【正文】 鼓，老底為茅口灰?guī)r，穩(wěn)定性好，抗壓強(qiáng)度高，但在茅口灰?guī)r頂部局部保留灰?guī)r風(fēng)化而成的松散角礫巖，對開采帶來一定影響。 煤類及工業(yè)用途 二號煤層為低灰、富硫、低磷、高發(fā)熱量、中高熔點(diǎn)的肥焦煤 2 號。從易燃、灰分低、高發(fā)熱量來評價(jià)，適應(yīng)于作船舶、鍋爐、火力發(fā)電用煤，而且需采取固硫、配煤等措施，降低含硫量，以適應(yīng)國家環(huán)保政策和用戶要求。向斜中斷裂較發(fā)育，一般走向北東，少數(shù)走向北西，以正斷層為主，對井田的破壞較大。 寧鄉(xiāng) 縣 太平 煤礦位于 寧鄉(xiāng) 縣向斜的南東冀中部、 寧鄉(xiāng) 縣 楊灣 礦區(qū) 7 至 11 號勘探線之間。煤系地層傾角地表 30～10176。 礦井范圍的主要構(gòu)造形跡為斷層。 寧鄉(xiāng) 縣 楊灣 礦區(qū)地形地質(zhì)圖上編號為 9 號的小斷層橫切 9 號及 10 號勘探線，向北東延伸于礦井外。該斷層煤層重復(fù)。 綜上所述， 寧鄉(xiāng) 縣 太平 煤礦褶皺不發(fā)育，次級小斷層較發(fā)育，總體看，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度尚屬簡單類型 。 t，絕對瓦斯涌出量為 ，為低瓦斯礦井；相對 CO2 涌出量為 178。 煤塵 煤塵爆炸指數(shù)為 %，煤塵有爆炸危險(xiǎn)。 地溫 區(qū)內(nèi)地溫正常。一般與下伏基巖連通，受河水及下伏巖層水控制，水質(zhì)屬 HCO3－ Ca、 SO4－Ｋ﹒ Na 型，一般顯酸性。m。 大冶組灰?guī)r：天然露頭較少，含中等豐富裂隙溶洞水。在海拔 100m上巖石裂隙溶洞發(fā)育，是本層的主要含水地段，鉆孔單位涌水量（ q） ～ ﹒ m，水質(zhì)屬 HCO3－ Ca﹒ Mg 型。 長興組灰?guī)r：上、下部為黑色硅質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r夾厚層灰?guī)r，厚度分別為 15m 與 52m，含弱裂隙水；中部為破碎硅質(zhì)巖夾厚層灰?guī)r和硅質(zhì)灰?guī)r，厚約 60～ 100m，含中等至比較豐富裂隙水，水位標(biāo)高一般 +44～ +72m，靠近礦區(qū)邊緣地下水位均較低，一般在 +44～ +45m。 寧鄉(xiāng) 縣 楊灣 礦區(qū)鉆孔涌水量 (q)最大者位于竹山 灣 ,為 ﹒ m,水位標(biāo)高北部 +,南部 +,水位最大降程平均值 。尤其是開采 2 煤層的礦坑主要充水因素。茅口組灰?guī)r，淺部巖溶裂隙十分發(fā)育，層厚 120m，含豐富的裂隙溶洞水，富水性強(qiáng)，隨深度變化而減少和消失。因此，茅口組淺部灰?guī)r是開采３煤層時(shí)礦坑的主要充水因素，茅口組深部灰?guī)r對礦床的充水和開采影響不大。 大冶組底部隔水層：由大冶組底部黑色泥灰?guī)r及厚層灰?guī)r組成，裂隙溶洞不發(fā)育，含水性極弱。 1 煤層頂板隔水層：為黑色頁巖、炭質(zhì)頁巖，致密不透水，厚 10 多米，較穩(wěn)定，是 2 煤層的頂板主要隔水層。 3 煤底板隔水層：為黑色炭質(zhì)頁巖或紫紅色、雜色粘土質(zhì)頁巖，厚 ～ ,平均厚 ,極不穩(wěn)定，雖有隔水作用，但厚度太小，不能起到隔離茅口灰?guī)r巖溶水的作用，是相對隔水層 。 斷層的 含水性和導(dǎo)水性對礦坑充水的影響 綜合報(bào)告，從本礦井東通過的 寧鄉(xiāng) 縣 楊灣 礦區(qū)的 9 號斷層，規(guī)模小，斷面密閉，斷層富水性較弱，對礦床充水雖有影響，但一般不大。斷層的導(dǎo)水是礦坑的主要充水因素之一。據(jù)調(diào)查，老窿多因開采無方，揭穿茅口灰?guī)r淹井而停采的。另外，老窿多系在淺部，淺部巖石楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 14 裂隙發(fā)育，大氣降水和地表水先通過巖石裂隙或孔隙滲入老窿，再經(jīng)老窿流入礦坑，對礦坑充水有較大的影響，是礦坑主要充水因素之 。隨著礦井開采面積的擴(kuò)大及向深部采掘，礦井的涌水量將逐漸加大。 煤層特征 煤 系地層及可采煤層情況 煤層：本區(qū)含煤二層，一號煤層位于煤系中上部，僅見煤線，二號煤層為主要可采煤層黑色、褐黑色，結(jié)構(gòu)簡單，半暗 煤、半亮煤為主，夾亮煤及暗煤，玻璃光澤，有金屬光澤，靠近煤層頂部和底部夾薄矸石，根據(jù)開采證實(shí)，該區(qū)內(nèi)煤平均厚約 ，煤層穩(wěn)定性變差。 在礦井地質(zhì)資源量中， 60%探明的， 30%控制的， 10%推斷的。 采區(qū) 工業(yè)儲量可用下式計(jì)算： 11 1 12 2 2 M 11 2 M 22 33 3g b bZ Z Z Z Z Z k? ? ? ? ? （ 31） 式中 ：gZ ——采區(qū) 工業(yè)資源 /儲量； Z111b——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； Z122b——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； Z2M11——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； Z2M22——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量； 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 15 333Z ——推斷的資源量； k ——可信度系數(shù)，取 ～ 。該式取 。 60%179。 30%179。 60%179。 30%179。 10%179。 則 采區(qū) 設(shè)計(jì)可采儲量為： Zk=()=（ Mt） 采區(qū)工作制度 年工作日為 330 天，出勤率為 80％。八”工作制，即每天安排三班作業(yè)，每班 8 小時(shí)。 作業(yè)方式為邊采邊準(zhǔn)，循環(huán)進(jìn)度為 m，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，正規(guī)循環(huán)率不小于 85％。 采區(qū)生產(chǎn)能力的確定 一、 采區(qū)生產(chǎn)能力 由于采用 炮采 開采，工作面產(chǎn)量 不 大，只布置一個(gè)工作面即可滿足礦井產(chǎn)量要求。 =330=429m/a； γ — — 煤層容重， t／ m3； C0—— 工作面回采率，取 c＝ 。 （ 3）采區(qū)生產(chǎn)能力 1 采區(qū) =A0+A1 = + = 萬 t/a 礦井設(shè)計(jì)井型為 ， 采區(qū) 生產(chǎn)能力 ，能滿足礦井的產(chǎn)量要求。按下式計(jì) 算： 采區(qū)采出率 =帶區(qū)實(shí)際采出煤量 /帶區(qū)工業(yè)儲量 100% （ 35） 采區(qū)開采損失主要有：工作面落煤損失約占 3%；工作面頂煤煤皮損失；帶區(qū)內(nèi)區(qū)段煤柱不可回收部分損失；帶區(qū)內(nèi)斷層煤柱損失等。設(shè)計(jì)首采區(qū)采出率為 %，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。則年推進(jìn)度為 330179。 6= 年考慮到備用系數(shù)及計(jì)算誤差，最終確定為 5年 第四章 采區(qū)巷道布置 采區(qū)主要參數(shù)的確定 采區(qū)斜長及走向長 本采區(qū)沒有較大的褶皺，無陷落柱、剝蝕帶、斷層。 工作面長度、區(qū)段斜長及數(shù)目 太平煤礦為斜井多水平開 拓。詳見表 6： 表 6 ：采區(qū)水平、區(qū)段劃分 采區(qū)巷道布置 巷道布置方案的確定 設(shè)計(jì)以下三種可行性方案進(jìn)行比較 項(xiàng)目 一水平 區(qū)段名稱 上標(biāo)高 m 下標(biāo)高 m 工作面斜長 m 走向長度 m 傾角 （176。 00 第一區(qū)段 177。 6個(gè) 下標(biāo)高 130 第二區(qū)段 45 85 斜長 360m 第三區(qū)段 85 130 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 18 方案一：一煤一巖上山：軌道上山沿煤層布置在底板，運(yùn)輸上山布置在 煤層中。 方案二：雙巖上山 。見圖 5： 方案三：雙煤上山：運(yùn)輸上山、軌道上山均布置在煤層中。區(qū)段運(yùn)輸平巷和運(yùn)輸上山使用皮帶或者刮板機(jī)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。 有巷道煤柱損失，刮板 或皮帶機(jī)使用臺數(shù)較多，需布置采區(qū)煤層煤倉和區(qū)段溜煤眼，無法實(shí)現(xiàn)分采分運(yùn)，不利于提高煤質(zhì)。生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空區(qū)，防自燃有利 , 不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘進(jìn) , 能合理處理上山與平巷的平面或立面相交工程，繞道工程量小。 方案三 雙上山布置在煤層中，掘進(jìn)速 度快，費(fèi)用低，投產(chǎn)快，軌道上山作為排矸、運(yùn)料、運(yùn)煤的上山可實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)輸，便于管理，回風(fēng)上山作為專用回風(fēng)通道設(shè)備少，風(fēng)阻小等優(yōu)點(diǎn)。使用雙煤上山時(shí)，軌道上山和與區(qū)段運(yùn)輸平巷均采用礦車運(yùn)輸，可減少刮板運(yùn)輸機(jī)使用數(shù)量，易于分采分裝分運(yùn)，有利于提高煤質(zhì)。 受周邊采動(dòng)影響，煤巷維護(hù)頻繁。軌道上山下煤排矸行人任務(wù)繁重，事故率較高，操車復(fù)雜。第一種為煤層錨網(wǎng)，第二種為煤層鋼支架，第三種為巖層噴錨。有色礦山井巷工程預(yù)算定額 187。比較了各上山的通風(fēng)、服務(wù)年限、巷道定向掘進(jìn)、維護(hù)、原煤運(yùn)輸、煤柱損 失、等，最后確定采用雙巖上山布置方式。見表 8： 表 8:采區(qū)上山巷道每米直接 費(fèi)用比較 支護(hù)形式 婁別 單價(jià)（元） 斷面（ m2） 煤層上山錨網(wǎng)支護(hù) (m) 巖層上山噴錨支護(hù) (m) 煤層上山鋼支架支護(hù) (m) 煤層掘進(jìn)（ m3） 511 — 511 巖層掘進(jìn)（ m3） — — 鋼筋混凝土噴射（ m3） — — 倒楔式錨桿 (根 ) — — 錨網(wǎng) （ m2） 21 — — 梯形鋼支架（架） — — — 合計(jì) 表 9：采區(qū)上山三條方案巷道直接 費(fèi) 成本 比較 支護(hù)形式 婁別 工程量（ m） 煤層上山錨網(wǎng)支護(hù) (m) 巖層上山噴錨支護(hù) (m) 煤層上山鋼支架支護(hù) (m) 合計(jì) (萬元） 備注 單價(jià)（元） — 一煤一巖上山 720 407066 667065 — 煤巷錨網(wǎng)，巖巷噴錨 一煤一巖上 山 720 — 667065 619351 煤巷鋼支架，巖巷噴錨 雙巖上山 720 — 1334131 — 巖巷噴錨 雙煤上山 720 817012 — — 煤巷錨網(wǎng) 雙煤上山 720 — — 1238702 煤巷鋼支架 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 22 采區(qū)上山的布置 根據(jù)采區(qū)行人、運(yùn)煤、排矸、運(yùn)料、通風(fēng)的要求確定采區(qū)上山的條數(shù)為 2 條，即運(yùn)輸上山、軌道上山。軌道上山距煤層底板法線距不小于 10 m。布置，主要用于采區(qū)運(yùn)煤、行人、通風(fēng)。以 20176。 考慮采區(qū)工作面推進(jìn)產(chǎn)生的采動(dòng)影響和應(yīng)力疊加，造成巷道破壞或巷道維護(hù)困難等問題，根據(jù)本煤層的地質(zhì)條件確定兩上山水平間距為 20 米，由巷道圍巖情況確定兩上山支護(hù)方式為錨噴支護(hù)。 圖 8：軌道上山斷面圖與特征表。 00 米，區(qū)段運(yùn)輸平巷布置在標(biāo)高為 40 米處，軌道平巷布置在標(biāo)高為 45 米處，軌道平巷和運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)為梯形，采用錨桿和錨網(wǎng)支護(hù)頂板，同時(shí)在壓力大時(shí)抬雙邊摟加固。 圖 9：區(qū)段回風(fēng)巷與軌道平巷斷面圖與特征表 圖 10：區(qū)段運(yùn)輸隊(duì)巷斷面圖與特征表 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 23 圖 7：運(yùn)輸上山斷面圖與斷面特征表 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 24 圖 8：軌道上山斷面圖與斷面特征表 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 25 圖 9：區(qū)段回風(fēng)巷與軌道平巷斷面圖 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 26 圖 10： 區(qū)段運(yùn)輸巷斷面圖 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 27 采區(qū)車場設(shè)計(jì) 1）上部車場： 根據(jù)絞車房的布置以及區(qū)段回風(fēng)巷的位置選定上部車場為逆向平車場 .其優(yōu)點(diǎn)是摘鉤掛鉤操作方便安全 ,管理容易風(fēng)門漏風(fēng)少 .缺點(diǎn)是巖巷掘進(jìn)費(fèi)用高 ,礦車反向運(yùn)行 ,調(diào)車時(shí)間長 ,運(yùn)輸能力小。 圖 11：上部 車場平面圖 2）中部車場： 采用單鉤單側(cè)石門式甩車場。布置方式：采用斜面路線二次回轉(zhuǎn)方式，其優(yōu)點(diǎn)是：交岔點(diǎn)短，工程量小，易于維護(hù)。見圖 12: 圖 12：中部車場平面圖 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 28 3）下部車場： 采用大巷裝車式，輔助提升采用頂板繞道車場。 179。 179。 2. 煤倉設(shè)計(jì)為自由降落式垂直煤倉，設(shè)在第一采區(qū)運(yùn)輸在巷與運(yùn)輸上山相交處。 設(shè)計(jì)煤倉體積 V =底面積179。 13=163m3168m3 基本滿足要求 3. 支護(hù)方式采用噴射混凝土支護(hù)，噴厚 150mm左右。 00m標(biāo)高的巖層中，距煤層 米。 1 采區(qū)變電所位于 113m 標(biāo)高的軌道上山和運(yùn)輸上山之間的聯(lián)絡(luò)巷中，用“╗”式布置。 見圖 15：變電所斷面圖與特征表 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 30 圖 15： 采區(qū)變電所斷面圖與特征表 楊灣礦區(qū)太平煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書 31 開采順序及采掘工作面工程排隊(duì) 開采順序 水平：本礦井為多水平開采，開采順序：一水平→二水平 區(qū)段：本礦井以東翼采區(qū)為首采區(qū)，區(qū)段開采順序是由上至下的下行式