【正文】 東弱震區(qū)，斷裂活動(dòng)性與地震活動(dòng)性均較弱，區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好，其特點(diǎn)是震級(jí)中等、頻度低，分布零星，震源深度多在5～20km。據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306—2001），其對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。2003年經(jīng)四川省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)以川經(jīng)貿(mào)煤炭函〔2003〕509號(hào)文批準(zhǔn)核定生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/a。2006年按照國(guó)家要求，對(duì)礦井生產(chǎn)能力進(jìn)行復(fù)查，2007年四川省經(jīng)濟(jì)委員會(huì)、安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、煤礦安全監(jiān)察局聯(lián)合以〔2006〕140號(hào)文再次批準(zhǔn)核定生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a。礦井為階梯平硐開(kāi)拓方式，以各平硐劃分水平，各水平間采用上山連接。0m水平）開(kāi)采，其中+350m水平及以上均為平硐開(kāi)拓?，F(xiàn)主采+660m、+530m、+350m水平，分別擔(dān)負(fù)出煤、進(jìn)風(fēng)、行人等任務(wù)。該水平第二個(gè)綜采工作面3212正在布置，為本示范工程實(shí)施地點(diǎn)。各采區(qū)回風(fēng)匯集到總回風(fēng)大巷到+999m回風(fēng)平硐排出。本工程實(shí)施的3212急傾斜綜采工作面位于+350 m水平321采區(qū)，該工作面平均走向長(zhǎng)1450m，傾斜長(zhǎng)124m，煤層傾角45～60176。綠水洞煤礦現(xiàn)生產(chǎn)水平均采用大傾角綜合機(jī)械化走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法。根據(jù)延伸水平煤層賦存條件，仍采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板。+350m水平各采區(qū)煤炭進(jìn)入集中煤倉(cāng)后，采用皮帶運(yùn)煤直接到+350m地面洗選廠，目前正在對(duì)皮帶運(yùn)輸巷進(jìn)行改造，預(yù)計(jì)2011年2月前能完成皮帶安裝工作。人員：上下班人員乘坐定時(shí)定點(diǎn)人車進(jìn)出井。+350m平硐、+530m平硐、+660m平硐、+790m平硐為進(jìn)風(fēng)平硐，+999m平硐為回風(fēng)平硐。目前新風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，礦井總回風(fēng)量增大到8710m3/min，總進(jìn)風(fēng)量增大到8320 m3/min，有效風(fēng)率88%。根據(jù)2009年瓦斯等級(jí)鑒定資料，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為： m3/t， m3/min，屬高瓦斯礦井。礦井于2003年建立的永久瓦斯抽放系統(tǒng)，采用2BE34002BY3液壓真空泵，最大真空度為80%、最大抽放量為100m3/min，管路系統(tǒng)中Φ300 mm的管道有1798 m、Φ250 mm的管道有3350 m、Φ150 mm的管道有 1200 m，管道最大流量為60 m3/min左右，目前流量為14 m3/min左右， m3/min；抽放濃度為35%。綠水洞煤礦的供電線路由水山線和水綠線分別以35 kV送到礦區(qū)的35 kV降壓站，再降為6 kV送到井下中央變電所，通過(guò)井下中央變電所分別送到采區(qū)變電所及采掘作業(yè)點(diǎn)。35 kV降壓站內(nèi)I、II回路母線各接一臺(tái)3200 KVA變壓器，經(jīng)過(guò)35kV聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)并聯(lián)運(yùn)行。同時(shí)，在工業(yè)廣場(chǎng)旁建有綠水洞矸石發(fā)電廠，該廠作為綠水洞煤礦備用電源發(fā)電廠，現(xiàn)有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)均為3000 kW，電壓6 kV，通過(guò)6 kV隔離變壓器與35 kV降壓站6 kV并網(wǎng)運(yùn)行。1）集中皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)（+350皮帶運(yùn)輸和+350矸石上山）：通過(guò)本系統(tǒng)的實(shí)施，將帶式輸送機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)引入地面監(jiān)控裝置，可以從地面對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行控制和監(jiān)視，有效預(yù)防和及時(shí)處理各種突發(fā)事故，實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化。目前綠水洞煤礦井下有分站25臺(tái)，傳感器160余個(gè)。3）工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)：增加井下重要地點(diǎn)的視頻圖像。4）提升系統(tǒng)（Φ2 m、 m提升系統(tǒng)）：礦井Φ2 m、 m絞車安裝智能型操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。6）供電監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：礦井于2009年安裝了電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下中央變電所供電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和地面遠(yuǎn)距離停、送電。、煤層、煤質(zhì)綠水洞煤礦主要的含煤地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），屬海陸交互相含煤沉積。K1煤層位于龍?zhí)督M一段，～，%，除礦區(qū)北部個(gè)別點(diǎn)較薄不可采外，其余全區(qū)可采，以中厚煤層為主，因構(gòu)造較發(fā)育，致使局部為薄煤層或厚煤層。本礦井主要可采煤層屬中～高灰、中～高硫、中～中高揮發(fā)分、中高～特高熱值的焦肥煤，主要作為動(dòng)力和冶金用煤。直接頂鈣質(zhì)泥巖上為深灰色泥巖，下為深灰色鈣質(zhì)泥巖，含黃鐵礦團(tuán)塊。直接底炭質(zhì)泥巖灰白色泥巖，夾灰白色細(xì)砂巖，含黃鐵礦晶粒。礦區(qū)范圍內(nèi)發(fā)育的主要褶曲有3條（見(jiàn)圖31），分別為龍王洞背斜、打鑼灣背斜和田灣向斜，其構(gòu)成了礦區(qū)的主要構(gòu)造格局，軸向主要為NE～SW向，對(duì)煤層產(chǎn)生了較大的影響。為東緩西陡的不對(duì)稱褶曲，東翼地層傾角13～37176。背斜軸面傾向南東，傾角60～87176。背斜軸部以9～8176。龍王洞背斜因受F1斷層切割而失去了完整性。該背斜在淺部略為對(duì)稱，一般南東翼傾角10～40176?？偟内厔?shì)西較東陡，南較北陡，其軸面稍有扭轉(zhuǎn)，軸面傾向在1線南略偏北西，1～2線適于直立，2線以北傾向南東，軸部以25176。1線以北為5～2176。該向斜位于礦區(qū)中部，形成地勢(shì)較低的槽谷帶。該向斜為一不對(duì)稱向斜。北西翼傾角10～40176。向北近于對(duì)稱，走向2～35176。仰角由北東向南西方向翹起。大坳坪向斜、大坳坪背斜：位于打鑼灣背斜西翼5線附近，為表層的牽引褶曲。煤礦地表發(fā)現(xiàn)主要斷層7條，均分布于煤系及其上覆地層，分別是FFFFFF6，F(xiàn)7切割煤系，其中F1落差最大，約200m，其余基本都小于100m，造成了煤層的重復(fù)、缺失。南起井田南邊緣，北到4線北于F5斷層附近消失，走向長(zhǎng)約6500m，斷層跡象明顯，斷層面呈舒緩波狀，傾向北西。E，以北則為N40～50176。向深部急劇變陡（60～85176。斷層落差最大（21線附近）達(dá)700m。此斷層對(duì)井田南東部的煤層有一定破壞，并切割了仰天窩背斜，破壞了其完整性。該斷層呈北西～南東走向，橫切打鑼灣背斜、田灣向斜和仰天窩背斜。W，傾向SW，傾角75176。北東盤(pán)下降西錯(cuò)，南西盤(pán)上升東移，呈現(xiàn)反扭特征，地層斷距40m。圖31 綠水洞煤礦2號(hào)勘探線剖面圖 巖層含水性、下統(tǒng)棲霞組(P2m+P1q)： P2m含水層是礦坑下伏充水的主要含水層，地表巖溶發(fā)育，以巖溶管道水平徑流和巖溶裂隙水為主。該地層為巖溶強(qiáng)含水層，水質(zhì)類型為重碳酸鹽鈣型水。抽水試驗(yàn)結(jié)果顯示，單位涌水量q=～?m，富水性中等。(P3c)： 長(zhǎng)興組(P3c)覆于煤系之上，受構(gòu)造影響，裂隙發(fā)育較普遍，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，為強(qiáng)富水性地層。水質(zhì)類型為重碳酸鹽鈣型或重碳酸鹽硫酸鹽鈣型水。巖溶以垂直發(fā)育為主，深度達(dá)數(shù)十米或更深，大氣降水匯集于溶蝕槽谷及洼地，經(jīng)垂直巖溶補(bǔ)給地下，再由垂直循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\(yùn)動(dòng)，形成地下水徑流帶，一部分通過(guò)暗河管道匯集，最后以泉的形式排泄于地表。該層為富水性強(qiáng)的巖溶含水層。Mg2+型水?！?。天池湖為礦區(qū)該含水層的一個(gè)集中排泄點(diǎn)。水質(zhì)類型多為重碳酸鹽鈣型水。另有田灣向斜和打羅灣背斜，由于區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈擠壓和斷層的切割，西翼地層倒轉(zhuǎn)呈S型，構(gòu)造較為復(fù)雜。在綠水洞煤礦地表長(zhǎng)興組（P3c）、龍?zhí)督M（P3l）、茅口組（P2m）地層均有出露，構(gòu)造復(fù)雜，導(dǎo)水?dāng)鄬訌埿粤严遁^多，落水洞、陷落柱發(fā)育，成為地表水、地下水進(jìn)入含水層的直接通道。以上斷層切割主要含水層，對(duì)煤層開(kāi)采有一定影響，特別是沿巷道掘進(jìn)至斷層位置時(shí)，應(yīng)超前探測(cè)、留足保安煤柱。礦井總涌水量最大達(dá)191807立方米/日（1989年7月），最小涌水量4637立方米/日（1989年2月），兩者相差較大，涌水量與大氣降水關(guān)系密切。一般雨后井下最快3～4小時(shí)出現(xiàn)洪峰，最慢8～10小時(shí)出現(xiàn)洪峰。礦井涌水量與茅口巷道的延長(zhǎng)及采空面積的擴(kuò)大有密切的關(guān)系，其比例關(guān)系明顯。礦區(qū)中部沙壩坪煤礦已停產(chǎn)多年，采空區(qū)范圍不明，有采空區(qū)積水對(duì)礦井充水，以后礦井在靠近小煤礦及老窯采空區(qū)邊界開(kāi)采時(shí)，應(yīng)留設(shè)足夠的保安煤柱；礦區(qū)淺部綠水洞煤礦已生產(chǎn)多年，可能有大量積水，應(yīng)及時(shí)疏導(dǎo)和排放，以免對(duì)深部工作面形成突水。水文地質(zhì)類型為Ⅳ型（即水文地質(zhì)為復(fù)雜類型）。煤層)綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)做過(guò)很多探索，并取得了一定效果。）開(kāi)采主要采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法、偽傾斜分段密集走向長(zhǎng)壁采煤法和正臺(tái)階分段密集采煤法等采煤方法，一般機(jī)械化采煤、高檔普通機(jī)械化采煤的工藝、技術(shù)和裝備等方面日趨完善。綠水洞煤礦自1981年12月建礦投產(chǎn)以來(lái)，先后進(jìn)行了一系列的采煤技術(shù)革新。）綜采等采煤法。1984年開(kāi)始使用機(jī)采，工作面支護(hù)用單體液壓支柱，DY100型單滾筒鏈牽引采煤機(jī)割煤，使采煤工藝向機(jī)械化方向邁進(jìn)了一步。為解決這一問(wèn)題，綠水洞煤礦在1991年開(kāi)始使用綜合機(jī)械化采煤，工作面采用輕型掩護(hù)式液壓支架，采用MLS—170鏈牽引割煤機(jī)割煤，開(kāi)采獲得成功。以上的工作面使用，故在1997年又開(kāi)始進(jìn)行大傾角綜合機(jī)械化采煤方法試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)兩年的試驗(yàn)于1999年取得圓滿成功。由于該項(xiàng)目的試驗(yàn)成功，綠水洞煤礦工效也由建礦初期的2t/，采煤隊(duì)也由原來(lái)的 6個(gè)隊(duì)減為現(xiàn)在的2個(gè)隊(duì)，采煤工由800人減為320人。目前我礦井下煤層傾角大部分都在45～60176。以上，儲(chǔ)量2000多萬(wàn)t，為了提高我礦產(chǎn)量，達(dá)到核定生產(chǎn)能力，急需攻克急傾斜煤層（＞45176。綠水洞煤礦現(xiàn)有大傾角綜采設(shè)備自1997年使用以來(lái)，液壓支架、采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)等越來(lái)越不能適應(yīng)，特別是液壓支架和采煤機(jī)，由于原液壓支架為兩柱式，未將割煤間與行人間分開(kāi)，煤層傾角大，片幫、飛矸嚴(yán)重，人員行走、工作極不安全，而且割煤時(shí)采煤機(jī)下方不能有人員作業(yè)，大大增長(zhǎng)了循環(huán)時(shí)間，影響產(chǎn)量。原采煤機(jī)為無(wú)錫生產(chǎn)的MGW375型液壓采煤機(jī)，受煤層傾角影響，牽引、調(diào)高系統(tǒng)經(jīng)常無(wú)法正常工作，影響生產(chǎn)。如果不盡快攻克急傾斜煤層綜采難關(guān)，增加生產(chǎn)總量，勢(shì)必影響企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，從而影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。反之，若進(jìn)行急傾斜煤層綜采技術(shù)攻關(guān)，將液壓支架高度和采煤機(jī)適應(yīng)高度進(jìn)一步增加，煤炭回采率將進(jìn)一步提高。之間使用。時(shí)，當(dāng)煤層厚度局部段超過(guò)液壓支架的最大支撐高度時(shí)，只有留底煤開(kāi)采，產(chǎn)生較多安全隱患，一是移架時(shí)支架推起浮煤太多；二是支架接不到頂板，造成頂板斷裂下沉，嚴(yán)重威脅操作人員的安全；三是過(guò)去沒(méi)有成熟的端頭支架，工作面下出口經(jīng)常出現(xiàn)底煤推移滑落，造成無(wú)法支護(hù)；四是由于傾角太大，原有的液壓牽引采煤機(jī)，不能適應(yīng)煤層傾角變化，經(jīng)常出現(xiàn)故障，檢修時(shí)人員要進(jìn)入機(jī)道，受上方片幫煤、矸下滑飛竄傷人的威脅；五是工作面片幫煤在推移液壓支架時(shí)向下飛竄傷人的威脅越來(lái)越大。因此，只有攻克急傾斜煤層綜采技術(shù)，才能適應(yīng)煤層傾角增大條件，才能確保安全生產(chǎn)。礦井所處地的煤炭供需情況是：廣安電廠一、二期4300MW燃煤機(jī)組已投產(chǎn)發(fā)電，三期2600MW燃煤機(jī)組已于2007年建成。目前的電煤供不應(yīng)求，嚴(yán)重影響地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生及社會(huì)和諧。在大傾角煤層綜采技術(shù)方面，綠水洞煤礦處于全國(guó)領(lǐng)先水平，具有示范和領(lǐng)頭作用。，技術(shù)、管理優(yōu)勢(shì)明顯，擁有一大批大傾角綜采管理和技術(shù)人才，擁有的經(jīng)驗(yàn)將對(duì)該項(xiàng)目的實(shí)施提供強(qiáng)有力的保障。，具有較好的市場(chǎng)前景、巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。綠水洞煤礦在1997年開(kāi)始在國(guó)內(nèi)率先進(jìn)行3～45176。該項(xiàng)目成功后，不留底煤，工作面煤炭回收率達(dá)到90％以上，與采用刀柱采煤方法相比，使用大傾角綜合機(jī)械化采煤方法提高煤炭資源回收率35～40％。項(xiàng)目成功后國(guó)內(nèi)已有十幾個(gè)省約100個(gè)礦來(lái)參觀學(xué)習(xí)。現(xiàn)有大傾角綜采裝備成功解決了煤層傾角30～45176。為了攻克急傾斜煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，綠水洞煤礦前期已成立課題組進(jìn)行研究，通過(guò)研究決定采用廣能公司自主研制的急傾斜支撐掩護(hù)式液壓支架和急傾斜端頭支架、天地（上海）公司改型的MG620/250－QWD雙滾筒采煤機(jī)、廣能公司參與改型由中煤集團(tuán)張家口煤機(jī)廠生產(chǎn)的SGB－730/160型工作面刮板輸送機(jī)等設(shè)備，通過(guò)精心組織，不斷完善和改進(jìn)設(shè)備的部分功能和開(kāi)采工藝，決定2011年在+350水平首采區(qū)3212急傾斜綜采工作面組織實(shí)施。以上。礦井在大傾角綜采工作面（5675654等工作面）局部地段煤層傾角大于45176。要解決的主要工藝技術(shù)問(wèn)題除采煤機(jī)穩(wěn)定性問(wèn)題、輸送機(jī)穩(wěn)定性問(wèn)題、支架穩(wěn)定性問(wèn)題外，還要解決工作面防推底、研究上端頭液壓支架合理使用和可靠性、工作面提高單產(chǎn)綜合措施等技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)受傾角和重力影響，要考慮煤層頂板因片幫空頂后發(fā)生大面積冒落等問(wèn)題。）煤層已基本采完，且大傾角綜采技術(shù)已經(jīng)成熟，鑒于傾角大于45176。）綜合機(jī)械化采煤技術(shù)。項(xiàng)目實(shí)施成功后，將綜采技術(shù)進(jìn)一步用于急傾斜煤層中，與柔性掩護(hù)支架等采煤方法相比，至少可提高煤炭資源回收率10%。綜采有較好的安全保障，有利于安全生產(chǎn)。本項(xiàng)目實(shí)施后，不僅保證礦井穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展也十分有利。隨著煤炭經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的恢復(fù)好轉(zhuǎn)，若煤炭企業(yè)能夠大幅度增加產(chǎn)量，無(wú)疑有利于提高安全補(bǔ)欠的能力，以至徹底解決煤礦安全設(shè)施落后、抗災(zāi)能力差的問(wèn)題。項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益均較明顯。以下的大傾角煤層綜采技術(shù)更加成熟，使安全、生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)一步改善、單產(chǎn)進(jìn)一步提高。機(jī)巷、石門(mén)運(yùn)輸設(shè)備配套研究。根據(jù)綠水洞煤礦的煤層狀況和生產(chǎn)技術(shù)條件，經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有大傾角綜采技術(shù)的認(rèn)真總結(jié)，對(duì)現(xiàn)有綜采設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，使之適應(yīng)傾角提高到45176。其技術(shù)路線如下:，以解決液壓支架高度不夠，導(dǎo)致留頂（底）煤開(kāi)采，浪費(fèi)煤炭資源和支架無(wú)法接頂?shù)膯?wèn)題。，解決上、下端頭支護(hù)問(wèn)題。，增加牽引力，降低故障率，增大切割高度。本工程實(shí)施的3212急傾斜綜采工作面位于+350 m水平321采區(qū)，為一單斜構(gòu)造，無(wú)斷層及薄化帶影響。煤層傾角45～60176。工作面上部為5654工作面采空區(qū)，下部為尚未布置的177。工作面絕大部分為合層煤層（l煤層），煤層中含夾矸2～4層，屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，～,。煤巖類型為半暗～半亮型煤，煤種為焦煤，煤層結(jié)構(gòu)為（從頂?shù)降祝骸ā?、?m（～ m）、～ m（～ m）、～ m。其上部有一層厚度、硬度變化較大的夾矸，巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，當(dāng)厚度﹥。本礦屬高瓦斯礦井。在回采過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)、瓦斯管理，防止瓦斯局部積聚。同時(shí)，地面溝谷、巖溶漏斗、裂隙等自然通道有很好的導(dǎo)通性，預(yù)計(jì)，雨季采空區(qū)涌水量將增大，參照周邊5692及5654工作面的放水鉆孔涌水情況及現(xiàn)有水文地質(zhì)條件，采用面積比擬法預(yù)計(jì)工作面涌水量為10m3～25m3/h，正常涌水量為10m3/h。正常通風(fēng)情況下無(wú)影響。正常通風(fēng)情況下無(wú)影響。無(wú)影響。無(wú)影響。無(wú)影響。1）工作面運(yùn)輸巷由于本工作面煤層傾角較大，機(jī)巷為異形斷面，采用異形支架配樹(shù)脂錨桿和金屬網(wǎng)支護(hù)；。