7800采區(qū)設(shè)計說明書xg(最新).doc

肥城礦業(yè)集團有限責任公司白莊煤礦 7800采區(qū)初步設(shè)計說明書肥城礦業(yè)集團有限責任公司白莊煤礦7800采區(qū)設(shè)計說 明 書肥城礦業(yè)集團有限責任公司設(shè)計院2肥城礦業(yè)集團有限責任公司設(shè)計院 2008年5月肥城礦業(yè)集團有限責任公司白莊煤礦7800采區(qū)初步設(shè)計說明書設(shè)計能力： 0.30Mt/a項目負責人：王克嶺總工程師： 孫建坤院 長： 于曉俠肥城礦業(yè)集團有限責任公司設(shè)計院二八年五月參加設(shè)計人員名單專 業(yè)姓 名職務或職稱采 礦郭銘禮高級工程師孫建坤高級工程師王克嶺工 程 師機 電秦紹斌高級工程師張仰磊工 程 師水暖、環(huán)保周慶榮工 程 師經(jīng) 濟張寶剛助理經(jīng)濟師目 錄前 言1第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征2第一節(jié) 采區(qū)概況2第二節(jié) 地質(zhì)特征及頂?shù)装迩闆r3第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造8第四節(jié) 水文地質(zhì)9第五節(jié) 儲量、瓦斯、煤塵及煤的自燃性13第二章 采區(qū)設(shè)計方案及巷道布置16第一節(jié) 采區(qū)設(shè)計依據(jù)16第二節(jié) 采區(qū)方案選擇16第三節(jié) 采區(qū)巷道布置18第四節(jié) 巷道準備工程量19第三章 采區(qū)生產(chǎn)能力及采煤方法20第一節(jié) 開采順序20第二節(jié) 巷道施工20第三節(jié) 開采方法21第四節(jié) 采區(qū)保護煤柱22第四章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)24第一節(jié) 采區(qū)運輸系統(tǒng)24第二節(jié) 采區(qū)排水系統(tǒng)24第三節(jié) 采區(qū)通迅、照明24第四節(jié) 供水及防塵25第五節(jié) 供風系統(tǒng)25第六節(jié) 通風系統(tǒng)26第七節(jié) 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)32第五章 采區(qū)裝備及供電36第一節(jié) 運輸提升設(shè)備36第二節(jié) 排水設(shè)備45第三節(jié) 掘進裝備45第四節(jié) 回采工作面裝備45第五節(jié) 采區(qū)供電46第六章災害預防與安全技術(shù)措施49第一節(jié) 預防頂板事故49第二節(jié) 預防水災51第三節(jié) 預防火災52第四節(jié) 預防瓦斯、煤塵事故53第五節(jié) 防火、防水注漿系統(tǒng)54第六節(jié) 安全檢測系統(tǒng)55第七章 施工組織及主要技術(shù)經(jīng)濟指標56第八章 投資估算5859肥城礦業(yè)集團有限責任公司設(shè)計院 2008年5月前 言白莊煤礦位于肥城煤田的西部，于1971年5月破土興建，1978年建成投產(chǎn)。該礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力0.30Mt/a，采用一對立井開拓， 生產(chǎn)水平-150m，服務年限71年。礦井投產(chǎn)后，生產(chǎn)能力上升幅度較大。對此，為有效地利用煤炭資源，延長礦井的服務年限，1984年山東煤炭工業(yè)管理局以(84)魯煤基字第58號文批準，將榮莊(西十)井田F7斷層以東劃歸白莊煤礦開采，井田面積由此擴大到15.8km2。為提高礦井的技術(shù)裝備水平，解決設(shè)備落后、老化的問題，全面提高礦井的經(jīng)濟效益，1986年山東煤炭工業(yè)管理局以(86)魯煤基字第22號文確定：礦井擴建規(guī)模至0.90Mt/a。1998年礦井擴建主體工程全部完工，開采上組煤為主的擴建水平-250m水平生產(chǎn)系統(tǒng)形成， 1999年礦井實際產(chǎn)量達90萬噸。該礦井自建成投產(chǎn)以來，原煤產(chǎn)量持續(xù)增加，尤其自礦井改擴建以后，年產(chǎn)量一直在90萬噸以上。根據(jù)目前白莊煤礦的實際情況，為了保證采場正常的生產(chǎn)接續(xù)以及礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，受白莊煤礦委托，肥城礦業(yè)集團公司設(shè)計院承擔白莊煤礦7800采區(qū)初步設(shè)計的編制工作。第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征第一節(jié) 采區(qū)概況一、采區(qū)范圍7800采區(qū)是下組煤-250米與-430米兩水平之間，靠近礦井西部邊界的采區(qū)，屬礦井-430米生產(chǎn)水平的上山采區(qū)。煤層屬石炭系太原組地層。目前，-430米水平生產(chǎn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)良好。根據(jù)采場接續(xù)及生產(chǎn)安排，該采區(qū)由三水平開采。該采區(qū)東至7層煤-430m水平軌道下山保護煤柱；南至F3斷層及7層煤無煤區(qū)；西至F7邊界斷層；北至-430m西翼皮帶巷保護煤柱及BF53斷層。采區(qū)上限標高煤7為-270.0m，下限標高為-425m。走向長度為21902481m，傾向長度煤7為6931072m。面積為1908892m2。該區(qū)地面標高為+79.02+88.10。二、地質(zhì)概況-430m水平7800采區(qū)是白莊煤礦三水平西翼第一個采區(qū)，采區(qū)南側(cè)以F3斷層為界與-150m水平7400、7600采區(qū)相鄰。-150m水平7400、7600采區(qū)煤巖層整體上呈一向北、北北東傾斜的單斜構(gòu)造，煤巖層傾角210。在采區(qū)的西半部發(fā)育一次級背斜，軸向北東，向北東傾伏。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷層為主，中小型斷層相當發(fā)育，落差一般為0.55.0m，對巷道掘進及回采影響嚴重。從斷層走向及其展布分析，規(guī)律性不強；從斷層上下延展分析，7層煤落差小于3.0m的斷層不會延至8層煤，落差5.0m左右的斷層部分延至8層煤。區(qū)內(nèi)7層煤頂板為致密粉砂巖，不富水，也不受底板五灰水威脅。到7400采區(qū)回采結(jié)束，沒有發(fā)生過五灰突水、滲水，采區(qū)涌水量主要以生產(chǎn)用水為主。三、采區(qū)周邊開采情況采掘情況：7400采區(qū)和7600采區(qū)的東翼已回采結(jié)束，通往采空區(qū)的主要軌道、皮帶巷已經(jīng)永久密閉；7600采區(qū)西翼由于構(gòu)造極其復雜，大中型斷層發(fā)育，水文地質(zhì)塊段相對獨立，目前尚未回采。四、自然災害及地形、地貌自然災害及其它：礦壓顯現(xiàn)不明顯。只在受采動破壞和地質(zhì)構(gòu)造復雜、壓力集中區(qū)域巷道出現(xiàn)頂板下沉、底板鼓起、片幫等現(xiàn)象。地面建筑、設(shè)施等：地面除沙莊村、鋼廠和一條從采區(qū)中部穿過的排水渠外，無其它大型建筑物。地形（地貌、植被、地層出露情況等）：地表為一片向北緩抬升的農(nóng)田，除第四系外無其它地層出露。水系及地面積水范圍：榮莊河從采區(qū)的西側(cè)流過。榮莊河本為季節(jié)性河流，雨后有水。但受-230m水倉排水涌入榮莊河影響，在本區(qū)范圍內(nèi)榮莊河常年有水。第二節(jié) 地質(zhì)特征及頂?shù)装迩闆r一、地質(zhì)勘探情況本采區(qū)范圍內(nèi)共有勘探鉆孔14孔，其中2孔終孔層位為10煤，9孔終孔層位為10煤，3孔終孔層位為五灰。由于本區(qū)地面勘探鉆孔較稀，勘探程度偏低，為控制3煤層賦存形態(tài)和大中型構(gòu)造，于1994年6月委托山東煤田地質(zhì)局物探測量隊進行了采區(qū)地面二維地震勘探，提交白莊煤礦二、三、四采區(qū)二維勘探報告一份，基本控制了本區(qū)的大中型構(gòu)造。本區(qū)在開采3煤時，本著一巷多用的原則，施工巷探工程，進一步探查區(qū)內(nèi)的大中型斷層。通過上述地質(zhì)勘探工作，區(qū)內(nèi)的大中型構(gòu)造已探查清楚。詳見鉆孔情況一覽表1-1 鉆 孔 情 況 一 覽 表 表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質(zhì)量3567-372.61.1102煤513.2懷疑8-411.751.959-420.51.16101-423.9102-426.51.95西補247-309.130.50(0.20)0.60102煤431.83懷疑8-334.392.009-343.681.00101-346.930.55102-350.132.002747-331.390.65(0.25)0.75102煤459.51懷疑8-359.392.09-367.390.95(0.05)0.40101-371.790.50102-374.691.6573-27-342.640.58(0.25)0.68102煤474.09懷疑8-370.530.47(0.20)1.409-379.971.20101-382.620.50102-386.01.2766-77-351.130.71(0.12)0.78102煤489.38合格8-382.732.039-391.391.40 鉆 孔 情 況 一 覽 表 續(xù)表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質(zhì)量101-394.310.65102-397.771.8063-2117-354.750.50(0.10)0.20102煤489.53合格8-386.460.59(0.15)1.449-394.561.10(0.10)0.80101-397.350.45(0.10)0.25102-399.252.013387-319.910.25(0.20)0.68102煤448.03懷疑8-347.311.809-356.311.30101-357.510.60102-361.411.60577-274.780.70(0.20)0.50五灰402.43懷疑8斷失9-285.681.50101-286.680.5102-289.481.80西補227-293.080.55五灰412.97不合格8-317.080.69斷失101102957-385.100.3(0.3)0.95101煤515.65懷疑 鉆 孔 情 況 一 覽 表 續(xù)表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質(zhì)量8-409.851.79-418.951.1101-421.800.5102西補20 7斷失五灰393.13不合格89101102西補237-360.391.45101煤489.59懷疑8-391.592.059-400.391.0101-402.790.4510273-17斷失102煤538.59合格8-437.891.659-442.841.30101-445.590.55102-448.491.5573-157-353.27102煤502.26合格8-383.571.949-392.211.12101-394.850.39鉆 孔 情 況 一 覽 表 續(xù)表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質(zhì)量102-398.701.88二、地層及標志層本區(qū)石炭系太原組厚143165m，平均155m。以淺海相和海陸交互相沉積為主，巖性以灰灰黑色粉砂巖為主，淺灰深灰色泥巖、灰灰綠色中、細粉砂巖、粉砂巖與細砂巖互層等相間出現(xiàn)，含石灰?guī)r五層，其中一、二、三、四灰為標志層。含煤7層，其中7、8、9、10為主要可采煤層，5上、6、10為局部可采煤層。石灰?guī)r中主要產(chǎn)腕足類、腹足類、海百合、珊瑚、長身貝、蜓科等化石。煤層頂?shù)装搴参锘?。一灰：?.803.20m，平均2.52m，多含生物化石碎屑，一般含泥質(zhì)。下距二灰45.663.1m，平均54.29m。 二灰：厚2.43.6m，平均2.78m，為6煤層直接頂板，上部多含泥質(zhì)，裂隙較發(fā)育。下距7煤14.318.6m，平均15.76m，下距三灰29.832.3m，平均31.05m。 三灰：厚0.20.45m，平均0.32m，上部與粉砂巖逐漸過度，石灰?guī)r與粉砂巖呈互層狀。下距四灰4.35.46m，平均5.06m，下距8煤8.7310.1m，平均9.56m。 四灰：為8層煤直接頂板，厚3.86.63m，平均4.73m，上部含大量泥質(zhì)，中部夾厚00.35m的粉砂巖，下部質(zhì)較純，致密堅硬，多含燧石，垂向裂隙和順層裂隙均較發(fā)育，偶見洞穴，常為方解石所充填。本區(qū)7煤為穩(wěn)定的主要可采煤層。厚0.801.65m，平均1.39m，全部可采，可采性指數(shù)1，煤厚變異系數(shù)19.34%。煤層結(jié)構(gòu)復雜，含夾矸13層，上部、下部夾矸不穩(wěn)定，時有時無，厚00.10m，中部夾矸比較穩(wěn)定，厚0.100.25m，平均0.19m，巖性均為泥巖。下距8層煤2237.15m，平均29.49m 。區(qū)內(nèi)頂?shù)装搴穸茸兓淮?，比較穩(wěn)定。但在63-211和73-15鉆孔附近存在一古河床沖刷帶，致使63-211和73-15鉆孔煤層頂板異常，為河床相中砂巖。 煤 層 特 征 情 況 表 表1-2煤層名稱煤厚 傾角結(jié)構(gòu)層間距km(%)穩(wěn)定程度7煤平均1.398復雜119.34最小最大0.81.65114穩(wěn)定煤層顏色光澤硬度容重煤巖類型7灰黑色玻璃231.45暗亮煤型煤層MAVFcSPQY工業(yè)牌號71.919.5239.3639.23.260.00326.619QM類別巖石名稱厚度主要巖性特征(含水性)頂板老頂中砂巖0.952.15/1.6以石英長石為主，向下漸粗，致密，節(jié)理不發(fā)育，不含水。直接頂粉砂巖9.911.86/10.8灰黑色至深灰色，下部含磷鐵礦結(jié)核，不含水。偽頂?shù)装逯苯拥准毶皫r1.52.79/2.1深灰色，上部為細粉互層，不含水。老底第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造本采區(qū)煤層整體上呈單斜構(gòu)造，煤巖層走向ENEE，傾向NNNW，傾角114，平均8。采區(qū)外圍發(fā)育大型斷層，受其影響，斷層附近附生小型構(gòu)造比較發(fā)育，對斷層附近采區(qū)工程施工存在影響較大。采區(qū)內(nèi)無大型斷層，但據(jù)-150m水平7層煤開采揭露資料分析，推測本采區(qū)七層煤小構(gòu)造較為發(fā)育。在采區(qū)東部推斷存在一落差為015m的隱伏斷層，對本采區(qū)東部工程施工影響較大。在采區(qū)設(shè)計和生產(chǎn)過程中要提前予以充分考慮。 區(qū)內(nèi)無巖溶陷落柱和巖漿巖侵入現(xiàn)象，但根據(jù)63-211、73-15鉆孔資料，在采區(qū)的東部存在一河床沖刷區(qū)，煤層頂板粉砂巖和二灰全被沖刷，但沒有鉆孔資料證實7層煤被沖刷，在采區(qū)巷道工程施工中要探明其存在的具體位置及其沖刷的層位，指導采區(qū)的工程施工。本區(qū)共有地質(zhì)鉆孔14孔，257鉆孔、西補20和西補22終孔五灰，95、和西補23終孔10煤，其余鉆孔終孔層位為10煤。其中66-7、63-211、73-1、73-15封孔質(zhì)量合格，西補22、西補20封孔質(zhì)量不合格，其余鉆孔封孔質(zhì)量懷疑。為防止鉆孔導通含水層，保證生產(chǎn)的安全，建議在工程施工至封孔質(zhì)量懷疑和封孔質(zhì)量不合格鉆孔附近時，超前鉆探探明鉆孔的富水性和導水性。若鉆孔導水或富水應采取措施，經(jīng)驗收不存在安全隱患時方可繼續(xù)施工。本區(qū)內(nèi)及采區(qū)附近斷層是依據(jù)3煤層的開采揭露控制的，斷層產(chǎn)狀及落差在深部可能發(fā)生變化，建議在采區(qū)工程施工至斷層附近時，按照公司規(guī)定超前鉆探探明斷層的產(chǎn)狀、落差及導水性，留足斷層防水煤柱。4、本采區(qū)可能存在落差較大的隱伏斷層，在采區(qū)工程施工過程中，要做好超前探測工作。詳見斷層特征表 表1-3第四節(jié) 水文地質(zhì)一、本區(qū)位于F24、F7、F1-2斷層間形成的獨立水文塊段中西北部。 井田邊界F1-2斷層為隔水邊界，F(xiàn)24為弱隔水邊界，F(xiàn)7斷層為不導水斷層。采區(qū)南部的F3斷層在縱向上是不導水的，在橫向上由于斷層作用，上盤的四灰、五灰與下盤的奧灰大面積對口，接受奧水補給。斷 層 特 征 表 表1-3構(gòu)造編號性質(zhì)產(chǎn)狀(褶曲軸面)實見位置及控制情況走向傾向傾角落差BF46正斷層NENW6002074-5、3800軌道實見，控制BF54正斷層NENW60015-250西大巷、西皮帶實見，控制BF53正斷層NESE600453400軌道、皮帶實見，控制BF13正斷層NNWSWW600153402、3404巷探實見，控制BF40正斷層NEENENNWNW600503404工作面巷探實見，控制F3正斷層NENW7001303400軌道、皮帶實見，控制F7正斷層NNWSWW70803402里面實見，二維物探控制F7-1正斷層NNNWWSWW70010二維物探控制F7-2正斷層NNWSWW700103406工作面實見，二維物探控制BF99正斷層NENW45015推斷在上組煤-150m與-250m水平之間，分別于3400皮帶巷、3400軌道巷內(nèi)施工了擋水墻，從而避免了涌水進入7800采區(qū)上方采空區(qū)。影響7層煤充水的含水層主要有：二灰、四灰、五灰和奧灰。 二灰：厚2.43.6m，平均2.78m，為6煤層直接頂板，上部多含泥質(zhì)，裂隙較發(fā)育。單位涌水量q00.111L/SM，在斷層附近可達到0.899L/SM，礦化度為0.300.60g/L，水質(zhì)類型:HCO3ClNa。初次揭露時水量為1030m3/h，并很快疏干，目前-430m水平二灰水已基本疏干。 四灰：為8層煤直接頂板，厚3.86.63m，平均4.73m，上部含大量泥質(zhì)，中部夾厚00.35m的粉砂巖，下部質(zhì)較純，致密堅硬，多含燧石，垂向裂隙和順層裂隙均較發(fā)育，偶見洞穴，常為方解石所充填。單位涌水量q0.000870.808L/SM，0.01918.18m/d，原始水位標高為60m，礦化度為0.10.7g/l，滲透系數(shù)K=0.01918.18m/d，水質(zhì)類型HCO3Na和HCO3ClNa。由于F3斷層向東尖滅，造成-150m水平與-430m水平四灰含水層水力聯(lián)系密切，四灰水位基本一致，在-250m水平施工的BK1、BK2、BK3三個-435m水平水文補勘孔，四灰水位較低，BK1孔水位低于孔口標高，漏水量0.5m3/h；BK2孔水位-172.1m，涌水量0.2m3/h；BK3孔水位-176m，涌水量0.1m3/h?？梢娝幕疑畈扛凰匀?，水位低，水量小，易疏干。目前本區(qū)四灰水位已降至-437m。五灰：厚4.8211.31m，平均厚8.06m，質(zhì)純、致密堅硬，裂隙發(fā)育，下距奧灰6.7618.57m，平均11.38m，單位涌水量q0.052221.04L/S.M，原始水位標高為60m，近五年的最高水位為+35.7m，礦化度為0.2640.378g/l，滲透系數(shù)K=1.131.877m/d。 奧陶系石灰?guī)r(O2)：巨厚層狀，厚度800m左右，單位涌水量q=0.01149.901L/SM，原始水位標高為+60.0m，礦化度為0.2470.681g/l，水質(zhì)類型為HCO3CaMg。近五年的水位為+50.2m，目前水位標高在+48.90m左右。奧陶系灰?guī)r在盆地周圍山區(qū)有廣泛出露，直接接受大氣降水的補給，補給量相當豐富，達2.8萬m3/h，主要有石灰?guī)r、白云巖組成，根據(jù)巖性、化學成份、巖石結(jié)構(gòu)、可溶性及富水性，并結(jié)合沉積特征，將奧灰分為八個含水段，其中有三個強含水段和二個次含水段，是煤系各含水層的補給水源。二、采區(qū)涌水量1、采區(qū)正常涌水量：本采區(qū)正常涌水量主要包括生產(chǎn)涌水、頂板中砂巖淋水。頂板中砂巖補給來源主要來自7煤層上部的二灰，本區(qū)二灰水基本疏干，水源并不豐富，考慮頂板中砂巖淋水5m3/h。預計本采區(qū)正常涌水量為20m3/h。 2、采區(qū)最大涌水量：由于構(gòu)造因素影響，二灰可能局部尚有殘留水，但以靜儲量為主。按初次揭露二灰時的水量1030m3/h，預計本采區(qū)揭露二灰最大水量30m3/h。根據(jù)“白莊礦7800采區(qū)地質(zhì)說明書審批意見”，預計本采區(qū)最大涌水量為116m3/h。三、根據(jù)防治水管理規(guī)定和煤礦安全規(guī)程規(guī)定，在下組煤開采過程中，對于落差較大及導水性斷層均應留設(shè)斷層防水煤柱。 依據(jù)礦井水文地質(zhì)規(guī)程的煤柱計算公式：L=0.5KM(3P/Kp)1/2 式中，L：煤柱寬度 (m) K：安全系數(shù)，取K=2.5 M：煤層厚度或采高，取M=2.0m， P：煤柱所承受的水頭壓力(MPa)，P=(35.7+425)/100=4.607MPa Kp：巖石的抗張強度，取Kp=0.1MP 經(jīng)過計算得出：L=29.4m，取30m。四、安全隔水層厚度和突水系數(shù)計算：根據(jù)公式：t =L(r2L2+8KpH)1/2-rL/4Kp；Ts=P/(M-Cp-Dg) 式中： Ts-突水系數(shù)（MPa/m） t-安全隔水層厚度(m)；L-采掘工作面底板最大寬度（m）,L=4.5m;r-隔水層巖巖石的容重（t/m3）,r=2.5t/m3;Kp-隔水層巖石的抗張強度(t/m2),Kp=10t/m2H-隔水層底板承受的水頭壓力(t/m2),P-隔水層底板承受的水壓（MPa）M-隔水層厚度（m）Cp-8煤開采時對底板隔水層的擾動破壞深度，取Cp=12mDg-隔水層中危險導高（m）7層煤下距四灰16.5733.88m，平均22.79m ；7層煤最低標高-425m，采動破壞深度11m，計算得出t=4.16m，Ts最大=0.0082。 7層煤下距五灰6173.9m，平均64.89m ；7層煤最低標高-425m；近五年的最高五灰水位+35.7m，計算得出t=6.75m，Ts最大=0.0098。 因此，根據(jù)防治水管理規(guī)定，本采區(qū)開采7層煤在正常情況下不受四灰、五灰水威脅，但在地質(zhì)條件復雜地段由于斷層作用仍有可能發(fā)生四、五灰突水。第五節(jié) 儲量、瓦斯、煤塵及煤的自燃性一、儲量1、儲量計算范圍東至7層煤-430m水平軌道下山保護煤柱，南至F3斷層及7層煤無煤區(qū)，西至F7邊界斷層，北至430m水平西翼皮帶巷保護煤柱及BF53斷層。根據(jù)本區(qū)勘探程度，構(gòu)造復雜程度，綜合分析。本采區(qū)全為B級儲量。2、儲量 根據(jù)本區(qū)勘探程度，構(gòu)造復雜程度，綜合分析。本采區(qū)全為B級儲量。由地質(zhì)報告和-150m水平實際測定資料，確定7煤層的容重為1.45；煤層的地損系數(shù)為0.11。根據(jù)礦井地質(zhì)報告，-430m水平斷層防水煤柱及大斷層附近小塊段，水文地質(zhì)條件復雜，目前開采困難，劃為暫不能開采儲量。本采區(qū)內(nèi)7層煤地質(zhì)儲量294.26萬噸，工業(yè)儲量211.48萬噸，可采儲量128.3萬噸。詳見表1-4二、瓦斯、煤塵及煤的自燃性1、本礦井CH4相對涌出量為0.384.0m3/噸晝夜，CO2相對涌出量為1.488.72m3/噸晝夜，屬低沼氣礦井。涌出特征為普通涌出。 瓦斯中CH4含量為0.031.66cm3/克，CO2為 0.041.72cm3克。本礦開采以來，至今為止尚未發(fā)生煤和瓦斯突出。但在開采 7層煤時，有過 3次瓦斯異常涌出。從63-254和63-276兩孔瓦斯資料來看，隨著開采深度的加深，瓦斯涌出量將加大，尤其是在一些構(gòu)造交叉部位或裂隙發(fā)育帶，更要引起注意。2、井田內(nèi)各可采煤層爆炸指數(shù)均在3545%，火焰長500700mm，止爆巖粉用量8085%。據(jù)試驗資料分析,各煤層均為具強烈爆炸危險的煤種。3、根據(jù)陶陽礦7層煤試樣試驗，7層煤自燃發(fā)火期達612個月。 三、地溫、地壓1、1966年實測66-2和66-3兩孔的溫度分別為24(深636.85m處)和25(深814.00m)。1974年中國科學院地質(zhì)所分別對楊莊、大封、陶陽3個礦的6個孔進行實測，在115.5236.8m深度內(nèi)，測得溫度16.6021.45。本井田的地溫梯度為2/100m，井下工作區(qū)溫度1820，隨開采深度加大，地溫也會上升。2、根據(jù)生產(chǎn)實際，井巷地壓的顯現(xiàn)及其對巷道的破壞程度，與開采深度、開采范圍、圍巖性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造條件等有關(guān)。隨著開采深度的增加，地壓明 表1-4塊段面積(m2)厚度(m)工業(yè)儲量(萬噸)(B級)可采儲量(萬噸)村莊壓煤(萬噸)設(shè)計損失(萬噸)暫不能利用儲量(萬噸)地質(zhì)儲量(萬噸)沙莊榮莊北風井重復壓煤11338902 1.17211.48128.3089.4415.634.544.5483.18211.48253474 1.17.947.94324790 1.254.184.18459509 0.957.637.63530717 1.054.354.35686609 1.112.8612.86721070 1.253.563.56840002 1.74.469.189.18974278 1.12.4711.0311.0310139797 0.951.5717.9317.931134461 0.72.003.263.26125283 1.20.860.86合計1908892211.48128.3093.0122.574.544.5483.1882.78294.26 顯增大，臨近開采區(qū)地壓顯現(xiàn)明顯，軟巖層較堅硬巖層地壓顯現(xiàn)明顯，斷層及其交叉處，背向斜的軸部地段地壓顯現(xiàn)均較顯著。但目前-430m水平尚無實測的地壓資料。 第二章 采區(qū)設(shè)計方案及巷道布置第一節(jié) 采區(qū)設(shè)計依據(jù)本采區(qū)設(shè)計依據(jù)：1、下組煤三水平延深方案設(shè)計的批復意見2、下組煤三水平延深初步設(shè)計3、7800采區(qū)地質(zhì)說明書及審批意見4、鄰近采區(qū)開采情況第二節(jié) 采區(qū)方案選擇一、方案選擇比較本采區(qū)屬礦井-430m生產(chǎn)水平西翼邊界上山采區(qū)。目前，-430m水平生產(chǎn)系統(tǒng)均運轉(zhuǎn)正常，有足夠的能力擔負本采區(qū)的安全生產(chǎn)任務。本設(shè)計只考慮7層煤的開采設(shè)計，8層煤、9層煤和10層煤的開采設(shè)計另行設(shè)計。本采區(qū)7層煤走向長度21902481m，傾向長度6931072m，面積1908892m2。煤層傾角114，平均8。隨礦井采掘機械化程度的逐步提高，為了提高掘進效率和回采產(chǎn)量，減少搬家撤頭、撤面的次數(shù)，同時，少留上下山煤柱，增大采區(qū)煤炭采出量，結(jié)合本采區(qū)煤層產(chǎn)狀及地質(zhì)構(gòu)造、保護煤柱的留設(shè)等因素，確定本采區(qū)采用雙翼上山開采方式，上山設(shè)在采區(qū)中部。在本采區(qū)范圍內(nèi)，煤層整體上呈單斜構(gòu)造，煤巖層走向ENEE，傾向NNNW，傾角114，平均8。采區(qū)外圍發(fā)育大型斷層，受其影響，斷層附近附生小型構(gòu)造比較發(fā)育，對斷層附近采區(qū)工程施工存在影響較大。采區(qū)內(nèi)無大型斷層，但據(jù)-150m水平7層煤開采揭露資料分析，推測本采區(qū)七層煤小構(gòu)造較為發(fā)育。在采區(qū)東部推斷存在一落差為015m的隱伏斷層，對本采區(qū)東部工程施工影響較大。采區(qū)內(nèi)包含沙莊村和榮莊村煤柱。該采區(qū)內(nèi)可采煤層有七、八、九、十層。在本設(shè)計中，選擇上山巷道位置及生產(chǎn)系統(tǒng)硐室時，既兼顧本采區(qū)內(nèi)巷道的聯(lián)系，同時也考慮到與八、九、十層煤采區(qū)上山位置及相互關(guān)系，以盡量減少采區(qū)工程量，提高生產(chǎn)系統(tǒng)巷道、硐室的利用率。為了使生產(chǎn)系統(tǒng)安全合理、經(jīng)濟實用、少留煤柱、提高煤炭回收率，根據(jù)礦井煤巖層實際地質(zhì)情況，采區(qū)輔助運輸考慮兩個方案。方案一：采區(qū)設(shè)軌道、運輸和行人三條上山，雙翼布置，相互平行，采區(qū)上山下段均布置在沙莊村煤柱內(nèi)。軌道上山于設(shè)計位置定坡度沿七層煤底板施工，運輸上山布置在七層煤中，行人上山布置在八層煤中，行人上山與八、九、十層煤采區(qū)共用。軌道上山安設(shè)提升設(shè)備，擔負采區(qū)的輔助提升任務。方案二：采區(qū)設(shè)軌道、運輸和行人三條上山雙翼布置，相互平行，采區(qū)上山下段布置在沙莊村煤柱與BF54斷層煤柱之間。軌道上山于設(shè)計位置定坡度沿七層煤底板施工，運輸上山布置在七層煤中，行人上山布置在八層煤中，行人上山與八、九、十層煤采區(qū)共用。軌道上山安設(shè)提升設(shè)備，擔負采區(qū)的輔助提升任務。、經(jīng)濟技術(shù)比較1、方案一比方案二少壓七層煤12.7萬噸，煤炭采出量大，在煤炭資源比較緊張的今天能較好地促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高；同時與下覆八層煤、九層煤和十層煤采區(qū)布置相互影響小。2、方案二巷道布置使采區(qū)兩翼走向長度差別較??；方案一使采區(qū)兩翼走向長度差別大，采區(qū)西翼工作面走向較長。3、方案二比方案一采區(qū)上山長度多120m，工程造價多39.6萬元。上山多，工期長，投產(chǎn)時間長，同時不易施工和安全管理。、方案比較分析通過方案比較，方案一比方案二施工費用少，準備期短，便于安全生產(chǎn)管理。設(shè)計采用方案一。采區(qū)軌道上山、運輸上山和行人上山均采用半圓拱形斷面、錨網(wǎng)噴支護。在水平投影面內(nèi)，軌道上山至運輸上山（中一中）40米。軌道上山至行人上山（中一中）45米。運輸上山至行人上山（中一中）5米。二、采區(qū)車場及峒室1、采區(qū)車場采區(qū)上部車場：為單側(cè)甩車場。采區(qū)中部車場：為單側(cè)甩車場。采區(qū)下部車場：為單向繞道式底車場。2、主要峒室采區(qū)變電所：7800采區(qū)設(shè)變電所一個，位于7800軌道上山與運輸上山之間；在-430m水平軌道大巷南側(cè)設(shè)區(qū)域變電所一個；半圓拱形斷面、錨網(wǎng)噴支護，擔負采區(qū)采、掘、運設(shè)備供電。絞車房：七層設(shè)絞車房一個，車房斷面為半圓拱形，錨網(wǎng)噴加錨索支護，擔負七層煤的輔助提升任務。第三節(jié) 采區(qū)巷道布置本區(qū)7層煤為穩(wěn)定的主要可采煤層。厚0.801.65m，平均1.39m，全部可采，可采性指數(shù)1，煤厚變異系數(shù)19.34%。煤層結(jié)構(gòu)復雜，含夾矸13層，上部、下部夾矸不穩(wěn)定，時有時無，厚00.10m，中部夾矸比較穩(wěn)定，厚0.100.25m，平均0.19m，巖性均為泥巖。下距8層煤2237.15m，平均29.49m 。采區(qū)中部傾斜長度約1010m，由于受BF54斷層和榮莊村、沙莊村煤柱影響，采區(qū)西翼中下部均為沙莊村煤柱，煤柱與BF54斷層之間剩一傾斜條帶，主要儲量分布在采區(qū)西翼中上部。根據(jù)礦井發(fā)展規(guī)劃和安全生產(chǎn)要求，逐步加快村莊搬遷的進展速度，提高煤炭資源回收率，因此，按照集團公司對于采區(qū)回采工作面參數(shù)的相關(guān)規(guī)定，進行采區(qū)巷道布置。采區(qū)中間巷道采用單巷布置，在區(qū)段下部布置軌中巷，第一區(qū)段上部為運中巷，第二及以下區(qū)段上部在與上區(qū)段采空區(qū)間距37m處施工該區(qū)段運中巷。區(qū)段傾斜長度不超過80m。工作面軌中巷與運中巷主要采用偽傾斜上山定向布置，采用錨網(wǎng)支護頂板和兩幫。軌中巷做行人、排水、按設(shè)管線、運送材料設(shè)備、工作面進風用。運中巷安設(shè)運輸機，用于煤炭運輸、行人、輔設(shè)管線并兼做回采工作面的回風巷等。由于采區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造均由上組煤推算確定，為了保證資源的回收利用和安全生產(chǎn)的順利進行，對于采區(qū)內(nèi)留設(shè)的斷層保護煤柱和斷層附近小塊段，可在生產(chǎn)期間進一步探查構(gòu)造產(chǎn)狀及參數(shù)，根據(jù)礦井經(jīng)濟發(fā)展形勢、安全生產(chǎn)要求和村莊搬遷情況分析比較，另行確定開采方案布置。第四節(jié) 巷道準備工程量本采區(qū)巷道準備工程量計6789m。多數(shù)巷道為半煤巖掘進。詳見采區(qū)工程量表 表21。第三章 采區(qū)生產(chǎn)能力及采煤方法第一節(jié) 開采順序一、開采順序沿煤層傾斜方向先采上部工作面，后采下部工作面，即下行式開采。沿煤層走向，自采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向后退式回采。采煤一隊：7802面7816面7818面7804面。采煤二隊：7801面7805面7816面7812面7803面7810面7814面7808面。二、回采率采區(qū)煤炭回收率不低于80%。第二節(jié) 巷道施工一、破巖方法：巖巷采用YT-28型風鉆鑿巖；煤巷使用ZM-1.2型電煤鉆打眼。使用煤礦安全許用炸藥，毫秒或瞬發(fā)電雷管，正向裝藥結(jié)構(gòu)，水炮泥，炮泥封孔，串聯(lián)或串并聯(lián)聯(lián)炮方式、使用MFB-100型放炮器起爆。二、裝巖：使用P-15B型或P-30B型扒裝機裝巖，上下山使用絞車提升，礦車運輸或溜子運輸。三、施工方法：一次成巷。四、掘進通風，使用FBD5.6/211型局扇。五、排水：巷道積水由巷道水溝排至-430m水平水倉，再由泵房水泵排至-250m水平、接力排至地面，或由-430m水平直接將水排至地面。六、供水：由-430m供水干管分支，用一寸或二寸水管將水供到掘進迎頭。七、供風：由-430m水平供風干管分支，用二寸或三寸水管供到掘進迎頭。八、供電：由-430m采區(qū)變電所供電。九、防塵：濕式打眼，裝炮使用水炮泥，放炮開放水幕，扒裝灑水，沖刷巖幫等綜合防塵措施。 第三節(jié) 開采方法一、采區(qū)生產(chǎn)能力、工作制度工作日：330d/a，每日三班作業(yè)，每日凈提升時間16h。、采區(qū)生產(chǎn)能力設(shè)計兩個工作面正常生產(chǎn)，一個備用工作面，有三個掘進頭作生產(chǎn)準備。回采工作面日產(chǎn)煤920噸，掘進出煤量按工作面產(chǎn)量的10%計算。1、工作面生產(chǎn)能力；由公式：Q=60DSV R計算生產(chǎn)能力：Q=601.391.02.01.45=241.86（t）式中：Q工作面小時生產(chǎn)能力，t/h；S截深，1.0m；V采煤機平均牽引速度，2.0m/min；R煤的容重1.45t/m3；2、循環(huán)產(chǎn)量：P=LSMRC=801.01.391.450.95=153.2（t）式中：L工作面平均面長，80m；M采高， 1.39m；C回采率95%；S截深，1.0m；3、日產(chǎn)量：A = LL1MRC =803.01.391.450.95= 460（t）式中：A工作面日產(chǎn)量，t/d；L工作面平均面長，80m；L1工作面日進度， 3m/d；M采高， 1.39m；C回采率95%；采區(qū)生產(chǎn)能力為：9203301.1=0.334(Mt/a)二、服務年限按公式TQC/A計算式中：T服務年限，a；Q可采儲量，1.283Mt；A生產(chǎn)能力，0.334 Mt/a；C采區(qū)回采率，取0.80。三、采煤方法在采區(qū)中部，沙莊村煤柱內(nèi)設(shè)采區(qū)軌道上山、運輸上山和行人上山，行人上山布置在八層煤中，與以后開采八層煤、九層煤及十層煤采區(qū)時共用?；夭晒ぷ髅娌贾密壷邢锱c運中巷。工作面長度80米。1、采煤方法：采用單一走向長壁采煤法，走向后退式回采。2、落煤方式： 采用MG200型采煤機落煤、裝煤。3、運輸設(shè)備：選用SGD-630/180型可彎曲刮板輸送機運煤。4、支柱：選用DZ1825/100型單體液壓支柱支護頂板。第四節(jié) 采區(qū)保護煤柱1、采區(qū)上山兩側(cè)各留保護煤柱60m；2、7800軌道上山西至沙莊村煤柱線60m。3、采區(qū)邊界斷層保護煤柱50m，采區(qū)內(nèi)斷層保護煤柱30m。4、-430m西翼皮帶巷保護煤柱35m。第四章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 采區(qū)運輸系統(tǒng)本采區(qū)屬礦井第三生產(chǎn)水平、西翼邊界上山采區(qū)。采區(qū)運輸由-430水平運輸系統(tǒng)承擔，目前該水平主運輸及輔助運輸系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，有足夠的能力承擔該采區(qū)的排水任務。采區(qū)煤炭運輸：經(jīng)區(qū)段運中巷7800運輸上山7800采區(qū)煤倉-430m西翼皮帶巷-430m水平西翼煤倉-430m皮帶巷-250m水平。采區(qū)輔助運輸：采掘工作面7800軌道上山7800采區(qū)底部車場-430m水平西翼軌道巷-430m軌道下山-250m水平。第二節(jié) 采區(qū)排水系統(tǒng)采區(qū)排水由-430水平排水系統(tǒng)承擔，目前該水平排水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，有足夠的能力承擔該采區(qū)的排水任務。采區(qū)內(nèi)各區(qū)段軌中巷分設(shè)水溝，采掘工作面水經(jīng)軌中巷水溝流經(jīng)采區(qū)軌道上山水溝，流到采區(qū)底部-430m水平軌道大巷水溝，然后流到-430m水平水倉；由-430m水平排水系統(tǒng)排出直至地面。第三節(jié) 采區(qū)通迅、照明一、采區(qū)通訊7800采區(qū)在采區(qū)變電所、絞車房、采區(qū)皮帶機頭、車場、采煤面配電點、掘進頭設(shè)防爆電話7部，采區(qū)電話分接箱設(shè)在采區(qū)變電所，選用HUYVR10X(2X0.5)型礦用阻然通訊電纜連接至-430m水平電話接線箱。二、采區(qū)照明照明采用20W防爆日光燈，在運輸大巷、上部車場和皮帶運輸機巷道每20米安設(shè)一個，每個機電峒室2個。第四節(jié) 供水及防塵一、掘進工作面防塵采用濕式鉆眼、沖涮巷幫、水炮泥、放炮噴霧、裝巖灑水和凈化風流等綜全防塵措施。二、采煤工作面防塵采煤工作面采取煤層注水，使用水炮泥、噴霧灑水，采煤機安裝有效的內(nèi)外噴霧裝置，運煤轉(zhuǎn)載點設(shè)置噴霧、灑水裝置。三、供水系統(tǒng)-430m水平供水管路-430m西翼軌道大巷采區(qū)內(nèi)各用水地點。第五節(jié) 供風系統(tǒng)一、采區(qū)風動工具使用情況根據(jù)采區(qū)布置及回采，預計采區(qū)使用風動工具最多時，7800兩條上山和8800底部車場同時施工。每個掘進頭使用風鉆2臺，風鎬1臺，同時工作時風鉆6臺、風鎬3臺。二、需要壓風量需