【正文】 ............................................................................ 31 、采區(qū)、采面回采率 .......................................................................................................................................... 32 工作面基本條件 ................................................................................................................................................. 32 7 工作面生產(chǎn)技術(shù)管理 ....................................................................................................................................................... 40 8 工作面安全技術(shù)管理措施 ............................................................................................................................................... 4 、初采措施 ................................................................................................................................................................... 4 、災(zāi)害防治措施與避災(zāi)路線 ....................................................................................................................................... 5 1 1 礦井基本情況 井田概況 、交通位置 十二礦位于河南省平頂山市，平頂山礦區(qū)的東部，距市中心 ，井田東部與八礦為鄰，西與十礦為鄰，南到煤層露頭，北至李口向斜軸。設(shè)計(jì) 依據(jù)這些煤層埋藏情況和目前礦井的生產(chǎn)狀況，主要完成以下工作。井田構(gòu)造簡單，煤層厚度變化不大。 四、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和特點(diǎn) 該礦井三水平為一單斜構(gòu)造，地層傾向北稍偏西，傾角 2176。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于八礦、十礦、十二礦己組煤開采邊界調(diào)整的通知”，即“平煤 [1999]276 號(hào)”文； 十二礦地測科編制的《平煤集團(tuán)十二礦三水平地質(zhì)說明書》； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于對十二礦三水平地質(zhì)說明書的批復(fù)”，即“平煤地[2020]02 號(hào)”文； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于十二礦三水平設(shè)計(jì)方案論證會(huì)議紀(jì)要”，即“平煤會(huì)紀(jì) [2020]50 號(hào)”文； 平煤集團(tuán)公司“關(guān)于十二礦北山風(fēng)井留設(shè)保護(hù)煤柱的意見”，即“平煤總 [2020]18 號(hào)”文 ； 平 煤集團(tuán)十二礦三水平初步設(shè)計(jì)任務(wù)委托書 ； 礦方提供的 十 二礦采掘工程平面圖及有關(guān)資料 。十二礦共有七個(gè)采區(qū)，其中己 一 ~己 五 已回采完畢，己 六 、己 七 正在生產(chǎn)，按照兩采區(qū)儲(chǔ)量和礦井生產(chǎn)計(jì)劃，己六 采區(qū) 2020 年回采結(jié)束， 己 7采區(qū) 2020 年采完。 I 前 言 一、概況 平煤集團(tuán)公司十二礦位于河南省平頂山市境內(nèi)，為平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司骨干礦井之一。十二礦始建于 1958 年，先后經(jīng)過多次擴(kuò)界、改擴(kuò)建，至 2020 年年產(chǎn)原煤 104 萬噸，煤炭產(chǎn)量達(dá)到歷史最高水平。十二礦依據(jù)平煤 [1999]276 號(hào)文，決定將該文調(diào)整邊界的擴(kuò)大區(qū)域即本礦三水平進(jìn)行開發(fā)，布置接替采區(qū)，并將礦井三水平的生產(chǎn)能力擴(kuò)大到 。 三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 設(shè)計(jì)結(jié)合大型礦井的管理水平和生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)，貫徹十二礦雙高建設(shè)規(guī)劃“年產(chǎn) ，一井一區(qū)一面”，既要考慮現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施的利用和匹配，又要兼顧礦井的長遠(yuǎn)發(fā)展，本著 10 年不落后原則，盡量使用新設(shè)備?！?10176。屬雙突高沼氣煤層，有煤塵爆炸危險(xiǎn)，自然發(fā)火傾向，煤層及頂?shù)装遢^軟。 設(shè)計(jì)對礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析比較，論述了各方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)，確定了北山風(fēng)井作為十二礦三水平回風(fēng)井的方案； 設(shè)計(jì)分別對北山風(fēng)井井筒布置、提升及井下運(yùn)輸、通風(fēng)、排水系統(tǒng)等進(jìn)行了論述分析，并確定了該礦三水平的各生產(chǎn)系統(tǒng)； 設(shè)計(jì)布置三水平的采區(qū)巷道，并確定了該礦三水采掘面的個(gè)數(shù)及三水平達(dá)產(chǎn)后，由一個(gè)己 15煤層綜采工作面和一個(gè)己 1617煤層綜采工作面來保證礦井的 II 生產(chǎn)能力。 老礦區(qū)工業(yè)場地有礦區(qū)專用鐵路與國鐵京廣線、焦枝線相連接。新建北山風(fēng)井工業(yè)場地，距現(xiàn)工業(yè)廣場 ，新修建專用公路相連接，交通較為便利。 十二礦井田走向長約 3km，傾斜寬約 4km，井田面積約 ， 開采標(biāo)高范圍在 75m～ 850m 之間。東部以 20 號(hào)勘探線東 500m 平行線與八礦為界；南以己 15煤層 620m 底板等高線與二水平己 七 二期為界；西以 22 號(hào)勘探線西 260m 平行線與十礦為界；北部以“平煤 [1999]276 號(hào)”文確定的北邊界（大致為李口向斜軸）與八礦、十礦為界。地面標(biāo)高 +180～ +400m，覆蓋層厚度 0～53m。 己七采區(qū)于 1990 年 4 月開始準(zhǔn)備， 1992 年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 60 萬 t/a。該采區(qū)有四層煤，自上而下為己 1己 1己1己 17，其中己 14不可采，己 15單獨(dú)存在，己 1617合層，己 15與己 1617層間距 ～13m，煤層傾角 12176。截止 2020 年末采區(qū)剩余工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸，可采儲(chǔ)量 萬噸?！?25176?！?2176。 庚 20煤層 還沒有規(guī)劃設(shè)計(jì)，庚 20煤層工業(yè)儲(chǔ)量為 ，可采儲(chǔ)量 萬噸。 、 公路及鐵路運(yùn)輸 廠外道路自新建工業(yè)場地入口至十二礦現(xiàn)有工業(yè)廣場距離約 3km,目前在礦井建設(shè)階段，使用的是風(fēng)景區(qū)道路，路面寬度不足 4m。 ”由于該工業(yè)廣場主要的車流為運(yùn)送上下井人員、和矸石的外排，根據(jù)該礦井的生產(chǎn)能力，日平均雙向交通量約 250 輛左右，確定按平原微丘區(qū)四級(jí)廠外道路設(shè)計(jì)，路基寬 ，路面寬 。新老廣場之間的運(yùn)輸聯(lián)系采用重型運(yùn)輸車輛運(yùn)送設(shè)備、矸石，大型通勤車接送上下井工作人員。場內(nèi)道路為環(huán)狀布置，道路形式采用城市型道路，水泥路面，道路一側(cè)采用暗埋混凝土排水管排水，施工方便，經(jīng)濟(jì)合理。汽運(yùn)主要設(shè)備為中型載重汽車 2 臺(tái)（可利用礦內(nèi)原有車輛），中型自卸汽車 2 臺(tái)，面包車 1臺(tái)，大客車 2 臺(tái)。其中，單開道岔(ZDK624512)5 組，渡 線道岔 (ZDX62451516)2 組，對稱道岔 (ZDC624312)2組。兩回電源線路型號(hào)均為 LGJQ300/25, 線路長度分別為 和 。 北山工業(yè)場地內(nèi)除壓風(fēng)機(jī)，提升絞車 ,扇風(fēng)機(jī)，瓦斯抽放泵為高壓用電設(shè)備外，其余均為低壓用電設(shè)備。低壓變電所內(nèi) 2 臺(tái)動(dòng)力變壓器型號(hào)為 S11M500/6 6/，正常 2 臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，以 380V 為地面水處理廠、鍋爐房、排矸系統(tǒng)、空氣加熱室、熱交換設(shè)備及室內(nèi)外照明等處供電。水廠規(guī)模約為2020m3/d。北工業(yè)廣場消防、生產(chǎn)用水水源由該處地下水井提供。在 北工業(yè)廣場 內(nèi)設(shè)一深井，供地面工廣生產(chǎn)、消防用水。 整個(gè)場區(qū)設(shè)有室外消火栓消防系統(tǒng)。己組煤位于二疊系下統(tǒng)山西組，它上以砂鍋窯砂巖底面與下石盒子組分界，下以L1灰?guī)r頂面或己組煤底板砂巖底面與太原組分界，整和接觸，己組煤層共有四層煤，自上而下分別為：己 1己 1己 1己 17煤層，其中己 14煤層厚 ～ ，局部可采；己 15煤層厚 ～ ， 平均 ， 在井田上部與己 1己 17煤層合層為己 1517煤層，己 15煤層在井田下部單獨(dú)存在； 己 1617煤層厚度變化較大，為～ ，平均 。本礦三水平開采的己 15和己16－ 17煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角由南向北逐漸變小，南部平均傾角 10176。左右，北部靠近李口向斜軸部傾角僅為 2176。 三水平設(shè)計(jì)走向長 1850m,傾斜長度 1820m，雙翼開采，煤層傾角 10176。接近李口向斜軸時(shí)煤層傾角 0176。截止 2020 年末采區(qū)剩余 工業(yè)儲(chǔ)量 萬噸，可采儲(chǔ)量 萬噸。煤層厚度為 ～ ，平均為 ，煤厚變異系數(shù)為 %，可采 4 性指數(shù)為 ，屬不穩(wěn)定煤層。 地表水 由于地表多為山峰及山坡地，第四系表土覆蓋層厚度（ 0～ 53m）較小，部分巖層裸露，大氣降水可能會(huì)有一定補(bǔ)給，對巖層中的含水量有一定的影響，但對己組煤影響不大。因此，在采面的掘進(jìn)和回采過程中需要進(jìn)行探放老空水工作。砂巖含水層總厚度 40 余 米 ，中間被砂質(zhì)泥巖、小紫泥巖大紫泥巖阻隔 ，阻礙了相互間的自然水力聯(lián)系，其中大占砂巖為直接充水含水層，香炭砂巖為間接充水含水層，香炭砂巖水可通過冒落裂隙帶導(dǎo)水與下部砂巖含水層發(fā)生水力聯(lián)系，影響礦井充水，單位涌水量 ～ ，滲透系數(shù) ～。 煤層底板灰?guī)r承壓水 石炭系太原群含水層位由 7～ 8 層灰?guī)r組成，總厚度 36～ 52m，其中突水的有上部 L2灰 巖和下部的 L7灰?guī)r。所以，三水平 L2 灰?guī)r賦水性差，雖然靜水壓力較大，但裂隙不暢通，采掘工作面揭露灰?guī)r出水點(diǎn)涌水量一般不大，但是 整個(gè)三水平均屬于帶壓開采。 5 、其它開采技術(shù)條件 （一）煤層頂?shù)装鍘r性 己 15煤層直接頂板為灰黑色砂質(zhì)泥巖，厚 ～ ，具有近于垂直的節(jié)理，致密、性脆、透氣性差，含有大量的植物化石，普氏硬度系數(shù) 2～ 5，垂直抗壓強(qiáng)度 ～ 45 MP，空隙度 %。 己 15煤層直接底板就是己 1617煤層直接頂板，為深灰色泥巖，厚 ～ ，普氏硬度系數(shù) ～ 3，抗壓強(qiáng)度為 ，遇水易膨脹，己 1617煤層直接底板為深灰色砂質(zhì)泥巖，厚度 2～ 3m，普氏硬度系數(shù) 2～ 3，垂直抗壓強(qiáng)度 10～ MP，孔隙度 %，吸水率 %。 庚 20煤層的老頂和老底為中厚至厚層狀致密堅(jiān)硬的石灰?guī)r，平均厚度 ～， 根據(jù)煤礦巷道 (斜井 )硐室圍巖工程地質(zhì)分類，本井田各可采煤層老頂、老底的砂巖或石灰?guī)r的圍巖類別屬Ⅰ－Ⅱ類 ，圍巖穩(wěn)定性類型屬穩(wěn)定－穩(wěn)定性較好類型；直接頂和直接底的圍巖類別屬Ⅲ－Ⅳ類，圍巖穩(wěn)定性類型屬中等穩(wěn)定－穩(wěn)定性較差類。 （二） 瓦斯、煤塵、自燃、地溫 瓦斯：十二礦 1989 年以前一直屬低瓦斯礦井， 1989 年元月在己六采區(qū)首采面風(fēng)巷掘進(jìn)中發(fā)生了第一次煤與瓦斯突出，同年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井； 1995 年經(jīng)中國煤炭科學(xué)院重慶分院煤研所鑒定，己組煤層 350m 頂板等高線以下為瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)。 2020 年河南省煤炭工業(yè)管理局以豫煤安〔 2020〕 975 號(hào)文《河南省煤炭工業(yè)局關(guān)于 2020 年度國有重點(diǎn)煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的批復(fù)》中確定十二礦為突出礦井，礦井相對瓦斯涌出量 ，絕對瓦斯涌出量。 自燃：本井田在各采區(qū)采取煤層煤樣（己 15或己 151己 1617）進(jìn)行自燃傾向性試驗(yàn)，結(jié)果表明兩煤層自燃等級(jí)為二級(jí)，即自燃，煤層自燃發(fā)火期為 3個(gè)月。依據(jù)平煤集團(tuán)公司與中科院地質(zhì)所地?zé)峤M合作，于 1978年提交的地溫科研資料：平頂山礦區(qū)自東向西曾選擇 5 個(gè)長期水文地質(zhì)觀測孔進(jìn)行恒溫帶的系統(tǒng)觀測，確定 礦區(qū)恒溫帶為：深度 25m、溫度為 ℃，此溫度接近本地區(qū)地面溫度的多年平均值。 2020 年測得己 1517090 采面風(fēng)巷頂板砂巖水溫度高達(dá) 40℃以上。 地壓：隨著開采深度的增加，地壓影響施工的問題越來越顯現(xiàn)，壓力大，地鼓強(qiáng)，巷道變形速度 加快，維護(hù)周期短?？刹蓛?chǔ)量為 萬 t，其中己 15煤層 萬 t，己 1617煤層 萬t。 三水平可采儲(chǔ)量 萬 t。 T=Z/A K= = 式中： T礦井服務(wù)年限， a Z剩余可采儲(chǔ)量，萬 t 7 A礦井（采區(qū)）設(shè) 計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a K儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 礦井可采儲(chǔ)量為 萬 t（其中包含己 七 采區(qū) 剩余可采儲(chǔ)量 萬 t，三水平可采儲(chǔ)量為 萬 t； 庚 20煤層可采儲(chǔ)量 萬 t 未考慮），考慮 的備用儲(chǔ)量系數(shù)，礦井的服務(wù)時(shí)間為 年。 ⑵、水平、采區(qū)劃分 十二礦共劃分為三個(gè)水平，分別是一水平（ 150m），二水平（ 270m），三水平（ 600m）。其中一水平包括己 一 、己 二 、己 三 、己 四 、己 五 采區(qū)，已全部回采完畢。三水平因正在開發(fā)建設(shè)中，還沒有正式劃分采區(qū)。根椐礦井三水平的情況和當(dāng)前礦井的生產(chǎn)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)對十二礦三水平達(dá)產(chǎn)時(shí)，各井筒的使用情況加以分析論述，以決定礦井的開拓方式。 輔助提升：三水平的材料提升和上下人員由現(xiàn)新、老副井擔(dān)任；裝備北山進(jìn)風(fēng)井，負(fù)責(zé)三水平的矸石提升、綜采設(shè)備的提放和臨時(shí)上下部分人員。根據(jù)三水平的需要，結(jié)合礦井各井筒的利用情況，在方案設(shè)計(jì)階段考慮了四個(gè)通風(fēng)方案 : 方案一、新打北山回風(fēng)井獨(dú)立回風(fēng)方案。 方案二、利用現(xiàn)北山風(fēng)井獨(dú)立回風(fēng)方