川煤集团广旺公司船景煤矿实习报告.doc

川煤集团广旺公司船景煤矿

实习报告

学生姓名：王家兴
指导教师：田卫东 李开学 何荣军

日期：2012-5-22

一 矿井概况
一 矿井地理及交通位置
船景井田由原勘探的船头山井田和景阳井田及沐爱井田的一部分合并而成，位于四川省筠连矿区中部沐爱勘探区的东南端，行政区划属四川省宜宾市筠连县维新镇、镇舟镇、乐义乡和高坎乡，东邻珙县，其地理坐标为：东经：104°41′15″～104°46′07″，北纬：27°59′40’’ ″～28°05′00″。
矿井井口及工业广场所在 地——河坝头，距乐义乡政府约0.6km，距维新镇约12.0km，目前已有公路相连，沿浑水河到珙县交界处约18.0km与到平寨的公路相接。维新镇有公路通往平寨(木滩)、沐爱、巡司、筠连、高县、珙县、宜宾以及云南的盐津、牛街、昭通等地。由国铁宜珙支线金沙湾站接轨经木滩至巡司镇的金筠铁路及自木滩接轨沿镇舟河到维新矿井工业广场的准轨专用线已建成通车。从维新到本矿工业场地长约9.74km的铁路需新建，矿井煤炭外部运输条件已基本具备。此外，宜宾已建有机场，水运可沿长江水道与沿江各主要城市相通。
除矿井工业场地到两汊河段为乡村公路外，其余均为三级以上公路。新维镇至各地里程见下表。
新维镇至主要城镇里程

名称
终到站
里 程(km)
名称
终到站
里 程(km)
铁
路
金沙湾
74
公

路
沐 爱
15
宜 宾
119
平 寨
36
内 江
240
牛 街
50
成 都
559
盐 津
58
重 庆
525
宜 宾
113
公
路
筠 连
17
内 江
265
金沙湾
76
成 都
482
庙 坪
11
重 庆
435

矿井交通位置详见下图。

矿井交通位置图

二 地形地貌
本区域地形属云贵高原北延边缘部向四川盆地过渡区，总趋势南高北低。本区南、西、北三面边缘均为较低槽坝、河谷环绕，将井田衬托为较高的山地，故有“船头”一名。井田内属山岳地形，南部景阳区略高于北部船头山区。全区海拔标高一般为+550m～+1000m之间，最高点位于景阳区的马岭光，标高为+1199.5m，最低点为井田东北角的浑水河(川龙寺北)，标高+460m，相对高差一般为500m左右。船头山区8 -2煤层露头标高为+745m～+525m、景阳区8 -2煤层露头标高为+875～+490m。区内山坡多为凸坡，间以“V”形谷，故本区属中等切割的中山类型地貌。由沙地头～富贵山～大寨坝～楠木包～杨家山～马岭光一线展现为一脊骨架，此脊为东西两侧浑水河与镇舟河的天然分水岭。两侧深沟纵横，峭壁峥嵘。井田南、北及东南边缘的茅口组及栖霞组灰岩峰丛错叠、岩溶洼谷地发育，地貌颇为壮观。井田西部漆树坝沟、石笋沟、黑洞沟及灰家沟等山间沟溪皆流入镇舟河，东部沟谷水则流入浑水河，两河蜿延曲折向北流，注入南广河后于宜宾市南岸汇入长江。
三 河流
本区河流属长江支流的南广河水系。流经井田西侧的镇舟河和流经井田东侧的浑水河均向北汇入南广河。河谷一般比较狭窄，多呈“V”字型，河流坡降较大，多在4‰以上。河水流量随季节性变化明显，为典型的山区季节性河流。区内河流分述入下：
㈠ 镇舟河
发源于大雪山，经洛木柔、镇舟、维新至平寨汇入南广河。最大流量为343.48m3/s(1981年7月30日)，最小流量为1.734m3/s(1981年3月30日)，一般流量2.5m3/s，流量变化系数0.005。
㈡ 浑水河
发源于珙县洛表区的高石坎，经乐义与冷水河汇合后流入南广河。河谷呈“V”字型，常年流水，一般流量0.054m3/s～11m3/s。

二 地质情况
一 地层
1、区域地层
本区域属新华夏系第三沉降带。地层较发育，裸露良好，除缺失第三系、石炭系、泥盆系上统和志留系上统外，其余地层均有分布。
寒武系、奥陶系零星分布于珙长背斜、落木柔背斜及双河场背斜核部；泥盆及志留系呈带状分布周围；二叠系、三叠系分布最广；侏罗系、白垩系则分布在矿区边缘和西北部地区；第四系多零星分布于现代河岸及槽谷低洼区。二叠系上统峨嵋山组，厚度变化较大，西厚东薄，往东尖灭于珙县至威信一带。
2、井田地层
本区出露地层为第四系和三叠系嘉陵江组至志留系韩家店组。钻孔揭露各组段地层厚度详见附表1：
二 含煤地层
二叠系上统宣威组为区内含煤地层，平均厚度135.35m，根据岩性及含煤性可分上、下两段。上段(又称含煤段)，以飞仙关组一段底部为界到9号煤层底止，平均厚度43.36m。为泻湖潮坪及泛滥平原环境沉积，含可采煤层，产动植物化石；下段(又称含矿段)，以9号煤层底为界，至下伏峨嵋山组为止，平均厚度91.99m，为河湖相碎屑岩沉积，不含可采煤层，仅夹数层煤线(上部)及菱铁矿透镜体，产植物化石。现将各段的地质特征及物性、岩相特征叙述如下：
1、岩性特征
含煤地层主要由砂岩、泥岩组成，其次为煤、炭质泥岩、菱铁矿及石灰岩等。
（1）上段(P2x2)岩性特征
① 砂岩类
以粉砂岩为主，细粒、中粒砂岩次之，分布于2、7、8-1号煤层顶底板中。
② 泥岩类
灰色高岭石泥岩及深灰色水云母泥岩，成份以高岭石、水云母为主，次有蒙脱石、地开石及绿泥石等。
③ 煤和炭质泥岩
黑色暗淡型～半亮型煤及炭质泥岩，煤岩组分有亮煤、暗煤及丝炭，似金属光泽，条带状结构，层状构造，上部含局部可采煤层一层；下部含大部可采及全区可采煤层二层。
④ 菱铁矿
菱铁矿仅见于2号煤层顶、底板及9号煤层顶板，层位不稳定，富集程度亦低，未见稳定的成层者。
⑤ 石灰岩
灰色薄层生物碎屑灰岩为主，泥、细晶结构，块状构造。层位稳定，为煤系对比的重要标志，区内有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ五层，均见于7号煤层以上。
（2） 下段(P2x1)岩性特征
根据区内特点，大致可分六个岩段。
① 砂岩类
有灰色粉砂岩、细砂岩及中粒砂岩，成份为玄武岩屑和基性火山碎屑。具碳酸盐、绿泥石化现象。
② 泥岩类
有灰色高岭石泥岩、水云母泥岩及凝灰质泥岩，底部灰绿色铝土质泥岩。成份有高岭石、水云母、绿泥石、菱铁矿、方解石等。
③ 煤和炭质泥岩
有暗淡型煤线和炭质泥岩，多夹于上部岩层中，煤线厚度变化大，层位不稳定，多不可采。
④ 菱铁矿
富集程度高，以鲕粒密集镶嵌于泥岩中。具球粒状、花瓣状及泥状结构，块状构造。主要见于上部，因厚度小变化大，多不具工业开采价值。
⑤ 其它岩类
有同沉积角砾岩及少量的凝灰岩。厚度较小，层位极不稳定。
2、古生物特征
区内含煤地层相环境变化频繁，所产古生物种类和数量众多，且剖面分带组合特点明显。
上段为泻湖潮坪和泛滥平原环境沉积，下段为河湖相沉积。
钻孔揭露各组段地层厚表
地 层 单 位
地层厚度(m)
备 注
系
统
组
段
代号
最小
最大
平均
第四系

Q
0.15
37.30
4.97

H
4.43
123.27
63.25
滑坡体
三

叠

系
下
统
嘉陵江组
二段
T1j2

10.82

一段
T1j1

55.41

铜街子组
二段
T1t2
14.64
24.70
18.76

一段
T1t1
127.69
144.91
138.97

飞仙关组
四段
T1f4
101.11
141.71
125.47

三段
T1f3
63.20
100.73
83.44

二段
T1f2
148.37
239.20
198.09

一段
T1f1
56.09
103.01
80.50

二

叠

系
上
统
宣威组
上段
P2x2
37.22
55.02
43.36

下段
P2x1
81.63
110.06
91.99

峨眉山组

P2β
86.21
106.38
95.48

下
统
茅口组

P1m

149.34

钻孔未揭穿底界
栖霞组

P1q

钻孔未揭露
梁山组

P1l

钻孔未揭露
志留系
中统
韩家店组

S2h

钻孔未揭露
附表1

三 煤层及煤质
一 煤层
区内含煤地层(P2x)平均总厚135.35m，共含煤13层，煤层总厚一般为7.53m，含煤系数5.6%。在含可采煤层的宣威组上段(P2x2)，平均厚43.36m，含煤10层，其中可采及局部可采煤层四层，分别为2、7号、8-1、8-2煤层，煤层平均总厚5.73m，可采含煤层数为4.2%。
现将可采煤层特征分述如下：
1、2号煤层
煤层总厚0～2.53m，平均0.94m，可采厚度最大1.59m。含夹矸1～2层，夹矸为泥岩，一般厚0.30m左右。属不稳定的局部可采煤层。
2、7号煤层
煤层总厚0.20～4.86m，平均1.37m，可采厚度最大2.39m。含夹矸1～2层，夹矸以泥岩为主，次为细粉砂岩，一般厚0.10～0.40m。属较稳定大部分可采煤层。
3、8-1煤层
煤层总厚0.28～3.38m，平均1.43m，可采厚度最大3.25m。一般含夹矸1层，北部及中部夹矸厚0.10m，南段一般夹矸厚0.40m左右，岩性为泥质岩。为较稳定大部分可采煤层。
4、8-2煤层
煤层总厚0.53～5.21m，平均1.99m，可采厚度最大4.90m。含夹矸1～2层，夹矸为泥质岩，一般厚0.30m左右。属较稳定全区可采煤层。
可采煤层特征表见附表2
二 煤质
1、煤层物理性质
本井田各可采煤层多为灰黑色，条痕黑色，似金属光泽，条带状、线理状结构，层状、似层状构造。断口为平整状及阶梯状，8-2号煤独具阶梯状。真密度为1.69～1.82，质地坚硬。
2、煤岩特性
煤岩类型，2、7号以暗煤为主，属暗淡、半暗型煤。8-1号煤层以亮煤为主，属半暗、半亮型，8-2号煤层以亮煤为主，为半亮型煤。
显微组分含量：有机组分含量大于74.3%，镜质组大于45.9%，惰性组小于28.4%。可采煤层均为丝质亮暗煤，煤的成煤环境氧化程度较强。无机组分含量18.3%～25.7%，以氧化硅类及粘土类为主，含量大于14%，次为粘土类，成浸染状分布。黄铁矿多为晶体，次为浸染状、透镜状及结核状。这对高硫矸石的硫晶砂回收有利。
3、煤的化学性质
2号煤：原煤灰分25.29%～49.98%，平均值为37.62%；原煤全硫含量0.24%～6.07%，平均值为1.94%，属富灰、中硫煤。平均发热量为19.80MJ/kg。
7号煤：灰分22.32%～49.71%，平均值为36.07%；原煤全硫含量1.31%～11.12%，平均5.42%，属富灰、高硫煤。平均发热量为19.94MJ/kg。按照国家环保政策，只有船头山区三转包背斜轴部的硫分较低，可以开采，开采范围的原煤全硫含量平均值为2.67%。
8-1号煤：原煤灰分21.02%～43.76%，平均值为31.73%；原煤全硫含量1.25%～13.98%，平均值为6.06%，硫分变化大，属富灰、高硫煤。平均发热量为21.17MJ/kg。扣除船头山区后，在景阳区勘探范围内原煤全硫含量平均值为2.98%。
8-2号煤：原煤灰分17.32%～42.87%，平均值为28.15%；原煤全硫含量0.22%～5.16%，平均值为1.50%，以特低硫、低硫为主广布，属富灰、中硫煤。平均发热量为22.74MJ/kg。
各可采煤层中形态硫以硫铁矿硫为主，其相对含量大于70%，有机硫次之，硫酸盐硫最低，相对含量小于4.1%。而硫铁矿以结核状、浸染状或星散状含于煤中。煤层中硫的形态有利于洗选。
4、主要工业指标
⑴ 水分
各煤层原煤分析水分平均值在1.61%～1.72%，属低水分煤。
⑵ 灰分
各煤层煤灰分平均为27.29%～39.09%，属中灰分～中高灰分煤，考虑矿井生产中开采混入夹矸和顶底板的影响， 8-2号煤层灰分大约在33%左右， 2号煤层灰分大约在41 %左右。从地勘报告看，原煤煤质以8-2号煤灰分相对较低，2号煤层、7号煤层在景阳井田中以高灰煤相对较多，入厂原煤灰分也主要受2号煤层的灰分影响较大，8-1、8-2号煤以中灰~中高灰煤为主，煤层间平均灰分变化不大，但煤层在井田区域和煤层上部与下部等都有较大变化，各煤层的矸石灰分均大于70%，因此，煤质在开采过程中，受上述因素影响，煤质会有一定的变化。
（3） 硫分
区内各可采煤层全硫分别为：2号煤层硫分船头山平均为1.92%、景阳井平均为1.97%，8-1号煤层硫分景阳井平均为4.34%，8-2号煤层硫分船头山井平均为1.21%、景阳井平均为2.02%，本矿井原煤属低中硫煤到高硫煤，并以中、高硫煤为主，其中，以7号煤层、8-1号煤层为主要高硫煤层。由于各煤层硫分变化较大，在开采过程中，原煤的硫分主要受7号煤层、8-1号煤层影响较多。各煤层硫的赋存形态以硫铁矿硫为主，占硫分的71.1%～89.1%；硫酸盐硫(Ss)含量最低，占2.5%～4.1%，有机硫(So)含量占7.4%～26.5%。
5、煤质用途评价
本区煤层均属三号无烟煤，根据各煤层的化学性质和工艺性能，均具有广泛用途，可用于火力发电、化工(气化用煤、合成氨用煤)及民用煤等。
可采煤层特征表
煤层
编号
煤层间距(m)
煤层厚度(m)
可采区煤层厚度(m)
煤层结构
顶底板岩性
可采性及稳定性
倾角(º)
体重(t/m3)
最小~最大
平 均
最小~最大
平 均
最小~最大
平 均
2

0～2.53
0.94
0.70～1.59
1.02
简单，一般含夹矸1～2层
顶板、底板多为泥质岩
局部可采，不稳定
2～21
1.70
20.21～36.22
25.95
7
0.20～4.86
1.37
0.70～2.39
1.17
简单，一般含夹矸1～2层
顶板砂质泥岩、泥岩，底板为泥质岩
大部可采，不稳定～较稳定
4～24
1.70
0.02～8.15
2.56
8-1
0.28～3.38
1.43
0.70～3.25
1.35
简单，一般含夹矸1层
顶板泥质岩、粉砂岩、细砂岩，底板为泥质岩
大部可采，较稳定
2～22
1.70
0.1～12.99
3.73
8-2
0.53～5.21
1.99
0.70～4.90
1.76
简单，一般含夹矸1～2层
顶板泥质岩、粉砂岩、细砂岩，底板为灰～浅灰色粘土岩、泥质岩
全区可采，较稳定
2～22
1.60

附表2

四 开采条件
一 瓦斯
1、瓦斯含量
据瓦斯(CH4、C02～C04)含量测定成果，2号煤层瓦斯含量平均值为9.10 m3/t，7号煤层瓦斯含量平均值为11.90 m3/t，8-1煤层瓦斯含量平均值为11.32m3/t，8-2煤层瓦斯含量平均值为12.05 m3/t。
各煤层瓦斯含量的分布状况，除受煤层埋深影响外，井田构造起主导控制作用。三转包背斜和官田湾向斜轴部附近煤层瓦斯较富集，含量较高。井田内的断层构造亦未造成煤层瓦斯含量的明显降低，而部分小断层附近的煤层瓦斯含量反而出现相对富集。
2、瓦斯梯度
井田全区瓦斯梯度为19.59m/ m3/t，瓦斯增长率为5.10 m3/t /100m。其中2号煤层瓦斯梯度为19.30m/ m3/t，瓦斯增长率为5.18 m3/t /100m；7号煤层瓦斯梯度为24.00m/m3/t，瓦斯增长率为4.17 m3/t /100m；8-1煤层瓦斯梯度为18.50m/ m3/t，瓦斯增长率为5.40 m3/t /100m；8-2煤层瓦斯梯度为17.69m/ m3/t，瓦斯增长率为5.65 m3/t /100m。
根据精查地质报告，各煤层瓦斯含量高，为高瓦斯矿井。矿井在建设期间揭煤后，请有资质的单位进行矿井瓦斯各参数的测定及瓦斯鉴定，以指导矿井的瓦斯防治工作
二 煤尘
根据地质报告所采46件样品的测试结果，除8-1煤层有煤尘爆炸危险外，其余煤层均无爆炸危险性。煤尘爆炸危险性测试成果统计表见下表：
煤尘爆炸危险性测试成果统计表
煤层编号
样品件数
爆炸危险性(件)
结 论
有
无
2
8

8
无爆炸危险性
7
15

15
无爆炸危险性
8-1
10
1
9
有爆炸危险性
8-2
13

13
无爆炸危险性
合计
46
1
45

三 煤的自然发火倾向
根据地质报告所采65件样品的测试，自燃(Ⅱ)的41件，可能自燃(Ⅲ)的14件，不自燃(Ⅳ)的10件。各可采煤层属自然发火及有可能自然发火倾向的煤层。
四 地温
本井田共在32个钻孔中进行了地温测量，据测温资料表明，本井田无高温热害区。茅口组虽有热容量很大的深循环热水活动，但距煤层远，对矿井无影响。
五 水文地质
船景井田位于自流水向斜南部，为一近似的长方形地块。东以F3断层为界，西以F215、F256断层为界，南北以煤层露头为界。井田内最高点为南部马岭光标高+1199.5m，北部沙地头标高+1156.9m。沙地头～富贵山～大寨坝～楠木包～杨家山～马岭光一线，构成本区地形中脊骨架，形成分水岭。东西两侧的浑水河、镇舟河形成地表、地下水自然排泄体系。区内最低点是东北角的浑水河，标高+460m。地形相对高差400～800m。在官田湾一带嘉陵江组、铜街子组石灰岩形成溶蚀洼地，最低标高+740m左右。本区南北边缘阳新石灰岩，峰丛洼地发育。全区为中山地形。构造形态以三转包背斜和官田湾向斜为主体。

五 矿井开拓
一 影响本矿井开拓的因素
1、船景井田地处山区，地貌复杂，地形高差悬殊，沟谷发育，山势陡峻，可供选择的工业场地位置十分有限。
2、船头山区煤层出露标高一般为+460～+750m，景阳区煤层出露标高一般为+550～+850m，煤层露头大多为小窑开采范围。本井田有三转包背斜和官田湾向斜，三转包背斜的煤层标高一般在浸蚀基准面以上，而官田湾向斜煤层四周高，中间低，煤层储量主要集中在浸蚀基准面以下。矿井开采的煤层倾角大都较平缓，适宜倾斜长壁开采。
3、由于本井田地处筠连矿区东南部，地形复杂，外部运输条件相对较差，因此外部运输是决定矿井开拓和工业广场位置的关键因素。
4、矿井生产煤炭采用铁路外运，根据四川煤炭产业集团的规划，洛表、洛亥勘探区今后将划归四川广旺集团公司开发，矿区准轨铁路的走向在考虑船景矿井的同时，也要兼顾今后洛表、洛亥勘探区的开发，这也是井口位置选择及工业广场必须考虑的因素。
5、由于本井田各煤层均出露地表，开采比较方便，因此沿煤层露头小煤窑的开采较为普遍，浅部采空区面积大，给矿井的井筒位置选择和首采区位置带来一定难度，为了避免穿采空区，井筒应布置在煤层的底板岩石中。
6、煤层倾角大多较平缓，煤层底部距玄武岩有90余米，矿井主要巷道布置必须结合采煤方法和煤层顶底板条件考虑。
二 井口及工业场地位置的选择
根据煤层赋存条件、开拓方式、工业场地的要求以及矿井可行性研究报告，本次设计对井口及工业场地位置提出二个方案。
方案一(桑家沟方案)：井口位于镇舟河东侧，在船景矿井的西北面。该场地标高+475m，地形复杂，挖、填方工程量大，距离维新、新场矿井工业场地约5km。
方案二(河坝头方案)：位于乐义乡附近，在船景矿井的东北面。该场地标高+465m，地势开阔，适宜建大型矿井，距离维新、新场矿井工业场地约11km。
二个井口位置方案结合矿井开拓方案一起进行了详细的方案比较。
三 矿井开拓
1、矿井建设方案
按原《筠连矿区总体设计》和《国家大型煤炭基地》中的推荐方案，船头山井田和景阳井田为单独建井，分别为船头山矿井和景阳矿井，两矿以74勘探线、官田湾向斜轴部及66A勘探线附近为界，北面为船头山矿井，南面为景阳矿井。船头山矿井和景阳矿井的生产能力分别为900kt/a和600kt/a。按国土资源部已批准的2007年1月编制的《四川省筠连煤炭国家规划矿区矿业权设置方案》和《四川省筠连矿区总体规划》中推荐的方案，将船头山井田和景阳井田合并建设船景矿井。船景矿井的生产能力为1500kt/a。
矿井可行性研究报告对矿井建设方案进行了比较，合建方案明显优于分建方案，推荐将船头山井田和景阳井田合并建设船景矿井，船景矿井的生产能力为1500kt/a。因此，在本次设计中，不再进行建设方案比较，直接按合建方案拟选、确定矿井开拓方案。
2、矿井开拓方案
本次设计根据地形、外部运输条件和煤层赋存条件，结合井口和工业场地位置选择，提出了两个开拓方案。
方案一：桑家沟方案(图1)
井口及工业场地位于镇舟河东岸桑家沟，井口标高+475m，矿井采用平硐—暗斜井开拓。矿井主平硐位于煤层底板，长度3470m，揭穿煤层后布置一组+475m水平大巷，通过胶带暗斜井和暗副斜井至+255m水平，布置一组+255m水平北翼大巷，再通过+255m水平石门到官田湾向斜南翼，布置一组+255m水平南翼大巷。胶带暗斜井长度835m，倾角16º，采用钢绳芯胶带输送机运输。暗副斜井长度575m，倾角23º，采用轨道进行辅助运输。+255m水平轨道石门长度1980m；+255m水平胶带运输石门长度1990m，采用钢绳芯胶带输送机运输。矿井采用分区排矸、分区回风。北排矸平硐选在南厂沟，标高+660m，长度500m；北回风斜井选在南厂沟附近的山王庙，标高+795m，长度660m，倾角30º；东排矸斜井选在小沟，标高+725m，长度1150m，倾角23º；东回风斜井选在小沟附近的周家沟，标高+650m，长度720m，倾角30º。大巷位于煤系地层中，用石门及斜巷分别与排矸井及回风井相接，形成矿井进、回风系统。矿井后期在井田西翼的船头山区和景阳区各作一进风斜井。
全井田划分为+475m、+255m两个水平，第一水平(+475m水平)采用倾斜长壁开采，第二水平(+255m水平)大部分采用倾斜长壁开采，局部采用走向长壁开采。矿井达产时在+475m水平一采区布置二个工作面(在三转包背斜西翼)及在+255m水平七采区(官田湾向斜南翼)布置二个工作面，以1个8-2煤层综采、1个8-1煤层综采，2个 2号煤层高档普采，共4个工作面满足1500kt/a生产能力。
方案二：河坝头方案(图2)
井口及工业场地选择在乐义乡浑水河西岸的河坝头，矿井采用平硐—斜井开拓，井口标高+465m。主平硐位于煤层底板，长度1880m，采用机轨合一布置；副斜井位于工业广场西南部，井口标高+465m，倾角23º，落平于+255m水平，斜长535m；行人斜井位于工业广场西南部，井口标高+465m，倾角20º，落平于+255m水平，斜长614m；全井田划分为+465m和+255m二个水平。在+465m水平沿8-2煤层底板布置一组水平大巷，在+255m水平8-2煤层底板分别布置南北水平运输大巷，并通过+255m胶带运输石门，倾角20º、斜长789m的运煤胶带暗斜井和倾角17º、斜长789m的运矸胶带暗斜井与主平硐和副斜井联系。矿井采用分区排矸、分区回风。北排矸斜井选在南厂沟，井口标高+660m，长度831m，倾角15°，采用机轨合一布置，落平于＋445m标高后，通过1514m排矸石门与主平硐联系；北回风斜井选在南厂沟附近的山王庙，井口标高+795m，长度745m，倾角25º，落平于＋480m标高后，通过1291m总回风石门与＋480m回风大巷联系；东排矸斜井选在小沟，井口标高+725m，长度1254m，倾角23º，采用机轨合一布置，落平于＋255m标高后，通过636m排矸石门与＋255m轨道大巷联系；东回风斜井选在小沟附近的周家沟，井口标高+650m，长度899m，倾角25º，落平于＋255m标高后，通过519m排矸石门与＋270m回风大巷联系。大巷位于煤系地层中，用石门及斜巷分别与排矸井及回风井相接，形成矿井进、回风系统。矿井后期在井田西翼的船头山区和景阳区各作一进风斜井。

图1

图2
全井田划分为+465m、+255m两个水平，第一水平(+465m水平)采用倾斜长壁开采，第二水平(+255m水平)大部分采用倾斜长壁开采，局部采用走向长壁开采。矿井达产时在+465m水平一采区布置二个工作面(在三转包背斜西翼)及在+255m水平七采区(官田湾向斜南翼)布置二个工作面，以1个8-2煤层综采、1个8-1煤层综采，2个 2号煤层高档普采，共4个工作面满足1500kt/a生产能力。
四 水平划分
㈠ 水平划分
本井田深部勘探边界为+50m，上部划定边界最高为+700m，相对高差650m左右，煤层倾角多数为2º～12º左右，只是在三转包背斜与官田湾向斜的结合处局部达到24º，以及景阳区+255m标高以上部分范围为15º～20º。结合矿井开拓方式、采区布置形式和煤层赋存情况，全矿井共划分为+465m和+255m两个水平，其中船头山区划分为+465m和+255m两个水平，景阳区只划分为+255m一个水平。
㈡ 水平连接方式
船头山区+465m和+255m两个水平的矸石运输和回风通过上山来联系，船头山区+255m水平的主运输及其它辅助运输利用景阳区+255m水平的系统。

五 主要运输大巷和总回风道的布置
㈠ 主要运输巷
本井田龙潭组含煤地层平均厚89.45m，可采煤层段(C13～C25煤层)厚度约52.0m，地层倾角一般20°～30°，由层状砂质泥岩、泥岩、粘土岩、泥质粉砂岩和少量粉砂岩、细粒砂岩及煤层组成，多数岩层抗压强度低，节理裂隙发育，岩体质量差至中等。
本井田开采的煤层属近距离煤层群，宣威组上段为含煤地层，平均厚43.36m，主要由砂岩、泥岩组成，其次为煤、炭质泥岩、菱铁矿及石灰岩等；其下为宣威组下段，平均厚91.99m，主要由泥岩、薄层砂岩及粘土岩组成，一般属软弱岩层，岩层总体抗压强度低、岩体质量较差。宣威组地层中间夹的粘土岩具膨胀性，对巷道破坏性较大。宣威组地层底部的玄武岩抗压强度高、整体性能好，是布置大巷的理想层位。
大巷层位有煤系地层宣威组下段和峨眉山组玄武岩两种布置选择。大巷布置在煤系地层中有联络巷短，工程量省，适宜倾斜条带开采等优点，但大巷维护费用高；大巷布置在玄武岩中虽有大巷维护费用低的优点，但它只适宜采区式开采，联络巷长(煤层倾角较缓，宣威组下段平均厚91.99m)，工程量大。
设计根据以上综合分析，并结合煤层赋存条件，将主要运输巷道及回风巷道集中布置在8-2煤层底板35～50m范围内围岩相对较好的砂岩中。在矿井建设及生产中，可根据实际情况酌情调整。
由于本井田开采的4层煤，其间距只有32m左右，故各水平只集中设一组大巷。
㈡ 总回风巷
由于本井田主体构造为一简单开阔的向斜和宽缓近对称的背斜；地层产状沿走向和倾向的变化不大，倾角平缓；矿井按水平划分易形成两个正规的回风水平。故设计推荐采用分区式通风，每一采区都能与水平回风巷相连。总回风巷平行于主要运输巷布置在煤层底板岩层中，通过回风石门与回风井相连。
六 采区划分及开采顺序
㈠ 采区划分
本井田沿走向的采区划分主要依循下列原则：
1、根据煤层赋存情况及构造分布范围，统筹考虑，合理划分，力求使全井田均能够合理开采。
2、若有断层时，尽量以断层作为采区边界。
3、尽量将采区划分为双翼采区(上下山采区)，保证采区有足够的储量和合理的服务年限。
4、采区走向长度本着有利于机械化开采的原则，并结合矿区生产实践经验进行考虑。
依照上述原则，全井田共划分9个采区，其中船头山区+465m水平，只划分1采区；+255m水平划分为8个采区。采区倾斜长一般为1700～2300m；采区走向长一般为2600～3300m。
㈡ 水平储量
矿井一水平(+465m水平)有煤炭资源储量60884kt，设计资源/储量30164kt，扣除各种煤柱和开采损失后，有设计可采储量21901kt。矿井二水平(＋255m南)有煤炭资源储量113925kt，设计资源/储量93451kt，扣除各种煤柱和开采损失后，有设计可采储量72267kt。矿井二水平(＋255m北)有煤炭资源储量73856kt，设计资源/储量38275kt，扣除各种煤柱和开采损失后，有设计可采储量27339kt。按划定的采区边界，各采区的设计资源/储量和设计可采储量见表2-3-4。
㈢ 采区接替
本井田煤层为缓倾斜到近水平的近距离煤层，煤层开采顺序为先采上层后采下层；采区开采顺为前进式；工作面后退式回采。
具体来讲，矿井船头山区采区的接替顺序为一采区、二采区、四采区、三采区；景阳区采区的接替顺序为七采区、八采区、五采区、六采区、九采区。
七 开采对地面村庄、工业广场河流的影响和防护措施
本井田地处山区，区内除浑水河从井田东侧通过外，无大的建筑物和水利设施，沿煤层露头带虽有不少村庄，但主要位于煤系底部，矿井开采对其无影响。煤层顶板方向地面村庄稀少，埋藏深且有坚硬的厚层石灰岩，设计暂不留煤柱，但在开采过程中应对开采范围内的村落进行观测，并收集掌握岩移资料。初期开采不存在村庄搬迁和村庄压煤开采的问题。井田东侧的浑水河在井田边界，为防止开采后对其的影响，也为了防止开采后河流的水通过裂隙渗入井下，可把防水煤柱与井田边界煤柱一齐考虑。在矿井井筒及工业广场选择位置时，由于地处煤层露头附近的底板，不存在压煤开采问题。
对联系南北两翼的胶带运煤石门，设计留设了保安煤柱。煤柱的留设符合原煤炭部制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定

六 采区巷道布置及采煤方法
一 移交生产及达产时采区数目、位置和工作面生产能力计算
㈠ 移交生产及达产时采区数目与位置
根据我国薄煤层、中厚煤层开采技术，结合本井田煤层赋存状况、开采条件、矿井开拓方式，矿井移交生产及达到设计生产能力时的采区位置，采区个数及采区内布置的工作面个数及位置为：
矿井移交生产及达到设计生产能力时开采一采区及七采区，达到设计生产能力时分别在一、七采区8-1煤层和8-2煤层中布置一个综采工作面；在一、七采区2号煤层中布置一个高档普采工作面，工作面长度均为150m，年推进度分别为综采1500m、高档普采900m。
㈡ 回采工作面年产量
回采工作面年产量按下式计算：
Q=b×L×m×γ×C
式中 Q——回采工作面年产量，kt/a；
b——回采工作面长度，m；
L——回采工作面年推进度，m；
m——煤层平均厚度，m；
γ——煤的容重，t/m3；
C——工作面回采率，薄煤层取97%，中厚煤层取95%。
矿井达到设计生产能力时，矿井两区四面，即二个采煤机综采工作面和二个高档普采工作面生产，矿井达到设计能力时回采工作面特征见下表：
矿井达到设计能力时回采工作面特征表
采 区
工作面代号
工作面参数
备注
工作面长度(m)
采 高(m)
年推进度(m)
产 量(kt/a)
一采区
10205
150
0.93
900
207
高档普采
18201
150
1.75
1500
598
采煤机综采
七采区
70205
150
0.95
900
211
高档普采
78101
150
1.15
1500
427
采煤机综采
掘进出煤

72
按产量的5%计
合 计

1515

二 开采顺序
根据本矿井开采条件，采区工作面开采顺序依据以下原则：
㈠ 采区煤层间的开采顺序是先采上层、后采下层的下行式开采；沿走向方向的开采顺序是先近后远的前进式开采。
㈡ 8-1、8-2号煤层煤层工作面采用综采工艺开采，2号、7号煤层采用高档普采工艺开采。
㈢ 高档普采、综采工作面年推进度大约按为800～900m、1400～1600m。
㈣ 下一煤层工作面须待上一煤层工作面开采完毕，卸压后再采。
㈤ 考虑到7号和8-1号煤层部分为高硫煤，仅7号煤层船头山区+465m以上三转包背斜轴部和景阳区的8-1号煤层符合国家环保产业政策可以开采外，7号和8-1号煤层其余部分高硫煤设计均考虑暂不开采。
三 采区布置
㈠ 采区尺寸
本矿井采掘机械化程度较高，为获得较好的经济效益，有利于提高工作面单产，减少工作面搬家次数，延长工作面连续推进时间，需加大采区走向长度。根据前面开拓的采区划分原则，本矿井共划分采区9个，采区走向长2500m左右。
㈡ 巷道布置
根据前面确定本矿井初期采用倾斜长壁采煤方法，其采区巷道布置如下：
初期在一采区开采范围下部沿走向按间距30m平行布置+465m水平轨道运输大巷、+465m水平胶带运输大巷和+475m总回风巷三条大巷；在七采区开采范围中部沿走向按间距30m平行布置+255m水平轨道运输大巷、+255m水平胶带运输大巷和+265m总回风巷三条大巷；利用轨道(材料)上山、回风上山揭穿各煤层后布置工作面顺槽，形成回采工作面开采。
为解决工作面的瓦斯问题，在8-2号煤层底板对应各工作面顺槽位置布置有瓦斯抽采巷道，工作面的瓦斯抽采巷道采用底板抽采系统，同时对应工作面运输巷的底板抽采巷作为工作面集中运输(出煤)巷。

四 采区车场、装载点及硐室
根据采区巷道布置方式，各采区轨道(材料)上山设有上、中、下部车场。下部车场为平车场，车场线路长度按1.0列矸石列车考虑；上部、中部车场为甩车场，直接甩入各煤层顺槽。
在采区下部设有采区分段煤仓，煤仓为垂直式，直径6.0m，高度20m，容量500t左右。
采区硐室主要有采区变电所、蓄电池机车充电变流硐室、机车修理硐室等。
五 采区煤、矸运输和辅助运输方式及设备选型
㈠ 煤炭运输
+465m水平一采区回采工作面的煤由可弯曲刮板运输机、运输顺槽桥式转栽机转入运输顺槽刮板运输机，经溜煤眼溜至底板瓦斯抽采巷，通过底板瓦斯抽采巷的胶带输送机运到采区分段煤仓，再经煤仓放至胶带运输大巷的胶带输送机，再经主平硐胶带输送机运到地表；
+255m水平七采区回采工作面的煤由可弯曲刮板运输机、运输顺槽桥式转栽机转入运输顺槽刮板运输机经溜煤眼溜至底板瓦斯抽采巷，通过底板瓦斯抽采巷的胶带输送机运到采区分段煤仓，再经煤仓放至胶带运输大巷的胶带输送机，再经+255m胶带运煤石门、运煤胶带暗斜井至+465m水平煤仓，下放至主平硐胶带输送机运到地表。
底板瓦斯抽放巷选用带宽1000mm的DTⅡ型胶带输送机，胶带运输大巷选用带宽1200mm的DTⅡ型胶带输送机，+255m胶带运煤石门选用带宽1200mm的DTⅡ型胶带输送机，运煤胶带暗斜井选用带宽1000mm的DTⅡ型胶带输送机，主平硐选用带宽1000mm的DTⅡ型胶带输送机。
㈡ 采区辅助运输方式及设备选型
根据矿井开拓开采布置，采轨道(材料)上山采用绞车提升，选用SDJ-28型双速绞车，通过甩车场连接工作面顺槽，回采工作面顺槽配备JD-25型绞车运送材料、设备，工作面顺槽、底板瓦斯抽放巷掘进工作面配备JD-25型绞车运送砂、石、水泥、锚杆、钢轨等材料。运输、回风大巷掘进工作面运输设备选用8t蓄电池机车。
㈢ 矸石、材料及人员运输
采区内综掘设备是专门为掘进工作面顺槽而配备的，综掘工作面掘出的煤通刮板运输机、溜煤眼溜到底板瓦斯抽放巷后，混入矿井的煤流系统；采区岩巷普掘进工作面的矸石经运输大巷至矸石仓后经运矸石门和排矸斜井排出地表。
材料、设备由地面经主平硐、运输大巷运至各采区轨道(材料)上山