【正文】 含水性差；僅部分中粗砂巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，具有一 定含水性。石盒子組下距山西組第 1 層煤～ ，平 均 ，中間隔有多層粘土巖、粉砂巖隔水層，為煤層開采的間接含水層，對礦井充水影響較小。 、 石盒子組砂巖 本井田石盒子組殘留厚度 0～ ，平均 ，巖性以雜色粘土巖為主，夾粉砂巖、砂巖。屬富水性弱的裂隙承壓含水層，徑流補給循環(huán)條件不良。以半膠結粘土巖為主，夾半膠結粉細砂巖或砂礫薄層。根據 41鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量（ q） ，滲透系數 (K)，影響半徑 ，水質類型為 SO4CI— (K＋ Na).Mg 型水，礦化度 。 、含水層 、 第四系砂礫層 本井田第四系松散層為黃河古河床及河灘沖積、淤積所形成，總厚 ～ ，平均 。區(qū)內延展長度約 360m。 、 SF14 斷層 位于采區(qū)中部，正斷層，走向東，傾向南，傾角 63176。區(qū)內有 5 條地震測線控制， 2 盤層位清楚，并有 102鉆孔控制內擺， 112鉆孔控制外擺，屬基本查明斷層。有 83鉆孔控制北擺，屬初步控制斷層。本斷層有 17 條地震測線控制，并有 4 5 8A 9 102鉆孔控制北擺， 6 6A7 82鉆孔控制南擺 ，屬查明斷層。褶曲軸走向一般為 NEE～近 EW 向，與主要斷層走向基本一致。 、第四系全新統(tǒng)平原組（ Q）：厚 ～ 170m，平均 ，厚度較穩(wěn)定。本層砂巖厚 ～ ，平均 ；下距第一層煤 ～，平均 ，發(fā)育較穩(wěn)定，可作為輔助標志層。 、二迭系石盒子組（ P 2 1＋ P 1 2）：為干燥陸相沉積， 不含可采 3 煤層；殘厚 0～ ，平均 。為陸相含煤沉積，巖性主要以中細粒砂巖為主，次為粉砂巖、粘土巖?，F(xiàn)分述如下： 、煤系地層基底 奧陶系中下統(tǒng)（ Q1+2）：以厚層狀石灰?guī)r為主，夾白云質灰?guī)r、泥灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r及泥巖，厚約 800m。區(qū)內鉆孔均封孔合格。 采區(qū)對應地表為農田和村莊，地面標高 +22～ +27m，地勢平坦，局 部地勢低洼，雨季易積水。 濟陽礦井一采 區(qū)設計 說明書 新汶礦業(yè)集團公司設計研究院 二 ○○ 六年十一月 濟陽礦井一采區(qū)設計說明書 工程編號： JYS0669 建設規(guī)模： Mt/a 院 長 范振忠 總工程師 程可明 院 審 查 郭智勇 項目負責人 汪軼平 參加設計人員名單 專業(yè) 姓 名 職 稱 礦 建 汪軼平 工程師 陳瑞峰 高級工程師 機 電 曹風云 工程師 魏少杰 高級工程師 機 制 張樹軍 高級工程師 董峪生 高級工程師 打 字 秦秀英 助理經濟師 院審查 郭智勇 高級工程師 焦玉新 高級工程師 程可明 高級工程師 范振忠 高級工程師 目 錄 第一章 采區(qū)概況 ..................................................................................1 第二章 地質特征及水文地質 .............................................................2 第三章 煤層賦存條件及開采技術條件 ......................................... 11 第四章 儲量計算 .............................................................................. 13 第五章 采區(qū)巷道布置 ....................................................................... 14 第六章 采煤方法及回采工作面 ....................................................... 19 第七章 采區(qū)生產 系統(tǒng) ....................................................................... 24 第八章 供電系統(tǒng) .............................................................................. 35 第九章 安全技術措施 ....................................................................... 61 第十章 技術經濟指標及工程量和設備 ........................................... 68 1 第一章 采區(qū)概況 一采區(qū)位于井田東部，東至 F3 斷層，西至工廣安全煤柱，南至李家斷層，北至井田勘探邊界，東西走向 1500～ 1600m，南北寬 600～700m，面積約 ，為單翼采區(qū)。地面有前街和解家營兩村莊位于采區(qū)的東部和南部， 煤層埋深 452～ 565m，平均埋深 509m。 2 第二章 地質特征及水文地質 地層 濟陽井田為全隱蔽的華北型石炭二迭系海陸交互相煤田。 、煤系地層 、 上石炭統(tǒng)太原組（ C3）：為本采區(qū)主要含煤地層，可采煤層為煤 7，巖性以粉砂巖為主，次為砂巖、泥質巖，夾一灰和 8 層煤，組成一煤組。本組共含煤 5 層（第 1～ 5 層），其中可采或局部可采者 3 層（第 5 層）。井田內南部遭受后期剝蝕，向北部厚度增大。 、煤系上覆地層 、新第三系上統(tǒng)明化鎮(zhèn)組（ N2）：全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，厚 ～，平均 ，厚度變化較大；除 6— 4孔附近偏薄外，區(qū)內一般南部煤層露頭附近厚度薄，北部厚。上部為黃河近代淤積粉砂土、黃土及砂質粘土；中下部以砂質粘土和粘土為主，夾砂層數層；顏色以棕褐、黃褐、灰黃色為主。 、斷裂構造 本采區(qū)斷裂構造較發(fā)育，均屬高角度正斷層，共有 6 條斷層，現(xiàn) 4 分述如下： 、 FL 李家斷層 為采區(qū)的南邊界，走向為北東東向，傾向南，傾角 70176。 、 DF21 斷層 為采區(qū)的北邊界，走向為北東東向，傾向南南西，傾角 70176。 、 F3 斷層 為采區(qū)的東邊界，走向近南北，傾向東，傾角 70176。 、 FS7 斷層 位于采區(qū)西部，正斷層，走向東，傾向南，傾角 70176。區(qū)內延展長度約 200m。落差 0～ 15m。上部以近代淤積的黃土、粉砂土、砂質粘土為主，中下部以古代淤積的粘土、砂質粘土為主，夾砂層和砂礫層，總體透水性良好。屬富水性中等的孔隙潛水～承壓水含水層，上部徑流補給循環(huán)條件較好，下部較差。含水砂礫巖層單層厚度一 6 般 ～ 3m，總厚 10～ 30m。 本井田第三系下距第 1 層煤 ～ ，平均 (30)，中間一般隔 有石盒子組和山西組粘土巖、粉砂巖等隔水層，煤層開采冒裂帶影響不到該層，屬間接充水含水層，對煤層開采無直接影響。其中砂巖約占 30%左右，單層厚度一般 2～ 5m，巖性一般以細砂巖夾粉砂巖為主，局部為中粗砂巖。但根據鉆孔漏水情況分析，在砂巖發(fā)育地段，特別是在構造破碎、裂隙發(fā)育處仍具有一定的含水性，井巷工程揭露時應采取必要的防治水措施，確保安全生產。據袁莊井田抽水試驗資料，單位涌水量（ q） O ～ ，滲透系數 (K)為 ～ 。 、 太原組薄層灰?guī)r 8 本井田太原組總厚 ～ ，平均 。因此綜合分析，本含水層應屬富水性弱～中等的巖溶裂隙承壓水含水層，徑流補給循環(huán)條件不良。 、隔水層 本井田主要隔水層有第三系半膠結粘土巖、二疊系石盒子組雜色粘土巖和煤系地層各層粉砂巖、粘土巖、泥質巖。 9 、 石盒子組粘土巖 本井田石盒子組地層主要由雜色粘土巖組成，夾部分砂巖及粉砂巖，粘土巖占總厚度的 60%以上，粘土巖具有較強的吸水膨脹性，為良好的隔水層，與第三系粘土巖一起隔斷了大氣降水和地表水與煤系地層的水力聯(lián)系。煤層開采時形成的導水裂隙進入這些巖層時，會因吸水膨脹而導致裂隙閉合，阻止裂隙繼續(xù)發(fā)展而起到隔水作用。 10 選擇參數如下： Q1：正常 ，最大 15..45 m3/min。 11 第三章 煤層賦存條件及開采技術條件 煤層及頂底板巖性特征 本區(qū)有可采煤層 2 層，分別為煤 5 和煤 7，分述如下： 第 5 層煤：全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層，煤層厚度 ～ ，平均。煤層頂底板一般均為粉砂巖，厚 2～ 5m，局部有薄層粘土巖偽頂或偽底。煤層頂板為細砂巖或粉砂巖，一般厚 10～ 15m，個別鉆孔發(fā)育薄層碳質泥巖偽頂；底板為粉砂巖或砂巖，一般厚 1～ 2m。 CH4 及 CO2 含量均小于 12 10m3/t，根據《礦井沼氣等級標準》，本井田屬低瓦斯礦井。 、地溫 本井田累計有 24 個鉆孔進行了地溫測量工作，形成了 4 條地溫剖面線，初步查明了本井田地溫狀況。 采用公式： pkpKML ? 式中 L — 煤柱留設寬度（ m）； K — 安全系數，取 5； M — 煤層厚度（煤 5： 、煤 7： ）。 、儲量計算見下表 煤 層 工業(yè)儲量 （萬 t） 斷層煤柱 （萬 t） 損失量 （萬 t） 可采儲量 （萬 t） 五 層 七 層 合 計 14 第 五章 采區(qū)巷道布置 采區(qū)巷 道布置及掘進工作面 采區(qū)巷道布置應本著經濟合理、安全可靠、系統(tǒng)簡單、盡可能減少巖石巷道的原則進行布置，設計提出兩個方案，分述如下： 、方案Ⅰ 、采區(qū)巷道布置 首采區(qū)開采 7 層煤，穩(wěn)定可采。 采區(qū) 7 層運煤上山分別用皮帶斜巷與礦井東翼回風大巷聯(lián)絡，用于運煤及回風。 、采區(qū)主要硐室 15 采區(qū)主要硐室有采區(qū)變電所、膠帶輸送機機頭硐室及采區(qū)煤倉硐室等。煤炭運輸采用膠帶輸送機。 、采區(qū)主要硐室 采區(qū)主要硐室有采區(qū)變電所、膠帶輸送機機頭硐室及采區(qū)煤倉硐室等。 輔助運輸采用對 拉絞車提升，系統(tǒng)簡單，運輸安全方便，便于運送綜采支架等大型設備。 通過以上比較，可以看出方案Ⅱ具有 輔助運輸系統(tǒng)簡單、巖石工程量少、投資省、工期短、便于運送大型設備等優(yōu)點， 因此設計推薦方案Ⅱ。半圓拱斷面，錨桿規(guī)格Φ 20 20xx，網采用Φ 6鋼筋焊接，網孔 80 80。初噴厚度不小于 30mm，初凝 20分鐘后進行打、安錨桿、掛網及扒裝。 、兩幫最下邊的一排錨桿，距底板距離不大于 200mm，必須呈 30～ 45176。 ② 永久水溝施工，靠巷幫一側必須補打一排錨桿，金屬網要壓入最下一排錨桿，然后澆注水溝混凝土。 采用“三八”工作制，每班兩個正規(guī)循環(huán)，循環(huán)進尺 ，日循環(huán) 6 個 ，日進 ，月進 360m。 、回采巷道支護，兩幫在技術條件滿足情況下，采用木錨桿支護，降低支護費用。 、工作面可彎曲刮板輸送機：型號為 SGB— 630/220，輸送能力 400t/h，電機功率 2 110KW，電壓 1140V，長度 150m。每面 2 臺泵一個水箱組成一套。 、工作面兩巷超前及端頭支護 、 工作面上下材料巷及中間皮帶運輸機巷采用 DZ25—30/100 型單體液壓支柱，配金屬鉸接十字頂梁進行支護，上下材料巷超前支護兩排，超前支護距離 30m。 、推溜 采煤機割煤后，滯后采煤機 10～ 25m，利用移溜千斤頂完成推溜工作。 回采工作面 、工作面參數 、工作面長度： L = 150 m 、 工作面平均采高： m = m 、工作面推進速度： 工作面每天完成 10 個正規(guī)割煤、移架工序，月推進度為 180m，年推進度為 1800m。同一區(qū)段先采五層煤，后采七層煤，其間隔時間不少于 6 個月。 工作面及采區(qū)回采率 、工作面回采率 工作面回采率大于 97% 。采區(qū)配一個備用工作面，備用工作面風量與生產面相同，故礦井實際需要風量為： ∑ Q 采 = 2 600 = 1200 m3/min =20m3/s。 60 = 265 m3/min 、 按人數計算 Q 掘 = 4 N = 4 20 = 80 m3/min 、 按最低風速計算