康城煤矿北风井封堵施工方案.docx

康城煤矿北风井封堵施工方案

邯郸矿务局康鑫工贸总公司
二〇一五年十月

第一章 东城井地质、水文、储量情况
一、自然情况
1、地形、地貌
东城井田为古黄河泛滥形成的冲积平原，平均厚度56.0m 。区内地势较平坦，地表标高+36m～+40m，由于几十年的煤炭开采活动，使地表形成大面积塌陷并积水成塘，塌陷区水深可达5m～6m。　　　　　　　　　　　　　
矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成的为数不多的低山丘陵，大致呈NE60°方向延展。自西向东有大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为+173.2m。
2、水文
井田内地表水体主要为塌陷区积水。积水区常年水位+34.3m；雨季最高水位+36.25m（1982年7月22日）。
3、气象
根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。
(1)降水量
由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区，因此，降水有集中性高、年变化大的特点，平均年降水量841.9mm，最大1297.0mm (1958年)；最小500.6mm (1988年)。夏季平均雨量(6～8月)466.03mm，约占全年降水量的55％，其中以7、8月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。
(2)蒸发量 1440mm／年。
(3)风向、风速
全年多偏东风，平均风速3.2m／s，最大风速24.3m／s (1959年6月)。
(4)气温
年平均气温14.13℃。1月份最低，平均气温-0.6℃;7月份最高，平均气温27.4℃。
(5)冻土 冻土深度平均为29cm。
(6)霜期 历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。
4、地震
徐州地区地震烈度为7度，根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，即1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了3～7次。影响较大的有1502年10月17日地震，坏城垣民舍；1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震，1937年8月1日山东渮泽7级地震等。
本区属华北地震区，距郯庐断裂约100km，该断裂带为一长期活动的强地震带。
二、矿井基本概况
东城井为庞庄煤矿的一个生产井口，位于徐州市西北郊铜山县拾屯乡境内，距市区约15公里，井田面积4.7平方公里，地理坐标：东经117°06’19”,北纬34°20 ' 24”。
东城井田是徐州煤田九里山矿区拾屯勘探区的井田之一，是1959年前由华东煤田地质勘探局124 煤田地质队发现，后由前煤炭工业部徐州基本建设局地质勘探管理处169队勘探，并于1958年7 月提出“拾屯矿区精查地质报告”（包括王庄、东城、庞庄、桃园、拾屯和邓庄六个井田）。196O 年7月25 日经江苏省储委会储字第7号决议书批准。l959年又提出“拾屯矿区深部补充勘探报告”并于1959年11 月以苏煤技委字第4 号决议书批准。
东城井1960年2月24日开工兴建，1964年6月30移交生产，设计能力21万吨/年。1974年经过改扩建工程，设计生产能力为45万吨/年，矿井改扩建后，随着机械化程度逐步提高，实际生产能力逐年上升，1980年煤炭部核定生产能力80万吨/年。由于高强度的开采，资源已近枯竭造成运输距离远，通风系统复杂，井口范围内的产量逐年下降。
由于东城井资源枯竭，1991年经苏煤司生(91)367号文件批准“核销东城井45万吨／年的原矿井生产能力，实行庞庄井和东城井合并”。该井有－140m、－220m、－270m三个生产水平，开采下石盒子组1、2煤和山西组7、8、9煤。
三、矿井范围和相邻矿井关系
东城井田北以F1断层为界与张小楼井相邻，南到F3断层为界与王庄井田相邻，西以F46 断层和庞庄井田相邻，东到山西组煤层露头。
四、水文地质
矿井水文地质特征：矿区总体趋势向西北倾斜，本井田北部和南部各有F1、F3、F47、 F46断层切断各含水层的连续性，西部为泄水区，只有东部为补给区，山西组砂岩露头与冲积层底部粘土砾层直接接触，地层倾角较缓，补给范围较广。水文地质类型为中等，防治水工作易于进行。
1、地表水
井田内地表水体主要为塌陷区积水，积水区常年水位+34.3m，雨季最高水位+36.25m；区内另有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布。因此，地表水系较为发育。
2、矿井主要含水层组划分及特征
根据含水层岩性特征、空隙性质及地下水埋藏条件，矿井主要含水层组可划分为三种类型：
(1)孔隙潜水～承压含水层组
主要由第四系松散沉积物组成，不整合于各煤系地层之上，其厚度为52.7～124.0m，平均76.0m。分布趋势东南薄、西北厚，自上而下划分为3个含水层(组)。上、中部粉砂层富水性相对较好，下部砂礓粘土层富水性极弱，底部粘土砾石层富水性一般。
①第四系上部松散砂层孔隙潜水含水层组
主要是第四系上部的粉砂土层。为黄泛区的冲、淤积物，厚度0～16.40m，平均8.20m。该层松软、空隙大、富水性中等，水位埋深一般在3m左右，为区内民用主要水源。钻孔抽水资料：
q=0.275ｌ／s.m K=3.58m／d
水质类型：HCO3-－Mg2+·(k++Na+)
矿化度：M=0.94g／ｌ
属富水性中等的含水层组。
②第四系中部砂层孔隙承压含水层组
由灰～灰黄～黄色粉、细砂及粘土、砂质粘土、砂礓粘土层组成，厚度58m左右，其中砂层厚度10m左右，富水性较好，井简涌水量20～115m3/h。
该含水层组上部为深灰～深黄色粘土层，厚约8m，透水性差，富水性弱，分布稳定，可视为相对隔水层。下部是红褐色粘土及砂礓粘土层，厚20m左右，局部夹有砂层透镜体，富水性弱，透水性差，为一相对隔水层。
③第四系底部粘土砾石孔隙承压含水层
厚度0～42.3m，平均5.1m，分布不稳定，为黄褐色、灰白色粘土夹砾石或砂礓层。砾石以灰岩残块为主，呈次棱角～浑圆状。砂礓粒径不均，多小于6mm，富水性及透水性均较弱。该层抽水试验资料：
ｑ=0.0172～0.0571ｌ／s.m ，K=0.176 ～0.374m／d ，M=0.469～4.38g／ｌ
属富水性弱的含水层，是区内各基岩含水层的主要补给水源。
(2)裂隙承压含水层组
①上石盒子组底部奎山砂岩裂隙承压含水层
奎山砂岩厚4.6～41.7m，平均13.9m，为灰～灰白色中～粗粒含砾砂岩，整合接触于下伏地层，分布稳定，富水性中等，透水性较强，井筒涌水量30～120m3／h,抽水试验资料：
q=1.12ｌ／s·m，k=5.195m／d
矿化度；M=1.90g／ｌ
水质类型：SO42-－(K++Na+ ) ·Ca2+
属富水性中等的含水层
②下石盒子组砂岩裂隙承压含水层组
该含水层组砂岩总厚度平均为63.10m，单层砂岩最厚为35.04m，多为泥质胶结的中～细粒砂岩，是开采1、2煤层的直接充水含水层。砂岩富水性弱～中等，渗透性较差且不均一，地下水赋存受构造控制且以静储量为主，已采工作面涌水量一般为5～10m3／h,最大165m3／h。抽水试验资料：
q=0.002～0.33ｌ／s·m
K=0.073～2.45m／d
矿化度：M=1.09—2.069g／ｌ
水质类型：C1-·SO42-－(K++Na+)·Mg2+
属富水性弱～中等的含水层组。
③下石盒子组底部分界砂岩裂隙承压含水层
分界砂岩厚13m左右，为浅绿、浅灰色中～粗粒含砾砂岩，巷道开拓涌水量为5～10m3／h。属富水性弱～中等的含水层。
④山西组砂岩裂隙承压含水层组
该含水层组有砂岩1～6层，砂岩总厚度平均为35.64m，单层砂岩最小仅0.79m。多为灰色细～中粒砂岩，是开采7、9煤层的直接充水含水层，本组砂岩富水性弱，渗透性差，砂岩裂隙水以静储量为主，易于疏干。已采工作面涌水量一般为5～10m3／h，最大为66m3／h，抽水试验资料：
q=0.001～0.056ｌ／s·m
K=0.003～0.688m／d
矿化度：M=1.123～2.56g／ｌ
水质类型： C1-·SO42-－(K++Na+)·Ca2+
属富水性弱的含水层。
(3)岩溶裂隙承压含水层组
①太原组灰岩岩溶裂隙承压含水层组
该含水层组由13层灰岩组成，灰岩总厚41.71m，占本组地层厚度的27％，其中以四灰最厚，平均10.7m，分布稳定，岩溶裂隙较为发育，富水性好。该含水层组按其赋水特征与煤层开采关系，分为一～六灰、七～十灰、十一～十三灰3个含水层组。
(1)一～六灰含水层组
q=0.6768～3.9333 ｌ／s·m 平均2.846 ｌ／s·m
K=2.741～18.401m／d 平均12.486m／d
矿化度：M=0.79～1.85g／ｌ
水质类型：HCO3-－(K++Na+)·Ca2+
C1-·SO42-－(K++Na+)·Ca2+
属富水性中等～强的含水层组。
(2)七～十灰含水层组
q=0.0135～1.508 ｌ／s·m 平均0.6932 ｌ／s·m
K=0.211～23.208m／d 平均10.505m／d
矿化度：M=0.61～1.04g／ｌ
水质类型：HCO3-－(K++Na+)·Ca2+
C1-·SO42-－(K++Na+)·Ca2+
属富水性弱～中等的含水层组。
(3)十一～十三灰含水层组
q=0.033～0.395ｌ／s·m 平均0.2137 ｌ／s·m
K=0.039～7.919m／d 平均3.979m／d
矿化度：M=0.42～0.71g／ｌ
水质类型；HCO3-－(K++Na+)·Ca2+
属富水性弱～中等的含水层组。
②奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层
本区奥陶系地层总厚450～530m，与上覆石炭系中统底部的铁质页岩呈假整合接触关系，主要分布在煤系地层底部及外围。在井田北部，因F1逆断层的推覆作用，使上盘的部分奥陶系灰岩溶隙含水层直接超覆于煤系地层之上，造成水体下压煤。
井田内共有41个钻孔揭露奥陶系灰岩，揭露厚度0.6～215.2m不等，其中F1 逆断层上盘26个钻孔27次对奥灰含水层进行了抽水试验：
q=0.00000108～6.5ｌ／s·m 平均1.9273ｌ／s·m
k=0.000000453～92.25m／d
矿化度：M=0.324～0.688g／ｌ
水质类型：HCO3-－(K++Na+)·Ca2+
在F1逆断层下盘及其它地段，有6个钻孔对奥灰含水层进行了抽水试验：
q=0.0025～0.207ｌ／s·m 平均0.086ｌ／ｓ·m
K=0.039～1.153m／d 平均0.253m／d
矿化度：M=0.411～0.78g／ｌ
水质类型；HCO3-－(K++Na+)·Ca2+
五、矿井充水因素
本井多年的开采实践证明：大气降水及地表水对煤层的开采及矿井涌水无直接影响，冲积层水对风氧化带以下浅部水平的工作面回采略有影响，出水量略有增加，断层水及开采煤层顶板砂岩裂隙水也是矿井充水主要因素之一。
本井主要的充水因素为顶板砂岩水和老塘老洞水，在主采煤层7 煤顶板有数层薄至中厚层砂岩裂隙含水层，加之断层和褶皱的影响，经常在构造部位的工作面出现淋水和涌水，一般不超过20m3/h ，现所剩储量均为构造部位的边角残煤，防治老塘老洞水占90%以上。
六 、矿井涌水
东城井正常涌水量55m3/h ，历史上最大涌水量290 m3/h(1990年10月)。本井涌水量与巷道开拓长度，工作面回采面积及大气降雨无明显的相关关系
1 、井下涌水与构造的关系：
在较大断层的尖灭收敛段，由于断层的地应力释放，往往形成小面积的裂隙发育带，便于储存积水。如721 工作面位于东2 断层消失端，回采时三次出水，水量在3～10m3/h。
在多余断层交汇地带，由于地应力相应集中，7 煤顶板砂岩富水性好，裂隙发育，如726工作面在掘进时，迎头出水量较大，造成无法掘进。至今F46与F47 交汇三角地带因此未能回采。
奥陶系灰岩央本区是一个主要的含水层处在太原组的下面和煤盆边缘，从太原组的下部的12灰到中奥陶系含水最丰富的马家沟组共l59米，且太原组底部有一层海相页岩、致密，厚10m，隔水性能较好，故而一般情况下，奥灰水对太原组的开采没有影响。但由于F1断层的存在，使奥陶系岩含水层超覆于我井所采煤层之上，对山西组的开采有极大的威胁。特别是4线以东，由于F1 将奥陶马家沟组的中下部及寨山组的上部地层抬高，而中段正是岩溶裂隙发育，含水极丰富的层段。
2 、东城井自1964年开采以来，没有发生重大的突水事故。影响头面的水害事故有四次，分述如下：
1977年9月2日，掘进七在804跳面切眼横管透7煤皮带机道突水约2600m3，淹没部分切眼及溜子道，工人被堵，经追水后人员得到脱险。
② 1989年12月9日，736放水道外口密闭墙，由于墙内老塘水及注浆水位增高，被压垮出水，最大涌水量150 m3/h，导致-270 泵房被淹。
③ 1990年1月18日，237放水道透135 老塘出水120 m3，淹巷道15m，淹没72 小时。
④ 1990年3月5日，742 面采后导致裂隙带连通上方隐伏张性裂隙，沟通F1上盘奥灰水，最大涌水量80 m3/h , 工作面被淹，迫使停采封闭。
七、矿井排水
矿井排水是煤矿安全生产的重要环节之一，防排水系统的设计依据是矿井预计涌水量，其技术要求应满足《煤矿防治水工作条例》第21条之规定，以保证矿井常规排水的需要。东城井主要泵房及排水设施表。
东城井原为二级排水，－220ｍ泵房排入－140ｍ泵房，由－140ｍ泵房再排向地面，-220泵房撤销后，改为一级排水，-140以上水平涌水由-140泵房排向地面，其余矿井涌水通过庞庄井与东城井之间的过水通道涌入庞庄井，由庞庄井排出。
东城井主要泵房及排水设施表
泵房
名称
设计涌水量
(m3/h)
实际涌水量
(m3/h)
排 水 能 力
输水能力
水仓容积 （ｍ3）
水 泵
型 号
功率
台数
总能力
(m3/h)
管径
(mm)
趟数
总能力
(m3/h)
主仓
副仓
-140ｍ
447.4
127.8
200D43×6
360
3
864
Φ245
2
864
2044
930
-220ｍ
506.0
189.0
200D43×6
360
3
864
Φ245
2
864
1800
1408
八、东城井采空区积水预测及防治
东城井现3处老空积水区为北翼积水区、南一采区积水、南二采区积水区。
1、 北翼积水区
（1）北翼积水区工作面分布及生产状况
北翼积水区位于东城井-220水平北翼采区，靠近F1断层浅部，717、719工作面附近，标高-165m～-265m。北翼积水区含717、719及717小面等采空区
（2）北翼积水区积水量预测
据测算，北翼积水区的积水上限约为-165m，积水下限约为-265m，积水面积约136640m2,积水量约94281 m3。动水补给8～10 m3/h。补给水源为第四系冲积层水，与露头奥灰水有联系。
（3）北翼积水区补径排条件分析
北翼积水区恰好位于北翼向斜的核部，故容易积水，其补给水源为第四系冲积层水和露头奥灰水，动水补给约10 m3/h，年补给量约87600 m3。在-186水仓未报废之前，北翼积水区所含工作面的涌水通过-186水仓向外排水。根据庞庄井多年观测，东城井向庞庄井的老空水补给趋于稳定，充分说明东城井的各老空积水的补径排条件已处于动态平衡中。目前，当北翼采空区积水水位超过-165m时，积水渗出且通过-186水仓向南一积水区排泄，最后进入8237临时水仓。预测北翼积水区向南一积水区的补给流量约为10 m3/h。
2、南一积水区
（1）南一积水区工作面分布及生产状况
南一积水区位于东城井-240水平南一采区，靠近F1断层深部，742、930、932工作面附近，标高-240m～-330m。南一积水区含738、736、734、734下、832、932、834、930、730、721、721下、723、7243、8243、742等采空区。该积水区涵盖工作面最多，且上下煤层的采空区大多经垮落形成一体，采空区高度向上发展，因此该积水区潜在积水能力相当可观。
（2）南一积水区积水量预测
南一积水区的积水上限约为-220m，积水下限约为-330m，积水面积达762450m2,积水量约为457500m3。接受F1断层上盘奥灰水和上游北翼积水区的补给。
（3）南一积水区补径排条件分析
南一积水区位于F1断层和庞庄背斜之间，F1断层落差180～500m，断层切割了上、下石盒子组、山西组、太原组、本溪组及奥陶系地层，部分地段奥陶系灰岩直接覆盖在煤系地层之上，该积水区主要接受上盘奥陶系灰岩含水层的补给。南一积水区原有-270水仓（现已报废），根据以往观测：当-270水仓正常工作时，断层另一侧的庞庄井并未受到东城井老空水直接影响，说明东2断层和F46断层隔水性良好。当积水标高达到-240m水平以后，向-240水仓汇集，最后与南翼外排水聚集。而728和928两个工作面位于东2断层和F46断层之间及庞庄背斜的西北侧，该处断层因采掘破坏而已经完全失去了隔水性能，当积水标高达到-220m水平后，南一积水区水受庞庄背斜分水岭和巷道工作面布置的控制经两个工作面分两条通道进入庞庄井。
南一积水采空区导水通道
南一积水区水经728和928两个采空区向西越过F46断层，依次逐渐向庞庄井762与962、764与964、701与901、703与903、7501与9501、7503与9503采空区渗流汇水。7503与9503老空水从9煤底板砂岩裂隙流出，据实际观测，该老空水出水点有两处，出水点处砂岩呈乳白色，而周围岩石有“挂红”现象，合计流量为22 m3/h。该导水通道主要为采空区渗流通道，南一积水区采空区导水通道。
南一积水区轨道巷导水通道
导水通道主要为南四采区轨道巷。南四采区轨道巷北端受工作面开采影响已被破坏，南一积水区水从南四采区轨道巷北端渗流进入轨道巷，以自由水流的方式经轨道巷排出并流入-370主副水仓。据观测，该出水点流量约15 m3/h。
3、 南二采区积水区
（1）南二采区积水区工作面分布及生产状况
南二采区积水区位于东城井-240m南二水平，靠近F46断层中部，752、970工作面附近，标高-240 m～-270 m。含970和752两个工作面。该积水区积水面积较小。
（2）采空积水区积水量预测
南二积水区的积水上限约为-260m，积水下限约为-270m，,积水面积约为35412m2,积水量约24434 m3。2001年在F46放水道进行探放，目前预计有部分积水，水源为顶板砂岩水和部分采空区积水。
（3）南二采区积水区补径排条件分析
南二采区积水区位于拾屯向斜核部，主要接受周围老空水和顶板砂岩水补给。受向斜地形控制，出水通道若至上限后，老空水通过918放水道和515放水道流入庞庄井-520小湖系水仓。据观测，该导水通道出水流量为10m3/h。
4、 老空水对庞庄井影响分析
由于东城井所设主动排水设施报废，其三个主要采空积水区老空水受地形、巷道布置情况、工作面布置情况以及部分岩石裂隙发育情况等的影响分三条导水通道流入庞庄井。
目前，在南一积水采空区导水通道出水点处，庞庄井正在或将要布置9507和9509两个工作面，庞庄井目前所观测到的老空水总体流量约为47 m3/h，南一积水采空区导水通道出水量约占总体的50%；南一积水轨道巷导水通道为大巷排水，且-370水仓有足够的排水能力，水害威胁相对较小；南二采区积水区老空导水通道经两条放水道排入-520小湖系水仓，该水仓附近目前未安排生产工作面。 故，庞庄矿东城井老空水向庞庄井排泄的三条通道中，老空水对矿井安全生产构成威胁的通道主要是南一积水采空区导水通道。
据观测，随着东城井关井-140泵房报废，该出水点水量呈上升趋势。预计老空水总流量将会在达到一个峰值50-55 m3/h后稳定下来。东城井老空水给庞庄井的排水造成了一定的压力，且对部分工作面安全生产有直接的威胁。若导水通道被堵塞后老空水位上升，当水压达到一定极限时，老空水极有可能突破隔水煤柱突然涌出，给矿井安全生产造成不良影响。
5、老空水防治方案
庞庄矿在老空水防治方面做了大量的工作，包括钻孔疏放、巷道疏水。
（1）钻孔疏放
为探查9501采空区积水线的高度，庞庄井在9503材料道共施工4个放水孔，每孔进尺7.5m，共计30m。4个探查孔均未出水，也未测出水头压力，说明老空水水位在探查孔之下，该处老空水经底板砂岩裂隙流入9503材料道。
（2）巷道疏水
为保证9503采空区老空水正常排放，在9503溜子道出口处的密闭墙底部埋设2个4寸放水管；南四采区轨道巷原建有密闭墙，为降低老空水压力，将密闭墙打开疏通；东城井南二采区老空水通过918和515两条放水道进入庞庄井-520小湖系水仓，保证918和515两条放水道畅通。
九、 储量计算
1、储量计算范围
井田内各可采煤层储量计算边界：上限为-50m，下限至－270m。东自煤层露头，西至F46断层、南至F3断层、北至F1断层下盘交面线。
2、储量计算水平
储量计算水平分别为－140m、－220m和－270m。
3、工业指标
（1）煤层最低可采厚度为0.7m。
（2）煤层可采灰分不大于40%。
（3）煤的发热量不低于14.54MJ／kg。
4、储量计算级别及块段的划分
（1）各级储量的基本线距
井田的勘探类型为Ⅱ类，各级储量的基本线距见表
各级储量基本线距表 单位：m
勘探类型
煤 层
A 级
B 级
C 级
二类一型
7
500
1000
2000
二类二型
2
500
1000
2000
二类三型
1、8、9
250
500
1000
（2）储量计算块段的划分原则
1) 具体块段按储量级别分水平、分永久煤柱、“三下”压煤划分，原则上不跨越3条勘探线，凡生产采区或已被批准的采区设计，按采区划分块段。
2） 对于因构造影响使煤层变薄或增厚的钻孔及工程质量低劣打丢、打薄的个别钻孔，在计算时不采用其厚度。
3） A、B级储量由实测巷道或勘探工程点圈定，C级储量可由工程点圈定，也可高级储量外推求得，以不超过基本线距1/2的距离外推C级储量。
4） 断层煤柱的留设：井田内可跨越已查明落差不大于50m的单个断层圈定高级储量，其断层两侧各留30～50m的地段降为C级储量。若断层密集，则不能跨越断层划分高级储量。工广煤柱内不留设断层煤柱。
5） 见煤点的煤层厚度低于0.7m时，用插入法求出可采边界；对未见煤钻孔，用相邻钻孔连线的中点为零点，再用插入法求出其可采边界。
5、储量计算方法及参数的确定
（1）储量计算方法：
储量计算采用的是等高线法及地质块段法，即在1：5000煤层底板等高线图上圈定各可采煤层储量级别块段，分别计算其地质储量。
计算公式为： Q=S×M×D ×secα
式中：Q：计算块段储量(t)
S：计算块段平面积(m2)
M：计算块段平均厚度(m)
D：煤层容重(t／m3)
α：计算块段平均倾角(°)
（2）储量计算参数的确定
1) 平面积在计算机的CAD图中量出平面积
2) 平均倾角
根据块段内等高线之间的平均水平距离及高差，用反三角函数求得。
3) 煤层平均厚度
各煤层见煤点厚度均采用煤层真厚。
4) 容重：1煤1.35；2煤1.31；7煤1.34；8煤1.32；9煤1.31；
（3）可采储量计算
计算公式
Q采=Q工×(1-n)×k
式中：Q采：可采储量(t)；
　　　 Q工：工业储量(t)；
　　　 n：地质及水文地质损失系数(％)；
　　　 K：采区回采率(％)。
6、储量计算结果
截止东城井关闭井田内剩余资源储量434.2万吨，可采储量27.1 万吨。
（l）分煤层统计与分析：（单位：万吨）
煤层
工广煤柱
F1断层煤柱及村庄压煤
小计
备注说明及分析
2

76.7
76.7
F1断层煤柱是永久煤柱，因历年采出没有摊销，挂在表中。2、7、8、9煤有一部份是东固城村庄压煤，且在-270m南一积水区下，积水量大，水体下不易开采，故没有可采量
7
39.3
177.6
216.9
8
14.4
60.9
75.3
9

65.3
65.3
合计
53.7
380.5
434.2
（2）工广煤柱储量情况
东城井主副井保护范围总面积83832平方米，其中有两个5米断层，对回采有较大影响。位于两个H=5米断层内的面积17816平方米，剩余66016平方米。储量如下：
煤层
面积（m2）
煤厚（m）
采高（m）
容重
储量（万t）
7煤
83832
3.5
2.6
1.34
39.3
8煤
83832
1.3
1.3
1.32
14.4
小计

53.7
对主副井保护范围部分进行设计工作面，设计工作面见附图，储量计算如下表
工作面
面积（m2）
容重
采高（m）
采出量（万t）
723
11576
1.34
2.6
4.0
724
7171
1.34
2.6
2.5
725
5236
1.34
2.6
1.8
727
20686
1.34
2.6
7.2
726
10658
1.34
2.6
3.7
823
10193
1.32
1.4
1.9
824
6067
1.32
1.4
1.1
826
11477
1.32
1.4
2.1
827
17508
1.32
1.2
2.8
合计

27.1

第二章、东城井井筒煤柱回收经济效益分析
一、东城井主副井储量情况
东城井主副井保护范围总面积83832 m2，其中有两个5米断层，对回采有较大影响。位于两个H=5米断层内的面积17816 m2，剩余66016 m2。储量如下为53.7万吨，其中七煤39.3万吨，8煤14.4万吨，对主副井保护范围部分进行设计工作面见附图，可安排工作面储量为27.1万吨，具体数据见东城井剩余储量计算，炮采工作面采出率按97%计算，共可回收资源27.1*97%=26.3万吨。
二、运输系统说明
庞庄井与东城井的通道为-370南四采区皮带机道、南四采区轨道、南四采区回风道，此三条通道部分（位于东城井一侧）已被南四7煤煤柱和南四9煤柱回采破坏，已无法使用，并且该区为老火区，周边也全部为老塘区，根据以上地质条件，选用如下掘进巷道，采取机轨合一巷道布置。设计路线见附图
三、通风系统
以庞庄井向东城井为进风，东城井风井为出风，形成一套进回风系统。
四、工程量计算
根据现有的地质条件共设计了三个方案
1、方案一
方案一掘进线路在图上标识为1à2à3à3’àAàA’àB’àCàC’àDàD’，方案一工程量见下表
方案1工程量统计表

工程名称
修复
岩巷
煤巷
小计
进尺
工期

（米）
（米）
(米)
（米）
（米）
（天）
1
1~2段
299

299
6
50
2
2~3段
323

323
6
54
3
3~3'段

94

94
3
31
4
3'~A段
379

379
6
63
5
A~A'段

204
204
6.5
31
6
A'~B'段

653

653
3
218
7
B'~C段
234

234
6
39
8
C~C'段

134

134
3
45
9
C'~D段

196
196
6.5
30
10
D~D'段

362
362
6.5
56
合计

1235
881
762
2878

617
修复巷道共计1235米，岩巷881米，煤巷762米，合计2878米，需要617天即21个月（1年9个月）完成。
需要皮带部数为7部。
2、方案二
方案二掘进线路在图上标识为1à2à3à3’àAàA’àB’àC àD’。
方案二与方案一的不同点在C至D’间，原方案一为CàC’àDàD’，掘进大部分在8煤内掘进，但线路远并且需要过水区；方案二为C àD’取直线，但其掘进为岩巷，方案二工程量见下表
方案2工程量统计表

工程名称
修复
岩巷
煤巷
小计
进尺
工期

（米）
（米）
(米)
（米）
（米）
（天）
1
1~2段
299

299
6
50
2
2~3段
323

323
6
54
3
3~3'段

94

94
3
31
4
3'~A段
379

379
6
63
5
A~A'段

204
204
6.5
31
6
A'~B'段

653

653
3
218
7
B'~C段
234

234
6
39
8
C~D'段

563

563
3
188
合计

1235
1310
204
2749

674
修复巷道共计1235米，岩巷1310米，煤巷204米，合计2749米，需要674天即23个月（1年11个月）完成。
需要皮带部数为4部。
3、方案三
方案三掘进线路在图上标识为1à2à3à3’àA àD’。
方案三与其他两个方案的不同点在A至D’间，为AàD’取直线，但其掘进为岩巷，方案三工程量见下图

方案三工程量统计表

工程名称
修复
岩巷
煤巷
小计
进尺
工期

（米）
（米）
(米)
（米）
（米）
（天）
1
1~2段
299

299
6
50
2
2~3段
323

323
6
54
3
3~3'段

94

94
3
31
4
3'~A段
379

379
6
63
5
A~D'段

1558

1558
3
519
合计

1001
1652
0
2653

718
修复巷道共计1001米，岩巷1652米，煤巷0米，合计2653米，需要718天即24个月（2年）完成。
需要皮带部数为3部
五、经济效益测算
由于方案一巷道掘进量最小，原则上选用方案一，进行效益测算如下：
因为巷道沿老区掘进，顶板不完整，掘进及修护难度较大，另外考虑到轨道与皮带、行人联合布置，巷道断面较大，巷道按净宽5.0米计算，如下：
1、掘修费用
岩巷掘进881米，单价1.6万元/米，费用为1410万元；
巷道修护1235米，原巷道为3.0米，需扩宽至5.0米，且巷道年久失修，巷道状不明，单价按1.4万元/米，费用为1729万元；
煤巷掘进762米，沿8煤薄煤层掘进，平均煤厚1.1米，破底量较大，单价按1.2万元/米，费用为914.4万元；
井巷费用总计4053万元，折合吨煤成本为154.11元。
2、安装费用
需要安装皮带7部，共计266万元；
H架950架，共计18.7万元；
胶带6000米，共计187.2万元；
三联辊2000个，共计44万；
底托辊950个，合计11.5万元；
轨道6000米，共计72万元；
道板4800块，合计45.6万元；
电绞及斜巷安全设施投入500万元；
通防及压风管路费用约100万元；
总费用为1245万元，以上设备材料按1.5备用系数，总费用为1867.5万元，吨煤成本为71元。
3、回采费用
设备运行费：东城井剩余可采出量为26.3万吨，预计回采时间为451天，5部皮带每天运行18小时计算，预计电费为500万元。电绞运行费用约为50万元。折合吨煤费用为20.9元/吨。
4、效益计算
东城井原煤完全成本为400元/吨，合计吨煤成本为646元/吨。其他不可预见支出按10%计算，吨煤完全成本为710元/吨。
东城井原煤平均发热量为5600大卡，市场价为895元/吨，吨煤效益为895-710=185元，全部经济效益预计为4865.5万元。
六、结论
1、东城井剩余采出量为26.3万吨，经济效益为4865.5万元，但由于只设计一条通道，掘进过程中要通过老火区、及采空区导致掘进过程中不可预料的因素太多，安全上不能保证。
2、外围开发时间长，掘进、修复巷道加上各种设施、设备的安装，正式进入工作面掘进预计需要2年时间。
3、见效慢，由于外围的掘进都在岩巷中，前期投入较大，只有开始方工作面后才有效益。
4、井筒煤柱的回收会直接影响道主副井，井壁下沉坍塌，会直接造成地表水或第四季含水层的水溃入井下，影响庞庄井的安全生产。
因此对于东城井剩余主副井保护煤柱的不建议开采。

第三章 东城井井筒概况
一、东城井概况
由于东城井资源枯竭，1991年经苏煤司生(91)367号文件批准“核销东城井45万吨／年的原矿井生产能力，实行庞庄井和东城井合并”。1992年，集团公司徐煤党发(92)37号文件批准撤销张小楼矿级建制，于1992年8月1日将原张小楼煤矿合并至庞庄煤矿管理，即为庞庄煤矿张小楼井。现三对矿井各自有独立的生产系统，开采下石盒子组和山西组煤层。太原组煤层由于煤层较薄，水文地质条件复杂以及村庄压煤等问题，尚未列入开采计划。
东城井由上海煤炭工业设计院设计，华东煤炭工业公司第十二建井工程处承建施工。1960年2月破土动工，于1964年1月2日开始试生产；同年5月1日正式投入生产，原设计能力为21万吨／年，1974年改扩建箕斗井，生产能力提高到45万吨／年；1980年煤炭部核定生产能力为80万吨／年。1984年产量创历史最高纪录，生产原煤121.0万吨。由于80年代开采强度大，造成资源枯竭，为此，苏煤司生(91)367号文件批准“核销东城井45万吨／年的原矿井生产能力，实行庞庄井和东城井合并”。目前矿井已结束回采，正在进行设备回收，即将进入关井闭坑。
二、东城井主要生产系统
1、提升系统
运煤方式
皮带为主，辅以溜子
副提设备
KJ2×2.5×1.2D
主提绞车
2EM3000/1530
JRQ148-8
电动机
JRQ148-8
1t单层单车罐笼