沁新焦煤集團(tuán)新源煤礦南一采區(qū)設(shè)計(jì)

1、摘摘 要要新源煤礦位于太岳山區(qū)，山高溝深，地形復(fù)雜，森林、植被發(fā)育，最高點(diǎn)在井田西南角的馬頭山，海拔高程 1358.80m， 最低點(diǎn)位于東南角河床，海拔高程 1110.70m，相對(duì)高差 247.30m。礦井現(xiàn)批準(zhǔn)開(kāi)采井田內(nèi)的 2 號(hào)煤層，該煤層平均厚度 1.51m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂?shù)装鍘r性良好，煤層不易自燃，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，屬高瓦斯礦井，煤層條件和開(kāi)采技術(shù)條件比較優(yōu)越，適宜于機(jī)械化開(kāi)采。依據(jù)地質(zhì)資料知，本設(shè)計(jì)南一采區(qū)煤層平均厚度為 1.51 米，采區(qū)較規(guī)整，厚度變化不大，因此本采區(qū)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是:(1)按綜采低位放頂煤采區(qū)設(shè)計(jì)。(2)采區(qū)投產(chǎn)快，見(jiàn)效快，適合于民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。（3）工作面巷

2、道布置采用兩進(jìn)一回，布置三條巷道即:膠帶順槽，軌道順槽，回風(fēng)瓦斯尾巷。（4）在回采過(guò)程中保留回風(fēng)尾巷作為下一個(gè)工作面的膠帶順槽既減少了掘進(jìn)工程又減少了經(jīng)濟(jì)投入。（5）由于受地質(zhì)條件的影響回采工作面的長(zhǎng)度受到限制，在回采過(guò)程中搬家次數(shù)比較頻繁。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：礦井開(kāi)拓；采區(qū)巷道；采區(qū)通風(fēng)；安全防護(hù)目 錄第一章 新源礦區(qū)概論及煤田特征.1第一節(jié) 礦區(qū)概況 .1第二節(jié) 礦區(qū)及煤田地質(zhì)構(gòu)造 .5第三節(jié) 礦井開(kāi)拓概況 .14第二章 采區(qū)基本開(kāi)采條件.17第一節(jié) 采區(qū)基本條件 .17第二節(jié) 采區(qū)開(kāi)采煤層條件 .19第三章 采區(qū)巷道布置.21第一節(jié) 采區(qū)巷道布置方案 .21第二節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng) .24第

3、三節(jié) 采區(qū)開(kāi)采順序 .24第四章 采煤工作面采煤工藝及勞動(dòng)組織.26第一節(jié) 采煤工作面采煤工藝 .26第二節(jié) 工作面勞動(dòng)組織 .29第三節(jié) 工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .31第五章 采區(qū)通風(fēng)與安全.32第一節(jié) 概述.32第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)方式及系統(tǒng).35第三節(jié) 采區(qū)風(fēng)量的計(jì)算及分配.36第四節(jié) 采區(qū)總風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算.40第五節(jié) 安全通風(fēng)措施.41第六章 安全技術(shù)措施.44第一節(jié) 防瓦斯爆炸措施.44第二節(jié) 防煤層爆炸措施.47第三節(jié) 防礦井突水措施.48第四節(jié) 防礦井火災(zāi)措施.49第五節(jié) 其它.50參考文獻(xiàn)（資料）.52致 謝.53 第一章第一章 新源礦區(qū)概論及煤田特征新源礦區(qū)概論及煤田特征第一

4、節(jié)第一節(jié) 礦區(qū)概況礦區(qū)概況一、地理概況一、地理概況（一）交通位置新源煤礦位于山西省沁源縣西南部，隸屬于李元鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)為： 北緯363304363453，東經(jīng) 11212311121433，礦井工業(yè)場(chǎng)地位于山西省沁源縣西部李元鎮(zhèn)附近，距沁源縣城約 17km。沁(源)洪(洞)公路從井田北部通過(guò)，向東 17km 至沁源縣城接汾(陽(yáng))屯(留)省級(jí)公路及沁(沁源)沁(沁縣)公路，煤礦距太焦線沁縣火車(chē)站 76km，距 309 國(guó)道張店鎮(zhèn) 54km ， 距南同蒲線介休市 100km、距平遙縣城 105km，向西南經(jīng)古縣約75km 舊公路可至洪洞縣與大(同)運(yùn)(城)高速公路或南同蒲洪洞火車(chē)站接運(yùn)，交通條

5、件比較方便。交通位置見(jiàn)圖 111。2地形地貌新源煤礦位于太岳山區(qū)，山高溝深，地形復(fù)雜，森林、植被發(fā)育，最高點(diǎn)在井田西南角的馬頭山，海拔高程 1358.80m， 最低點(diǎn)位于東南角河床，海拔高程1110.70m，相對(duì)高差 247.30m，屬中山區(qū)。3河流本區(qū)屬黃河流域沁河水系。井田內(nèi)各溝谷大多為南北走向，溝谷水均流入狼尾河，向東匯入沁河。4氣象本區(qū)屬大陸性氣候，晝夜溫差較大。據(jù)沁源縣 19881997 年觀測(cè)資料，年平均氣溫 8.6,最高氣溫為 35.6(1995 年 7 月 5 日)最低氣溫-25.8(1990 年 2 月 1日)。年平均降水量 634.0mm，年平均蒸發(fā)量 1547.2mm。結(jié)

6、冰期為十月下旬至次年 3月中旬， 最大凍土深度 80cm(1993 年)，夏、秋季多東南風(fēng)，冬、春季多西北風(fēng)，最大風(fēng)速 14m/s。5地震烈度據(jù)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn) GB50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 ，本區(qū)地震基本烈度為 7 度。圖圖 1-1-11-1-1 交通位置圖交通位置圖6鄰近礦井開(kāi)采情況本井田北部為沁源縣留神峪煤業(yè)公司留神峪煤礦，西部為山西沁新煤焦股份沁新煤礦，南部為太岳煤礦，東部為待規(guī)劃區(qū)，井田四鄰各煤礦均無(wú)越界開(kāi)采現(xiàn)象。鄰近礦井開(kāi)采情況分述如下：留神峪煤礦：采用 3 對(duì)斜井開(kāi)拓 2 號(hào)煤層?，F(xiàn)生產(chǎn)能力 15Mt/a。其中 1 號(hào)井1971 年 10 月建井，1982 年投產(chǎn)。

7、主斜井采用串車(chē)提升，運(yùn)輸巷采用無(wú)極繩，水平巷為皮帶運(yùn)輸，工作面采用刮板運(yùn)輸機(jī)，工作面采用單體液壓支柱和金摩擦支柱支護(hù)，采煤方法為長(zhǎng)壁炮采。2 號(hào)井、3 號(hào)井為 1993 年建井，1995 年投產(chǎn)，采煤方法為長(zhǎng)壁炮采。本礦已開(kāi)采范圍主要集中在井田西部。本礦排水量約 150m3/d。本礦通風(fēng)方式采用中央并列式，瓦斯相對(duì)涌出量 12.5317.04m3/t，屬高瓦斯礦井。沁新煤礦：1967 年建井，1975 年投產(chǎn)，現(xiàn)生產(chǎn)能力 0.9Mt/a，開(kāi)采山西組 2 號(hào)煤層，斜井開(kāi)拓，已開(kāi)采范圍主要集中在井田西部，采煤方法為高檔炮采，井下運(yùn)輸采用可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，大巷輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩絞車(chē)礦車(chē)運(yùn)輸，通風(fēng)

8、方式為對(duì)角抽出式。太岳煤礦：在建礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1.50Mt/a，長(zhǎng)壁綜采采煤法開(kāi)采，井筒和井下巷道均采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。井田內(nèi)無(wú)其他生產(chǎn)礦井、小煤窯和古窯。沁新煤礦和留神峪煤礦開(kāi)采對(duì)本礦沒(méi)有影響。井田四鄰關(guān)系詳見(jiàn)圖 1-1-2。二、主要自然災(zāi)害二、主要自然災(zāi)害本區(qū)主要自然災(zāi)害有兩種，一為災(zāi)害性天氣，二為地質(zhì)災(zāi)害。災(zāi)害性天氣有旱澇、風(fēng)災(zāi)、冰雹和霜凍；地質(zhì)災(zāi)害主要由洪水、地震和地下開(kāi)采引起。由洪水可造成滑坡、塌方、地裂；由地下開(kāi)采可在地表引起地面的沉陷、裂縫、滑坡、泥石流等，隨著煤炭大規(guī)模的開(kāi)采，已發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害。圖圖 1 11 12 2 井田四鄰關(guān)系圖井田四鄰關(guān)系圖三、礦井水源、電源及

9、通信情況三、礦井水源、電源及通信情況1水源情況礦井現(xiàn)供水水源取自工業(yè)場(chǎng)地附近李元河河谷淺層地下水，以?xún)裳鄞罂诰橙。粘鏊?400500m3。礦井技術(shù)改造后，現(xiàn)有水源不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，必須重新考慮水源。礦井永久供水水源取用奧灰?guī)r溶水，以一眼深井汲取。另外，礦井正常涌水量 7.5m3/h，最大 10.83m3/h，礦井涌水排至地面經(jīng)處理達(dá)到復(fù)用水標(biāo)準(zhǔn)后，可用于礦井生產(chǎn)和井下消防灑水。2電源情況本礦現(xiàn)有一座 10KV 變電所，兩回 10KV 電源一回架空引自其所屬沁新煤焦公司的 35 KV 變電所，架空導(dǎo)線 LGJ-150，送電距離 3km；另一回架空引自沁新煤焦公司所屬自備電廠，架空導(dǎo)線 LG

10、J-120，送電距離 0.53km。沁新煤焦公司 35KV 變電所安裝有兩臺(tái) 8000 KVA 變壓器，兩回 35KV 電源引自李元 35KV 變電所不同母線段，李元35KV 變電所電源分別引自太岳 110/35KV 變電站及郭道 110/35KV 變電站；沁新煤焦公司所屬自備電廠安裝有一臺(tái) 6300KVA 變壓器。3通信情況本礦行政與生產(chǎn)調(diào)度共用一臺(tái) MTD-958(華絡(luò) 2000 型)數(shù)字程控調(diào)度機(jī)，容量190 門(mén)，現(xiàn)裝機(jī)容量 120 門(mén)，8 路中繼接入當(dāng)?shù)仉娦挪块T(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)外通信，64 門(mén)加接耦合器用于井下通訊，其余用于地面通訊。數(shù)字程控調(diào)度機(jī)于 2004 年安裝，目前使用良好，井上、下調(diào)度

11、通信系統(tǒng)已形成，技術(shù)改造后地面用戶(hù)基本不變，設(shè)計(jì)在井下新增采區(qū)各機(jī)電硐室，采掘工作面等處，布置有調(diào)度 ，通信電纜由原通信系統(tǒng)分線盒就近引入。第二節(jié)第二節(jié) 礦區(qū)及煤田地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)及煤田地質(zhì)構(gòu)造一、地質(zhì)特征一、地質(zhì)特征1地層井田位于沁水煤田的西部邊緣，霍山隆起的東側(cè)。井田內(nèi)地層出露較好，區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新依次有上石盒子組下段、中段，第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)地層以不整合零星覆蓋于各不同時(shí)代的地層之上。現(xiàn)結(jié)合井田及附近鉆孔揭露資料，對(duì)井田內(nèi)的地層自下而上分述如下：(1) 奧陶系(O) 奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)為煤系地層的沉積基底，主要為深灰色石灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖，下部夾似層狀石膏，上部方

12、解石細(xì)脈發(fā)育，具鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象，厚度約 150m。(2) 石炭系(C) 中石炭統(tǒng)本溪組(C2b)與下伏峰峰組呈平行不整合接觸，厚度 12.2325.70m， 平均 19.19m，以灰、灰白色鋁質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主夾石灰?guī)r及薄煤層，底部多為以結(jié)核狀黃鐵礦為主的鐵鋁質(zhì)巖。本組含植物化石鱗木、蘆木及動(dòng)物化石蜓科。 上石灰炭統(tǒng)太原組(C3t)為主要含煤地層之一，與下伏本溪組呈整合接觸，厚度 101.79119.10m，平均 111.51m。由泥巖、粉砂巖、砂巖及石灰?guī)r和煤層組成。按巖性組合可將本組分三段，詳見(jiàn)本節(jié)含煤地層部分。(3) 二疊系(P) 下統(tǒng)山西組(P1s)為主要含煤地層之一，與下

13、伏太原組呈整合接觸，厚 38.8052.43m，平均41.60m。由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成。 下統(tǒng)下石盒子組(P1x)與下伏山西組整合接觸，厚度 114.43122.55m，平均 117.10m，根據(jù)巖性組合特征，可分為上、下兩段：下段(P1x1)厚度 38.4050.26m，平均 44.62m，深灰色、灰色泥巖、 粉砂巖夾淺灰色細(xì)粒砂巖，下部夾極不穩(wěn)定的薄煤層，底部 K8為淺灰色中細(xì)粒砂巖，層面富含炭屑及白云母片，具交錯(cuò)層理，局部相變?yōu)榉凵皫r。上段(P1x2)厚度 42.7975.53m，平均 57.08m，以淺灰色、灰綠色、 紫紅色泥巖為主夾黃綠色中細(xì)粒砂巖，底部 K9為灰綠色中細(xì)粒

14、砂巖，頂部常為紫紅、灰綠色含大量菱鐵質(zhì)鮞粒的鋁質(zhì)泥巖，俗稱(chēng)“桃花泥巖” ，是確定上石盒子組底界 K10砂巖良好的輔助標(biāo)志。 上統(tǒng)上石盒子組(P2s)與下伏下石盒子整合接觸，厚度 505m 左右，根據(jù)其巖性組合特征可分為上、中、下三段。下段(P2s1)平均厚度 212.41m，淺灰、黃綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖、 夾灰白、灰綠色中細(xì)粒砂巖。底部 K10為灰白色、黃綠色中細(xì)粒砂巖，大型交錯(cuò)層理發(fā)育。中段(P2s2)井田內(nèi)本段地層主要分布于井田南部和西部出露，厚度約 150m。底部 K12 為灰、灰白色中粗粒砂巖，含云母片，具大型交錯(cuò)層理，局部含細(xì)礫；下部為紫紅色、黃綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，上部

15、為黃綠色細(xì)粒砂巖與黃綠色、紫紅色泥巖互層。(4) 第四系(Q) 中更新統(tǒng)(Q2)厚度 010m，為紅黃色、棕紅色亞粘土、亞砂土夾古土壤及鈣質(zhì)結(jié)核，底部夾砂礫透鏡體。 上更新統(tǒng)(Q3)厚度 07m，為淺黃色亞砂土，結(jié)構(gòu)疏松，具垂直節(jié)理， 頂部偶夾褐色古土壤，含零星鈣質(zhì)結(jié)核。 全新統(tǒng)(Q4)厚度 05m，上部為淺黃色砂土、亞砂土；下部為淺黃色、 淺灰色分選磨圓均較差的砂礫層。2含煤地層本井田含煤地層為石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，其中太原組和山西組為主要含煤地層，本溪組和下石盒子所含煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層，無(wú)開(kāi)采價(jià)值。現(xiàn)只將太原組、山西組地層分述如下：(1) 石炭系上

16、統(tǒng)太原組(C3t) 下段(C3t1)K1砂巖底至 K2石灰?guī)r底，厚度 35.8747.67m，平均 41.00m 。由泥巖、粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖、中細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成。K1砂巖為灰白色中細(xì)粒石英砂巖,交錯(cuò)層理、脈狀層理發(fā)育,K1砂巖頂至 11 號(hào)煤層底由黑灰色粉砂巖、黑色炭質(zhì)泥巖、淺灰色鋁質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r及不穩(wěn)定的薄煤層組成，含豐富的黃鐵礦結(jié)核及少量的動(dòng)植物化石，主要系瀉湖沉積。11 號(hào)煤層系海退后于廢棄瀉湖上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。11 號(hào)煤層頂至 10 號(hào)煤層底由深灰色黑灰色泥巖、粉砂巖、23 層中細(xì)粒砂巖及 10下號(hào)薄煤層組成，含大量不完整的植物化石，系三角洲平原及前緣沉積。9+10 號(hào)煤

17、層系廢棄的下三角洲平原上發(fā)育的盆控型泥炭沼澤沉積。 中段(C3t2)K2石灰?guī)r底至 K4石灰?guī)r頂，厚度 24.5232.41m，平均 28.16m。由石灰?guī)r(K2、K3、K4)、泥巖、細(xì)粒砂巖和煤層(7 號(hào)、8 號(hào))組成。三層石灰?guī)r灰至灰黑色，含蜓類(lèi)化石，系開(kāi)闊臺(tái)地沉積，K2石灰?guī)r與 K3石灰?guī)r間，以砂巖為主，多為細(xì)粒狀，波狀、脈狀層理發(fā)育，層面含植物碎屑化石，系前三角洲及三角洲前緣沉積，頂部為 7 號(hào)煤層，系三角洲平原上泥炭沼澤沉積。上段(C3t3)K4石灰?guī)r頂至 K7砂巖底，厚度 29.6138.45m，平均 32.00m 。由泥巖、粉砂巖、砂巖、煤及泥灰?guī)r組成。K4石灰?guī)r頂至 6 號(hào)煤底

18、，主要由灰黑色泥巖組成，含豐富的植物化石，含少量黃鐵礦結(jié)核，系三角洲平原沉積。6 號(hào)煤層為三角洲洪泛平原上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。6 號(hào)煤層頂至海相泥巖(偶為泥灰?guī)r)底由灰黑色泥巖及不穩(wěn)定的砂巖組成， 系三角洲平原沉積。海相泥巖(或泥灰?guī)r)為黑色，含海百合、網(wǎng)格長(zhǎng)身貝、舌形貝等動(dòng)物化石，系瀉湖、海灣沉積，其上至 K7砂巖底由黑灰色泥巖、粉砂巖組成，含豐富植物化石，系三角洲平原沉積。(2) 二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)K7砂巖底至 K8砂巖底，厚度 38.8052.43m，平均 41.60m。 底部 K7 砂巖以灰色細(xì)粒砂巖為主，局部相變?yōu)榉凵皫r或中粒砂巖，波狀及脈狀層理發(fā)育，層面含白云母及豐富的植物

19、化石碎屑，系三角洲前緣(席狀砂)沉積。K7砂巖至 3 號(hào)煤層底為灰黑色泥巖、 粉砂巖及灰色細(xì)粒砂巖及不穩(wěn)定薄煤層，系三角洲間灣沉積。3 號(hào)煤層為海退后廢棄的分流間灣上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。3 號(hào)煤層頂至 2 號(hào)煤層底為黑灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及淺灰色細(xì)粒砂巖，含豐富的植物化石，系淺水三角洲前緣沉積。2 號(hào)煤層系淺水三角洲前緣上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。2 號(hào)煤層頂至 1號(hào)煤層底由深灰、灰黑色泥巖、粉砂巖夾淺灰色中，細(xì)粒砂巖及薄煤層組成，含豐富的植物化石，系三角洲平原沉積。1 號(hào)煤層系洪泛平原上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。1 號(hào)煤層頂至 K8砂巖底，由深灰色、灰黑色泥巖，粉砂巖、淺灰色中粒砂巖及薄煤層組成。

20、系三角洲平原沉積。本組含植物化石多脈帶羊齒。二、地質(zhì)構(gòu)造二、地質(zhì)構(gòu)造本井田地處沁水煤田西緣，霍山隆起以東，總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，并伴有兩對(duì)走向北北東的背向斜構(gòu)造。地層傾角變化不大，一般在 7 12左右，構(gòu)造形態(tài)符合區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育。在西部井田內(nèi)井下揭露大小不等的 7 個(gè)陷落柱，在地表發(fā)育有一個(gè)陷落柱,區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖活動(dòng),綜述本區(qū)構(gòu)造應(yīng)屬簡(jiǎn)單類(lèi)。現(xiàn)將褶曲及陷落柱情況分述如下：1褶曲S1背斜：位于井田西北部，向北延伸出礦界，走向 N40E。兩翼傾角 712，核部地層為上石盒子組下段地層。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約 0.92km。S2背斜：位于井田中西部，向北延伸出礦界，走向

21、N40E。兩翼傾角 715，核部地層為上石盒子組下段、中段地層。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約 2.7km。S3向斜：位于井田東部，向北延伸出礦界，走向近南北，兩翼傾角 1215，核部地層為上石盒子組中段，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約 3km。S4向斜：位于井田西北部，S2 背斜左側(cè),向北延伸出礦界,走向 N40E，兩翼傾角 5-7，核部地層為上石盒子組下段地層，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度約 2.9km。2斷層斷層走向 NE，傾向 SE，傾角 70，落差 15m 的正斷層，區(qū)內(nèi)延伸 1200m。為開(kāi)采 2 號(hào)煤層時(shí)揭露的正斷層。地表未見(jiàn)出露，為隱伏斷層。3陷落柱井田內(nèi)地表僅發(fā)現(xiàn)陷落柱 1 個(gè)。但在原礦界內(nèi) 2 號(hào)煤層開(kāi)采揭露的有 7 個(gè)

22、。平面形態(tài)呈似園狀，橢園狀?，F(xiàn)將各陷落柱分述如下：XL1：位于井田北部，為地表揭露的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸 200m，短軸 140m，面積 102137m2。XL2：位于原井田中部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸約 170m，短軸約 75m，面積 10453m2。XL3：位于井田原井田中部，XL2南部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層發(fā)現(xiàn)的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸約 140m，短軸約 70m，面積約 7854m2。XL4：位于井田原井田中部，XL3南側(cè)，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸約 75m，短軸約 50m，面積約 2925m2。XL5：位于井田原井田西部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷

23、落柱，平面形態(tài)呈似圓狀，直徑約 20m。XL6：位于井田原井田西部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，長(zhǎng)軸約 55m，短軸約 35m，面積約 1481m2。XL7：位于井田西部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，該長(zhǎng)軸約 45m，短軸約25m，面積約 889m2。XL8：位于井田西部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，長(zhǎng)軸約 45m，短軸約20m，面積約 708m2?？偸鏊?，井田內(nèi)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類(lèi)。三、煤層及煤質(zhì)三、煤層及煤質(zhì)(一) 煤層1煤層井田主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。中石炭統(tǒng)本溪組和下二疊統(tǒng)下石盒子組亦含有數(shù)層薄煤層，其厚度小、穩(wěn)定性差，變化大，均無(wú)開(kāi)采價(jià)值?，F(xiàn)將主要含煤地層

24、山西組和太原組的含煤性敘述如下：(1) 山西組本組地層厚度 38.8052.43m，平均 41.60m，含煤 46 層， 自上而下編號(hào)的有 1 號(hào)、2 號(hào)、2下號(hào)、3 號(hào)煤層，煤層總厚度 2.073.97m，平均 2.63m，含煤系數(shù)6.92(19 號(hào)孔)。本組所含穩(wěn)定可采煤層為 2 號(hào)煤層，可采煤層平均厚度1.45m。1 號(hào)、3 號(hào)煤層僅個(gè)別點(diǎn)(孤點(diǎn))達(dá)可采厚度，無(wú)開(kāi)采價(jià)值。(2) 太原組本組地層厚度 101.79-119.10m，平均 111.51m，含煤 5-7 層。自上而下編號(hào)有6 號(hào)、7 號(hào)、8 號(hào)、9+10 號(hào)、10下號(hào)、11 號(hào)煤層，其中穩(wěn)定可采煤層有兩層為 9+10號(hào)、11 號(hào)

25、煤層。該組地層含煤厚度 6.80-8.46m,平均 6.75m,含煤系數(shù) 6.01%。2可采煤層區(qū)內(nèi)主要煤層是山西組的 2 號(hào)和太原組的 9+10 號(hào)、11 號(hào)煤層，批準(zhǔn)本礦開(kāi)采2 號(hào)煤層?？刹擅簩犹卣髟斠?jiàn)表 1-2-1。表表 1-2-11-2-1 可采煤層特征表可采煤層特征表(二) 煤質(zhì)1物理性質(zhì)2 號(hào)煤層：黑色，強(qiáng)玻璃光澤，斷口具參差狀，內(nèi)生裂隙發(fā)育， 條帶狀結(jié)構(gòu)。9+10 號(hào)、11 號(hào)煤層：黑色，強(qiáng)玻璃光澤到金剛光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，硬度較大，條帶狀結(jié)構(gòu)。2、煤巖特征 宏觀煤巖特征宏觀煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤和絲炭，條帶狀結(jié)構(gòu)，屬半光亮型煤。 顯微煤巖特征各可采煤層顯微煤

26、巖組分：鏡質(zhì)組含量介于 60-90%之間，平均在 80%左右，主要為基質(zhì)鏡質(zhì)體和均質(zhì)鏡質(zhì)體。惰質(zhì)組含量介于 5-30%，平均在 15%左右，多為半絲質(zhì)煤層厚度（m）煤層間距（m）地層煤層編號(hào)最小-最大平均最小-最大平均夾石層數(shù)頂板巖性底板巖性穩(wěn)定可采程度10.45-0.900.7015.72-22.470-1粉砂巖泥巖粉砂巖泥巖局部可采山西組21.30-1.701.5120.4579.27-85.230-1泥巖泥巖粉砂巖穩(wěn)定可采9+102.16-4.123.2382.3322.05-24.061石灰?guī)r粉砂巖泥巖穩(wěn)定可采太原組111.65-2.401.9823.051-2泥巖泥巖穩(wěn)定可采體、粗粒

27、體、碎屑體。無(wú)機(jī)組分含量除 11 號(hào)煤層平均在 20%左右外，其余煤層均在10%左右，主要以粘土為主，呈分散狀和充填狀。3、煤的變質(zhì)程度各煤層鏡煤最大反射率一般平均在1.70%左右，其變質(zhì)程度屬 變化階段。4煤類(lèi)根據(jù)中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB575186)，劃分煤類(lèi)。2 號(hào)煤層浮煤揮發(fā)分 15.11-17.19%，粘結(jié)指數(shù) 78.7，屬焦煤類(lèi)。9+10 號(hào)煤層浮煤揮發(fā)分 15.00-15.21%，粘結(jié)指數(shù) 8.9，屬貧瘦煤。11 號(hào)煤層浮煤揮發(fā)分 14.73-15.46%，粘結(jié)指數(shù) 0.8-11.5，屬貧瘦煤和貧煤。 5煤質(zhì)特征及工業(yè)用途2 號(hào)煤層屬特低灰、特低低硫、低磷、強(qiáng)粘結(jié)性的焦煤，是很

28、好的煉焦用煤。9+10 號(hào)煤層屬低灰、高硫、特低磷、弱粘結(jié)性的貧瘦煤，由于硫含量高,一般做動(dòng)力用煤。11 號(hào)煤層屬中灰、特低硫低硫、中磷、弱粘結(jié)不粘結(jié)的貧瘦煤和貧煤，一般做動(dòng)力用煤。煤質(zhì)特征表見(jiàn)表 1-2-2。項(xiàng)目 煤層號(hào)29+10原煤0.50-0.880.651.00 左右Mad (%)浮煤0.38-1.240.63原煤5.13-31.9217.0115.74-18.4517.14Ad (%)浮煤4.79-9.506.044.59-10.457.77原煤Vdaf (%)浮煤14.48-15.1114.6412.85-15.2114.01表表 1-2-21-2-2 煤質(zhì)特征表煤質(zhì)特征表四、礦井

29、瓦斯等級(jí)，煤塵爆炸指數(shù)、煤層自燃發(fā)火期和自燃傾向性；礦井煤四、礦井瓦斯等級(jí)，煤塵爆炸指數(shù)、煤層自燃發(fā)火期和自燃傾向性；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性；沖擊地壓；地溫等情況（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性；沖擊地壓；地溫等情況1瓦斯根據(jù)山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件晉安監(jiān)煤字2007117 號(hào)“關(guān)于長(zhǎng)治市地方國(guó)有及 21 萬(wàn)噸/年以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦 2006 年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)” ， 新源煤礦礦井瓦斯絕對(duì)涌出量 32.21m3/min，相對(duì)涌出量 19.5m3/t，瓦斯等級(jí)鑒定的批復(fù)為高瓦斯礦井。2煤塵根據(jù)國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提交的山西沁新煤焦股份新源煤礦2 號(hào)煤層檢驗(yàn)

30、報(bào)告，2 號(hào)煤層火焰長(zhǎng)度 25mm，最低巖粉用量 30%，煤塵有爆炸性。3煤的自燃性根據(jù)國(guó)家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提交的山西沁新煤焦股份新源煤礦2 號(hào)煤層檢驗(yàn)報(bào)告，2 號(hào)煤層吸氧量為 0.94cm3/g，自燃等級(jí)為，屬不易自燃煤層。4地溫、地壓據(jù)沁安普查勘探時(shí)進(jìn)行了鉆孔地溫測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，地溫梯度為每百米 0.9，屬地溫正常區(qū)。本井田無(wú)地壓測(cè)試資料。五、水文地質(zhì)五、水文地質(zhì)(一) 區(qū)域水文地質(zhì)1區(qū)域含水層(1) 奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層區(qū)域西部廣泛出露且為地下水補(bǔ)給區(qū)，本含水層含水豐富，水質(zhì)好，為區(qū)域主要含水層。(2) 上石炭統(tǒng)石灰?guī)r溶裂隙含水層組主要為太原組三層石灰?guī)r含水層，其含

31、水性隨埋藏深度和所處構(gòu)造位置不同而變化，為區(qū)域主要含水層之一。(3) 二疊系砂巖裂隙含水層區(qū)域內(nèi)廣泛出露，多見(jiàn)有小泉水出露，具有一定含水性，但一般富水性較弱。(4) 第四系沖積洪積含水層多分布于較大溝谷及兩側(cè)一級(jí)階地，大多含水性較好，為村鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)用水的重要水源之一。2區(qū)域隔水層隔水層有本溪組鋁土質(zhì)泥巖或鋁土巖，2 號(hào)煤層底板至 K2灰?guī)r之間的粉砂巖、泥巖等；山西組頂界以上泥巖、粉砂巖等組成。3地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄(1) 巖溶地下水的補(bǔ)給主要是西部裸露區(qū)，接受大氣降水和地表水流補(bǔ)給，其它上部砂巖含水層，通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造越流補(bǔ)給，向南或北徑流，于大泉處排泄。(2) 砂巖地下水的補(bǔ)給，在裸露地帶接受

32、大氣降水補(bǔ)給，或接受風(fēng)化基巖帶裂隙水的補(bǔ)給，經(jīng)短距離徑流，在地形切割地段以泉的形式排泄或補(bǔ)給其它含水層。(3) 沖洪含水層的補(bǔ)給主要是大氣降水補(bǔ)給或礦坑排水，一般向河流的下游徑流排泄。第三節(jié)第三節(jié) 礦井開(kāi)拓概況礦井開(kāi)拓概況一、井田境界一、井田境界根據(jù) 2006 年 4 月 4 日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號(hào)：1400000620410），批準(zhǔn)山西沁新煤焦股份新源煤礦開(kāi)采 2 號(hào)煤層，井田面積10.0624km2，井田范圍由下列 4 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定：(1) X=4050810.00 Y=19608160.00(2) X=4050810.00 Y=19611200.00(3) X=4

33、047500.00 Y=19611200.00(4) X=4047500.00 Y=19608160.00二、井田儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限二、井田儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限井田 2 號(hào)煤層保有資源/儲(chǔ)量 18.894Mt。礦井 2 號(hào)煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 11.423Mt。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1.2Mt/a。據(jù)：T=L/（AK）=11.423/（1.21.4）=6.80 年式中T-服務(wù)年限L-盤(pán)區(qū)可采儲(chǔ)量A-盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量K-儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.4礦井 2 號(hào)煤層服務(wù)年限 6.80a。三、工業(yè)場(chǎng)地及井口位置三、工業(yè)場(chǎng)地及井口位置礦井現(xiàn)有的井筒及工業(yè)場(chǎng)地均位于井田中西部、李元河西岸較開(kāi)闊的山前階地上，

34、場(chǎng)地與沁(源)洪(洞)公路隔李元河相望，相距不足 150m，對(duì)外聯(lián)系十分方便，井上下總體布局也比較合理。本次設(shè)計(jì)仍利用既有的礦井工業(yè)場(chǎng)地做為礦井技術(shù)改造的工業(yè)場(chǎng)地。四、井田開(kāi)拓方式四、井田開(kāi)拓方式本設(shè)計(jì)礦井為斜井開(kāi)采方式。在礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井 3 個(gè)井筒，在井田東南角斜道溝內(nèi)新開(kāi)掘南區(qū)回風(fēng)立井，礦井初期以 4 個(gè)井筒開(kāi)拓開(kāi)采。主斜井利用本礦新投運(yùn)的膠帶主斜井，擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和下井電纜的敷設(shè)；副斜井井筒裝備雙軌，采用雙鉤串車(chē)提升方式，擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料設(shè)備和人員等所有輔助提升任務(wù)，兼做主要進(jìn)風(fēng)井和礦井安全出口；北區(qū)回風(fēng)井利用回風(fēng)斜井，下井管路原則上沿該井

35、筒敷設(shè)至井下，兼做礦井安全出口；南區(qū)回風(fēng)井利用斜道溝回風(fēng)立井，凈徑 4.0m，垂深 339.164m，井筒內(nèi)裝備梯子間，擔(dān)負(fù)南區(qū)回風(fēng)任務(wù)，兼做礦井安全出口。五五、水水平平劃劃分分及及大大巷巷布布置置全井田 2 號(hào)煤層以+891m 一個(gè)水平開(kāi)采。南區(qū)和北區(qū)大巷布置均設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距 40m，均沿 2 號(hào)煤層底板布置。南區(qū)開(kāi)拓巷道布置為利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，沿井田南部邊界煤柱線布置南區(qū)下山巷道至井田東部邊界煤柱線。南區(qū)下山巷道布置同東南大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距 40m，均沿 2 號(hào)煤層底板布置。北區(qū)

36、開(kāi)拓巷道布置為利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條北大巷和北區(qū)下山巷道(沿緯線 X=4050000)，并將北區(qū)下山巷道延伸至井田東部邊界煤柱線。北區(qū)下山巷道布置同北大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距 40m，均沿 2 號(hào)煤層底板布置。六、井下主要運(yùn)輸方法六、井下主要運(yùn)輸方法井下大巷及南(北)區(qū)下山主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式；輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩絞車(chē)結(jié)合調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸方式。七、七、井底車(chē)場(chǎng)形式井底車(chē)場(chǎng)形式依據(jù)井田開(kāi)拓部署，在副斜井井底設(shè)置+891m水平井底車(chē)場(chǎng)，車(chē)場(chǎng)采用平車(chē)場(chǎng)型式。車(chē)場(chǎng)巷道利用現(xiàn)有環(huán)形車(chē)場(chǎng)部分巷道并進(jìn)行斷面刷大，車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)高、低道線路和進(jìn)、出車(chē)線。因礦井主運(yùn)輸采用膠帶

37、運(yùn)輸，掘進(jìn)煤在采區(qū)處理，故+891m水平井底車(chē)場(chǎng)主要擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備、矸石及人員周轉(zhuǎn)及運(yùn)輸任務(wù)，運(yùn)輸量不大。井下輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩絞車(chē)結(jié)合調(diào)度絞車(chē)牽引600mm軌距、1.0t系列礦車(chē)運(yùn)輸，故井底車(chē)場(chǎng)線路坡度和長(zhǎng)度以能滿(mǎn)足副斜井提升要求設(shè)計(jì)，高道線路坡度取11，低道線路坡度取9；高、低道線路按副斜井提升兩鉤串車(chē)長(zhǎng)度考慮(每鉤串車(chē)提4輛1.0t固定箱式礦車(chē)，長(zhǎng)度8.0m)，低道矸石及空車(chē)線路長(zhǎng)度為15.547m，高道重材料車(chē)線長(zhǎng)度約16.371m；進(jìn)、出車(chē)線線路坡度為3下坡，長(zhǎng)度按不小于10輛礦車(chē)考慮，結(jié)合車(chē)場(chǎng)與軌道大巷的連接線路布置，取進(jìn)、出車(chē)線線路長(zhǎng)度不小于25m。車(chē)場(chǎng)軌道線路能夠滿(mǎn)足礦井輔助運(yùn)

38、輸?shù)囊?。?chē)場(chǎng)內(nèi)高、低道線路段為礦車(chē)自溜，進(jìn)、出車(chē)線段為調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē)方式運(yùn)行。八、礦井通風(fēng)方法，通風(fēng)系統(tǒng)八、礦井通風(fēng)方法，通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，主斜井和副斜井進(jìn)風(fēng)，南區(qū)利用南區(qū)回風(fēng)井回風(fēng)；北區(qū)初期利用回風(fēng)斜井回風(fēng)，后期另開(kāi)掘回風(fēng)井回風(fēng)。礦井通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式。（1） 采煤工作面通風(fēng)采煤工作面通風(fēng)采用 U+L 型獨(dú)立通風(fēng)。（2） 掘進(jìn)工作面通風(fēng)掘進(jìn)工作面均采用獨(dú)立通風(fēng)，掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量由局部通風(fēng)機(jī) 壓入式供風(fēng)。（3） 硐室通風(fēng)井下中央變電所、主排水泵房、南一采區(qū)變電所、 北一采區(qū)變電所等均采用獨(dú)立通風(fēng)，其余硐室全風(fēng)壓通風(fēng)。第二章第二章 采區(qū)基本開(kāi)采條件采區(qū)基本開(kāi)采條件第一節(jié)第

39、一節(jié) 采區(qū)基本條件采區(qū)基本條件一、采區(qū)基本狀況一、采區(qū)基本狀況本設(shè)計(jì)礦井采區(qū)為礦井南一采區(qū)，巷道布置采用雙翼布置，東南大巷即為南一采區(qū)準(zhǔn)備巷道。在東南大巷的兩側(cè)垂直大巷布置綜采工作面，工作面膠帶順槽、軌道順槽、尾巷均沿 2 號(hào)煤層布置，分別與東南膠帶大巷、東南回風(fēng)大巷直接相連，并通過(guò)順槽聯(lián)絡(luò)巷與東南軌道大巷相連，形成南一采區(qū)完善的運(yùn)輸、通風(fēng)、供電、行人及排水系統(tǒng)。采煤方法均采用長(zhǎng)壁綜采，頂板采用全部垮落法管理。二二、采采區(qū)區(qū)的的工工業(yè)業(yè)儲(chǔ)儲(chǔ)量量計(jì)算公式：Q=SMD式中：Q儲(chǔ)量 ，千噸 S水平投影面積 ，m2 M平均厚度 ，m D容重， t/m3煤層的面積：由于本區(qū)內(nèi)煤層傾角不大（ 7-12）

40、，所以計(jì)算采區(qū)面積時(shí)以煤層的水平投影為準(zhǔn)，南一采區(qū)南北走向長(zhǎng) 1.95km，東西傾斜寬 1.34km，采區(qū)面積約 2.61km2。煤層的厚度，井田批準(zhǔn)所采煤層為 2 號(hào)煤層，煤層厚度 1.301.70m，平均厚度為 1.51m。煤層的容重為：1.33 t/m3。采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為：見(jiàn)表 211.三、分分區(qū)區(qū)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力的的確確定定本采區(qū)布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)煤及半煤巖巷綜掘工作面、一個(gè)煤及半煤巖巷普掘工作面來(lái)保證礦井設(shè)計(jì)規(guī)模和正常生產(chǎn)接替，礦井實(shí)際生產(chǎn)能力即為回采工作面生產(chǎn)能力和掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量之和。1、采煤工作面長(zhǎng)度、采高及循環(huán)數(shù)、年進(jìn)度（1）采煤工作面長(zhǎng)度及采高根據(jù) 2 號(hào)煤層

41、厚度和開(kāi)采技術(shù)條件，結(jié)合本礦生產(chǎn)技術(shù)管理水平，確定綜采工作面長(zhǎng)度為 186m，采高 1.301.70m，平均 1.51m。（2）采煤工作面循環(huán)數(shù)、年進(jìn)度綜采工作面循環(huán)進(jìn)度 0.6m，日循環(huán)次數(shù)為 8 次；采煤工作面年進(jìn)度按下式計(jì)算：年進(jìn)度=循環(huán)進(jìn)度日循環(huán)次數(shù)循環(huán)率年工作日L綜=0.680.85330=2138m（3）采區(qū)及工作面回采率礦井開(kāi)采的 2 號(hào)煤層為中厚煤層，依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 ，采區(qū)回采率取 80%，工作面回采率取 95%。2、采區(qū)工作面生產(chǎn)能力計(jì)算(1) 回采工作面生產(chǎn)能力計(jì)算A= LMlrC式中：A工作面年產(chǎn)量，t/a；L工作面長(zhǎng)度，m；表 211 采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總表永

42、久煤柱損失(kt)工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱(kt)煤層采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量(kt)井田境界村莊及陷落柱合計(jì)采區(qū)設(shè)計(jì)儲(chǔ)量(kt)工業(yè)場(chǎng)地主要井巷合計(jì)開(kāi)采損失(kt)設(shè)計(jì)可 采儲(chǔ)量(kt)25242125592717452515883599310422490M工作面采高，m；l工作面年推進(jìn)度，m；r煤的容重，t/m3；C工作面回采率，取 95%。A綜 =1861.5121381.330.95=758704t/a=758.7kt/a(2) 掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量計(jì)算采區(qū)移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，井下共裝備二個(gè)煤及半煤巖巷綜掘工作面，二個(gè)煤及半煤巖巷普掘工作面，掘進(jìn)斷面平均 9.60m2(其中煤占 7.2m2)，掘

43、工作面年總推進(jìn)度都按 700m 計(jì)算，則掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量計(jì)算如下：A掘=7007.21.33=9745.6t/a=9.7kt/a（3)采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算A采區(qū)=A采煤+4A掘=758.7+38.8=797.5kt/a800kt/a四、分分區(qū)區(qū)服服務(wù)務(wù)年年限限按下式計(jì)算：T=Z/（AK）式中：T服務(wù)年限，a； Z設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，kt； A設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，kt/a K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 1.4；則：分區(qū)服務(wù)年限為 T= 2490/（8001.4）2.2(a)第二節(jié)第二節(jié) 采區(qū)開(kāi)采煤層條件采區(qū)開(kāi)采煤層條件一、采區(qū)內(nèi)煤層賦存特征一、采區(qū)內(nèi)煤層賦存特征 采區(qū)內(nèi)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。中石

44、炭統(tǒng)本溪組和下二疊統(tǒng)下石盒子組亦含有數(shù)層薄煤層，其厚度小、穩(wěn)定性差，變化大，均無(wú)開(kāi)采價(jià)值。詳見(jiàn)第一章第二節(jié)。二二、采采區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)主主要要地地質(zhì)質(zhì)狀狀況況，及及對(duì)對(duì)采采區(qū)區(qū)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)影影響響情情況況本采區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，地層傾角變化不大，一般在 7 12左右，構(gòu)造形態(tài)符合區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，無(wú)褶皺現(xiàn)象，在采區(qū)內(nèi)共揭露大小不等的 3 個(gè)陷落柱，區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖活動(dòng),綜述本區(qū)構(gòu)造應(yīng)屬簡(jiǎn)單類(lèi)。1斷層在本采區(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大的斷層，預(yù)計(jì)在開(kāi)采過(guò)程中將會(huì)遇到一些較小的斷層，對(duì)開(kāi)采過(guò)程中可以直接用割煤機(jī)推進(jìn)，在遇到落差較大且?guī)r層堅(jiān)硬的地段可以采用部分開(kāi)炮推進(jìn)。3陷落柱在采區(qū)內(nèi)

45、共揭露大小不等的 3 個(gè)陷落柱，現(xiàn)將各陷落柱分述如下：XL1：位于采區(qū)西部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層發(fā)現(xiàn)的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸約 140m，短軸約 70m，面積約 7854m2。XL2：位于采區(qū)中部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長(zhǎng)軸約 75m，短軸約 50m，面積約 2925m2。XL3：位于采區(qū)南部，為開(kāi)采 2 號(hào)煤層揭露的陷落柱，平面形態(tài)呈似圓狀，直徑約 20m。總述所述，本采區(qū)內(nèi)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類(lèi)，對(duì)于采區(qū)的設(shè)計(jì)無(wú)太大的影響。三三、采采區(qū)區(qū)開(kāi)開(kāi)采采煤煤層層基基本本概概況況1、本采區(qū)開(kāi)采每層為 2 號(hào)煤層，位于山西組中部，上距 1 號(hào)煤層 15.72-27.20m，平均 20.45m，煤層

46、厚度 1.301.70m，平均 1.51m。1 號(hào)、2 號(hào)煤層間距西部較小(19 號(hào)孔)為 16.7m，煤層厚度西部為 1.30m，向東部、向南部逐漸變厚。為 1.70m。變化規(guī)律西薄東厚，變化不大，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 煤層頂?shù)装鍨槟鄮r、砂巖或粉砂巖。該煤層全區(qū)可采，厚度變化不大 。2、開(kāi)采煤層頂?shù)装逄卣鞅肀?2-2-22-2-2 煤煤 層層 頂頂 底底 板板 情情 況況 表表第三章第三章 采區(qū)巷道布置采區(qū)巷道布置第一節(jié)第一節(jié) 采區(qū)巷道布置方案采區(qū)巷道布置方案一、采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方案的確定一、采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方案的確定1、方案一：利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱

47、線，延伸巷道即為南一采區(qū)準(zhǔn)備巷道，膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距 40m，均沿 2 號(hào)煤層底板布置。采區(qū)巷道布置采用雙翼布置，在東南大巷的兩側(cè)垂直大巷布置綜采工作面，綜采工作面膠帶順槽、軌道順槽、尾巷均沿2 號(hào)煤層布置，分別與東南膠帶大巷、東南回風(fēng)大巷直接相連，并通過(guò)順槽聯(lián)絡(luò)巷與東南軌道大巷相連，形成南一采區(qū)完善的運(yùn)輸、通風(fēng)、供電、行人及排水系統(tǒng)，每個(gè)回采工作面，在回采過(guò)程中保留瓦斯尾巷作為下一個(gè)工作面的進(jìn)風(fēng)巷。方案一采掘布置平面圖：方案一采掘布置平面圖：類(lèi)別分頂主要巖石厚度/m巖性基本頂砂巖、粉砂巖13灰、深色，表面褐黃色直接頂砂質(zhì)泥巖2暗灰色、質(zhì)細(xì)、性脆節(jié)理發(fā)育 f=4頂板偽頂炭

48、質(zhì)泥巖0.9灰黑色、節(jié)理發(fā)育 f=3直接底砂質(zhì)泥巖3.31深灰色、質(zhì)細(xì)、性脆節(jié)理發(fā)育 f=34底板基本底細(xì)粒砂巖灰白色 2、方案二：利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，再垂直與三條大巷布置三條準(zhǔn)備大巷（即回風(fēng)大巷、軌道大巷、膠帶大巷） ，垂直于三條大巷向北布置回采工作面，同樣每個(gè)回采工作面，在回采過(guò)程中保留瓦斯尾巷作為下一個(gè)工作面的進(jìn)風(fēng)巷。方案二采掘布置平面圖：方案二采掘布置平面圖： 3、采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方案的比較與確定方案一的優(yōu)點(diǎn)是，巷道掘進(jìn)工程量小，便于巷道維護(hù)，通風(fēng)容易，初期投入少，投產(chǎn)快、見(jiàn)效快。但是缺點(diǎn)是回采工作面采長(zhǎng)小且工作面布置不整齊，搬家次數(shù)

49、較多，在回采工作面接替時(shí)要合理的把握各方面的進(jìn)度；方案二的優(yōu)點(diǎn)是，工作面布置較整齊，采長(zhǎng)較長(zhǎng)，回采時(shí)搬家次數(shù)較少，在回采的過(guò)程中回采效率較高。主要缺但是巷道工程量大，不便于巷道的維護(hù)，巷道維護(hù)費(fèi)用較高，通風(fēng)阻力大，初期投入較大。由于本采區(qū)儲(chǔ)量較少，服務(wù)年限較短僅 2.2 年，又為民營(yíng)企業(yè)，需要初期投入小，投產(chǎn)快，見(jiàn)效快的效果，通過(guò)方案一與方案二的比較后決定采用方案一。二、準(zhǔn)備巷道斷面的形狀與支護(hù)方式的確定二、準(zhǔn)備巷道斷面的形狀與支護(hù)方式的確定東南軌道大巷沿 2 號(hào)煤層底板布置，巷道坡度 7左右，巷道斷面按通過(guò)液壓支架、綜合管線布置和礦井通風(fēng)要求設(shè)計(jì)。巷道內(nèi)鋪設(shè)雙軌，軌距 600mm，軌型24k

50、g/m，鋼筋混凝土軌枕，石渣道床。東南軌道大巷既有段巷道斷面尺寸和布置均維持現(xiàn)狀不變，半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護(hù)，凈寬 3.20m，凈高 2.90m，凈斷面8.18m2，靠人行道側(cè)軌道運(yùn)送液壓支架時(shí)，另一股軌道不行車(chē)，人行道上不行人；新掘段巷道仍采用半圓拱斷面，錨網(wǎng)噴支護(hù)，凈寬 3.5m，凈高 3.2m，凈斷面10.0m2，人行道側(cè)軌道運(yùn)送液壓支架。東南膠帶大巷沿 2 號(hào)煤層底板布置，巷道坡度 7左右，巷道仍延用現(xiàn)有斷面尺寸及布置，巷道內(nèi)鋪設(shè)一條帶寬 0.8m 的可伸縮膠帶輸送機(jī)。東南膠帶大巷既有段巷道為半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護(hù)，凈寬 3.20m，凈高 2.90m，凈斷面 8.18m2；

51、新掘段巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù)。北軌道大巷為已有巷道。沿 2 號(hào)煤層底板布置，坡度 7左右，巷道斷面尺寸和布置均維持現(xiàn)狀不變，并按通過(guò)礦車(chē)、綜合管線布置和礦井通風(fēng)要求對(duì)其校核。巷道內(nèi)鋪設(shè)雙軌，軌距 600mm，軌型 24kg/m，鋼筋混凝土軌枕，石渣道床。巷道為半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護(hù)。凈寬 3.20m，凈高 2.90m，凈斷面 8.18m2。具體的巷道斷面圖在附圖中出現(xiàn)。三、技改及延伸發(fā)展三、技改及延伸發(fā)展利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，沿井田南部邊界煤柱線布置南二采區(qū)下山巷道至井田東部邊界煤柱線。南二采區(qū)下山巷道布置同東南大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷

52、道，相互平行，間距40m，均沿 2 號(hào)煤層底板布置，回采工作面垂直與三條大巷布置。第二節(jié)第二節(jié) 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)一、運(yùn)煤系統(tǒng)一、運(yùn)煤系統(tǒng)綜采工作面(可彎曲刮板輸送機(jī))膠帶順槽(可伸縮膠帶輸送機(jī))東南膠帶大巷(可伸縮膠帶輸送機(jī))井底煤倉(cāng)(給煤機(jī))主斜井(大傾角帶式輸送機(jī))地面生產(chǎn)系統(tǒng)。二、掘進(jìn)排矸系統(tǒng)二、掘進(jìn)排矸系統(tǒng)東南大巷掘進(jìn)頭矸石(調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē))東南軌道大巷(無(wú)極繩絞車(chē)牽引礦車(chē))+891m 水平井底車(chē)場(chǎng)(調(diào)度絞車(chē)牽引礦車(chē))副斜井(提升機(jī)牽引礦車(chē))地面排矸系統(tǒng)。三、三、 井下材料、設(shè)備和人員等輔助運(yùn)輸系統(tǒng)井下材料、設(shè)備和人員等輔助運(yùn)輸系統(tǒng)地面材料、設(shè)備車(chē)副斜井(提升機(jī))+8

53、91m 水平井底車(chē)場(chǎng)(調(diào)度絞車(chē))東南軌道大巷(無(wú)極繩絞車(chē)牽引礦車(chē))順槽聯(lián)絡(luò)巷(調(diào)度絞車(chē))軌道順槽(無(wú)極繩連續(xù)牽引車(chē))、膠帶順槽(調(diào)度絞車(chē))綜采工作面。地面下井人員副斜井+891m 水平井底車(chē)場(chǎng)東南軌道大巷順槽聯(lián)絡(luò)巷軌道順槽、膠帶順槽綜采工作面。四、通風(fēng)系統(tǒng)四、通風(fēng)系統(tǒng)地面新鮮風(fēng)流主、副斜井+891m 水平井底車(chē)場(chǎng)、主井+891m 水平通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷及主副井井底聯(lián)絡(luò)巷東南軌道大巷、東南膠帶大巷順槽聯(lián)絡(luò)巷膠帶順槽綜采工作面(乏風(fēng))軌道順槽東南回風(fēng)大巷南區(qū)回風(fēng)立井(主扇風(fēng)機(jī))地面。五、排水系統(tǒng)五、排水系統(tǒng)綜采工作面順槽(小水泵)順槽聯(lián)絡(luò)巷(小水泵)東南軌道大巷(水溝)東南大巷端頭臨時(shí)水倉(cāng)(排水泵)東南軌

54、道大巷(排水管)回風(fēng)斜井井底水倉(cāng)主排水泵回風(fēng)斜井(排水管)地面井下水處理站調(diào)節(jié)池。第三節(jié)第三節(jié) 采區(qū)開(kāi)采順序采區(qū)開(kāi)采順序根據(jù)井底煤倉(cāng)和開(kāi)拓大巷的布置，結(jié)合礦井開(kāi)拓開(kāi)采現(xiàn)狀和采空區(qū)范圍，以及采區(qū)工作面的年推進(jìn)度，設(shè)計(jì)將 2 號(hào)煤層南采區(qū)采區(qū)域劃分為為南一、南二共二個(gè)分采區(qū)開(kāi)采。南一采區(qū)即現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)，南二為新規(guī)劃采區(qū)。掘進(jìn)工作面在距 上一 順槽180m處開(kāi)口掘進(jìn)，磁方位 80，水平掘進(jìn) 10m 后下坡沿煤掘進(jìn)同副巷貫通，貫通后繼續(xù)向前掘進(jìn) 30m 后變向?yàn)?180磁方位掘進(jìn)一聯(lián)絡(luò)巷同下一順槽貫通形成局部生產(chǎn)系統(tǒng)。而后即可正常掘進(jìn)順槽，每掘 100m 掘一聯(lián)絡(luò)巷，掘夠850m（距大巷）后停頭開(kāi)掘切眼

55、與上一槽貫通，從而構(gòu)成下一回采工作面。工作面接替表見(jiàn)表 4-3-1、4-3-2.表表 4-3-1 工作面接替順序表工作面接替順序表工作面編號(hào)工作面長(zhǎng)度（m）采長(zhǎng)（m）服務(wù)時(shí)間(月)12101863532.412111865673.212121864262.5121318668541214186502312151867704.512171868145.6表表 4-3-2 巷道掘進(jìn)工程排隊(duì)表巷道掘進(jìn)工程排隊(duì)表工程編隊(duì)作業(yè)工藝總工程量（m）交替形式東南回風(fēng)大巷開(kāi)拓一隊(duì)綜掘1950東南軌道大巷開(kāi)拓二隊(duì)綜掘1950東南膠帶大巷開(kāi)拓二隊(duì)綜掘1950三條大巷保持兩個(gè)掘進(jìn)頭，交替同步前進(jìn)，每閣100 m 開(kāi)一

56、聯(lián)絡(luò)巷。工作面順槽掘進(jìn)一隊(duì)掘進(jìn)二隊(duì)普掘4117東西兩翼交替掘進(jìn)，一個(gè)回采工作面布置好后，為下一個(gè)工作面回采布置掘進(jìn)，最多保持兩個(gè)掘進(jìn)頭。第四章第四章 采煤工作面采煤工藝及勞動(dòng)組織采煤工作面采煤工藝及勞動(dòng)組織第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面采煤工藝采煤工作面采煤工藝一、采煤方法一、采煤方法采區(qū)所采煤層為 2 號(hào)煤，煤層平均厚度為 1.51 米，傾角為 7 12變化不大，且無(wú)較大地質(zhì)構(gòu)造影響，所以適合 采用長(zhǎng)壁一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法。后退式回采，全部垮落法管理頂板 。二、二、工工作作面面配配套套的的機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)備備型型號(hào)號(hào) 綜采工作面主要機(jī)械配備表綜采工作面主要機(jī)械配備表三、采煤機(jī)工作方式和進(jìn)刀方式

57、三、采煤機(jī)工作方式和進(jìn)刀方式 由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端部斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過(guò)后先移架后推移刮板運(yùn)輸機(jī)。兩工序分別滯后采煤機(jī)后滾筒510m和1218m。采用割三角煤工作面端部斜進(jìn)刀方式。如圖4-1-2。進(jìn)刀過(guò)程如下：1)當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的運(yùn)輸機(jī)槽移近煤壁。 (見(jiàn)圖（a）)；2)調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿運(yùn)輸機(jī)彎曲段返向割入煤壁，設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)技術(shù)規(guī)格功率(kW)單位數(shù)量備 注采煤機(jī)MG150/375-W截深 0.6m，采高1.552.4m375臺(tái)1刮板輸送

58、機(jī)SGB630/400長(zhǎng)度 185m，運(yùn)量600t/h2200臺(tái)1刮板轉(zhuǎn)載機(jī)SZB-730/75轉(zhuǎn)載能力 630t/h75臺(tái)1膠帶輸送機(jī)DSJ-80/275運(yùn)輸能力 400t/h275臺(tái)1乳化液泵站W(wǎng)RB200/31.5A公稱(chēng)壓力;31.5MPa公稱(chēng)流量;200L/min125套1兩泵一箱噴霧泵站KMPB320/6.3工作壓力;6.3MPa公稱(chēng)流量;320L/min45臺(tái)1液壓支架ZZ3000/12/24支撐高度;1.22.4m 工作阻力;3000kN架125單體液壓支柱DZ25/100支護(hù)高度1.72.5m根130煤電鉆ZM1.5KW1.5臺(tái)2直至運(yùn)輸機(jī)直線段為止。(見(jiàn)圖（b）)；3)將運(yùn)輸

59、機(jī)移直(見(jiàn)圖（c）)；4)再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭處(見(jiàn)圖（d）)；5)將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，返程正常割煤(見(jiàn)圖（e）)。四、工作面頂板管理及支護(hù)四、工作面頂板管理及支護(hù)工作面采用全部垮落法管理頂板，移架后頂板自行垮落，支護(hù)采用ZZ3000/12/24型支撐掩護(hù)式液壓支架進(jìn)行支護(hù)，安設(shè)支架118架，順序移架及時(shí)支護(hù)，移架步距0.6m。1、工作面支護(hù)（1）工作面支架的布置及其規(guī)格沿工作面傾向布置 ZZ3000/12/24 型支架 118 架，安裝完畢沿工作面從機(jī)頭向機(jī)尾方向統(tǒng)一編號(hào)，支架中心距 1.5m。（2）工作面控頂距及移架步距最小控頂距

60、：3832mm，最大控頂距：4432mm，移架步距：600mm。（3）機(jī)頭、機(jī)尾架位置工作面安裝時(shí)機(jī)頭第一架下架邊伸出切眼煤幫 900mm，機(jī)尾最后一架上架邊伸出煤幫 1500mm。2、端頭支護(hù)在工作面上下兩端頭分別距支架架邊 600mm 處布置不少于兩對(duì) DZ25 型單體液壓支柱配 3.2m型鋼梁支護(hù)。兩鋼梁呈交錯(cuò)邁步式，錯(cuò)距 0.6m,兩梁中心距 250mm，超前梁的前端頭要同支架的伸縮梁端頭平齊,每推進(jìn)一循環(huán)兩梁邁步移設(shè)一次，并要同順槽的超前支護(hù)相接。每根梁下加設(shè) 4 顆單體支柱，柱距 0.8m，根據(jù)梁長(zhǎng)均勻加設(shè)。同時(shí)要在邁步梁的后方采空側(cè)（即支架的切頂線處）加設(shè) 45 顆切頂支柱，以利