【正文】 MPa） RQD— 巖石質(zhì)量指標(biāo) 計(jì)算 M=～ ，巖體質(zhì)量 屬中等以下級(jí)別。巷道圍巖大部分為粉砂巖、細(xì)粒砂巖，力學(xué)強(qiáng)度較高，抗壓強(qiáng)度＞70MPa，抗拉強(qiáng)度＞ ，圍巖穩(wěn)定性普遍較好，無(wú)底鼓、片幫現(xiàn)象，僅在小構(gòu)造發(fā)育部位有輕微冒頂現(xiàn)象。 六、 23 采區(qū)北部巷道掘進(jìn)以下山為主，掘進(jìn)過(guò)程中做好相應(yīng)的排水系統(tǒng)。 （三）、二 2煤層的原煤最高硫分（ ）為 3%。斷層保護(hù)煤柱 。； ②到煤倉(cāng)上口后即按與回風(fēng)上山中心距 40 米平行位置掘進(jìn)膠帶平巷，掘進(jìn) 60 米后以 10176。 二、采掘比機(jī)采掘工作面機(jī)械設(shè)備 根據(jù)煤層賦存條件和設(shè)計(jì)規(guī)范，并結(jié)合我礦實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)一個(gè)綜采工作面，年產(chǎn)量 60 萬(wàn)噸。減速比： ；轉(zhuǎn)速： 1470r/min。 (二 )、采區(qū)風(fēng)量 : 23 采區(qū)根據(jù)初期生產(chǎn)計(jì)劃安排，主要布置情況如下： (1)、 1 個(gè)采煤工作面，即 2301 綜采工作面； (2)、 1 個(gè)備用工作面，即 2302 綜采工作面 (3)、 2 個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，即 2305風(fēng)巷、 2305 機(jī)巷； (4)、 2個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面，即 2306 機(jī)巷車(chē)場(chǎng)、 2306 風(fēng)巷車(chē)場(chǎng)； (5)、 2 個(gè)機(jī)電硐室，即 23采區(qū)瓦斯抽放泵站、 23 采區(qū)中部變電所及 23 采區(qū)運(yùn)輸機(jī)頭硐室等。 ③工作面風(fēng)速核校：工作面平均斷面 : m2 風(fēng)速 V 面小 =1710/, V 面小 4m/S。 故：煤巷掘進(jìn)工作面： Q 煤掘 = 400+510 + 9 = 1033 m3/min 巖巷掘進(jìn)工作面： Q 巖掘 = 400 + 9 = 561 m3/min） (3)、按掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算 每人供風(fēng)量≮ 4 m3/min；每千克炸藥供風(fēng)≮ 25 m3/min Q 掘 ＞ 4 N （ m3/min）； Q 掘 ＞ 25 A （ m3/min）； N—— 掘進(jìn)工作面最多人數(shù)，考慮以交接班時(shí)間內(nèi)兩班人數(shù)進(jìn)行計(jì)算； A—— 一次爆破炸藥最大用量， kg。 Q21風(fēng) =（ 1710+855+1033 2+561 2+320） = 7288 m3/min 表 251 礦井各工作地點(diǎn)需要風(fēng)量表 單位： m3/min 回風(fēng)巷 地 點(diǎn) 需風(fēng)量 備 注 地 點(diǎn) 需風(fēng)量 備 注 23采區(qū)總風(fēng)量 2301采面 1800 采面 23采區(qū)瓦斯泵站 160 硐室 2302采面 900 備采面 23采區(qū)變電所 160 硐室 2305風(fēng)巷 1033 煤巷 2305機(jī)巷車(chē)場(chǎng) 561 巖巷 2305機(jī)巷 1033 煤巷 2305風(fēng)巷車(chē)場(chǎng) 561 巖巷 23回風(fēng)上山 23運(yùn)輸機(jī)頭硐室 180 硐室 合計(jì) 以上共計(jì) 6388 m3/min (三 )、通風(fēng)裝備 東風(fēng)井井安裝 2 臺(tái) FBCDZ10No34 型防爆對(duì)旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用 ,電機(jī)功率 2 710kw，電壓 6KV,額定風(fēng)量6000— 16000 m3/min，采用雙回路供電，保證安全運(yùn)行。 ∑ Q 硐 1= 160 + 160= 320 m3/min 23 采區(qū)各工作地點(diǎn)需要風(fēng)量，見(jiàn)表 Ii—— 掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，巖巷取 1 臺(tái)，煤巷取 2 臺(tái)。 (4)、風(fēng)速核校： ①機(jī)巷風(fēng)速核校：機(jī)巷凈斷面： , 風(fēng)速 V 機(jī) =1710/, m/s V 機(jī) 4 m/s。 回采順序：首先回采采區(qū)北翼 (東北翼 )工作面（ 2301工作面），然 后回采南翼 (西南翼 )工作面（ 2302 工作面），然后回采北翼 (東北翼 )工作面（ 2303 工作面），依次類推。；轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)選用 SZZ764/132 轉(zhuǎn)載機(jī)，該型刮板機(jī)主要參數(shù)是傳送量： 900t/h；刮板鏈速度： 。 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 煤層厚度 ～ ，平均厚約 ，煤厚多集中于 2— 3m 之間。 礦井東 23 采區(qū)走向長(zhǎng)度約 ，傾斜長(zhǎng)度 ～ ，面積約 ，經(jīng)計(jì)算可采 儲(chǔ)量 1108萬(wàn)噸 ，采區(qū)生產(chǎn)能力 為 ／ a，則 服務(wù)年限為 16a。其中斷層保 護(hù)煤柱面積約 平方米，采區(qū)邊界保護(hù)煤柱面積約 平方米，容重按 。依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，本次煤炭資源儲(chǔ)量估算的工業(yè)指標(biāo)為： （一）、二 2煤層的最低可采厚度均為純煤真厚 。煤層埋深大，地壓大等因素，應(yīng)做好合理的巷道支護(hù)，特別是在斷層附近。巖石抗拉強(qiáng)度：細(xì)粒砂巖 ～ MPa ，平均 MPa ；粉砂巖 ～ MPa ，平均 MPa ；砂質(zhì)泥巖 ～ MPa，平均 ；泥巖 ～ ，平均 。除泥巖的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)偏低外，其它各巖層的力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)均較高。 斷層防水煤柱的留設(shè)：對(duì)斷層的防治最重要的方法之一就是防水煤柱的留設(shè)。當(dāng)附加切向應(yīng)力與原始地質(zhì)條件下斷 層剪應(yīng)力方向一致時(shí)，斷層帶內(nèi)張性裂隙和其側(cè)的張節(jié)理，進(jìn)一步張開(kāi)和擴(kuò)展方向相反時(shí)，斷層帶內(nèi)剪切裂隙和其側(cè)的剪節(jié)理則有可能張開(kāi)。突水往往為突發(fā)性，且水量增加較快。而逆斷層多是在高圍壓條件下形成的，破碎帶寬度小且致密孔隙小。 (2) 斷層的存在破壞了底板巖層的完整性、降低了巖體的強(qiáng)度。如自二 2煤層底板算起，疏水鉆孔深度應(yīng)為 80～ 90m 左右。因此，二 2煤層所有工作面灰?guī)r突水系 數(shù)均在 ，基本上沒(méi)有底板突水威脅。因此，在保證安全生產(chǎn)的條件下，如何進(jìn)行儲(chǔ)量挖潛，更多地回收煤炭資源成為松散層下開(kāi)采二 2煤的主要研究問(wèn)題。 五、采區(qū)防治水工作 ( )rddddMMHK221222112ln)2(π+( )rddddKMS221222112lnπ2+( )rddddKMS221222112lnπ2+ 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 (一 )、采區(qū)防治水原則與思路： 采區(qū)防治水設(shè)計(jì)應(yīng)該在 《 河南神火集團(tuán)有限公司薛湖煤礦 防治水規(guī)劃》 的統(tǒng)一指導(dǎo)下、充分結(jié)合采區(qū)水文地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行，重點(diǎn)作好單項(xiàng)采區(qū)防治水工程的設(shè)計(jì)、實(shí)施和總結(jié)工作，注重依靠先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，扎實(shí)做好與礦井、采區(qū)防治水有關(guān)的水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作，科學(xué)、細(xì)致地探查和 分析采區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境，深入 貫徹 落實(shí) 煤礦水害防治 “ 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采 ” 的十六字原則和以 防 為主， 堵、疏、排、截 相結(jié)合的 綜合治理措施 堅(jiān)持 安全發(fā)展指導(dǎo)原則，堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主、綜合治理方針，堅(jiān)持標(biāo)本兼治、重在治本。 (二 )、采區(qū)涌水量計(jì)算： 采區(qū)水文地質(zhì)模型： 礦井東部的 F116斷層使得礦井二 2煤層與外部奧灰含水層相對(duì)接，可視為進(jìn)水邊界；西部為二 2煤層傾伏 區(qū)， – 1000m弱逕流帶距 23采區(qū)＞ ，可視為無(wú)限邊界；南部為含水層的隱伏出露區(qū)，具有一定補(bǔ)給作用，可視為無(wú)限邊界；北部為二 2煤埋深＞ 1000m的深埋區(qū)，含水層逕流條件極弱，可視為相對(duì)隔水邊界。由于斷層及伴生斷層較多，斷層斷距、落差較大，使采區(qū)的生產(chǎn)邊界受到了控制，同時(shí)也造成底板灰?guī)r與二 2煤層距離縮短，造成煤層底板突水系數(shù)增大，存在太灰水突水危險(xiǎn)。 根據(jù)井田水文地質(zhì)條件分析，對(duì)二 2煤開(kāi)采的主要充水水源分別 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 敘述如下： (1)、二 2煤層頂板砂巖裂隙承壓水：通過(guò)礦井水文地質(zhì)調(diào)查和精查勘探， 73 7708 孔抽水試驗(yàn)反應(yīng)，含水層地下水徑流條件不暢，屬弱富水含水層，排泄方式以礦坑水排出，消耗靜儲(chǔ)量為主，易疏干，對(duì)礦山開(kāi)采，不會(huì)構(gòu)成大的威 脅。 采區(qū)主要含水層富水性分析： 煤系地層的二疊系砂巖裂隙含水層是危害礦井生產(chǎn)的主要含水層，是礦井日常涌水的主要組成部分，通常以追蹤工作面頂板淋水形式出現(xiàn)。 (三 )、二 2煤與其上、下主要含、隔水層尺度關(guān)系： 二 2煤層上距 K4 砂巖底平均間距 ， 22三 煤層 ， 下距二 1煤層底板砂巖 、 K3石灰?guī)r（ L12） 。 二 2煤底板隔水層 太原組頂部第一層灰?guī)r至二 2煤底板，主要由泥巖和粉砂巖、細(xì)砂巖組成，總厚度 ～ ，平均厚度 ，該層分布連續(xù)、 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 穩(wěn)定，正常情況下，為良好的隔水層?；?guī)r致密完整，巖溶裂隙不發(fā)育， L8灰?guī)r含水層為區(qū)域主要含水層，是礦井防治水工作的重點(diǎn)。主要砂層含水層埋藏 深度分別為第四系全新統(tǒng) 0～35m 和新近系含水層 150～ 300m。開(kāi)拓區(qū)內(nèi)中西部可采；東緣為煤層不可采和天然焦不可采區(qū)。 (三 )、三 3煤層概況： 三 3煤層上距 K5砂巖 28m，下距 K4鋁質(zhì)泥巖 43m，井田內(nèi)煤層埋深 330~980m，底板標(biāo)高 300~950m。其中上石炭統(tǒng)太原 組與上二疊統(tǒng)上石盒子組僅含薄煤層及煤線，含煤性較差；下二疊統(tǒng)山西組和下石盒子組地層含可采煤層及局部可采煤層，含煤性較好，是本區(qū)主要含煤地層。 (二 )、地溫： 礦井地溫概況： 本礦井恒溫帶深度為 25m，溫度 ℃，據(jù)本區(qū)鉆孔測(cè)溫資料整理計(jì)算，本區(qū)平均地溫梯度 ～ ℃ /100m，低于 3℃ /100m，屬 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 于地溫正常區(qū)。該向斜向 NW 撒開(kāi)，呈 7176。 在巷道掘進(jìn)遇斷層時(shí)，由于斷層處巖石破碎， 易塌落（如軌道大巷中央風(fēng)井至一車(chē)場(chǎng)段）， 給巷道頂板支護(hù)帶來(lái)很大困難 ，在今后的生產(chǎn)過(guò)程中也存在不安全隱患；同時(shí)對(duì)煤層厚度也有影響，斷層發(fā)育處煤層厚度變薄 （如 73線 73— 2 孔處受斷層 DF20 影響煤層變?。?，使將來(lái)工作面回采推進(jìn)速度 變慢，產(chǎn)量下降，工作面回收以及初次放頂次數(shù)增加，頂板管理難度加大。為一北升南的正斷層，最大落差 29m。 本井田斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要發(fā)育北北東向、北東向和近東西向三組斷層，均為高角度正斷層，東部以北北東向斷層為主；中部發(fā)育北東向和近東西向斷層；西部以近東西向?yàn)橹鳌１径蔚貙右愿呖伤苄哉惩翞橹?，砂層一?2～4 層，厚度 6～ 25m，埋藏深度 100～ 165m。底部普遍發(fā)育一層灰白色，俗稱“鈣質(zhì)層”的亞粘土，含 1～ 4層粉砂、細(xì)砂，厚度變化幅度為 0～ 30m，呈透鏡體狀。本段地層厚 171m。煤層之下紫色泥巖中含粗菱鐵質(zhì)鮞粒。煤層主要分布于本段中上部，含煤 5～ 6層，其中三 2 2煤與三 3煤為本區(qū)大部可采煤層。 (2)上段（二 2煤以上）：以砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成。 (2)中段：自 L2灰?guī)r頂至 L7灰?guī)r底，厚 60m 左右，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、薄層石灰?guī)r及薄煤層組成，煤層均不可采，灰?guī)r中含大量動(dòng)物化石，泥巖多具鱺狀結(jié)構(gòu)。本組地層厚 16～ 23m，平均厚 19m，與下伏馬家溝組呈平行不整合接觸。 23 采區(qū)位于薛湖井田東部，地面有薛湖鎮(zhèn)、聶小莊、王莊、裴寺、傅樓等村莊。 2020 年 1月 — 4 月中國(guó)煤炭地質(zhì)總局物測(cè)隊(duì)完成了薛湖煤礦 21 采區(qū)三維高分辯地震勘探，勘查面積 。全組共含石灰?guī)r 9～ 11層、單層一般厚 3～ 5m，厚者可達(dá) 14m。 (三 )、二疊系（ P） 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1sh） 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 該組為本區(qū)主要含煤地層，即二煤段。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組 (P1x) 該組為本區(qū)含煤地層，自 K4鮞狀鋁土質(zhì)泥巖底至 K7中粒砂巖底，為本區(qū)主要含煤地層之一。底部為細(xì)粒砂巖或粉砂巖，含菱鐵質(zhì)成分，為 K5 標(biāo)志層。據(jù)煤、巖層組合特征分為六、七兩個(gè)煤段。區(qū)內(nèi)僅發(fā)育石千峰組第一段地層，其與豫西地區(qū)的“平頂山砂巖” 相當(dāng)。砂層松散 ,單層厚度大 ,粒度粗 ,泥質(zhì)含量少 ,砂層 5～ 10層，厚度 60～ 100m。含砂層 3～ 7層，厚度 12～ 35m，亞粘土中姜結(jié)石富集。 (二 )、采區(qū)構(gòu)造： 薛湖煤礦二 2煤 23采區(qū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 采區(qū)為一地層走向近東西，傾向北的單斜構(gòu)造，傾 角 4176。其中對(duì)回采造成較大影響的有 9條 DF116 、DF21 、 DF2 DF2 DF2 DF31 、 DF3 DF3 DF34 、詳見(jiàn)斷層成果一覽表（表 121）。 三、褶曲 開(kāi)拓區(qū)內(nèi)主要發(fā)育的褶曲為薛湖向斜，位于礦井 23 采區(qū)中部 。 四、巖漿巖及其他地質(zhì)因素 礦井 內(nèi)巖漿巖侵入體分布廣泛，東、西部 較發(fā)育 ，中部個(gè)別鉆孔也有穿見(jiàn)。 三個(gè)井筒檢查孔對(duì)二 2 煤層底板施測(cè)溫度校正值為 ～℃與周?chē)販刈兓厔?shì)基本吻合，沒(méi)有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。 采區(qū)內(nèi)該煤層厚度變化不大，發(fā)育穩(wěn)定，僅有局部變薄或增厚。 三 3煤層的煤類為貧瘦煤、貧煤、無(wú)煙煤，煤層層位較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為大部可采薄煤層，可采范圍內(nèi)厚度有一定變化。三 2 2 煤層為不穩(wěn)定型大部可采薄煤層。 m，滲透系數(shù) ，富水性極弱。 m，滲透系數(shù) ～ ，含水組富水性弱，逕流條件差，地下水以靜儲(chǔ)量為主；其中 L8灰?guī)r為二 2煤巷道充水的主要含水層。 三、采區(qū)水文地質(zhì) (一 )、采區(qū)水文地質(zhì)概況： 從揭露兩條大巷水文地質(zhì)資料顯示，