【正文】 6 第二章 采區(qū)地質(zhì)情況 第一節(jié) 采區(qū)位置、范圍及其與臨近采區(qū)的關(guān)系 本井田位于大同盆地的西緣，洪濤山 以北，屬山前丘陵區(qū)。 排水系統(tǒng) 礦井采用一級(jí)排水，將回風(fēng)大巷、工作面、掘進(jìn)頭的水通過(guò) 3?的坡度經(jīng)上山、運(yùn)輸大巷水溝流入井底主副水倉(cāng)；通過(guò) 200D43 7 水泵經(jīng)無(wú)縫鋼管排出地面。 35?，北緯 39176。 20xx 年該礦由大同煤礦集團(tuán)鐵峰煤業(yè)有限公司收購(gòu)， 20xx 年 8 月取得山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號(hào) 1400000321006），礦區(qū)面積 ，生產(chǎn)能力 21 萬(wàn)噸 /年，開采 911煤層。 )；度 h—— 平均煤厚； m 礦井可采儲(chǔ)量： 礦井可采儲(chǔ)量是指礦井工業(yè)儲(chǔ)量中可以采出的那部分儲(chǔ)量。 壓風(fēng)系統(tǒng) 地面設(shè)置空壓機(jī)站采用兩級(jí)空氣壓縮 （氣體儲(chǔ)存在風(fēng)包里） 用壓氣管道將壓縮空氣送入井下。 第二節(jié) 煤層賦存情況及頂?shù)装逄卣? 煤層賦存情況 增子坊礦 可采煤層為礦井范圍內(nèi)的 5 煤層。塊狀或碎塊狀構(gòu)造。 6號(hào)煤 － ％，平均 ％，為中高硫煤， 8 號(hào)煤 － ％，平均 ％，以中高硫煤為主，有少量的中硫煤。下部為深灰、灰黑色砂質(zhì)礫巖、泥巖、粉砂巖、砂巖，夾 1－ 2層薄層石灰?guī)r（其中 K1灰?guī)r較穩(wěn)定）。 （ 2）下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 上部為灰、黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄層灰色鋁土泥巖。平均 13m。上部粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部為中粗砂巖，下部炭質(zhì)泥巖為主，中間局部夾有 7號(hào)煤層 ，煤厚0－ ，平均 。 W，傾向 NE，傾角 75176。 Fl 正斷層 :在本井田范圍外北部，走 向 N85176。 （ 3） 06071－ 07085 孔背斜 13 軸向 N40176。 風(fēng)化殼含水層 巖性多由白堊系礫巖、砂質(zhì)泥巖風(fēng)化物組成，局部也有石盒子組風(fēng)化砂巖，風(fēng)化殼含水層一般厚 20－ 40m，富水性較下部基巖稍好。首采區(qū)劃分為 6 個(gè)區(qū)段。 受周邊采動(dòng)影響，煤巷維護(hù)頻繁。起坡類型為：?jiǎn)蔚榔鹌隆? 采掘工作面工程排隊(duì) ①確定采掘比：采區(qū)掘進(jìn)率 = ?采區(qū)采出煤量（噸）采區(qū)巷道掘進(jìn)總米數(shù) 4 m / 8 0 0 0 08 2 0 0 ? = 84 m/萬(wàn) t ②掘進(jìn)組數(shù)的確定：即確定采掘工作面的比例關(guān)系，計(jì)算方法如下： N= ??jstt 式中： N—— 采掘工作面數(shù)目比例 st —— 回采工作面采煤時(shí)間（月）； 3 5 0 ????? VLts jt —— 掘進(jìn)工作面所需時(shí)間（月）； 43 0 0 5 0 03 5 03 5 01 321 ?????? V LLLt j 24 V1—— 煤巷掘進(jìn)速度； 米 /月 L1—— 區(qū)段運(yùn)輸巷長(zhǎng)度；米 L2—— 區(qū)段回風(fēng)巷長(zhǎng)度；米 L3—— 聯(lián)絡(luò)巷與其它臨時(shí)巷之和；取 500 米 根據(jù)計(jì)算煤掘隊(duì)需 3 隊(duì)可以滿足要求。做到不轟爛頂板 ，不崩倒棚子，不沖翻刮板機(jī)，有 95%的煤被崩松，煤的自裝率高，盡量使煤不拋入采空區(qū)，降低炸藥、雷管消耗率。的條件 要求： ①密集柱與基本柱同類型同型號(hào) ②每隔 3~5m 留 1個(gè)寬度不小于 500mm 的安全出口，方便行人運(yùn)料 ③密集柱與基本柱上下成直線布置，初撐力要達(dá)到《規(guī)程》要求 ④當(dāng)班支密集超前放頂點(diǎn) 15m 支設(shè) ⑤予支密集應(yīng)超前放頂作業(yè) 8 小時(shí)以上預(yù)支 ⑵木垛： 作用：增大采場(chǎng)支護(hù)面積 布置形式：矩形、方 形 29 適用條件： ①采場(chǎng)支護(hù)應(yīng)為木支護(hù)或金屬鉸接梁支護(hù) ②煤層傾角＜ 25 ③應(yīng)采用走向長(zhǎng)壁垮落采煤法 要求： ①所用坑木長(zhǎng)度要盡量一致 ②木垛應(yīng)緊靠基本柱架設(shè)，且層面應(yīng)與煤層傾斜面一致，不得架在松矸或浮煤上 ③木垛所在位置的基本支架必須整齊完好。 ③若上述措施仍不能確保工作面頂板安全時(shí)，可采取人工強(qiáng)迫放頂措施，在切頂線以里布置 12排眼深＞ ，間距＜ 的炮眼，每孔裝藥量≧孔深的 2/3，采用毫秒管起爆。 33 ④當(dāng)采空區(qū)懸頂沿走向長(zhǎng)度達(dá) 510m 時(shí)，可在采空區(qū)內(nèi)沿傾斜設(shè)置 3 排（即距采面上下出口各 20m 及采面中部等 3 處位置）信號(hào)柱（可用直徑小于 80mm 的坑木或圓竹），之后隨采面推 進(jìn)，沿走向每隔 510m 設(shè)置一次，以便觀察頂板來(lái)壓動(dòng)態(tài)。各層坑木的探頭長(zhǎng)度應(yīng)不小于 ⑶ 叢柱： 作用：增加切頂線處的支撐強(qiáng)度，以利切斷頂板 布置形式： 三角形 ∵ 方 形 ∷ 長(zhǎng)方形 ?? 適用條 件： ①煤層傾角 25176。 運(yùn)煤方式： 工作面、溜子巷用 SGWD22 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤到區(qū)段運(yùn)輸巷后通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)裝至一噸礦車經(jīng)軌道上山運(yùn)出。 第五節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)生產(chǎn)能力驗(yàn)算 采區(qū)同采工作面數(shù)目驗(yàn)算 回采工作面生產(chǎn)能力的計(jì)算： 工作面產(chǎn)量 =年推進(jìn)度工作面長(zhǎng)度采高容重回采率工作面組數(shù) A=422 90 2 1=10 萬(wàn) t。缺點(diǎn)：提升牽引角大，不利于操車，調(diào)車時(shí)間長(zhǎng)，推車勞動(dòng)量大。軌道 上山下煤排矸行人任務(wù)繁重，事故率較高，操車復(fù)雜。） 工作面數(shù)目 上標(biāo) 高 +40 第一區(qū)段 +40 +6 100m 790m 20176。 15 主要隔水層 井田煤系底部為中石炭統(tǒng)本溪組地層，巖性以灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖 和灰色鋁質(zhì)泥巖為主，夾有薄層砂巖和石灰?guī)r、泥質(zhì)巖膠結(jié)致密，質(zhì)地細(xì)膩，沉積穩(wěn)定，具有良好的隔水作用，為井田煤系地層與奧陶系灰?guī)r含水層的主要隔水層組。延伸長(zhǎng)度 900m。落差 100m。 F4 正斷層 :走向 N58176。巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部夾有粉、細(xì)砂巖，在本井田的東部，下部巖性變?yōu)榛規(guī)r，厚 左右。分述如下： （一）二疊系 下統(tǒng)山西組 11 山西組平均厚 79． 88m。下部為灰色、黃綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色砂巖。本 組含植物化石及大量孢粉，與下伏地層為平行不整合接觸，厚度 22－ 53m，平均 31m。 密度級(jí)浮煤硫分含量，在 － ％，沒有降至 ％以下，原因是煤中有機(jī)硫含量較高和部分硫鐵礦硫?yàn)榧?xì)顆粒浸染狀存在于煤中，從而洗選不易脫除。 8號(hào)煤節(jié)理發(fā)育，充填方解石脈和黃鐵礦脈。 容重 （ kg/m2） 夾矸層數(shù) 夾矸厚度 （ m） 穩(wěn)定程度 最小 最大 最小 最大 平 均 平 均 5層 — 2m 15176。 供水系統(tǒng) 地面設(shè)置蓄水池，通過(guò)供水管道將水送至井下各防塵、用水地點(diǎn)。 井型確定比較方案見下表 11： 表 11 比較方案 總儲(chǔ)量 生產(chǎn)能力（萬(wàn) t） 服務(wù)年限（ a） 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（ a） 432 萬(wàn)噸 9 46 各省自定 15 30 經(jīng)上表分析可得，年產(chǎn) 9萬(wàn) t/a較接近設(shè)計(jì)要求，因此該礦井的井型定為 9萬(wàn) t/a，服務(wù)年限 46a，為小型礦井。礦井采用斜井開拓，工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置主、副斜井，中央并列式通風(fēng)，箕斗提升，畜力運(yùn)輸，房柱式采煤方法、爆破落煤采煤工藝。地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 112176。井上絞車房采用 。 為便于行人和運(yùn)輸安全，本礦井在主要運(yùn)輸石門、運(yùn)輸大巷、軌道上山、區(qū)段平巷及工作面等處均設(shè)置照明燈。 1~2 ≦ 較穩(wěn)定 7 頂?shù)装逄卣? 其頂、底板巖性為： ① 偽頂：為碳質(zhì)泥巖，黑色質(zhì)軟，發(fā)育不普遍，性脆易碎，回采時(shí)常隨煤層一起垮落。無(wú)機(jī)組分以粘土類為主，硫化鐵類一般低于 ％，石英含量小于 ％。8號(hào)煤硫鐵礦硫平均 ％，硫酸鹽硫平均 ％，有機(jī)硫平均 ％。下部為主要含煤層段，含 9 號(hào) 6層煤層，主要由深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、海相泥巖、泥灰?guī)r、粉砂巖、灰白色砂巖及煤層組成。 （四）白堊系（ K） 下統(tǒng)左云組（ K1x） 主要分布于本井田的西北部邊緣地區(qū)，巖性為紫色粘土巖及紫色砂質(zhì)泥巖夾雜色礫巖。含山 4山 4山 4號(hào)三層煤，均極不穩(wěn)定，含煤性極差。 （ 6） 4號(hào)至 3 號(hào)煤層之間，厚 － ，平均 。 F5 正斷層 :走向 N75176。 褶曲 本井田總體上為走向 NWW－ SEE 向，傾向 NE，傾角 3176。 沖刷帶 井田內(nèi) 5 號(hào)煤層在井田西南部變薄以致缺失，從 204 號(hào)鉆孔測(cè)井曲線上看， 3－ 5號(hào)煤層為零，而以下各煤層都很正常，是由于 K3砂巖沖刷侵蝕所為。礦井內(nèi)的小 斷層 不會(huì)成 為導(dǎo)水的渠道，對(duì)開采不會(huì)構(gòu)成威脅。根據(jù)其地質(zhì)情況采用錨噴支護(hù)。 巖巷掘進(jìn)費(fèi)用高，投產(chǎn)慢，采煤面投產(chǎn)前掘進(jìn)工程量大；刮板或皮帶機(jī)使用臺(tái)數(shù)較多，需布置采區(qū)煤層煤倉(cāng)和區(qū)段溜煤眼，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分采分運(yùn)，不利于提高煤質(zhì)。故采區(qū)無(wú)井底煤倉(cāng)。 采區(qū)生產(chǎn)能力驗(yàn)算 根據(jù)礦井的生產(chǎn)能力計(jì)算，該礦井只需布置一個(gè)回采工作面就可以滿足生產(chǎn)能力：采區(qū)生產(chǎn)能力 =回采工作面生產(chǎn)能力，即采區(qū)生產(chǎn)能力 A=煤厚 容 重工作面長(zhǎng)日循環(huán)次數(shù)年平均日循環(huán)率每循環(huán)進(jìn)尺工作面回采率 =2 90 2 =305 t/a=10 萬(wàn) t/a。根據(jù)各類直接頂所需要的支護(hù)密度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表分析，為支護(hù)可靠，選用 I 類直接頂?shù)纳舷廾芏? 根 /㎡作為工作面的支護(hù)密度。以下 ③棚腿一般要緊靠基本柱腿支設(shè) ④創(chuàng)棚要超前放頂點(diǎn) 10m 架設(shè) ⑸抬棚 30 作用： 增加基本支架的穩(wěn)定性； 增大采場(chǎng)支護(hù)強(qiáng)度 布置形式： 一梁二柱，一梁三柱，木梁木柱，木梁金屬柱 適用條件： ①采用傾斜棚支護(hù)的工作面； ②整個(gè)工作面來(lái)壓或局部支柱失效，棚梁變形處。 ⑦工作面要有一定數(shù)量的備用材料，其中坑木 1m179。 表 55 勞動(dòng)組織表 工種 1隊(duì) 2 隊(duì) 3隊(duì) 合計(jì) 31 采煤、支架工 8 8 0 16 檢修、放頂工 0 0 12 12 拖料工 0 0 4 4 溜子司機(jī) 1 1 0 2 注水、防塵 1 1 0 2 打眼工 （兼放炮） 4 4 0 8 泵站司機(jī) 1 1 0 2 上下出口維修工 0 0 1 1 質(zhì)量驗(yàn)收員 1 1 1 3 合計(jì) 16 16 18 50 ④ 工作面正規(guī)循 環(huán)作業(yè)圖 表 56 1121 工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表 班次時(shí)間工作面長(zhǎng)0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 241 班 2 班 3 班09060打眼 裝藥、放炮 裝煤 移溜支柱進(jìn)班檢查灑水檢修放頂30運(yùn)料 32 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 57 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)量 １ 工作面走向長(zhǎng)度 m 350 ２ 工作面斜長(zhǎng) m 90 ３ 采 高 m 2 ４ 煤 容 重 KN／ m３ ５ 可采儲(chǔ)量 萬(wàn) t 98 ６ 平均日產(chǎn)量 T 383 ７ 正規(guī)循環(huán)率 % 80 ８ 月循環(huán)個(gè)數(shù) 個(gè) 23 ９ 月 產(chǎn) 量 t／月 8426 １０ 月推進(jìn)度 m 44 １１ 坑木消耗 m３ ／萬(wàn) t 1 １２ 單 體消耗 根／萬(wàn) t 1 １３ 頂梁消耗 根／萬(wàn) t 2 １４ 炸藥消耗 Ｋ g／萬(wàn) t 1762 1 5 回采工效 t/工 6 第四節(jié) 保證工作面產(chǎn)量的安全措施 初次來(lái)壓和周期來(lái)壓的措施 初次來(lái)壓的措施： 對(duì)于二類以上的直接頂，因垮落步距大，對(duì)工作面的安全威協(xié)也大，故應(yīng)從實(shí)際需要出發(fā)，采取以下各項(xiàng)有針對(duì)性的安全措施： ①采場(chǎng)內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)措施 “三加”：加大支柱初撐力 加大支柱密度 加支抬棚（傾斜棚時(shí)）或加支貼幫柱（鉸接梁支護(hù)時(shí)）。常用的工作面特種支架有：密集柱、叢柱、木垛、抬棚、戧棚。 第三節(jié) 工藝設(shè)計(jì) 工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括回采工作面落煤、裝煤、運(yùn)煤及頂板管理方法；設(shè)備選用、工作面支護(hù)設(shè)計(jì)、放頂方式及勞動(dòng)組織等。 采區(qū)開采順序： 11 采區(qū)→ 12采區(qū)。巷道布置方式與 1121 相同。由于軌道上山可下放煤炭，實(shí)現(xiàn)間隔運(yùn)輸系統(tǒng)，因而不用另設(shè)區(qū)段溜煤眼和采區(qū)煤倉(cāng)。 17 第四節(jié) 采區(qū)服務(wù)年限 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)噸 /年，全區(qū)服務(wù)年限為 年。 石炭 二疊系太原組砂巖含水層 石炭系上統(tǒng)太原組主要為碎屑巖沉積，其中含中－粗砂巖 2－ 3 層，單層最大厚度 l 5 m 左右，為 5號(hào)煤層直接或間接頂板，該含水層出露范圍小，其入滲補(bǔ)給量有限。 W，兩翼對(duì)稱，傾角 2176。 F9 正斷層 :走向 N62176。 斷層 本井田共發(fā)育兩組斷層，一組為 NE向；另一組 NW向。 （ 2） 9號(hào)至 8 號(hào)煤層之間，厚 － 左右，平均 。 （六）第四系（ Q） ⑴中、上更新統(tǒng)（ Q2