【正文】 XTXTA 型乳化液箱一 個 ，其容積為 640L。支柱實際提供的支護強度為 =，而支護所需要的支護強度為 t/m2，因此， 回采 工作面的支護密度能滿足支護采場頂板的要求。 回采 工作面長 70m，因此采場最大面積 S=70 =434m2，所設(shè)支柱數(shù) 31 n=(70/) 7=600 根。直接頂不穩(wěn)定時，投產(chǎn)后視頂板情況，可加強頂板支護，老頂堅硬難冒時可采取強制放頂措施，若底板吸水后易膨脹，支護時可在支柱底部加墊板，防止支護插入底板。 4） 支架布置 支架布置為 懸浮式 單體液壓支柱與金屬絞接頂梁配合的正懸臂齊梁齊柱式， 采用 “ 四六 ”排控頂，排距 ，柱距 ，最小控頂距 ，最大控頂距 ，放頂步距 。 支柱最小高度： Hmin=Mmin－ SL－ b－ a＝ 1200－ － 100－ 50＝ 30 式中： SL—— 為頂板在最大控頂距處的平均最大下沉量； Mmin—— 工作面最小采高； Mmax—— 為工作面最大采高； b—— 為頂梁厚度，取 100mm； a—— 為支柱的卸載高度，取 50mm。 2）支柱最大高度 ???? lbMH m a xm a x += 式中 Hmax—— 工作面最大采高， m； b—— 頂梁厚度， m； l—— 為了避免支柱在完全抽出狀態(tài)下工作，預(yù)留富裕行程，一般為100mm。 回采工作面 支柱選型 計算 1）頂板壓力計算 單位面積頂板壓力 W 為： ??????? ㎡ 式中： k—— 采高系數(shù)，一般為 68 倍采高，取 8 倍采高計算； r—— 頂板巖石容重， 179。 二、 一般 頂板冒落的防 治措施及裝備 回采工作面頂板管理方式的選擇 29 開采煤層為斜煤層，采用全部陷落法管理頂板，“ 四六 ”排控頂，排距，柱距 ，最小控頂距 ，最大控頂距 ，放頂步距 。根據(jù)本礦煤層厚度開采對礦山壓力影響不是很明顯。 開采深度：本礦煤層開采深度為 +1100m 至 +500m (采礦證許采深度 )，垂高 600m，所采煤層離地表深度為 15～ 600m，開采深度直接影響著原巖應(yīng)力的大小，同時也影響著開采后巷道或工作面周圍巖層內(nèi)支承壓力值，因此隨著開采深度的增加，支承壓力必然增加，從而導(dǎo)致巷道圍巖的“擠、壓、膨”等現(xiàn)象，導(dǎo)致煤壁片幫及底板鼓起等現(xiàn)象的發(fā)生，因此在開采深度增 加時應(yīng)加強支護。 28 煤層傾角、開采深度、采高、控頂距等對礦山壓力顯現(xiàn)的影響 煤層傾角：本礦煤層平均傾角 27176。 沖刷帶：無相關(guān)地質(zhì)資料，在建井過程中應(yīng)補充相關(guān)地質(zhì)工作。 擠壓帶：無相關(guān)地質(zhì)資料，未發(fā)現(xiàn)擠壓帶 ， 在建井過程中應(yīng)補充相關(guān)地質(zhì)工作。 遭遇斷層時其周圍應(yīng)力將有所升高，巷道過斷層破碎帶將給其施工和維護帶來困難。 ，地層斷距 約 30m， 性質(zhì)為逆 斷層，區(qū)內(nèi)延伸長度約 700m。 斷層、褶曲、擠壓帶、破碎帶、沖刷、節(jié)理、裂隙對礦山壓力影響分析 斷層：礦區(qū) 發(fā)育 2 條斷層，編號為 F1及 F2。 第三章 單體液壓支柱的選型與配備 27 一、影響礦山壓力顯現(xiàn)基本因素分析 煤層頂?shù)装鍘r性、物理力學(xué)性質(zhì)對礦山壓力影響分析 D 煤層位于 吳家坪 組 下 部，直接 （或間 接） 頂板為 灰 巖，力學(xué)強度中等，局部會發(fā)生頂板跨塌，直接底板為泥巖，力學(xué)強度低，可能發(fā)生底鼓及支柱下陷 。 ④頂板管理：采用全部陷落法管理頂板，“ 四六 ”排控頂，排距 ，柱距 ，最小控頂距 ，最大控頂距 ，放頂步距 。 順槽支護：運輸順槽和回風(fēng)順槽采用工字鋼金屬梯形 棚支護。 端頭 (上下出口 )：“四對八梁”支護，采用 8 根 (4 組 )礦用 22kg/m工字鋼，交錯抬棚加強支護，并保持出口暢通。 ②運輸方式：工作面崩落的煤炭由工作面刮板輸送機轉(zhuǎn)順槽礦車外運。 2）采煤工作面的回采工藝及裝備 （ 1）回采工藝 采煤工作面采用炮采工藝。 井下開采 25 1）采煤方法的確定 本礦主采煤層為 D 煤層，為傾斜中厚煤層， 煤層 厚度 ～ ，平均 。 （ 2） 采區(qū)內(nèi)的開采順序 采區(qū)內(nèi)采用區(qū)段式布置，為區(qū)段下行式。 5） 開采順序 （ 1） 采區(qū)間的開采順序 根據(jù)劃定的礦區(qū)范圍，結(jié)合煤層賦存條件，綜合考慮資源的合理開采，將礦井劃分為四個采區(qū)進行開采，即一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)、四采區(qū)。 掘進工作面采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)。 2） 大巷布置 24 采用斜井開拓方式，前期開采 F1 斷層以東部分，根據(jù)礦井實際情況，礦井初期在 +871m 標(biāo)高設(shè)置井底車場，暫不布置運輸大巷；后期開采 F1 斷層以西部分，需布置 +871m 運輸大巷與 F1 斷層以西采區(qū)上（下）山貫通形成開采系統(tǒng)。） 斷面（ m2） X Y Z 掘進斷面 凈斷面 主斜井 2961982 36446916 + 347 25 回風(fēng)斜井 2961956 36446985 + 19 30 1） 水平劃分及標(biāo)高 采 礦許可證許可開采范圍標(biāo)高 +1100～ +500m，井田設(shè)置兩個水平，一水平標(biāo)高為 +871m。 表 231 井筒位置及特征表 井筒名稱 井口坐標(biāo) 方位角（176。 （ 3）采區(qū)劃分 整個礦井共劃分為 4 個采區(qū)，沿井田中部的 F1 斷層將井田劃分為兩個部分， F1 斷層以東劃分為 2 個采區(qū)開采， +757m 標(biāo)高至煤層上部采空區(qū)邊界為一采區(qū)， +757m 標(biāo)高以下為二采區(qū)； F1 斷層以 西劃分為 2 個采區(qū)開采，+871m 標(biāo)高至煤層露頭為三采區(qū)， +871m 標(biāo)高以下為四采區(qū)。 2） 開拓系統(tǒng)布置 （ 1）工業(yè)場地選擇 開采方案 開采方案設(shè)計 中工業(yè)場地 選擇 在主斜井附近 。 (9 )≈ (a) 資源量保證或擴大生產(chǎn)能力的可能性分析 考慮到礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)勘探程度不高， 開采方案 中 設(shè)計 主采 D 煤層，在 D煤層中很大一部分資源量為預(yù)測 (334)？級別， 開采方案 中 設(shè)計 未把這部分儲量加入可采儲量計算中，故隨著井下煤層的進一步揭露，礦井可采儲量將逐步增加，礦井服務(wù)年限 存在較大提升潛力 。 二、 設(shè)計 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限 =可采儲量247。 表 211 礦井工業(yè)資源 /儲量計算表 煤層編號 礦井地質(zhì)資源量（萬 t） 礦井工業(yè)資源 /儲量（萬 t） 122b 333 334? 合計 122b +(333) D 2 102 146 250 礦井 設(shè)計 資源 /儲量 礦井 設(shè)計 資源 /儲量 =礦井工業(yè)資源 /儲量 永久煤柱損失 礦井 設(shè)計 資源 /儲量計算見下表 (表 212)： 表 212 礦井 設(shè)計 資源 /儲量計算表 煤層編號 資源 /儲量（萬 t） 礦井工業(yè)資源 /儲量 （萬 t） 永久煤柱損失（萬t） 礦井 開采方案設(shè)計 資源 /儲量（萬t） 122b 333 334? 333 D 2 102 146 礦井 設(shè)計 可采資源 /儲量 礦井 設(shè)計 可采儲量 =(礦井 開采 方案設(shè)計 資源 /儲量 工業(yè)場地和主要井 22 巷煤柱損失 )采區(qū)回采率 采區(qū)回采率按中厚煤層取 80%。保有煤 炭 資源儲量 250 萬 t，包括 ： 控制 的經(jīng)濟 基礎(chǔ)儲 量（ 122b） 2 萬 t； 推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（ 333）102 萬 t；預(yù)測的煤炭資源量（ 334）？ 146 萬 t，見表 134。 松散巖組：主要包括第四系碎屑巖殘積、坡積土 。 半堅 硬巖組：主要包括中～微風(fēng)化的二疊系上統(tǒng) 吳家坪 組（ P3w）細砂巖、粉砂巖等碎屑巖。 工程地質(zhì) 根據(jù)區(qū)內(nèi)出露地層的巖石組合特征， 礦山內(nèi)工程地質(zhì)巖組可劃分為堅硬巖組、半堅硬巖組、軟弱巖組及松散巖組四類。 地溫 本井田屬地溫正常區(qū)，未發(fā)現(xiàn)熱害影響。 煤塵爆炸性 根據(jù) XX 省煤田地質(zhì)局實驗室 2021 年 12 月 24 日提交的 D 煤層煤塵爆炸性鑒定報告， D 煤層有爆炸危險性。 表 141 近三年瓦斯等級情況 礦井名稱 鑒定年度 日產(chǎn)量 (t) 絕對量 (m3/min) 相對量 (m3/t) 鑒定等級 審批等級 原下莊煤礦 2021 低瓦斯 低瓦斯 原黃皮沖煤礦 2021 低瓦斯 低瓦斯 原下莊 煤礦 2021 低瓦斯 低瓦斯 XX煤礦 2021 低瓦斯 低 瓦斯 開采方案 中 按 AQ10182021 標(biāo)準(zhǔn)進行了瓦斯涌出量的預(yù)測，預(yù)測結(jié)果為礦井相對瓦斯涌出量 （ ），預(yù)測結(jié)果高于鑒定結(jié)果，因此以預(yù)測結(jié)果為依據(jù)。 瓦斯 XX 煤礦為整合礦井， 依據(jù) XX 省煤炭管理局文件 (黔煤行管字 [2021]64號 )“對黔南州煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復(fù)”、 XX 省煤炭管理局文件 (黔煤生產(chǎn)字 [2021]487 號 )“對黔南州煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復(fù)”和 XX 省煤炭管理局文件 (黔煤生產(chǎn)字 [2021]1457 號 )“對黔南州煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復(fù)”， XX 煤礦整合前各煤礦 202 202 2021 年度瓦斯等級結(jié)果均為低瓦斯。 礦井預(yù)計涌水量： Q 正常 =F KF=1411000m2 10 4m3/ m2=； Q 最大 =F KF=1411000m2 10 4m3/ m2=。 原下莊煤礦 采空區(qū)面積約 98000m2，由此求得 正常 時： KF為 10 4 m3/ m2， Q 正常 = F 10 4m3/小時 ； 最大 時 :KF為 10 4 m3/ m2， Q 最大 = F 10 4 m3/小時 。 工作中收集到原下莊 18 煤礦正常涌水量 35m3/d 時 ,最大涌水量 50m3/d。 水文地質(zhì)類型 本礦區(qū)大部分礦床位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以上，直接充水水源主要為吳家坪組 巖溶 裂隙水、老窯采空區(qū)積水、地表沖溝水，故本礦區(qū)屬于以 巖溶裂隙水充水為主，水文地質(zhì)條件為 中等 的煤礦床，在 斷層交錯地帶、老窯密集地帶、煤層低于最低侵蝕基準(zhǔn)面地帶，這些地區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度增大。 （ 5） 巖溶管道 礦區(qū)內(nèi) 茅口組、吳家坪組、 長興組灰?guī)r含水層局部地段可能發(fā)育巖溶管道，當(dāng)它們被斷層溝通與煤層 間水力 聯(lián)系時，也會成為礦井充水通道。 礦 區(qū) 南西部外圍 F2斷層 發(fā)育于 P2m 地層中，對煤礦床開采影響小。 （ 2） 人為采礦冒落裂隙 未來的采煤活動將產(chǎn)生大量的采礦裂隙，這些人為裂隙也會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系，成為地下水 活動的良好通道。 （ 3） 老窯采空區(qū)積水 礦井南西側(cè)有部分采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)有積水， 在開采淺部煤層時， 這些積水通過廢舊巷道或煤巖層裂隙滲入，成為礦井的 直接充 水水源 。 （ 2） 地表 溪 溝水 礦區(qū) 北東側(cè)發(fā)育的下莊小河，河溝水自北西向南東逕流，區(qū)內(nèi)長度約2km， 2021 年 5 月 28 日在礦區(qū)南東側(cè)邊緣測得溝水流量為 l/s。開采淺部煤層時，地下水對礦井影響??；當(dāng)煤層開采至區(qū)域地下水位以下時， 16 該層地下水會通過裂隙涌入礦井，造成突水。 該組為煤礦床開采的直接充水水源。該組離含煤地層較遠，對 煤礦床開采 影響小 。但因厚度不大，分布不廣，蓄水量有限，對煤礦開采影響小。 充水因素分析 1） 充水水源 通過對 XX 煤礦范圍內(nèi)地表和井下的調(diào)查分析，礦井內(nèi)無河流、水庫等大型地表水體，礦井充水水源主要為地下水、地表沖溝水、老窯積水。為 碎屑巖的殘積、坡積及沖積物 ， 厚度一般 小于 10m，僅含微弱孔隙水。 為強含水層。 （ 3） 第三 段（ T1d3） 淺灰色、灰色中厚層狀至厚狀灰?guī)r夾薄層狀 灰?guī)r， 中部夾白云質(zhì)灰?guī)r。 厚度 110～ 230m。 為強含水層。底部為淺灰色薄層狀中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。 5） 三疊系下統(tǒng) 大冶 組 (T1d) （ 1） 第一 段（ T1d1） 為淺 灰色、灰色， 中厚層狀至厚層狀灰?guī)r。 4） 二疊系上統(tǒng)長興組（ P3c） —— 中等 含水層 該組呈條帶狀出露于 礦區(qū)北西部 ，巖性以燧石灰?guī)r、 灰 巖為主，組厚約 85m。該組 平均厚度 約 250m。泉水的出露形式為砂泥巖淺部風(fēng)化裂隙水，該層含水性、富水性總體較弱，為弱含水層。露頭灰?guī)r遭受風(fēng)化作用和巖溶作用強烈，巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，為區(qū)內(nèi)強 含水層。下伏茅口組強含水層與 主采 煤層間隔水層較 薄 ， 當(dāng)煤層開采至區(qū)域 地下水 位以下時，其地下水 會通過裂隙涌入礦井，造成礦井突水。 區(qū)域內(nèi)巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要 補給來源，地下水動態(tài)隨季節(jié)變化明顯，一般每年 5 月中、下旬地下水流量、水位開始回升， 6～ 9 月為最高值，其間出現(xiàn) 2～ 3 次峰值， 10～ 12 月份進入平水期，水位、流量開始逐漸遞減，到次年三、四月份降為最低值。 碎屑巖分布 區(qū) 主要包括二疊系上統(tǒng) 吳家坪組下部 粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖 。 區(qū)域內(nèi)巖層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類，碳酸鹽巖包括二疊系上統(tǒng) 長興組、吳家坪組， 二疊系中統(tǒng)茅口組灰?guī)r 。