【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、壓風(fēng)管道鋪設(shè)，為主要安全出口。 （ 2）副斜井：傾角 30176。，斜長(zhǎng) 185m，凈寬 ，凈均高 ，凈斷面 ㎡，半圓拱砌碹支護(hù)，主要服務(wù)于進(jìn)風(fēng)、供電及監(jiān)控線纜敷設(shè)、輔助運(yùn)輸、供排水管道鋪設(shè)，為主要安全出口。 （ 3）回風(fēng)立井：傾角 90176。，垂深 110m，直徑 ，凈斷面 ㎡，砌石圈井支護(hù)，主要服務(wù)于回風(fēng)，為輔助安全出口，內(nèi)設(shè)梯子間。 采區(qū)的劃分及劃分依據(jù)、采區(qū)開采順序 根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及煤 層賦存特點(diǎn)，結(jié)合工作面裝備水平，為適應(yīng)綜合機(jī)械化工作面布置的要求，本著適當(dāng)加大采區(qū)尺寸、增加工作面推進(jìn)產(chǎn)度、盡量減少工作面搬家次數(shù)，提高工作面單產(chǎn)及效率的原則，設(shè)計(jì)確定工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為 至 。 2. 采區(qū)開采順序 根據(jù)煤層開采技術(shù)條件，按由近及遠(yuǎn)的順序回采，先開采 20 采區(qū)，銜接 21 采區(qū)和22采區(qū)。 開拓巷道的布置 井筒及井底車場(chǎng)掘砌完工后，在 2 號(hào)煤層 +1190m 標(biāo)高沿北方向（方位角 360176。）布設(shè)兩條大巷，分別為主運(yùn)輸大巷、主回風(fēng)大巷，大巷中心間距110m，大巷沿煤層傾向布置，由于大巷所 在煤層埋深度已達(dá) 400m，為便于巷道支護(hù)與維護(hù)，大巷均采用錨噴支護(hù)。主運(yùn)輸大巷凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 ；回風(fēng)大巷凈寬 ，凈高 ，凈斷面積 。 礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)機(jī)型號(hào)及工作方法 ：本礦采用中央并列（負(fù)壓）式通風(fēng)。 ：本礦通風(fēng)機(jī)型號(hào)選用 47220B 軸流式通風(fēng)機(jī)；通風(fēng)機(jī)工作方法為抽出法。 礦井的提升方式及設(shè)備和主要運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式及設(shè)備 （ 1）主斜井選用一部 DSP1040/1000/315 型大傾角強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)提 14 煤； （ 2）副斜井選用一臺(tái) 型礦用提升絞車運(yùn)送材料； （ 1）運(yùn)輸大巷選用一部 DSJ100/80/2*160 型膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤； （ 2）回風(fēng)大巷選用兩臺(tái) CTL12/6GB礦用隔爆型蓄電池電機(jī)車運(yùn)送材料； 目前礦井的開采情況 現(xiàn)本礦井下 20 采區(qū)至 2021 年底已開采結(jié)束，運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷兩條開拓巷已開拓至 21采區(qū)中部，并在 21 采區(qū)準(zhǔn)備好了一個(gè)綜采工作面即，102101 工作面，正處于安裝調(diào)試階段；兩個(gè)掘進(jìn)工作面 即， 102102運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面和 102102 回風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面，正處于正常掘進(jìn)階段。 目前礦井的年工作日數(shù)及每周夜生產(chǎn)班數(shù) ：現(xiàn)本礦井的年平均工作天數(shù)為每月 ，全年按 12 個(gè)月計(jì)算，全年平均工作天數(shù)為 天。 ：現(xiàn)本礦井實(shí)行“三八工作”制，每周夜生產(chǎn)班數(shù)為 3 班。 、生產(chǎn)采區(qū)數(shù)目、位置及生產(chǎn)能力、采煤工作面數(shù)目 ：根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局頒發(fā)的煤炭生產(chǎn)許可證（編號(hào)： 202126310292），確定礦井生產(chǎn) 能力為 110 萬(wàn)噸 /年。 2. 生產(chǎn)采區(qū)數(shù)目、位置及生產(chǎn)能力 現(xiàn)本礦井下生產(chǎn)采區(qū)為 21 一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)； 21 采區(qū)布置在本礦井下 20采區(qū)和 22采區(qū)中間，距井底車場(chǎng)北東 700m至 1750m 范圍內(nèi)；根據(jù) 21采區(qū)圈定范圍、采煤工作面設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)及采高計(jì)算，本采區(qū)保有儲(chǔ)量為 390 萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為 350 萬(wàn)噸，考慮到采區(qū)設(shè)計(jì)和實(shí)際生產(chǎn)能力及采區(qū)井下實(shí)際情況，按每年 80 萬(wàn)噸實(shí)際生產(chǎn)能力計(jì)算，本采區(qū)服務(wù)年限為 4年以上。 3. 采煤工作面數(shù)目：本采區(qū)共設(shè)計(jì)了 5個(gè)采煤工作面，現(xiàn)已準(zhǔn)備完成了一個(gè)采煤工作面，即 102101 綜采工作面。 15 2 采區(qū)地質(zhì)特征 采區(qū)的位置、尺寸及面積 ： 21采區(qū)布置在本礦井下 20采區(qū)和 22 采區(qū)中間，距井底車場(chǎng)北東 700m 至 1750m 范圍內(nèi)；由 5 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定，見表 211。 表 211 采區(qū)圈定拐點(diǎn)坐標(biāo)表 拐點(diǎn)編號(hào) X 坐 標(biāo) Y 坐 標(biāo) 備 注 1 2 3 4 5 ： 21 采區(qū)長(zhǎng)約 ，寬約 ，面積為 。 鄰近采區(qū)的開采情況及接替采區(qū)的位置 ： 21 采區(qū)南部為 20采區(qū)， 20 采區(qū)已開采結(jié)束；北部為 22 采區(qū)， 22采區(qū)尚未開采，為 21采區(qū)的計(jì)劃接替采區(qū)；西部為本礦井田內(nèi)規(guī)劃區(qū)；東部為礦界。 ： 21采區(qū)的計(jì)劃接替采區(qū) 22 采區(qū)， 22 采區(qū)位于 21采區(qū)北部 1km 范圍內(nèi)。 采區(qū)地質(zhì)情況 采區(qū)地形地勢(shì) 該采區(qū)位于井田中東部，主要山梁走向呈北東向，最高點(diǎn)位于東北部的山梁上，標(biāo)高為 1557m，最低點(diǎn)位于西南部河谷，標(biāo)高 1200m，相對(duì)高差為 3570m，屬中高山區(qū)。區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜，切割強(qiáng)烈，河谷縱橫，多呈“ V”字型。 采區(qū)內(nèi)煤層賦存特征 采區(qū)內(nèi)煤層賦存為山西組和太原組為本區(qū)主要含煤地層。山西組共含煤四層 (1 上、 3)，平均總厚 ，平均含煤系數(shù) 17%；含主要穩(wěn)定 16 可采煤層 2號(hào)，較穩(wěn)定的局部可采煤層 1 號(hào)及不穩(wěn)定的局部可采煤層 3號(hào)。 主要賦存 2 號(hào)煤層，位于山西組中部，為本區(qū)主要可采煤 層之一，與下層 3號(hào)煤層間距為 ，平均 。 2 號(hào)煤層厚 — ，平均 。含夾矸 12 層，夾矸主要為炭質(zhì)泥巖或泥巖。結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，頂板大多為粉砂巖，局部為中砂巖；底板以泥巖為主，粉砂巖次之。屬穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。 地質(zhì)構(gòu)造的分布 本采區(qū)位于本礦井田中東部，構(gòu)造體系為祁呂賀蘭山字型構(gòu)造前弧東翼內(nèi)側(cè)，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)應(yīng)力的方向大體為北西～南東向的擠壓。因此，形成了采區(qū)內(nèi)北東向的構(gòu)造走向，地層基本上為一傾向北西的單斜構(gòu)造。東部有一組規(guī)模不大的背向斜及一條落差 10m 的正斷層 可能穿過(guò)本采區(qū)，地表未發(fā)現(xiàn)陷落柱，總述本采區(qū)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。 頂板巖石的性質(zhì)及巖石的變化情況 采區(qū)內(nèi) 2 號(hào)煤層頂板巖石的性質(zhì)及巖石的變化情況從上而下簡(jiǎn)述。 ：厚度為 左右的粉砂巖，深灰色、灰黑色粉沙巖為主，夾灰色砂巖。 ：厚度為 左右的砂巖，局部有離層現(xiàn)象。 頂：厚度為 ，深灰色炭質(zhì)泥巖為主，局部為粉砂巖。 水文地質(zhì) 該采區(qū)位于本礦井田中東部，臨汾盆地的西緣，呂梁山南部，屬中高山區(qū)。區(qū)外東南部依次出露石炭系、奧陶系石灰?guī)r，碳酸鹽 地層為區(qū)域地下水的補(bǔ)給區(qū)。區(qū)內(nèi)及附近的河谷中為全新統(tǒng)和更新統(tǒng)的沖洪積物。山坡和山梁生長(zhǎng)著茂密的灌木叢和森林，植被覆蓋率較大，為大氣降水滲入補(bǔ)給地下水創(chuàng)造了天然的優(yōu)越條件。地表無(wú)大的河流，只有鋪上河溝內(nèi)長(zhǎng)年流水，由北向南從本區(qū)西部邊緣流過(guò)，年平均流量為 ，地面水系屬黃河水系。 含水層對(duì)采區(qū)煤層開采的水文影響和充水影響因素：作為煤層直接充水含水層，由于含水性弱，上覆地層有厚厚的泥巖、粉砂巖隔水層存在，且含水性弱，所以對(duì)采區(qū)開采一般不會(huì)造成威脅。但在煤層埋藏淺部基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，由于開采塌陷 裂隙或直接與含水層溝通。 老窯和采區(qū)積水情況 由于采空區(qū)均已塌落和密閉，人無(wú)法進(jìn)入，其積水情況只能夠向礦方知情人員調(diào)查訪問(wèn)，并結(jié)合位置、開采時(shí)間、方法、煤層埋深、開采標(biāo)高，開采過(guò)程中井巷涌水、排水情況、地表變形特征及所處地形地貌條件等綜合分析推斷，未采用地面物探方法。據(jù)調(diào)查、綜合分析，推測(cè)井田內(nèi)①、③、⑤、⑦、⑧采空區(qū)低凹處有積水。 17 根據(jù)本礦實(shí)際情況，采用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)井田內(nèi) 2 號(hào)煤層采空區(qū)積水量進(jìn)行估算如下： W 靜 =K F h/cosα 式中： W 靜 — 預(yù)測(cè)采空區(qū)積水量（靜儲(chǔ)量）（ m3） F— 采空區(qū)積水水 平投影面積（ m2） M— 煤層采厚（ m）（ 2號(hào)煤層平均厚度 ） K— 采空區(qū)充水系數(shù)（取 ） α — 煤層傾角（取 11186。 ） 井田外南部寧泰、東部文元煤業(yè)與本礦相鄰邊界附近有老空積水。由于該采空區(qū)位于本礦的上山方向，煤層埋深淺，大氣降水或風(fēng)化裂隙水可能會(huì)沿導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)入采空區(qū)，從而積水。 表 41 井田內(nèi)采空區(qū)積水量估算表 編 號(hào) 采空區(qū)積水水平投影面（ m2） 采空區(qū)充水 系數(shù) 煤層采厚 （ m） 積水量 （ m3） ①采空區(qū) 49050 18288 ③采空區(qū) 31475 11735 ⑤采空區(qū) 6250 2331 ⑦采空區(qū) 20275 7560 ⑧采空區(qū) 10350 3859 備注 井田外南部的寧泰和東部的文元煤業(yè)與本礦相鄰邊界附近有不明采空區(qū)積水。 本礦與相鄰煤礦礦井井田邊界和本礦采空區(qū)都留有可靠的防水保安煤柱，并有專人觀測(cè)維護(hù)，因此以上敘述的采空區(qū)和老窯積水不會(huì)對(duì)本礦及采區(qū)開采造成影響。 瓦斯的賦存情況 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā) [2021]1135 號(hào)文“關(guān)于臨汾市 2021年度 30 萬(wàn)噸 /年 及以上煤礦礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定的批復(fù)”，礦井 CH4 相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ， CO2 相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 /min，屬低瓦斯礦井。 采區(qū)儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力 18 確定有關(guān)煤柱尺寸、計(jì)算采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量 根據(jù)本礦井田采區(qū)規(guī)劃、 21 采區(qū)布置和采區(qū)工作面布置及實(shí)際生產(chǎn)情況確定煤柱尺寸。 （ 1）北部煤柱：位于 21 采區(qū)最后一個(gè)工作面最后一條順槽與 22 采區(qū)第一工作面第一條順槽之間，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 800m，設(shè)計(jì)寬 度 30m； （ 2）南部煤柱：位于 21 采區(qū) 102101 工作面回風(fēng)順槽與 20 采區(qū)運(yùn)輸大巷及本礦中東部礦界之間，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 1000m，設(shè)計(jì)寬度 40m； （ 3）西部煤柱：位于 21采區(qū)各設(shè)計(jì)工作面距運(yùn)輸大巷 30m 范圍之內(nèi)，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 1070m，設(shè)計(jì)寬度 30m； （ 4）東部煤柱：位于 21 采區(qū)各設(shè)計(jì)工作面切巷與本礦井田東部礦界及元甲煤礦井田邊界之間，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 1110m，設(shè)計(jì)寬度 20m； （ 5）采區(qū)設(shè)計(jì)工作面間隔煤柱：位于 21 采區(qū)各設(shè)計(jì)工作面運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽之間，平均設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 876m，平均設(shè)計(jì)寬度 30m。 、可采儲(chǔ)量 根據(jù) 21采區(qū)圈定范圍、采煤工作面設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)及采高計(jì)算，本采區(qū)保有地質(zhì)儲(chǔ)量為 390萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為 350 萬(wàn)噸。 簡(jiǎn)述儲(chǔ)量分級(jí)情況 通過(guò)本礦井田地質(zhì)勘探控制查明和地質(zhì)報(bào)告分析說(shuō)明及本礦井下主運(yùn)輸大巷和主回風(fēng)大巷開拓已揭露表明， 21 采區(qū)儲(chǔ)量分級(jí)為 B級(jí)儲(chǔ)量。 確定采區(qū)生產(chǎn)能力 本采區(qū)保有儲(chǔ)量為 390 萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量為 350 萬(wàn)噸，采區(qū)設(shè)計(jì)范圍和采區(qū)工作面設(shè)計(jì)符合 110萬(wàn)噸 /年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，同時(shí)符合 80 萬(wàn)噸 /年實(shí)際生產(chǎn)能力。 計(jì)算采區(qū)日產(chǎn)水平和服務(wù)年限 考慮到采區(qū)設(shè)計(jì)和實(shí)際 生產(chǎn)能力及采區(qū)井下實(shí)際情況，按每年 80 萬(wàn)噸實(shí)際生產(chǎn)能力，全年平均工作天數(shù)為 天計(jì)算，日產(chǎn)水平為 噸；本采區(qū)服務(wù)年限為 45 年之間。 19 3 采煤方法及采區(qū)巷道布置 、結(jié)合開采經(jīng)驗(yàn)、選擇采區(qū)內(nèi)采煤方式并選擇采煤方法。 本區(qū)內(nèi) 2 號(hào)煤層位于山西組中部，為本區(qū)主要可采煤層之一，層厚，平均 。含夾矸 12 層，夾肝主要為炭質(zhì)泥巖或泥巖。結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，頂板大多為粉砂巖，局部為中砂巖；底板以泥巖為主，粉砂巖次之。屬穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。 、結(jié)合目前國(guó)內(nèi)綜采設(shè)備及開采技術(shù)水平開采經(jīng)驗(yàn)，本采區(qū)適宜壁式（綜合機(jī)械化）采煤，并適宜后退式一次采全高采煤法。 根據(jù)賦存煤層頂?shù)装鍡l件選擇頂板管理方法。 煤層頂?shù)装鍡l件：本區(qū)內(nèi) 2號(hào)煤層頂板多為粉砂巖，穩(wěn)定性較好，隨煤層開采垮落；底板多為泥巖，遇水易發(fā)生底鼓現(xiàn)象，但隔水性能好。 頂板管理方法：根據(jù)采掘?qū)嶋H情況和頂板巖石性質(zhì)、厚度及變化情況，確定本采區(qū)巷道及掘進(jìn)巷道頂板采用錨梁網(wǎng)支護(hù)管理，回采工作面頂板隨回采工作面推進(jìn)采取自行跨落法和強(qiáng)行跨落法管理。 簡(jiǎn)述生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的 礦壓觀測(cè)情況、并對(duì)有關(guān)方面進(jìn)行分析 ：該礦建立了 KJ216型煤礦頂板壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是用于煤礦頂板壓力動(dòng)態(tài)的計(jì)算機(jī)在線測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)融為一體。實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境條件下對(duì)煤礦頂板的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析。 系統(tǒng)包括五個(gè)組成部分： 計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件； KJ216J 礦用數(shù)據(jù)通訊接口； KJ216Z 礦用監(jiān)測(cè)主站； KJF70 礦用數(shù)據(jù)通訊分站； KGE30 頂板離層監(jiān)測(cè)傳感器 :本安型供電電源。另外還包括：電纜、接線盒等本質(zhì)安全型部件組成。 KJ216 型煤 礦頂板壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于觀測(cè)主要開拓大巷、采區(qū)巷道、回采工作面上下巷、掘進(jìn)中順槽巷道及其他掘進(jìn)巷道的頂板變化及離層情況。綜采工作面支架壓力主要采用配套的液壓支架壓力表觀測(cè)分析。 ： KJ216 型煤礦頂板壓力監(jiān)測(cè)兩點(diǎn)式離層傳感器在監(jiān)測(cè)頂板離層時(shí)，離層位置會(huì)產(chǎn)生如圖所示的幾種情況。 （ 1）離層位置在 A點(diǎn)與 B點(diǎn)之間 當(dāng)離層位置發(fā)生在 A點(diǎn)與 B點(diǎn)之間，如圖 321所示。發(fā)生離層時(shí)，A 點(diǎn)數(shù)據(jù)逐漸增大， B點(diǎn)數(shù)據(jù)不變， AB 數(shù)值逐漸增大。因此，可以把 A 或（ AB）作為 A、 B 間離層大小的分析數(shù)據(jù)。 20 圖321 頂板離層示意圖 （ 2）離層位置在 B點(diǎn)之下 當(dāng)離層位置發(fā)生在 B點(diǎn)之下，如圖 322所示。發(fā)生離層時(shí)， A點(diǎn)數(shù)據(jù)逐漸增大， B 點(diǎn)數(shù)據(jù)逐漸增大， A