大平礦14采區(qū)西翼復(fù)采方案

1、畢業(yè)論文大平煤礦14采區(qū)西翼復(fù)采方案 學(xué) 生：潘 喜 林 年 級(jí)：08 采 礦 單 位: 大 平 煤 礦大平煤礦14采區(qū)西翼復(fù)采方案大平煤礦升級(jí)為突出礦井后，生產(chǎn)地區(qū)逐步進(jìn)入突出危險(xiǎn)區(qū)，采掘接替較為緊張。在當(dāng)前煤炭市場(chǎng)正常運(yùn)行的前提下，充分利用現(xiàn)有采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，本著“維持礦井規(guī)模、穩(wěn)定職工隊(duì)伍”的原則，盡最大可能回收煤炭資源，經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查分析，擬對(duì)14采區(qū)西翼已開采條帶區(qū)進(jìn)行復(fù)采，復(fù)采方案如下：一、 基本情況14采區(qū)西翼復(fù)采區(qū)位于14采區(qū)西翼，東與已經(jīng)回采的14003工作面相鄰，南至工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，西部、北部到弋灣采空區(qū)。該區(qū)域曾在2000年以前采用條帶式回采，根據(jù)條帶回采時(shí)揭露地質(zhì)資料，區(qū)域煤

2、層結(jié)構(gòu)簡單，賦存穩(wěn)定，傾角在17-20°；煤層走向近東西，中部被14西1正斷層隔開形成兩個(gè)生產(chǎn)區(qū)域，但對(duì)煤柱回收影響不大。根據(jù)附近鉆孔及揭露的煤層厚度，該區(qū)煤層平均厚度為8.5米，煤的容重取1.45t/m3,該煤柱的可采儲(chǔ)量為66.3萬噸。二、技術(shù)分析（一）有利因素1、該煤柱回收有利于提高資源回收率，使礦井保持目前的生產(chǎn)規(guī)模達(dá)三到四年，延長服務(wù)年限一年。2、該區(qū)域從條帶工作面揭露情況看，煤層賦存穩(wěn)定，除中部發(fā)育有一斷層外，無其它地質(zhì)構(gòu)造，安全可靠性較高。3、目前可利用14采區(qū)現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)改造后對(duì)復(fù)采區(qū)煤柱進(jìn)行回收。4、該煤柱處于非突出危險(xiǎn)區(qū)，系統(tǒng)簡單，掘進(jìn)及回采過程中受瓦斯等因素影

3、響較小，預(yù)計(jì)單進(jìn)達(dá)到130-160米，單產(chǎn)達(dá)到4.0-4.5萬噸。能夠在2009年-2011年緩解礦井接替緊張局面。（二）不利因素1、該復(fù)采區(qū)距離工業(yè)廣場(chǎng)較近，村莊企業(yè)密集，工農(nóng)關(guān)系復(fù)雜，生產(chǎn)過程中易造成工農(nóng)關(guān)系緊張，影響礦井正常生產(chǎn)。2、該區(qū)原采用條帶面開采，在生產(chǎn)過程中會(huì)受到老空水的影響，需嚴(yán)格執(zhí)行探放水措施。3、在集中運(yùn)輸巷及工作面回采巷道施工過程中，需穿越條帶面采空區(qū)，必需加強(qiáng)過空期間的頂板管理和瓦斯管理。三、 開采方案（一）復(fù)采區(qū)巷道布置分析1、回風(fēng)系統(tǒng)線路確定根據(jù)礦井生產(chǎn)接替安排及現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，14采區(qū)西翼復(fù)采區(qū)為配采采區(qū)，采區(qū)儲(chǔ)量較小，在14采區(qū)條帶面開采過程中，瓦斯已經(jīng)被釋放過

4、，且該區(qū)處于無突出危險(xiǎn)區(qū)，系統(tǒng)簡單，施工兩條集中巷，采用一進(jìn)一回通風(fēng)系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)需要，回風(fēng)經(jīng)過14軌道石門至16回風(fēng)巷，經(jīng)東翼集中回風(fēng)上山到東風(fēng)井，回到地面。2、集中巷布置因該區(qū)剩余儲(chǔ)量較小，服務(wù)年限小于3年，集中巷原則上仍布置在煤層中，兩條集中巷自14軌道、皮帶石門開口，向西沿原14西翼軌道、皮帶運(yùn)輸巷方向上錯(cuò)23m施工集中軌道、皮帶巷，形成主要的運(yùn)輸、通風(fēng)、出煤等生產(chǎn)系統(tǒng)。3、工作面布置影響本復(fù)采區(qū)的主要的地質(zhì)構(gòu)造因素有14西1正斷層和已經(jīng)回采的3個(gè)條帶工作面，14西1正斷層將復(fù)采區(qū)分割為南北兩個(gè)區(qū)域，根據(jù)14采區(qū)開采時(shí)揭露的資料，斷層對(duì)工作面影響不大，工作面不受斷層水和瓦斯的影響。條

5、帶面回采時(shí)正處于大平礦推行炮采放頂煤試驗(yàn)時(shí)期，頂煤回收效果不是很好，因此，在生成中為了提高煤炭資源回收率，在布置工作面時(shí)考慮將部分條帶面布置到復(fù)采面中間進(jìn)行復(fù)采，通過加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和控制放煤量，頂板和煤質(zhì)管理能夠得到解決。4、開采方案（1）、開采范圍：斷層以北傾斜條帶區(qū)和斷層以南走向條帶區(qū)。（2）、先開采斷層以南走向條帶區(qū)，然后開采斷層以北傾斜條帶區(qū)。中間部分巷道需要回收，系統(tǒng)需要調(diào)整。（3）、開采方案 傾斜長壁開采（方案一）斷層以北傾斜條帶區(qū)采用傾斜長壁采煤法進(jìn)行復(fù)采，將原部分條帶開采面布置在復(fù)采面中間進(jìn)行復(fù)采。延長工作面長度，不再進(jìn)行條帶開采。優(yōu)點(diǎn)：A、工作面搬家次數(shù)少。B、區(qū)段車場(chǎng)巷道工程

6、量少。C、過空巷道兩次2×20=40米。D、系統(tǒng)簡單，巷道維護(hù)工程量小。缺點(diǎn)：A、工作面過條帶面，采面條件差。B、對(duì)煤質(zhì)管理不利。 按原來布置形式，傾斜條帶開采（方案二）按原來?xiàng)l帶開采方式進(jìn)行回采，開采條帶開采時(shí)預(yù)留的煤柱。不把原來開采的條帶面包括在工作面內(nèi)部。優(yōu)點(diǎn)：A、工作面條件好。B、對(duì)煤質(zhì)管理有利。缺點(diǎn)： 工作面小，搬家次數(shù)頻繁。 區(qū)段車場(chǎng)巷道工程量多。 過老巷次數(shù)多。 (4)、綜合分析，大平煤礦選擇了方案一，其理由為： 有利于緩解大平煤礦生產(chǎn)接替緊張局面；16和13兩個(gè)采區(qū)為高瓦斯采區(qū)，單進(jìn)水平較低，11擴(kuò)大區(qū)東翼復(fù)采區(qū)為配采區(qū)，21采區(qū)仍在準(zhǔn)備階段，到2010年上半年才能投

7、產(chǎn)，大平礦生產(chǎn)接替形式非常嚴(yán)峻。 降低生產(chǎn)成本；傾斜長壁開采時(shí)，煤巷工程量少，占用掘進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備少，采面搬家次數(shù)少，生產(chǎn)費(fèi)用降低。 提高煤炭資源回收率根據(jù)以往條帶面復(fù)采揭露情況，條帶面內(nèi)殘存的松散煤層能滿足回采需要，可大大提高煤炭資源回收率。 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，解決煤質(zhì)和頂板管理難度。根據(jù)條帶面復(fù)采情況，條帶面開采后直接頂跨落較充分，掘進(jìn)中出現(xiàn)空頂?shù)目赡苄圆淮蟆Ｍㄟ^采面分段控制放煤量，煤質(zhì)問題可以解決。5、斷層以南條帶開采根據(jù)實(shí)際情況，斷層以南條帶采用偽傾斜開采方法進(jìn)行開采，并將原條帶面進(jìn)行復(fù)采。6、方案綜述前期利用兩條集中巷在斷層以南布置一個(gè)偽傾斜復(fù)采工作面，待斷層以南工作面回采結(jié)束后，再復(fù)

8、采斷層以北的兩個(gè)傾斜長壁工作面，回采結(jié)束后，補(bǔ)做部分巷道將集中巷煤柱進(jìn)行回收。（二）采面劃分?jǐn)鄬右员保焊鶕?jù)原14采區(qū)西翼?xiàng)l帶開采后剩余煤柱情況，該區(qū)復(fù)采時(shí)布置兩個(gè)傾斜長壁工作面和一個(gè)煤柱工作面，采面平均長度100米，平均推進(jìn)長度200米。斷層以南：布置一個(gè)偽傾斜復(fù)采工作面。四、生產(chǎn)系統(tǒng)1、通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合本區(qū)實(shí)際情況，該區(qū)只布置一個(gè)回采工作面或兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，根據(jù)瓦斯涌出情況采面配風(fēng)量為600m3/min。掘進(jìn)工作面配風(fēng)量為300m3/min，即該區(qū)最大配風(fēng)量為600m3/min。根據(jù)東風(fēng)井主扇能力及礦井東翼采掘布置，東風(fēng)井能力能夠滿足該區(qū)生產(chǎn)需要，該區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)，按規(guī)程規(guī)定配備各類傳感器，

9、并與地面監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)機(jī)。為避免該煤柱區(qū)域生產(chǎn)和礦井深部正常生產(chǎn)相互影響，由14軌道回風(fēng)上山作為回風(fēng)線路，經(jīng)東風(fēng)井形成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，具體通風(fēng)路線為：新風(fēng)路線：地面付井東大巷14軌道石門14皮帶石門1集中皮帶運(yùn)輸巷工作面進(jìn)風(fēng)巷工作面乏風(fēng)路線為：采（掘）工作面工作面回風(fēng)巷14集中軌道運(yùn)輸巷14軌道石門14軌回聯(lián)巷14回風(fēng)上山東風(fēng)井地面2、運(yùn)煤系統(tǒng)采（掘）工作面工作面進(jìn)風(fēng)巷14集中皮帶運(yùn)輸巷14皮帶石門東正五皮帶巷主井煤倉主井地面3、運(yùn)料系統(tǒng)地面付井東大巷14軌道石門14集中軌道運(yùn)輸巷區(qū)段車場(chǎng)采（掘）工作面4、排水系統(tǒng)工作面涌水自行流入工作面進(jìn)回風(fēng)巷中，經(jīng)集中運(yùn)輸巷流入東大巷，經(jīng)中央泵房排至地面。五、

10、存在問題及采取措施1、存在問題14采區(qū)上部有雙洎河自西向東流過，雙洎河河床標(biāo)高為+229+233。二1煤位于河床下30110m，19801995年，整個(gè)14采區(qū)自小鐵路以北均有小煤窯在亂挖濫采，1995年以后基本停產(chǎn)(其中軍經(jīng)煤礦2004年關(guān)閉)，但小窯井口大都沒有很好地充填，地表水與小窯水對(duì)本區(qū)有一定補(bǔ)給。2000年本區(qū)條帶面回采之后，由于工作面埋深相對(duì)較淺，頂板采動(dòng)裂隙帶與小窯老空、地表水均有一定的水力聯(lián)系，對(duì)本區(qū)安全生產(chǎn)造成一定的威脅。2000年8月19日，本區(qū)就曾發(fā)生一次突水事故，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)2個(gè)月。因此，14采區(qū)進(jìn)行回采最大的障礙及困難是水害防治，要想安全進(jìn)行回采，首先必須解決本區(qū)的

11、水害威脅。2、水文地質(zhì)條件分析2000年8月19日，14181進(jìn)風(fēng)巷軌1點(diǎn)以東23m處發(fā)生突水事故，突水點(diǎn)總涌水量為28946m3，平均涌水量134m3/h.瞬間突水量達(dá)2600 m3/h。突水事故后，我們對(duì)O2長觀1孔（距突水點(diǎn)西500 m）及弋灣礦立井水位進(jìn)行了不間斷觀測(cè)，結(jié)果表明，這兩個(gè)水位均無明顯下降，這說明地表水及河流水不是本次突水的直接水源。后來我們把本次水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果分別和本礦奧灰水、14301工作面頂板水、15軌道下山L78灰?guī)r水及地表水質(zhì)成果作了對(duì)比，經(jīng)分析17個(gè)水質(zhì)指標(biāo)中有14個(gè)與14301工作面頂板水質(zhì)接近，特別是其中的主要指標(biāo)：SO42-、Ca2+、Mg2+、HCO3-、

12、Cl-、固形物、總硬度等，而其他各指標(biāo)相差較大。本次出水點(diǎn)部位在巷道偏上部煤巖結(jié)合處，瞬間突水量大，約2600 m3/h，出水時(shí)有大量冷空氣涌出，且突水量呈現(xiàn)出從小到大再變小的過程.根據(jù)以上幾個(gè)方面分析，我們判斷為老空水，非底板突水，同時(shí)還認(rèn)為非老窯老空水，而是頂板的大量淋水造成條帶面采空區(qū)積水。由于14采區(qū)水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，頂板含水豐富，加之2000年5月至8月本地區(qū)降水量增加，并通過裂隙補(bǔ)給采空區(qū)，造成采空區(qū)大量積水，當(dāng)巷道圍巖強(qiáng)度不足以抵抗逐漸增大的靜水壓力時(shí)，老空水即通過圍巖進(jìn)入巷道，造成本次突水事故.3、水害威脅因素分析 （1）地表水（雙洎河）與采空區(qū)的水力聯(lián)系雙洎河自西向東從1

13、4采區(qū)上部流過，雙洎河河床標(biāo)高為+229+233。二1煤位于河床下30110m，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，地表水（雙洎河）與采空區(qū)的水力聯(lián)系并不明顯，原因有二： 14采區(qū)淺部曾有多個(gè)小煤礦進(jìn)行開采，其采空區(qū)成為地表水與我礦14采空區(qū)的連通通道。為避免地表水涌入井下，20042005年，我礦對(duì)雙洎河河床進(jìn)行了疏通防滲漏治理。治理后河流觀測(cè)記錄顯示，雙洎河在水坑入口處（14采區(qū)上游）與界河橋處（14采區(qū)下游）觀測(cè)進(jìn)出流量差為+87-35 m3/h之間，而2004年6月份河道未治理前達(dá)到-61-265 m3/h。根據(jù)觀測(cè)記錄得知，除去沿岸農(nóng)田灌溉用水，地表河流應(yīng)該對(duì)井下水源補(bǔ)給很少。表-1 雙洎河流量觀測(cè)成果與

14、14采區(qū)涌水量對(duì)比表年度 上游平均流量 下游平均流量 差值 14采區(qū)涌水量 備注2003 730 659 -61 1552004（16） 929 664 -265 111 河床治理前2004（712） 763 754 -9 河床治理后2005 586 605 +19 552006 500 587 +87 542007 530 555 +25 622008 429 384 -35 50注：負(fù)值代表下游比上游流量減小值，正值為下游大于上游，其中包括排至下游的生活用水，單位m3/h 根據(jù)對(duì)井下14區(qū)涌水量觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，自2004年7月份雙洎河河床治理后，本區(qū)涌水量有了較大的下降，2005年以后一直保持穩(wěn)

15、定，并且雨季與其它季節(jié)涌水量并無太大變化，這一定程度上說明了地表水與14采空區(qū)沒有大的水力聯(lián)系。（2）采空區(qū)大量積水存在可能性本區(qū)采空區(qū)大量積水可能性不大，主要原因有： 根據(jù)同是19992000年回采的11采區(qū)條帶面已基本壓實(shí)（已揭露）的實(shí)際情況分析，在本區(qū)煤層頂板巖性條件下，條帶面回采后經(jīng)58年，采空區(qū)已基本壓實(shí)，所以本區(qū)基本不存在有較大的儲(chǔ)水空間。并且20032005年我礦成功回采了14002、14003等工作面，證明其條帶面并無大量積水。 通過對(duì)14采區(qū)涌水觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，本區(qū)涌水量長期保持平穩(wěn)，沒有忽大忽小的現(xiàn)象，說明有其固定的補(bǔ)給來源。 本區(qū)水質(zhì)清澈，無渾濁現(xiàn)象，并且沒有老空水所具有的硫化

16、氫氣體味道，水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告證實(shí)，本區(qū)水質(zhì)與頂板砂巖水相似，不具有老空水的成分特征。 為查清14西翼采區(qū)小窯采空區(qū)分布及老空富水情況，我礦委托山東煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)于2006年9月12月對(duì)14采區(qū)進(jìn)行了電法物理勘探，共完成測(cè)線20條，瞬變電磁測(cè)深坐標(biāo)點(diǎn)460個(gè)，提交物探報(bào)告一份。物探結(jié)果顯示，小窯采空區(qū)主要分布在小鐵路以北4080米，以南本礦采空區(qū)僅局部存在小面積底阻異常區(qū)。據(jù)此我們推斷，本區(qū)沒有大面積采空區(qū)積水，但不排除局部積水可能。4、水文地質(zhì)條件根據(jù)上述分析，得出本區(qū)水文地質(zhì)條件如下： 本區(qū)與地表水水力聯(lián)系不明顯，采掘活動(dòng)受地表水影響較小。 本區(qū)不存在大面積采空區(qū)積水，但不排除有局部積水可

17、能。 小窯采空區(qū)邊緣分布在小鐵路以北40米，除軍經(jīng)煤礦（在14采區(qū)東翼）與我礦采空區(qū)有所連通外，其它小窯均沒有與我礦直接相透。 本區(qū)涌水主要是二1煤層頂板砂巖含水層水涌入采空區(qū)直接流出，流量比較穩(wěn)定，流動(dòng)性較好。5、應(yīng)采取措施根據(jù)14西翼采區(qū)水文地質(zhì)情況分析，雖現(xiàn)階段采空區(qū)涌水量較為穩(wěn)定，但仍然有兩個(gè)關(guān)鍵問題需要解決，一是采掘活動(dòng)與小窯采空區(qū)或者地表河床的關(guān)系。二是掘進(jìn)期間防治水措施。（1）采掘活動(dòng)與小窯采空區(qū)或者地表河床的關(guān)系14采區(qū)淺部小煤礦多分布雙洎河附近，雖然已對(duì)雙洎河河床進(jìn)行了防滲漏治理，假如井下進(jìn)行采掘活動(dòng)，破壞其穩(wěn)定性，仍然可能使小窯采空區(qū)、地表水與我礦相互連通，造成事故。所以對(duì)

18、14西翼開采時(shí)必須留設(shè)防水煤柱。防水煤柱計(jì)算：地表河床在小窯采空區(qū)以北，與我礦防水煤柱（已經(jīng)劃定）在小鐵路以北26110m處，本次計(jì)算小窯采空區(qū)防水煤柱即可。根據(jù)電法物理勘探結(jié)果，小窯采空區(qū)主要分布在小鐵路以北45米，因小窯采空區(qū)可能與地表河流有所連通，取水頭壓力為0.8Mpa，計(jì)算防水煤柱如下：L=0.5KML煤柱留設(shè)寬度（m） K安全系數(shù)，取5M煤層厚度或采高（m），取7.0 P水頭壓力（Mpa），取0.8Kp煤層抗張強(qiáng)度（Mpa），取0.7 計(jì)算得出：L=32.4m，即安全開采范圍在小鐵路以南13米，因小窯采空區(qū)邊界是根據(jù)物探結(jié)果劃定，存在不確定因素，所以建議把防水煤柱確定為60米，即安全開采范圍在小鐵路以南15米。根據(jù)集團(tuán)公司防治水部元月5日現(xiàn)場(chǎng)辦公研究，為確保回采安全，開采范圍暫定在+110m底板等高線以下，屆時(shí)根據(jù)對(duì)北部物探、探放水等手段確認(rèn)+110m底板等高線以上水害情況，再確定+110m以上是否開采。（2）采掘期間防治水措施 堅(jiān)持安全第一的方針，堅(jiān)決做到不安全、不生產(chǎn)。 掘進(jìn)期間必須嚴(yán)格