【正文】 15煤層厚 ～ ，平均 3m。 具體平煤五礦可采煤層特征見表 11。其巖性和層位均較穩(wěn)定，是區(qū) 域性的良好標志層 (K4)；頂部泥巖具鮞狀結構，含有褐紫色斑塊，俗稱小紫泥巖。 由灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細粒砂巖和煤層組成。 境內(nèi)的鍋底山斷層， F1， F3 和 F6 為正段斷層； F2， F4，F(xiàn)5 斷層為逆斷層；另外在井田內(nèi)還有一些小斷層，落差都是幾米。現(xiàn)將含煤地層自老到新敘述如下： 圖 1－ 2 含煤地層柱狀圖 三、井田地質(zhì)構造 平頂山煤田處于秦嶺緯向構造帶的東延部分，淮陽山宇型構造的西翼反射弧頂部，由于受緯向構造帶和淮陽山宇型的雙重控制和影響，形成了少許軸向 NW 的復式褶皺，并發(fā)育 以 NW向為主的張扭性和壓扭性斷裂，伴有少量 NE向張扭性斷裂構造。根據(jù) 1： 5000 的地質(zhì)填圖 和鉆探工程揭露，地層從老到新主要為：寒武系、石炭系、二疊系、第 三系和第四系。 礦區(qū)里有五礦變電所，永久電源由平頂山 220kV 變電站供給。水質(zhì)類型為 HC03CaMg 型，經(jīng)處理后各項指標均符合工業(yè)及生活用水國家標準。平頂山各礦工業(yè)及生活用水主要以白龜山水庫和沙河古河床為取水水源。年最大蒸發(fā)量 （ 1959），年最小蒸發(fā)量 （ 1964），月最大蒸發(fā)量 408mm（ 1959 年 7 月），月最小蒸發(fā)量 （ 1957 年 1 月）。紅旗渠自井營經(jīng)九礦流入井田，為一農(nóng)田灌溉水渠，此外井田內(nèi)發(fā)育有多條南北向季節(jié)性沖溝，雨后洪水匯入湛河向東排泄。井田位于低山丘陵的槽形谷地之間，為一北高南低的傾斜平原。礦區(qū)專用鐵路通過礦口與國鐵接軌。東部：與三礦相接。行政區(qū)劃隸屬平頂山市管轄，主井地理坐標東徑 113176。 13′ 26″，北緯 33176。南部止于各煤層露頭風氧化帶。公路四通八達，向北經(jīng)襄城可分別至許昌、禹縣、新鄭、鄭州；向北西經(jīng)郟縣至臨汝、洛陽；往西經(jīng)寶豐至魯山，向南可通往葉縣、舞陽、南陽等地，交通極為便利。標高 +90～130m。 3 礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明。 平均絕對濕度 ，平均相對濕度 67%，最大凍土深度 14mm（ 1977 年 1 月 30 日）。但由于水量有限，先后在二礦、五礦和七礦建立水廠，對礦坑排水進行資源化處理，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。除供本礦工業(yè)及生活用水之外 ，部分供六礦用水，并將為九礦電廠提供用水。 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 一、井田地形及煤系地層概述 區(qū)內(nèi)老地層在湛河以南，含煤地層在湛河以北的溝谷中有零星出露。 二、含煤地層 井田內(nèi)含煤地層為石炭系太原組、二疊系山西組，下石盒子組和上石盒子組。向斜周緣由 NW 和 NE 向的高角度正斷層切割，構成煤田的自然邊界。 井田構造屬于中等類型。含煤 4～ 5 層，其中己 15煤層和 16－ 17煤層為全區(qū)主要可采煤層。本組厚 53～98m，平均 75m。 表 11 可采煤層特征一覽表 時代 煤段 名稱 煤層編號 煤厚 (m) 平均 傾角176。煤呈塊狀、鱗片狀、粒狀，煤層結構簡單，區(qū)內(nèi)未見夾矸。煤多呈塊狀、粒狀、間或有鱗片狀，易碎為粉末。 三、煤的物理性質(zhì) （ 1）己 15煤層： 黑色，玻璃光澤，條帶狀結構，局部為線理狀、透鏡狀或鱗片狀結構。平坦狀或參差狀斷口，硬度 1～ 2。確 定設計按低瓦斯礦井考慮。 四、礦井工作制度 礦井工作日為 30 0 天，日工作班數(shù)為 4 班，其中 三 班生產(chǎn)， 一班檢修，每天凈提升時間為 14 小時。 礦井的構造因素：礦井走向長 2021,傾向長 1000m,其中南部有 深處于五條斷層之間，北部有 在 3 條斷層之間，煤層被切割成大小不等的塊段，不能布置綜合機械化工作面。 291m,550m水平采用暗井延伸（并作為采區(qū)下山、每水平布置有膠帶輸送機，軌道和進回下山各一條）。 礦井 69m水平已經(jīng)開采完，目前生產(chǎn)主要集中在 291m 水平。礦井采煤方法為走向長壁后退式一次采全高放頂煤開采，全部跨落法管理頂板，目前礦井有四個工作面生產(chǎn)，其中兩個為綜采放頂煤工作面，兩個為炮采放頂煤工作面。 煤巷掘進工作面配備煤電鉆、刮板 輸送機、膠帶輸送機、局部通風機、污水泵的設備。 大巷輔助運輸采用 8t蓄電池牽引 900mm軌距 2t固定礦車。 提升系統(tǒng)主要負擔礦井上下人員、設備和材料。主井、副井進風，南、北翼風井回風。 一水平中央泵房（標高 68m） 泵房內(nèi)裝備五臺 MD28043*8型水泵，配備 JSQK1484型電機，功率為 440kw,水倉容重為 2021M3， 排水能力為 560 M3/h, 二水平中央泵房（標高為 291m） 泵房內(nèi)安裝三臺 D45060*9 型水泵，配備 JSQ15124 型電機，功率為 1050kw，水倉容重為 3480 M3，排水能力為 900 M3/h。 ，本采區(qū)底板亦無褶曲以及斷層等地質(zhì)構造。 第三節(jié) 煤層及頂?shù)装逄匦? 。 ,其可采煤層煤的容重為 ，可采煤層煤的賦存情況穩(wěn)定，且無尖滅等情況出現(xiàn)。 根據(jù)實測資料，以及開拓現(xiàn)場提供的資料，本采區(qū)頂板無褶曲及斷層等地質(zhì)構造情況其采區(qū)的基本頂為碳酸巖，其直接頂為致密粉沙巖，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，厚度為四米，偽頂為 厚的砂巖，其特性為隨采隨落。詳見第八章。 L’ =L+2b+B 式中， L’ —— 工作面區(qū)段斜長， m。 L—— 采區(qū)斜長， 1000m； L’ —— 采區(qū)區(qū)段斜長， ； N=L/L’ =1000/ =5個 根據(jù)采煤機實際能力公式， Q≥ 60vmbr 得采煤機截深： B≤ Qk/60vmr 式中： Qk—— 工作面運輸機實際運輸能力，查規(guī)格表， Qk=320t/h； V—— 采煤機實際牽引速度， V=。 2179。 l—— 工作面采煤機自開 缺口長度， 15m； v—— 采煤機割煤是運行速度， 。（ 17815） / +30+20 =2h 6，采煤機日割煤刀數(shù) N=K179。 二 采區(qū)工業(yè)儲量 1，采區(qū)可采煤層的工業(yè)儲量 Q 儲 =L179。 l179。 1000179。 P—— 采區(qū)煤層的煤炭損失量 其中， P1=2179。 = P2=1000179。 8179。4= P 總 =P1+P2+P3=++= C—— 采區(qū)采出率， 80% Q 可采 =(Q 儲 P)179。 Q 日產(chǎn) =n179。 r179。 l179。 179。 = Q 年產(chǎn) =Q日產(chǎn)179。 T=Q可采 /Q年產(chǎn) 式中， T—— 可采煤層的服務年限， a Q 可采 —— 采區(qū)可采煤層的可采儲量， Q 年產(chǎn) —— 采 區(qū)可采煤層的工作面年產(chǎn)量， T=Q可采 /Q年產(chǎn) ==7a 煤層 采區(qū)工業(yè)儲量（ Mt） 損失量 可采儲量 （ Mt） 回采率（ %） 合計 煤柱 （ Mt） 厚度損失 (Mt) 落煤損失（ Mt） 名稱 數(shù)量（ Mt） 名稱 地點 數(shù)量 （ Mt） 二一煤 小計 376 小計 8 80 0 分層 第四章 采區(qū)方案設計 采煤方法的選擇 本礦的煤層賦存條件簡單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡單，參照附近礦井的實際經(jīng)驗，并遵循以下原則： （ 1） 煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法； （ 2） 安全勞動條件好； （ 3） 盡可能采用機械化采煤，達到工作面高產(chǎn)高效； （ 4） 材料消耗少，生產(chǎn)成本低； （ 5） 便于生產(chǎn)管理。 普通機械化采煤（簡稱普采）工作面一般采用單滾筒采煤機（少數(shù)條件下用雙滾筒采煤機或刨煤機）落煤和裝煤，可彎曲大型刮板輸送機運煤，金屬摩擦支柱或單體液壓支柱鉸接頂梁（個別用 II 形鋼等頂梁或不用頂梁）支護，液壓推移器或其他方式移溜。 我國礦井采用的主要采煤方法及其特征表 序號 采煤方法 體系 整層與分層 推進方向 采空區(qū)處理 采煤工藝 適用條件 1 單一走向 壁 整層 走向 跨落法 綜采 薄及中厚煤 長壁采煤法 式 普采 炮采 層 2 單一傾斜長壁采煤法 壁式 整層 傾斜 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜薄及中厚煤層 3 刀式采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 煤柱支撐法 普采 炮采 頂板堅硬的薄及中厚煤層 4 大采高一次采全厚采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采 緩斜 5m 以下的厚煤層 5 傾斜分層走向長壁下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜 傾斜厚及特厚煤層 6 傾斜分層傾斜長壁壁式 分層 傾斜 跨落法 綜采 普采 緩斜 傾斜厚及特厚 煤層 下行跨落采煤法 炮采 7 傾斜分層走向長壁上行充填采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 充填法 炮采 緩斜 傾斜特厚煤層 8 放頂煤采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采為主 緩斜 5m 以上的厚煤層 9 水平分段放頂煤采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采為主 急斜特厚煤層 10 水平分層 斜切分層下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 炮采 急斜厚及特厚煤層 11 掩護支架 壁 整層 走向 跨落法 炮采 急斜中厚及 采煤法 式 或傾斜 風鎬 厚煤層 12 臺階式采煤法 壁式 整層 走向 跨落法 炮采 風鎬 急斜薄及中厚煤層 13 倉儲巷道長壁采煤法 壁式 整層 走向為主 跨落法 炮采 急斜薄及中厚煤層 14 水力采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 水采 不穩(wěn)定煤層傾斜 急傾斜煤層等 15 柱式體系采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 炮采 非正規(guī)條件回收煤柱 主采煤層煤層傾角為 10 度，欲采用走向長壁采煤法，煤層結構簡單，賦存穩(wěn)定，主采煤層平均厚度 ，因此可以考慮采用分層綜采和大采高一次采全厚綜合機械化采煤工藝。 f. ： g. 工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難； h. 開采投入高，上、下分層開采，人工鋪網(wǎng)，勞動強度大， 鋪網(wǎng)費用高，煤巷掘進工程量大，回采工作面搬家次數(shù)多，搬家費用高； i. 區(qū)段分層周期長，多次啟閉，自燃發(fā)火頻繁； j. 下分層開采需要留內(nèi)錯式隔離煤柱，因而采區(qū)回采率降低； k. 加劇接續(xù)緊張的矛盾，這是由于需要等待再生頂板的生成； l. 生產(chǎn)區(qū)域大，影響不同煤系的開采，相對不能合理集中生產(chǎn)，也影響地面建設的合理進行。 主采煤層平均厚度為 ，煤層沒有爆炸性，煤自燃期長，從以上分析可以看出大采高一次采全厚采煤工藝優(yōu)點更加突出。 采區(qū)巷道布置 － 采區(qū)形式 采用大采高一次采全厚綜合機械化采煤法，要有一定的走向長度。在煤層底板巖層中布置兩條上山，上山位 于采區(qū)走向中央，通過石門與煤層聯(lián)系。 第三種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。 （四）聯(lián)絡巷道。 表 41 采區(qū)方案技術比較表 方案 項目 第一方案 雙巖上山方案 第二方案 雙煤上山方案 第三方案 一煤一巖上山方案 工程量 工程量大，因兩上山均在巖層中，故要多掘進252m 石門和60m 溜煤眼 工程量小 工程量較大比第二方案多掘 170m 石門 程難度 困難。一是溜煤眼多，二是漏風地點多 少 多（同第一方案） 維護 維護工程量少，維護費用低 煤層上山，金屬支架受采動影響大，維護工程量大，費第一條煤層上山，維護工程量較大，費用高 用高 回收 無法回收 可以回收，70﹪可以復用 煤層上山支架可以回收復用 期 巖石上山掘進速度慢，約需 14個月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進快 ，約 10個月可投產(chǎn) 同第一方案 通過比較可以看出，第二方案的工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤巷布置上山有利于進一步摸清煤層賦存情況。保