【正文】 積 ，最大面積達(dá) 。 四 、工程地質(zhì)條件 1）、生產(chǎn)礦井工程地質(zhì)概況 據(jù)本礦及周邊礦井調(diào)查，本區(qū)二 1煤層頂?shù)装宥酁槟鄮r、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)粒砂巖，其個(gè)別地段有偽頂、偽底存在，其力學(xué)強(qiáng)度較低，遇水易軟化，膨脹崩解，為穩(wěn)定性較差頂?shù)装?，加之本區(qū)二 1 煤層附近普遍存在一個(gè)滑動(dòng)構(gòu)造斷裂面，致使二 1煤層頂?shù)讕r 石破碎嚴(yán)重，頂?shù)装鍘r石穩(wěn)定性變差，抗壓強(qiáng)度大大降低，生產(chǎn)礦井開采中又進(jìn)一步破壞了巖層的受力平衡，使巖石產(chǎn)生變形、開裂位移，易形成冒頂、底鼓等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。由于距二 1煤層間距較大，其間尚有多層泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖及厚層狀鋁質(zhì)泥巖隔水層，故奧陶系灰?guī)r水對(duì)二 1煤層影響不大，但由于灰?guī)r溶裂隙發(fā)◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 12 育不均，富水性懸殊，特別是在斷裂構(gòu)造部位通過斷裂帶導(dǎo)水，會(huì)成為二 1煤間接充水含水層，甚至在與二 1煤直接對(duì)接部位而轉(zhuǎn)化為二 1煤直接充 水含水層，可能造成灰?guī)r水突入采區(qū)造成淹井事故。 本段灰?guī)r為一 1煤層頂板直接充水含水層，因灰?guī)r富水性不均一，特別在斷裂破碎帶或本溪組厚度較薄地段，可能會(huì)與奧陶系灰?guī)r水連通，對(duì)一 1煤層礦井造成突水淹井。其中二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖裂隙含水層是二 1煤礦井的直接充水含水層，其他砂巖含水層由于其間均有泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層，但若遇斷裂構(gòu)造帶有可能會(huì)變成二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖含水層的補(bǔ)給水源，但總體對(duì)二 1煤礦坑充水威脅不大。 — Ca178。主要排泄方式有逕流排泄、生產(chǎn)礦井排泄。奧灰水在底板薄弱或遇構(gòu)造裂隙地段，亦可突破底板進(jìn)入礦坑。 2） 一 1煤頂板直接充水含水層為太原組下段灰?guī)r含水層，單位涌水量 178。 （五）、礦井涌水量 根據(jù)水文地質(zhì)報(bào) 告，本礦礦井正常涌水量為 70m3/h，最大涌水量為105m3/h。 七 、采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算 16 采區(qū) 查明 資源儲(chǔ)量 為： 式中 Eb—— 查明 資源儲(chǔ)量 ，萬噸； S—— 平面積， 有煤面積 1000000m2 m—— 煤層平均厚度， r—— 煤的容重， 。◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 19 第二章 采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 一、采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定 根據(jù)全礦采區(qū)接替安排 16 采區(qū)布置一個(gè)綜采工作面 。 礦井采用主斜井及副斜井進(jìn)風(fēng)，中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)算可以滿足通風(fēng)要求。在提升機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房、井◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 21 下中央變電所、井下主排水泵房、運(yùn)輸皮帶巷、工作面進(jìn)風(fēng)巷、工作面回風(fēng)巷、總回風(fēng)等地點(diǎn)設(shè)置測(cè)點(diǎn)。系統(tǒng)可 對(duì)井下人員實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，位置自動(dòng)顯示。 另外 ,由于軌道上山是向上從煤層底板進(jìn)入煤層的 ,巷道傾角較大 ,下斷巖巷段傾角 15176。 巷道支護(hù)形式應(yīng)根據(jù)實(shí)際圍巖條件和礦壓特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。 掘進(jìn)煤 :掘進(jìn)工作面→ 運(yùn)輸 上 山→ 采區(qū)煤倉→ +100m運(yùn)輸大巷→ 上倉斜巷（膠帶輸送機(jī)）→井底煤倉→主井 （膠帶輸送機(jī)） →地面。 采區(qū)內(nèi)排水以自流為主，在順槽中某些低洼之處無法實(shí)現(xiàn)自流，采用污水泵排水。 軌道 上 山上車場(chǎng)絞車房： 上部絞車房采用砼支護(hù)凈寬 , 墻高 ，支護(hù)厚度 400mm，凈斷面 8m2,長度 6m, 滿足生產(chǎn)的要求。 綜合以上思路， 16 采區(qū) 接替安排如下： 16020 工作面→ 14210 工作面 → 16060 工作面 掘進(jìn)面以服務(wù)回采工作面為原則進(jìn)行順序布置，保證接替正常。 (三 )、井巷工程平均成巷 進(jìn)度指標(biāo) 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合礦井實(shí)際情況，井巷工程成巷指標(biāo)如下： 巖層平巷 80m/月 煤層平巷 150m/月 巖層斜巷 70m/月 煤層斜巷 120m/月 硐室 200～ 400m3/月 (四 )、施工方案 16 采區(qū) 的 16020 首采工作面 從 16 采區(qū)運(yùn)輸上山東翼開始掘進(jìn)， 同時(shí)施工上下 付巷 ， 在保證 16020 掘進(jìn)完成后 ， 配套綜采設(shè)備安裝， 首采面能投入生產(chǎn) 。 采區(qū)開采煤層 標(biāo)高 為 +205m～+100m， 首采 16020 工作面平均煤厚 3m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，水文地質(zhì)條件中等，煤塵 無 爆炸危險(xiǎn)性，煤層不易自燃 ,屬瓦斯礦井 。 2）控頂距： 根據(jù)選用支架和 循環(huán)進(jìn)度 ，最大控頂距 6m,最小控頂距；放頂步距為 m。 運(yùn)輸、軌道順槽 采至 U 型鋼支 架前，要先用π型鋼梁、單體液壓支柱單棚支護(hù)把原 U 型鋼支架替換掉，替換長度距工作面出口應(yīng)不少于 5m，并隨工作面的推采不斷向前進(jìn)行。運(yùn)輸能力Q=1000t/h，電機(jī)功率 N=160kW，電壓 660V。 第三節(jié) 巷道掘進(jìn)設(shè)備和采掘比例 一、巷道斷面和支護(hù)形式 巷道斷面的確定以滿足運(yùn)輸、通風(fēng)、行人要求為前提，保證一定的安全距離 。 同時(shí)，為了 礦井 接替正常，設(shè)計(jì) 當(dāng)?shù)V井正常生產(chǎn)后，根據(jù)情況適當(dāng)增加隊(duì)伍， 保證采區(qū)接替不失調(diào)。 γ — 煤的容重，取 ； C— 工作面回采率， (C1=采煤 ,C2=放煤 ) 代入上式得， A1= 萬 t。 加再上皮帶人 員，輔助運(yùn)輸人員，巷道維修人員，安全檢查人員等，采區(qū)正常出勤 53 人，最多出勤 65 人。) 47 (4)煤層容重 噸 /m3 7 采區(qū)范圍 (1)平均長度 km 1000 (2)平均寬度 km 1000 (3)面積 km2 1 8 準(zhǔn)備方式 一對(duì) 上 山 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 39 序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo) 備注 9 工作面長度 個(gè) /m 130 10 回采工作面年進(jìn)度 m 689 11 采煤方法 綜采 放頂煤 12 頂板管理方法 全部陷落法 13 采煤機(jī)械化裝備 （ 1）工作面支架形式 ZYF3200/16/26 （ 2）工作面運(yùn)煤機(jī)械 SGZ630/220 （ 3）順槽運(yùn)煤機(jī)械 SZZ764/160 1部 SPJ800 2部 13 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù) 個(gè) 2 14 井下大巷運(yùn)輸 （ 1）運(yùn)輸方式 運(yùn)煤：皮帶輸送機(jī)； （ 2）礦車類型 1. 0 礦車 15 上 山運(yùn)輸機(jī)械 （ 1）皮帶 上 山 型號(hào) /臺(tái) SPJ800 1部 （ 2）軌道 上 山 型號(hào) /臺(tái) 1部 16 通風(fēng) （ 1）瓦斯等級(jí) 瓦斯 （ 2）通風(fēng)方式及風(fēng)量 全負(fù)壓抽出式，采區(qū)需風(fēng)量 17m3/s 17 采區(qū)供電 （ 1）設(shè)備總?cè)萘? KW 全部 （ 2）變壓器總?cè)萘? KVA 630+2x315+100 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 40 第四章 采區(qū)通風(fēng) 第一節(jié) 通風(fēng)設(shè)計(jì)依據(jù)及通風(fēng)方式 一、 通風(fēng)設(shè)計(jì)依據(jù) 生產(chǎn)礦井瓦斯 據(jù)《 河南省 工業(yè)和信息化廳關(guān)于 2021 年度 全省 煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果 》（ 豫 工信 煤〔 2021〕 153 號(hào) ）， 河南紅 旗煤業(yè)股份有限公司一礦 瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，瓦斯相對(duì)涌出量為 ，屬瓦斯礦井 （177。 三 、 16 采區(qū) 通風(fēng)設(shè)施 16 采區(qū) 投產(chǎn)后，在 車場(chǎng) 繞巷 設(shè)一組雙向 風(fēng)門， 16020 上下 聯(lián)巷 之間共 設(shè) 一 組雙向風(fēng)門， 絞車房、 泵房 、 變電所 回 (進(jìn) )風(fēng)側(cè)各設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)門。 鄰近層瓦斯涌出量按下式計(jì)算： q2＝ ??niiMm1ki（ XoiXci） 式中： q2—— 鄰近層瓦斯涌 出量； mi—— 上、下鄰層煤層厚度， m； M—— 開采層采高， m； n—— 上、下鄰近層層數(shù)； Xoi—— 上、下鄰近層煤層原始瓦斯含量， ml/g； Xci—— 上、下鄰近層煤層殘存瓦斯含量， ml/g； Ki—— 上、下鄰近層煤層瓦斯排放率，％。 ㈢、采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 采區(qū)瓦斯涌出量由各生產(chǎn)工作面瓦斯涌出量、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量以及采空區(qū)瓦斯涌出量組成： q 區(qū) ＝ 01 1/ /)。 根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（ AQ10182021）、《煤礦安全手冊(cè)》等資料提供，開采緩傾斜煤層時(shí)，開采層底板影響范圍 hp 為 0～ 50m，而本區(qū)一 1煤（目前已經(jīng)基本采完）上距二 1煤垂直距離 hi 平均 60m，不在開采層底板影響范圍之內(nèi)，即一 1煤瓦斯排放率按上述公式計(jì)算應(yīng)為 0甚至負(fù)值，二 1煤層開采時(shí)鄰近層（ q2）瓦斯涌出量為 0，故工作面瓦斯涌出量為開采層瓦斯涌出量。 開采層瓦斯涌出量計(jì)算 對(duì)于 一次采全高的采煤工作面， 采煤工作面 瓦斯涌出量 ： q 采 ＝ (Wo－ Wc) K1K2K3m/M 式中 q 采 —— 開采煤層相對(duì)瓦斯涌出量， m3/t。 煤塵爆炸性： 根據(jù) 2021 年 1 月 6 日，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院提供的二 1煤層煤塵爆炸性鑒定報(bào)告資料， 二 1煤層煤塵火焰長度為零，抑制煤塵爆炸最低巖粉量為零 ，二 1煤層無煤塵爆炸危險(xiǎn)性。各班組要相互協(xié)調(diào)、創(chuàng)造條件。 A=A1+A2= t 三、采區(qū)生產(chǎn)能力 校驗(yàn) 綜上， 16 采區(qū) 生產(chǎn)能力 ＞ ，因此， 16 采區(qū) 的生產(chǎn)能力能滿足礦井 生產(chǎn)能力 要求 。 二、采掘工作面生產(chǎn)能力 計(jì)算 回采工作面生產(chǎn)能力 回采工作面生產(chǎn)能力 A1= l178。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 34 巷道支護(hù)形式及斷面尺寸詳見斷面圖冊(cè)。 采煤設(shè)備 工作面采用 MG180/420WDK 雙滾筒采煤機(jī)落煤 。） 將乳化液泵放置在 軌道 順槽中 ，其型號(hào)為 ， 功率 75kW，電壓 660V。放頂煤方法采用低位間隔順序多輪放煤的方法：采用單、雙號(hào)間隔順序放煤 ，多循環(huán)放煤，一般兩到三輪。 根據(jù)以上條件，考慮礦井目前的生產(chǎn)管理水平 ， 以及綜采三機(jī)配套技術(shù)協(xié)議， 設(shè)計(jì)采用 ZYF3200/16/26 型 綜采放頂煤支架 、 MG180/420WDK型采煤機(jī)落煤 、 放頂煤 開采、走向長壁后退式采煤法，全部陷落法管理頂板。 根據(jù)工期安排：首采工作面形成及完成相應(yīng)井巷工程移交采區(qū)約需10 個(gè)月。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 28 （ 2）組織人員學(xué)習(xí)采區(qū)地質(zhì)報(bào)告，掌握地質(zhì)資料，熟悉設(shè)計(jì)文件。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計(jì)說明書 27 第五節(jié) 區(qū)段劃分及回采工作面接替順序 一、區(qū)段劃分 根據(jù) 16 采區(qū) 的資源儲(chǔ)量和原開采情況： 煤層傾角 小 ， 結(jié)合開采工藝， 區(qū)段寬度 100130m 較為合適， 最后 定為 區(qū)段寬度為 130m 左右。 16 采區(qū) 主要附屬工程有絞車房、 采區(qū)變電所、 采區(qū) 泵房、水倉 、 避險(xiǎn)硐室 等。 ,巷道傾長 760m， 裝備一部 型絞車運(yùn)輸系統(tǒng) 。 第三節(jié) 采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)及排水 本次 16 采區(qū) 設(shè)計(jì) 采準(zhǔn) 工程包含 上 山（詳見 16 采區(qū) 巷道布置 圖）， 因此 投產(chǎn)井巷工程及設(shè)備配置均以采區(qū) 上 山為準(zhǔn)。 方案優(yōu)點(diǎn)： （ 1）皮帶 上 (下 )山巷道 布置 沿 煤層 底板 ，與工作面順槽聯(lián)絡(luò)方便； （ 2） 軌道 上 (下 )山巷道布置沿煤層頂 板 ， 便于順槽 巷道 與皮帶上 (下 )山巷道交叉通過， 有利于采區(qū) 運(yùn)輸和 回風(fēng)。 根據(jù)礦井開拓布置，設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)分為 五 下 個(gè)采區(qū) （第一水平三個(gè)采區(qū)，第二水平 2 個(gè)采區(qū)） ，投產(chǎn)首采區(qū)為 12 采區(qū) 和 14 采區(qū) ， 16 采區(qū)， 后 期 二水平 接替采區(qū)為 18 采區(qū) 、 10 采區(qū) 。 的無縫鋼管至井下消防灑水管網(wǎng)，在井底經(jīng)減壓閥組減壓后，井下管網(wǎng)壓力控制在 左右。 礦井供電系統(tǒng) 紅旗一礦 6kV 變電所采用雙回路供電，其電源均來自大峪溝 35kV 變電站 ， 供電距離 。 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 主斜井已裝備一部 800mm 膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，為礦井的一個(gè)安全出口，進(jìn)風(fēng)井；副斜井已裝備 機(jī)，配套電機(jī) JR141010 型，功率 200kW，電壓 6kV，轉(zhuǎn)數(shù) 590r/min。 二、服務(wù)年限 16 采區(qū) 可采儲(chǔ)量 約 450 萬噸，因此 , 16 采區(qū) 服務(wù)年限為 11 年。 則 Eb= 萬