【正文】 長(zhǎng)度應(yīng)滿足工作面生產(chǎn)的要求，使采落的煤炭在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)出。由于使用液壓支架能保證采煤機(jī)有較高的牽引速度，輔助時(shí)間少，所以綜采工作面長(zhǎng)度可比普采工作面更長(zhǎng)，但工作面過長(zhǎng)管理復(fù)雜，遇到地質(zhì)變化的可能性也愈大，因此，工作面也不宜過長(zhǎng)。 機(jī)械裝備及技術(shù)管理水平 (1)采煤機(jī) 。落差較大的走向斷層常作為劃分區(qū)段的境界，在客觀上也限制了工作面長(zhǎng)度。 (4)地質(zhì)構(gòu)造。 (3)圍巖性質(zhì)。煤層傾角大于 30176。煤層很薄時(shí)，工作面行人運(yùn)料不便；煤層采高過大 (超過 )時(shí)，工作面支柱和回柱操作困難，工作面不宜過長(zhǎng)。因此，工作面長(zhǎng)度有其合理范圍。在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能獲得較高的產(chǎn)量和提高效率，減少采區(qū)巷道的開掘工程量和維護(hù)量，降低噸煤成本。 煤層傾角較大時(shí)，采區(qū)傾斜長(zhǎng)度由水平高度確定，在這種情況下確定采用尺寸主要是確定采區(qū)走向長(zhǎng)度。 煤層傾角平緩，采用盤區(qū)上（下）山布置時(shí)，盤區(qū)上山長(zhǎng)度一般不超過 1500m，盤區(qū)下山長(zhǎng)度不宜超過 1000m；采用盤區(qū)石門布置時(shí)，盤區(qū)斜長(zhǎng)可按具體條件確定。使用單體液壓支柱的普采工作面 采區(qū)，其走向長(zhǎng)度一般為 1000~1500m。 采區(qū)參數(shù)包括：采區(qū)尺寸、工作面及區(qū)段長(zhǎng)度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產(chǎn)能力等。采區(qū)走向長(zhǎng)度的變化會(huì)引起多項(xiàng)費(fèi)用的變化，如區(qū)段平巷的維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)隨著采區(qū)走向長(zhǎng)度的加大而增加；采區(qū)上（下）山采區(qū)車場(chǎng)和硐室的掘進(jìn)費(fèi)和機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)隨著采區(qū)走向長(zhǎng)度的加大而減少；而區(qū)段平巷的掘進(jìn)費(fèi)則與采區(qū)走向長(zhǎng)度的變化無關(guān)。所以在確定采區(qū)走向長(zhǎng)度時(shí)， 要顧及電壓降的影響。 2）設(shè)備搬遷 緩斜、傾斜煤層群或厚煤層分層開采使用集中運(yùn)輸平巷的采區(qū)，宜有較大的走向長(zhǎng)度以充分發(fā)揮運(yùn)輸設(shè)備效能、減少設(shè)備拆裝次數(shù)及工作面搬遷次數(shù)。 （ 4）輔助運(yùn)輸設(shè)備。 （ 3）礦車。 （ 2）刮板輸送機(jī)。一般吊掛膠帶輸送機(jī)有效鋪設(shè)長(zhǎng)度為300~400m/臺(tái)，新系列可伸縮吊掛膠帶輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度為500~1000m/臺(tái)。 采區(qū)尺寸的因素 確定合理的采區(qū)長(zhǎng)度，應(yīng)考慮采區(qū)地質(zhì)條件、開采技術(shù)裝備條件、采區(qū)生產(chǎn)能力、工作面接替以及經(jīng)濟(jì)因素的影響。隨著開采技術(shù)的發(fā)展，急斜煤層采區(qū)走向長(zhǎng)度有加大的趨勢(shì)。 (5)煤層傾角。緩斜、傾斜近距離煤層群或厚煤層分層開采時(shí)，上下煤層 (分層 )工作面要保持一定錯(cuò)距。有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層，在確定采區(qū)走向長(zhǎng)度時(shí)，要保證開采、收尾及封堵期間不發(fā)生煤層自燃發(fā)火，并在采完以后，能將采區(qū)迅速封閉。如采用巖石集中平巷且圍巖較穩(wěn)定時(shí)，工作面采用 超前平巷，煤層巷道維護(hù)時(shí)間很短，采區(qū)長(zhǎng)度可適當(dāng)增大。圍巖的穩(wěn)定程度影響區(qū)段巷道的維護(hù)狀況。為了便于布置采區(qū)巷道，往往以大的斷層及褶曲軸作為劃分采區(qū)的界限。 (一 )影響采區(qū)尺寸的因素 采區(qū)尺寸 1．地質(zhì)條件 (1)地質(zhì)構(gòu)造。 采區(qū)參數(shù)包括：采區(qū)尺寸、工作面 及區(qū)段長(zhǎng)度、采區(qū)煤柱尺寸及采區(qū)生產(chǎn)能力等。對(duì)采區(qū)巷道布置提出幾個(gè)可行性方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定采區(qū)巷道布置的形式。 綜合考慮采用一次采全高的采煤方法。 （ 7）煤層自燃發(fā)火傾向性 煤層自然發(fā)火傾向性直接影響著采區(qū)巷道布置、工作面參數(shù)、巷道維護(hù)方法和采煤工作面推進(jìn)方向等，決定著是否需要采取防火灌漿措施或選用充填采煤法，在選擇采煤方法時(shí)應(yīng) 予以考慮。還要考慮在開采過程中加強(qiáng)通風(fēng)和瓦斯管理，防止瓦斯事故的發(fā)生。 煤層底板無含水層，且采區(qū)涌水量為 2 m/min，涌水量小，不需要在采區(qū)另設(shè)置采區(qū)水倉(cāng)，只需要在采區(qū)巷道中布置排水溝就可以滿足設(shè)計(jì)要求。煤層賦存穩(wěn)定、完好，適合于機(jī)械化采煤工作面的布置。 本采區(qū)煤層附存狀態(tài)穩(wěn)定，采取內(nèi)無斷層、無褶曲，無熔巖陷落柱。一般情況下，對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，埋藏條件穩(wěn)定的煤層，有利于選用綜合機(jī)械化采煤方法；對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、埋藏條件不穩(wěn)定的煤層，可選用普通機(jī)械化采煤、爆破落煤采煤方法以及其它適應(yīng)性較強(qiáng)、安全可靠性較高的采煤方法；多走向斷層的宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法；多傾斜斷層的，已采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。 （ 4）煤層地質(zhì)構(gòu)造 采煤工作面內(nèi)的斷層、褶皺、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，直接影響著采煤方法的選擇和應(yīng)用。 采區(qū)內(nèi)可主采煤層二 .1 煤，煤層平均厚度為 4，傾角為19/176。 （ 3）煤層特征及頂?shù)装宸€(wěn)定性 煤層的硬度、煤層的結(jié)構(gòu)（含夾矸情況）、含煤層數(shù)及煤層頂、底板巖石的穩(wěn)定性，都直接影響到采煤機(jī)械、采煤工藝以及采空區(qū)處理方法的選擇，影響著采區(qū)巷道布置、巷道維護(hù)方法、采區(qū)主要參數(shù)的確定。煤層賦存穩(wěn)定、完好，適合于機(jī)械化采煤工作面的布置。 （ 2）煤層厚度 本采區(qū)內(nèi)無斷層、褶曲較小，無熔巖陷落柱。 本采區(qū) 的傾角為 19176。的，有利于采用巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單的傾斜長(zhǎng)壁采煤法；傾角大于 12176。煤層傾角的變化不僅直接影響到采煤工作面推進(jìn)方向、破煤方式、運(yùn)煤方式、工作面長(zhǎng)度、支護(hù)方式、采空區(qū)處理方法，而且還直接影響到采區(qū)巷道布置、運(yùn)輸方式、通風(fēng)系統(tǒng)、頂板災(zāi)害防治措施以及各種參數(shù)的選擇。 一 、 影響采煤 方法選擇的因素 為了滿足采煤方法三方面的原則要求，在選擇和設(shè)計(jì)采煤方法時(shí)，必須充分考慮到具體的地質(zhì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素的影響。采出率高就是要求盡量減少煤柱損失，減少采煤工作面留煤損失和潑灑損失，最大限度地提高煤炭資源采出率，以達(dá)到國(guó)家的要求。所謂安全，就是必須貫徹“安全第一”的生產(chǎn)方針，做到采煤工藝先進(jìn)合理，采煤系統(tǒng)可靠，技術(shù)措施完善。 19176。 鑒于以上要求，初步確定采區(qū)使用綜合機(jī)械化采煤，采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 60萬噸 /a，采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)采煤工作面和一個(gè)掘進(jìn)工作面 二 .服務(wù)年限 T=ZK/AK 式中 ZK—— 采區(qū)可采儲(chǔ)量 T—— 采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬噸 /a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。為保證采區(qū)接替，應(yīng)使扣除采區(qū)產(chǎn)量遞減期的服務(wù)年限，不少于新采區(qū)的準(zhǔn)備時(shí)間。采區(qū)正常生產(chǎn)期，必須大于采區(qū)產(chǎn)量遞增期和遞減期只和，最好使之占采區(qū)服務(wù)年限的 75%以上。在低瓦斯礦井，最多能安排上，下兩個(gè)區(qū)段同時(shí)生產(chǎn)，即最多能安排 4 個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)；對(duì)單一厚煤層采區(qū)，一般在一翼 一個(gè)區(qū)段同時(shí)開采的分層數(shù)目最多為 2 個(gè)，同采的上，下分層工作面應(yīng)保持一定的錯(cuò)距；對(duì)開采煤層群的聯(lián)合布置采區(qū)，煤層數(shù)目多，層間距離近的，一個(gè)區(qū)段內(nèi)同采的煤層數(shù)，一般以不超過兩個(gè)為宜；如果層間距離大，同一區(qū)段內(nèi)，某幾層煤同采時(shí)不影響，同采的煤層數(shù)目可多些，但要考慮通風(fēng)能力。 （ 2） 安排采區(qū)內(nèi)同采工作面的書目時(shí)，應(yīng)以符合開采順序，保證安全生產(chǎn)為原則。 （ 1） 根據(jù)煤層賦存條件，頂?shù)装鍘r石情況和回采技術(shù)條件（厚煤層分層開采時(shí)，還有分層厚度），確定合理的回采工作面長(zhǎng)度和推進(jìn)度。 第三章 采區(qū)儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 第一節(jié) 采區(qū)儲(chǔ)量 根據(jù) 二 .4 采區(qū)鉆空探測(cè)可知 該采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量為 ZG=1120 萬噸 可采儲(chǔ)量 ZK=﹙ ZGP﹚ C 式中 ZK—— 可采儲(chǔ)量 ZG—— 工業(yè)儲(chǔ)量 P—— 采區(qū)煤柱損失及構(gòu)造地質(zhì)和水文地質(zhì)損失，萬噸 C—— 設(shè)計(jì)采區(qū)采出率 故 ZK= 第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 一 . 采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工 作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素來確定。采區(qū)邊界有一 F20斷層，落差 較大，斷層兩盤含水層對(duì)接，水壓高的一側(cè)通過斷層補(bǔ)給水壓低的一側(cè)。 四 . 采 區(qū)水文地質(zhì) 2401 采區(qū)內(nèi)，正常涌水量在 2 m3/min 以下，煤層頂板為 S10 砂巖，頂板砂巖含水層裂隙發(fā)育程度較低，富水性差。由于本采區(qū)所才煤層為單一煤層，位于礦井一水平，瓦斯涌出量較少，所以瓦斯對(duì)采煤工作影響不大。 開采順序不同，瓦斯涌出量的大小也隨之變化。瓦斯隨著開采的深度增加而增加， 1959 年開采深 度 177。 可采煤層主要 特征 煤層 編號(hào) 見煤情況 厚度 （ m） 夾矸 距二 1煤層間距 （ m） 可采 情況 穩(wěn)定 程度 穿見空 —— 見煤點(diǎn) 兩極值 —— 平均值 1 數(shù)層點(diǎn) —— 2 層點(diǎn)數(shù) 二 .1 365 —— 365 —— 48 —— 6 0 全區(qū)可采 較穩(wěn)定 一 .1 53 —— 38 —— 2 —— 0 局部可采 不穩(wěn)定 主采 煤層 二 .1 煤層為中 厚煤層，中間無夾矸情況，無陷落柱、火成巖侵 入等，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層厚度較穩(wěn)定，煤層自然發(fā)火期為六個(gè)月，有自燃發(fā)火傾向 ，有爆炸性，指數(shù)為 8，涌水量為 2m3/min 。煤層頂板一般情況下能隨采隨落，不需要采取強(qiáng)制落頂措施。煤層直接頂板主要為黑色及深灰色砂質(zhì)泥巖，厚度 ~，平均厚度 。 三 . 煤層及頂?shù)装逍再|(zhì) 采區(qū)內(nèi)可菜煤層為 二 1煤層 和一 1 煤層 ，煤層平均厚度4m，煤層傾角 190，煤 質(zhì)中硬，為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶黑色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條狀結(jié)構(gòu)，比重 ／ t。（附井上下對(duì)照?qǐng)D，采區(qū)工程平面圖，煤層底版等高線平剖面圖） 二 . 地質(zhì)構(gòu)造 該采區(qū)地址構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，在采區(qū)東 部有一 F20斷層，該斷層落差比較大，地址構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層內(nèi)沒有含水層，比較穩(wěn)定。該采區(qū)與相臨采區(qū) 主采煤層為 二 1煤層，煤層平均厚度 4m，煤層地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定。北臨二 .1 采區(qū)，南面為二 .5 采區(qū)，東以 F20 斷層為采區(qū)邊界， 西 為采區(qū)邊界 ，斷層落差較大，不含水。 本礦區(qū)二 .1 煤層 儲(chǔ)備條件好，瓦斯含量高，逸散條件差，構(gòu)造發(fā)育，煤炭的堅(jiān)固性系數(shù)低，突出危險(xiǎn)性指數(shù)高等特點(diǎn)，特別是在向斜軸部及附近、 ]斷層尖滅處等地帶采煤時(shí)應(yīng)加強(qiáng)瓦斯涌出檢測(cè)、通風(fēng)和防塵以防患于未然。 井筒位置大約在井田中央，分別為主井和副井，主井主要為提升煤炭，副井為提升人員、材料、矸石及進(jìn)新鮮風(fēng)流等用 途，技術(shù)裝備為絞車提升。主要采煤工作面有： 2109工作面、 101工作面、 26052 工作面、 2808工、 2814外段工作面、 2021工作面。共有三 個(gè)開采水平，其中 50水平已回采完（報(bào)廢水平） ， 220水平正在生產(chǎn)（生產(chǎn)水平）， 600水平（延伸水平） 。開拓方式：立井開拓；采煤方法： 1967 年進(jìn)行水采擴(kuò)建， 1968年 5 月開始水采生產(chǎn)， 1980年初水采下馬，僅三、四分層及邊角地段采用水采作配采。分層工作面的第一分層，由于回采過程中及回采后，中、下層的瓦斯都往回采空間及老塘涌出，致 使第一分層比下面好幾層的瓦斯涌出量大的多。形成這一規(guī)律的原因是由于覆蓋層增厚，瓦斯不易逸散所致。 六 . 瓦斯涌出一般規(guī)律 瓦斯隨開采深度的增加而明顯增加， 1959 年開采深度 177。二水平瓦斯涌出量比一水平有所增加。 二 1煤直接頂板一般情況下能隨采隨落，不須采取強(qiáng)制落頂措施，若頂跨落步距 20~25m，老頂跨落時(shí)對(duì)回采作業(yè)場(chǎng)所有較明顯壓力顯現(xiàn)。二 1煤老頂為砂巖多為S10 灰褐色中粒砂巖，層里多富集碳質(zhì)及白云母片，厚度~，平均厚 。 49m3/h 底板水 據(jù)本礦一、二水平放水實(shí)驗(yàn)資料 Q1=157m3/h S1=86m Q2=302m3/h S3=313m 采用曲度判別法，判別涌水量方程類型為指數(shù)關(guān)系（ n=）即 Q=? sb求得 ? = b=51 在 550 以下 L8灰?guī)r放水后，動(dòng)水位降至 800，水位降深約為 937m，由此求 得 550m~800m 開采期間礦井涌水量為 Q底 =? sb==498m3/h 上述水量不含 O2灰?guī)r水和 L2灰?guī)r水直接，涌入礦井的突水量，該水量目前尚難以計(jì)算，在臨近斷層帶部位須做好放水工作，以防斷層帶突水導(dǎo)致 O L2灰?guī)r水大量涌入礦坑。 三礦多年開采實(shí)踐證明，涌入礦井的水來自兩方面，來自頂板的是 S10砂巖水；來自底版的有 L8灰?guī)r水， L2灰?guī)r水，O2灰?guī)r水以及底版 S9砂巖水，其中主要為 L8據(jù) 1999 年統(tǒng)計(jì)資料，礦井正常涌水量為 ,其中 頂板砂巖水,底板水 550m~800m 涌水量計(jì)算，分底板和頂板兩部分。 1979 年北翼新軌道下山掘進(jìn)時(shí)，揭露一落差 的斷層，L8灰?guī)r水沿?cái)鄬佑砍?，初時(shí)涌水量 1m3/h，而后逐漸增大到20m3/h。菱河：流經(jīng)鶴壁集，馬駒河村，位于井田邊界。本井田為第三、四系地層所覆蓋。丘陵和溝谷大致呈南北向，區(qū)內(nèi)有東馬駒河、黃斗坡、劉家溝、胞泉、胡家溝等幾個(gè)村莊。 三 . 煤的物理性質(zhì) 二 1煤為黑色，玻璃 ~金剛光澤，條帶灰色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，比重 左右 ，松軟易碎。其他煤層 均屬于不穩(wěn)定薄煤層分部范圍小，沒有工業(yè)價(jià)值，但在地層對(duì)比中有重要意義。 本井田的復(fù)雜程度屬中等。另外， 323 背斜與 321