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采區(qū)設(shè)計(jì)說明書.doc

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1、 第一章、礦井概況 山西靈石天聚柏溝煤業(yè)有限公司位于靈石縣城北西方向的英武鄉(xiāng)南5km雷家村境內(nèi),距縣城10 km,距大運(yùn)公路4km,距南同浦鐵路,靈石站7 km。行政區(qū)劃隸屬英武鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為:東經(jīng)11140′10″-11141′42″,北緯3652′35″-3654′17″。 山西靈石天聚柏溝煤業(yè)有限公司二采區(qū)位于靈石縣城北西方向,距靈石縣城直距10km,東鄰南同蒲鐵路及大運(yùn)公路,東北距介休縣城20km,與靈石站相距7km。大(同)-運(yùn)(城)高速公路靈石出口到二采區(qū)有25km路程,交通條件便利(圖1-1)。 據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件

2、晉煤重組辦發(fā)[2009]64號(hào)《關(guān)于晉中市靈石縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案(部分)的批復(fù)》,山西靈石天聚柏溝煤業(yè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱柏溝煤業(yè))為兼并重組煤礦,重組前為山西天星柏溝煤礦有限公司,礦區(qū)面積2.3325km2,批準(zhǔn)開采2、4號(hào)煤層,重組后礦區(qū)面積4.6028 km2,其中新增空白區(qū)2.2703 km2,批準(zhǔn)開采2—11號(hào)煤層,隸屬于靈石縣永吉能源有限公司,資源重組后,生產(chǎn)能力600kt/a。 第一節(jié) 井田地質(zhì)特征 一、地層 區(qū)內(nèi)大部分黃土覆蓋。出露的基巖均為二疊系上石盒子組地層,根據(jù)地面及鉆探工程揭露的地層資料,本區(qū)發(fā)育的地層由老到新,有奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原

3、組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組以及第四系。 沉積的各時(shí)代地層巖性特征及厚度情況詳述如下: (1)、中奧陶統(tǒng)峰峰組(O2f) 區(qū)內(nèi)揭露最大厚度為48.38m。其主要巖性為深灰黑色、青灰色厚層狀石灰?guī)r,質(zhì)純,裂隙發(fā)育,常有方解石脈填充 。 (2)、中石炭統(tǒng)本溪組(C2b) 平行不整合于峰峰組地層之上,沉積厚度6.76-12.20m,平均9.94m。主要巖性為灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、局部為鋁土巖。全區(qū)沉積厚度變化不大,在二采區(qū)中部4號(hào)孔厚度為8.31m。 (3)、上石炭統(tǒng)太原組(C3t) 整合于本溪組地層之上,為海陸交互相沉積,沉積厚度77.63-107.12m,

4、平均厚度91.82m。 本組主要巖性由煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r及砂巖組成。底界砂巖(K1)為灰色中細(xì)砂巖,局部相變?yōu)榇稚皫r、砂質(zhì)泥巖,全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的三層石灰?guī)r,及三層穩(wěn)定煤層,本組為主要含煤地層,動(dòng)植物化石比較豐富。 (4)、下二疊統(tǒng)山西組(P1s) 連續(xù)沉積于太原組地層之上,以濱海沼澤瀉湖相為主,沉積厚度2.78-55.50m,平均厚度48.48m。主要巖性由煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖、中細(xì)砂巖組成。底部為灰、灰黑色中細(xì)砂巖,不穩(wěn)定,厚度變化大。本組為含煤地層,發(fā)育較穩(wěn)定及不穩(wěn)定煤層2-3層。 (5)、下二疊統(tǒng)下石盒子組(P1x) 連續(xù)沉積于山西組地層之上,為陸相沉積地層,厚度為87

5、.50-110.58m,平均厚度為101.88m。主要巖性有泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及中細(xì)砂巖。 (6)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s): 連續(xù)沉積于下石盒子組地層之上,為陸相沉積,沉積厚度為280.03m。主要巖性由砂巖、砂質(zhì)泥巖組成。上石盒子組一段(P2s1):沉積厚度177.36m。上石盒子組二段(P2s2):二采區(qū)僅出露下部地層,最大厚度為102.67m。 (7)、中上更新統(tǒng)(Q2+3):不整合于各老地層之上,中更新統(tǒng)以棕黃紅色粘土、亞粘土為主,含粗砂及鈣質(zhì)結(jié)核層,主要巖性為棕黃色粘土、亞粘土、亞砂土等,垂直節(jié)理發(fā)育,易形成沖溝和陡壁,厚度0-50m,平均28m左右。 二、含煤地層

6、 區(qū)內(nèi)含煤地層有石炭系上統(tǒng)太原組;二疊系下統(tǒng)山西組。太原組與山西組為整合接觸,可采煤層均賦存于太原組和山西組,主要含煤地層太原組和山西組的厚度121.67-141.52m,平均為132.17m,其中含煤層11層,煤層累計(jì)厚10.23m,含煤系數(shù)7.74%。: (1)、太原組(C3t) 該含煤地層整合于本溪組地層上,是霍西煤田的重要含煤巖系之一,俗稱下煤組。屬海陸交互相碎屑巖及碳酸鹽巖建造,韻律明顯,砂巖、泥巖、石灰?guī)r,其中賦存有可采煤層及煤線。根據(jù)本二采區(qū)各鉆孔資料,該組地層厚度為74.75-86.02m,平均80.47m,共含煤7層,其中9、10號(hào)為全區(qū)可采煤層,4號(hào)為零星可采煤層。本

7、組煤層厚度8.85m,含煤系數(shù)10.10%。 (2)、山西組(P1s) 該含煤地層連續(xù)沉積在太原組之上,是霍西煤田及本區(qū)的重要含煤地層之一,俗稱上煤組。地層厚度42.78-55.50m,平均為48.48m。共含煤3層,其中2號(hào)煤全區(qū)層位較穩(wěn)定局部可采,1、2下號(hào)煤層不可采。煤層總厚1.36m,含煤系數(shù)2.80%。 三、構(gòu)造 井田內(nèi)構(gòu)造形態(tài)基本為一寬緩的褶皺構(gòu)造為主,中部為向北東-南西的向斜構(gòu)造(S1),樞紐向西南仰起,中南部為軸向西-東的背斜構(gòu)造(S2),樞紐向東傾伏。南部為軸向西-東的向斜構(gòu)造(S3),樞紐向西仰起。二采區(qū)南部邊緣發(fā)育一條落差較大的正斷層。二采區(qū)中部發(fā)育一條落差和延伸

8、距離均較小的正斷層。沒有發(fā)現(xiàn)陷落柱。 ⑴、褶皺構(gòu)造 ①、向斜S1: 二采區(qū)中北部候木村一線以北。中部向斜軸向?yàn)镹E50,向斜樞紐在東部向下傾伏,在西部向上抬起,延伸長(zhǎng)度1000m,北翼較緩,傾向南東,南翼較陡,傾向北東,為一寬緩的不對(duì)稱傾伏向斜,兩翼出露地層均為二疊系上石盒子組地層。該向斜在二采區(qū)西部對(duì)上部地層影響較小,地表發(fā)育不明顯。 ②、背斜S2: 位于二采區(qū)中南部陳家?guī)X村一線以北,背斜軸向NE73,背斜樞紐向西抬起,向東傾伏,延伸長(zhǎng)度1300m,該背斜在地表及上部地層中不發(fā)育,在下部地層中由鉆孔控制,而查明其位置。 ③、向斜S3: 位于二采區(qū)南部托子洼村一線以北,向斜軸向偉

9、NE62,向斜樞紐在東部向下傾伏,西部向上抬起,延伸長(zhǎng)度720m,兩翼出露地層均為二疊系上石盒子組地層。 ⑵、斷裂構(gòu)造: ①、斷層F27:位于二采區(qū)南部邊界,正斷層,走向北東——南西,傾向NW35,傾角65,落差65-90m,北西盤下降,出露地層為二疊系上石盒子組,南東盤上升,出露地層為二疊系山西組。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度3000m,橫穿二采區(qū)南部,因該斷層未進(jìn)行工程控制,只能以地質(zhì)填圖成果評(píng)述。 ②、斷層F1: 位于二采區(qū)中部4號(hào)鉆孔北部,正斷層,走向近西東,傾角75,落差18m,北盤下降,南盤上升,兩盤出露 地層均為二疊系上石盒子組,延伸長(zhǎng)度900m。 區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單型。 ⑶、巖漿巖

10、 本區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入體。 第二節(jié) 煤層埋藏特征 1、 煤層 井田內(nèi)可采煤層自上至下有2號(hào)、4號(hào)、9號(hào)、10號(hào)共計(jì)4層,其中2、4號(hào)煤層已大部采空。 (1)、9#煤層 位于太原組下段頂部,K2灰?guī)r一般為其直接頂板。煤層厚度1.02-1.60m,平均1.31m。該煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,一般為單層,且厚度變化不大。底板巖性為泥巖及細(xì)粒砂巖和砂質(zhì)泥巖。煤層層位穩(wěn)定,埋藏較深,保存良好,厚度變化不大,是各煤中較厚穩(wěn)定的可采煤層。 (2)、10#煤層 位于太原組下段中部。煤層厚度4.05-5.14m,平均4.53m。煤層結(jié)構(gòu)復(fù) 雜,一般分為2-3層。煤層頂板為砂質(zhì)泥巖,底板為砂質(zhì)泥

11、巖或細(xì)粒砂巖,煤層層位穩(wěn)定,分布廣泛,埋藏較深,保存良好,厚度變化不大,是穩(wěn)定可采的厚煤層。 煤層情況統(tǒng)計(jì)表 地層 煤層號(hào) 平均厚度 (m) 平均層間距 (m) 結(jié)構(gòu) 夾矸數(shù) 穩(wěn)定性 可采性 頂板 底板 山西 組 2 0.45-0.92 0.58 12.82-18.77 16.24 簡(jiǎn)單 0 較穩(wěn)定 局部 可采 泥巖 泥巖 太原組 4 0-1.17 1.05 簡(jiǎn)單 0 不穩(wěn)定 零星可采 泥巖 泥巖 62.23-63.10 62.67 9 1.02-1.60 1.31 簡(jiǎn)單 0 穩(wěn)定 全區(qū) 可采

12、 石灰?guī)r 砂質(zhì) 泥巖 3.70-5.60 4.98 10 4.05-5.14 4.53 復(fù)雜 2-3 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 砂質(zhì)泥巖 砂質(zhì) 泥巖 二、煤層圍巖性質(zhì) 1、各可采煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征 本區(qū)內(nèi)可采煤層2、4號(hào)已基本開采殆盡。根據(jù)本次施工的2號(hào)鉆孔巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告及夏門井田精查地質(zhì)報(bào)告10號(hào)煤層資料進(jìn)行評(píng)述(夏門井田位于本井田東北約5km處)。 (1)9號(hào)煤層 頂板:為K2石灰?guī)r,巖性堅(jiān)硬,抗壓、抗拉強(qiáng)度大。巖層單向抗壓強(qiáng)度32.1-63.2Mpa,平均44.4 Mpa,單向抗拉強(qiáng)度1.63-4.56Mpa,平均2.71 Mpa,

13、抗剪強(qiáng)度1.73-6.11Mpa,平均4.05 Mpa。穩(wěn)定性好,屬穩(wěn)定-較穩(wěn)定型頂板。 底板:為砂質(zhì)泥巖,節(jié)理裂隙不發(fā)育。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型底板。 (2)10號(hào)煤層 頂板:為砂質(zhì)泥巖(即9號(hào)煤層之底板),節(jié)理裂隙發(fā)育,具水平層理。巖層單向抗壓強(qiáng)度9.2-15.9Mpa,單向抗拉強(qiáng)度0.53-1.02Mpa,抗剪強(qiáng)度2.50-2.52Mpa,普氏硬度系數(shù)0.92-1.59。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型頂板。 底板:為泥巖或砂質(zhì)泥巖,節(jié)理裂隙不發(fā)育。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型底板。 2、瓦斯 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)[2007]2030號(hào)文“關(guān)于晉中市2007年度30萬噸/年及以上煤礦瓦斯等級(jí)和二氧

14、化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)”:靈石縣英武鄉(xiāng)山西靈石銀源新生煤業(yè)有限公司2006年度瓦斯絕對(duì)涌出量0.59m3/min,相對(duì)涌出量3.4m3/t;2007年度瓦斯絕對(duì)涌出量0.54m3/min(2007年處于基建過程中),鑒定為低瓦斯。 3、煤塵爆炸性 根據(jù)本礦2010年2月22日9號(hào)煤層煤樣檢驗(yàn)資料,火焰長(zhǎng)度>400mm,抑制煤塵爆炸最低巖粉用量85%,煤塵有爆炸性。 據(jù)相鄰煤礦原新安發(fā)煤業(yè)有限公司9號(hào)煤層煤樣檢驗(yàn)資料(2007.11):9號(hào)煤火焰長(zhǎng)度80mm,加巖粉量45%,煤塵有爆炸性。 據(jù)附近煤礦原靈石縣英武鄉(xiāng)新長(zhǎng)征煤礦10號(hào)煤層煤樣檢驗(yàn)資料(2005.9):10號(hào)煤火焰長(zhǎng)度160

15、(mm),巖粉用量80%,煤塵有爆炸性。 由此推斷,本礦9、10號(hào)煤層煤塵具有爆炸性。 4、煤的自燃 據(jù)本下采集9號(hào)煤層樣,送山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行煤的自燃傾向性鑒定(2010.02)9號(hào)煤層吸氧量0.70cm3/g,自燃等級(jí)Ⅱ級(jí),自燃傾向性為自燃。 據(jù)新生煤下采集9、10號(hào)煤層樣,送山西煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行了煤自燃傾向性鑒定(2009.12),鑒定結(jié)果如下: 9號(hào)煤:吸氧量0.70cm3/g,自燃等級(jí)Ⅱ級(jí),自燃傾向性為自燃。 10號(hào)煤:吸氧量0.68cm3/g,自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí),自燃傾向性為自燃。 5、地溫、地壓 據(jù)調(diào)查,本區(qū)煤礦在開采過程中,地溫一般為1

16、6℃-17℃,區(qū)內(nèi)地溫梯度小于3℃/100m,無地?zé)岙惓#瑢俚販卣^(qū)。 本礦及相鄰在生產(chǎn)過程中未發(fā)生過沖擊地壓危害。屬地壓正常區(qū)。 三、煤質(zhì)及工業(yè)用途評(píng)價(jià) 1、物理性質(zhì)和煤巖特征 二采區(qū)煤層總體物理性質(zhì)為黑色,瀝青光澤,玻璃光澤,貝殼狀斷口,宏觀煤類型為半亮、光亮型,變質(zhì)階段為中等變質(zhì)階段,上部煤層變質(zhì)程度較低于下部煤層。 9號(hào)煤層:黑色半亮型、光亮型、碎塊狀、瀝青玻璃光澤。 10號(hào)煤層:黑色半亮型、光亮型、塊狀、碎塊狀、瀝青玻璃光澤,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 11號(hào)煤層:色半亮,光亮型,夾鏡煤及暗煤條帶。碎塊狀,瀝青光澤。 2、化學(xué)性質(zhì)和工藝性能 二采區(qū)內(nèi)2、4號(hào)煤層已基本開采殆盡。據(jù)

17、本礦鉆孔資料及井下采樣檢測(cè)結(jié)果,結(jié)合二采區(qū)東部圪臺(tái)煤質(zhì)資料,2、4、9、10號(hào)煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)及其變化范圍如下。 9號(hào)煤層: 水分(Mad):原煤0.13% -0.70%,平均0.51%; 浮煤0.32%-0.60%;平均0.51%; 灰分(Ad):原煤8.37%-31.08%,平均17.07%; 浮煤3.88%-15.90%;平均7.10%; 揮發(fā)分(Vdaf):原煤21.03%-29.31%,平均25.62%; 浮煤19.12%-26.96%,平均23.10%; 全硫(St,d):原煤1.89%-4.11%,平均2.90%; 浮煤1.48%-2.55%,平均2.70%;

18、 膠質(zhì)層指數(shù): Y值15.00-20.00mm,平均17.50mm; 高位發(fā)熱量(Qgr,d):原煤24.05-32.84MJ/kg,平均29.43 MJ/kg; 浮煤30.31-34.35MJ/kg,平均33.28 MJ/kg; 粘結(jié)指數(shù)(GR.I):浮煤60-94; 焦渣特征(CRC):6-7 體積曲線:之字型。9號(hào)煤為特低灰、高灰、中高硫-高硫焦煤(JM)。 10號(hào)煤: 水分(Mad):原煤0.44-0.61%,平均0.54%; 浮煤0.32%-0.67%,平均0.46%; 灰分(Ad):原煤15.59%-41.55%,平均29.20%; 浮煤4.63%-9.91%,

19、平均6.49%; 揮發(fā)分(Vdaf):原煤16.44%-29.96%,平均25.76%; 浮煤20.00%-28.00%,平均23.31%; 全硫(St,d):原煤1.46%-5.29%,平均3.61%; 浮煤1.65%-2.53%,平均2.00%;; 膠質(zhì)層指數(shù): Y值16.00-32.00mm; 高位發(fā)熱量(Qgr,d):原煤19.25-30.26MJ/kg,平均24.27 MJ/kg; 浮煤32.05-34.56MJ/kg,平均33.63 MJ/kg; 焦渣特征(CRC):5-6; 粘結(jié)指數(shù)(GR.I):浮煤75-99; 體積曲線:之山混合型。 10號(hào)煤為特低灰-中

20、灰、中高硫焦煤(JM)。 9號(hào)煤為特低-高灰、中高-高硫焦煤(JM)。洗選后可作為煉焦用煤,也是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤。 10號(hào)煤為低-中灰、高硫焦煤(JM)。洗選后可作為煉焦用煤,也是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力用煤。 第三節(jié) 井田境界與儲(chǔ)量 一、井田境界 根據(jù)2009年11月30日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》C1400002009111220045948,井田范圍由以下12個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定。見井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表(6帶) 拐點(diǎn)編號(hào) 1980西安座標(biāo)系 緯距(X) 經(jīng)距(Y) 1 4087501.19 19560605.72 2 4087501.19

21、 19562095.72 3 4086901.19 19561980.72 4 4086731.19 19562090.72 5 4085101.19 19563230.72 6 4084619.19 19562360.72 7 4084101.19 19561590.72 8 4084301.19 19561225.72 9 4085261.19 19561930.72 10 4085691.19 19561155.72 11 4086151.19 19560890.72 12 4086551.19 19560410.72 井田呈

22、不規(guī)則長(zhǎng)條狀,東西最長(zhǎng)約3.40km,南北最寬約2.10km,井田面積4.6028km2。 兼并重組整合后山西靈石天聚柏溝煤業(yè)有限公司礦井四鄰關(guān)系。見四鄰關(guān)系圖  礦井四鄰關(guān)系圖 二、資源/儲(chǔ)量 礦井資源/儲(chǔ)量計(jì)算原則為:焦煤最低可采厚度0.7m,最高可采灰分不大于40%;最高硫分不大于3%。 礦井保有能利用資源/儲(chǔ)量匯總表見表          礦井地質(zhì)資源量匯總表      單位:kt 煤層 平均厚度(m) 容重(t/m3) 資源儲(chǔ)量(kt) 111b+122b 111b+122b+333 (%) 111b 122b 333 111b+1

23、22b 111b+122b+333 2 0.58 1.35 700 0 700 0 4 1.05 1.44 160 540 160 700 22.9 9 1.31 1.38 5840 1510 530 7350 7880 93.3 10 4.53 1.50 19610 4880 1990 24490 26480 92.5 合計(jì) 25450 6550 3760 32000 35760 89.5 礦井儲(chǔ)量匯總表見表         礦井儲(chǔ)量計(jì)算表       單位:kt 煤號(hào) 工業(yè)

24、儲(chǔ)量 111b+122b+3330.9 永久煤柱 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 境界 采空區(qū)邊界 斷層 陷落柱 村莊 小計(jì) 2 630 31 14 585 630 0 4 646 42 153 391 586 60 9 7827 388 438 1380 2206 5621 10 26281 1462 1650 5283 8395 17886 合計(jì) 35384 1923 759 7639 11650 23734 礦井可采儲(chǔ)量匯總表見表 表3-2-4         礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算表

25、       單位:kt 煤號(hào) 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 煤柱損失 開采損失 采區(qū)回采率 小計(jì) 可采儲(chǔ)量 井筒工業(yè)場(chǎng)地 大巷煤柱(40%) 4 60 0 25 12 0.85 37 23 9 5621 550 732 658 0.80 1940 3681 10 17886 1869 3102 2183 0.75 7154 10732 合計(jì) 23734 2419 3859 2853 9131 14436 第四節(jié) 礦井開拓 一、井筒位置、形式、數(shù)目 礦井采用斜立井開拓,井田劃分為一個(gè)生產(chǎn)水平,井底車場(chǎng)形式根據(jù)開拓布置方式

26、等因素,采用平車場(chǎng)布置形式。 主斜井:井口80系座標(biāo)X=4085652.095、Y=19562055.565、H=919.958 傾角23,斜長(zhǎng)923.8m,凈寬3.8m,凈高3.3m,凈斷面10.95m2,半圓拱粗料石砌碹,井筒內(nèi)安設(shè)帶式輸送機(jī),設(shè)臺(tái)階、扶手,主要擔(dān)負(fù)礦井提煤任務(wù),兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口;井筒內(nèi)敷設(shè)有一趟靜壓灑水管路、一趟壓風(fēng)管路及信號(hào)通訊電纜。 副斜井:井口80系座標(biāo)X=4085654.69、Y=19562014.22、H=919.958 傾角25,斜長(zhǎng)854m,凈寬4.5m,凈高4.0m,凈斷面15.77m2,半圓拱錨網(wǎng)噴支護(hù),井筒內(nèi)鋪設(shè)單軌,設(shè)架空乘人裝置,裝備單

27、滾筒絞車,擔(dān)負(fù)礦井輔助提升、人員運(yùn)送及進(jìn)風(fēng)任務(wù),設(shè)有臺(tái)階、扶手,兼作礦井的一個(gè)安全出口。井筒內(nèi)敷設(shè)有一趟靜壓灑水管路、兩趟排水管路、兩趟高壓電纜及信號(hào)通訊電纜。 回風(fēng)立井:井口80系座標(biāo)X=4086400.503、Y= 19561761.894、H= 962.55 井筒垂深403m,凈直徑4.5m,混凝土支護(hù),凈斷面積15.9m2。擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù),井筒內(nèi)設(shè)梯子間,作為礦井的一個(gè)安全出口。 二、采區(qū)劃分及依據(jù)、開采順序 全井田采用一個(gè)水平開采,水平標(biāo)高+559m。9、10#煤層聯(lián)合布置,全井田劃分為兩個(gè)采區(qū),井田北西部為一采區(qū),井田東南部為二采區(qū)。 全井田利用三條開拓巷道聯(lián)合布置開采

28、9、10#煤層,先開采9#煤層,運(yùn)輸、軌道巷道沿10#煤層頂板布置,回風(fēng)巷道沿9#煤層頂板布置。 三、開拓巷道的布置 一采區(qū)開拓巷道布置如下: 一采區(qū)運(yùn)輸上山:在主斜井井底煤倉上口向西偏北81沿巖層向下15布置轉(zhuǎn)載巷見10#煤層,沿10#煤層布置一采區(qū)運(yùn)輸上山,矩形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.0m,凈高3.0m,凈斷面12m2,裝備帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)采區(qū)原煤運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)任務(wù)。 一采區(qū)軌道上山:在一采區(qū)運(yùn)輸上山北側(cè)35m(巷道中心距)處沿10#煤層布置一采區(qū)軌道上山,矩形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.0m,凈高3.5m,凈斷面14m2,裝備無極繩連續(xù)牽引車擔(dān)負(fù)一采區(qū)輔助運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)任務(wù)。 一采區(qū)回風(fēng)上山:平行于

29、一采區(qū)軌道上山北側(cè)35m(巷道中心距)沿9#煤層頂板布置,矩形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬5.0m,凈高3.0m,凈斷面15m2,擔(dān)負(fù)采區(qū)回風(fēng)任務(wù),一采區(qū)回風(fēng)上山通過總回風(fēng)巷與回風(fēng)立井貫通??偦仫L(fēng)巷,矩形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬5.0m,凈高3.0m,凈斷面15m2,擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)。 二采區(qū)開拓巷道布置如下: 利用井筒煤柱,在主、副斜井井筒煤柱中部布置二采區(qū)運(yùn)輸下山,在二采區(qū)運(yùn)輸下山東側(cè)35m處平行于運(yùn)輸下山布置二采區(qū)軌道下山,在二采區(qū)軌道下山東側(cè)35m處平行于軌道下山布置二采區(qū)回風(fēng)下山,二采區(qū)回風(fēng)下山與總回風(fēng)大巷貫通。二采區(qū)開拓巷道規(guī)格、支護(hù)形式同一采區(qū)巷道。 四、礦井通風(fēng)方式、風(fēng)機(jī)型號(hào) 礦井采用中

30、央分列式通風(fēng),主扇工作方式為機(jī)械抽出式,主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng),回風(fēng)立井回風(fēng)。 設(shè)計(jì)選用FBCDZ-8-№22B型防爆抽出式對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)2臺(tái),其中1臺(tái)工作,1臺(tái)備用,電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB450S3-8,功率為2160kW,電壓10kV,轉(zhuǎn)速745r/min 五、提升方式及設(shè)備 井下主運(yùn)輸為帶式輸送機(jī),采區(qū)運(yùn)輸上山為帶式輸送機(jī) 井下主要巷道帶式輸送機(jī)技術(shù)特征 名稱 項(xiàng)目 一采區(qū)運(yùn)輸上山下運(yùn)段帶式輸送機(jī) 一采區(qū)運(yùn)輸上山上運(yùn)段帶式輸送機(jī) 運(yùn)量(t/h) 500 500 帶寬(mm) 1000 1000 速度(m/s) 2 2

31、 長(zhǎng)度(m) 1100 125.6 傾角() -4.7 12.6 輸送帶 PVG阻燃抗靜電輸送帶 PVG阻燃抗靜電輸送帶 輸送帶強(qiáng)度(Nmm) 860 860 輸送帶單位質(zhì)量(kg/m) 13.6 13.6 驅(qū)動(dòng)方式 防爆電機(jī)+隔爆型軟起動(dòng)裝置+減速器 防爆電機(jī)+隔爆型軟起動(dòng)裝置+減速器 減速器 DCY400-40 DCY355-40 電機(jī)功率(kW) 110 75 制動(dòng)器 YWZ5-400/80 YWZ5-315/50 逆止器 無 NFA40 張緊裝置 ZYL-130,9.5kW(防爆) ZYL-130,9.5kW(防爆)

32、綜合保護(hù)裝置 KHP165-2 KHP165-2 副斜井為軌道運(yùn)輸和鍭車運(yùn)輸,車場(chǎng)為電瓶車運(yùn)輸,軌道上山運(yùn)輸長(zhǎng)度為1470m,最大坡度為4.7,選用1部SQ-80(75)型無極繩連續(xù)牽引車; 六、礦井現(xiàn)開采情況 礦井設(shè)計(jì)兩個(gè)采區(qū),現(xiàn)采一采區(qū)9#層將要結(jié)束,10#層首采面100107已圈出,正在準(zhǔn)備接續(xù)面100103面的順槽掘進(jìn)工作。由于一采區(qū)村莊壓煤較大,影響工作面布置,為保證正常采掘銜接和煤炭市場(chǎng)需配煤需求,需開拓二采區(qū)準(zhǔn)備工程。 該礦井生產(chǎn)能力600kt/a,現(xiàn)一采區(qū)生產(chǎn), 采煤方法為綜采,掘進(jìn)采用兩個(gè)綜掘,一個(gè)炮掘,開采9#煤層,設(shè)一個(gè)綜采隊(duì),一個(gè)綜掘隊(duì),一個(gè)炮掘

33、隊(duì),全礦井配備一個(gè)機(jī)電運(yùn)輸隊(duì)、一個(gè)通風(fēng)隊(duì)。年工作日330天井下采用“四六”輪流作業(yè)制度,前三班生產(chǎn),后一班檢修;井上采用“四六制”工作制度,前三班生產(chǎn),后一班檢修。 第二章 采區(qū)地質(zhì)特征 第一節(jié) 采區(qū)范圍 二采區(qū)位于井田東南部,呈不規(guī)則形,面積1488818m2,鄰近一采區(qū)將要采完。本采區(qū)為接替采區(qū)。 第二節(jié) 采區(qū)地質(zhì)情況 一、構(gòu)造 二采區(qū)南部邊緣發(fā)育一條落差較大的正斷層。二采區(qū)中部發(fā)育一條落差和延伸距離均較小的正斷層。沒有發(fā)現(xiàn)陷落柱。 ⑴、褶皺構(gòu)造 ①、向斜S1: 二采區(qū)中北部候木村一線以北。中部向斜軸向?yàn)镹E50,向斜樞紐在東部向下傾伏,在西部向上抬起,延伸長(zhǎng)度1000m

34、,北翼較緩,傾向南東,南翼較陡,傾向北東,為一寬緩的不對(duì)稱傾伏向斜,兩翼出露地層均為二疊系上石盒子組地層。該向斜在二采區(qū)西部對(duì)上部地層影響較小,地表發(fā)育不明顯。 ②、背斜S2: 位于二采區(qū)中南部陳家?guī)X村一線以北,背斜軸向NE73,背斜樞紐向西抬起,向東傾伏,延伸長(zhǎng)度1300m,該背斜在地表及上部地層中不發(fā)育,在下部地層中由鉆孔控制,而查明其位置。 ③、向斜S3: 位于二采區(qū)南部托子洼村一線以北,向斜軸向偉NE62,向斜樞紐在東部向下傾伏,西部向上抬起,延伸長(zhǎng)度720m,兩翼出露地層均為二疊系上石盒子組地層。 ⑵、斷裂構(gòu)造: ①、斷層F27:位于二采區(qū)南部邊界,正斷層,走向北東——南

35、西,傾向NW35,傾角65,落差65-90m,北西盤下降,出露地層為二疊系上石盒子組,南東盤上升,出露地層為二疊系山西組。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度3000m,橫穿二采區(qū)南部,因該斷層未進(jìn)行工程控制,只能以地質(zhì)填圖成果評(píng)述。 ②、斷層F1: 位于二采區(qū)中部4號(hào)鉆孔北部,正斷層,走向近西東,傾角75,落差18m,北盤下降,南盤上升,兩盤出露 地層均為二疊系上石盒子組,延伸長(zhǎng)度900m。 二采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單型。 ⑶、巖漿巖 本區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入體。 2、 頂?shù)装? (1)9號(hào)煤層 頂板:為K2石灰?guī)r,巖性堅(jiān)硬,抗壓、抗拉強(qiáng)度大。巖層單向抗壓強(qiáng)度32.1-63.2Mpa,平均44.4 Mpa

36、,單向抗拉強(qiáng)度1.63-4.56Mpa,平均2.71 Mpa,抗剪強(qiáng)度1.73-6.11Mpa,平均4.05 Mpa。穩(wěn)定性好,屬穩(wěn)定-較穩(wěn)定型頂板。 底板:為砂質(zhì)泥巖,節(jié)理裂隙不發(fā)育。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型底板。 (2)10號(hào)煤層 頂板:為砂質(zhì)泥巖(即9號(hào)煤層之底板),節(jié)理裂隙發(fā)育,具水平層理。巖層單向抗壓強(qiáng)度9.2-15.9Mpa,單向抗拉強(qiáng)度0.53-1.02Mpa,抗剪強(qiáng)度2.50-2.52Mpa,普氏硬度系數(shù)0.92-1.59。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型頂板。 底板:為泥巖或砂質(zhì)泥巖,節(jié)理裂隙不發(fā)育。屬不穩(wěn)定-較穩(wěn)定型底板。 3、 水文地質(zhì) 地表水:本范圍內(nèi)沒有大的地表水體。

37、礦區(qū)位于交口河上游支溝,發(fā)育沖溝,各溝谷基本常年無水,僅在雨季匯聚短暫性洪流,屬季節(jié)性溝谷河流。 采用斜井-豎井開拓方式,主斜井、副斜井位于井田北中部,回風(fēng)豎井位于二采區(qū)北部。工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高約900-925m,主斜井、副斜井及回風(fēng)豎井標(biāo)高分別為923.02m、913.28m、962.55m。據(jù)調(diào)查,工業(yè)場(chǎng)地位于最高洪水位863m線以上,工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)主、副井口及主要建筑標(biāo)高位于場(chǎng)區(qū)溝底標(biāo)高5m以上,工業(yè)場(chǎng)地地面徑流排水線路短捷順暢,故雨季地表徑流一般不會(huì)對(duì)工業(yè)場(chǎng)地井口安全造成威脅。在沖溝沒有堵塞、能夠正常泄洪的條件下,洪水一般不會(huì)對(duì)工業(yè)場(chǎng)地及井口造成威脅。 主要含水層:區(qū)內(nèi)的含水層主要有中奧陶統(tǒng)

38、石灰?guī)r含水層、上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層、下二疊統(tǒng)山西組含水層、二疊系下石盒子組砂巖裂隙含水層、第四系孔隙含水層?,F(xiàn)將各含水層分述如下: ⑴中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層 本區(qū)施工鉆孔中,沒有施工水文孔,其鉆探資料不能充分說明本含水層特征,因此,引用山西煤田地質(zhì)局144隊(duì)兩渡地質(zhì)報(bào)告和149隊(duì)尤家山勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告區(qū)域資料作以簡(jiǎn)要說明。 本含水層二采區(qū)內(nèi)沒有出露,該含水層以石灰?guī)r為主,含水層上部發(fā)育有50余米的深灰色石灰?guī)r,常有淺灰色黃色白云巖斑點(diǎn)。此石灰?guī)r下方有10余米厚的灰色泥巖,泥巖頁巖與薄層狀泥質(zhì)頁巖互層,每下部產(chǎn)有石膏礦層,據(jù)尤家山勘探區(qū)124孔(位于勘探區(qū)西北部)與144隊(duì)

39、在本區(qū)東北部施工的198鉆孔所得資料,124孔本含水層水位標(biāo)高610米,電測(cè)單位吸水量0.000022公升/秒米,另在兩渡區(qū)做抽水試驗(yàn)表明,單位涌水量0.0048公升/秒米,滲透系數(shù)0.229-0.088米/日,而198孔資料表明水位標(biāo)高620米,單位涌水量0.02立方米/時(shí)米,換算之則為0.0056公升/秒米,水質(zhì)為HCO3+—SO42-—Ca2+—Ng2+型水,微硬PH值為7.9。從以上資料可以看出,該含水層組透水性雖不十分好,但由于其水頭高(在煤層標(biāo)高以上),水頭壓力相應(yīng)較大。據(jù)本井田東南部的山西靈石昕益靈石煤礦有限公司(以下簡(jiǎn)稱原靈石煤礦)原靈石煤礦1985年在二采區(qū)南部施工有1號(hào)水源

40、井,2006年在二采區(qū)中北部施工有2號(hào)水源井。據(jù)兩口水源井資料,二采區(qū)內(nèi)奧灰水位標(biāo)高520-526m,據(jù)抽水實(shí)驗(yàn):奧灰含水層單位涌水量為0.000436-0.14L/s.m,滲透系數(shù)為0.0021-0.3306m/d,奧陶含水層富水性中等,按萬分之八水力坡度推測(cè)本二采區(qū)奧灰水位標(biāo)高560.0-562.5m.二采區(qū)內(nèi)9、10號(hào)煤層底板標(biāo)高530-710m,二采區(qū)東部邊緣雷家莊-回風(fēng)立井以東煤層底板等高線低于奧灰水位,因此奧灰水對(duì)9、10號(hào)煤層開采有影響。 ⑵.上石炭統(tǒng)太原組石灰?guī)r含水層 上石炭統(tǒng)太原組地層在二采區(qū)內(nèi)平均厚度約101.88m。除砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層外,有三層發(fā)育良好且易被

41、水溶解的海相石灰?guī)r(K2、K3、K4),總厚度約16.79m,為本組主要含水層。本二采區(qū)無揭露該含水層資料,僅據(jù)區(qū)域取芯鉆孔簡(jiǎn)易水文資料進(jìn)行評(píng)述。 K2灰?guī)r裂隙含水層:區(qū)內(nèi)廣泛分布。為主要可采煤層9號(hào)煤的直接頂板含水層,有溶蝕現(xiàn)象。尤家山勘探區(qū)位于本二采區(qū)東北方向,距本井田10KM。據(jù)尤家山勘探區(qū)124號(hào)孔資料,水位標(biāo)高747.36m,單位涌水量0.0074L/s.m,滲透系數(shù)0.1455m/d,PH為7.7。據(jù)調(diào)查,本礦回風(fēng)立井2009年11月見9號(hào)煤層后,發(fā)生突水,水位到2號(hào)煤層,現(xiàn)抽水涌水量720m3/d。K2石灰?guī)r富水性強(qiáng)。 K3石灰?guī)r裂隙含水層:區(qū)內(nèi)廣泛分布。據(jù)124號(hào)鉆孔對(duì)K3

42、、K4混合抽水試驗(yàn)資料,K3、K4石灰?guī)r含水層混合水位標(biāo)高800.36m,單位涌水量0.000412 L/s.m,滲透系數(shù)0.00417m/d。據(jù)調(diào)查,本礦主斜井施工到K3以下涌水量變大,涌水量960m3/d。 K2、K3、K4三層灰?guī)r區(qū)內(nèi)未做抽水試驗(yàn),這里僅用鉆孔取芯資料和鉆孔簡(jiǎn)易水文資料,主斜井資料及1、2、4號(hào)鉆孔資料加以說明,該含水層組透水性強(qiáng),表明該含水層組有較豐富的地下水。 ⑶.二疊系下統(tǒng)山西組及石盒子組砂巖含水層 山西組地層厚度為48.48m。在二采區(qū)內(nèi)山西組砂巖含水層多以中、細(xì)砂巖為主,且不穩(wěn)定,石盒子組厚,砂巖較多。砂巖局部裂隙發(fā)育,具有一定含水性具承壓性,根據(jù)尤家山1

43、24號(hào)水文孔對(duì)山西組和石盒子組段進(jìn)行混合抽水試驗(yàn),水位標(biāo)高801.54m,水質(zhì)類型HCO3CL-CaMg型,PH值7.6-7.9,單位涌水量0.027L/s.m,滲透系數(shù)0.0465m/d,屬弱富水性含水層。 (4).基巖風(fēng)化裂隙含水層 受基巖巖性和地形地貌影響,基巖風(fēng)化裂隙含水層含水性隨風(fēng)化裂隙的發(fā)育程度而異,該含水層可接受大氣降水,地表水及松散含水層補(bǔ)給,含水較豐富,但含水差異性較大。 (5).第四系孔隙含水層 第四系孔隙含水層由細(xì)砂、中砂、以及砂礫組成。含水性由砂、砂礫的發(fā)育程度而定。據(jù)動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料,其受季節(jié)變化影響較大。崔家溝井田位于本井田區(qū)東北15KM處,據(jù)省煤田地質(zhì)局144

44、隊(duì)在鄰區(qū)崔家溝井田5、7號(hào)孔對(duì)第四系沖積層抽水試驗(yàn)表明,鉆孔單孔涌水量7.78-27.00m3/d,滲透系數(shù)為0.398-1.177m/d,水質(zhì)為HCO3SO4-CaMg2+型淡水;PH值 為7.5-7.7。含水層含水性較弱。 主要隔水層: 1  中上更新統(tǒng)亞粘土隔水層 含大量鈣質(zhì)結(jié)核,覆蓋于各含水層上,一般大氣降水不能直接入滲補(bǔ)給地下水。 2  各含水層之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖隔水層 為各含水層之間的主要隔水層,隔水性良好。 3  本溪組泥巖、鋁土泥巖隔水層 本組含泥巖、鋁土泥巖等隔水性能良好的巖層,可有效阻隔奧灰含水層與太灰含水層之間的水力聯(lián)系,是太原組和奧陶系含水層間水

45、力聯(lián)系的天然屏障。 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件: 本井田位于郭莊泉域中部,屬區(qū)域巖溶水徑流區(qū),地下水總體流向?yàn)橛杀毕蚰稀J肯瞪辖y(tǒng)太原組巖溶裂隙含水層組在井田南邊界處有出露,接受大氣降水補(bǔ)給后,順巖層傾向逕流,部分由水排泄。二疊系砂巖裂隙水在裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給后,一部分沿層面裂隙順層徑流,向南排出區(qū)外,加入?yún)^(qū)域裂隙水循環(huán),一部分在基巖出露區(qū)以下降泉形式排泄于溝谷中。 水文地質(zhì)類型: 本區(qū)將主采9、10號(hào)煤層,其直接充水含水層為其上部的太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層(K2、K3、K4),含水層補(bǔ)給條件好。水文地質(zhì)類型屬中等型。 充水因素分析: ⑴地表水體對(duì)開采的影響 二采區(qū)處于郭莊

46、泉的徑流帶上,地表無大的水體,二采區(qū)內(nèi)各含水層地下水主要的補(bǔ)給來源為大氣降水入滲補(bǔ)給。 ⑵直接充水含水層對(duì)煤層充水的影響 二采區(qū)內(nèi)的9、10號(hào)煤的直接充水含水層為富水強(qiáng)的K2、K3、K4灰?guī)r含水層。K2、K3、K4灰?guī)r含水層是二采區(qū)內(nèi)對(duì)下組煤層開采影響較大的含水層。在斷層附近,由于構(gòu)造對(duì)各隔水層的破壞,各含水層可能產(chǎn)生橫向及垂向水力聯(lián)系。因此,開采下部煤層時(shí)充水條件將發(fā)生較大轉(zhuǎn)變,給安全帶來隱患,生產(chǎn)時(shí)應(yīng)予以重視。 ⑶采空積水對(duì)充水的影響 開采9號(hào)煤層時(shí)的涌水來自其頂板K2、K3、K4灰?guī)r巖溶裂隙水。 開采10號(hào)煤層時(shí)的涌水來自其頂板K2、K3、K4灰?guī)r巖溶裂隙水及4號(hào)煤層采空積水

47、。 由于靈石地區(qū)煤炭資源開采歷史悠久,二采區(qū)內(nèi)各可采煤層都不能排除遭小窯、古窯開采破壞,因此,生產(chǎn)過程中,除對(duì)開采煤層上部采空積水要加強(qiáng)防范外,對(duì)本煤層可能存在的采(古)空積水,更要予以高度重視。生產(chǎn)中必須堅(jiān)持“有掘必探,先探后掘”的原則,嚴(yán)防開采煤層上部及本煤層采空積水造成透水事故。 (4).奧灰水對(duì)充水的影響 據(jù)相鄰原靈石煤礦奧灰水位推測(cè),本二采區(qū)奧灰水位標(biāo)高為560-562.5m。 二采區(qū)內(nèi)9、10號(hào)煤層底板標(biāo)高530-710m,因此,局部地段9、10號(hào)煤層為帶壓狀態(tài)。區(qū)內(nèi)9、10號(hào)煤層與奧陶系石灰?guī)r之間的隔水層主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖等組成。由于開采時(shí)會(huì)改變?cè)嫉貞?yīng)力分布

48、,加之奧灰水頭壓力作用于隔水底板上,因此在奧灰水位高于煤層底板標(biāo)高的地段,存在煤層底板突水的潛在威脅。 涌水量 正常涌水量:Q正常=2400m3/d(100m3/h) 最大涌水量:Q最大=2600m3/d(108m3/h) 當(dāng)開采10號(hào)煤層時(shí),其導(dǎo)水裂隙帶可發(fā)育至4、9號(hào)煤層底板,因此在開采10號(hào)煤層時(shí),若其上部存在4、9號(hào)煤層采空區(qū)積水,涌水量將會(huì)增大。隨著開采范圍的擴(kuò)大,涌水量也會(huì)有所增加。 這里要說明的是,因上部煤層存在采空區(qū)積水,在遇隱伏斷層、陷落柱或塌陷裂隙導(dǎo)通的情況下,上部采空區(qū)積水可能大量涌入,造成透水事故。 四、瓦斯情況 據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)[2007]2

49、030號(hào)文“關(guān)于晉中市2007年度30萬噸/年及以上煤礦瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)”:靈石縣英武鄉(xiāng)山西靈石銀源新生煤業(yè)有限公司2006年度瓦斯絕對(duì)涌出量0.59m3/min,相對(duì)涌出量3.4m3/t;2007年度瓦斯絕對(duì)涌出量0.54m3/min(2007年處于基建過程中),鑒定為低瓦斯。 第三節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力 一、煤柱尺寸 永久煤柱包括斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和地面建(構(gòu))筑物、地面村莊。 煤柱留設(shè)如下:井田邊界留設(shè)20m煤柱;F1斷層留設(shè)30m煤柱;F27斷層留設(shè)40m煤柱;大巷及上(下)山兩側(cè)各留設(shè)30m。 工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地、地面村莊、已有的建(構(gòu)

50、)筑物地面范圍按其實(shí)際占用范圍并考慮其保護(hù)等級(jí)的維護(hù)帶寬度而圈定,地面建筑均按Ⅱ級(jí)保護(hù),圍護(hù)帶寬度15m,井筒按Ⅰ級(jí)保護(hù),圍護(hù)帶寬度20m,表土層移動(dòng)角按45計(jì)算,巖層移動(dòng)角按72計(jì)算。 二、工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》,工作制度確定如下: 1、年工作日為330天; 2、每天凈提升時(shí)間為16小時(shí); 3、采煤工作面采用“四六”工作制,三班生產(chǎn),一班檢修; 4、掘進(jìn)工作面采用“四六”工作制,三班生產(chǎn); 三、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)晉煤重組辦發(fā)[2009]64號(hào)《關(guān)于晉中市靈石縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案(部分)的批復(fù)》,確定采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600kt/a。 四、服務(wù)年限 設(shè)

51、計(jì)服務(wù)年限按下式計(jì)算: T=ZK/KA =(1250.8+5420.75)/1.360 =式中:T───服務(wù)年限,年; K───儲(chǔ)量備用系數(shù),取1.3; A───設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,600kt/年; ZK——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量; 經(jīng)計(jì)算,服務(wù)年限為6.5年。 第3章 采煤方法及采區(qū)布置方式 第1節(jié) 采煤方法的選擇 一、9號(hào)煤層采煤方法的選擇 礦井現(xiàn)開采9#煤層,根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告,9號(hào)煤層厚度1.02-1.60m,平均厚度1.31m。根據(jù)煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、采掘運(yùn)裝備水平和有關(guān)要求,以及提高單產(chǎn)、效率、回采率、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)效益等因素,經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,9#煤

52、層布置一個(gè)長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工作面,一次采全高。 二、10#煤層采煤方法的選擇 礦井開采10#煤層時(shí),根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告,10號(hào)煤層厚度4.05-5.14m,平均4.53m。根據(jù)煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、采掘運(yùn)裝備水平和有關(guān)要求,以及提高單產(chǎn)、效率、回采率、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)效益等因素,經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,礦井開采10#煤層時(shí)布置一個(gè)長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤工作面,一次采全高。 第2節(jié) 礦壓觀察情況 回采工作面建立礦山壓力測(cè)定系統(tǒng)。 礦山壓力測(cè)定設(shè)備配備如下: 單體液壓支柱測(cè)力計(jì) DZ-CL-1型 5臺(tái) 圓圖壓力記錄儀 YTL-610型 4臺(tái) 礦壓檢測(cè)儀

53、 KYS-10型   120個(gè) 錨桿測(cè)力儀 MJ-40 50個(gè) 機(jī)械動(dòng)態(tài)儀 KY-82 4臺(tái) 掘進(jìn)工作面采用頂板離層儀 第3節(jié) 采區(qū)巷道布置 1、 采區(qū)巷道布置 批準(zhǔn)開采2、4、9、10#煤層,2、4#煤層已采空,設(shè)計(jì)9、10#煤層聯(lián)合布置,設(shè)計(jì)采用剝皮開采,先開采9#煤層,后開采10#煤層。采區(qū)為不規(guī)則形,布置采用單雙翼結(jié)合布置。 二采區(qū)主采煤層為9#煤、10#煤。兩煤層均為中厚煤層,層間距平均為6.4米,煤層頂板穩(wěn)定。根據(jù)煤層厚度、工作面長(zhǎng)度、工作面推進(jìn)度等計(jì)算,因而選用9#煤、10#煤共用軌道、皮帶運(yùn)

54、輸巷、回風(fēng)大巷的聯(lián)合布置方式。 借鑒一采區(qū)巷道布置經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本采區(qū)煤層賦存情況,采用軌道上山(軌道運(yùn)輸巷)、皮帶上山(皮帶運(yùn)輸巷)布置在10#,回風(fēng)大巷布置在9#煤中的布置方式。 二、開采順序 煤層間采用下行式開采,區(qū)內(nèi)采用后進(jìn)式回采,工作面采用后退式推采。 下煤層間工作面最小錯(cuò)距 9#上煤與10#煤工作面間同采時(shí)最小錯(cuò)距按下式計(jì)算: Mmin=M/tgσ+L+b 式中:Mmin:煤層間最小錯(cuò)局,m; M:層間距,6.4 m; σ:巖石移動(dòng)角,取45; L:安全距離,取30 m; B:工作面最大控頂距,取4.2 m; 則Mmin=M/tgσ+L+b =6.4/tg45

55、+30+4.2 =40.6(m) 正常情況下9#上煤與10#煤工作面上下不同時(shí)回采,但特殊情況下需同時(shí)回采時(shí),安全錯(cuò)距不應(yīng)小于上述計(jì)算值。 三、采區(qū)車場(chǎng)型式 1、軌道上山車場(chǎng): 車場(chǎng)為平車場(chǎng),存車線長(zhǎng)度為30米,能存15個(gè)1噸礦車。采用人工調(diào)車的方式。可根據(jù)實(shí)際揭露的巖層傾角靈活確定車場(chǎng)位置,以適應(yīng)小絞車布置靈活的特點(diǎn)。 2、掘進(jìn)工作面車場(chǎng) 在采區(qū)順槽施工過程中,若使用絞車運(yùn)輸,為了緩解運(yùn)輸緊張的矛盾,可在運(yùn)輸順槽中,每隔100-500米布置一臨時(shí)車場(chǎng),具體形式可根據(jù)煤層賦存形態(tài)的不同,布置成平車場(chǎng),這樣布置的車場(chǎng),還可以在回采時(shí)作為泵站使用。 在采面的回風(fēng)順槽中,采用無級(jí)繩絞

56、車運(yùn)輸。 第四節(jié) 回采工藝及勞動(dòng)組織 一、區(qū)段尺寸 (一)、走向長(zhǎng)度與斜長(zhǎng) 根據(jù)本采區(qū)的煤層賦存條件及地質(zhì)條件,本采區(qū)走向、傾向不規(guī)則。 (二)、 回采工作面長(zhǎng)度 根據(jù)現(xiàn)有工作面運(yùn)輸條件,本采區(qū)一般采用長(zhǎng)臂式工作面。有時(shí)為回收煤柱帶采煤柱,其中單面長(zhǎng)度一般選取160m,走向長(zhǎng)平均550m左右。 (三)、煤柱尺寸 根據(jù)計(jì)算和開采經(jīng)驗(yàn),采區(qū)上(下)山的護(hù)巷煤柱為25-30米。區(qū)段煤柱15-20米。為了減少煤炭損失,提高資源回收率,工作面下巷還可采用沿空留巷技術(shù)留設(shè)小煤柱,后期隨鄰面回采而采出。 二、回采工藝 作業(yè)方式:回采工作面采煤機(jī)截

57、深選擇0.6m。采用追機(jī)作業(yè)的作業(yè)方式,循環(huán)進(jìn)度0.6m,每班4個(gè)循環(huán),一天12循環(huán),日進(jìn)尺7.2m,月進(jìn)尺178m,年進(jìn)度2138m。采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)回采工作面。工作面生產(chǎn)能217t/h 根據(jù)一采區(qū)的具體地質(zhì)條件和主采煤層的賦存情況,確定本采區(qū)回采工藝如下: 回采工藝: 1、割煤及進(jìn)刀:采用MG150/345-WDK型電牽引采煤機(jī)端部斜切進(jìn)刀方式采煤,截深0.6m。 2、移架:工作面采用ZYG3400/8/19型液壓支架,隨采煤機(jī)割過后,追機(jī)順序移架,移架滯后采煤機(jī)3~5m,移架步距同采煤機(jī)截深0.6m。 3、移輸送機(jī):工作面運(yùn)輸機(jī)滯后采煤機(jī)5m移置。 三、支架型式及參數(shù) 工作面

58、采用ZY3000/08/19型普通液壓支架116組。端頭支架同樣選用ZY3000/08/19型普通液壓支架,在工作面發(fā)生變化時(shí)端頭選用戴帽點(diǎn)柱支護(hù)。 運(yùn)輸順槽端頭支護(hù)選用DW2.5—250/100型單體液壓支柱, 使用“戴冒” 點(diǎn)柱支護(hù)。 共分四排進(jìn)行支護(hù),工作面---第一排1.7m,其它三排間距為1.2m,支護(hù)布置均勻,行要直,要迎山有力,支護(hù)間距0.6m, 隨著工作面推進(jìn), 支柱隨支架前移0.6m, 每次支柱前移后補(bǔ)加切頂線支柱,切頂錢柱間距0.3m.。柱冒規(guī)格,600mm200mm150mm。 工作面最小控頂距4240mm,最大控頂距4800mm 四、 勞動(dòng)組織及循環(huán)作業(yè)方式

59、1、循環(huán)作業(yè)方式 由于接續(xù)較為緊張 ,9#煤或10#煤均遵循后退式開采順序。對(duì)拉回收煤柱時(shí),上、下工作面之間保持不大于5.0米的錯(cuò)距,即上區(qū)段超前下區(qū)段不大于5.0米。 2、勞動(dòng)組織 勞動(dòng)組織表 定 員 工 種 班次 合計(jì) 在線人數(shù) 75% 乳化泵站 1 1 1 1 4 一班 二班 三班 四班 支架工 4 4 4 4 16 采煤司機(jī) 3 3 3 3 12

60、 端頭及超前支護(hù)工 4 4 4 4 16 刮板機(jī)司機(jī) 1 1 1 1 4 清煤工 2 2 2 2 8 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 1 1 1 1 4 運(yùn)料工 2 2 2 2 8 膠帶輸送機(jī)司機(jī) 2 2 2 2 8 機(jī)修工 6 6 工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表 序 號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 量 1 工作面長(zhǎng)度 m 160 2 煤厚 m 9煤1.31米 10煤4.5米

61、 3 煤層傾角 度 3~10 4 容重 噸/m 1.3 5 瓦斯等級(jí) 級(jí) 低 6 日進(jìn)尺 m 3.6 7 8 支架形式 掩護(hù)式支架 9 頂板管理 全部跨落管理法 10 日循環(huán)數(shù) 個(gè) 5 11 出勤人數(shù) 人/天 147 12 工作面日產(chǎn) 噸 (9煤)1817 (10煤)2800 13 坑木消耗 m/萬噸 7.0(9煤) 12.7(10煤) 14 15 16 第五節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備 1、二采區(qū)運(yùn)輸下山:位于主、副斜井井筒煤柱中部,沿10#煤

62、層頂板布置,半圓拱形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.0m,凈高3.0m,凈斷面10.3m2。 2、二采區(qū)軌道下山:位于二采區(qū)運(yùn)輸巷東部,沿10#煤層頂板布置,半圓拱形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.2m,凈高3.2m,凈斷面11.5m2。 3、二采區(qū)回風(fēng)下山:位于二采區(qū)軌道巷東部,沿9#煤層頂板布置,矩形錨網(wǎng)噴支護(hù),凈寬4.4m,凈高2.6m,凈斷面11.4m2。 4、運(yùn)輸順槽斷面 凈寬4m,凈高2.2m,凈斷面8.8m2。 5、回風(fēng)順槽斷面 凈寬4m,凈高2.2m,凈斷面8.8m2。 本區(qū)使用綜掘工藝,“邊采邊準(zhǔn)","四六作業(yè)制",日均進(jìn)尺16米。采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間為17個(gè)月,掘進(jìn)出煤率為13噸,采掘比1:2,

63、萬噸煤掘進(jìn)率為50米。采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)面2個(gè),回采面1個(gè)。均位于大巷兩翼。 第四章 采區(qū)運(yùn)輸、防排水與供電 第一節(jié)、 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng) 一、輔助運(yùn)輸系統(tǒng): 采區(qū)車場(chǎng)以外采用蓄電池機(jī)車運(yùn)輸,進(jìn)入采區(qū)內(nèi)采用無極繩絞車運(yùn)輸。 二、主運(yùn)輸系統(tǒng): 回采工作面SGB-630刮板運(yùn)輸機(jī)→運(yùn)煤斜巷或溜煤眼→運(yùn)輸上山皮帶輸送機(jī)→二采區(qū)煤倉→主井→升井。 三、運(yùn)料系統(tǒng) 副井→井底車場(chǎng)→二采區(qū)軌道大巷→工作面順槽→工作面。 第2節(jié) 采區(qū)防排水和灑水 一、順槽排水系統(tǒng) 對(duì)工作面順槽掘進(jìn)中的排水,可采取臨時(shí)水窩接力排水的方式排水,對(duì)選用的排水電泵其流量根據(jù)地質(zhì)說明書正常按100m/h選取??紤]到管路長(zhǎng)

64、度,高差和出水量,屆時(shí)選取電泵,應(yīng)大于實(shí)際出水量。隨著巷道的延伸,每隔30-50米即打設(shè)一處接力水倉,進(jìn)行接力排水;必要時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況安設(shè)臥泵,配備Φ108mm鋼管排至軌道運(yùn)輸巷排水管路內(nèi);開采9煤,將水排至軌道運(yùn)輸巷內(nèi)時(shí),可選用電泵或離心臥泵,把水排至軌道運(yùn)輸巷的排水管路內(nèi)。 二、采區(qū)排水系統(tǒng) 掘進(jìn)和回采期間正常涌水,通過各巷道間的排水電泵,排入采區(qū)水倉。上山掘進(jìn)每隔30-50米設(shè)一橫斜水溝,其坡度不小于3‰,以便將上山巷道淋水截至主水溝內(nèi),掘進(jìn)中每隔40米設(shè)一臨時(shí)水窩,隨掘隨設(shè)兩路永久排水管Φ159mm鋼管(沿巷道底板布置),經(jīng)排水電泵排至排至采區(qū)水

65、倉,然后排至主井水倉,再經(jīng)主井水倉排水泵,排至地面。 三、壓風(fēng)、供水系統(tǒng) 本采區(qū)采煤工作面用機(jī)械落煤,掘進(jìn)迎頭風(fēng)鉆需供給壓風(fēng),因此采區(qū)各面必須安設(shè)供水、壓風(fēng)管路,管經(jīng)Φ127mm,水源、風(fēng)源均取自地面。 四、防塵、防滅火、噴霧灑水系統(tǒng) 防塵、防滅火、噴霧灑水系統(tǒng),管路與壓風(fēng)管路平行架設(shè),由軌道大巷水管接入,至各掘進(jìn)迎頭、運(yùn)輸機(jī)巷和工作面溜頭,并安設(shè)灑水噴霧器,各管路每隔50米設(shè)一分叉點(diǎn)以備使用。 第3節(jié) 采區(qū)供電 一、概況: 二采區(qū)面積約0.79km2,可采儲(chǔ)量506萬噸,預(yù)計(jì)涌水量為100m3/h左右。供電線路用35mm2橡套電纜敷設(shè)到二采區(qū)變電所。采區(qū)變電所引入的10kv電壓

66、由變電所高防開關(guān)饋出,采用交聯(lián)聚乙烯YJV22-6/6-335型高壓電纜從中央變電所敷設(shè)到二采區(qū)配電點(diǎn)。 二、二采區(qū)配電點(diǎn)變壓器容量校核: 根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際情況,二采區(qū)配電點(diǎn):每個(gè)采面裝備800kVA變壓器2臺(tái),提供1140V電源供給采煤工作面(兩個(gè)采面裝備)、掘進(jìn)面2臺(tái)提供1140V電源掘進(jìn)工作面。 1  、供采煤工作面的KBSG-800/10/1140干式變壓器(1140V)負(fù)荷統(tǒng)計(jì): 刮板輸送機(jī)一部(2132kw)、轉(zhuǎn)載機(jī)一部(132kw)、破碎機(jī)一部(100kw) 采煤機(jī)電腔(345kw)、泵站二臺(tái)(2125kw)、噴霧泵二臺(tái)(237kw)、 皮帶一部(245Kw)、排水設(shè)備(45.5kw+67.5kw) 2  、供掘進(jìn)工作面的KBSG-630/10/1140干式變壓器(1140V)負(fù)荷統(tǒng)計(jì): 每一個(gè)面配備:皮帶機(jī)(2*75KW)、張緊絞車(5.5KW)、刮板機(jī)(55KW)、 掘進(jìn)機(jī)(218KW)、探水鉆機(jī)(18.5KW)、噴漿機(jī)(7.5KW)、調(diào)度絞車(25KW);

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