【正文】 ....................................... 50 第四節(jié) 預防瓦斯、煤塵事故 ................................................................ 51 第五節(jié) 防火、防水注漿系統(tǒng) ................................................................ 53 第六節(jié) 安全檢測系統(tǒng) ........................................................................... 53 第七章 施工組織及主要技術經濟指標 .................................................. 54 初步設計說明書 1 前 言 XX煤礦位于 XX 煤田的西部，于 1971 年 5 月破土興建， 1978 年建成投產。該礦 井原設計生產能力 ，采用一對立井開拓， 生產水平 150m，服務年限 71 年。對此，為有效地利用煤炭資源，延長礦井的服務年限， 1984 年山東煤炭工業(yè)管理局以 (84)魯煤基字第 58 號文批準，將榮莊 (西十 )井田 F7 斷層以東劃歸 XX 煤礦開采，井田面積由此擴大到 。 1998 年礦井擴建主體工程全部完工，開采上組煤為主的擴建水平 250m水平生產系統(tǒng)形成， 1999 年礦井實際產量達 90 萬噸。 根據目前 XX 煤礦的實際情況，為了保證采場正常的生產接續(xù)以及礦井穩(wěn)產高產，編制 7500 采區(qū)初步 設計。采區(qū)南以 430軌道下山保護煤柱線為界與八采區(qū)相鄰，西以 BF63 斷層為界與一采區(qū)相鄰 ，東以 F24 斷層為界與七采區(qū)相鄰。走向長度為 ～，傾向長度煤 7 為 ～ 。 該區(qū)地面標高為 +～ +。 本區(qū)煤巖層整體呈向斜構造，向斜軸在采區(qū)北西部，向南西方向傾伏。 三、 采區(qū) 周邊開采情況 在采區(qū)的南部區(qū)域除有 430 并聯(lián)回風巷、 430 并聯(lián)進風巷、 430 軌道下山、 430人行下山 430皮帶下山外其它采掘工程。南西區(qū)域部分在 XX村、河洼村村莊保護煤柱內，北部區(qū)域部分位于引 黃灌渠、澗北水庫保護煤柱內，無其它建筑物。 初步設計說明書 3 澗北河在相對區(qū)域南部穿過，為季節(jié)性河流，雨季有水，流向南西；澗北水庫位于采區(qū)北部東鄰，引黃灌渠在北部 120m區(qū)域東西向穿過。本采區(qū)回采后，將會使地表塌陷程度加劇。據鄰區(qū) 7100采區(qū) 7煤層開采情況分析，區(qū)域內小型斷層較發(fā)育，鉆孔穿過斷層的有 3孔，區(qū)內構造控制程度相對偏低。 詳見 鉆孔情況一覽表 11 鉆 孔 情 況 一 覽 表 表 11 孔號編號 煤層名稱 見煤底板標高(m) 煤厚 (m) 終孔層位 終孔深度(m) 封孔質量 24 7 （ ） 102 煤 懷疑 8 () 9 () 101 () 102 初步設計說明書 4 104 7 未見煤系 上 石 盒 子組 雜 色 泥 質粉砂巖 合格 8 9 101 102 323 7 斷失 斷層帶 懷疑 8 9 101 102 6613 7 () 102 煤 合格 8 () 9 （ ） 101 （ ） 102 7312 7 未達 31 煤 合格 8 9 101 102 743 7 102煤 合格 初步設計說明書 5 8 （ ） 9 斷失 101 102 7313 7 （ ） 102煤 合格 8 9 101 102 二、地層及標志層 本區(qū)石炭系太原組厚 ～ ，平均 。主要可采煤層為 102 煤， 5 上、 101 為不可采煤層。煤層頂、底板富含植物化石。下距二灰 ～ ，平均 。下距 7 煤 ～ ，平均 ，下距三灰 ～ ，平均 。下距四灰 ～ ，平均 ，下距 8 煤 ～ ，平均 。 五灰：厚 ～ ，平均厚 ，質純、致密堅硬，裂隙 發(fā)育，下距奧灰 ～ ，平均 。煤層普氏硬度系數 f=～ ，夾石普氏硬度系數 f =～ 。) 結構 Y (%) 穩(wěn)定程度 7煤 平 均 8 復雜 穩(wěn) 定 最小～最大 ～ 1～ 28 第三節(jié) 地質構造 本采區(qū)煤巖層整體呈向斜構造，向斜軸在采區(qū)北部，向南西方向傾伏。～ 8176。向斜軸北翼煤巖層走向約在 1370～ 2270 之間，傾向約在 2270～ 3170 之間，傾角約在 1176。平均 8176。落差較大斷層其附生斷層發(fā)育，對將來工程施工影響較大，對工作面布置影響嚴重。區(qū)內未見巖溶陷落柱和巖漿巖侵入。本區(qū)域位于 F1 F2 BF67 及 F27 斷層所夾塊段所圍成的相對獨初步設計說明書 8 立水文塊段內。 二灰：厚 ～ ，平均 ，為 6 煤層直接頂板，上部多含泥質，裂隙較發(fā)育。 M，在斷層附近可達到178。在 430 軌道下山初次揭露時水量為 ~，并很快疏干，威脅程度較小。 四灰：為 8 煤層直接頂板，厚 ～ ，平均 ，上部含大量泥質，中部夾厚 ～ ，下部質較純，致密堅硬，多含燧石，垂向裂隙和順層裂隙均較發(fā)育，偶見洞穴，常為方解石所充填。 M，Ｋ＝ ～ ，礦化度為 ～ ，滲透系數 K=~，水質類型 HCO3～ Na 和 HCO3Cl～ Na。目前根據 8100II泄水巷資料四灰水位已降至 。四灰下距 9 煤層 ～ ，平均；下距 102 煤層 ～ ，平均 。礦化度為 ～ ，滲透系數 =~。在穩(wěn)定放水量為 的情況下，五灰最高水位為 ，五灰最低水位可降到 m，最大降深為 。 奧灰：巨厚層狀，厚度 800m左右，單位涌水量 q＝ ～ ?，F 430m水平共有初步設計說明書 9 四個奧灰孔，最大單孔涌水量為 100m3/h，最小單孔涌水量為 ，平均為 。奧陶系灰?guī)r在南部山區(qū)有廣泛出露，大量接受大氣降水補給，補給量豐富，是煤系各含水層的主要補給 水源。 生產用水按二面三頭計算，大約需要 25m3/h；工作面和掘進迎頭頂板淋水按 10m3/h；煤層底板改造鉆孔，按 3 部鉆機 3 孔同時揭露五灰，根據 7100采區(qū)五灰鉆孔放水情況，預計水量 60 m3/h；五灰疏放水量：根據 7100 采區(qū)五灰放水試驗：第一落程穩(wěn)定放水量 Q1= m3/h，最大降深 S1=；第二落程穩(wěn)定放水量 Q2= m3/h，最大降深 S2=，采用比擬法計 算。則有五灰疏放水位降深 S3=（ ） = 采用比擬法計算： Q3 =。 即本采區(qū)最大涌水量 Q 最 =179。 三、根據《礦井防治水管理規(guī)定》和《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在下組煤開采過程中，對于落差較 大及導水性斷層均應留設斷層防水煤柱。 儲量 根據本區(qū)勘探程度，構造復雜程度，綜合分析。 本采區(qū)內 7 層煤資源儲量 萬噸，可采儲量 萬噸。采區(qū)南以 430軌道下山保護煤柱線為界與八采區(qū)相鄰，西以 BF63 斷層為界與一采區(qū)相鄰，東以 F24 斷層為界與七采區(qū)相鄰。 本區(qū)煤巖層整體呈向斜構造，向斜軸在采區(qū)北西部，向南西方向傾伏。 本采區(qū)范圍內共有勘探鉆孔 8 孔，終孔層位不均，有 4 孔終孔為 102 煤。 目前， 430m 水平生產系統(tǒng)均運轉正常，有足夠的能力擔負本采區(qū)的 安全 生產任務。 該采區(qū)內可采煤層有七、八、九、十層。 為了使生產系統(tǒng)安全合理、經濟實用、少留煤柱、提高煤炭回收率，根據礦井煤巖層實際地質情況，采區(qū)輔助運輸考慮三個方案。 30’方位角調線沿 7 層煤施工375m至采區(qū)邊界位置，施工至 335m時，向左調線開門，施工煤倉聯(lián)絡巷，煤倉深度 26m。 軌道巷安設電機車，擔負采區(qū)的 輔助提升任務。 30’方位角調線施工 245m至采區(qū)邊界。 軌道巷安設電機車，擔負采區(qū)的輔助提升任務。方位角按 +3‰坡度施工 515m。 軌道巷安設電機車，擔負采區(qū)的輔助提升任務。 準備工期長，出面時間晚。 軌道巷 3 次過斷層，巷道維護困難。 工作面均能自然泄水。 430 東皮帶段沿 8 層煤頂板布置，為 102 層煤共用。 巷道沿 7 層煤布置，維護困難。 沒有煤倉，煤流系統(tǒng)單一。 不利于綜采工作面安裝。 工作面兩翼布置不均衡。 左翼工作面長，不利于施工。 方案三由于兩翼布置不 均勻，左翼工作面走向長，施工困難，不能自然泄水，否定此方案。 ㈡工程量及資金比較 方案一：開拓工程量為 1635m，其中巖石巷 1000m，按巖巷 2800 元 /m計算，則巷道費用為 280 萬元。 通過對比，方案二分別比方案一節(jié)省巷道費用 56 萬元。 方案二：巖巷 800m，煤巷 675m 按巖巷單進 60m/月，煤巷單進 150m/月計算 則方案一開拓工期為（ 1000/60＋ 635/150＝ 21 個月） 方案二開拓工期為（ 800/60＋ 675/150＝ 18 個月） 經以上方案對比，方案二雖然開拓工程量小，開拓工期短，節(jié)省巷道費用 56 萬元，但是，方案二均沿 7 層煤布置，且東皮帶段布置在向斜軸上，巷道維護困難，沒有采區(qū)煤倉，煤流系統(tǒng)單一，因此，我們認為方案一技術先進，經濟合理，開拓工程量雖然大，但是，方案一巷道易于維護 430 東皮帶段沿 8 層煤頂板布置，為 102層煤共用，建立采區(qū)煤倉，能緩沖煤初步設計說明書 15 流系統(tǒng)，因此確定方案一為主導設計方案 。 采區(qū)變電所： 7500 采區(qū)設變電所一個，錨網噴支護，擔負采區(qū)采、掘、運設備供電。煤層普氏硬度系數 f=～ ，夾石普氏硬度系數 f =～ 。 采區(qū)巷道 采用單巷布置，工作面下部布置軌道順槽，上部為運輸順槽，工作面之間間距 37m。 工作面軌道順槽與運輸順槽主要采用偽傾斜上山定向布置，采用錨網支護頂板和兩幫。運輸順槽安設運輸機，用于煤炭運輸、行人、輔設管線并兼做回采工作面的回風巷等。 第四節(jié) 巷道準備工程量 本采區(qū)巷道準備工程量計 1760m， 840m 為半煤巖， 920m 為全巖掘進。 初步設計說明書 16 第五節(jié) 車場及硐室 一、車場 7500 軌道車場為平車場，車場長 20m，半圓拱形斷面、錨網噴支護，凈寬 ，凈高 ，斷面積 ，鋪設 22kg鋼軌，軌距 600mm。 二、硐室 為滿足正常生產需要， 430m水平 7500 采區(qū)內設 3 個硐室：變電所、皮帶機頭硐室和煤倉，變電所、皮帶機頭硐室，半圓拱形斷面、錨網噴支護，變電所位于 7500 軌道與 7500 皮帶之間，長 40m；煤倉為直立圓形斷面，錨網噴支護，凈直徑 。 第三章 采區(qū)生產能力及采煤方法 第一節(jié) 開采順序 一、開采順序 根據現場和施工進度，確定本采區(qū)首采工作面為 7506 面，施工循序為： 7506面→ 7505面→ 7502面→ 7509面→ 7504面→ 7503面→ 7508面→ 7507面→ 7501 面 二、回采率 采區(qū)煤炭回收率不低于 80%。使用煤礦安全許用炸藥，毫秒或瞬發(fā)電雷管，正向裝藥結構，初步設計說明書 17 水炮泥，炮泥封孔，串聯(lián)或串并聯(lián)聯(lián)炮方式、使用 MFd150/200型放炮器起爆。 施工方法：一次成巷。 型局扇。 供水：由 430m供水干管分支，用φ 50mm水管將水供到 掘進迎頭。 供電：由 430m采區(qū)變電所供電。 第三節(jié) 開采方法 一、采區(qū)生產能力 ㈠、工作制度 工作日 ： 330d/a， 每日三班作業(yè) ， 每日凈提升時間 16h。回采工作面日產煤 893 噸，掘進出煤量按工作面產量的 10%計算。 179。 179。 179。 179。 330179。 C/A 計算 式中： T—— 服務年限 ， a； Q—— 可采儲量 ， ； A—— 生產能力