【正文】 西長約 4650m；南北寬約 2500m。 綜合機械化放頂煤采煤 法在該礦一 盤區(qū) 應(yīng)用比較成功，僅在設(shè)備選型上有些不足，如液壓支架工作阻力和采煤機裝機功率偏低等，需要改進。 該采煤方法 利用放頂煤綜合機械化采煤工藝，具有工作面單產(chǎn)高，技術(shù)較簡單，經(jīng)驗成熟，掘進率低，工作面搬遷次數(shù)少，勞動效率高，安全性相對高，工作面 整體投資相對 較低，對煤層厚度變化適應(yīng)性強，噸煤成本較低等優(yōu)點。 另外， 4－ 2 煤層厚度變化大，一般厚度 ～ ，不利于采煤機和液壓支架設(shè)備選型。采煤工作面采用 長壁 式布置，大采高綜合機械化采煤工藝 采煤法。 該采煤方法 利用再生頂板采用普通綜合機械化采煤工藝，技術(shù)簡單，經(jīng)驗成熟，安全性相對較好，工作面 整體投資相對較 低，管理方便，煤炭回收率較高 。此采煤方法也符合 我國目前煤炭工業(yè)的方針政策， 提高礦井安全裝備水平、改進落后采煤工藝、提高 勞動效 率 、降低勞動強度 。我省焦家溝煤礦采用 薄煤層滾筒式采煤機綜采采 煤法也取得了成功， 經(jīng)濟安全效果俱佳。 據(jù)調(diào)研 山西大同同家梁煤礦 408 盤區(qū) 8層8805 工作面 ， 山西焦煤汾西礦業(yè)集團賀西煤礦的二采 4煤層 2404工作面 ， 河北峰峰集團黃沙礦 112 上 89 薄煤層工作面綜采工藝試采 ，都去得了良好的安全、技術(shù)和經(jīng)濟效果。目前 ,工作面輸送機和刨煤機均可采用智能驅(qū)動系統(tǒng) ,加上可靠的支架控制系統(tǒng) ,可使采煤工作面實現(xiàn)全部自動化。為實現(xiàn)無切口采煤 ,最好選用短機身雙滾筒采煤機。前者具有結(jié)構(gòu)簡單 ,牽引阻力低及空頂面積小等特點 ,但因采煤機騎溜運行 ,故通過空間和過頂空間大 ,需要有較高的空間。 1985 年我國引進前蘇聯(lián) K103 型電磁調(diào)速外牽引采煤機， 5 套薄陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 32 煤層綜采設(shè)備 ,在徐州、開灤、雞西、雙鴨山、七臺河等局、礦使用 ,后由遼源煤礦機械廠仿制 2 臺 ,雖 然最后成套設(shè)備試驗未獲預(yù)期效果 。 1999 年全美約 27 個薄和較薄煤層工作面 , 平均日產(chǎn)量達 5~7Kt。英國 Long公司、美國 Joy 公司研究開發(fā)了具有自動化的滾筒式采煤機綜采工作面計算機控制系統(tǒng) ,取 得了 較好成績。上世紀(jì) 90 年代開始 ,德國DBT 公司開始薄煤層綜合機械化采煤技術(shù)研究。 方案 Ⅳ ：長壁式布置綜采工藝采煤法。 螺旋鉆采煤機適用于煤厚 ~,傾角 15176。 方案 Ⅲ：螺旋鉆采煤法是無人采煤工作面中較為成熟的一種方法。 方案Ⅱ：長壁式布置機采工藝采煤法。即采煤工作面采用 長壁 式布置，鉆爆發(fā)破煤、人工裝煤、可彎曲刮板輸送機運煤、單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁支護頂板、全部垮落法管理頂板。低瓦斯，煤塵具有爆炸性， 4－ 1 煤層屬易自燃， 4－ 2 煤層屬自燃， 水文地質(zhì)較簡單。兩層煤層間距約～ ，一般 1～ 3m。 則二盤區(qū) 設(shè)計服務(wù)年限 為 。 第 二 節(jié) 盤區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、 盤區(qū)生產(chǎn)能力 陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 27 1. 盤區(qū) 工作制 礦井設(shè)計年工作日 330 d，井下作業(yè)實行 “ 四、六 ” 工作制，日凈提升時間 16 h。 ② 盤區(qū)下山煤柱下山 之間 留設(shè) 50m， 下山 外側(cè)留設(shè) 50m， 盤區(qū)煤柱考慮回收 50%。 （ 4）盤區(qū)邊界 煤柱， 該 隔 離煤柱按 20m 留設(shè)，本盤區(qū)留 10m。 式中 K— 資源 /儲量可信度系數(shù)，取 （ 三 ） 可采儲量 永久 煤柱 （ 1） 河流 煤柱 ， 二盤區(qū) 煤層埋深 約為 155～ 685m，煤層開采后形成的導(dǎo)水裂隙帶 最大高度為 m，尚 未溝通地表，因此井田范圍內(nèi)的河流、溝谷不需留設(shè)防水安全煤柱。東西長約 4650m；南北寬約 2500m，面積 。天然抗拉強度 MPa，彈性模量 1640 MPa，泊松比 。巖芯較完整，裂隙不發(fā)育。 三、煤的自燃傾向 根據(jù) 41煤層勘探采取著火點測試結(jié)果， 按 還原樣燃點與氧化樣燃點的差值（△ T13℃）和還原樣燃點溫度確定煤的自燃傾向等級為 ： 41煤層屬易自燃煤層。 預(yù)測 礦井年產(chǎn)量為 時， 101 工作面 瓦斯 相對涌出量，開采強度達到 7238t/d 時，平均 瓦斯 絕對 涌出量 ；建北煤礦生產(chǎn)盤區(qū) 平均 瓦斯相對涌出量 ， ， 平均 瓦斯 絕對 涌出量 ； 建北煤礦礦井 平均 瓦斯相對涌出量 6. 86m3/t， 平均 瓦斯 絕對 涌出量 。 42煤層瓦斯成分中氮氣 ~%，二氧化碳 ~%，甲烷 ~%，重?zé)N為 0。因此礦建部門在生產(chǎn)過程中，當(dāng)巷道開拓臨近孔位時，注意觀測礦坑涌水量的變化，以防因封孔質(zhì)量較差，通過孔徑與洛河砂巖含水層溝通而引起的礦坑突水，對煤礦生產(chǎn)建設(shè)及生命財產(chǎn)造成危害。該區(qū)煤層埋藏受地形地貌及構(gòu)造的控制，由東部煤層埋深 ~，向西部方向逐漸增厚至 ~。 （四）水文地質(zhì)勘探類型 區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，可采煤層的直接充水含水層為頂板砂巖含水層，富水性弱到極弱，地下水補給條件差。再者人工開采也是排泄的方式之一。雨季該砂巖到處出水，與雨水匯集一起，攜帶泥砂，奔流直下；平水期，地下水源源不斷地供給地表水，是地表水的主要水源之一；枯水期地表水流量甚微，直至斷流，說明該砂巖地下水水量劇減。該砂巖張性裂隙極為發(fā)育，是地下水賦存的良好空間。 （三）地下水的補給、徑流、排泄條件 本區(qū)獨特的地質(zhì)地貌條件，決定了各類地下水的補給、徑流、排泄條件的一般性和特殊性。 （ J2y） 陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 21 該層位于延安組 42煤層上部，巖性以灰黑色泥巖、粉砂巖為主，局部夾薄層砂巖。該層在區(qū)內(nèi)為 4 42 煤層的基 本頂板及直接充水含水層。 m，含水甚微，為相對隔水層。水位埋深 ，當(dāng)降深 時，涌水量 ，單位涌水量 據(jù)野 外 觀 察， 該 層大 型 交 錯層 理 發(fā) 育， 泉 水出 露 較 少且 流 量很 小 ， 一般 在~，最大 。發(fā)育有兩組裂隙，一組是東西向與南北向，一組為北 65 度東與北 25 度西。 m，滲透系數(shù) ~。 河水流量統(tǒng)計見表 1— 3— 2。 各煤層頂、底板及夾矸中微量元素含量均低于所要求的最低工業(yè)品位，再者，其厚度小而且范圍有限，均無可利用價值。煤灰熔融性主要為較 低軟化化溫度灰煤，煤中有害元素砷、氟含量均很低，但氯含量較高、可磨性相對較低，對工業(yè)加工利用不利； 41 煤層為中高硫、低磷、高油的低變質(zhì)階段煙煤，其余特征與 42煤層一致。因此，應(yīng)根據(jù)各種工業(yè)用煤對灰分的不同要求，選用不同的工藝流程和分選密度，以達到合理利用煤的目的。 本區(qū)各煤層的熱穩(wěn)定性，呈粘結(jié)狀，屬高熱穩(wěn)定性煤。42煤大部分為弱粘結(jié)性煤，少量中等粘結(jié)性煤； 41煤大部分為中等粘結(jié)性煤，少量弱粘結(jié)性煤。經(jīng)過洗選后，各煤層磷分含量大部分可達 %以下。以低硫 —中硫煤為主； 41煤層原煤全硫為 ～ %，平均值為 %，以低中 — 中硫煤為主。 （ 3）氮（ Ndaf）各煤層原煤氮含量平均為 ～ %，浮煤為 ～ %，陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 17 較原煤略低。垂向上由上到下逐漸增高的趨勢較明顯。垂向上各煤層原煤灰分產(chǎn)率有由上到下逐漸增高的特點。區(qū)內(nèi)各煤層原煤水分含量在垂向上具有由上到下逐漸降低的趨勢。礦物質(zhì)含量總體較低，以碳酸鹽類為主，硫化物和粘土類次之。煤層與其頂?shù)装寰鶠槊黠@接觸。東北部向形構(gòu)造的軸向總體為北東向，向南西方向傾伏，平均傾角不足 2176?？刹擅簩雍穸?～ ，平均 。煤層與其頂?shù)装寰鶠槊黠@接 觸。 煤層的底板標(biāo)高變化在 860～ 966 m 之間，除受古地形影響外，在局部還形成一些小的臺階和波狀起伏，變化較大，總體由北東向南西傾伏，傾角 2176。與 4－ 2煤層間距 ～ ，一般 1～ 3m，總體西南部大，東北部小，變化規(guī)律較明顯。根據(jù)本次二維地震成果資料，推斷解釋區(qū)內(nèi)存在有小斷層（點） ， 其中斷距 小 于 10m。構(gòu)造形態(tài)簡單。厚度隨地形變化，一般厚 1— 4m。一般厚 1～17m。該段最大厚度。 （七）白堊系下統(tǒng)環(huán)河組（ K1h） 陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 13 斷續(xù)分布在新村川以西較大支溝的邊坡地帶和梁頂之上。與下伏侏羅系地層呈微角度不整合接觸。礫石大小在 2～ 30mm 之間，分選性差，磨圓度為棱角狀。 ：為灰紫、紫雜色厚層狀粉砂巖、細(xì)砂巖，局部夾肉紅色含砂礫的粗砂巖和棕紅色薄層狀泥巖。砂屑間充填較多的沸石及少量粘土、鐵質(zhì)及方解石等膠結(jié)物，接觸式膠結(jié)。 ：以灰、灰白色厚層狀粗粒長石石英砂巖為主，底部常含泥質(zhì)角礫。 整合接觸下伏地層：延安組第一段 41煤層。 圖 1— 3— 1 延安組地層 等厚線值圖 圖 1— 3— 2 延安組地層柱狀圖 （ 2）深灰色薄層狀粉砂巖，上部夾泥巖，具交錯層理，局部含植物化石。條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。 上列剖面總厚 ， 2 個次級沉積旋回結(jié)構(gòu)較完整，規(guī)律明顯。厚 。 （ 3） 42煤層，黑色，半暗淡型，局部為暗淡型，瀝青光澤，參差狀斷口，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。整合接觸 （ 5） 41 煤層，黑色，半光亮型，玻璃光澤，階梯狀斷口，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，煤層結(jié)構(gòu) ()，夾矸為黑色泥巖。厚度 0～ ，一般 20～ 35m。本組地層典型特征為顏色呈紫雜花斑狀，為區(qū)內(nèi)的重要標(biāo)志層之一（ K1）。因勘探深度所限，僅在部分深孔中見及，區(qū)內(nèi)最大厚度 。為確保礦井連續(xù)、 均衡 、 穩(wěn)定的 生產(chǎn)，必須及時準(zhǔn)備接替盤區(qū) —— 二盤區(qū)。區(qū)內(nèi)一般標(biāo)高在 1200~1450m 之間。 二盤區(qū) 東以工業(yè)場地及村莊保安煤柱為界，西與 四 盤區(qū)為鄰，北以 可采線為界，南以大巷煤柱為界 ，四周均為實體煤，無老窯破壞區(qū) 。在主斜井井底設(shè)井下 主排 水泵房及水倉，根據(jù) 大巷坡度每隔一定距離在輔助運輸大巷一側(cè)設(shè) 階段 水泵房及水倉 ，水泵均采用無人自動化控制。 一個綜掘工作面、一個炮掘工作面，備用一個綜掘工作面作為盤區(qū)邊角煤回采。 主 斜井 提升與井下主運輸系統(tǒng)均采用帶寬 B=1200mm 的帶式輸送機運煤，運輸能力為 1500t/h。 我公司先后三次組織工程技術(shù)人員前往該礦進 行調(diào)研和收集資料，并和礦方工程技術(shù)人員多次進行交流溝通，于 2020 年1 月 28 日編制完成了 《 陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司 礦井二盤區(qū) 開采 初步設(shè)計 》 。 陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司 礦井 于 200 年月破土動工，于 200年月進行試生產(chǎn)，同年月進行了驗收。 陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司是由陜西煤業(yè)集團蒲白礦務(wù)局、華電開發(fā)投資有限公司、陜西恒立信能源投資管理有限公司聯(lián)合投資組建的礦業(yè)公司。為了適應(yīng)國家開發(fā)大西北的戰(zhàn)略部署，加快陜西經(jīng)濟發(fā)展速度，振興延安地方經(jīng)濟，同時擴大企業(yè)的生存空間，盡快把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，解決 區(qū)域部分煤礦的接續(xù)問題，因此，陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司與延安市協(xié)商確定投資建設(shè)建北礦井。 陜西省發(fā)改委 及 陜西省煤管局分別組織專家對 《建北礦井及選煤廠初步設(shè)計》 （送審稿）進行了評 審 。 為能及時準(zhǔn)備出二盤區(qū)， 確保礦井穩(wěn)定均衡的生產(chǎn)， 2020 年 10 月， 陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司 委托我公司編制 《 陜西煤業(yè)集團黃陵建莊礦業(yè)有限公司 礦井二盤區(qū) 開采 初步設(shè)計 》 。 礦井采用斜井 — 單水平 — 盤 區(qū)式 開拓 方式，全井 田共劃分 7 個盤區(qū)。全礦井布置一個綜放工作面 ， 選用 MG400/930WD 型電牽引雙滾筒采煤機 割煤， 前、后選用 SGZ880/2525 型可彎曲刮板輸送機 運煤， 選用 ZYF8600/18/35 型兩柱掩護 式低位放頂煤液壓支架 。 在主斜井井底設(shè)井下 主 變電所，盤區(qū)內(nèi)設(shè)盤區(qū)變電所，采掘工作面設(shè)移動變電站供電。 第二節(jié) 盤區(qū)概況 陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 9 二盤區(qū)位于井田的東北部 ，緊鄰井底車場 。最高點位于本區(qū)西南部，標(biāo)高為 1525m，最低點在東北角處，標(biāo)高為 1101m。 三條主要大巷的南部為一盤區(qū)，一盤區(qū)（投產(chǎn)盤區(qū)）基本屬于 單翼 盤區(qū)。現(xiàn)將各地層特征分述如下： （一）三疊系上統(tǒng)瓦窯堡組（ T3w） 巖性為深灰、灰綠色粉、細(xì)砂巖和泥巖，局部夾煤線或 中粒石英砂巖。以灰紫、紫雜色塊狀含鐵質(zhì)鮞粒的泥巖為主，局部夾砂巖透鏡體，厚度 0～ 。陜 西 煤 業(yè) 集 團 黃 陵 建 莊 礦 業(yè) 有 限 公 司 礦井二盤區(qū)開采初步設(shè)計 咸陽星城礦山工程服務(wù)有限公司 10 巖性主要由灰、灰白色中厚層狀砂巖，深灰、灰 黑色薄層狀泥巖、煤層、炭質(zhì)泥巖和根土巖組成，因其沉積受古隆起及沉積后剝蝕作用分割，使其在平面上表現(xiàn)為不連續(xù)性，垂向上表現(xiàn)為厚度差異很大，其底部或與富縣組呈連續(xù) 沉積，或直接超覆于三疊系瓦窯堡組之上。 （ J2y1） 由 2