【正文】 生礫巖薄層，下部以灰綠色、紫紅色泥巖 為主，含大量鈣質(zhì)結(jié)核和透鏡體，砂巖為鈣質(zhì)膠結(jié)，具小型交錯層理。 ⑸ 、第四系（ Q） 第四系松散層主要分布于山溝、半坡及凹地中，以不整合關(guān)系覆蓋于不同時代地層之上，主要由耕植土、黃土、粘土、砂質(zhì)粘土及粘土夾礫石組成，一般厚度 0～ 15m 左右， 鉆孔揭露 最大厚度 ?？傮w構(gòu)造形態(tài)為一地層走向近東西至南東東，傾向 5176。 左右的單斜構(gòu)造，沿地層走向和傾向均具有寬緩的波狀起伏，構(gòu)造以斷裂為主，發(fā)育有近東西向和北北東向和北西向三組斷裂，據(jù)地表地質(zhì)露頭和鉆孔揭露，本 礦井 內(nèi)及外圍共有斷層 10條， 礦井 內(nèi) 6條（ FF10 F1 F F12 F125），外圍斷層 4 條（ F F F F6） 。此外煤礦北 緣 發(fā)育滑動斷層（ F9），使滑動斷層下盤為一簡單單斜構(gòu)造，不受斷裂與褶曲的影響，而上盤則發(fā)育次一級的斷裂與褶曲。 本 礦井 構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬中等 ?？刹擅簩佑刑M（一煤段）底部的一 1煤層和山西組（二煤段）下部的二 1煤層，兩層煤厚 ，可采含煤系數(shù)為 %。 該礦采礦許可證批準(zhǔn)可采煤層為一 二 1煤層，本采區(qū)設(shè) 計僅 對二1煤層進(jìn)行開采，煤層特征如下： 二 1煤層：俗稱黃煤，賦存于山西組下部，大占砂巖之下，上距砂鍋窯砂巖 65m 左右，下距一 1煤層平均 69m 左右。從鄰區(qū)小關(guān)二礦多年來開采二 1煤情況，薄煤帶雖較多，但面積均較小，最大薄煤帶長軸可達(dá) 80 余米，一般僅 30～ 50m。二 1煤層為基本全區(qū)可采較穩(wěn)定型厚煤層。 二 1煤為黑色，以粉、粒狀煤為主，煤的原生結(jié)構(gòu)遭破壞，呈現(xiàn)經(jīng)層間擠壓、揉搓的構(gòu)造煤特征，表現(xiàn)為滑面發(fā)育，強(qiáng)度極低，指壓即碎，遇水則產(chǎn)生大量煤泥。 據(jù)煤質(zhì)特征和工藝性能，二 1煤屬中灰、中硫、高熱值、高熔融灰分之粉狀無煙煤，灰分 %，全硫 %，發(fā)熱量為 ，揮發(fā)分 %，可選性中等，可磨性好，一般可作動力和民用燃料煤，也可作火電用煤。 本區(qū)二 1煤層礦井多采用走向長 壁 采煤法， 綜 (炮 )采放頂采煤工藝，◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 11 全垮落法管理頂板，一般情況下直接頂板自然脫落，直接頂板為砂巖時，則采用人工放頂，個別地段有冒頂、底鼓現(xiàn)象。特 別是 本區(qū)二 1煤層附近 發(fā)育 滑動構(gòu)造斷裂面， 造成 煤層頂 、 底 板 巖石破碎， 使巖石力學(xué)強(qiáng)度更低，穩(wěn)定性更差，屬不易管理頂、底板。 因此，在 礦井開采 中，應(yīng)加強(qiáng)煤層頂?shù)装骞芾?，以防止事故的發(fā)生。 （一）主要含、隔水層特征 ① 奧陶系灰?guī)r含水層 奧陶系灰?guī)r含 水層由泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、灰?guī)r組成，呈東西條帶狀廣泛出露于井田南部的低山丘陵區(qū)，為煤系地層的基底，據(jù) 大峪溝 礦區(qū)資料實(shí)測剖面厚 ～ ，平均 ，巖溶裂隙較為發(fā)育，富水性不均勻，局部含水豐富，是一 1煤層底板直接充水含水層。 據(jù)礦區(qū)內(nèi)大峪溝礦資料 q=，滲透系數(shù) K=，水位標(biāo)高 H=+～ +，水質(zhì)類型為 HCO3— Ca178。 ② 本溪組鋁土泥巖隔水層 據(jù)統(tǒng)計鉆孔揭露該含水層厚度為 ～ ，平均 ；據(jù)大峪溝三號井突水資料，一 1煤開采帶水頭壓值達(dá) 時即發(fā)生奧灰突水，可見該隔水層由于本身的親水膨脹性、抗壓強(qiáng)度降低等因素已基本失去隔水作用，從地層順序看 ，其依然是阻擋奧灰水進(jìn)入采區(qū)的重要屏障。 L1— 2灰?guī)r上部成分較純，成熟度較高，下部泥質(zhì)含量較高，局部裂隙發(fā)育，據(jù)大峪溝井田資料，單位涌水量 q= l/，滲透系數(shù) K=，富水性較弱。Mg 型， PH 值 ，礦化度 。 ④ 太原組中段砂泥巖隔水層 由泥巖及中、細(xì)粒砂巖和砂質(zhì)泥巖組成，局部夾薄層灰?guī)r透鏡體，◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 13 鉆孔揭露厚度 20m 左右，層位穩(wěn)定，是太原組上下段灰?guī)r含水層間的良好隔水層。據(jù) 8303 孔抽水資料，水位下降，經(jīng)三天后未恢復(fù)至原水位，單位涌水量 q=178。抽水結(jié)果反應(yīng)該灰?guī)r富水性較弱，但不能反映出灰?guī)r富水性的不均勻性。 ⑦ 砂巖裂隙承壓含水層組 本含水層組主要由二疊系山西組二 1煤層頂板 60m 范圍內(nèi)砂巖裂隙含水層、上下石盒子組砂巖裂隙含水層、石千峰組平頂山砂巖含水層和三疊系劉家溝組金斗山砂巖裂隙含水層組成。 二 1煤層頂板砂巖含水層大致按開 采陷落導(dǎo)水裂隙帶影響高度的 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 14 倍確定，其范圍為二 1煤層頂板以上 60m，一般由 3～ 6 層細(xì)、中、粗粒砂巖組成，即大占砂巖和香炭砂巖，一般 23m 左右， 砂巖厚度變化較大，在短距離內(nèi)有尖滅和增厚特點(diǎn)，據(jù)鄰區(qū)大峪溝井田資料，單位涌水量q=～ ， K=,水位標(biāo)高 H=+～+，水質(zhì)類型為 HCO3178。 Na 型， PH 值 ，礦化度 ，由數(shù)據(jù)可知，該段砂巖富水性弱，但隨開采落頂，形成冒落帶裂隙，若遇外部露頭區(qū)補(bǔ)給，是未來礦坑充水的 直接水源。據(jù)民井抽水資料，單位涌水量 q=，滲透系數(shù) K=，水位埋深 ～ ，水位 標(biāo)高 H=+ ～ +，水質(zhì)為 SO4178。Mg 和HCO3178。 Mg178。 （二）地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄 該礦地處區(qū)域分水嶺一側(cè)的斜坡地帶，地勢相對高差較大，溝谷切割嚴(yán)重，植被條件不好，加之降雨量集中，易于匯集成流，向溝谷排泄并形成匯水區(qū)，從而大量補(bǔ)給地下水。 各個含水層的出露條件及巖礦的補(bǔ)、徑、排不同，其所獲得補(bǔ)給量亦不相同：灰?guī)r的巖溶發(fā)育，貯水空間大，出露條件較好，得到的補(bǔ)給量也大，對井下防、排水影響亦大。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 15 南部山區(qū)地下水接受補(bǔ)給后，由高處向周圍低洼處運(yùn)動，匯聚于大的河谷或溝谷，沿著地下水的總流向，自南向北逕流、排泄。 （三）、礦床充水因素分析 1）充水水源 大氣降水：降水多集中于 6～ 8 月份，而且量大，約占全年總雨量的70%以上。特別是在淺部尤為明顯。 煤層頂?shù)装逅涸诙?1煤上部砂巖水與開 采冒落裂隙帶勾通時，含水層的水有直接進(jìn)入礦坑的可能性。一 1煤頂板太原組下段灰?guī)r含水層，裂隙巖溶發(fā)育，含水豐富，因頂板冒落或遇巖溶，可直接充入礦坑。 老窯積水：沿二 1煤和一 1煤淺部分布的老窯甚多，在二 1煤老窯警界線以南，形成一個條帶狀的積水空間，雖然通過調(diào)查，其邊界因時間悠久仍難以查清。 2） 充水通道 礦井二 1煤層底板隔水層較薄區(qū)段、斷層帶及裂隙帶 、斷層交 匯 部位和封閉不良鉆孔都可能成為礦井涌水通道。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 16 （四）、礦床水文地質(zhì)類型確定 1） 二 1煤頂板直接充水含水層為二 1煤上 60m 砂巖，含裂隙承壓水，其單位涌水量 ～ 178。因此二 1煤為頂板裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單型礦床，即 第 二類 第 一型。m ，大峪溝三號井實(shí)際排水資料，單位涌水量 l/s178。底板直接充水含水層為奧陶系灰?guī)r含水層，單位涌水量 ～178。大峪溝三號井底板突水資料單位涌水量 l/s178。一 1煤以底板巖溶裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件中等型礦床，即為第 三類 第一 亞類 第 二型。 （ 六 ）采區(qū) 涌水量 礦井設(shè)計范圍僅是井田的一部分， 設(shè)計井田內(nèi)分為為二個水平 ,五個采區(qū)，但考慮生產(chǎn)安全 ,16 采區(qū) 內(nèi) 正常涌水量為 30m3/h， 最大涌水量為60m3/h。0m 水平以淺）。 煤層的自燃發(fā)火： 根據(jù) 2021 年 1 月 6 日，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院提供的二 1煤層自燃傾向性 鑒定報告資料， 二 1煤屬 Ⅲ類，為不自燃煤層 。據(jù)鉆孔測溫資料，該煤礦區(qū)地溫梯度為 ～ ℃ /100m，沒有發(fā)現(xiàn)熱異常，屬地溫正常區(qū)。 a—— 煤層傾角， 410176。 采區(qū)回采率取 75%，采區(qū)可采儲量 萬噸。 該采區(qū) 淺部 有采空區(qū)， 應(yīng)注意 采空區(qū)探放水 ， 避免發(fā)生采空區(qū)透水事故 ,東北部地表有水庫 ,回采時應(yīng)加強(qiáng)觀測 ,確保安全 。采區(qū)塌陷影響范圍內(nèi)無其他重要建筑物。 礦井生產(chǎn)能力為 105 萬噸 /年 , 16 采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為 40 萬噸 /年 。 三、工作制度 設(shè)計 年 工作日 330 天，每天三班作業(yè) ， 兩采一準(zhǔn) 。斜長 586m，井筒鋪設(shè)一部帶寬 800mm 固定膠帶運(yùn)輸機(jī)；巷道墻上敷設(shè)有動力電纜和通訊電纜，在墻另一側(cè)敷設(shè)有防塵管道。斜長 681m，井筒敷設(shè)有 24kg/m 軌道，一幫敷設(shè)有信號電纜，采用串車提升，井口安裝有ф 絞車，型號 ，供提升人員和運(yùn)送物料使用。 12 風(fēng)井井口標(biāo)高＋ 320m，直徑Φ ，井深 146m，井筒裝◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 20 備金屬梯子間，井口設(shè)防爆門， 12 風(fēng)井用于礦井通風(fēng)兼作安全出口。12 風(fēng)井為專用回風(fēng)井，并兼作安全出口。通風(fēng)方式為負(fù)壓抽出式。 185kW，電壓 660V。 壓風(fēng)設(shè)備 礦方現(xiàn)有壓縮空氣設(shè)備及配套管路： 2 臺壓縮機(jī) LGFD110/315J 型螺桿壓縮機(jī)，排氣量 20m3/min，排氣壓力 ，配套電機(jī)功率 110kW，電壓 380V。大峪溝 35kV 變電站原屬于礦上建設(shè)的 35kV 變電 站建成后交給供電部門管理。 8 型多級離心泵，配套電機(jī)功率 200kW，電壓 6000V；排水管路為二趟Φ 219179。 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 安設(shè)一套 KJ95N 型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng) 。 供水施救系統(tǒng) 供水施救系統(tǒng)水源來自平地 700m3的凈化水池， 與井下消防和灑水采用合用的管道系統(tǒng)，沿主 、副斜井井筒各敷設(shè)一根 D133179。 本礦井工業(yè)廣場通訊選用辦公、生產(chǎn)調(diào)度合一采用程控交換 128 門供地面辦公，生產(chǎn)調(diào)度用。 井下人員定位系統(tǒng) 井下人員定位系統(tǒng) KJ96A 型煤礦人員定位系統(tǒng)： 系統(tǒng) 可 對井下人員實(shí)時跟蹤監(jiān)測，位置自動顯示。礦井一旦發(fā)生 安全事故，監(jiān)控中心在第一時間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況，便于事故救助工作的開展。 紅旗一礦現(xiàn)裝備的自救器為 ZX45 型化學(xué)氧自救器，額定防護(hù)時間45 分鐘，滿足“安監(jiān)總煤裝【 2021】 146 號文件要求， 二、目前礦井采掘活動及采掘接替安排 目前， 礦井主副風(fēng)井已貫通，礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、主排水、壓風(fēng)、通訊、監(jiān)控、人員定位系統(tǒng)均已形成。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 22 第 三 節(jié) 采區(qū)巷道布置 一、采區(qū) 上 山巷道布置選擇 （一）采區(qū) 上 山巷道位置、數(shù)量的選擇 采區(qū) 上山 巷道布置方法有：位于采區(qū)中央的雙翼采區(qū)和位于采區(qū)邊界的單翼采區(qū)兩種， 16 采區(qū) 走向長度 1000m，且屬 瓦斯 礦井， 根據(jù)原巷道布置， 直接選擇 單 翼 采區(qū)， 上 山位于采區(qū) 邊界 。 （二） 采區(qū) 上 山巷道層位的選擇 根據(jù)礦方提供的 16 采區(qū) 鉆孔柱狀圖的地質(zhì)特征， 結(jié)合 16 采區(qū) 煤層特點(diǎn)， 上 山巷道可布置在 三 個層位： 煤層 頂 底板： 本區(qū)二 1煤層頂?shù)装宥酁槟鄮r、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)粒砂巖，其個別地段有偽頂、偽底存在，其力學(xué)強(qiáng)度較低，遇水易軟化，膨脹崩解，為穩(wěn)定性較差頂?shù)装?，加之本區(qū)二 1煤層附近普遍存在一個滑動構(gòu)造斷裂面，致使二 1煤層頂?shù)讕r石破碎嚴(yán)重，頂?shù)装鍘r石穩(wěn)定性變差，抗壓強(qiáng)度大大降低，生產(chǎn)礦井開采中又進(jìn)一步破壞了巖層的受力平衡，使巖石產(chǎn)生變形、開裂位移，易形成冒頂、底鼓等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。 綜合以上分析，根據(jù) 礦井服務(wù)年限 ， 大巷標(biāo)高為 +100m， 上山巷道布置在煤層中 ,為了生產(chǎn)中便于管理 ,運(yùn)輸上山巷道沿煤層底板布置 ,軌◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 23 道回風(fēng)上山巷道沿煤層頂板布置 ,這樣便于巷道布置和管理。 ,進(jìn)入煤層后傾角 10176。 二、區(qū)段平巷布置 順槽均沿二 1煤布置 ,順槽與軌道下山采用 甩 車場連接 ， 順槽與運(yùn)輸下山之間直接搭接。 三 、采區(qū)主要巷道斷面的選擇 巷道斷面的設(shè)計，主要根據(jù)滿足巷道使用功能、規(guī)程、規(guī)范等的要求，以滿足采區(qū)在服務(wù)年限內(nèi)的通風(fēng)、行人和運(yùn)輸?shù)囊蟆? 區(qū) 段車場、回風(fēng)聯(lián)巷設(shè)計 ，順槽設(shè)計 ，支護(hù)方式根據(jù)圍巖情況進(jìn)行選擇， 準(zhǔn)備巷道 巖巷和煤巷以半園拱斷面為主， U 鋼支護(hù)為主，回采巷道以 U 鋼支護(hù)為主 。詳見斷面圖冊。 ◎ 河南紅旗煤業(yè)股份有限公司一礦 16采區(qū)初步設(shè)計說明書 24 一、 采區(qū)煤炭運(yùn)輸設(shè)備及選型 原煤運(yùn)輸路線： 工作面煤炭經(jīng) 刮板輸送 → 運(yùn)輸 順槽（刮板輸送機(jī) +膠帶輸送機(jī) ）→ 16采區(qū) 運(yùn)輸 上 山 （膠帶輸送機(jī)）→ 采區(qū)煤倉→ +100m 運(yùn)輸大巷（膠帶輸送機(jī)）→ 上倉斜巷（膠帶輸送機(jī)）→井底煤倉→主井 （膠帶輸送機(jī)）