+900四采区设计说明书.doc

第一章 采区概况第一节 基本情况一、采区位置及范围该采区位于大箐向斜的东翼，开采灰家所（I）井田和宝鼎（II）井田+900m+1030m标高之间的1#-24#煤层。范围为：北起2#向斜轴（1#-12#煤层北起A5勘探线），南至A9勘探线，平均走向长3200.0m，西起1#煤层+900m 水平标高投影线，东止24#煤层+1030m 水平标高投影线，东西宽约1500m，采区面积：4.8Km2。二、四邻关系本采区对应上部为+1030m水平四、六采区，北邻+900m水平二采区，南邻+900m水平八采区。+1030m水平四、六采区和+900m水平二采区为当前生产采区。三、井上下对照关系本采区对照地表是一片杂草丛生的荒山，地形南高北低，山势陡峻，沟谷发育，地表坡度较大，属沟谷侵蚀强烈的高中山地貌。呈南北向两山夹一谷的负地形。区内沟谷切割较深，纵横交错，近东西向呈树枝状分布，沟谷大部分以冲沟为主，沟侧陡峭处基岩裸露，土体以基岩风化土壤为主，厚度13米。区内多为荒地，灌木零星，杂草丛生。区内最高点标高+1700m，最低点标高+1240m。距+1030m水平最小垂距200m，距+900m水平最大垂距600m。该范围内有畔海社居民住宅和大宝鼎矿多经公司平房、油库，近年来是否有新建建、构筑物还需实地调查。第二节 采区地质一、地质勘探情况本采区在原地质部宝鼎地质队第八、九队的勘探工作中共布置有3个钻孔，四川省煤田地质工程勘察设计研究院在宝鼎矿区深部勘探中又布置有8个钻孔。上部边界有+1030m水平四采石门和各煤层现生产阶段工作面运输巷控制，故区内煤层对比清楚，构造形态基本控制。二、邻区实见地质情况本采区对应之上部为+1030m水平四采区，1#、4#、14#煤层已开采完毕，15#-24#煤层已开采至+1218m或+1138m标高，从实际揭露的地质构造情况看，采区北翼2#向斜轴附近，煤层倾角大，构造复杂，小断层密集，给采掘生产造成较大的困难。煤层顶板多为复合顶板，顶板管理较为困难。三、采区地层本采区开采1#-24#煤层，地层从K（甲）煤段下部的1#煤层起，至G（戊）煤段的24#煤层止，地层总厚一般800m。岩石类型较复杂，以砂岩和砾岩为主，其次为粉砂岩、泥岩、煤和极少量化学岩，为一套碎屑岩组成的多旋回沉积的含煤岩系，含煤78层，本采区开采范围内可采煤层13层。四、采区地质构造本采区位于轴向南倾斜的大箐向斜的东翼，大箐向斜为本矿区基本构造，控制着矿区的基本构造形态。该采区北起2#向斜轴，南止A9勘探线，勘探线和+1030m水平四采+1030石门、六采+1030石门、1030m水平东大巷等巷道实际揭露的地质资料基本控制了区内的构造情况。区内发育次一级向背斜共3条，分别为在S2向斜、B1背斜、S1向斜。这些褶皱的轴部、翼部伴生有许多小断层，根据勘探资料和四、六采区+1030m水平实测地质资料分析，判断+900m水平四采区断层以落差小于5m的小断层为主，主要为倾斜断层，走向断层较少，断层将会给生产造成一定的影响。（各褶皱，断层情况详见+900m水平四采区地质说明书）。五、煤质该采区内煤质以焦煤为主、瘦煤次之。其中焦煤865.7万吨，瘦煤370.13万吨，六、瓦斯、煤尘及煤的自燃情况花山煤矿属低沼气矿井，根据勘探中钻孔取样，区内煤层瓦斯含量在5.37m 3/t0.69m3/t之间，按最高含量评述，报告中将我矿定为低瓦斯矿井。在+1030m水平采区内的实测中，大多数煤层的瓦斯含量不高，但21-2、23-2、24-1煤层瓦斯相对涌出量偏高（13m3/t），在一些构造部位和局部地段存在瓦斯含量偏高的现象，给生产带来了较大的危害，在以前生产中揭露23#、24#煤层时，曾发生煤与瓦斯突出事故，在23-2#煤层曾发生瓦斯爆炸的重大事故，故在施工中凡揭露23#、24#煤层时，必须打钻查明煤层瓦斯情况。在对21-2#、23-2#、24-1#等几个瓦斯涌出量偏大的煤层生产时，要作好以瓦斯管理为中心的安全管理工作并保证有足够的风量，确保安全生产。勘探中对煤尘做了实验，实验结果是：逆向火焰长度40mm78mm。平均值50mm ,不燃物最低含量5680%，平均值73%，均属有煤尘爆炸危险性的煤层，所以在采掘过程中，要加强消尘工作。煤层无自燃发火趋势，外因火灾是矿井火灾的直接来源，要加强外因火源的管理。七、水文地质一、水文地质条件区内地形复杂，属亚热带高原气候，气温随地形高差而变化；区内气温年温差小，日温差大，无冰冻现象，四季不分明，干、雨季分明的气候特点。井田内地下水补给来源以周期性的大气降水为主，赋存于含水裂隙中的静储量补给为辅，构成了矿井充水的动力条件。经过三十五年的开采，形成大面积的采空区，破坏了基岩的完整性。在地表形成了较多的裂缝、地表塌陷区逐年增多，加上乡镇煤矿的开采，使一部分地表水呈重力渗透形式直接流入矿井，并随着采空区面积的递增而逐渐增加；但由于降水量时间上具有很大的差异，因此，井下涌水量动态严格受季节性变化的控制。摩梭河及其上游龙潭河从西南边界通过流入金沙江，横切各含水组，流程长，成为矿井水动力补给来源之一，金沙江从井田北部边界通过，标高1001.2m1021.8m。且最下可采煤层D1（39#层）与江水之间有多层较稳定的隔水层存在，构成底部的隔水边界，故对井田充水无影响。矿井水文地质条件中等偏简单（类一型）。二、含水组的富水性及水文地质特征第四系，零星分布于河谷、冲沟及地形低洼处，面积小，厚度040m，含少量的孔隙潜水，属强透水性的弱含水层。第三系上新统昔格达组，以粉砂岩、泥岩为主，夹细粒砂岩及泥灰岩，厚度20180m，一般80m左右，出露面积较小，零星分布于矿区西北角，含水性弱，可视为相对隔水层。三叠系上统宝鼎组、大荞地组，为本区主要含水组。即系多旋迴沉积的碎屑岩及少量有机岩组成的裂隙层间水含水组，每一旋迴由粗中细泥岩煤组成。一般以煤层为核心，与上下泥岩、粉砂岩组成隔水层，以细、中、粗粒砂岩、砾岩等组成含水层，因此含水层与隔水层交织叠置，旋迴达33层之多，单层厚度一般25m。在含煤段划分的基础上，依据含、隔水层的排列形式，厚度变化，岩石的粒度、以及含水裂隙的发育程度、含水特征等综合因素确定，将巨厚多旋迴构造的含水岩系分为六个含水组。隔水层以煤层编号为代号，含水层则以顶底板煤层编号为代号。隔水层由煤层及顶底板粉砂岩及泥岩构成。含水层则由两隔水层之间的细粗粒砂岩及砾岩裂隙组成。现自上而下对三个含水组的水文地质特征分述如下（见表）： 采区含水组一览表（表三）含水岩组起止煤层 编号代号地层厚度(米)小-大一般岩 性富水性T3bd2宝鼎组二段下部224-632346巨厚层巨粗砾岩夹中粗粒砂岩不含煤。中等T3bd1一段1-11-7T3d11大荞地组K（甲）巨厚层状粗砾岩中粗砂岩含煤24层，仅1-1、1-7局部可采。1号煤为底板。18T3d10J（乙）174-393277中巨厚层状中砾岩、细粗粒砂岩为主，细中砾岩次之夹粉砂岩、砂子泥岩、泥岩，上部含煤14层局部可采5层(34)。下部含煤10层， (59)局部可采。弱T3d9I（丙）924T3d8H（丁）216-538340中厚层状粉砂岩为主，夹细粗砂岩、砂质泥岩、泥岩，含煤33层(924-4)，可采及局部可采23层。极弱T3d7G（戊）1、第含水组 由宝鼎组二段下部及一段、大荞地组K（甲）段组成。厚度224632m，一般346m，上部由粗粒砂岩、砾岩组成，中下部为中粗砾岩，中、粗粒砂岩次之，以1-7煤层组成中部的主要隔水层，厚度为19m。1号为含水组底界隔水层，厚度1.7517.22m，全区分布。其它隔水层连续性差，厚度不一。该组出露于大箐向斜转折端及东西两翼，面积约7.8km2，出露标高10501560m，露头呈顺向坡，受水条件较好，植被不发育,东翼A13线有零星灌木生长，杂草丛生。该组水位标高1134.621199.19 m。在A9线近轴部标高500m以上，存在地下水富集区。该组含水裂隙局部较发育且较深，在同一含水层中连通性差，富水性弱、导水性差。水质类型为碳酸氢盐钾钠水；重碳酸氢盐鈣镁水。2、第含水组该含水组由大荞地组J（乙）、I（丙）段组成，岩性以细中砾岩、细粗粒砂岩为主，厚194373m，一般厚277m。上至1号隔水层底板，下至9号煤层底板。该组含煤24层，主要含水层，13、56、69号。主要隔水层4、5、6、9号。其它为次要含、隔水层，因厚度不均，时厚时薄或尖灭，极不稳定。含水组出露标高为10431970m，面积约8.8 km2，分布于向斜东翼、西翼转折端及F38断层以西，为顺向坡，植被A9线以北较差，以南至A13线有零星灌木，A15线以南灌木、乔木增多。露头受水条件较好。地下水位标高1254.11148707m。该段处于含水组下部，岩性为巨厚层状粗砾岩夹粗粒砂岩，在同一含水层内，含水裂隙的发育和相互间连通性差。该含水组富水性弱。水质类型为碳酸氢盐钾钠水；碳酸氢盐鈣镁水。3、第含水组大荞地组H（丁）、G（戊）段，岩性以细粗粒砂岩、粉砂岩为主，夹泥岩、砂砾岩及细砾岩，厚度216538m，一般厚352m。上至9号隔水层底板，下至24-4号隔水层底板。含煤33层，占地层厚度的4554%。其中厚度较大，分布较稳定的含水层有1415、1718，隔水层有12、15、24-4号。其它含、隔水层厚度变化大，岩石粒度粗细及岩性交替频繁，而且不连续甚至尖灭。该含水组裂隙发育不连续，各含水层之间水力联系差，受构造和岩性控制，深部赋存于裂隙中的地下水具封闭性、承压性。向斜西翼A11 A15线局部裂隙较发育地段，有地下水富集。随深度的增加富水性减弱，属富水性弱极弱含水组。水质类型为碳酸氢盐钾钠水；碳酸氢盐鈣镁水。三、充水水源及动态分析1、上山开拓：开采上山充水水源有两部分。即周期性降雨渗入补给的动储量与赋存于含水裂隙中的静储量。这两部分水向矿井运动具有各自特点。静储量，当矿井巷道一旦揭露含水层，这部分水就向矿井运动。井田内含水层属弱含水岩系，但水头差大，因此，当巷道揭露大于25米的含水层时，静储量的分配值在瞬时可达到最大，再者，由于含水裂隙发育强度受构造作用的控制，含水层的渗透性在不同地段具有较大的差异性。因此，导致同一含水层在不同地段常发生“突水”，“突水”水量大（每小时几十立方）退减速度快（一般三至四昼夜内显著减少）的特点。“突水”地段常在褶皱发育部位、褶皱核部（如东大巷在2#向斜轴部旱季30m3/h，雨季150 m3/h250 m3/h）。周期性降水渗入补给：这部分水是矿井充水的主要来源。它向矿井运动的形式有以下两种基本情况。一是渗入矿井以外，地下水分水岭以内的含水层向矿井运动。二是呈动力渗透形式流入采空区，流入矿井的水量在开拓初期，以前者为主。随着采空区面积的增加，以后者为主。其动态变化受降雨强度及季节性的控制，尤其是随着开拓面积的增加而变得越明显。2、下山开拓：开采下山时充水水源有三部分。一是周期性的大气降雨渗入补给；二是赋存于含水层裂隙中静储量的补给；三是摩梭河的补给。这三部分水向矿井运动是相互联系的，但在时间和空间上又有各自特点。周期性的大气降雨渗入补给：由于地下水位线的变化，在1030水平标高后，对下山矿井的渗入补给途径，一是通过采空区呈重力渗透的形式直接流入矿井，二是通过对矿井以外，地下水分水岭以内的含水层流入矿井；相对情况前者是主要的。3、老窑及乡镇煤矿的回采浅部小煤窑开采极盛，对保安煤柱破坏严重，致使老窑、小煤窑采空区积水沿采空塌陷裂隙大量渗入矿井，增加矿井的充水量，如：2005年灰家所沟降雨直接通过通道进入1030水平造成矿井涌水量突然增大。另外本矿井浅部采空区面积较大，若疏排不畅造成积水，在生产过程中预防工作疏忽，一旦触及采空区积水，将给矿井造成溃入性灾害。4、地面塌陷区随着采动变化、地面塌陷区增加、面积扩大；涌水通道和强度相对增加，大气降水后，加速水量渗透进入矿井。四、采区涌水量预计根据宝鼎矿区深部勘探地质报告，提供的矿坑涌水量计算公式，结合我矿+1030m水平和+900m水平一、二采区历年实测涌水量，预计本采区正常涌水量为120m3/h。最大涌水量为350m3/h。采区内岩层系由一套碎屑岩及少量有机岩组成的多旋回沉积的含水岩系，一般以煤层为核心及泥岩，粉砂岩等组成隔水层，以中、粗粒砂岩组成含水层（或组）。各含水层之间无水力联系，构成独立的迳流系统。采区内共有4个含水层，含水层系数0.52。采区的充水水源有两部分：一是周期性的大气降水渗入补给的动储量及上水平通过采空区向矿坑内渗透补给量；二是赋存于含水裂隙中静储量 的补给。巷道揭露含水层时，赋存在岩层含水裂隙中的地下水会向巷道中运动，个别地段可能会发生“突水”，突水量较大，但退减速度快。区内有地方小煤矿，在采掘过程中，应查明邻近的地方小煤矿情况，防止误穿地方小煤矿发生水灾事故，坚持“有凝必探，先探后掘再回采”的原则。第三节 采区地质储量一、可采煤层及其特征根据地质提供资料表明，本区共有13层可采和局部可采煤层，其中1#、4#、5#、14#、15#、17#、21-2#、21-3#、22-2#、23-2#、24-1#煤层全区可采，15-5#、23-1#煤层A5线以南可采。区内煤层平均厚度在0.733.0m之间，大部分属厚度为1.0m以上的薄厚煤层，煤层倾角3050，为倾斜和急倾斜煤层。 根据详勘报告提供的资料，采区内煤层顶板岩石一般抗压强度大于800kg/cm2，可采煤层直接顶一般为泥质粉砂岩，抗压强度154kg/cm2，普氏硬度系数一般在84之间，可见采区内岩石一般坚硬较坚硬的岩石，物理力学强度较高。煤层的岩石胶结性能为原生结构煤。在断层和褶皱轴部有不同程度的破碎煤存在，胶结性较差。采区内部煤层分为上、中两个煤组，其中：上煤组为1#14#层，中煤组为15#24#层。区内有6层可采煤层为近距离煤层：15-5#煤层和15#煤层、21-2#煤层和21-3#煤层、23-1#煤层和23-2#煤层，对采掘关系和开采有一定的影响。（详见+900m四采区可采煤层特征表）煤 层 特 征 表（表一）煤层编号煤层厚度(m)夹矸层数煤层间距(m)煤层可采范围煤层稳定性煤层复杂程度煤层顶板煤层底板最小最大平均最小最多一般最小最大平均10.692.251.71021全区可采较稳定复杂细砂岩细砂岩、粗砂岩77.8111.5090.040.633.481.7132全区可采不稳定复杂泥质粉砂岩、粉砂岩细砂岩、泥质粉砂岩15.0058.8035.050.451.391.0011全区可采较稳定简单粉砂岩细砂岩、粗砂岩115.60190.20155140.432.691.30142全区可采不稳定复杂泥质粉砂岩、粉砂岩粉砂岩、粗砂岩55.70110.8079.0615-50.351.950.75021A 5线以南可采不稳定简单复杂泥质粉砂岩、粉砂岩泥质粉砂岩、细砂岩0.41.21.00150.533.51.3021全区可采较稳定简单泥质粉砂岩泥质粉砂岩、粉砂岩3.308.305.0170.411.160.93011全区可采较稳定简单泥质粉砂岩、粉砂岩粉砂岩、粗砂岩70.6085.1075.021-20.441.341.01021全区可采较稳定简单泥质粉砂岩、中砂岩泥质粉砂0.801.901.0021-30.440.910.730全区可采较稳定简单泥质粉砂泥质粉砂岩、粉砂岩1.5010.405.0022-20.321.381.0031全区可采较稳定简单复杂泥质粉砂岩、粉砂岩泥质粉砂25.5035.4030.0023-10.121.701.33011A 5线以南可采较稳定简单泥质粉砂岩、细砂岩极不稳定0.501.000.6023-21.233.613.0183全区可采较稳定复杂泥质粉砂岩、泥质粉砂2.6020.3024-10.044.601.3502110,00全区可采较稳定简单泥质粉砂岩、中砂岩泥质粉砂岩、粉砂岩二、采区地质储量采区内共有13层可采和局部可采煤层，总厚17.11m，其中主要可采煤层8层，次要可采煤层5层，ABC级地质储量为1235.83万吨，其中：AB级高级储量为764.73万吨，占地质储量的62.0%。详见+900m水平四采区可采煤层储量汇总表。根据地质部门提供的资料，本采区煤柱主要有水平煤柱、中心煤柱和采区边界煤柱，其中水平煤柱按15m设计，中心煤柱按35m设计，采区边界煤柱按10m设计。本采区回采率根据其对应上部已采的采区实际情况，采区回采率按87%计算。详见+900m水平四采区方案设计平、剖面图。地质储量中，减去各种保护煤柱及开采损失，为采区的实际可采储量。采区保护煤柱及开采损失共计234万吨，采区实际可采量为：1235.8万吨234.0万吨1001.8万吨。详见可采煤层煤量损失汇总表。+900m水平四采区可采煤层储量汇总表煤层名称A+B+C级（万吨）A+B级（万吨）1105.06105.06490.3132.46547.6117.681489.152.8515-541.9622.9115134.378.361772.5127.5521-288.9265.1321-360.3660.3622-290.5327.2923-188.888.8823-2208.1146.0824118.240.12合计1235.8764.73备注（A+B）（A+B+C）=764.7331235.862.0%+900m水平四采可采煤层煤量损失汇总表名称损失量（万吨）备注水平保护煤柱142.315m垂高，煤层倾角33，走向2200m中心煤柱34一边35m，长度210m边界保护煤柱5边界10m，长度210m工作面回采损失52.7工作面回采率按95% 计算合计234第二章 采区开拓方式及生产系统第一节 采区开拓方式依据+900m水平四采区所处花山矿井田位置及原有巷道及煤层赋存情况，全区采用石门开拓。随着我矿矿井机械化的发展，回采工艺和装备水平的提高，建立高产高效机械化矿井。+900m水平四采区按照该思路扩大了采区尺寸（将原四、六采区合并为一个采区），根据该采区可采煤层赋存条件，区内不分区段，按一个区段布置。同时也加大工作面倾斜长度，区内可采煤层倾角一般为33，工作面长度为210m左右。一、方案选择本采区对应上部+1030m水平四、六采区现正进行开采，根据本采区井下实际情况，并经矿有关领导及有关部门研究讨论，本采区的采区巷道布置我们提出几种方案，经比较，最后归纳为两个方案。（一）方案内容方案一+900m水平四采区主石门布置在+1030m水平四采区主石门位置处，其采区回风石门利用+1030m水平四采区主石门作为+900m水平四采区回风石门，充分利用+1030m水平四采区各生产系统，抬高石门分组联合布置，即上煤组抬高石门贯穿1#至5#煤层（14#煤层距离5#煤层较远，把14#煤层与中煤组联合布置开采）和中煤组抬高石门贯穿14#至24#煤层。根据+1030m水平四采区石门揭露实际情况和相关地质资料，23#煤层和24#煤层距离较近，之间距离仅有几米，且该区域24#煤层地质变化复杂，不适合在该煤层布置主要上山，因此在24#煤层底板内掘送中煤组回风上山与+1030m水平四采区总排回风上山贯通（同时可作为前期回风上山），在1#煤层中布置上煤组回风上山。该采区只布置一个区段，没有进风上山，风道掘进无法解决新鲜风，分别在上、中煤组各布置一条进风上山，上煤组布置在5#煤层中，中煤组布置在17#煤层中。在各抬高石门布置一个卧式煤仓。（详见+900m水平四采区方案一平、剖面图）方案二+900m水平四采区主石门布置在+1030m水平四、六采区边界位置处，跨+1030m水平四、六采区主石门开采，抬高石门分组联合布置，即上煤组抬高石门贯穿1#至5#煤层和中煤组抬高石门贯穿14#至25#煤层（24#煤层不适合布置主要上山，把回风上山布置在25#煤层）。在25#煤层中布置中煤组回风上山（同时可作为前期回风上山），在1#煤层中布置上煤组回风上山。该采区只布置一个区段，没有进风上山，风道掘进无法解决新鲜风，分别在上、中煤组各布置一条进风上山，上煤组布置在5#煤层中，中煤组布置在17#煤层中。由于该方案是跨石门开采， +1030m水平四、六采区各生产系统被破坏，特别是通风和排矸系统，在1030m和1380m之间增加一条回风上山（该回风上山布置在25#煤层中）。根据+1030m水平四采区现实际开采情况，在采区边界已开采煤层留设边界煤柱各不一样，因此排矸上山布置在6#和14#煤层之间，在+1380m布置一条排矸石门与+1380m四、六采区南翼集中巷连通。在各抬高石门布置一个卧式煤仓。（详见+900m水平四采方案二平、剖面图）（二）方案比较方案一优点：1、充分利用+1030m水平四采区主要巷道和上山。2、充分利用+1030m水平四采区各生产系统，特别是通风系统和排矸系统；3、井巷工程量较少，投资也较少，首采工作面投产早，有利于采区和工作面接续。方案一缺点：1、采区两翼走向不均衡，其中一翼工作面回采时间较长，对巷道维护时间也较长。2、由于+1030m六采区刚投产，两采区之间容易发生压茬关系。3、根据地质资料， 其对应+700m及以下采区主石门位置将会调整，给+700m及以下采区巷道布置造成一定的影响。 方案二优点：1、采区两翼较均衡。2、结合现采区实际情况，可实现采区先单翼开采，避免了压茬关系。3、有利于+700m及以下采区巷道布置。方案二缺点：1、井巷工程量较大，投资较大。 2、前期井巷工程量较大，不有利于采区和工作面接续。3、跨石门开采后，+1030m水平四、六采区各生产系统遭到破坏，无法利用其各生产系统，特别是至+1380m回风排矸巷道必须重新布置。（三）方案的选定方案一方案二备注工程量4110m6880m井巷投资1438.5万元2408万元3500元/m施工工期68.5月114.7月60m/月吨煤投资优点1、充分利用+1030m水平四采区主要巷道和上山。2、充分利用+1030m水平四采区各生产系统，特别是通风系统和排矸系统；3、井巷工程量较少，首采工作面投产早，有利于采区和工作面接续。1、采区两翼走向长度较均衡。2、结合现采区实际情况，可实现采区先单翼开采，避免了压茬关系。3、有利于+700m及以下采区巷道布置。缺点1、采区两翼走向不均衡，其中一翼工作面回采时间较长，巷道维护时间较长。2、由于+1030m六采区刚投产，两采区之间容易发生压茬关系。3、根据地质资料， 其对应+700m及以下采区主石门位置将会调整，给+700m及以下采区巷道布置造成一定的影响。1、井巷工程量较大，不有利于采区和工作面接续。2、跨石门开采后，+1030m水平四、六采区各生产系统遭到破坏，无法利用其各生产系统，特别是至+1380m回风排矸巷道必须重新布置。方案选择第二节采区生产系统一、运煤系统我矿经过运煤系统改造后，有两条系统出地表，既在原出地表系统上增加了经+1030m九采西大巷分流系统到摩梭河地表。运煤线路：1、工作面工作面运输巷采区抬高石门采区卧式煤仓+900m水平四采区主石门+900m水平四采区主煤仓大倾角皮带上山+1030m东大巷+1030m主皮带运输大巷新胶带上山地面2、工作面工作面运输巷采区抬高石门采区卧式煤仓+900m水平四采区主石门+900m水平四采区主煤仓大倾角皮带上山+1030m东大巷+1030m主皮带运输大巷+1030m新煤仓分流皮带上山+1030m分流皮带大巷摩梭河地表二、排矸系统准备期间的矸石排放：我矿现阶段下延排矸系统采用两期工程，一期为C区排矸场，二期为五采+1254m排矸场。本采区准备期间的矸石经下延轨道暗斜井提升到+1030m水平后在C区排矸场未填满之前运至C区排矸场排放。在C区排矸场填满后，本采区矸石则经五采区材料上山提升至+1254m排矸场排放。生产期间掘进实行煤岩分装，掘进煤进入运煤系统，本采区矸石由运料系统运到+1030m水平经五采区材料上山提升至+1254m排矸场排放至地表。排矸线路：+1030m水平工作面+1030m水平四采区主石门+1030m水平四采区上煤组轨道上山+1030m水平四采区+1380m回风石门地表 +900m水平工作面+900m水平四采区主石门+900m水平南大巷+900m水平东大巷+900m水平石门下延轨道暗斜井+1030m水平主平硐+1030m水平五采区石门+1030m水平五采材料上山地表三、通风系统1、采煤通风线路：新风灰家所入风斜井下延入风斜井+900m水东大巷+900m水平南大巷+900m水平四采区主石门各抬高石门工作面运输巷工作面泛风工作面回风巷+900m水平四采区回风石门（+1030m水平四采区主石门）+1030m水平四采区上、中煤组轨道上山+1030m水平四采区回风石门地表2、掘进通风线路：准备期间独立掘进距离较长，通风比较困难。生产期间掘进新风灰家所入风斜井下延入风斜井+900m水东大巷+900m水平南大巷+900m水平四采区主石门各抬高石门工作面（或上、中煤组进风上山工作面）。生产期间掘进乏风+900m水平四采区回风石门（+1030m水平四采区主石门）+1030m水平四采区上、中煤组轨道上山+1030m水平四采区回风石门地表。四、供电系统五、设备及人员提升系统1、设备线路：分+1030m水平和+900m水平两方面；一方面地表+1030m水平主平硐+1030m水平副平硐+1030m水平东大巷+900m水平四采区回风石门（+1030m水平四采区主石门）各作业地点另一方面地表+1030m水平主平硐下延轨道暗斜井+900m水平石门+900m水平东大巷+900m水平南大巷+900m水平四采区主石门各作业地点2、人员线路：分+1030m水平和+900m水平两方面；一方面地表+1030m水平主平硐+1030m水平副平硐+1030m水平东大巷+900m水平四采区回风石门（+1030m水平四采区主石门）各作业地点另一方面地表+1030m水平主平硐下延轨道暗斜井+900m水平石门+900m水平东大巷+900m水平南大巷+900m水平四采区主石门各作业地点六、辅助生产（一）压风系统 花山矿改扩建后，灰家所压风机站安L860/8型和3台5L40/8型压风机，压风机站总能力为240m3/分，再加上移动压风机，完全可满足矿井和+900m水平四采区用风的需要。第一节 采区耗风量7655风钻：Q风=ngkaY=103.60.91.21.151.14=50.97m3/minWG25喷射机：Q机=ngkaY=2811.21.151.14=25.18m3/min风动闸门:Q闸=ngkaY=21.511.21.151.14=4.73m3/min采区压风耗量:Q总=Q风Q机Q闸=50.97+25.18+4.73=80.88m3/min 第二节 压风管路的选择 压风管径依据管风通过的压气量及其输送距离，采用查表法确定，管风通过的压缩空气量为80.88m3/min，最大输送距离按3700m计算，选择1594.5mm的无缝钢管作为压风管,可满足用风要求,因+900m水平一、二采主石门内设有一路1594.5mm的管,+900m水平二采区风管中煤组以西和下煤组在+900m水平一、二采区主石门处直接接1594.5mm压风管,中煤组主石门经东在+900m水平东大巷处直接接1594.5mm压风管。下煤组经+900m水平主石门，+900m水平二采西石门，+900m水平二采西材料上山入石门。水泵抽水设备。（二）排水系统根据地质部门提供的资料，+900m水平四采区预计最大涌水量为350m3/h。利用巷道水沟排至+900m主水仓，再抽至+1030m水平再排出地表，不需要单独设排水系统。排水沟设在巷道的一侧，纵向坡度3，朝向+900m主水仓，为便于施工，采用矩形断面，现浇混凝土砌筑。+900m水平四采区水沟断面，经计算确定水沟规格：500mm500mm。（三）供水系统一、供水系统矿井供水系统几经改造，现基本完善，能满足井下用水，供水水源来自两个方面，一是金沙江边+1022米抽水站，经主平峒入井；二是来自地面污水处理厂200T水池经+1030m施工巷入井。+900m水平二采区供水由地面污水处理厂200T水池，经+1030m施工巷，下延胶带暗斜井，通过石门水管静压给各用点。二、用水量本设计以综采、综掘工作面确定本采区用水量：风钻用水：Q风=0.360.9=1.62m3/h喷雾降尘：Q喷=2300.819.2m3/h排矸洒水：Q洒=260.9=10.8m3/h单体用水：Q单=0.820.9=1.44m3/h综采机组：Q机=119.2=19.2m3/h其他用水：Q他=1.5m3/h采区用水量:Q总=1.62+19.2+10.8+1.44+19.21.553.76m3/h三、供水管径选择供水管内径：d=0.0188 =0.0188 =0.083m,选择1084mm的无缝钢管作供水管路由于本采区采用地面全静压供水，故本采区无水泵抽水设备。（四）通讯系统（五）安全监测 第三章 采区生产能力及服务年限一、采区生产能力随着我矿矿井机械化的发展，回采工艺和装备水平的提高，建立高产高效机械化矿井，且结合我矿生技改造及扩能规划，2010年矿井产量达到240万吨，远景规划矿井产量达到300万吨，本采区按年产原煤100万吨设计。根据花山矿+900m水平四采区地质说明书及相关地质资料及煤层赋存情况，区内为双翼采区（1#12#为单翼开采），共布置2个生产工作面（不考虑备用工作面）。其中布置两个综采工作面。采区内布置四个综掘工作面。工作面日产量：A=NLSMC式中 A工作面日产量，t/d； N采煤机日进刀数， L工作面长度，m； S截深，m； M采高，m； 煤的视密度，t/m3； C工作面回采率； 24012工作面日产量：A= 52100.632.01.3595% =1698t年工作天数按300天计算，年产量B=A300 =1698300 =50.94万t24141工作面日产量：A= 52100.631.81.3595% =1527t年工作天数按300天计算，年产量B=A300 =1527300 =45.81万t2个工作面的产量为50.94+45.81=96.75万吨加上10%的掘进煤量9.675万吨，本采区总的原煤产量为：91.05+9.675=106.425万吨，已达到采区设计年产量100万吨。二、采区服务年限该采区地质储量为1235.83万吨，实际可采煤量为1001.8万吨，由于储量中已扣除各种煤柱及开采损失煤量，实际可采煤量相对可靠，储量备用系数只取1.1。采区服务年限为：1001.8 (1001.1)=9.1年第四章 采煤方法与顶板管理一、开采方法采区共有可采和局部可采煤层13层，根据采区接续和生产要求，本设计采用分煤组从上而下，逐煤层进行开采，特别是近距离煤层的开采，应研究采煤新工艺，增加煤炭资源回收。区内为后退式开采。本采区煤层倾角在3050之间，本设计仍采用走向长壁采煤法，顶板管理为全部陷落法，煤层局部块段倾角大，不宜采用走向长壁采煤方法时，可根据实际情况采用较适合的其他采煤方法，如单体型钢梁等采煤方法。二、采煤本采区分上、中煤组共13层可采煤层，根据煤层开采顺序和采区接续，本采区首采工作面布置在1#煤层，即24012工作面。达到采区设计生产能力时为两个工作面，其中一个为中厚煤层综采工作面和一个薄煤层综采工作面。根据地质资料中厚煤层有1#、4#、14#、153#、155#、231#、232#煤层，薄煤层有5#、17#、212#、213#、222#、241#煤层。工作面装备详见综采工作面机械配备表。 厚 煤 层 综 采 工 作 面 机 械 配 备 表名称型号数量电机功率掩护式液压支架ZQY3400/15/35待定采煤机MG200/520QWD1台160KW刮板运输机SGB730/1602台160KW转载机SZZ764/1602台160KW可伸缩胶带输送机SDJ1000待定乳化液泵GRB315/31.52台200KW喷雾泵WPZ320/10A2台75KW调度绞车SDJ20222KW薄 煤 层 综 采 工 作 面 机 械 配 备 表名称型号数量电机功率掩护式液压支架ZQJ2800/09/24待定采煤机MG200/456QWD1台160KW刮板运输机SGZ730/2002台160KW转载机SZZ764/1602台160KW可伸缩胶带输送机SDJ1000待定乳化液泵GRB315/31.52台200KW喷雾泵WPZ320/10A2台调度绞车SDJ20222KW三、采区掘进本设计按达到采区设计生产能力后+900m水平四采区配备4个综掘工作面，综掘工作面按年进1500m，可满足生产需要。半煤岩和全煤掘进工作面配备：YT23型风钻2台，MSZ1.2型煤电钻2台,ZYP13型耙装机1台，综掘工作面配备，综掘机S100型1台，锚杆机2台，YT23型（7655型）风钻2台，梭式矿车1台，JD25型绞车1台。第五章 采区通风第一节 采区通风一、通风花山煤矿改扩建后，按年产180万吨原煤的要求，在灰家所地面设有2台2K604NO36型轴流式风机，配2台TD143/3912型800KW的电动机，一台运转，一台备用和检修，其风量、风压完全可满足矿井和+900m水平二采区的通风要求。二、风量计算按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算。+900m水平四采区按设计达产时，共有2个综采工作面、4个综掘工作面，和1个综采备用工作面。1、 采煤所需风量： (1)、24012综采工作面：、按瓦斯涌出量计算：Q=100qk=10032.0/0.8=750m3/min、按人数计算：Q=4N=442=168 m3/min、按工作面温度计算：Q=60vmd=601.02.45=720m3/min工作面取定风量：750 m3/min按最高、最低风速验算：152.457502402.45该综采工作面确定风量为：750 m3/min(1)、24141综采工作面：、按瓦斯涌出量计算：Q=100qk=10052.0/0.8=1250m3/min、按人数计算：Q=4N=442=168 m3/min、按工作面温度计算：Q=60vmd=601.02.45=720m3/min工作面取定风量：1250 m3/min按最高、最低风速验算：152.4515002402.45该综采工作面确定风量为：1250 m3/min按一个备用综采工作面确定风量为：375 m3/min采煤工作面风量共为：750+1250+375= 2375m3/min2、掘进所需风量：1）、综掘工作面风量计算，每一个综掘工作面风机吸入风量Q扇平均按220 m3/min取定。、按瓦斯涌出量计算：Q=100qk=1000.62.0=120m3/min、按人数计算：Q=4N=410=40m3/min按最高、最低风速验算：1561202406一个综掘工作面所需风量：Q=Q扇+15S=220+158.4=346 m3/min四个综掘工作面所需风量为：4346 m3/min=1384 m3/min2）、炮掘工作面风量计算，每一个炮掘工作面风机吸入风量Q扇平均按220 m3/min取定。、按瓦斯涌出量计算：Q=100qk=1000.41.8=72m3/min、按人数计算：Q=4N=412=48m3/min、按炸药量计算：Q=25A=255.2=130 m3/min按最高、最低风速验算：156.01302406.0每一个炮掘工作面需风量：Q=Q扇+15S=220+158.4=346 m3/min二个炮掘工作面所需风量为2346 m3/min=692 m3/min掘进所需风量为：1384+692=2076 m3/min3、硐室需要风量： +900m水平四采区方案设计有一个绞车硐室和两个变电所、一个水泵房，为独立排风硐室，根据煤矿安全规程有关规定及参照教科书硐室风量计算方法，本计算按经验值取定硐室风量为80100 m3/min。Q硐=4100=400 m3/min。硐室需要风量为：400 m3/min。4、其他井巷需要风量：其他井巷维护风量参照生产矿井实际所需维护风量取定经验值为80 m3/min计算：Q其他=805=400 m3/min。5、六采区所需总风量：Q采区=（Q采+Q掘+Q硐+Q其他）K漏 =（2375+2076+400+400）1.2 =6301 m3/min三、主要进回风大巷断面验算+900m东大巷断面, 按最大风速8m/s计算，其最小断面= 6301 /480=13(m2 ) +900m四采主石门断面, 按最大风速8m/s计算，其最小断面= 6301/480=13(m2 )+900m回风石门断面, 按最大风速6m/s计算，其最小断面= 6301/360=17.5(m2 )+1030m回风上山断面, 按最大风速6m/s计算，其最小断面=6301/360=17.5(m2 )+1380m回风石门断面, 按最大风速6m/s计算，其最小断面= 6301/480=13(m2 )四、通风困难时期采取的措施1、通风困难时期，可将南回风上山也作为回风道。2、通风困难时期，采掘头面增多，布置通风系统困难，应在各煤层布置边上山，部分地方布置绕道式风桥。3、对瓦斯含量大的煤层，采取移动式抽放瓦斯。4、对瓦斯含量大的煤层，设法布置由尾巷排放瓦斯的通道。5、将四采抬高石门、上煤组回风上山、1380回风石门等作为专用回风巷。三、通风能力：+900m二采中煤组回风经老入风斜井排出地表，+900m二采下煤组回风经+1030m施工巷回风上山排出地表。其中+900m二采中煤组回风量为2208 m3/min，+900m二采下煤组回风量为1028 m3/min。经调查，+900m水平二采区中煤组回风系统能力按+1030m水平回风石门（原三、五采主石门）最小断面7.0m2的通风能力进行核定，按最大风速6m/s计算，老入风斜井的最大通风能力为：Q=SV=7.0m26m/s60=2880 m3/min2208 m3/min根据以上计算表明，老入风斜井能够满足+900m二采区中煤组生产的需要和通风能力的要求。