煤矿煤层放顶煤工作面开采设计（可编辑） .doc

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1、煤矿煤层放顶煤工作面开采设计 前 言一概况XX煤矿系山西省XX位于太原市西南XX村-黄坡村一带东距太原市和平南路15km距太原市中心约15km左右生产规模为12Mta行政区划属太原市万柏林区其地理坐标为东经11226041122824北纬374809375025XX煤矿证件齐全XX煤矿由XX斜井寨沟平硐寨沟斜井接替组成XX斜井于1952年建成投产经过逐年改进采煤方法和工艺机械化程度逐年提高1980年该井口服务范围内资源采尽封闭寨沟平硐是1958年开始筹建年设计生产能力为09Mta1959年2月5日始建1962年10月1日投产采用刀柱和长壁采煤方法年产量一直稳定在06-08Mta1971年达到年

2、产量09Mta的设计能力现已回采结束并关闭寨沟斜井始建于1976年10月1985年后因生产建设需要进行了改扩建由山西煤矿设计院编制了山西省司法厅劳改局XX煤矿寨沟矿井扩建初步设计设计生产能力由09Mta扩建为12MtaXX煤矿寨沟矿井以下简称XX煤矿批准开采23689号煤层矿井采用斜井开拓方式共设有主斜井副斜井进风行人斜井和回风斜井四个井筒服务于全井田矿井生产能力12Mta服务年限为2262a矿井划分二个开采水平一水平标高为823m二水平标高为650m一水平已于1991年3月全部回采结束目前开采二水平在2号煤层布置一个综采一次采全高工作面生产能力为03Mta在3号煤层四采区布置一个综放工作面生

3、产能力为09Mta能够满足矿井12Mta的生产能力根据山西省煤炭工业局晋煤安发2008702号关于转发国家安全监督管理总局国家煤矿安全监察局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知的通知为使XX煤矿保持持续高效安全环保有序健康地发展提高资源回收率保证矿井安全生产矿方委托我公司进行3号煤层4采区3407回采工作面放顶煤开采设计的编制工作二设计依据1国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局安监总煤行2008130号文国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知2山西省煤炭工业局 晋煤安发2008702文关于转发国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安

4、全管理工作的通知的通知3山西省煤炭工业厅2009年8月26日晋煤安发2009118号文关于印发山西省放顶煤开采工作面设计审批和验收工作方案的通知4山西煤田水文地质二二九队2005年5月编制的XX煤矿矿井地质报告52002年7月山西省矿产储量委员会晋储决字200211号审查批准 的决议书6山西煤矿设计院1985年4月编制的山西省司法厅劳改局XX煤矿寨沟矿井扩建初步设计7山西省革命委员会煤炭化工局文件晋煤化煤字 1974 第884号关于XX煤矿寨沟井二水平初步设计修改的批复8山西省煤炭工业管理局文件晋煤生字78第466号请批XX煤矿寨沟二水平初步设计修改9XX煤矿地测科提供的3407工作面地质说明

5、书10采矿许可证证号1XXXXXXXXXX07煤炭生产许可证证号201401090062安全生产许可证证号晋MK安许证字2008G0137Y1B1企业法人营业执照证号1XXXXXXXXXX2698矿长资格证证号MK140100048矿长安全资格证证号A081XXXXXXXXXX8企业法人营业执照证号1XXXXXXXXXX269811山西省监狱管理局晋监煤函2010108号关于进一步规范综合机械化放顶煤工作面管理的通知122009年2月6日山西省煤炭工业局文件关于山西省监狱管理局2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复132007年月16日山西省煤炭工业局综合测试中心编制的2号3号

6、煤层的煤样检验报告142004年8月山西安宇科技有限责任公司编制的XX煤矿安全现状综合评价报告152006年10月19日山西省煤矿节能监测中心编制的XX煤矿生产能力核定报告书162007年7月6日山西省煤炭工业局文件晋煤行发20071038号关于对山西省监狱管理局阳泉荫营煤矿等6座生产矿井2006年能力复核结果的批复17XX煤矿地测科提供的太原XX煤矿井田范围充水情况统计证明18221995年7月24日煤炭工业部以煤安字1995第376号文颁布的煤矿救护规程232009年9月21日国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局煤矿防治水规定国家安全生产监督管理总局令第28号241983年9月中华人

7、民共和国煤炭工业部制定的生产矿井储量管理规程25矿井抽放瓦斯工程设计规范 MT5018-96 26矿山电力设计规程GB50070-9427关于合理开采煤炭资源提高回采率的若干规定试行本着安全第一预防为主综合治理的基本原则以国家颁布的有关安全生产法令法规以及规程规范和标准为依据建立健全和完善煤矿综采放顶煤工作面生产安全管理增强放顶煤工作面的综合抗灾能力和安全程度确保安全高效生产四存在的主要问题及建议1工作面内煤岩层节理裂隙中等发育且赋存有20条断层工作面在掘进过程中共见14条断层分别为F41F42F43F44F45F46F47F48F49F50F51F52F53F54断层其中F41F42F44F

8、46F47F48F53F54为掘进中揭露断层断层落差在0-23m之间其余断层为预测断层另根据主辅运顺槽实际揭露煤层层理发育有离层现象局部煤层易产生片帮现象建议进一步加强矿井地质工作查清查实开采范围内的断层陷落柱和隐伏构造及其导水性针对新发现的问题在工作面回采过程中加强主运顺槽辅运顺槽及工作面内的帮顶支护工作2建议工作面在回采过程中根据各断层赋存位置提前调整工作面采煤机的割煤层位尽可能减少工作面的割岩量3根据瓦斯鉴定结果属于低瓦斯矿井随着开采深度的增加瓦斯含量有可能增加瓦斯工作放顶煤工作面瓦斯不超限 采区概况及地质特征第一节 矿井概况一交通位置XX煤矿位于太原市晋源区XX村-黄坡村一带东距太原市

9、和平南路15km左右距太原市中心约15km左右其地理坐标为东经11226041122824北纬374809375025XX煤矿地处太原市近郊铁路公路四通八达并有专用铁路支线直通井口向北与北同蒲铁路接轨交通运输极为方便详见交通位置图1-1-1二井田境界根据2001年月颁发的采矿许可证证号km2为一不规则多边形南北长0445km东西宽0242km井田范围由以下43个拐点座标连线圈定而成 详见表1-1-1三地形地势及河流水系井田所处位置地形上总的看是西西南高向东北方向倾斜形态类型跨两种地形单元第一类地形单元为井田的北部和东部黄土组成的丘陵为太原断陷盆地的组成部分地面向盆地方向倾斜一般的地形坡度在12

10、3冲沟宽而稀疏较大的冲沟为黄坡沟和大井峪沟两侧发育的支沟表1-1-1 井田拐点坐标点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标141881950019629845002341885900019626180002418760800196292160024418868000196284080034187455001962907100254188796001962656000441868670019628207002641889550019626726005418680300196280750027418914000196268580064186713001962799900284189410001962709

11、800741867560019627832002941896410019626776008418684300196276550030419044700196272930094186899001962749300314190609001962739000104186992001962733800324190890001962756900114187218001962702200334190627001962799200124187278001962684100344190421001962833100134187326001962635000354190180001962867500144187

12、381001962616400364189831001962917800154187446001962607300374189702001962931200164187496001962600200384189555001962944000174187573001962594500394189275001962964500184187718001962587800404189130001962973100194187861001962580800414188990001962977500204187985001962570700424188873001962980900214188169001

13、962582600434188536001962984000224188538001962604800呈短秃的树枝状切割的深度20-100m局部地段沟底裸露二迭系砂页岩冲沟的向源侵蚀作用明显黄土丘陵区的微地貌发育如黄土柱天生桥黄土落水洞等第二类地形单元为局部黄土覆盖的砂页岩低山丘陵地形剥蚀侵蚀作用为主要的外动力地质作用是XX煤矿主要采煤区井田地形最高点在聂家山标高117517m最低点在水峪沟南寨沟一带标高在825m地形高差为350m基岩沟谷极其发育地形比较破碎沟谷大致呈东西向延伸主要的沟谷有胡爷沟水峪沟南寨沟石叉沟李家沟等比较开阔的大沟谷内堆积的砂砾石层厚度10-25m左右井田属黄河流域汾河水

14、系水文条件比较简单无常年性的地表水体仅有几条较大的沟谷暴雨时可形成湍急的洪流因其地形坡降较大泄洪很快暴雨后不足一小时就泄完井田北部的九院沙河呈东西向流经其北部矿界是一条季节性河流雨季流水四气象与地震本区属大陆性气候冬冷夏热近年来据太原市气象台站距本区11公里资料最高气温356最低气温零下203平均9昼夜气温变化较大春季多风雨季多集中在七八九三个月最大年降雨量5208mm最小年降雨量3266mm最大年蒸发量17433mm最小年蒸发量1431mm蒸发量为降雨量的34倍每年11月开始下雪冻结每年3月解冻最大冻土深度060m根据中华人民共和国标准GB183062001中国地震动峰值加速度区划图本区地震

15、烈度为7度五井田四邻关系井田南部外围沿煤层露头附近由于埋藏浅开采方便小煤窑较多且开采历史悠久但生产技术落后大多规模甚小产量及开采范围不大自80年代后期产量和开采范围有所增大到2003年底井田四周小窑大多关闭对XX煤矿有影响的也主要是一水平一石门上山采空区部分其余无影响现一水平已经在1991年开采完毕所以小窑对本矿井影响不大井田西北部与西山矿务局下属的白家庄煤矿相邻东西南部为空白区该矿井与白家庄煤矿在2007年联合测试两矿井间保安煤柱的留设情况联测结果表明两矿井间边界保安煤柱完好互不影响白家庄煤矿为生产矿井开采23689号煤层详见井田四邻关系图1-1-2六矿井主要生产系统1井田开拓与开采矿井批准

16、开采2号3号6号8号9号煤层目前在2号煤层布置一个综采一次采全高工作面3号煤层布置一个放顶煤工作面该矿井采用斜井开拓方式根据矿井开拓部署和通风安全等要求全矿井共设4个井筒服务于全井田主斜井井筒倾角14三心拱支护净断面积115m2斜长716m主要担负原煤的运输和进风任务副斜井井筒倾角20三心拱支护净断面积126m2斜长523m主要担负矿井辅助提升和进风任务进风行人斜井井筒倾角167三心拱支护净断面积774m2担负矿井进风和行人任务回风斜井井筒倾角25三心拱支护净断面积126m2担负全矿井回风任务详见图1-1-31-1-41-1-51-1-6矿井现开采水平为650m3号煤层分为六个采区目前仅剩余三

17、采区四采区和五采区的部分资源其余采区均已采完三四采区区内采用倾斜长壁后退式采煤法全部垮落法管理顶板五采区区内采用走向长壁后退式采煤法全部垮落法管理顶板2提升运输系统主斜井采用DX-10002220型皮带输送机担负全矿井原煤的运输运输能力为600th主运输平巷采用DTL100502280型运输机运煤运输能力为500th副斜井采用2JK-330A型绞车双钩提升担负全矿井材料设备的运输行人斜井采用SRG-20D型吊椅绳索运人系统担负全矿井人员上下井任务轨道大巷采用CTY86GP型蓄电池电机车牵引1 t矿车运输材料设备运煤系统3407回采工作面运输顺槽DSJ80502185可伸缩带式输送机四采区运输巷

18、DTL8050125型带式输送机区四采区运输下山DTL80502125型带式输送机四采区煤库胶带大巷DX-800型TD-75SPJ800STG800125型四部带式输送机主斜井DX-10002220型带式输送机地面辅助运输系统地面副斜井2JK-330A型绞车轨道大巷和四采区轨道下山CTY86GP型蓄电池电机车牵引1 t矿车四采区轨道巷JD-40型调度绞车3407回风顺槽JD-40型调度绞车3407工作面3通风系统该矿井采用中央边界式通风系统机械抽出式通风方式矿井总进风量为8241m3min总回风风量为8421m3min回风斜井现装备GAF25-133-1型轴流式通风机2台其中1台工作1台备用电

19、机功率1250kW新鲜风流地面主斜井副斜井进风行人斜井轨道大巷胶带大巷四采区轨道下山四采区运输下山四采区运输巷四采区轨道巷进风顺槽3407工作面乏风流3407工作面回风顺槽四采区回风下山回风大巷回风斜井地面5排水系统本矿井主水泵房布置在副斜井井底水仓有效容量为3350m3配备D280-654型多级泵5台配套电机为YB450S2-4355KW型配备200D-435型多级泵2台主排水管为两趟325mm的无缝钢管一般情况下一趟管路一台或两台水泵运行6压风系统3号煤层回采工作面压风自救装置的压缩空气来自井上空压机房3台MOGF-137G型单螺杆空气压缩机压缩空气通过6寸无缝钢管经副斜井大巷送至3407

20、回采工作面主运顺槽与辅运顺槽巷道口压风自救装置设减压阀减压至正常气压当发生灾害时供人用气主运顺槽与辅运顺槽压风管路每隔50m设一个三通阀门压风管出口压力085MPa自救装置压力0307 MPa7供电系统矿井采用双回路供电地面工业场地现有35kV变电所1座一回主供35kV电源引自太一老厂35kV母线段距离275km供电线路为LGJ-185mm2型钢芯铝绞线另一回备用35kV电源引自大井峪35kV变电站35kV母线段距离7km供电线路为LGJ-185mm2型钢芯铝绞线两回电源线路分列运行一回工作一回 带电 备用当一回路故障时另一回路可保证本矿全部负荷 8矿井监测监控系统XX煤矿属低瓦斯矿井煤尘有爆

21、炸危险性煤层属不易自燃煤层本次开采3407工作面利用现有的KJ90N型矿用安全生产监控系统依据AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范对工作面进行各类传感器布置实时监测工作面生产环境一旦发现有瓦斯超限立刻声光报警并切断相关设备电源防止事故的发生 采区概况一采区位置根据矿井实际生产状况四采区位于井田的北角详见四采区位置示意图1-2-1二采区资源储量采区设计生产能力及采区服务年限1矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范矿井年工作日330d日净提升时间为16h采用四六工作制每日三班生产一班准备2采区设计生产能力矿井生产能力为12Mta其中2号煤层布置一个综采一次采全高工作面生产能力

22、为03Mta3号煤层布置一个综放工作面生产能力为09Mta本次设计3号煤层4采区在4采区布置一个3407工作面生产能力为09Mta3采区资源储量 储量计算方法采用地质块段算术平均法计算公式如下Q SMd式中Q块段煤炭储量tS块段水平投影面积m2M块段内煤层平均厚度md煤层视密度tm3 经济储量根据煤泥炭地质勘查规范储量计算的工业指标确定如下贫瘦煤资源储量最低可采厚度为08m最高可采灰分为40最高硫分为3最低发热量170MJkg3号煤容重14tm3 3号煤层4采区剩余设计资源储量868万4采区服务年限采区服务年限按下式计算T ZkKA式中T采区服务年限a Zk设计可采储量万t A设计采区生产能力

23、万ta K储量备用系数取K 14四采区服务年限T 7931490629a三采区巷道布置及工作面装备情况四采区位于井田的东北角已经布置有四采区运输下山四采区轨道下山四采区回风下山四采区运输巷四采区轨道巷四采区回风巷六条采区巷道其中四采区运输巷沿3号煤层底板布置垂直于四采区运输下山沿3号煤层底板布置布置四采区轨道巷沿3号煤层顶板布置垂直于四采区轨道下山沿3号煤层顶板布置布置四采区回风巷沿2号煤层顶板布置垂直于四采区回风下山沿2号煤层顶板布置布置3407工作面运输顺槽和回风顺槽垂直于四采区运输巷和四采区回风巷均沿3号煤层底板布置运输顺槽主要担负煤炭运输和风顺槽担负任务1-2-1四四采区各系统概况1运

24、输系统四采区运煤系统3407回采工作面运输顺槽DSJ80502185型可伸缩带式输送机四采区运输巷DTL8050125型带式输送机四采区运输下山DTL80502125型带式输送机四采区煤库胶带大巷DX-800型TD-75SPJ800STG800125型四部带式输送机主斜井DX-10002220型带式输送机地面四采区辅运系统四采区轨道下山二部40kW调度绞车四采区轨道巷一部25kW调度绞车3407回风顺槽四部40kW调度绞车3407工作面2通风系统新鲜风流四采区运输下山四采区轨道下山四采区运输巷四采区轨道巷3407工作面运输顺槽工作面污风流工作面3407回风顺槽四采区回风巷四采区回风下山回风大巷

25、表1-2-1 回采工作面主要采煤机械配备表设备名称设备型号功率kW单位数量备用双滚筒采煤机MWG160375-W375台1前部可弯曲刮板输送机SGZ6302202110台1后部可弯曲刮板输送机SGZ6302202110台1转载机SGZ-764132T132台1破碎机PCM132132台1液压支架ZF30001625架9013过渡液压支架ZFG36001625架4端头支架ZT130001828架1单体液压支柱DZ-25DZ-30根12020型梁L 36m根5010可伸缩胶带输送机DSJ80502185S2185台1乳化液泵站MRB-12531590套1喷雾泵站XPB2505530套1注探水钻MY

26、Z-20022台2调度绞车JD-4040台5回柱绞车JH-22185台2水泵WQ I 50-80-2222台62注水泵3BZ-SZ45台23排水系统四采区排水系统分两条线路线路一四采区3407工作面为下山开采工作面切眼为工作面最低点在切眼附近敷设6寸钢管自流排至四采区水仓四采区水仓安设两台D155-308型多级水泵一用一备并设置双回路电源通过两趟6寸无缝钢管沿着四采区轨道下山排至650水平轨道大巷通过自流进入主水仓线路二通过工作面设置的WQ I 50-80-22型水泵接力排至650水平轨道大巷通过自流进入主水仓4供电系统根据采区开拓及采掘运设备布置情况612kV 1250kVA型矿用隔爆型移动

27、变电站一台KBSGZY4006069kV 400kVA型矿用隔爆型移动变电站一台KBSGZY8006069kV 800kVA型矿用隔爆型移动变电站KBSGZY1250612kV 1250kVA型矿用隔爆型移动变电站提供电源6069kV 400kVA型矿用隔爆型移动变电站为工作面顺槽回柱绞车喷雾泵站调度绞车注水泵注水钻水泵和煤电钻等提供660V电源一台KBSGZY8006069kV 800kVA型矿用隔爆型移动变电站为回采工作面顺槽胶带机调度绞车水泵等提供660V电源低压配电装置利用现有的KBZ型矿用隔爆型真空馈电开关QJZ型矿用隔爆真空组合开关QJZQBZ型矿用隔爆型真空磁力起动器第三节 地质

28、特征一地层井田内发育的地层由老至新分别有奥陶系中统上马家沟组峰峰组石炭系中统本溪组上统太原组二叠系下统山西组下石盒子组上统上石盒子组石千峰组上第三系上新统第四系下中上更新统全新统其中石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主要含煤地层二井田构造井田位于太原西山官地背斜的东翼为一地层走向北西倾向北东倾角812的缓倾斜单斜构造有局部的波形起伏和短轴褶曲发育井田内断裂较为发育多数为高角度的正断层小断层颇多且以北东走向断裂为主井田内主要断层有马家沟正断层F1走向N30E倾角7085SE盘下落延伸长度约3000m断距2075m五坡正断层F3走向N7245E倾向NW倾角85延伸长度约3000m断距1242mF

29、18正断层走向N70E倾向SE倾角70左右延伸长度约1200m落差631m在二水平六采区运输巷及中央大巷中见到F7正断层走向N765E倾向SE断层带宽35m延伸长度约1800m落差621m在二水平大巷及五盘区采掘工作面中见到陷落柱在本井田特别发育多为椭圆形或不规则形状根据一水平陷落柱发育情况统计2号煤层中见到183个单个陷落柱轴径8250m面积8031780m2 6号煤层中见到143个单个陷落柱轴径12460m面积8043440m2 8号煤层中见到174个单个陷落柱轴径10480m面积8069520m2经初步计算一水平陷落柱面积率岩容率为86145二水平初步统计陷落柱37个单个陷落柱轴径152

30、00m最大面积17950m2三煤层 一 煤层1含煤性本区含煤岩系为山西组太原组所含煤层情况分述如下山西组含煤7-8层主要煤层二层即2号3号煤2号煤厚平均190m3号煤层厚523m都为稳定煤层全区可采另有1号4号煤及1号煤上部两层煤线下部一层煤线1号煤厚059m仅3个孔达可开采厚度12-V-31-2314此煤层虽薄但较稳定4号煤层一般分为两层分层厚075m和047m在303304306号孔处变为炭质泥岩较稳定本组煤层总厚876m含煤系数1129太原组亦为主要的含煤地层之一厚77606610m平均8250m含煤共层可采煤层有号号号号四层煤其层厚且稳定10号煤局部可采较稳定其下有11号煤仅个别点可采

31、本组煤层总厚970m含煤系数为11762可采煤层井田内共发育煤层11层其中号共6层煤为可采煤层详见表1-3-1号煤层位于山西组中下部与其下部的3号煤层构成井田的上煤组上距K4砂岩约50m顶板为泥岩局部为粉砂岩或炭质泥岩底板为泥岩局部为中砂岩煤层厚度114243m平均为195m偶含夹矸1层全区可采属稳定煤层号煤层位于山西组中下部上距2号煤层382m为全区厚度最大煤层顶板为泥岩砂质泥岩有时为细砂岩底板为泥岩粉砂岩及砂质泥岩煤层厚度304935m平均为502m井田内厚度最大煤层夹12层炭质泥岩夹矸表1-3-1 可采煤层特征表地层单位编号厚度夹石层数煤层间距岩石性质顶板底板山西组泥岩局部为粉砂岩泥岩局

32、部为中砂岩泥岩砂质泥岩有时为细砂岩泥岩粉砂岩及砂质泥岩太原组石灰岩泥岩粉砂岩有时为细粒砂岩灰岩中细粒砂岩石灰岩细粒砂岩或粉砂岩细粒砂岩或粉砂岩泥岩砂质泥岩或中细粒砂岩 6号煤层为太原组上部煤层与其下部的7号煤层组成井田的中组煤上距离L5灰岩3541200m平均58m距3号煤层约21m顶板为泥岩炭质泥岩局部顶板为石灰岩底板为泥岩粉砂岩有时为细粒砂岩煤层厚度08352m平均160m夹一层炭质泥岩全区可采属较稳定煤层7号煤层位于L4灰岩之下上距6号煤层2951317m平均741m其顶板为沉积稳定的L4灰岩底板为中细粒砂岩有时为泥岩煤层厚度为045215m平均082m结构简单无夹矸局部可采属不稳定煤层

33、8号煤层位于L1灰岩之下上距7号煤17393108m平均2324m与其下9号煤层组成井田的下组煤顶板为沉积稳定的石灰岩底板为细粒砂岩或粉砂岩常有薄层泥岩伪底煤层厚度为229536m平均377m为主要可采煤层厚度仅次于3号煤层含夹矸01层全区可采属稳定煤层在井田东部与9号煤合并9号煤层上距8号煤层083637m平均280m顶板即8号煤层底板底板为泥岩砂质泥岩或中细粒砂岩9号煤层厚度为109296m平均211m无夹矸简单结构全区可采属稳定煤层与8号煤间距不大且稳定在井田东部与8号煤合并3煤质号煤层该层煤光泽以暗淡油脂光泽为主质致密坚硬结构近于均一状块状构造断口多为菱角状粒状宏观煤岩组分以暗煤为主亮

34、煤丝煤次之煤岩类型为暗淡半暗型煤平均容重135tm3原煤灰分Ad为13253320平均2076全硫Std为029116平均05磷Pd为00120014平均0013发热量Qgrad为27962990MJKg平均2876MJKg精煤挥发分Vdaf为11942621平均1408粘结指数GrI为116平均7为低中中灰低特低硫中磷贫瘦煤和贫煤号煤层该层煤的物理性质同2号煤平均容重140tm3原煤灰分Ad为18963482平均2587全硫Std为046156平均073磷Pd为00370077平均0055发热量Qgrad为26422949MJKg平均2786MJKg精煤挥发分Vdaf为12831566平均1

35、431粘结指数GrI为015平均32为中灰为主低硫为主中高磷为主的贫瘦煤和贫煤四井田水文地质 井田位于太原西山岩溶水系统的晋祠岩溶水亚系统内的主径流带东侧井田内含水岩组有新生界松散岩类孔隙水含水岩组二叠系碎屑岩类裂隙水含水岩组石炭系碎屑岩类夹层间裂隙含水岩组碳酸盐类岩溶裂隙水含水岩组松散岩类孔隙水含水岩组为弱富水性与矿坑充水关系极小二叠系碎屑岩类裂隙水含水岩组天然条件下不发生或有较弱的水利联系层状含水的特征明显一般不存在对矿坑充水威胁石炭系含水层虽然分布稳定厚度较大是矿坑充水的主要含水层而岩溶裂隙不发育侧向径流补给条件差富水性弱同时与上下含水层之间一般不发生水力联系决定了煤层围岩的水文地质条件

36、属简单型井田内奥陶系峰峰组含水岩组水位8045480852m绝大部分地段高于9号煤层底板标高400840m和2号煤层底板标高480920m井田内的可采煤层均处于承压开采范围本次设计的3407工作面底板标高在625-500m之间奥陶系峰峰组含水岩组水位高出3407工作面最低标高30852m具有较高的水头压力现对3号煤层3407工作面底板标高最低处进行奥灰突水系数计算计算公式Ts P M-CP 式中Ts奥灰突水系数 MPam P水头压力 MPa M有效隔水层厚度 m CP采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度 m 3407工作面最低标高为500m奥灰水头高度30852m底板至奥灰顶板有效隔水层厚度127m

37、CP取经验值16m则该处奥灰突水系数为 TS 308521279810-3 117-16 00385MPam根据煤矿防水规定就全国实际资料看突水系数正常块度不大于01MPam底板受构造破坏段突水系数不大于006MPam计算值低于受构造破坏地段奥灰突水系数临界经验值006MPam3407工作面属于奥灰突水安全区一般不会有奥灰突水危险目前矿井生产正常涌水量为300m3h最大涌水量为350m3h五其它开采条件1瓦斯根据2009年2月6日山西省煤炭工业局文件关于山西省监狱管理局2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复XX煤矿的本年度瓦斯鉴定绝对涌出量1672m3min相对涌出量为549m

38、3min本年度二氧化碳绝度涌出量为846m3min相对涌出量278m3min本矿井鉴定结果为低瓦斯煤矿2煤尘及煤的自燃根据2007年月16日山西省煤炭工业局综合测试中心的检测报告号煤火焰长度为30mm抑制煤尘爆炸最低岩粉用量60鉴定结论为有爆炸性其煤的吸氧量为09342cm3g自燃倾向等级为级自燃倾向性为不易自燃3号煤火焰长度为30mm抑制煤尘爆炸最低岩粉用量65鉴定结论为有爆炸性其煤的吸氧量为10313cm3g自燃倾向等级为级自燃倾向性为不易自燃3顶板冒落3号煤层顶板为泥岩或砂质泥岩有时为细砂岩一般厚1m左右较松软裂隙发育为中等稳定顶板冒放性为类即顶煤冒放性为好放煤层地温地压据区域地质资料及

39、本矿多年的生产资料据区域地质资料及本矿多年的生产资料本井田未出现00385MPam3407工作面属于奥灰突水安全区内根据矿方提供的采空区积水情况统计详见表1-3-31-3-41-3-51-3-61-3-7从以上表中可以看出 2号煤层的积水区主要分布在一水平和二水平的四采区五采区六采区和白家庄矿区合计1149750m33号煤层采空区积水主要分布在一水平二水平的五采区和六采区合计1657500m3对本次设计的3407工作面可能构成威胁的是2号煤层和3号煤层的采空区积水但是其中2号煤层和3号煤层一水平积水于2008年进行过探放至目前为止共放出一水平老空积水350000m3并且距离该工作面较远且中间有

40、实体煤相隔一般不会对3407工作面产生影响2号煤层和3号煤层五采区和六采区积水距离该工作面较远且中间有实体煤相隔一般不会对3407工作面产生影响而3407工作面上覆2409240724052403及3403上分层采空区积水量为38250m3但是2008-2009年本矿井在掘进3407工作面进风顺槽回风顺槽和切眼时采用MK-3型全液压坑钻机分别对上覆采空区进行探放水共探放40000m3现探放孔内均无流水另外回采3405工作面时在工作面最下方埋设了6寸自流管3405采空区积水通过管路直接流到四采区水仓表1-3-3 2号煤层充水性情况充水地点充水面积m2充水量m3一水平765000459000二水平

41、四采区6375038250二水平五采区450000270000二水平六采区337500202500白家庄煤矿300000180000合计19162501149750表1-3-4 3号煤层充水性情况充水地点充水面积m2充水量m3一水平765000688500二水平五采区480000600000二水平六采区414000369000合计16590001657500表1-3-5 6号煤层充水性情况充水地点充水面积m2充水量m3一水平16965785816二水平一采区2660013327二水平二采区5670029842二水平六采区169097111597合计422054240582表1-3-6 8号煤层

42、充水性情况充水地点充水面积m2充水量m3一水平247500162000二水平一采区4625055500二水平二采区5000060000合计343750277500表1-3-7 9号煤层充水性情况充水地点充水面积m2充水量m3一水平10650063700二水平一采区2330013900二水平二采区9750058500合计227300136100经以上分析采空区积水在正常情况下对3407工作面回采不会造成大的影响但是该回采工作面在掘进过程中特别是在回采初期还应该在工作面两侧顺槽巷道做好防排水工作加强排水能力以免造成水害四采区左翼目前正常涌水量40m3h第四节 3407综放工作面基本情况介绍1位置该

43、回采工作面在地面大致位于红沟西梁SW方向的沟谷及坡地标高大概为909-1075m之间井下位于四采区轨道下山左翼底板标高625-500m之间2该回采工作面的范围见下表表1-4-1 3407回采工作面范围走 向倾 向m西 北 起东 南 至长度m东 北 起西 南 至长度m面积m23407工作面设计停采线工作面开切眼140m工作面运输顺槽工作面回风顺槽1000m1400003煤层特征3号煤层煤种属贫瘦煤该煤层及围岩属于山西组含煤岩段其煤层产状为倾角4-14平均83号煤层3407工作面有关特征见下表表1-4-2 3407回采工作面特征表项 目单 位指 标煤层厚度最小-最大平均 m 415-8060煤层倾

44、角最小-最大平均 4-148煤层硬度普氏硬度2-3煤层层理发育程度较发育煤层容重tm31403号煤层3407工作面煤质特征见下表表1-4-3 3407回采工作面煤质特征表煤类工业分析全硫 Std 发热量MJkg水份Mad灰份Ad挥发份VdafQbd原煤1052587143107327864储量及工作面回采率3407工作面煤层为厚煤层可采储量为1176万t工作面机采高度为22m放顶煤高度38m考虑初采末采顶煤损失端头和顺槽顶煤损失经过计算工作面回采率 第二章 工作面布置及采煤方法第一节 回采工作面布置一工作面布置方式根据矿井开拓方案和采区布置该回采工作面布置采用倾斜长壁条带式布置二巷道支护形式3

45、407工作面运输回风顺槽及切眼沿煤层底板掘进运输顺槽长1060m工作面长140m工作面为一进两回的U型布置方式工作面后退式开采工作面回采完毕由3409工作面接替在该工作面东部和西南部为四采区运输大巷大巷之间留有20m保护煤柱大巷与停采线之间留有30m保护煤柱顺槽之间留设15m保护煤柱运输顺槽断面为净宽m净高m净断面积m2回风顺槽断面为净宽m净高m净断面积m2均采用锚杆支护锚杆间排距为0810m局部顶板破碎地段除上述支护形式外还采用锚索加强支护两条顺槽均沿3号煤层底板布置运输顺槽进风同时担负煤炭运输任务回风顺槽回风同时担负辅助运输任务切眼为矩形断面净宽m净高m净断面积m2采用锚杆支护锚索补强断面图见附图断面图册三工作面接替顺序根据矿井开拓