【文章內容簡介】 。 該斷層對煤層開拓有一定影響，設計將該斷層作為劃分采區(qū)的天然邊界。 礦區(qū) 發(fā)現(xiàn)一隱伏正斷層 F6，落差 40～ 70m左右，北東 ～ 南西向大致沿走向延伸，該斷層使下部煤層傾角變緩，致使 27 號 煤層下部地層部分缺失。該斷層大致沿走向破壞了所有可采煤層。主要影響二采區(qū)深部開采 。井田地層產狀沿走向和傾向均有一定變化，構造類型為中等。 二 、煤層及煤質 特征 煤層 特征 礦區(qū) 可采煤層 (按厚度 )為 1 1 21和 27號煤層， 其中 全區(qū)可采煤層為 1 16號 煤層 ，大部可采三層 ( 2 27 號 煤層 )，可采煤層和大部可采煤層總厚 ～ ，平均 。 1） 6 號煤層位于龍?zhí)督M上段上部 ， 距長興組底界 ，厚 ～ m，平均。大部可采 (可采率 94%)煤層穩(wěn)定，單一。頂板巖性為深灰色粉砂質泥巖、泥巖，水平層理發(fā)育，含動物化石，局部含植物化石碎片 。底板巖性為泥巖。 2） 14 號煤層位于龍?zhí)督M上段中下部 ， 厚 ～ ，平均 ，上距 6 號煤層平均 。全區(qū)可采，厚度變化較大，由南西往北東煤厚增大。一般含夾矸 1～ 2 層，夾矸單層厚度 ～ ，主要為炭質泥巖。頂板巖性主要為泥巖、粉砂質泥巖 。 底板巖性為泥巖、炭質泥巖。 9 3） 16 號煤層位于龍?zhí)督M上段下部。厚 ～ ，平均 ，上距 14 號煤層平均 。全區(qū)可采，厚度變化不大，厚度變化趨勢不明顯。煤層結構簡單，含夾矸 0～1層。頂板巖性 為 粉砂質泥巖、泥巖及粉 砂巖。底板巖性 為 粉砂巖、泥巖、碳質泥巖。 4） 21號煤層位于龍?zhí)督M上段底部。厚 ～ ，平均 ，大部可采 (可采率90%)上距 16號煤層平均 。煤層變化較大。含 0～ 1層夾矸。頂板巖性 為 粉砂巖、炭質泥巖及粉砂質泥巖。底板巖性為粉砂質泥巖、粉砂巖、炭質泥巖、細砂巖、泥巖，巖性復雜。 5） 27 號煤層位于龍?zhí)督M下段底部。厚 0～ ，平均 。不穩(wěn)定，大部可采 (可采率 75%)。上距 21 號煤層平均 。含 0～ 1 層夾矸，夾矸為炭質泥巖。頂板巖性主要為粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、 粉砂巖，其次為炭質泥巖、泥巖、細砂巖。底板巖性 為 細砂巖，粉砂巖、炭質泥巖、粉砂質泥巖，巖性復雜。 可采煤層特征見表 121。 表 121 可采煤層特征表 煤層 名稱 煤層厚度 /m 煤層間距 /m 煤層結構 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采性 可采率(%) 最小～最大 平均 最小～最大 平均 夾矸層數(shù) 夾矸厚 （ m） 頂板 底板 6 粉砂質泥巖、泥巖 泥巖 較穩(wěn)定 大部 可采 94 14 12 泥巖、粉砂質泥巖 泥巖、炭質泥巖 較穩(wěn)定 全區(qū) 可采 100 16 粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖 粉砂巖、泥巖、碳質泥巖 較穩(wěn)定 全區(qū) 可采 100 21 01 粉砂巖、炭質泥巖及粉砂質泥巖 粉砂質泥巖、粉砂巖、炭質泥巖 較穩(wěn)定 大部 可采 90 27 01 粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖 細砂巖，粉砂巖、炭質泥巖 不穩(wěn)定 大部 可采 75 10 煤質 特征 （ 1）物理性質及煤巖類型 煤為黑色和灰黑色，塊狀及破碎狀貝殼狀斷口 ,高硫份煤見透鏡狀黃鐵礦 ,低硫份煤中含散晶壯黃鐵礦。煤巖成分以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之，少有絲炭。煤巖類型有半亮型和半暗型，以亮型為主。有機顯微煤巖組分井田內以微鏡惰煤?？刹擅簩幼冑|階段為Ⅶ階段。 （ 2）化學性質 根據(jù)原煤分析結果，按國家質 量監(jiān)督檢驗檢疫總局（ GB/T 15224， ）發(fā)布的《煤炭質量分級》標準，該礦煤層原煤屬低中灰、中灰、中高硫、高硫、高熱值無煙煤，按其工藝性質及用途分類，屬動力用煤?？勺髅裼煤蛣恿θ剂??？刹擅簩用嘿|特征見表122。 表 1－ 2－ 2 可采煤層煤質特征表 煤 層 編 號 工 業(yè) 分 析 （ Mad）％ (Ad)% (Vd af)% (St,d) % Q n e t ,ur(Mj/kg) 6 14 16 21 27 第三節(jié) 開拓與開采 一、開拓方式 該礦 采用 平硐 開拓 方式 ， 工業(yè)場地布置在礦區(qū)東南面的小格道秋南小溪溝兩側 ， 全礦劃分為一個水平（ +1230m）、四個采區(qū)，采區(qū)以斷層（ F5斷層）為界，斷層以北水平以上為一采區(qū)，以下為二采區(qū)，斷層以南為三、四采區(qū)。 主 平硐（膠帶） 井口標高為 +，方位角 為 128176。 22′ ，長度為 130m； 副平硐（軌道） 井口標高為 +，方位角為128176。 22′ ，長度為 120m；主平硐（膠帶）與副平硐（軌道）貫通后 ， 采用機軌合一的方 11 式布置 ， 掘至 21 號煤層的底板約 標 7下灰?guī)r中，與布置在該層位的一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井和一采區(qū)運輸上山相連，并布置下車場及繞道、井下消防材料庫、采區(qū)變電所等硐室。后期在主平硐作運輸大巷穿斷層至南部同層灰?guī)r，與南回風斜井和軌道上（下）山相聯(lián)開拓南塊段。 二 、 采區(qū)巷道布置 設計首采一采區(qū)，利用一 采區(qū)內井筒作 上山 ， 一采區(qū)軌道斜井、一 采區(qū)運輸上山 傾角均為 16176。 ，一采區(qū)回風斜井傾角為 8～ 17176。，一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井和一采區(qū)運輸上山均沿 21 號煤層底板 掘 進與平硐貫 通并布置 下 車場 及繞道、變電所、井下消防材料庫等硐室；一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井掘進至 + 標高后掘進 11 上車場、11 軌道石門和 11 專用回風石門， 11 軌道石門和 11專用回風石門揭 14號煤層后沿煤層走向向東北方向掘進 11401 回風順槽至一采區(qū)邊界；一采區(qū)運輸上山在 + 標高 掘進11 運輸 石門 。一采區(qū)軌道斜井在 + 標高 分別掘進 11 中 車場、 12軌道 石門 、 12 專用回風石門掘至 14號煤層 后沿煤層走向向 東北方向 掘進 11401運輸 順槽 至采區(qū)邊界布置11401 工作面與 11401 回風順槽連通 ， 同時布置 11402 運輸順槽掘進工作面和 13 軌道石門掘進工作面 形成完整的生產系統(tǒng)。 三 、 采 區(qū)及煤層開采順序、 采 區(qū)接替關系 采 區(qū)及煤層開采順序 采 區(qū)開采順序： 一 采 區(qū)→ 二 區(qū)→三 采 區(qū) → 四采 區(qū) 。 煤層開采順序： 14 號煤層 → 16號煤層 → 21 號煤層 → 27 號煤層 。 采 區(qū)接替關系 采 區(qū) 接替關系 ： 一 采 區(qū)→ 二 區(qū)→三 采 區(qū)→ 四采 區(qū) 。 五、采煤方法、頂板管理 根據(jù) 該礦 開拓及采區(qū)巷道布置 、 煤層 賦 存情況 ， 設計 采用走向長壁式采煤法，后退式回采 ， 采煤工藝為高檔普采 ， 采用 單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁進行支護 ，全部垮落法管理頂板。 六、掘進方法 掘進工作面設計配備 ZMS— 12 型煤電鉆和 ZY24型氣腿式鑿巖機打眼， 采用 遠距離放炮掘 進。 12 第 四 節(jié) 通風及瓦斯 一、 礦井通風 礦井 通風方式 前期（一采區(qū)）為中央并列式（對全礦而言，后期設南風井，也可稱為分區(qū)式）， 通風 方法為 抽出式 。 根據(jù) 《普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計》 、 《普定縣東光煤礦（整合） 安全專篇 》 ，礦井 通風容易時期 總 配 風量 為 46m3/s， 困難 時期 總 配 風量 為 53m3/s。設計 采用 FBCDZ188型 防爆抽出軸流式通風機 二臺 ，一臺使用，一臺備用 ， 配套電機型號 YBF280M— 8，轉速n=740rpm，功率 552kw ，風量： 25～ 85m3/s；靜壓： 506～ 1913Pa。 掘進工作面設計選用 FDB2NO6/30型對旋式局部通風機進行壓入式通風，其吸風量為 ～ ，電機功率為 30kw，電壓 660v。 二、瓦斯情況 根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字 [2021]70 號）：“對安順市煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”， 光明煤礦絕對瓦斯 涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 。二氧化碳絕對涌出量為 ，相對涌出量為 ，鑒定當年，屬低瓦斯礦井。 據(jù)該礦提供的資料， 原東風煤礦 1997 年 6 月在 6 號煤層中掘時發(fā)生煤與瓦斯突出，突出煤量約 90m3。 據(jù)貴州省黔安監(jiān)管辦字 [2021]345 號：“《關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》”，該礦所在地區(qū)為國家劃定突出礦區(qū) ，礦區(qū)位于 普定縣 ，屬于煤與瓦斯突出危險區(qū)域， 并且 原東風煤礦 發(fā)生過煤與瓦斯突出， 因此 該礦按煤與瓦斯突出礦井管理。 13 第二 章 礦井瓦斯基礎資料 第一節(jié) 瓦斯基礎參數(shù) 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽采設計的依據(jù)，本次設計采用 貴州省煤田地質局地質勘察研究院 2021 年 6 月編制的《貴州省普定縣東光煤礦煤炭勘探地質報告》 提供的各種 基本參數(shù)。 表 2－ 1－ 1 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測定結果表 1 煤層 標 高 (m) 自然瓦斯成分 (%) 瓦斯含量 (ml/) 無空氣基 O2 C02 CH4 重 烴 N2 CO2 CH4 重 烴 C2 C2 C3 6 微 微 14 微 微 16 11 （ ） 21 表 212 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測定結果表 2 煤層 編號 采樣 編號 化驗編號 孔隙率 煤的堅固性系數(shù) 瓦斯放散初速度 等溫吸附試驗 煤質 結構特征預測指標 K % f 值 Δ P a b 14 1022 瓦 2021101 19 16 1023 瓦 2021101 23 21 1025 瓦 2021101 19 27 1026 瓦 2021101 28 14 第二節(jié) 瓦斯 涌出量來 源分析 該 礦瓦斯 涌 出量 來源 主要 是回采工作面、掘進工作面、采空區(qū)及鄰近煤層。 回采工作面瓦斯涌出構成一是來自開采煤層瓦斯涌出，二是來自開采層影響范圍之內鄰近煤層瓦斯涌出，包括上鄰近層和下鄰近層及圍巖瓦斯。 掘進工作面涌出瓦斯構成一是來自掘進巷道煤壁瓦斯涌出，二是來自掘進落煤的瓦斯涌出。 瓦斯涌出量是指采區(qū)內所有回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和。 瓦斯涌出量為全礦井內全部生產采區(qū)和已采采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。 該 礦可采煤層采區(qū)巷道布置采用單層布置方式。在開采過程中，鄰近不可采煤層的瓦斯 將通過采動產生的裂隙涌出到采掘空間，即礦井瓦斯不但來源于開采煤層，還來源于其它鄰近不可采或可采煤層，本設計從安全穩(wěn)妥考慮，將其作為瓦斯涌出的重要來源。同時考慮了隨著開采延深和產量增大瓦斯涌出量將增加這一因素。 15 第 三 節(jié) 瓦斯涌出量預測 及變化規(guī)律 一、 礦井瓦斯涌出量預測 該 礦瓦斯涌出量預測采用《礦井瓦斯涌出量預測方法》（ AQ10182021）中的分源預測法進行預測。 煤層瓦斯含量 （ 1） 煤層 瓦斯壓力計算 根據(jù)該礦開拓方式平 、剖 面圖，該礦一、二采區(qū) 1 1 2 27 號 煤層最低開采深度標高 分別 為 +1165m、 +1050m、 +1025m、 +1000m、 +1071m，對應地面標高最大 分別為 +1575m、 +1575m、 +1575m、 +1587m、 +1557m、 。 P = mH/1000=7H/1000Mpa 式中： P距地表垂深 H處煤層瓦斯壓力， Mpa； m瓦斯壓力系數(shù)， m=～ ,設計取 ； H距地表垂深， m； 1） P6= mH/1000=7（ 15751165） /1000= 2） P14= mH/1000=7（ 15751050） /1000= 3） P16= mH/1000=7（ 15751025） /1000= 4） P21= mH/1000=7（ 15871000） /1000= 5） P27= mH/1000=7（ 15571071） /1000= （ 2）礦井煤層瓦斯含量計算 W0＝ WX＋ WY ＝γΓ KypfWeVbp aWA nfnff)()()100(????????????? ???? 式中： Wx—— 煤的吸附瓦斯量， m3/t。 Wf、 Af、 VΓ —— 煤的水分、灰分、揮發(fā)分，％； P—— 瓦斯壓力， Mpa； e—— 自然對數(shù)底； n—— ?