【正文】 層。自西向東沿走向，厚度由 。 b． 42— 1號(hào)煤層頂板 —— 43— 2號(hào)煤底板極弱含水層 (U21d) 以?xún)?nèi)生裂隙發(fā)育的煤為主，次為具節(jié)理細(xì)砂巖、粉砂巖。局部夾中、粗砂巖構(gòu)成，小窯開(kāi)采煤層亦含水。沿走向自西向東，含水層厚度從 ，變化較小。開(kāi)采 43— 1號(hào)煤層的小窯揭露該含水層大部分，充水量多介于 ～ 。 c． 43— 2號(hào)煤層底板 —— 45 號(hào)煤頂板隔水層 (G21d) 以深灰色致密塊狀無(wú)節(jié)理粉砂巖為主，夾少量無(wú)節(jié)理塊狀細(xì)、中砂巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖構(gòu)成，巖芯多完整，簡(jiǎn)易水文觀(guān)測(cè)無(wú)異常，視為相對(duì)隔水層。自西向東沿走向厚度變化甚 微。 d． 45 號(hào)煤層極弱含水層 (H2le) 以?xún)?nèi)生裂隙發(fā)育的煤，具裂隙構(gòu)成。 依礦床充水而論，構(gòu)成 45號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)直接充水含水層 。 （三）老空水 井田內(nèi)原有生產(chǎn)井及小窯 32 個(gè)，目前生產(chǎn)井只有 10 號(hào)井和 17號(hào)井，其它均已廢棄。根據(jù)《新疆米泉市沙溝新峰煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》，調(diào)查礦區(qū)內(nèi)的 13 個(gè)生產(chǎn)井的總排水量為 1520～ 。其采深均在 115～ 190m之間， +650m 水平以上基本已采完。在此采深情況下由于各小井間的隔離煤柱已遭破壞，各小井的井下水已經(jīng)沿走向相互連通?，F(xiàn)存廢棄小窯有多個(gè)已與構(gòu)造凹陷 帶導(dǎo)通，構(gòu)造凹陷含水層水位標(biāo)高高出 +650m 水平近 50 余米，加之雨洪期地表沿采空塌陷裂隙直接灌入采空區(qū)，必然造成積水。礦區(qū)內(nèi)以往也曾出現(xiàn)采空水潰入而造成淹井的事故。 （四） F2斷裂的水文地質(zhì)意義 碗窯溝壓性逆沖斷層（ F2）傾向、傾角與巖煤層傾向、傾角相近，斷層帶很窄，因擠壓而緊密。鉆孔中所見(jiàn)斷點(diǎn)均在 45 號(hào)煤層底板附近，只有較軟巖層 (粘土巖類(lèi)泥巖 )的揉皺及撓曲，未見(jiàn)碎裂巖系的巖石，并未見(jiàn)有明顯含水及導(dǎo)水的斷層帶地段。在遠(yuǎn)離井田西部，碗窯溝斷層 F2本身含水性，導(dǎo)水性微弱。該斷層產(chǎn)生的水文地質(zhì)意義：一、在南盤(pán)相對(duì) 下降的同時(shí)，使南盤(pán)沉積的礫石層增厚，形成構(gòu)造凹陷含水帶；二、以往小窯開(kāi)采證實(shí)緊鄰 45 號(hào)煤層底板泥巖 (泥巖厚 ～)即 F2斷層。此泥巖未被破壞時(shí)，礦床充水量變化不大，若大規(guī)模全層開(kāi)采 45 號(hào)煤則 F2斷層將不具阻水作用。我礦已在 20xx 年 9月請(qǐng)新疆 156地質(zhì)隊(duì)對(duì) F2斷層進(jìn)行地質(zhì)勘探，其結(jié)果無(wú)水。 （五）水文地質(zhì)類(lèi)型 煤礦床雖然位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，但遠(yuǎn)離地表徑流，含煤巖系含 水空間不發(fā)育，裂隙貫通性能差，富水性極弱，含煤巖系的水文地質(zhì)類(lèi)型為裂隙類(lèi)簡(jiǎn)單型。 F2斷層緊鄰 45 號(hào)煤層底板，其南盤(pán)為碗窯溝構(gòu) 造凹陷含水帶，與地表徑流有一定的水力聯(lián)系，中等富水 —— 富水，此帶狀地段的水文地質(zhì)類(lèi)型為裂隙 —— 孔隙類(lèi)，中等 —— 復(fù)雜型。 綜合考慮含水層 (帶 )含水空間，補(bǔ)給性能，其賦存與煤礦充水之關(guān)系，井田水文地質(zhì)類(lèi)型為裂隙 —— 孔隙類(lèi)，簡(jiǎn)單 —— 中等型。 （六）井田充水因素分析 10 號(hào)井，充水量最大 1130多立方米。井田內(nèi)含煤地層之上的第四系因底界 (+760m 以上 )高出地下水位而無(wú)水或含水極其微弱。西堿泉子溝內(nèi)的河床第四系，因留設(shè)河床煤柱及水量不大，東界更因基巖裸露而含水微弱。對(duì)礦區(qū)內(nèi)的補(bǔ)給主要為 F2斷層以南的構(gòu)造凹陷帶及老窯 積水的滲入性補(bǔ)給。根據(jù)補(bǔ)給途徑，應(yīng)屬裂隙 —— 孔隙類(lèi)滲入性補(bǔ)給通道。 （七）礦井涌水量 目前礦井開(kāi)采 +551m 水平時(shí)，根據(jù)礦方目前排水情況，礦井正常涌水量 12m3/h。 四、開(kāi)采技術(shù)條件 煤層頂?shù)装? 井田內(nèi)主采 43 45 號(hào)煤層，大多未揭露煤層頂?shù)装?，未?jiàn)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，僅在采空區(qū)地表發(fā)育陡立的成排出現(xiàn)的塌陷坑。 431 號(hào)煤層直接頂為粉砂巖，平均厚約 ，飽和狀態(tài)抗壓強(qiáng)度為 ，抗剪強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)為 ，巖性軟弱，抗水、抗風(fēng)化和抗凍性能差。 431 號(hào)煤層底板 為粉砂巖，平均厚約 ，飽和狀態(tài)抗壓強(qiáng)度為 ，抗剪強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)為 ，巖性較弱，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。 432 號(hào)煤層頂板，直接頂為粉砂巖，厚度基本與 43— 1 號(hào)煤層底板一致，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度為 ，抗剪強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)為 ，工程地質(zhì)性較差。 432 號(hào)煤層底板，直接底為粉砂巖，平均厚約 ，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度為 ，抗剪強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)為 ，顯示巖石本身強(qiáng)度尚可，但軟化性強(qiáng)，抗水、抗風(fēng)化和抗凍 性能差。工程地質(zhì)性質(zhì)較差。 45 號(hào)煤層底板，直接底為粉砂巖，平均厚度近于 43— 2 號(hào)煤底板，飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度為 ，抗剪強(qiáng)度為 ，軟化系數(shù)為 ，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。 區(qū)域內(nèi)地層傾角大（ 70176。～ 80176。），煤層頂?shù)装宄至右舶簩颖旧?，但煤層極軟，且裂隙發(fā)育，破碎嚴(yán)重 瓦斯 經(jīng)【 20xx】文件瓦斯鑒定 據(jù)該礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：礦井瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ；二氧化碳的相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 m3/min。鑒定 結(jié)果為低瓦斯礦井， 確定該礦井為低瓦斯礦井。 煤塵爆炸性 根據(jù)煤塵爆炸鑒定成果， 43 45 號(hào)煤層火焰長(zhǎng)度均大于 400mm，巖粉量為 58%～ 65%，上述三層煤煤塵均具有爆炸危險(xiǎn)性。 煤的自燃 經(jīng)對(duì) 43— 43— 45 號(hào)煤層的自燃傾向性進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果：氧化樣 258℃～ 277℃，原樣 283℃～ 304℃，還原樣 326℃～ 335℃，還原樣與氧化樣之差Δ T為 49℃～ 77℃。各煤層均屬很易自燃的煤層。根據(jù)原米泉縣煤炭工業(yè)局提供的資料，各煤層井下發(fā)火期為 3～ 6個(gè)月，地面煤場(chǎng)（純煤）發(fā)火期一年以上，含有矸石 發(fā)火期 2～ 6個(gè)月。 煤的風(fēng)化帶 井田內(nèi)風(fēng)化帶界線(xiàn)：當(dāng)?shù)谒南档[石層厚度大于 15m，以煤層剝蝕面為界，向下垂深 5m；當(dāng)?shù)谒南档[石層厚度小于 15m 時(shí)，以基巖頂界面為界，向下垂深 20m 為風(fēng)化帶界線(xiàn)。 井田內(nèi)無(wú)明顯地溫異常，深度在 25m～ 585m，溫度變化在12℃～ 20℃之間，地溫梯度為 ℃ 。 第三節(jié)采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為 ，可采儲(chǔ)量 202萬(wàn)噸。根據(jù)上級(jí)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)規(guī)定，我礦允許兩采兩掘。由于開(kāi)采 421和 422煤層，工序繁瑣、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)量低、成本高，又因煤價(jià)偏低，工價(jià)偏高 ，工人流動(dòng)性大難招收等因素。為此我礦暫定開(kāi)采 43 45煤層，按照 431煤層放頂煤開(kāi)采設(shè)計(jì)月生產(chǎn)能力 ，年產(chǎn)量 萬(wàn)噸和 45煤層放頂煤開(kāi)采設(shè)計(jì)月生產(chǎn)能力 萬(wàn)噸，年產(chǎn)量 萬(wàn)噸計(jì)算。單面年生產(chǎn)能力都在 15 萬(wàn)噸以上。 第四節(jié)采區(qū)布置方式 此采區(qū)布置在 +551 水平主井車(chē)場(chǎng)以東 510 米至井田邊界區(qū)域，首分層布置在 +615 水平，在 +551 水平主井車(chē)場(chǎng)以西 421煤層設(shè)置運(yùn)輸巷，在 422煤層設(shè)置軌道上山至 +615水平，在 +615 水平 422煤層設(shè)置運(yùn)輸巷，在采區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置運(yùn)輸順槽 、回風(fēng)順槽，兩個(gè)回采面用一個(gè)煤倉(cāng)。二分層設(shè)置在 +605 水平，共設(shè)置 6 個(gè)分層。每個(gè)分層布置方式相同。 第五節(jié)采煤工藝 +615 水平 431煤層采用走向長(zhǎng) 壁水平分段輕型液壓支架炮采放頂煤采煤法，該采煤方法按水平分段的方法布置巷道。工作面支護(hù)采用 ZF2800/15/24 輕型放頂煤液壓支架，配 2 臺(tái)（采煤、放頂煤各一臺(tái)）可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，前部運(yùn)輸機(jī)型號(hào) SGZ630/7后部運(yùn)輸機(jī)型號(hào) SGZ630/75，配備一臺(tái) 40T刮板機(jī)作為轉(zhuǎn)載機(jī)。分段高度 10m，開(kāi)幫高度 ，放煤高度 ，采放比 1： 3，工作面一天 一個(gè)正規(guī)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 。 +615 水平 45煤層采用走向長(zhǎng)壁 水平分段液壓支架綜采放頂煤采煤法，該采煤方法按水平分段的方法布置巷道。工作面支護(hù)采用ZF2800/15/24輕型放頂煤液壓支架，配 2 臺(tái)（采煤、放頂煤各一臺(tái)）可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，前部運(yùn)輸機(jī)型號(hào) SGZ630/90、后部運(yùn)輸機(jī)型號(hào) SGZ630/90，配備一臺(tái) MGD150NW1 型液壓牽引采煤機(jī)割煤，割煤深度 。分段高度 10m，開(kāi)幫高度 ，放煤高度 ，采放比1： 3，工作面一天一個(gè)正規(guī)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 。 水平分段放頂煤工作面 采取“三八”的作業(yè)方式，開(kāi)兩次幫放一次頂煤為一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺 ，每天一個(gè)循環(huán)。 回采工作面有兩個(gè)出煤系統(tǒng)，一個(gè)是工作面前方煤壁開(kāi)幫過(guò)程中的采煤機(jī)割落煤，另一個(gè)是工作而后部利用礦山壓力將項(xiàng)煤壓裂冒落，通過(guò)放項(xiàng)煤液壓支架的放煤將冒落的項(xiàng)煤放至刮板運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)出工作面。 回采工藝： 割煤及進(jìn)刀：用 MGD150NW1 型 液壓牽引 采煤機(jī)采用端部斜切進(jìn)刀方式采煤，截深 。 移架：工作面采用 ZF4000/15/24型放項(xiàng)煤液壓支架，隨采煤機(jī)割過(guò)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 。 移輸送機(jī)：工作面設(shè)置兩部輸送機(jī)，在近煤壁和采空區(qū)側(cè)各設(shè)一部，前部運(yùn)輸機(jī)滯后采煤機(jī) 5m 移置。后部輸送機(jī)（靠采空區(qū)側(cè)）的拉移，在移架前進(jìn)行。 放頂煤：這是回采工藝中關(guān)鍵工序，具體見(jiàn)下： (1)當(dāng)工作面割過(guò)兩刀后，由工作面回風(fēng)順槽向工作面運(yùn)輸順槽方向依次放落頂煤； (2)為使頂煤充分放出，放頂煤應(yīng)分兩輪進(jìn)行，第一輪放出頂煤的一半，第二輪再放剩余的部分； (3)放煤時(shí)，相鄰兩架同時(shí)進(jìn)行，以利于松動(dòng)頂煤； (4)放煤中如遇大塊煤不易放出，則反復(fù)升降支架的尾梁插板，也可上、下擺動(dòng)尾梁，將頂煤搗碎 、松動(dòng)后順利放出； (5)放煤插板打開(kāi)后，放煤工除做好放煤口噴水消塵工作外，應(yīng)注意觀(guān)察頂煤流動(dòng)情況，當(dāng)項(xiàng)煤中含矸量驟增時(shí)，則立即關(guān)閉插板。 回采工藝過(guò)程：交接班 → 采煤機(jī)割煤 → 移前部運(yùn)輸機(jī) → 移支架 →放頂煤 → 移后部運(yùn)輸機(jī) → 清理工作面 →檢修。 第六節(jié) 頂板管理辦法 頂板管理 礦井主要可采煤層頂板多以粉砂巖和炭質(zhì)泥巖為主，抗壓強(qiáng)度小，遇水膨脹，節(jié)理裂隙發(fā)育，層間結(jié)合力較弱，屬易冒落頂板，井田煤層頂?shù)装鍖儆诜€(wěn)固性較差的類(lèi)別。為此，采用全部垮落法管理頂板。 端頭支護(hù) 431工作面端頭采用 11工字鋼梁配合 DZ2825/100G 型單體液壓支柱支護(hù)，采用“四對(duì)八梁、一梁三柱”。 45采煤工作面采用 ZF5400端頭支架進(jìn)行支護(hù)。 超前支護(hù) 工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽至工作面 20m 范圍內(nèi)采用 DZ2825/100G單體液壓支柱配合 HDJA600 型金屬鉸接頂梁加強(qiáng)支護(hù) ,超前支護(hù)二十米范圍內(nèi)采用雙排單體液壓支護(hù) 。 采區(qū)回采工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽斷面為矩形，采用錨網(wǎng)梁支護(hù)，局部破碎地帶采用鋼性支架加強(qiáng)支護(hù)。 礦山壓力觀(guān)測(cè)設(shè)備 在采煤工作面、掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)配備的礦山壓力觀(guān)測(cè)設(shè)備有：?jiǎn)误w液壓支柱測(cè)力計(jì)、頂板動(dòng)態(tài)儀、頂板下沉 速度報(bào)警儀、鉆孔油枕應(yīng)力計(jì)、液壓枕、測(cè)槍等。 第七節(jié) 采區(qū)巷道布置 首采區(qū)設(shè)在 +615 水平 431 煤層?xùn)|翼采區(qū)回采工作面、 45 煤層?xùn)|翼采區(qū)回采工作面，目前礦井開(kāi)拓系統(tǒng)比較完善，井筒均可以利用，井下巷道可利用的有 431煤層 +551m 水平集中運(yùn)輸大巷， +551m主要運(yùn)輸石門(mén)及 +551m主井運(yùn)輸石門(mén)，軌道上山， +615水平 422運(yùn)輸巷，431 運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽、采區(qū)煤倉(cāng)。需新建的井巷工程有，在+615m45煤層布置運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽、開(kāi)切眼。在 605水平軌道上山開(kāi)口布置甩車(chē)場(chǎng)，布置 421 運(yùn)輸巷和運(yùn)輸石門(mén)，再布 置二分層43 45運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽、開(kāi)切眼，在 610水平布置回風(fēng)石門(mén)與總回風(fēng)溝通。 第八節(jié) 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算 431工作面風(fēng)量： (1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q 礦井 =4 N K 礦通 式中： K 礦通 — 礦井通風(fēng)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻系數(shù) N— 井下同時(shí)工作的最多人數(shù) 45 人。 Q 礦井 =4*45*=207m3/min=(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量總和計(jì)算。 Q 礦井 =（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 其他 ） *K 礦通 按瓦斯涌出量計(jì)算 Q 采 =100*q*K 采通 式中： Q 采 采煤面實(shí)際需風(fēng)量； q采煤工作面的瓦斯或 CO2涌出量。取礦井瓦斯相對(duì)涌出量為 K 采通 采煤面瓦斯涌出不均勻系數(shù)。 507放頂煤工作面最大日產(chǎn)量， t. 則工作面實(shí)際需風(fēng)量為： Q=100*q*k=100* 〔 *507/(24*60) 〕*=(2)按工作面溫度計(jì)算 采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣象條件，溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下表的要求。 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表 表 311 采煤工作面空氣溫度（℃） 采煤工作面風(fēng)速 （ m/s） 15 0． 3—— 0． 5 15—— 18 0． 5—— 0． 8 18—— 20 0． 8—— 1． 0 20—— 23 1． 0—— 1． 5 23—— 26 1． 5—— 2． 0 26—— 28 2． 0—— 2． 5 采煤工作面風(fēng)量按下式計(jì)算： Q 采 =60 V 采 S 采 K 式中： V 采 — 采煤工作面風(fēng)速，按其工作面溫度從上表選取。根據(jù)井下工作面溫度不超過(guò) 21℃，本設(shè)計(jì)取 ； S 采 — 采煤工作面有效通風(fēng)斷面。根據(jù)該礦井下工作面平均控頂距情況，取 ； K— 工作面長(zhǎng)度系數(shù)，取 1。 Q=60