2×25MW，两电厂年发电需煤量约20万t/a。XX煤矿所生产的煤炭主要供应后峡火电厂，为满足电厂用煤需要，建设15万t/a矿井是十分必要的。
5．煤炭工业规划情况
《新疆煤炭工业“十五”结构调整规划》将XX煤矿规划为15万t/a矿井。
综上所述，设计经对影响矿井建设规模的各方面因素的综合分析，并根据XXXX有限公司“设计委托书”的要求，确定本矿井设计生产能力为15万t/a是合理的。
该井田内煤炭资源量较为丰富，开采技术条件简单，井田深部5号煤层+2150m至+2000m水平间还有丰富的储量，建议对矿井开展进一步的勘探工作，提高矿井地质勘探程度，在条件适合时适当扩大矿井生产规模。
三、矿井服务年限
矿井服务年限按下式计算：
Tz=Zk/(K×A)
式中　　ZK——可采储量，1450.36万t；
K——储量备用系数，取1.4；
A——矿井设计生产能力，15万t/a。
矿井服务年限为：T＝1450.36/(1.4×15)＝69a；
其中：+2208m水平以上(上山水平)服务年限：
T1=451.94/(1.4×15)=21.5(a)
+2208m～+2150m水平 (下山水平)服务年限：
T2=998.41/(1.4×15)=47.5(a)
第三节 井田开拓
一、井田内地质构造、老窑范围、煤层及水文地质等条件对开采的影响
1．地形及地质构造
井田地形呈西北高东南低缓波状起伏的丘陵地。高程介于2300～2400m。地表多为黄土及亚砂土覆盖，顶部有0.6米左右的腐植土。井田东部和北部有大片烧变岩和零星侏罗系出露。井田位于m1向斜北翼，地层产状平缓，倾角一般8°～18°。设计开采的北部采区内没有较大的断裂，构造简单。
2．老窑范围
矿井现开采范围为井田南部平硐两侧的煤层，走向长度约1300m，上山煤已开采完毕，下山北翼正在开采5号煤层，开采水平为+2160m水平，下山南翼的5号煤层尚余部分储量。
3．煤层
井田内全区可采和局部可采的煤层有3、4、5号煤层。3号煤层平均厚度为13.40m，4号煤层平均厚度为17.58m，5号煤层平均厚度为17.33m。
4．水文地质条件
矿井水文地质类型为裂隙类中等型。根据地质报告提供资料，矿井最小涌水量为1363.91m3/d，最大涌水量为6180.33m3/d。
5．矿井开拓开采现状
XX煤矿始建于1978年，至今已生产20余年，平硐开拓。运输平硐垂直煤层走向在煤层底板岩石中，平硐内铺设单轨，在平硐中部设有错车道，料石砌碹支护，现支护状况较好。井田南部采区平硐两侧的煤现剩余储量较少，预计可采到2006年9月，矿井技术改造设计的开采范围位于井田的北部采区，沿煤层走向北部采区距运输平硐560m。
二、开拓方案的确定
矿井处于山间盆地中，受地形条件限制，可供选择的工业场地的位置非常有限，现生产矿井工业场地位于井田西南部山谷一侧的台地上。地面工业场建设有装车仓，窄轨铁路，矿井修理车间，办公室，灯房浴室联合建筑，热风炉室，锅炉房，材料库房等工程设施，另有部分职工住宅。供水和供电系统较为完善，外部道路满足矿井改造后的需要。
根据井田开采范围和煤层赋存状况，经现场踏勘，井田北部采区地表附近没有可供选择工业场地的较平坦地形，受地形限制北部采区地表与外部连接的道路无法选择。考虑到北部采区沿煤层走向距运输平硐只有560m距离的情况，利用现有平硐开拓矿井北部采区具有明显的不可替代的优势，所以设计为利用现有地面工业场地和井巷工程，减少矿井建设投资，利用原运输平硐布置运输大巷开拓北部采区。
矿井开拓布置如下：运输平硐位于井田东南部，在距平硐口650m处的4号煤层底板布置运输大巷连接北部采区和运输平硐。新掘运输大巷至井田北部采区的长度为560m，水平标高+2208m，一个水平上下山开采，矿井划分为两个单翼采区。新掘采区风井位于北部采区的东南部，矿井通风系统为分列式。
此开拓方式主要优点如下：
1．充分利用已有平硐和地面生产及辅助生产设施；
2．开采上山煤层时井下不需设排水设施，无排水费用；
3．井筒及大巷煤柱损失小；
4．利用已有外运公路，不需要新建设外部道路，煤炭外运距离短。
详见图C1462－109－1、C1462－109－2。
三、井口数目和位置
矿井共设计2个井口，即运输平硐和斜风井。运输平硐利用已有工程，硐口位于井田西南侧；斜风井位于井田中部，北部采区的东南部，距运输平硐硐口直线距离约1170m。
四、水平划分及阶段垂高
根据井田内煤层赋存条件和现有运输平硐的水平标高，矿井划分为一个水平上下山开采。水平标高+2208m。上山部分+2208m～+2230m，阶段垂高22m。下山部分+2208m～+2150m，阶段垂高58m。
五、大巷布置
+2208m水平运输大巷布置于4号煤层底板岩石中，距4号煤层底板约19m。运输大巷通过采区石门与采区上山联系。
六、采区划分及开采顺序
1．采区划分
根据开拓布署，矿井北部共划分为两个采区，+2208m水平以上的上山部分部分划分为一采区，下山部分划分为二采区，各采区均为单翼采区，走向长约1300m。
2．开采顺序
井田内先采上山一采区，后采下山二采区。
采区内先采上部煤层，后采下部煤层。
第四节 井筒
一、井筒用途及装备
运输平硐硐口位于井田西南侧，井口标高+2204.75m，至运输大巷处平硐长650m。平硐净断面积4.9m2，料石砌碹支护，井筒内设单轨，轨型30kg/m，担负全矿井运输煤炭、矸石、人员、材料设备及进风任务，并作为矿井第一安全出口，井筒内敷设管路、电缆等。
斜风井位于井田中部，北部采区的东南部，设计井筒净断面积为5.7m2，料石砌碹支护。担负全矿井的回风任务，设人行台阶和扶手，兼作矿井第二安全出口。
二、井壁结构
运输平硐采用料石砌碹，支护厚度250mm，支护状况良好，断面和支护满足设计需要，设计直接利用。
斜风井设计净断面积5.7m2，料石砌碹支护，支护厚度为250mm。
运输平硐及斜风井断面见插图2-4-1、2-4-2。
各井筒特征见表2-4-1。

井 筒 特 征 表
表2-4-1
井筒
名称
井口坐标(m)
井口标高(m)
方位角
(°)
倾角
(°)
井筒
长度(m)

断面积(m2)
支护方式
X
Y
净
掘进
厚度(mm)
材料
运输
平硐
4794995
29511401
+2204.75
126
0
650
4.9
6.3
250
料石
斜风井
4796128
29511120
+2353.52
70
25
298
5.7
7.4
250
料石

第五节 井底车场及硐室
一、井底车场形式及空重车线确定
矿井平硐开拓，平硐内铺设单轨；井筒内设错车线，在采区装车站设空重车线、调车线，电机车牵引30辆矿车，装车站长度80m，装车站形式为折返式。采区装车站及其附