【正文】 N18176?！?N10176?！?N15176?！?65176?！?70176。～ 30176。～ 30176。W SE 80 20 初步控制 9 EF1 正 N15176?！?25176。E E 90 0～ 8 基本控制 12 EF4 正 近 SN W 70 0～ 12 基本控制 13 EF5 正 N50176。E～ 近 EW NE 70 0～ 25 控制清楚 15 EF7 正 N30176。W NE 70 0～ 15 基本控制 17 EF9 正 N10176。E E 70 0～ 9 基本控制 19 EF11 正 N60176。W NE 70 0～ 10 控制清楚 21 EF13 正 N55176。W SW 70 0～ 14 控制清楚 23 EF15 正 N55176。W NE 40 0— 12 基本控制 25 EF17 逆 N60176。W SW 70 0～ 10 控制清楚 9 水文地質(zhì) 1） 含水層特征 ： 含水層自上而下為第四系上組砂層、砂 礫層，侏羅系紅層，二迭系山西組3層煤頂、底板砂巖，石炭系太原組三灰、十 下 灰?guī)r，本溪群十四灰，奧陶系石灰?guī)r。上組砂層、砂礫層含水豐富，補(bǔ)給條件良好，為孔隙 承壓含水層。m 。因采煤后，裂隙帶高度遠(yuǎn)達(dá)不到第四系底界，故第四系水對開采基本無威脅。西風(fēng)井井筒檢查孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為～ 178。西風(fēng)井井筒揭露時最大涌水量為 54m3/h。 1983 年 4 月 2日南屯煤礦七采區(qū)開采冒裂帶深入紅層突發(fā)涌水，最大涌水量為 418m3/h。該層補(bǔ)給條件差，以靜儲量為主，富水性不均一，構(gòu)造裂隙發(fā)育的地段，富水性較強(qiáng)，是直接向礦井充水的含水層。 第三層石 灰?guī)r： 厚 ～ ，平均 ，層位穩(wěn)定，屬裂隙承壓含水層。m ，十四采區(qū)揭露該層時最大涌水量為 。該層水以靜儲量為主，可以疏干。 2） 斷層的導(dǎo)水性 ： 10 本區(qū)斷 層導(dǎo)水性較弱，煤系含水層補(bǔ)給來源較差。 (2)1991 年集團(tuán)公司對東灘煤礦排水能力校核時，確定礦井正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為 390m3/h。 綜合分析上述情況，并考慮侏羅系紅層水的 影響 ，確定礦井正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為 690m3/h。 根據(jù)各煤 層取樣試驗(yàn)結(jié)果， 爆炸指數(shù)均在 35%以上， 煤塵均有爆炸危險(xiǎn) 。 3 煤層 (包括 3 上 、 3 下 煤層 )屬 容 易 自然 發(fā)火煤層，發(fā)火期 3～ 6 個月。 主井井筒直徑為 7m，深 ，裝備兩對 18t 箕斗，采用法國進(jìn)口的兩套 4m179。 副井井筒直徑為 8m，深 ，裝備兩套提升容器：一套為一對 礦車雙層四車多繩罐籠；另一套為 寬型雙層四車罐籠帶平衡錘，采用兩套瑞典179。 11 風(fēng)井井筒直徑為 6m，北風(fēng)井深 ，西風(fēng)井深 ，通風(fēng)機(jī)引進(jìn)法國 HDR280— 6 型風(fēng)機(jī)四套，電機(jī)功率 1300kW。 各井筒斷面見圖 1— 1 水平劃分：本井田煤層傾角小，寬緩褶皺發(fā)育，上煤組 (包括山西組的 3煤和太原組的 6 煤 )和下組煤 (包括太原組的 15 上 煤、 16 上 煤、 17 煤和 18 上 2)間距較大，劃分為兩個水平上、下山開采。煤層開采順序采取下行開采。 1989 年礦井移交生產(chǎn)時，共移交 4個采區(qū)，北翼移交十二、十四兩個采區(qū)，西翼移交四、六兩個采區(qū)，共布置六個綜采工作面。采煤方法也由走向長壁傾斜分層金屬網(wǎng)假頂下行采煤法改為走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，實(shí)現(xiàn)了特大型礦井高強(qiáng)度集約化生產(chǎn)。投產(chǎn)后，礦井一直開采 660 水平西翼四采區(qū)、北翼十四采區(qū)的 3 煤。經(jīng)過十多年的開采，西翼的主采煤層 3 上 煤已基本開采完畢，即將進(jìn)入 3 下 煤開采，可采儲量只有 1800 萬 t，因此，必須盡快開發(fā)礦井東翼采區(qū)，確保礦井的生產(chǎn)接續(xù)。 本設(shè)計(jì)主要特點(diǎn) （ 1）煤流運(yùn)輸系統(tǒng)全部采用大運(yùn)量、高強(qiáng)度的膠帶運(yùn)輸機(jī)，以適應(yīng)提高工作面開采強(qiáng)度和集約化生產(chǎn)的需要。 （ 3）建設(shè)東風(fēng)井，解決了東翼邊界采區(qū)安全出口和通風(fēng)困難等問題。 （ 5）工作面綜采設(shè)備的供電電壓為 ，大大縮小了供電電纜的截面，對回采工作較為有利。 （ 2）關(guān)于 6 層煤的開采 設(shè)計(jì) 6 層煤利用 660m 水平開采。 （ 3）礦井東翼面積約 24km2，共施工各類鉆孔 31 個，平均每平方公里 個鉆孔。但從東翼整體分析，鉆孔數(shù)量少，勘探程度較低，高級儲量比例達(dá)不到要求；特別是一號井東斷層以東， 12— 13— 215 號鉆孔連線交于北宮村斷層以東塊段鉆孔數(shù)量少、勘探程度低，為暫不能利用儲量。 14 第二章 開采范圍及生產(chǎn)能力 開采范圍 及儲量 開采范圍 及 儲量 東翼區(qū)域 南起京滬鐵路煤柱線，北至滋陽斷層，東至嶧山斷層，西至 與興隆莊煤礦的井田邊界和 小廠斷層，長約 6km，寬約 4km，面積約 24km2；第一水平開采上組煤，包括山西組的 3煤（ 3 上 煤、 3 下 煤）和太原組的 6 煤。采區(qū)補(bǔ)充地質(zhì)說明書中將一號井東斷層以西， 12— 13— 215 號孔連線交于北宮村斷層以西塊段內(nèi) 6煤可采范圍內(nèi)的儲量及 3 上 、 3 下 煤的儲量為能利用儲量；將東部塊段內(nèi) 6煤可采范圍內(nèi)的儲量、 6 煤 ～ 間的儲量及 3 上 、 3 下 煤的儲量為暫不能利用儲量。 可采 儲量 永久煤柱： 包括斷層煤柱、井田邊界煤柱。東翼永久煤柱計(jì) 萬 t。 可采儲量： 厚煤層、中厚煤層及薄煤層的開采損失分別按 25%、 20%及 15%計(jì)算，東翼可采儲量為 萬 t，其中 3 上 、 3 下 層煤 的可采儲量為 萬 t。 生產(chǎn)能力 及 服務(wù)年限 根據(jù)目前國內(nèi)先進(jìn)綜采 設(shè)備和東灘煤礦的實(shí)際情況 分析，東灘煤礦在地質(zhì)條件較好的塊段開采 3 上 層煤時， 可以 實(shí)現(xiàn) “ 一礦一面 ” 。即東翼投產(chǎn)后，礦井由北、東兩翼生產(chǎn)來保證礦井的生產(chǎn)能力 ，各 布置一個 綜采工作面 。 考慮礦井生產(chǎn)存在著不均勻性，東翼的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為 。生產(chǎn)能力247。400247。 采區(qū)劃分及接續(xù) 近年來隨著新型大功率綜采設(shè)備的使用和綜采技術(shù)水平的提高，綜采工作面的產(chǎn)量大幅度提高，工作面的長度也越來越大。為此，設(shè)計(jì)以一號井東斷層將東翼劃分為兩部分。一號井東斷層以東地質(zhì)塊段，勘探程度較低，構(gòu)造較復(fù)雜，煤層埋藏深，暫以小趙莊 斷層和北宮村斷層為分界線，將 其劃分為三個采區(qū)，即五采區(qū)、七采區(qū)和 九采區(qū)。其中東翼首采區(qū)為一采區(qū)。 根據(jù) 以上特點(diǎn)，結(jié)合東風(fēng)井建設(shè)問題，提出以下兩 個 比較可行的 方案。 E； 東翼大巷穿過京滬鐵路煤柱后，平行于一號井東斷層布置，并延伸到三采區(qū)。 在京滬鐵路煤柱內(nèi)沿 3 煤布置 回風(fēng)上山 和 總回風(fēng)巷 ， 與北風(fēng)井相連 ，解決東翼火藥庫、一采區(qū)和三采區(qū)回風(fēng)問題。 特點(diǎn)： 軌道運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷穿層布置，巖巷易于維護(hù)，便于利用現(xiàn)有的電機(jī)車進(jìn)行輔助運(yùn)輸，有利于確保大型膠帶運(yùn)輸機(jī)的安全運(yùn)行。 在北宮村南側(cè)建設(shè) 東 風(fēng)井， 沿中宮村斷層布置總回風(fēng)巷，在開采 三 采區(qū) 和七、九采區(qū) 時礦井可實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)；解決了東翼邊界 的安全出口問題 。 18 方案二： 東翼大巷 采用 水平石門穿層布置， 膠帶運(yùn)輸大巷比軌道運(yùn)輸大巷高 5m，方位為 N19176。兩大巷之間保持不小于 20m 的巖柱，為便于膠帶運(yùn)輸機(jī)的檢修，每隔 500m 布置一個聯(lián)絡(luò)巷。 東翼區(qū)域內(nèi)布置一條回風(fēng)大巷（巖巷），與膠帶運(yùn)輸大巷平行， 保持不小于 20m的巖柱；從一采區(qū)延伸到三采區(qū)，負(fù)責(zé)東翼三采區(qū)、七采區(qū)和九采區(qū)的回風(fēng)。 東翼總回風(fēng)上山布置在 鐵路煤柱內(nèi)，為全煤巷 道，有足夠的護(hù)巷煤柱，受采動 壓力影響 小， 便于與 一 采區(qū) 內(nèi)巷道的聯(lián)絡(luò)。 東 翼開拓方案 二 平面布置見圖 32。主要區(qū)別在于東風(fēng)井的建設(shè)問題。但是需要開掘東翼回風(fēng)大巷，巷道工程量大；并且三采區(qū)和七、九采區(qū) 距礦井最近的安全出口（北風(fēng)井） 的距離 超過了 5km ，當(dāng)?shù)V井發(fā)生災(zāi)害時，目前使用的自救器不能保證人員安全撤離；在防滅火方面 ，三采區(qū)的注漿倍線大于 10，需要新打注漿孔，另建注漿站。同時可在東風(fēng)井工業(yè)廣場建立注漿站，解決了 三采區(qū) 防火注漿問題。 東翼開拓方案比較見表 32 表 32 東翼開拓方案比較一覽表 名稱 方案一 方案 二 開拓布局 東翼 660m水平大巷穿過京滬鐵路煤柱后，平行于一號井東斷層布置。 在北宮村南側(cè)建設(shè)東風(fēng)井，解決三采區(qū)、七采區(qū)和九采區(qū)的回風(fēng)。 東翼區(qū)域內(nèi)布置一條回風(fēng)大巷；在京滬鐵路煤柱內(nèi)沿 3 煤布置回風(fēng)上山和總回風(fēng)巷，與北風(fēng)井相連。 回風(fēng)上山和總回風(fēng)巷布置在鐵路煤柱內(nèi)，為全煤巷道，有足夠的 護(hù)巷煤柱，受采動壓力影響小，便于與采區(qū)內(nèi)巷道的聯(lián)絡(luò)。 可在東風(fēng)井工業(yè)廣場建立注漿站，解決三采區(qū)防火注漿問題。 東翼總回風(fēng)上山布置在鐵路煤柱內(nèi)，為全煤巷道，有足夠的護(hù)巷煤柱，受采動壓力影響小，便于與一采區(qū)內(nèi)巷道的聯(lián)絡(luò)。 缺 點(diǎn) 東翼建設(shè)東風(fēng)井，增加一套通風(fēng)設(shè)施，地面新建一個工業(yè)廣場，投資較高。 三采區(qū)的注漿倍線大于 10 。 開 拓 工程量（ m） 施工東風(fēng)井井筒一個； 巷道工程量： 16910m 其中：煤巷 1840m 巖巷： 15070m 總工程量： 220xxm 其中：巖巷 19910m 煤巷 2090m。 硐 室 東翼火藥庫：為壁槽式，布置在京滬鐵路煤柱內(nèi)，有專用回風(fēng)道通往 回風(fēng) 上山 巷。 機(jī)車檢修硐室：布置在一采區(qū)下部京滬鐵路煤柱內(nèi)，與回風(fēng)上山相通。區(qū) 內(nèi)地形簡單，地勢平坦，地面高程 ～ ，呈東高西低，北高南低之勢。 一采區(qū)南起京滬鐵路煤柱線；北鄰三采區(qū) (未采 )，以 Fl8 斷層為界；西至興隆莊煤礦和東灘煤礦井田邊界；東鄰五采區(qū) (未采 )，以一號井東斷層為界。 采區(qū)煤層及頂?shù)装? 前期主要 開采上組煤，主采煤層為 3層。另一層距底板之上 ～ ，為厚 ～ 的泥巖夾矸，為回采重要標(biāo)志層。 3煤可采指數(shù)為 1，變異系數(shù)為 ％，屬穩(wěn)定煤層。煤層直接底板一般為粉砂巖，次為細(xì)砂巖。 22 直接頂板以泥巖為主，直接底板為細(xì)砂巖，質(zhì)較硬。 表 1－ 1 可采煤層特征表 煤層 名稱 煤 層 夾 石 全區(qū)厚度 (m) 最小～最大 平均 可采范圍 平均厚度 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn)定性 可 采 性 間距 (m) 最小～最大 平均 層 數(shù) 主 要 巖 性 3 上 ～ 較簡單 較穩(wěn)定 全區(qū)可采 ～ 0～ 2 泥 巖 炭質(zhì)泥巖 粉 砂 巖 3 ～ 簡單 穩(wěn)定 1～ 3 泥 巖 粉 砂 巖 3 下 ～ 簡單 較穩(wěn)定 0～ 1 泥 巖 炭質(zhì)泥巖 ～ 6 ～ 簡單 較穩(wěn)定 大部分可采 采區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造 根據(jù)勘探資料，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造中等偏復(fù)雜，褶曲及次級褶曲發(fā)育，軸向以 NE為主，主要有 C6向斜、 C7背斜、 C8向斜、 C8— 1背斜等。 ～15176。 ～ 25176。 C6向斜： 軸向 N30176。 E，位于采區(qū)的南部，為一向南仰起的向斜，對本采區(qū)影響較小。 23 C8向斜： 軸長 5500m，寬度 1000m，幅度 50m，褶皺指數(shù)為 ，位于采區(qū)的中部，軸向 N50176。 E，向斜軸在平面上幾度彎曲，在剖面上幾度起伏，區(qū)內(nèi)延展長度約 2700m，兩翼煤層傾角較大，對采區(qū)回采影響很大。斷層主要發(fā)育在褶曲軸部、褶曲兩翼近軸部或相鄰褶曲軸交匯處。) 垂直斷距 (m) 控制情況 1 EF1 正 N15176?！?25176。E E 90 0～ 8 基本控制 4 EF4 正 近 SN W 70 0～ 12 基本控制 5 EF5 正 N50176。E～ 近 EW NE 70 0～ 25 控制清楚 7 EF7 正 N30176。W NE 70 0～ 15 基本控制 9 EF9 正 N10176。E E 70 0～ 9 基本控制 11 EF11 正 N60176。W NE 70 0～ 10 控制清楚 13 EF13 正 N55176。W SW 70 0～ 14 控制清楚 15 EF15 正 N55176。山西組煤質(zhì)為 低灰～中灰分、低硫、低磷、高熔點(diǎn)、中～高發(fā)熱量煤層， 中等可選至易選，是良好的煉焦配煤和動力用煤； 太原組的 6煤屬富硫煤， 易選，不宜單獨(dú)作煉焦配煤。 根據(jù)各煤層取樣試驗(yàn)結(jié)果， 爆炸指數(shù)均在 35%以上， 煤塵均有爆炸危險(xiǎn) 。 3 煤層 (包括 3 上 、 3 下 煤層 )屬 容 易 自然 發(fā)火煤層，發(fā)火期 3～ 6 個月。簡述如下： （ 1） 第四系： 分上、中兩組。根據(jù)鄰區(qū)水源井資料，單位涌水量為 ～ 178。中組富水性弱，基本屬隔水層。 （ 2） 侏羅系紅層： 屬孔隙裂隙承壓含水層，富水性不均一，整體富水性較弱，局部富水性較強(qiáng)，補(bǔ)給條件不好。m 。本區(qū)東南部山西