【正文】 紅巖 煤礦 10煤一采區(qū) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 編 制 人 : 審 核 人 : 負(fù) 責(zé) 人 : 日 期 : 前 言 紅巖 煤礦 10煤一采區(qū) 是 紅巖 煤礦 7煤采區(qū) 的接續(xù)區(qū)，采區(qū)工程量 7100m（三條大巷和首采面巷道） ，目前正在 準(zhǔn)備 7煤首采工作面 ，預(yù)計(jì) 2021 年四月開(kāi)始回采 。 為保證采區(qū)正常接續(xù)，現(xiàn)提前編制 10煤一采區(qū) 設(shè)計(jì)， 該采區(qū)可采儲(chǔ)量 ，按年產(chǎn) 450kt 計(jì)算， 服務(wù)年限 年。 目 錄 第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征 .............................................................................. 1 第一節(jié) 概 況 .............................................................................................. 1 第二節(jié) 地質(zhì)特征 .......................................................................................... 1 第三節(jié) 水 文地質(zhì) .......................................................................................... 3 第四節(jié) 儲(chǔ)量計(jì)算 .......................................................................................... 8 第二章 井下開(kāi)采 .............................................................................................. 12 第一節(jié) 采區(qū)布置 ........................................................................................ 12 第二節(jié) 采煤方法及采煤工藝 .................................................................... 13 第三章 主要生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備能力計(jì)算 ........................................................... 23 第一節(jié) 主要生產(chǎn)系統(tǒng) ................................................................................ 23 第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng) ....................................................................................... 24 第三節(jié) 提升運(yùn)輸設(shè)備選擇與能力計(jì)算 ..................................................... 32 第四章 采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ...................................................................... 35 第五章 特殊安全技術(shù)措施 .............................................................................. 36 第一節(jié) 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 ......................................................... 36 第二節(jié) 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 ...................................................................... 40 第三節(jié) 粉塵的綜合防治措施 .................................................................... 42 第四節(jié) 預(yù)防井下水災(zāi)的措施 .................................................................... 43 第五節(jié) 工作面頂板管理措施 .................................................................... 44 1 第一章 采區(qū)概況及地質(zhì)特征 第一節(jié) 概 況 紅巖 煤礦 10煤一采區(qū) 位于礦井 南 翼， 西部至井田邊界 ， 采區(qū)西南部地面有溝西村， 南部為 原永紅煤礦采空區(qū)，現(xiàn)已關(guān)閉 ， 東南部地面有莊立村，采區(qū)中北部有 10煤破壞區(qū)，采區(qū)東部至井田邊界。 10煤厚度 ,平均 。 可采儲(chǔ)量 。 采區(qū)內(nèi)共施工地質(zhì)鉆孔 5個(gè)，分別為 ： kZ1孔 、 KZ2孔 、 KZ4孔 、KZ5孔 、 KZ8孔 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、 煤系地層 10煤層位于太原組下部，上距 7煤層 ～ ，平均。煤層厚度 ～ ， 平均 ，結(jié)構(gòu)中等，含 0～ 3 層夾矸。頂板巖性多為泥巖，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖；底板多為泥巖、少數(shù)為粉砂巖、細(xì)砂巖。 10煤層為井田內(nèi)穩(wěn)定發(fā)育的大部可采煤層。井田內(nèi)北東部存在 10煤層露頭線。參與整合的原紅巖煤礦及已關(guān)閉的寨頭村辦煤礦、永紅煤礦均開(kāi)采 10煤層。井田北東部、中部及南部 10煤層已有不同程度采空。 二、煤質(zhì) 10煤層 ： 物理性質(zhì) :煤層均表現(xiàn)為黑色，條痕為棕黑色，瀝青玻璃 — 油脂光澤，硬度一般為 2— 3，有一定韌性，內(nèi)生裂隙發(fā)育，斷口多參差狀、貝殼狀，性脆易碎。 宏觀煤巖組分以亮煤、鏡煤為主，少量暗煤、絲炭。宏觀煤巖類 2 型以 半光亮型、光亮型煤為主，部分半暗型煤，暗淡型煤少見(jiàn) 10煤工業(yè)指標(biāo) 三、煤層頂?shù)装? 頂板巖性多為泥巖，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖；底板多為泥巖、少數(shù)為粉砂巖、細(xì)砂巖。 四、 采區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造 采區(qū) 內(nèi)構(gòu)造總體呈現(xiàn)舒緩的波狀起伏， 采區(qū) 南部發(fā)育一次生小背斜及一 次生 小向斜，南部發(fā)育有 2 個(gè)陷落柱。地層走向多為北西 — 南東向，地層傾角較 小， 3～ 6176。左右。 次生背斜：位于井田南東部，軸跡走向北西 — 南東，軸跡井田內(nèi)長(zhǎng)約 1650，影響寬度約 600m。兩翼對(duì)稱，傾角 3～ 4176。 次生向斜，位于井田南西部，軸跡走向北西 — 南東，軸跡井田內(nèi)長(zhǎng)約 1400m，影響寬度約 650m。兩翼產(chǎn)狀相近，傾角 3～ 4176。 根據(jù)原永紅煤礦井下揭露，井田南部發(fā)育 2 個(gè)陷落柱（ X X2）。陷落柱平面形態(tài)呈橢圓形， X1 長(zhǎng)軸約 105m，短軸約 65m； X2 長(zhǎng)軸約 108m，短軸約 80m。 綜上所述， 采區(qū) 內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單。 采區(qū) 內(nèi)無(wú)巖漿巖侵入。 綜合柱狀圖 Ad(%) Vdaf(%) Mad(%) (%) (MJ/Kg) 70 3 序號(hào) 巖石名稱 層厚 m累厚 m 柱狀 1 : 5 0 0 巖性描述 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 粉砂巖 泥 巖 細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖 石灰?guī)r 泥 巖 7 號(hào)煤層 泥 巖 石灰?guī)r 泥 巖 9 號(hào)煤層 12 砂質(zhì)泥巖 綜合柱狀圖 1:500 灰灰白色，厚層狀，成分以石英、長(zhǎng)石為主，北部可相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖?；液谏訝?，含少量植物化石?；一野咨?，厚層狀，成分以石英、長(zhǎng)石為主。深灰色，薄層狀，頂部含砂質(zhì)多?；仪嗷疑?，致密，含海相動(dòng)物碎屑化石?；液谏訝?，含植物根部化石。黑色，節(jié)理發(fā)育，有0. 1 0. 3m 的夾矸?；液谏訝?，下部含炭質(zhì)。青灰色，致密堅(jiān)硬，含海相動(dòng)物化石及方解石脈。黑色，節(jié)理發(fā)育，北部變薄尖滅?；液谏?，薄層狀，下部含炭質(zhì)。深灰色，北部含泥質(zhì)多，局部相變?yōu)榉凵皫r。 13 14 15 16 17 灰 巖 1 0 號(hào)煤層 砂質(zhì)泥巖 1 1 號(hào)煤層 砂質(zhì)泥巖 灰色，致密堅(jiān)硬，含海相動(dòng)物化石。黑色，破碎，節(jié)理發(fā)育，含動(dòng)物化石。深灰色，砂質(zhì)泥巖、泥巖互層，中上部夾煤線。黑色，破碎，節(jié)理發(fā)育，含動(dòng)物化石?；疑罨疑訝?。 第三節(jié) 水文地質(zhì) 水文地質(zhì)條件 ： （一） 主要 含水層 和隔水層 4 1）含水層 井田地勢(shì)總體為中部高而西周低，最高點(diǎn)位于井田北中部山梁上，海拔 ，最低點(diǎn)位于井田西南部，海拔 806m，最大相對(duì)高差為 。 井田內(nèi)無(wú)常年性河流，僅有季節(jié)性河谷， 雨季在溝谷中有短暫山洪流過(guò)，分別向北東匯入小河，南西匯入段純河。 井田含水層自下而上有奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及風(fēng)化裂隙含水層、第四系孔隙含水層。 2） 隔水層 井田內(nèi)的隔水層主要為本溪組粘土巖隔水層及各含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層。 井田內(nèi)各含水層之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖等成為各含水層間的主要隔水層，但由于采空塌陷的影響而產(chǎn)生垂直裂隙，成為各含水層間的水力聯(lián)系通道。 含煤地層底部的本溪組厚約 ，巖性由鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖組成，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田內(nèi)含煤地層與奧灰水間良好的隔水層。 3）地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件 ①巖溶地下水 井田屬巖溶水徑流區(qū)，奧陶系巖溶水自西北向東南從井田流過(guò)，向郭莊泉排泄。 ②碎屑巖類裂隙水 裂 隙水的補(bǔ)給主要是基巖裸露區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給，與地表水接觸地帶，可接受其側(cè)向補(bǔ)給，另外還可接受上覆松散層含水層的下滲補(bǔ)給，該地下水接受補(bǔ)給后一般沿巖層傾斜方向運(yùn)動(dòng)，在地層切割 5 深處往往以泉的形式排出地表，另外人工開(kāi)采和礦坑排水也是其排泄方式。 ③松散巖類孔隙水 其主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水，接受補(bǔ)給后，一般沿溝谷向下游運(yùn)動(dòng)，流向與地表水基本一致，其排泄方式除蒸發(fā)排泄外，主要是人工開(kāi)采或補(bǔ)給下伏基巖裂隙含水層，局部以泉的形式排泄出地表。 （ 二 ）礦井充水因素分析及水害防治措施 1）地表水對(duì)開(kāi)采的影響 井田內(nèi)無(wú)常年性河 流，僅有季節(jié)性河谷， 雨季在溝谷中有短暫山洪流過(guò)，對(duì)開(kāi)采影響較小。 2）煤系含水層 井田內(nèi)可采煤層為 11 號(hào)煤層。 本采區(qū) 10煤層充水含水層為砂巖裂隙含水層及 K2 灰?guī)r巖溶裂隙含水層。根據(jù)補(bǔ)勘資料，太原組巖溶裂隙含水層富水性較弱。 3）本 采區(qū) 及周邊礦井采空區(qū)分布范圍及積水、積氣情況 采區(qū) 內(nèi) 10煤層存在采空區(qū) 4 處，分別為位于井田中部原紅巖煤礦破壞區(qū) 1 處，面積約 47118m2；位于井田南部原永紅煤礦采空區(qū) 2處，采空面積約 111820m2。井田南部界外存在原永紅煤礦采空區(qū) 1處，采空面積 14438m2。 原永紅 煤礦已關(guān)閉 。 井田南部存在永紅煤礦開(kāi)采 11 號(hào)煤層形成的采空破壞區(qū) 1 處，位于 ZK2 號(hào)鉆孔周?chē)?，采空破壞區(qū)面積約 65765m2。 10煤層厚度為 ～ 。按煤層厚度 進(jìn)行計(jì)算，開(kāi)采10煤層導(dǎo)水裂隙帶平均高度為 30m。求得開(kāi)采 10煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為 48m。而 10煤層上距 7煤層 ～ 。所以今后煤礦開(kāi)采 10煤層將會(huì)溝通 7煤層采空區(qū)積水。開(kāi)采煤層時(shí)一定要沿采空影響區(qū)留足防隔水煤柱，穿越古空或采空區(qū)時(shí)一定要先做探放水（氣）工作，嚴(yán)防事故的發(fā)生。嚴(yán)格遵守“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有掘 必探，有采必探， 6 先探后掘，先探后采”方針，以免造成透水及瓦斯積聚，釀成事故危險(xiǎn)。 4） 構(gòu)造對(duì)開(kāi)采煤層的影響 采區(qū) 內(nèi)發(fā)育一主向斜及一次生背斜、向斜。向斜槽部有利于地下水匯集。今后在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)重視對(duì)隱伏斷層以及其它構(gòu)造形跡的發(fā)現(xiàn)與研究。以防斷層導(dǎo)水造成淹礦事故。 5）奧灰水對(duì)開(kāi)采煤層影響 井田內(nèi)奧灰水標(biāo)高在 539～ 544m 之間，而可采煤層賦存標(biāo)高在760～ 910m 之間。各煤層不存在帶壓開(kāi)采 問(wèn)題。 6）水害防治措施 ①地表水的防治措施 a 挖建防洪排水渠溝，工業(yè)廣場(chǎng)要挖建排水渠道攔截地表水以及淺層地下水，以防雨季 洪水涌入礦井造成水害，對(duì)防洪排水渠道，每年雨季前要進(jìn)行清淤工作，以防堵塞。 b 做好防水堵漏工作，