【正文】 后，能將采區(qū)迅速封閉。圍巖的穩(wěn)定程度影響區(qū)段巷道的維護(hù)狀況。 (一 )影響采區(qū)尺寸的因素 采區(qū)尺寸 1．地質(zhì)條件 (1)地質(zhì)構(gòu)造。對(duì)采區(qū)巷道布置提出幾個(gè)可行性方案，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定采區(qū)巷道布置的形式。 （ 7）煤層自燃發(fā)火傾向性 煤層自然發(fā)火傾向性直接影響著采區(qū)巷道布置、工作面參數(shù)、巷道維護(hù)方法和采煤工作面推進(jìn)方向等，決定著是否需要采取防火灌漿措施或選用充填采煤法，在選擇采煤方法時(shí)應(yīng)予以考慮。 煤層底板無(wú)含水層，且采區(qū)涌水量為 2 m/min，涌水量小，不需要在采區(qū)另設(shè)置采區(qū)水倉(cāng)，只需要在采區(qū)巷道中布置排水溝就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 本采區(qū)煤層附存狀態(tài)穩(wěn)定，采取內(nèi)無(wú)斷層、無(wú)褶曲，無(wú)熔巖陷落柱。 （ 4）煤層地質(zhì)構(gòu)造 采煤工 作面內(nèi)的斷層、褶皺、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，直接影響著采煤方法的選擇和應(yīng)用。 （ 3）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性 煤層的硬度、煤層的結(jié)構(gòu)（含夾矸情況）、含煤層數(shù)及煤層頂、底板巖石的穩(wěn)定性，都直接影響到采煤機(jī)械、采煤工藝以及采空區(qū)處理方法的選擇，影響著采區(qū)巷道布置、巷道維護(hù)方法、采區(qū)主要參數(shù)的確定。 （ 2）煤層厚度 本采區(qū)內(nèi)無(wú)斷層、褶曲較小，無(wú)熔巖陷落柱。的，有利于采用巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單的傾斜長(zhǎng)壁采煤法；傾角大于 12176。 一 、 影響采煤方法選 擇的因素 為了滿足采煤方法三方面的原則要求，在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí)，必須充分考慮到具體的地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素的影響。所謂安全，就是必須貫徹“安全第一”的生產(chǎn)方針，做到采煤工藝先進(jìn)合理，采煤系統(tǒng)可靠，技術(shù)措施完善。 鑒于以上要求，初步確定采區(qū)使用綜合機(jī)械化采煤，采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 60 萬(wàn)噸 /a，采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)采煤工作面和一個(gè)掘進(jìn)工作面 二 .服務(wù)年限 T=ZK/AK 式中 ZK—— 采區(qū)可采儲(chǔ)量 T—— 采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 /a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。采區(qū)正常生產(chǎn)期，必須大于采區(qū)產(chǎn)量遞增期和遞減期只和，最好使之占采區(qū)服務(wù)年限的 75%以上。 （ 2） 安排采區(qū)內(nèi)同采工作面的書(shū)目時(shí)，應(yīng)以符合開(kāi)采順序，保證安全生產(chǎn)為原則。 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 第一節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量 根據(jù) 二 .4 采區(qū)鉆空探測(cè)可知 該采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量為 ZG=1120 萬(wàn)噸 可采儲(chǔ)量 ZK=﹙ ZGP﹚ C 式中 ZK—— 可采儲(chǔ)量 ZG—— 工業(yè)儲(chǔ)量 P—— 采區(qū)煤柱損失及構(gòu)造地質(zhì)和水文地質(zhì)損失，萬(wàn)噸 C—— 設(shè)計(jì)采區(qū)采出率 故 ZK= 第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 一 . 采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€ 數(shù)及其接替關(guān)系等因素來(lái)確定。 四 . 采 區(qū) 水文地質(zhì) 2401 采區(qū)內(nèi)，正常涌水量在 2 m3/min 以下，煤層頂板為S10 砂巖，頂板砂巖含水層裂隙發(fā)育程度較低，富水性差。 開(kāi)采順序不同，瓦斯涌出量的大小也隨之變化。 可采煤層主要 特征 煤層 編號(hào) 見(jiàn)煤情況 厚度 （ m） 夾矸 距二 1煤層間距 （ m） 可采 情況 穩(wěn)定 程度 穿見(jiàn)空 —— 見(jiàn)煤點(diǎn) 兩極值 —— 平均值 1 數(shù)層點(diǎn) —— 2 層點(diǎn)數(shù) 二 .1 365 —— 365 —— 48 —— 6 0 全區(qū)可采 較穩(wěn)定 一 .1 53 —— 38 —— 2 —— 0 局部可采 不穩(wěn)定 主采 煤層 二 .1 煤層為中 厚煤層，中間無(wú)夾矸情況，無(wú)陷落柱、火成巖侵 入等，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層厚度較穩(wěn)定，煤層自然發(fā)火期為六 個(gè)月，有自燃發(fā)火傾向 ，有爆炸性，指數(shù)為 8，涌水量為 2m3/min 。煤層直接頂板主要為黑色及深灰色砂質(zhì)泥巖，厚度 ~，平均厚度 。（附井上下對(duì)照?qǐng)D，采區(qū)工程平面圖，煤層底版等高線平剖面圖） 二 . 地質(zhì)構(gòu)造 該采區(qū)地址構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，在采區(qū)東 部有一 F20斷層，該斷層落差比較大，地址構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層內(nèi)沒(méi)有含水層，比較穩(wěn)定。北臨二 .1 采區(qū)，南面為二 .5 采區(qū)，東以 F20 斷層為采區(qū)邊界， 西 為采區(qū)邊界 ，斷層落差較大，不含水。 井筒位置大約在井田中央，分別為主井和副井，主井主要為提升煤炭，副井為提升人員、材料、矸石及進(jìn)新鮮風(fēng)流等用途，技 術(shù)裝備為絞車提升。共有三 個(gè)開(kāi)采水平，其中 50 水平已回采完（報(bào)廢水平）， 220水平正在生產(chǎn)（生產(chǎn)水平）， 600 水平（延伸水平） 。分層工作面的第一分層，由于回采過(guò)程中及回采后，中、下層的瓦斯都往回采空間及老塘涌出，致使第一 分層比下面好幾層的瓦斯涌出量大的多。 六 . 瓦斯涌出一般規(guī)律 瓦斯隨開(kāi)采深度的增加而明顯增加， 1959 年開(kāi)采深度 177。 二 1煤直接頂板一般情況下能隨采隨落，不須采取強(qiáng)制落頂措施，若頂跨落步距 20~25m，老頂跨落時(shí)對(duì)回采作業(yè)場(chǎng)所有較明顯壓力顯現(xiàn)。 49m3/h 底板水 據(jù)本礦一、二水平放水實(shí)驗(yàn)資料 Q1=157m3/h S1=86m Q2=302m3/h S3=313m 采用曲度判別法，判別涌水量方程類型為指數(shù)關(guān)系（ n=）即 Q=? sb求得 ? = b=51 在 550 以下 L8灰?guī)r放水后，動(dòng)水位降至 800，水位降深約為937m，由此求得 550m~800m 開(kāi)采期間礦井涌水量為 Q 底=? sb==498m3/h 上述水量不含 O2灰?guī)r水和 L2灰?guī)r水直接，涌入礦井的突水量，該水量目前尚難以計(jì)算，在臨近斷層帶部位須做好放水工作，以防斷層帶突水導(dǎo)致 O L2灰?guī)r水大量涌入礦坑。 1979 年北翼新軌道下山掘進(jìn)時(shí)，揭露一落差 的斷層，L8灰?guī)r水沿?cái)鄬佑砍?，初時(shí)涌水量 1m3/h，而后逐漸增大到20m3/h。本井田為第三、四系地層所覆蓋。 三 . 煤的物理性質(zhì) 二 1煤為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶灰色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，比重 左右 ，松軟易碎。 本井田的復(fù)雜程度屬中等。該斷層 421,38934 孔見(jiàn)到。 2. F20 斷層：該斷層與 F16 斷層相互平行，向東 交于 F16斷層，淺部同 F16 斷層均為三、五礦井井田分界斷層，延伸長(zhǎng)度大于 ，走向 N600E，傾向 S300E 傾角 450落差40180m. 3. F3 斷層： 673， 3831 兩孔控制 ， 38925， 38914，38927 孔見(jiàn)到，走向 N470E，傾向 NW，傾角 43700 ，落差7085m 4. F40 斷層：為三礦井田東部邊界斷層，為三礦和六礦邊界斷層，走向 N100E，傾向 NE，傾角 400570，落差 155450m延伸長(zhǎng)度大于 4km。 六 . 現(xiàn)有水源，電源概況 一 水源 目前礦井的水源為奧陶系灰?guī)r水。 五． 礦區(qū)煤炭生產(chǎn)以 及規(guī)劃概況 鶴壁煤電股份有限公司是鶴壁煤業(yè)有限責(zé)任公司控股的股份公司，公司 2021 年在冊(cè)員工 19437 人，資產(chǎn)總額 億元，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入 億元，利潤(rùn)總額 億元，凈利潤(rùn) 億元。年均降雨量 mm 多集中在 8 月，年降雨量最大值 ，最小值 mm，年平均降雨量 mm，年最大蒸發(fā)量為 mm ，年最小蒸發(fā)量 mm 年平均蒸發(fā)量為 mm。 二． 地 形地貌 本區(qū)處于太行山及華北平原過(guò)度地帶，地勢(shì)北西高 ， 東南低。設(shè)計(jì)在內(nèi)容上以設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法為主線，力求在闡明基礎(chǔ)原理的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合礦井的條件，采用先進(jìn)的開(kāi)采方法 進(jìn)行開(kāi)采，解決了設(shè)計(jì)中的各種主要技術(shù)問(wèn)題。 在 本人的努力及老師的指導(dǎo)下，注重思想性、科學(xué)性、啟發(fā)性、實(shí)踐性。設(shè)計(jì)中的一些重要數(shù)據(jù)和圖表都是以三礦的地質(zhì)資料、地質(zhì)勘探圖、底板等高線圖、綜合柱狀圖等為依據(jù)，嚴(yán)格依照《畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》的要求進(jìn)行的。 設(shè)計(jì)主要分為九大部分：包括井田概況及地質(zhì)特征，采區(qū)地質(zhì)概況采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力，采區(qū)方案設(shè)計(jì)，采煤工藝，采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)，采區(qū)施工設(shè)計(jì)，安全技術(shù)措施等。 礦井南北走向 5㏎ ,東西走向 ㏎，面積 ㎡ 交通位置圖詳見(jiàn)圖 111。 四． 氣象及地震 本區(qū)屬北溫帶大陸干旱性氣候，根據(jù)有關(guān)氣象資料， 1958 年以來(lái)，鶴壁礦區(qū)氣候溫和，光熱資源充足，年日照時(shí)日數(shù)為 左右，日照率 %，年平均氣溫為 ℃，最高氣溫 ℃，最低氣溫℃年平均相對(duì)溫濕度 60%，平均絕對(duì)濕度為 。 3 月至 7 月，多為南風(fēng)，最大風(fēng)速 14 m/s 根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布“中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB183062021《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》”，鶴壁市地震動(dòng)峰值為 對(duì)應(yīng)的基本烈度為 Ⅷ度。 集團(tuán)公司目標(biāo)能力為 2021 年煤炭產(chǎn)量穩(wěn)定在 以上， 公司資產(chǎn)總額和銷售收入均超過(guò) 50 億元。 第二節(jié) 地質(zhì) 特征 一 . 地質(zhì)構(gòu)造 三礦井田位于鶴 壁煤田中部，地層走向 NNE 傾向 SE 傾角8~480，平均 210左右，井田構(gòu)造以斷層為主，褶曲不 發(fā)育，構(gòu)造 線展 布方向以 NNE， NE 向?yàn)橹?，現(xiàn)將三礦井田的主要構(gòu)造分述如下： （一） 斷層 目前礦井共發(fā)現(xiàn) 47 條斷層，落差大于 5m 以上的斷層共有 41 條，落差大于 50m 以上的主要斷層有 9 條，各主要斷層的特性如下： 1. F16 斷層 : 淺部系三、五礦井井田分界斷層，深部交與F403 斷層，延展長(zhǎng)度大于 3km，走向 N510E 傾向 SE，傾角680，落差 50115m。走向 N250E，傾向 NW，傾角 500，落差 50m，延伸長(zhǎng)度 950m。 （三） 井田的構(gòu)造特征 從井田內(nèi)揭露的構(gòu)造行跡來(lái)看，井田邊界斷層較發(fā)育， 邊界斷層在起行跡形成的過(guò)程中由于派生應(yīng)力場(chǎng)的作用，起附近形成叫多的小斷層，這些小斷層在平面上的搌布方向有一定的規(guī)律性，尤其是在兩條較大的斷層交接復(fù)合部位，派生構(gòu)造的密度明顯增加，井田中部以褶皺構(gòu)造為主，形成一套褶曲構(gòu)造 。 二 1煤層位于山西組底部 S10 砂巖之下，底為 S9砂巖，下距L8灰?guī)r 35m，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，煤層厚 ~，平均 ,屬穩(wěn)定特厚煤層，煤層下部有 2~3 層夾矸，比較穩(wěn)定的夾矸，有一層，厚度 ~,平均 ,夾矸上下煤厚平均~。礦區(qū)西部奧陶系灰?guī)r廣泛出露，石灰系地層在山前零星出露。 (二 )生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)條件 三礦自 1985 年 12 月穩(wěn)定 生產(chǎn)以來(lái)，巷道揭露斷層出水 4 次，1977 年 7 月掘進(jìn) 101 上山回風(fēng)巷遇到落差 13m 的斷層， L8灰?guī)r水從巷道涌出，涌水量達(dá) 80m3/h。 頂板水 據(jù)以往回采情況，頂板砂巖水隨回采面積增大而略有增加，故采用比擬法計(jì)算： Q 頂 =Q0 0/FF = 式中： F—— 550m 以下首采面積 (km)2 F0—— 二、三水平回采面積 0 .98(km)2 Q0—— 相應(yīng)的頂板砂巖涌水量 31。 二 1煤底版為黑色泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚度~，平均 。一般絕對(duì)瓦斯涌出量在 9~20m3/min 之間，相對(duì)瓦斯涌出量更高，絕對(duì)瓦斯涌出量平均 51m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為 10~20m3/t，平均 。 開(kāi)采順序不同，瓦斯涌出量的大小也隨之變化。水采改旱采以后，有三個(gè)高檔普采隊(duì) ，一個(gè)炮采隊(duì)，一次性采全高。 2021 年度計(jì)劃回采產(chǎn)量 ，掘進(jìn)產(chǎn)量按 噸，實(shí)際年產(chǎn)量 萬(wàn)噸左右，回采率按 80%計(jì)算，動(dòng)用儲(chǔ)量在 150 萬(wàn)噸左右，主要開(kāi)采工作面： 2808工作面計(jì)劃產(chǎn)量 萬(wàn)噸， 21431 作面計(jì)劃產(chǎn)量 ， 26052 作面計(jì)劃產(chǎn)量 萬(wàn)噸， 28031 作面計(jì)劃產(chǎn)量 ， 2122工作面計(jì)劃產(chǎn)量； ， 21161作面計(jì)劃產(chǎn)量 萬(wàn)噸， 21211作面計(jì)劃產(chǎn)量 。 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 一 . 采區(qū)位置 采區(qū) 二 .4 位于該礦井的西北部。 采區(qū)地面無(wú)明顯建筑物，沒(méi)有河流及鐵路經(jīng)過(guò)，大大減少了煤柱的留設(shè)。二1煤層位于山西組底部 S10 砂巖之下，底為 S9砂巖，下距 L8灰?guī)r 35m，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。老頂垮落布距 20~25m，老頂垮落對(duì)回采作業(yè)場(chǎng)所有一定的壓力顯現(xiàn)。 0m，絕對(duì)瓦斯涌出量， 1984 年開(kāi)采深度 150m，絕對(duì)瓦斯涌出量 m3/min，2021 年開(kāi)采深度 400 m，絕對(duì)瓦斯涌出量 51 m3/min，形成這一規(guī)律的原因是由于覆蓋層增厚，瓦斯不易逸散而致。采區(qū)內(nèi)，煤塵爆炸指數(shù)為 8，所以煤塵 具有爆炸性。 該采區(qū)沒(méi)有對(duì)開(kāi)采有影響的含水層，周圍采區(qū)沒(méi)有積水等特殊情況，含水層對(duì)本采區(qū)沒(méi)有影響，所以該采區(qū)水文地質(zhì)穩(wěn)定。應(yīng)盡量使回采工作面有較高的單產(chǎn)水平。 （ 3