【正文】 采邊界定為450m標(biāo)高，設(shè)計(jì)定為二水平己庚一采區(qū)，有效地緩解了采掘接替 緊張的狀況；但隨著礦井產(chǎn)量的增加（保證礦井 Mt/a 持續(xù)穩(wěn)定），仍不能滿足礦井今后發(fā)展的需要， 2021 年平煤集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)召集有關(guān)單位分別在二礦、一礦、天力公司進(jìn)行了三次論證，又及時(shí)地決定將天力公司無寨礦西半部的儲(chǔ)量劃入二礦，以平煤 [2021]36 號(hào)文予以確定，劃歸二礦部分定為二水平己庚三采區(qū)。最大積雪厚16cm。 四、氣象地震 本區(qū)屬于大陸性半干旱氣候，根據(jù)平頂山歷年氣象資料，年平均降雨量為794 mm，最大降雨量 1323 mm，雨 季 7~9 月。二水平己庚二采區(qū)及己庚一采區(qū)聯(lián)合布置同時(shí)開采己，庚組兩層煤。到 1979年，原計(jì)劃范圍內(nèi)煤層已全部采完，后為延長(zhǎng)二礦壽命，平煤集團(tuán)公司多次從周圍礦井給二礦劃入儲(chǔ)量，在主井提運(yùn)方式不變的條件下，增設(shè)了 — 86m二水平單軌 電機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)，兩水平之間通過 — 86m 水平翻籠和東翼暗斜四部 SPJ— 800 普通膠帶機(jī)連接，年產(chǎn)量維持在 。東部以十礦為鄰，西與三、四礦 為鄰，北與一礦相聯(lián)接。礦井工業(yè)廣場(chǎng)有專用鐵路與礦區(qū)專用鐵路相接，并與國(guó)鐵京廣線、焦枝線相連。 1998 年二礦對(duì)主提升運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了改造，新施工一條皮帶斜井與己二皮帶下山，地面煤樓分別搭接作為二礦出煤系統(tǒng)， 2021 年 5 月投入使用，實(shí)現(xiàn)了井下原煤皮帶運(yùn)輸連續(xù)化，達(dá)到了增產(chǎn)增效的目的。 三、 地形、地勢(shì)、河流 該區(qū)地面相應(yīng)位置為平頂山山脊及南坡、北坡。年平均蒸發(fā)量 2269 mm，年最大蒸發(fā)量 2825 mm。最大凍土深度 22cm。 第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造 本采區(qū)為單斜構(gòu)造，己組煤層走向 120186。 本采區(qū)經(jīng)調(diào)查尚未發(fā)現(xiàn)有巖溶陷落柱 ，巖漿侵入體，古河床沖刷等現(xiàn)象。 上部灰?guī)r段，厚 m，由深灰色石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及不穩(wěn)定的薄煤層組成，含 L L L3 三層石灰?guī)r，其中 L L3 石灰?guī)r厚約 8 m， L1 泥質(zhì)灰?guī)r厚約 m，且厚度不穩(wěn)定，有時(shí)變相為泥巖。 V： ~% Q： ~: ~% 粘結(jié)性 4~5，煤種牌號(hào) 1/3 焦煤。最薄 ，平均 3m，煤厚度變化規(guī)律是南部稍厚，向北逐漸變薄。,老頂為中粒長(zhǎng)石、石英砂巖及砂質(zhì)泥巖薄層，比較堅(jiān)硬。 己 17 煤層 頂板：灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖，厚 ~ m。己二采區(qū)在 50~300 m之間，相對(duì)瓦斯涌出量為 m179。 煤塵 根據(jù)河南省煤炭工業(yè)局“豫煤安 [2021]251 號(hào)”關(guān)于 2021 年度國(guó)有重點(diǎn)煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的文件的批復(fù)，本區(qū)己組煤層爆炸性指數(shù)測(cè)量結(jié)果 38~39%，庚 20 煤層為 30%，開采的煤層均為有煤塵爆炸性危險(xiǎn)性。 水文地質(zhì)： （一） 采區(qū)水文地質(zhì)特征 本采區(qū)內(nèi)開采己、庚組煤層的直接充水含水層特征： 己組煤層頂板砂巖裂隙承壓含水層，以中、粗粒砂巖為主，鈣質(zhì)膠結(jié)。 采區(qū)充水因素分析 本采區(qū)與二礦西部三水平己庚一采區(qū)水文地質(zhì)條件和充水條件基本一致，屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，采區(qū)主要充水因素有以下幾個(gè)方面： （ 1）己組煤層頂板砂巖裂隙含水層，補(bǔ)給條件差，以消耗靜儲(chǔ)量為主，充水方式以初采，初期老頂初次垮落，以淋水方式進(jìn)入采面，涌水量一般在 10 m179。庚 20 煤底板 L6， L7 灰?guī)r含水層與下伏的寒武系灰?guī)r巖溶裂 隙含水層之間隔水層較薄，受斷層構(gòu)造及采動(dòng)影響，庚 20 煤層底板灰?guī)r含水層與寒武系灰?guī)r含水層之間產(chǎn)生了水力聯(lián)系。 （ 3）采空區(qū)老空水主要來源于采面頂板淋水和采面結(jié)束的防滅火注水及生產(chǎn)用水，對(duì)下階段采掘工作面有一定的影 響。因庚 20煤層底板隔水層厚度在 20米左右，并且還會(huì)遇到斷層、裂隙等因素影響，已不能抵抗高達(dá) MPa 的高承壓水頭，其突水概率將隨開采深度的增加而增大，因寒武系灰?guī)r裂隙溶洞發(fā)育的不確定性，其突水地點(diǎn)很難預(yù)測(cè)，特別是在 390 標(biāo)高以下，如遇構(gòu)造、裂隙溶洞，將很有可能發(fā)生災(zāi)害性突水。突水量與開采面積關(guān)系不明顯，原因是地下水范圍廣，補(bǔ)給來源穩(wěn)定，寒武系灰?guī)r含水層溝通性好，往往 是一次大的突水將改變地下水的降壓漏斗，改變地下水的流向。 H：己組煤采區(qū)上限 200～－ 400 水頭高度 200m. M:含水層厚度，采用大占，香碳砂巖總厚度 米。 =480m Q= 4802 )200( ? ???? = m3/h : 計(jì)算公式： Q0=Q1F1F0S1S0? Q0：二水平己庚三采區(qū)庚組煤預(yù)計(jì)正常涌水量。26247502527630170370 ?=： 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，己組煤正常涌水量 ，庚組煤正常涌水量為，兩者相加采區(qū)正常涌水量 ，采區(qū)最大涌水量按正常值的 倍計(jì)算為 。南部二礦逆斷層以南已經(jīng)采完，東部與吳寨礦相連。 80 年代和 90 年代一礦二礦均有開采，幾經(jīng)反復(fù)，最終沒有大面積開采。西部到一礦工業(yè)廣場(chǎng)煤柱和一礦下山煤柱，東部到天力公司吳寨礦西邊界，北部到 — 450m 標(biāo)高。 (五 )儲(chǔ)量計(jì)算方法： 儲(chǔ)量計(jì)算采用塊段法進(jìn)行計(jì)算，因煤層傾角均小于 15176。 （六）儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果： 己庚三采區(qū)南部 由于地方礦林庵煤礦侵入己組煤層，己組煤層部分塊段遭到破壞，在本次計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，遭到破壞的塊斷沒有計(jì)算儲(chǔ)量。 （三）、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)開采影響的分析 斷層以走向逆斷層及斜交正斷層為主，逆斷層走向變化較大，不易控制，正斷層以北西向及南東向兩組斷層為主。 （五）、地質(zhì)儲(chǔ)量的復(fù)核、驗(yàn)算；高級(jí)儲(chǔ)量的范圍、儲(chǔ)量是否滿足設(shè)計(jì)的要求 截 止到 2021 年末，己庚三采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量 萬 t，其中己組煤 萬 t；庚 20 煤 萬 t。 水文地質(zhì)、瓦斯等級(jí)、煤質(zhì)分析等資料的精確程度較高，為開采提供了可靠的依據(jù)。 在生產(chǎn)中建立該區(qū)域二灰水文 地質(zhì)觀測(cè)孔或測(cè)壓孔。本采區(qū)巖層移動(dòng)角的采用值如下： 216。 γ、β、δ是《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤 開采規(guī)程》中規(guī)定分別為上山、下山和走向方向的巖層移動(dòng)腳。 采區(qū)可采煤層走向長(zhǎng)為 2021m，平均傾斜長(zhǎng)度約 1000m，煤層平均傾角11176。平頂山山脊為分水嶺，地面重要建筑物有；油庫(kù)，下牛村，地面海拔標(biāo)高 200~500 米。平 均傾角 11176。 故設(shè)計(jì)只采己 15 層煤。老頂為石灰?guī)r與沙泥巖及薄煤互層。二礦現(xiàn)在是按低瓦斯采區(qū)管理的。 第五節(jié)、 其他因素 本采區(qū)經(jīng)調(diào)查尚未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱，巖漿侵入體，古河床沖刷等現(xiàn)象。裂隙發(fā)育，補(bǔ)給條件差，以靜儲(chǔ)量為主，己組煤層底板灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（ L 2），以灰?guī)r為主，巖溶裂隙發(fā)育，補(bǔ)給水源主要來自基巖風(fēng)化帶和南部灰?guī)r裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，淺部含水豐富。 依據(jù)采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)回采工作的影響確定采區(qū)煤柱的留設(shè)（見表 31）和護(hù)巷煤柱的留設(shè)， 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的要求，工業(yè)廣場(chǎng)留設(shè)保護(hù)煤柱，按《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》留設(shè)。 1000179。 確定采區(qū)生產(chǎn)能力主要是確定一個(gè)采煤工作面的產(chǎn)量和同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)。 179。 3179。 179。 第四章、 采區(qū)方案設(shè)計(jì) 第一節(jié)、 采煤方法的選擇 本采區(qū)煤層的平均傾角為 11176。 第二節(jié)、采區(qū)巷道布置 （一） 采區(qū)設(shè)計(jì)方案選擇 采區(qū)，要求有一定的走向長(zhǎng)度，本采區(qū) 平均走向長(zhǎng)度為 2021m，布置為雙翼采區(qū) ，可滿足綜合機(jī)械化采煤對(duì)采煤工作面長(zhǎng)度的要求，故采區(qū)布置采用雙翼采區(qū)布置形式。在距煤層 15m的底板巖層中布置兩 條上山。 第三方案：采區(qū)上山單層布置。由于該采區(qū)煤層瓦斯含量 小 ，煤層埋藏穩(wěn)定，涌水量不大， 綜采工作面因運(yùn)輸平巷設(shè)置轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)、泵站以及變電站等電氣設(shè)備，維護(hù)大斷面平巷有困難時(shí)，可掘兩條斷面較小的平行巷道， 1 條設(shè)置帶式輸送機(jī)， 1條設(shè)置電氣設(shè)備，形成雙巷布置。 聯(lián)絡(luò)巷道： 在聯(lián)絡(luò)巷道的布置上，第 一方案中，在煤層的區(qū)段運(yùn)輸平巷中設(shè)溜煤眼與采區(qū)上山聯(lián)系。方案的技術(shù)比較見表 4— 1。一是溜煤眼多；二是漏風(fēng)地點(diǎn)多 少 多（同第一方案） 巷道維護(hù) 維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低 煤層上山， u 形金屬支架受采動(dòng)影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)用高 第一條煤層上山，維護(hù)工程量大，費(fèi)用較高 支架回收 無法回收 可以回收， 70%可以復(fù)用 煤層上山支架可以回收復(fù)用 工程期 巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需 12 個(gè)月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進(jìn)速度快，約 8 個(gè)月就可以投產(chǎn) 同第一方案 表 4— 2 采取方案 經(jīng)濟(jì)比較表 方案 項(xiàng)目 第一方案 雙巖 上山方案 第二方案 雙 煤上山方案 上山 長(zhǎng)度 /m 掘進(jìn)單價(jià)，元 /m 費(fèi)用 /元 聯(lián)絡(luò)巷 石門 長(zhǎng)度， m 單價(jià)，元 /m 單條上山費(fèi)用，元 總費(fèi)用（ 7） 1000179。 2+15179。 采煤工作面前進(jìn)時(shí)開采時(shí)，雖然能使采區(qū)早投產(chǎn)，但存在以下 明顯的缺點(diǎn)：在采煤工作面生產(chǎn)的同時(shí)，必須超前一定距離掘進(jìn)區(qū)斷運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷，采掘之間相互影響干擾嚴(yán)重；區(qū)段平巷維護(hù)困難，而且向采空區(qū)漏風(fēng)，可能造成工作面風(fēng)量不足；當(dāng)采空區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，必將危及工作面。雙巷布置可將帶式輸送機(jī)和電器設(shè)備布置在兩條巷道內(nèi)。煤層巷道掘進(jìn)選用國(guó)產(chǎn)ELMA— 90 型掘進(jìn)機(jī)，采用錨噴支護(hù)。 采區(qū)下部車場(chǎng)： 12364571： 運(yùn)輸上山 2 ：軌道上山 3 ：繞道 4 ：甩車場(chǎng) 5： 絞車房 6 ：區(qū)段回風(fēng)巷 7 ：回風(fēng)石門5263由于采區(qū)上山坡度小于 12176。采用圓形斷面形式，主要優(yōu)點(diǎn)是受力性能好 ，斷面利用率高，施工方便，便于維護(hù)，不易堵倉(cāng)。煤倉(cāng)容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系參考表 4— 4. 表 4— 4 煤倉(cāng)容量與采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力，萬 t/a 30 以下 30— 45 45— 60 60 以上 采區(qū)煤倉(cāng)容量， t 30— 100 100— 150 150— 250 250— 300 按裝車站的裝車間隔時(shí)間來計(jì)算采區(qū)煤倉(cāng)容量： Q=AG?t0?kb （ 4— 1） 式中 AG—— 采區(qū)高峰生產(chǎn)能力， t/h，一般為平均產(chǎn)量的 — 倍； t0—— 裝車間隔時(shí)間，一般可按 15— 30 分鐘計(jì)算； kb—— 運(yùn)輸不均衡系數(shù)，機(jī)采取 — ，炮采取 。 =214t 按循環(huán)產(chǎn)量計(jì)算煤倉(cāng)容量： Q=L?l?h?Υ （ 4— 2） 式中 L—— 工作面長(zhǎng)度， m； l—— 循環(huán)進(jìn)度， m； h—— 采高， m； Υ —— 煤的容重， t/m179。 = 綜合考慮，煤倉(cāng)容量選擇 300t。 絞車房應(yīng)有兩個(gè)出口，一是鋼絲繩通道，根據(jù)絞車最大件的運(yùn)輸要求，寬度一般為 ～ ，寬度一般為 ～ . 絞車房的寬度應(yīng)根據(jù)安裝和檢修起吊設(shè)備高度的要求確定，一般為 3～ , 高度 H可用以下式計(jì)算： H=h1+h2+h3+h4+h5 式中 h1— 部件起吊高度， m h2— 部件高度， m h3— 起吊葫蘆長(zhǎng)度， m h4— 工字梁高度， m h5— 工字梁至頂高度， m。自地面起墻高 1150m，拱高 4000m，凈高 5150m，前面人行道寬1200，后面人行道寬 1000，凈長(zhǎng) 7800。 井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。 采區(qū)變電所的尺寸是根據(jù)變電所內(nèi)設(shè)備布置，設(shè)備外形尺寸，設(shè)備維修和行人安全間隙來確定的，寬度一般為 ，長(zhǎng)度一般為 8～ 24m。 中央水泵房 水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運(yùn)行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應(yīng)考 慮以下因素： （ 1）管線敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管線電纜，而且管道阻力和電壓降最小。 （ 2）出口通道處需設(shè)置向外開啟的能防水 防火的密閉門。 井底水倉(cāng) 井底水倉(cāng)是按照礦井正常涌水量計(jì)算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量在 1000m3/h 以下，主要水倉(cāng)有效容積能容納 8小時(shí)的正常涌水量。 8m3 V—— 水倉(cāng)容積 ,m3； Q—— 礦井正常涌水量， m3/h； V= Q178。等候室多和工具房相鄰，以便于工人領(lǐng)取工具。 見圖 51： 工作面兩端采用先進(jìn)刀后移機(jī)頭的斜切進(jìn)刀方式。 采煤機(jī)在割煤過程中，要隨時(shí)注意觀察頂、底板，煤層、煤質(zhì)，以及構(gòu)造變化；注意運(yùn)輸機(jī)載荷情況。 支架強(qiáng)度計(jì)算： P1=8MR=8179。 103Mpa 支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算： 根據(jù)工作面礦壓觀測(cè)資料，在周期來壓時(shí)，頂板壓力最大為 ，每架面積為 ㎡，而支架中間架和排頭架的支護(hù)強(qiáng)度分別為 和，大于經(jīng)驗(yàn)值 和計(jì)算值 故可滿足 支護(hù)要求。 上、下巷斷頭支護(hù) 上端頭采用 米長(zhǎng)的長(zhǎng)工字鋼梁配單體液壓支柱一梁三柱支護(hù) ，長(zhǎng)工字鋼梁成對(duì)使用，分別在前后溜機(jī)尾部架