炉峪口煤矿毕业设计.doc

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1、 目录第一章 矿井概述2第一节 井田地质特征2第二节 煤层的埋藏特征9第三节 井田境界储量12第四节 矿井开拓14第二章 采区地质特征16第一节 采区范围16第二节 采区地质情况18第三节 采区储量和生产能力18第三章 采煤方法及采区巷道布置19第一节 采煤方法的选择19第二节 矿压观测情况20第三节 采区巷道布置20第四节 回采工艺与劳动组织25第四章 采区运输、防排水与供电30第一节 采区运输30第五章 采区通风与安全38第一节 采区通风系统38第二节 风量配备39第二节 通风构筑物44第三节 安全措施44第六章 采区巷道规格及支护方式52第一节 概述52第二节 采区巷道规格及支态方式53

2、第七章 采区设备选型及计算55第八章 采区主要技术经济指标62第一章 矿井概况第一节 井田地质特征一、矿区的地理位置、交通条件炉峪口煤矿位于山西省西山煤田的西北处，古交市境内，交通条件较好，距太原市仅67km，区内有太佳公路由井田南部经过。地理方位：东经1120152.5，北纬3755，属古交市梭峪乡管辖区。其范围为：九龙塔断层控制全井田的西北部边界；东部以神堂岩向斜轴为界；东南部以F44断层和928、333号钻孔连线与西曲矿毗邻；西南部以汾河北岸为界同镇城底矿隔河相望；井田南北长3.64.8km，东西宽1.52.3km面积为8.1km2。梭嘉公路由狮子河而上经过工业广场。太古岚铁路在镇城底设

3、站，由镇城底车站至本矿有铁路专用线连通，铁路距太原南站60km。炉峪口煤矿交通图见图1-1。图1-1: 炉峪口煤矿交通图 二、井田地质勘探程度炉峪口矿井田位于吕梁山脉中段的东翼，属于中底山区。区内沟谷纵横，切割剧烈，多呈“V”字形，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露。区内地势大体显西北高，东南底之势，最高处瓜疙瘩标高为1230m，其次是金子山标高为1227.9m，南部梭峪村之汾河滩标高仅1008.4m，相对高差222m。本区于1956年由原华北煤田地质勘探局调查队完成了普查填图。1957年由该局142队进行普查勘探。1959年142队进行了精查勘探，并提交了该区地质精查报告。由于精查勘探工作太少质

4、量不高报告未获批准，1962年复审时降为普查勘探程度，列入重新勘探区。1968年由148队进行了详详查勘探，1969年9月，提交祥查地质报告。148队于1973年底开始在梭峪区进行精查勘探，1975年9月提交了“西山煤田古交矿区精查地质报告”。本区与邻区历次勘探共施工钻孔113个，总进尺21913.07m，在本井田内钻孔44个，总进尺12382.7m。本区主要含煤地层为石炭系太远组与二叠系山西组。共含煤层14层。编号自上而下为01、02、03、1、2.3、4、5、6、7、8、8下、9、10、11号煤层。其中山西组为014号等七层煤，统称为上组煤；太远组为6到11号等七层煤，统称下组煤。主要可采

5、煤层有2.3号、4号、8号煤层。井田内煤系总厚度154.98m；煤系地层总厚度13.10m；含煤系数为8.45。地质综合柱状图见图12。三、矿区水文情况矿区内最大的河流是汾河。它从井田的西南边缘流过，在镇城底附近河宽100m，坡度3，平时水深0.5m左右，流量受上游的汾河水库制约，一般春季放水为农业灌溉和雨季大量降水时流量较大。汾河以侧向侵蚀为主。其次是狮子河。狮子河由北向南经嘉乐泉矿东侧、炉峪口矿西侧，在炉峪口村东南侧汇入汾河。该河平时水流量较小，旱时干涸，洪水爆发时流量可达数百m3/s，据古交市防汛办1971年调查：狮子河下游咀头沟至汾河的2km地段为暴雨区。1985年5月11日20时10

6、分至21时该区暴雨50分钟内降雨量74mm，狮子河洪水爆发，在炉峪口矿4居住楼的河床处测的流量为212m3/s，该段河床坡度为14。1985年修建狮子河在炉矿段宽60m,堤高4.5m。区内较大的河谷有陵足沟、北岔沟、泥柿沟、牛沟等，这些沟谷都为季节性，日常流量很小或干涸，雨季流量增大，流向皆为南东，汇入汾河。水源情况是在炉峪口村西南打井四眼为临时水源井。井深2327m主要吸取汾河冲积层水的水井，日出水量为2300m3/日。原拟永久水源，经太原市水资委以并发（1986）20号文件批复，由汾河水库至古交矿区专用供水管道中每日供水2000t。矿井排水量平时为500m3/日，经处理后供生产使用，余之达

7、标排放，总之现水源水量能满足要求。四、井田水文地质特征太原西山、东山地区和太原盆地构成一个完整的水文地质单元，三者之间有一定的水力联系，东、西山地区地下水向太原盆地汇集，除部分水量由大泉排池外，其余部分向南运移。但由于彼此之间构造格局的不同，边界条件的差异，各自又为次级独立的水文地区单元。炉峪口煤矿井田处在太原西山地下水系统的补给径流区。（一）、含水层本井田含水层自下而上为奥陶系中统峰峰组、上马家沟组、石炭系上统太原组，二叠系下统山西组、石盒子组，基岩风化带和近代河床冲积层含水层。现分述如下：1、奥陶系上马家沟组含水层本组含水性较好的主要为上段，厚约95m左右，岩性以深灰色质钝石灰岩为主，岩溶

8、裂隙发育，且多见余质钝灰岩中，常成串珠状、蜂窝状、网络状，并相互贯通，据古交矿区的水文钻孔资料，钻孔单位涌水量可达11.9L/SM，本井田的352孔也见到该层，为本井田重要含水层之一。2、奥陶系峰峰组含水层峰峰组含水性较好的主要为上段，钻孔揭露最大厚度80余m，岩性以深灰色，灰黑色石灰岩为主，此段灰岩岩溶裂隙发育，水饰现象严重，在侵蚀面以下20m左右，常见简易水文突变，井田内352、913、933、960钻孔在本层得岩心采取率大都较低，岩心破碎，均成蜂窝状并在下部见0.100.30m得小溶洞，冲洗液全部漏失。3、石炭系太原组含水层本组为主要含煤地层之一。主要为L4、K2、L1灰岩完整段和K1砂

9、岩含水断，三层石灰岩总厚6.66m左右，厚度教稳定，裂隙溶孔较发育，其中K2砂岩厚度最大且质纯，含水性也较L4和L1好；K1砂岩岩性主要为中砂岩，厚5.79m左右。根据精查勘探资料（352、917、933），单位涌水量0.000720.0276L/Sm，渗透系数0.003940.889m/d，水位标高943.061054.09m水质属重碳酸、硫酸钙、镁型水。4、二叠系下统山西组含水层K3砂岩为本组主要含水层，岩性为粗粒砂岩，厚约8.08m。根据勘探资料，单位涌水量为0.221L/Sm，907、925、919、928孔的简易水文在本层有不同程度的漏水现象，水质属重碳酸、氯酸、钾钠、钙型水，全硬度

10、0.73，为极软水。本组以含水性微弱为特征。5、石盒子组含水层主要为砂岩，风化裂隙含水。在侵蚀基准面以上形成透水层，风化壳的风化裂隙带富水性较基岩裂隙带富水性略强，但也受风化厚度及岩性、构造、地形和覆盖层厚度等因素控制，本含水段砂岩主要为K4、K5、K6中粗粒砂岩，在精查勘探阶段钻孔钻进本层时都有冲洗液漏失的现象，根据勘探资料，单位涌水量在0.01130.017L/Sm，水质属碳酸、氯酸钾、钠、钙型水。6、第三系、第四系近代河床冲洗积层汾河、狮子河沿积物教厚，牛沟次之，岩性以沙砾为主、夹卵石、透水性良好，富含潜水，现为沿河村庄居民生活及灌溉用水的主要水源，水位随季节变化，但幅度不大，水质属碳酸

11、、硫酸钾、钠、钙型水，全硬度10.43，固形物311mg/L。（二）隔水层本井田的隔水层主要是指9、10煤层下部至奥陶系地层顶面，岩性主要为砂岩泥岩、泥岩、粉砂岩、薄层灰岩及铝质泥岩组成，厚度约为60m左右。（三）区域岩溶地下水补给、径流、排泄条件岩溶地下水主要赋存于寒武奥陶系碳酸岩类岩层中。西山煤田寒武，奥陶系灰岩出露面积约1600Km2,主要分布在煤田的北部，西部次之，东部沿边山断裂仅有零星分布，其中奥陶系下统及寒武系灰岩岩溶裂隙不发育，透水性差，含水不丰富，奥陶系中统为主要含水层组。奥陶系岩溶裂隙水的来源主要接受北部及西部大气降水渗入补给和北部汾河径流的下渗补给，岩溶地下水的径流，主要沿

12、煤田西北及北缘灰岩埋浅于200300m的地段向东运动，大致在汾河的古交，峙头段一部分分叉流至兰泉处排泄，一部分经石千峰流至晋祠泉排泄。（四）井田涌水量炉峪口煤矿的涌水量，现阶段主要有三部分组成：（1）煤系地层上部孔隙裂隙含水层水。（2）煤系地层含水层岩层中空隙裂隙水。上组煤开采涌水量预计：根据精查报告上组煤涌水量Q78.82m3/h，下组煤涌水量Q138.34m3/h。参照镇城底矿和西曲矿含水系数值确定开采上组煤时，正常涌水量在40m3/h，发生突水时，涌水量将达120m3/h以上。配采下组煤时，正常涌水量将增加50m3/h左右，即矿井正常涌水量将达到90m3/h，发生突水时，涌水量将超过20

13、0m3/h。五、井田主要地质构造炉峪口矿位于西山煤田的西北边缘，处在九龙塔断层（f17）与红崖子断层（f49）构成的地堑之中，受其影响，产生了一系列的与其产状相似的断裂构造。从井田整体构造形态看，以断裂构造为主，褶曲为辅，零星发育一些小陷落柱。区内未发现岩浆活动迹象。（一）褶曲井田内共有褶曲三个，向斜两个，穹隆一个。1、黑家沟北向斜：位于黑家沟村北，为一“人”字形向斜，由924、913、901、902号四个钻孔控制其形态，南端汾河边有明显的出露点，北至九龙塔断层（f17），在井田内延伸长2100m左右，走向NENS，两翼不对称，西翼缓，倾角35，东翼陡，倾角58，幅度30m，幅宽800m左右。

14、2、梭峪窿起：南起梭峪村西汾河一带，北至907钻孔与978钻孔连线，西紧挨黑家沟北向斜，东到井田边界，由332、978钻孔控制，为一椭圆形穹窿，其于轴走向NS长1200m左右，倾角36，幅度50m，幅宽600m左右。3、李家沟向斜：由李家沟村东向北经965钻孔至九龙塔断层，由953#、965#钻孔控制，并田内延伸2000m左右，走向NENW，两翼不对称，东翼倾角813，西翼倾角平缓48，幅度30m，幅宽500m左右。各褶曲情况见表11。表11 褶曲情况表序号名称轴向两翼倾角幅度幅宽轴长备注1黑家沟向斜NENS38308002100井田内2梭峪窿起NS36506001200井田内3李家沟向斜NE

15、NW413305002000井田内（二）断层由于井田位于九龙塔断层（F17）与红崖断层（F49）构造当中，因此断层比较发育，且均为高角度正断层，现将部分较大的断层分述如下：1、九龙塔断层（F17）：为本井田西北边界。由汾河向东延伸进本井田，再向东北延伸出本井田到嘉乐泉井田，落差由25m增大到150m，走向N60E，倾向SE倾角60左右，本井田延伸长度4800m，由912、924、978、959、钻孔控制，九龙塔村北见K4砂岩与上石盒子组下部（P211）紫色泥岩接触，落差约150m：959钻孔揭露落差140m：948钻孔揭露落差100m：924、912钻孔揭露落差减为25m。2、红崖子断层（F4

16、9）：与九龙塔断层构成地堑控制整个井田，也就是说井田内的其它断裂构造都是该地堑的次生构造。走向N60E,倾向NW，倾角60左右。梭峪村北见K6砂岩与P211中上不紫色砂岩接触，落差100m，本井田边界延伸长700m。3、F14断层：在943与337钻孔之间同F10断层相交合并，最大落差35m延伸长度2800m，走向N50E，倾向SE倾角5570。各断层见表12。表12 断层统计表序号断层编号倾向倾角走向长度(m)最大落差（m）备注1F10SE60701150182F14SE605570280035井田边界3F17SE30604800150井田边界4F45NW455015010本井田内5F47N

17、W5080707585010本井田内6F49NW3060700100本井田内（三）陷落柱由于煤系基底的奥灰岩岩溶发育，经长期的地质作用，使得煤系地层沿地下岩溶塌陷，形成了目前零星的柱状陷落。图12 地质综合柱状图第二节 煤层的埋藏特征一、煤层赋存状况炉峪口井田属于西山煤田的一部分，主要含煤地层为石炭纪太原群与二叠纪下统山西组。石炭纪太原群一般厚120m左右，为本区主要含煤地层之一，基底1（晋祠砂岩）发育良好，一般厚4m。二叠纪下统山西组一般厚35m，基底3砂岩为灰白色，也为主要含煤地层。主要煤层顶底板岩性稳定，大部分煤层顶板为泥岩、粉砂岩，其中8#煤层顶板为石灰岩。主要煤层底板为粉砂岩及细砂岩

18、。区内断层较多，褶曲相间，构造十分复杂。整体呈一单斜构造，走向北偏西40，倾向南偏西30，煤田平均倾角为5左右。二、煤层及围岩性质井田内主要可采煤层共计四层，为2.3#、4#和8#、9#煤。各煤层及围岩性质见表1-3。三、煤层自然灾害指标本矿井为低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量小于0.734m3/d.t，绝对涌出量小于1.055m3/min。二氧化碳绝对涌出量1.658m3/min，相对量1.153 m3/t。煤层自燃发火倾向属类，为不易自燃煤层。煤层具有爆炸性，爆炸性指数分别为：2.3号、4号和8号、9号煤层分别为26.44%、30.24%和24.86%、28.32%。四、煤的牌号及工业分析1、原

19、煤的工业分析见表14。2、原煤的原素分析见表15。 表1-3 煤层及围岩特征一览表序号12煤层名称2.3#煤8#煤煤层厚度最小1.8m1.87m最大4.53m5.38m平均3.06m3.36m可采3m3m层间距70m左右倾角0-8度0-8度围岩情况顶板直接顶为深灰色粉砂页岩，厚度为1.4m，上部为1#煤底板，基本顶为深灰色细砂岩，厚度为1.61m。直接顶为深灰色石灰岩局部为泥灰岩，厚0-3m，局部有伪顶，老顶为灰色粉砂岩及灰色石灰岩，石灰岩中含方解石脉，厚度在1.710.5m。底板灰黑色粉砂岩，厚度2.29m，向下为灰色细砂岩及灰黑色砂质泥岩，厚度一般在7m以上。向下依次为灰色、深灰色细砂岩粉

20、砂岩及砂质泥岩，岩性变化大。煤牌号肥焦煤焦煤硬度f=1.30f=1.35容重1.401.36煤层结构比较复杂13层复杂14层稳定性稳定稳定备注 表1-4 原煤工业性分析煤层2.3#煤8#煤牌号肥焦煤焦煤水分2.52灰分2321硫分0.821.8磷分低低 坩锅粘结性3636发热量（卡/克）53004800灰熔点（）12501250爆炸指数26.44%24.86说明一、可选性：2.3#煤和8#煤为可选性较好，精煤回收率均在60%以上。二、炼焦性：据2.3#煤箱式实验结果证明，焦碳的抗碎性、耐磨性良好，为级焦碳，8#煤为低灰分、低磷、中硫的焦煤和肥煤。三、各层煤均有爆炸危险性。 表1-5 煤的元素分

21、析煤层灰分硫%磷%挥发分%2.3#13.8542.9320.110.301.000.550.00260.0890.02824.9231.4527.188#8.8748.217.091.094.841.580.0010.0090.006320.9820.8024.54第三节 井田境界与储量一、井田境界本矿井属于梭峪勘探区的一部分，位于梭峪区的南部，其境界为：九龙塔断层控制全井田的西北部边界；东部以神堂岩向斜轴为界；东南及南部以F44断层和928、333号钻孔联线与西曲矿井比邻；西南部以汾河为界并同镇城底矿隔河相望。井田边界无扩大的可能性。井田范围由下列24个坐标点依次连线圈定：1、X=42035

22、24，Y=19593057 2、X=4203490，Y=195930383、X=4202890，Y=19593450 4、X=4202220，Y=195938005、X=4201780，Y=19594220 6、X=4202070，Y=195948107、X=4203180，Y=19595100 8、X=4203980，Y=195962509、X=4204410，Y=19596680 10、X=4206400，Y=1959694011、X=4205610，Y=19595530 12、X=4205530，Y=1959543513、X=4205116，Y=19594830 14、X=4205290

23、，Y=1959470715、X=4205312，Y=19594664 16、X=4205222，Y=1959464217、X=4204510，Y=19593835 18、X=4204325，Y=1959398319、X=4204586，Y=19594233 20、X=4204469，Y=1959432621、X=4204066，Y=19594315 22、X=4203543，Y=1959365023、X=4203075，Y=19594050 24、X=4202780，Y=19593676井田南北长3.64.8m，东西宽1.52.3km，面积7.0328km2。二、井田储量根据矿井勘探情况，其勘

24、探类型为类型。全区经过普查、详查精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，共完成钻孔38个。矿井地质储量、煤柱损失及可采储量通过下列表格说明。矿井工业储量根据本矿地质勘探资料，矿井各级储量具体情况见表21。表21 井工业储量表 单位：万t级别项目A+B+C级储量A+B级储量C级储量A+B级储量（%）全矿井10233.128215.132017.9980、井田煤柱损失1、因工业广场处于井田边界以外，煤柱的留设基本不占井田工业储量。风井煤柱损失见表22。表2-2 风井煤柱损失计算 单位：万t层 位2.3#煤4#煤8#煤9#煤煤 柱12.95.1118.95.22合 计42.132、断层、河流及村庄等

25、煤柱损失见表2-3。表2-3 断层、河流及村庄等煤柱损失 单位：万t煤层永 久 煤 柱河流断层村庄陷落柱小计2、3#煤5.95 103.67 77.66 2.93 190.21 4#煤1.06 69.09 26.27 0.13 96.558#煤3.41 85.94 92.38 3.02 184.75 9#煤3.38 49.65 51.14 2.03 106.2合计13.8 308.35 247.45 8.11 577.713、井田边界煤柱损失见表2-4。表2-4 井田边界煤柱的计算 单位：万t煤柱位置露头深 部北 部南 部留设宽度30m30m20m20m煤炭损失2、3#煤17.5617.144

26、0.632.564#煤8.087.8818.7214.978#煤18.7418.2843.4134.729#煤8.067.8718.6814.95小 计52.4451.17121.4197.2总 计322.22、矿井可采储量的计算公式如下：ZK =（ZgP）C 式 22 式中 ZK矿井可采储量，万t； Zg矿井工业储量，万t；P永久煤柱损失煤量，万t；取5%。C采区采出率。 根据煤炭工业矿井设计规范的规定，因为四层煤均为中厚煤层，所以采出率取0.80。计算结果见表25。 表25 矿井可采储量汇总表 单位：万t 类别水平工业储量煤柱损失有效储量可采储量全矿井10233.12941.529291.

27、67433.28第四节 矿井开拓一、井筒位置、形式及数目、井田的位置井田内主、副井筒布置在沿走向、居中的位置，即走向方向在933#与915#钻孔之间；倾向布置在中部偏上。各井筒的坐标见表2-6。表26 井筒坐标表井筒名称坐 标（X）坐 标（Y）标高（m）主井42050685942911056副井42050725942881055风井42048605943941075、井硐形式井筒的形式主要有平硐、斜井、立井三种，根据三种形式的适用条件，结合本井田的实际情况：由于煤层埋藏较浅，并结合地表地形条件，决定采用斜井开拓。、井硐数目井田内开凿主井、付井、和风井3个井筒，均为斜井，都开在狮子河东岸。主井提

28、煤，装设大倾角胶带输送机提煤。付井作辅助提升，用串车提升矸石和运输材料，同时兼作进风井。风井作为开采水平的回风井，不装备。二、采区划分及开采顺序本井田地处山区，地表高低起伏不平，根据地面工业广场的布置情况和井下煤层的赋存状况，经过对技术方案进行经济技术比较，按照相同工程量不作比较的原则，本矿采用斜井单水平开拓。在+945m布置大巷，靠中部布置首采区，两翼各布置一个采区对称开采。先开采中部首采区，再开采左翼二采区，最后开采靠近风井采区。系统比较容易形成，工程量少，前期投资少。三、开拓巷道布置本矿井的大巷布置为分组集中运输大巷，各煤层顶底板主要为砂岩，岩性稳定，运输大巷由于服务时间长，因此应布置在

29、煤层底板岩层中，且距煤层有一定的距离，以避开开采动力影响，根据该矿井开采的设计经验及煤层顶底板岩性，运输大巷应布置在距煤层底板法向距离20m位置，上组煤胶带运输机大巷布置在煤层底板岩石中，距煤层法线距离20m。上组煤回风巷布置在2.3#煤层中。由于辅助运输运输量大，为满足要求，辅助运输石门采用双轨，主运为胶带机运输，在巷道内设置检修道，采区运输石门和轨道运输石门断面相同，胶带机大巷和主石门相同断面，和胶带运输大巷相同断面但不铺设设备，东西翼轨道运输大巷采用相同断面。采区回风巷和回风井采用相同断面，不铺设设备。四、矿井通风方式该矿井虽然为低瓦斯矿井，但是煤层有自燃发火倾向，煤尘有爆炸危险性。采用

30、抽出式通风，沿通风线路漏风少，通风管理工作比较容易，并且新旧水平过渡容易。另外，主扇布置距离副井井口远且标高高于主付井，又处于山半腰，因此对工业广场不造成噪音污染。综合以上因素，确定主扇的工作方法为抽出式。矿井通风方式采用中央并列式，风井选用2台G4-73-11N022D型离心式通风机，电机功率为315kw，电压6kv，一台工作，一台备用。五、矿井提升运输方式本井田可采储量为7433.28万t，矿井开拓方式为一对斜井，一个水平分组开拓，主井、副井、风井三个井筒。矿井年设计生产能力为90万t，年设计工作日330天，提升时间14小时，矿井设计服务年限为59年。主井井筒倾角25，主井落底标高为910

31、水平，自井口至井下煤仓下口之斜长为413m，胶带提升距离约460m，采用DX3型大倾角胶带输送机提升。付井井筒倾角20,付井落底标高为945水平，付井采用2JK-2/20型提升机,电动机采用JR127-8型。付井作为辅助提升采用串车提升。大巷使用ZK10-600/550电机车牵引1t矿车辅助运输，下组8#煤使用皮带运输及绞车辅助运输。六、矿井现开采情况矿井地处西山煤田边缘，井田面积7.03km2，1983年9月开工建设，1986年11月建成投产。矿井原设计能力45万t/a，2006年矿井核定生产能力84万t/a。矿井分单水平上下组煤开采，上组煤2.3#、4#煤层已开采完毕，现主采下组煤8#煤层

32、，9#煤层正在进行开采设计。全矿共分三个采区，下组煤首采区已回采完毕，现有两个生产采区，即：下组煤二采区和三采区。每个采区各有1个回采队和1个掘进队，布置1个回采工作面和两个掘进工作面。矿井剩余可采储量1028.3万t，其中： 8#煤571.7万t、9#煤456.6万t。矿井回采工艺采用综采、高档普采两种，采煤方法为走向长壁法，一次采全高，全部垮落法管理顶板。矿井年生产天数330天，采煤队每天为两班生产一班检修，掘进队为三班生产，炮掘工艺。采掘队均为“三八制”作业。第二章 采区地质特征第一节 采区范围下组煤三采区位于炉峪口煤矿井田的西南部，为上组煤三采区的接替采区，东南邻西曲矿，西南邻镇城底矿

33、，西北邻清河三矿，东北邻为下组煤首采区。采区平均倾斜宽11802075米，平均走向长14451630米，面积2202751m2。第二节 采区地质情况一、煤系地层下组煤三采区回采8#煤，即石炭系上统太原组煤系，地层全厚120米左右，以含有稳定煤层及灰岩，岩石色调深为特征，岩层组合以砂岩为主，夹有灰黑、深灰色泥质岩，含煤5层，以8#、9#两层为主，砂岩具有不同粒级，除主要煤层及灰岩层位稳定外，其余岩层在水平方向都有不同程度的相变，古生物化石以多脉羊齿及卵脉羊齿为主。太原组与下伏本溪组整合接触，基底K1称晋祠砂岩，厚4米左右，岩性为灰白色中粗粒砂岩。二、煤层赋存情况（1）郝家沟北向斜：位于郝家沟村北

34、，为一“人”字形向斜，由924、913、901、902号四个钻孔控制其形态，南端汾河边有明显的出露点，北至九龙塔断层，在井田内伸长2100米左右，走向NENS，两翼不对称，西翼缓，倾角35，东翼陡，倾角58，幅度30米，幅宽800米左右。（2）梭峪窿起：南起梭峪村西汾河一带，北至907#钻孔与978#钻孔连线，西紧挨郝家沟北向斜，东到井田边界，由332#、906#、978#、909#、333#钻孔控制，为椭圆形穿窿，其主轴走向NS长1200米左右，倾角36，幅度50米，幅宽600米左右。（3）断层：本区内断层发育较少，对采煤工作影响较小。三、煤层与煤质：（1）本采区下组7#煤至8#煤间距变化不

35、大，一般在12米左右，8#煤至9#煤的间距变化较大，最大28米，最小8米。7#煤层一般厚1米以下，多在0.70.8米,顶板L4灰岩厚度在1.72.2米,底板为黑灰色砂质泥岩，部分地方有7#下煤层，厚度一般0.3米左右。8#煤层为本区主要可采煤层，厚度在2.004.50米之间,平均厚度3.0米,顶板一般为厚1.782.19米的L1灰岩,底板为黑色砂质泥岩。9#煤煤层厚度变化较大，局部可采，厚度为0.721.71米,顶板为深灰色细砂岩,底板为黑灰色泥岩。（2）煤种牌号及煤质工业分析：8#煤为焦煤，根据钻孔分析灰分16.6718.79，硫分2.123.40%。四、瓦斯、煤尘、自然发火期：（1）瓦斯情

36、况：8#煤相对瓦斯涌出量小于0.734m3/ t，绝对涌出量小于1.055m3/min，属低瓦斯煤层。（2）煤尘、自然发火期：8#煤层煤尘爆炸指数根据钻孔分析为23.4526.19%,2006年8#煤尘爆炸指数为25.83%，具有爆炸性。自然发火期属级，为不易自燃煤层。五、水文地质：（1）含水层：本采区开采石炭系上统太原组煤层，影响采掘的含水层主要是太原组灰岩岩溶裂隙水含水层和受奥陶系灰岩溶裂隙水的影响。（2）隔水层：主要有上马家沟组中段豹皮灰岩，厚120米左右，含泥质条带，致密坚硬，裂隙不发育，为良好隔水层。峰峰组下段主要为泥灰岩及次生石膏夹层，厚25米左右，是良好隔水层。9#煤以下，包括本

37、溪组地层至奥灰岩顶面，岩性主要为泥岩，砂质泥岩、铝土质泥岩组成厚约60米，透水性差也为弱隔水层。（3）老窑及积水情况：下组煤三采区东南部临镇城底矿生活区，受小窑破坏影响较小，西北部临清河三矿，需严格按规定留设防水煤柱。清河三矿因相对地势高，上组煤采空区预计有少量积水影响边界回采面，需在采掘过程中加强探放水管理。（4）三采区涌水量预计：结合炉矿开掘情况和实际涌水量，下组煤三采区正常涌水量取30m3/h，最大涌水量以2倍计，即最大为60m3/h。第三节 采区储量和生产能力一、储量计算（1）因三采区8煤层均小于10，故计算储量时采用煤层块段厚度和水平面积计算。2、煤层储量分块段计算，块段面积用求积仪

38、重复三次求出平均值。块段厚度取块段内符合标准工程点的煤厚平均值，当块段内无工程点时，则取临近的工程点计算。3、容重采用储量核实报告提供的8煤1.4t/m3计算。储量计算表煤层编号面积（m2）厚度（m）容重（t/m3）A+B（万t）C 级（万t）A+B+C（万t）可采储量 （万t）8#22027513.001.40711.0201.6912.63299#16030781.111.45132.8124.4257.270.0二、采区生产能力（1）工作制度：矿井工作日按330天/年计算。（2）下组煤三采区设计能力全矿井共有两个采煤队。下组煤二、三采区分别由一个采煤队单独生产。下组煤三采区设计采用综采工

39、艺组织进行生产，由一个综采队完成年产52万t生产任务。下组煤二采区采煤队（采用高档普采采煤工艺）按完成年产30万t任务计算，全矿掘进煤8万t，即可保证全矿年产90万t的生产任务。下组煤三采区综采队日产水平：按年产520kt/a、年生产330d计算，工作面日产水平应达到1600t。（3）下组煤三采区服务年限：T下三采回采服务年限；K储量备用系数，取1.4；A年生产能力，52万t/年；Z可采储量。以上计算得出下三采区服务年限为：n采329/521.44.5（a）三、各种煤柱尺寸为了保护下三采区内各种煤层巷道处于良好状态，对于缓斜煤层，按下表尺寸留设。下三采区煤层巷道护巷煤柱尺寸巷道类别薄及中厚煤层

40、巷道一侧(m)厚煤层巷道一侧(m)备注水平大巷20302550主要回风巷20左右2030采区上(下)山20左右3040区段平巷8201520采区边界510510较大断层10501050视断层落差情况而定第三章 采煤方法及采区巷道布置第一节 采煤方法的选择根据本采区煤层的赋存状况及地质条件，由于该矿8号煤层三采区平均厚度小于4.0m，采用综采放顶煤不符合有关规定；分层综采由于掘进量大，且增加铺网工艺，结合本矿8号煤三采区平均厚度为2.8m，故本设计也不予考虑。经综合考虑，确定本采区采用一次采全高综合机械化采煤方法，全部跨落法控制顶板。第二节 矿压观测情况矿井目前采用悬移支架整体顶梁采煤工艺，因此

41、矿压观测主要是对工作面支架单体柱、超前支护单体柱动压情况及两顺槽顶板离层情况进行观测。一、液压支架单体柱、超前支护单体柱矿压观测（1）由生产班安全员进行矿压观察，由技术员汇总，进行矿压分析，并报总工和生产矿长审批。（2）工作面支架都必须实行全承载支护。采用的矿压表的型号为YN6060型矿压表。（3）坚持工作面顶板动态监测，做好超前预报，测量人员必须经过专门培训，并且班班随测，发现问题通知班组长，跟班队干立即组织处理。（4）测量人员必须在现场如实填写测量数据，严禁漏查漏检。（5）安装矿压表时，必须安在立柱液控单向阀的最高处一个孔上。2、两巷顶板离层仪矿压观测（1）回采工作面两顺槽锚杆支护巷道使用

42、LBY-2型顶板离层监测仪。 （2）每周由队技术员观测一次，并做好记录，以便及早发现异常现象，确保安全。一旦发现异常现象必须立即撤退人员并向调度室汇报。离层指示仪以红、黄、蓝三种颜色表示顶板离层松动的严重程度。蓝色表示顶板松动离层值较小，处于较稳定的状态；黄色表示离层松动已达到警界值；红色则表示顶板离层松动值较大，已进入危险状态。（3）施工单位技术员及时处理分析每周的监测数据，记录在册，便于分析有关数据，如发现数据异常，应立即向矿调度室、技术部、总工程师汇报，分析出现异常的原因，提出处理办法并组织落实。第三节 采区巷道布置一、采区巷道布置方案及分析比较本采区可采煤层稳定，属近水平煤层，地质条件

43、复杂，断层分布广，对工作面布置影响很大，由于本采区为单翼布置工作面，采区服务年限仅为4.55年，为实现高产、高效，便于管理，合理集中生产，所以必须做到在技术上可行，经济上合理。要满足维护简单，掘进、开拓、工程量小，便于施工，在经济上力求维护费用低，掘进费用少，多打煤巷，少打岩巷，降低成本，另外，在生产能力上，大巷与上山的布置类型与数目也必须与矿井生产能力相匹配，因此提出两个方案。第一方案：下组煤三采区两条大巷均在8#煤中布置方案。 第二方案：下组煤三采区皮带大巷同方案一，回风大巷从上组煤西副巷开口施工暗斜井到8#煤层中。开拓方案比较： 方案一：下组煤三采区皮带大巷从下组煤首采区皮带下山开口，开口后以219度方位沿8#煤层顶板掘进685.18米到位，到位后以140度方位沿8#煤层顶板掘进下组煤三采区皮带下山681.77米停。下组煤三采区回风大巷从下组煤首采区回风下山开口，开口后以216度方位掘进658.4米到位，然后以140度方位沿8#煤层顶板掘进回风下山725.22米停。然后在两下山尽头施工联络巷形成系统。方案二：皮带大巷及皮带下山设计同方案一，回风大巷开口位置为上组煤三采区西