小康矿采区重新划分及南二南三采区合并矿井设计说明书毕业论文.doc

小康矿采区重新划分及南二与南三采区合并设计说明书前言小康煤矿是铁法煤业（集团）有限责任公司所属八个大型现代化矿井之一，始建于1987年7月，投产于1990年11月。矿井设计生产能力150万t/a，2004年8月矿井核定生产能力260万t/a。1990年投产以后，矿井软岩支护、煤层自燃、隐伏构造等问题陆续凸显，造成生产步履维艰，安全性越来越差，连年亏损。迫使小康煤矿主动走“产、学研合作”之路，加快“科技兴矿”前进步伐，积极组织开展软岩矿井安全高效集约化生产技术攻关活动，优化矿井资源配量，实施集中生产。经十年奋战，改变了软岩矿井安全生产技术经济面貌，终于成为铁煤集团公司的后起新秀矿井之一。承担的“极软岩动压巷道大变形控制技术的研究”项目1997年荣获辽宁省政府科技进步二等奖；1999年通过ISO9002质量体系认证，2001年结束11年亏损历史，并保持了无亡人的安全生产局面，2003年通过辽宁省煤矿安全监察局安全评估，等级为3A2B级。小康煤矿井田位于辽宁省康平煤田的东部，处于康平和法库两县之间，隶属于康平县东官屯管辖。其西面以F1、F2、F3断层与大平井田及康平高家井田相邻，其南、东、北则以煤层最低可采厚度边界线为界；井田南北长6.03Km，东西宽4.81Km，其面积28.99Km2。小康煤矿井田煤系地层沉积类型为内陆山间湖泊、沼泽相，形成于中生代晚侏罗纪，岩层结构多为复合层，成岩度低，岩石暴露于空气即发生软化及崩解，强度损失快。井田内仅赋存一层煤，一般可采厚度57m；最大可采厚度8.67m；其埋藏深度237715m，煤层倾角512，一般7左右；井田隐伏断层、煤层厚度缺失变薄带较发育。煤层自燃发火期13个月，最短20d；煤尘爆炸指数为43.2，具有强烈爆炸危险性；瓦斯地质、水文地质条件较为简单。小康煤矿采用中央立井单水平上下山开拓，中央并列式通风方式；井底车场水平标高为399m（深度482m），回风水平标高398m（深度481m）。井下生产实施一井一面生产模式及综放开采技术，煤炭运输实现胶带连续化，主要生产环节实现监视透明化。小康矿是由沈阳煤矿设计院设计的，全矿井共划分12个采区；依据矿井十多年的开采实践及矿井生产补充勘探，特别是地震（二维和三维）补充勘探资料 ；原先所划分采区是不合理的，由此，有必要对全矿井采区进行重新划分；重新划分采区数目为6个，为此，导致了矿井后期开拓方式的改变；因此，不得不对矿井设计进行修改。另外，南二与南三采区合并后，对于原南二采区设计也不得不加以修改。第一篇 矿井修改设计说明书第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置铁法煤业（集团）公司康平煤田位于辽宁省法库，康平两县之间。小康矿位于煤田的东侧，康平县境内。该井距法库县城约17km，距康平县城13km，距铁法煤业（集团）所在地调兵山车站约35km，东至长大线上的铁岭火车站约67km。铁康公路（铁岭康平）纵贯井田南北，交通较为便利。交通位置见图11。二、地形地势本井田东北部为平缓的丘陵，西南部为洪积、冲积平原，地表标高一般在+80+120m之间。三、 河流、水库及水渠分布该区无较大河流，井田西南部有三台子水库，附近康平县设有水产养殖场。水库面积一般为13.6km2，储水量为25M.m3，水库一般水位标高为+82m，最低水位标高为+80.2m，最高水位标高为+83.98m。水库水的主要来源，除大气降水外主要靠南部的李家河，另一来源为北部的人工渠，引康平西泡子水库水和辽河水入库。四、 气象及地震本区属大陆性气候，年最大降水量为801mm，年最大蒸发量为2516mm。最高气温为33，最低气温为-32，结冰期自10月末至翌年4月，最大冻结深度为1.45m。地震烈级度为VI度（1983年辽宁省地震局资料）。五、 煤田开展历史及现有生产井开采情况该井田西北部已有一对生产矿井，即康平县三台子煤矿，该井于1978年10月投产，1982年生产能力为100Kt，经第一次改扩建，1985年生产原煤约200Kt。1986年开始进行第二次改扩建，确定年生产能力为450Kt，已经于1989年完成。该井采用斜井开拓，主要开采煤田西北角第13勘探线以北煤层。从该矿生产情况看，区内小断层较多，尤其是落差不大的小断层为数不少，用钻探手段难以查清。因此，本矿井投产后必须加强生产地质工作，为改进采区巷道布置，有效地进行综合机械化开采创造条件。煤田西南部法库县边家煤矿，设计年生产能力为150Kt，斜井开拓，已于1983年开工建设。煤田西部为铁法（煤业）集团公司大平矿，矿井设计生产能力240万t/a；立井开拓，中央并列式通风方式；于1990年年末开工建设，2003年1月移交投产。小康矿矿井原设计生产能力150万t/a；立井开拓，中央并列式通风方式；于1987年7月开工建设，1990年11月15日移交投产；1992年达产，1997年实现“一矿一面”生产模式，2004年生产原煤242.2004万t，同年矿井核定生产能力260万t/a。六、 矿区经济概况本区为农业区，工业基础较薄弱，除康平县三台子煤矿属康平县地方国营企业外，其它工业很少。矿区附近有电力网。东关屯乡五棵树村有建筑用砂子和卵石，善友、张强乡生产有料石，可做建筑材料用。第二节 地质特征一、地质构造（一）、地质年代，地层层序，沉积厚度及岩石特征煤田井上部覆盖着第四系地层，局部地段有白垩系出露，煤田西侧有前震旦系，东侧有中生界侏罗系吐呼鲁组地层分布，现从老至新叙述如下：1、前震旦系以绿泥石片岩为主，另有云母片岩，石英片岩和片麻岩。该系中有零星花岗岩、闪长岩侵入。2、侏罗系吐呼鲁组、沙海组吐呼鲁组由砂砾岩、砂岩和火山碎屑岩组成，总厚度大于350m。沙海组由泥岩、油页岩、煤层、砂岩、砾岩所组成，厚度约200m。现分段叙述如下：（1）砂岩段：以灰色、灰白色砂岩为主，夹深灰色泥岩及灰白色砂砾岩。在西部夹炭质页岩及薄煤一层，仅13号钻孔见可采煤层，但分布面积不大，距上部煤层约200m，故无经济价值。（2）煤段：由煤层、炭质页岩、灰黑色泥岩、油页岩和粉砂岩组成。可采煤层集中上部，煤层厚125m。含煤层等厚线见图12。（3）油页岩段：以黑灰色油页岩为主，夹黑色泥岩、泥灰岩和菱铁矿透镜体。井田内油页岩与黑色泥岩易于识别，到井田边缘，二者不易识别。井田内东部厚，西部薄，南部厚、北部薄。最大厚度4550m，分布于324号钻孔一带，最薄处10m，分布于北部边缘。（4）泥岩段：上部灰绿色泥岩，夹粉砂岩、细砂岩及薄层砂砾岩，顶部含黄铁矿晶体，下部为黑色泥岩、夹深灰色砂岩、富含动物化石，从生物化石面貌上看与阜新沙海组层位相当，井田中部缺失此段。厚度变化为南厚北薄，南部3045m，北部厚510m，就井田东西两部分看，中间厚、两侧薄，厚者为2530m，薄者为05m。3、白垩系分布于全区，上部主要为褚色粉砂岩、细砂岩、粗砂岩及砂砾岩等。下部以灰色粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩、粗砂岩及薄层砾岩。底部普遍有一层较厚的砂砾岩，总厚150750m。4、第四系上部为黑色腐植土，厚度为0.20.5m，中部为灰黄色亚粘土，厚度为217m。下部为黄色粗砂，其底部含砾石，厚度为1.55m。（二）煤系地质走向、倾斜及其变化规律煤系地层呈褶曲构造，倾角310，一般为7。井田北部倾角较缓，西南部、中南部倾角略大。本井田受褶皱构造影响，走向及倾斜很不规则，井田内背向斜轴构成“S”形褶曲。东北部地层以拉马屯背斜轴为中心（即165孔207孔）往东、北、南三方向倾斜，西部受高家窝堡背斜的影响，向北倾斜，南部煤系地层基本上，东西走向，向南倾斜。（三）煤田及井田地质构造及其相互关系煤田位于阴山天山纬向构造带的北部边缘，亦称内蒙台斜。煤田的形成和发展是受西南部的八虎山古隆起、东部的法库郝关屯火山岩带北部的华北与东北区域构造界线深大断裂所控制。井田构造是宽缓的褶曲并拌有断层，岩层倾角310，一般7左右。（四）断层和褶皱发育情况井田内褶曲构造以背斜为主，向斜次之。西部高家窝堡背斜为向东南倾伏的背斜，东北翼沿走向延伸较远，西南翼受F7断层破坏，急转为向斜。南部四家子背斜为一短轴背斜。南翼被F1、F2、F3断层破坏，东西两翼亦被断层切割，仅北翼保存较好。井田中央为拉马屯背斜，西段被F14、F15、F16、F17断层所破坏，背斜北翼煤层倾角平缓，南翼倾角略大，并有小断层。井田东南有肖家窝堡短轴背斜，翼部被断层切割。各背斜轴均向各自的相邻背斜倾伏，可联成主背斜，其轴的形迹呈明显的“S”形。在“S”形开口处形成南北两部两个向斜。详见图13构造纲要图。北部向斜由高家窝堡、四家子、拉马屯背斜的一个翼构造为一短轴向斜。向斜东、南、西三个翼部均伴有断层，但东翼断层破坏较大，南部向斜由四家子、拉马屯、肖家窝堡背斜一个翼的构成。向斜西翼为断层切割，向斜向南与大平矿向斜相接。经勘探井田内共发现29条断层（落差20m以上），按断层走向可分为北西向和北东向两组，北西向断层组分布特点是断层走向与褶皱轴近于平行，其中F1、F2、F3位于主背斜与三台子二井向斜过渡地段，这些断层又为北东向断层F6、F10、F11切割，分成数段，主背斜地段落差达200m，两端落差逐渐减少，直至尖灭于向斜之中。其余北西向断层落差较小，一般30m左右，北东向断层的分布特点是：主要大断层亦位于向背斜转折地段，如F10、F11、F14、F15、F16、F17等断层。其余较小的北东向断层走向基本垂直于褶皱轴。两组断层共同特点是断层面倾斜与煤层倾向一致。井田主要断层特征见表11。（五）煤层变薄缺失带，简称“无煤带” 小康井田在精查勘探时并没有勘测出“无煤带”构造，只是在生产过程中发现了“无煤带”构造。而所谓“无煤带”是指煤层缺失变薄至不可采的地带或条带。而我们所谓的无煤带范围是指煤层缺失的范围。无煤带平面分布范围的形状一般为条带状，个别一端分叉。“无煤带”长度一般50-700m，宽10-70m。“无煤带”平面分布有一定的分区性。各区“无煤带”的方向、大小、形态和复杂性有一定的同一性，不同区比较又有一定特殊性。小康矿遇到的“无煤带”多数在无煤带范围内有几个倾角较小（30-40）的与无煤带走向方向相同的断裂面，断裂面切入煤层后倾角逐渐变小，直至平行厚夹石或煤层底板，断裂面消失。断裂面常呈铲状，梨状和波状，断面有擦痕，擦痕方向与倾向一致。有薄层的断层泥，有时含煤块，与断裂面相接的油页岩约有0.20.4m的片理特别发育，当集中多个断裂面时，煤层结构特别紊乱，煤层破碎，光泽变暗，夹石穿插。说明这里是经过多次构造运动而形成的。油页岩与煤层界面呈勺状，盘状和波状。界面无明显擦痕，油页岩产状与界面一致，而与煤层有明显的区别，并且煤层底板有底凸现象。这种无煤带多数分布于赋存较浅且煤层较薄地段。南二采区煤层埋藏较深，煤层较厚，不会存在小规模的无煤带。“无煤带”分布特点：小康矿已经揭露13条。这些“无煤带”多分布于构造复杂地区，并且与该地区断层走向一致，而且均伴有一条或几条断层，断层倾向于“无煤带”。从揭露现象看，“无煤带”成因大部与构造运动有直接关系，与构造应力场有密不可分的关系。还有一些断层和无煤带，从其构造形迹来看与同沉积构造有关系。从岩石物理力学上看，煤层底板粉砂岩属较硬岩层，抗压、张、扭性较强，而且上部属软弱岩层，煤层最软。是滑动构造最有利的层位。为滑动构造（无煤带的形成）创造了有利条件。小康矿经生产实践和地震勘探证实，构造比较复杂，说明该区域构造运动比较频繁。基于上述几种因素和迹象，我们认为无煤带成因既有构造沉积复合成因的，也有单一构造成因。小康矿井田现在大部分的构造形迹都是两次或多次构造运动的产物，前期产构造形迹与后期的构造形迹必然互影响，主要表现在前期构造形迹对后期构造形迹的控制，后期构造形迹对前期构造形迹的利用、改造。利用突出地表现在后期构造运动沿用、迁就先存的断裂面，改造则是指后期构造运动改变了原来构造形迹的力学性质或形态特征等。断层名称走向倾斜倾角落差(m)性质1北西南西608035205正断层2北西南西608034140正断层3北西南西708035135正断层4北西南西55701720正断层5北西南东7020正断层6北东南西702055正断层7北西南西66702050正断层8北东南东60703540正断层9北东南东7025正断层10北东南东706070正断层11北西南东49731945正断层12北西南西54702585正断层13北东北东556513正断层14北东北西60752550正断层15北东北西752860正断层16北东北西35702860正断层17北东北西30681530正断层18北东南东627935正断层19北东北西30731535正断层20北东北西52752037正断层21北西南西5525正断层22北东北西64681030正断层23北西南西75825正断层24北西南西601020正断层25北东南东6520正断层26北西南东7518正断层27北西南西6820正断层28北西北西6815正断层F29北西北西79正断层 主要断层特征表表（六）岩浆岩从精查勘探和生产补勘、生产实见的资料分析，小康井田不会有岩浆的存在。二、煤层及煤质（一）含煤层数、煤层厚度、顶底板岩性及其变化规律本井田只有一个复合煤层，赋存深度为-154-632m。井田西部含煤层总厚度一般为5m左右，其南侧略微增厚，西北侧边缘明显变薄，厚度仅12m，井田东部含煤层总厚度一般7m左右，其南侧89m，东南边缘骤增至于17m，其北侧810m，向边缘突增大20m多。煤层最大可采厚度为8.67m，一般为35m，其变化规律是南部厚，北部薄，中央厚，边缘薄。煤层在井田内是比较稳定的，变化较小，规律性强。煤层顶板为1050m厚的致密的油页岩，隔水性能良好，油页岩厚度为东部厚、西部薄、南部厚、北部薄、最大厚度为4550m，北部边缘最薄为10m。煤层底板为1050m厚的泥岩、粉砂岩、细砂岩，再往下为粗砂岩或砂砾岩。东北部上分层底板为砂砾岩。（二）煤层结构、夹石岩性及厚度煤层由118个自然分层组成，一般814个自然分层。变化规律是南部煤的自然分层层数多，夹石薄，均能合层计算储量，可采厚度大；向北煤层夹石增厚，煤自然分层逐渐分开，煤层中间出现砂砾岩夹石，形成两个独立可采煤层。煤层结构略显复杂，煤层中的夹石主要是炭质泥岩和泥岩。（三）煤质本井田均为长焰煤，原煤水分一般为812%平均为10%。原煤灰分平均为22%，属中等灰分。净煤挥发分平均为42%。原煤发热量平均为5353Cal/g。含油率为8.27%，属富油煤层。容重平均为1.32t/m3。可做动力用煤和炼油用煤。三、瓦斯情况及煤的自燃根据地质报告，井田瓦斯成份分析：CH4占6070%，CO2占35%，N2占2030%。按瓦斯带的划分属于氮气沼气带，属高沼气矿井。煤层有自燃发火危险。根据康平煤矿二井的资料，煤的发火期为3个月。四、水文地质（一）含水层、隔水层分布情况及变化规律含水层及隔水层分述如下：1、第四系洪积含水层主要分布在东部低洼处，一般厚度为4m。上部由1.92.1m黄色粘土所复盖，下部由黄色及灰白色粉砂及砂砾所组成。2、白垩系砂岩、砂砾岩承压含水层白垩系分布全井田，厚度在家50200m之间，一般为77m，由煤田中心向南逐渐增厚。大部由泥质（或钙质）胶结的灰色和灰绿色的砂岩、砂砾岩所组成。结构致密，透水性很弱，由于压力作用，在个别钻孔发现长期涌水，如工业场地附近的614孔，水头高出地表56m。3、侏罗系底部砂岩、砂砾岩承压含水层该层赋存于煤层之下，大部分由钙质和泥质胶结的灰白色砂砾岩所组成。结构致密坚硬，渗透性很强。4、侏罗系油页岩隔水层该层赋存于煤层顶部，全井田普遍发育，厚度一般为1050m。该层为不透水层，在不受构造破坏的情况下，能起隔水作用。其分布由北向南逐渐增厚。（二）含水层的富水性本区含水层的主要补给来源为大气降水，地表水的渗透补给对第四系和白垩系虽有影响但影响不大。人工渠和季节性积水，对于粘土覆盖层较薄地段，则渗透补给良好。各含水层之间都存在微弱渗透补给，而含水层的排泄除垂直渗透外，第四系含水层主要依靠蒸发。而深层水的排泄只在水位差变化大，迳流条件良好地段排泄则较好，而其它排泄条件很差。本井田预计涌水量见表12。预计涌水量表含水层渗透系数（m/d）含水层厚度（m）水头高度（m）引用半径（m）井田预计涌水（m3/h）白垩系风化带0.37924664045.13776.56白垩系低部含水层0.0170777.5740.672622.60190.10侏罗系含水层0.0023024800.65594.7924.99（三）邻近矿井的涌水量及积水情况本井田的含水层渗透较弱，无构造裂隙沟通过，水量均不大。据康平煤矿二井的实际情况，白垩系风化带41.5m处的白色粗砂岩有滴水现象，余者几乎均无水。（四）断层的导水性从钻孔所揭露断层来看，一般都为闭合断层，未发现断面漏水现象。（五）矿井水的水质第四纪洪积层水的碱度很高，一般为重碳酸钙钠型水，白垩系含水层水质亦为重碳酸钙钠型水。（六）矿井涌水量根据地质报告及生产矿井的实践，预计本矿井自然涌水量为80m3/h，加上消火注浆用水，正常涌水量90m3/h，最大涌水量按120m3/h设计。五、地质勘探程度及存在问题（一）地质勘探程度该煤田于1959年3月发现，同年施工25个钻孔，提出了康平三台子煤田普查地质报告，1960年12月提出详查报告，1960年至1975年施工259个钻孔，提出了精查报告；生产补勘孔是91年至97年施工16个钻孔，分布于南一、北一、西一采区；生产补勘时在南一、北一采区采用二维地震，南二采区采用三维地震进行生产补勘；南一采区控制面积3.56Km2，北一采区控制面积5.00 Km2，南二采区先后进行了三次三维地震勘探工作，三维地震勘探面积累计达4.1925km2。井田内有倾向勘探剖面16条。均垂直于主要构造线，勘探线距最大距离为800m，最小距离为270m，一般为300400m。井田东西两侧线距较大，东侧14线为720800m，西侧1214线为470520m。井田中央勘探线距较小，如412线为270400m，深部略大。孔距最大为750m，最小为200m，一般为300500m。钻孔分布特点，浅部-350m以上孔距小，深度孔距大，构造复杂地段孔距小。井田内有效钻孔232个，计算储量面积36.18km2（包括康平煤矿二井），平均每平方公里6.43个孔。经过勘探，可采煤层的赋存范围基本清楚，煤层稳定性已经确定，煤层变化规律基本掌握，褶曲形态与20m以上的断层已基本查清，基本上能满足建井及生产需要，可以作为设计依据。（二）存在的问题及要求1、勘探资料无心钻孔比重大，占87%。2、高级储量为总储量的43.3%，不符合煤炭资源地质勘探规范第2.2.4条（50%）的规定。结合本设计，初期南一采区南部均以C1级储量，因此要求对西部区进行地质补勘工作，以便提高地质勘探程度，提高资源的可靠性。满足先期开采的要求。3、缺少煤层顶底板岩石的物理力学试验资料和地温资料。4、未提出地质地形图。第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量一、井田境界本井田西北部以第14号勘探线与康平县煤矿二井相毗邻，西南部以F2、F3号断层与大平矿相毗邻，东、南、北部以煤层可采边界线为界。井田东西长约5km，南北宽约6.03km，面积为30.15km2。根据辽宁省煤炭工业管理局和辽宁煤炭工业局联合下发的辽煤生字1995328号文件，同意将十四勘探线至十三勘探线间的面积为2.53Km2，储量为1019万t的煤炭划给康平三台子煤矿开采；两矿间安全保护煤柱40m，留设于三台子煤矿一侧。另外，煤层最低可采厚度由原来的0.7m增至0.8m，可采边界也发生改变。由此，本井田西部以第13号勘探线与康平县三台子煤矿相毗邻， 西南部以F2、F3号断层与大平矿相毗邻，东、南、 北部以煤层可采边界线为界。井田东西长约4.81Km，南北宽约 6.03Km，面积为28.99Km2。二、储量（一）计算储量的煤层最小可采厚度为0.7m，煤的最高灰分为40%。（二）井田内工业储量为188.071Mt，其中A+B级储量为81.62Mt，占总工业储量的43.3%；可采储量133.335Mt。高级储量分布在井田中部。（三）可采储量计算 井田可采储量（井田工业储量煤柱损失）采区回采率。采区可采储量采区工业储量采区回采率。采区回采率分别取75或80。煤柱损失包括：工业场地煤柱，西风井工业场地安全煤柱及注浆站安全煤柱。三、安全煤柱为了保护工业场地设施，工业场地、西风井工业场地及注浆站均留设了安全煤柱。第四系表土层的移动角按45，岩石移动角参照铁法矿区的观测资料，按65留设。第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度本矿井设计工作日为300d，每天三班作业，其中两班生产，一班准备。每班工作8h。每日提升时间为14h。二、 矿井设计生产能力矿井生产能力为1.5Mt，日生产能力为0.5Mt。三、矿井服务年限本矿井可采储量为133.34Mt，采用1.3的储量备用系数，包括递减时间，矿井服务年限为69.9a。四、矿井核定生产能力2004年末井田内工业储量为15868.9万t，其中AB级储量7047.8万t。可采储量为11161.0万t。矿井核定生产能力为260万ta，矿井剩余服务年限为33a（采用1.3的储量备用系数）。小康矿设计年工作日为350d，每天三班作业，其中两班半生产，半班准备。每班工作8h。每日提升时间为16h。第三节 井田开拓一、开拓方式本井田为隐伏煤田，煤层同期存于154m632m之间，埋藏较深，倾角平缓，大部分倾角在5左右，中部局部达12左右。如果用斜井开拓，则井筒工程量大，辅助提升困难，施工工期长，压煤多，所以经方案比较采用立井单水平开拓方式。矿井水平标高设在399m水平，井底车场及运输大巷均布置在煤层底板较坚硬的岩层里。二、 井口位置井口位置选定在井田中央614号孔附近。三、 主要运输大巷及总回风道的布置方式和位置的选择原设计：井田东西翼各布置一条主要运输大巷分别开拓东、北翼及西翼的煤层。考虑到巷道维护条件好，运输大巷不留煤柱，运输大巷设在煤层底板30m左右的砂岩中。根据各采区煤层赋存条件，中央风井总回风道及东翼总回风道布置在-398m水平。北一、北二、北三、北四、南一、南二、南三、南四及西一采区均由中央风井排风；西二、西三、西四由西风井排风。修改设计：井田西翼布置一条主要运输大巷开拓西翼的煤层。考虑到巷道维护条件好，运输大巷不留煤柱，运输大巷设在煤层底板30m左右的砂岩中。根据各采区煤层赋存条件，中央风井总回风道布置在-398m水平。北一、北二、南一、南二、及西一、西二采区均由中央风井排风。四、 采区划分与接替计划 （一） 采区划分的原则1、关于首采采区北一、南一采区的问题。原北一采区的西南部基本采完，东南部地表是拉马屯村庄，房屋密集，住户多；东北部煤层分叉，夹石增厚大1.02.4m，灰份高达50%以上，产出煤炭煤质差而销路不畅；因此，当时研究决定暂时不开采此区域的煤炭，剩余煤炭储量划入其它采区。因而，当1999年2月N1E6段综放面开采结束后，对北一采区除三条上山外都进行了回收。原南一采区的准备巷道由于多次重复翻修，已无法再翻修而导致报废；为此，南一采区东部已无法布置采面；另外，南一采区西部已开采的几个工作面，由于受断层地质构造的影响，除N1W1段综采面外，均未送到采区边界；为此，应将南一采区剩余的煤炭储量划入其它采区。2、采区走向长度或倾斜长度应根据煤层地质条件、开采机械化水平、集中化生产的要求、开拓及采准巷道布置综合考虑。根据工作面接替要求，一般应保证机械化连续回采1年以上。依据目前小康矿集中化采煤水平，综合机械化回采面的一翼长度不小于10001600m。世界上有的高产高效综采面一翼长达20003000m以上，个别达5000m。另外，小康矿目前开采南二采区，属于开采最深的采区，软岩支护目前已能满足矿井安全生产需要。由此，考虑采区、工作面走向和倾斜长度时要适当加长。3、为了保证煤炭运输连续性，采区所生产煤炭应采用带式输送机运煤直到井底煤仓，此方案出煤快，投资省，效益高。在地质条件优越、机械化装备好的情况下，双翼开采的采区两翼长度均应尽可能长一些。4、小康矿煤层倾角较小，可采用倾斜长壁布置。5、西二采区应采用单翼布置为宜。（二）、开采顺序和接替计划1、小康矿采区开采和接续的顺序是前进式，由靠近井筒的采区向井田边界推进。这样投资省、出煤快、效益好。采区内的工作面推进是后退式，由采区边界向采区上（下）山或集中巷推进，并能保证回采面稳定生产。2、按照合理的开采顺序，编制矿井的开采计划，矿井两翼产量、分区开拓时的分区产量、上下山的产量的安排要统筹考虑。3、开采计划中注意搞好煤种、煤质搭配，厚、薄搭配，难、易搭配，以保证用户需要和长期稳定生产。但初期投产、达产采区，应布置在条件好的区段，以易于迅速达产、稳产，满足用户需求，提高经济效益。4、在条件许可时，应尽量集中生产，减少同时生产的采区和工作面，以提高经济效益。小康矿目前已实现了一矿一面。今后，尽可能地保持；为此，采取如下措施：a在条件许可时，尽量加大工作面长度，目前为200240m，以后要加大到300m以上； b凡是条件适合综放开采的区段，都必须采用综放开采；c在开采北二采区时，尽可能地布置对拉式综采工作面。 附 小康矿矿井采区储量及特征表及采区接替表小康矿矿井采区储量及特征表序号采区名称采区可采储量（万t）设计能力（万t/a）服务年限（a）开采煤层煤层厚度（m）煤层倾角（0）倾斜长度（m）走向长度（m）备 注1北一246.81202.112.976.2541113801600首采区2南一234.61202.014.238.1341112201850首采区3南二5003.626019.210.811.941533104100双翼开采4西一1831.32607.012.088.0641118302390双翼开采5西二811.82603.110.85.7741124101700单翼开采6北二1783.22606.910.86.0941133503600双翼开采煤1层小计9911.37西二147.82600.61上0.81.73411单翼开采8北二1207.82604.61上0.83.02411双翼开采煤1层上小计1335.6全矿井合计11266.9 几点说明：1、采区可采储量均以2004年末为准。2、北一、南一采区为首采采区，分别开采到1999年2月、2000年6月；而两采区剩余煤炭储量将在矿井收尾残采时开采。3、西一采区为南、北一采区接续采区，自2000年6月开采到2002年4月，开采时由于地面村庄过多，民房密集；依据公司要求暂时不开采动迁量大的煤炭，由此小康矿开采了南二采区。4、矿井采区接替表是从2005年元月开始排列的。（三）、采区煤柱分类及尺寸序号煤柱类别薄及中厚煤层煤柱宽度（m）厚煤层煤柱宽度（m）巷道一侧两巷之间巷道一侧两巷之间1水平大巷30502主要回风巷20303采区上（下）山20304区段巷道58585采区边界10106断层落差大，断层一侧留3050m；落差较大，断层一侧留10m。（四）、采区回采率1、各采区回采率北一、南一、西一、西二、南二采区回采率为75%，北二采区回采率为80%。2、提高回采率的措施1）、巷道布置在煤层底板，巷道保护煤柱预留能布置一个工作面的宽度，待采区开采结束时布置该工作面进行回采；换言之，采区上（下）山及集中巷不留设巷道保护煤柱。2）、条件允许情况下，尽可能加大回采工作面长度，使回采工作面长度达300m以上。五、 开采顺序及采区尺寸原设计：本矿井只有一个可采煤层，（北部由于夹石增厚成为两个分层）用单一水平开拓，全矿井共分12个采区。北部四个采区、南部四个采区，西部四个采区。移交生产及达到设计产量时为两个采区，即南一采区和北一采区，各采区均由井田中央向南、北、西各翼边界发展，形成采区前进式的开采顺序。采区尺寸是根据地质构造，开采条件和采区运输等条件确定的，采区倾斜宽度为1000m左右，走向长度为2000m左右。可采储量均在5Mt以上。修改设计：本矿井只有一个可采煤层，（北部由于夹石增厚成为两个分层）用单一水平开拓，全矿井共分6个采区。北部二个采区、南部二个采区，西部二个采区。移交生产及达到设计产量时为两个采区，即南一采区和北一采区，各采区均由井田中央向南、北、西各翼边界发展，形成采区前进式的开采顺序。采区尺寸是根据地质构造，开采条件和采区运输等条件确定的，采区倾斜宽度为10003350m左右，走向长度为16004100m左右。可采储量均在5Mt以上。六、 建筑物下采煤本井田上部有八个大、小村庄和一个农场。为保证矿井正常生产及居民的安全，在开采各村庄下面煤层之前，要事先做好迁村工作。初期为了尽量不牵涉村庄的动迁问题，决定先开采北一采区及南一采区。座落于南二采区东北部和北一、北二采区南部地面上的拉马屯，待北一采区北部、西部采完沉实后将村庄迁移到北一采区已采完区域之上。南二采区西南部，开采要波及一部分三台子村房屋，但开采煤层距地面600m以上，开采时，深采比为70倍以上，对建筑物变形有影响。考虑到部分房屋处于采动拉伸边缘，加上房屋单薄不牢固，可根据开采情况对部分房屋及时维修或搬迁。在开采过程中要加强对地表移动的观测，掌握地表下沉和移动规律，事先采取措施以保证建筑物安全。第四节 井 筒一、井筒用途、布置装备设计之主井、副井、中央风井均为立井。主井提煤，净直径为5.5m，布置一对JDSY-16/1504型16t箕斗。井筒装备为钢丝绳罐道，另设通讯和提升信号等电缆，见图21。副井净直径为7.0m，担负提升矸石，上、下人员，下放材料及进风，并设有管子间和作为安全出口的梯子间。设一个宽罐和一个1t矿车双层四车标准罐笼，并预留一个1t矿车单层双车标准罐笼配以一个平衡锤的安装位置。井筒装备采用型钢组合罐道端头布置，槽钢罐道梁及锚杆托架，见图22。中央风井净直径为6.0m，担负全矿井初期和中期回风用。内设梯子间，作为安全出口，见图23。井筒断面特征见表24。二、井壁结构根据主、副井井筒检查钻资料，主、副井筒第四系上部除0.40.8m表土外主要由亚粘土的复合土层所覆盖，总厚度约5m左右，下部由黄色或杏黄色的砾砂及圆砾覆合层所组成。其厚度为0.83m，水易被疏干。第四系下面白垩系6.13396m之间，白垩系可分风化带松软段，未风化松软段和基岩较硬段。上部强风化带6.1318m之间主要由砂砾岩、中砂岩、粗砂岩、砾岩复合性岩层所组成，属强风化带，风化严重成碎块状，均可用锹、镐掘进。弱风化带胶结松散，岩性风化成块状和块柱状。未风化松软段90202m，由粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩、砾岩复合岩层组成，胶结疏软，但岩芯已成柱状。基岩较硬段位于白垩系底部，深165396m左右，主要由粉砂岩、细砂岩、泥岩、砂砾岩、中砂岩、细砂岩、含砾细砂岩组成，总厚度为200m左右，较上部岩石硬，岩芯完整。白垩系上部含水段（主井8.6155.92m），抽水试验单位涌水量为0.0528kg/S。m，渗透系数K=0.131m/d。水的主要来源为上部第四系垂直渗透补给，其排泄主要靠重力垂直渗透。侏罗系分为三段：煤层顶部软岩段，含煤疏软段，煤层底部较坚硬段。煤层顶部由油页岩、泥岩、粉砂岩组成。该软岩段，质细而软，易崩解。煤层底部较坚硬，主要由粉砂岩、细砂岩、粗砂岩、砂砾岩、中砂岩复合层所组成。据抽水试验单位涌水量Q=0.0021kg/S.m，渗透系数K=0.0037m/d，水质为重碳酸纳型水，迳流条件差，对井壁结构和施工方法影响不大。据上述地层和邻近康平县三台子煤矿的实际情况，对第四系及白垩系强风化地层段的主井、副井、中央风井井颈为钢筋混凝土支护，上段井颈壁厚0.8m，下段井颈壁厚0.6m，各井筒井颈长度见各有关的施工图。进入稳定基岩后，各井筒的支护材均为200号混凝土，其井壁厚度分别为：主井及中央风井400mm，副井450mm。第五节 井底车场及硐室一、井底车场形式的选择本矿井为单一水平开拓，井底车场水平标高为-399m。由于初期采区距井底较近，北一、南一采区所采出的煤分别由上、下山的腾带输送机直接向井底煤仓卸载。因此初期井底车场轨道运输系统比较简单，只担负矸石、材料、设备等辅助运输任务。经多方案比较，决定采用如图24梭式井底车场型式，即东西翼运输大巷直接与副井重、空车线直线相接。该方案具有工程量少、调车时间短等优点。为了沟通两翼列车及机车绕行，另于副井南侧设有空、重车绕道。原设计：后期采西、北边界采区时，因运距远、采区分散，考虑采用3t侧底卸矿车运煤，则在主煤仓南160m，胶带机下山上方设卸载站，煤经后期卸载站环线运至卸载站，同主井清扫撒煤经同一上仓胶带输送机送到井底主煤仓。修改设计：后期采西、北边界采区时，依然采用胶带输送机运煤，煤炭直到井底主煤仓。二、空重车线长度、列车运行及调车方式和车场通过能力计算。原设计：副井空、重车线均为2列车长度。为折返式调车。东西两翼矸石列车调车情况如下：西翼矸石列车经西翼运输大巷（空车调车线），井底车场绕道至重车线，再由牵引机车所向顶入重车存车线，然后，机车经绕道行至空车存车线，牵引空列车返回西翼运输大巷去采区。东翼矸石列车由东翼运输大巷行至重车调车线停车，机车再反向行至列车车尾，顶列车进入重车存车线，然后机车经绕道至空车存线取空车，牵引空列车在空车调车线机车调头，最后牵引列车经绕道返回东翼运输大巷去采区。修改设计：副井空、重车线均为2列车长度。为折返式调车。西翼矸石列车调车情况如下：西翼矸石列车经西翼运输大巷（空车调车线），井底车场绕道至重车线，再由牵引机车所向顶入重车存车线，然后，机车经绕道行至空车存车线，牵引空列车返回西翼运输大巷去采区。原设计：后期采用3t侧底卸式矿车运煤时，根据列车运行情况，计算得出卸载线的平均进车间隔时间为5.5min，则井底车场年通过能力为：2.52mGN = 1051.15t2.52173= 105 = 2032（Kt）1.155.5式 中:N井底车场年通过能力（Kt）；m每列煤车的矿车数（辆）；G每辆矿车的净载煤重（t）；t进车平均间隔时间（min）；1.15运输不均衡系数；2.52105每年运输工作时间，按年工作日300d，每天工作14h计算的。上述计算所得年通过能力2032Kt，为矿井设计年产量1500Kt的135.5%，符合规范的规定。修改设计：各采区所生产的煤炭均采用胶带输送机运输直到井底主煤仓。三、井底车场硐室（一）主、副井井底硐室主井东侧设有装载硐室及中央煤仓，主井井底连接撒煤清扫斜巷及硐室，其上口由联络巷道与南一轨道下山-420m中部车场相接。副井北侧设有中央水泵房、中央变电所。东南侧设变流室及电机车修理间，在东翼调车线南侧，副井西北侧设有水仓与中央水泵房相连。副进遇侧设有等候室及通路；调度室设在4号交岔点附近；医疗室设在等候室通路一侧；在东翼调车线北侧设有火药库；初期消防材料库借用东翼调车线的南线路。（二）井底煤仓型式、容量及主井井底撒煤清理方式井底煤仓（即中央煤仓）为圆筒立仓，下部两个出口由定量斗斜巷与主井装载硐室相连，其净直径8m，有效容积约1000m3。井底车场撒煤是通过溜煤槽装入矿车，经清理撒煤斜巷提至翻笼硐室，再翻到胶带输送机下山，由胶带输送机运入井底主煤仓。（三）水仓布置、容量计算及水仓清理方式水仓由两条独立巷道组成，其容量按8小时正常涌水量设计，水仓清理采用矿车。（四）井下火药库的型式、容量及通风方式井下火药库为壁槽式，库房距井底车场调车线60m。库内可储存火药1800kg，雷管18000发。火药库通风是由车场调车线进入，经库房，火药库回风道进入回风大巷，经由中央风井排至地面。四、井底车场主要巷道和硐室的支护方式及支护材料井底车场巷道及交岔点采用料石砌碹，硐室一般采用混凝土和钢筋混凝土支护。经计算井底车场院及硐室工程量如表25。第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式的选择原设计：本井田为单一水平开拓，水平标高为-399m。初期采区距井底车场较近，为了节省开拓工程量，减少运输环节，南一、北一、两采区的煤由上、下山胶带输送机直接运入井底煤仓。杂煤、矸石、材料、设备采用1t固定标准矿车，材料车及平板车，运输综采设备用特制的平板车。开采后期因运输距离较远；将逐步改用3t侧卸式矿车运煤，人员用PRC12型平巷人车运送。主要运输大巷根据围岩情况、3t侧底卸式矿车及通风要求，选择拱形断面，其净断面积为12.3m2，支护方式为锚喷、砌碹各占50%，为运输，排水方便，大巷按4坡度设计重车下坡，铺设24kg/m钢轨。修改设计：本井田为单一水平开拓，水平标高为-399m。各采区所生产的煤炭均采用胶带输送机运输直到井底主煤仓。杂煤、矸石、材料、设备采用1t固定标准矿车，材料车及平板车，运输综采设备用特制的平板车；人员用PRC12型平巷人车运送。主要运输大巷根据围岩情况及通风要求，选择拱形断面，其净断面积为12.3m2，支护方式为锚喷，为运输，排水方便，大巷按5坡度设计重车下坡，铺设38kg/m钢轨。第二节 矿车选型及数量计算矿辅助运输采用600mm轨距1t固定式标准矿车。矿井达到设计生产能力时各类矿车数量见表31。矿车规格特征表见表32。原设计：矿井后期采用600mm轨距3t侧底卸式矿车运煤。修改设计：各采区所生产的煤炭均采用胶带输送机运输直到中央煤仓。第三节 运输设备选型原设计：根据煤矿安全规程第302条的有关规定，确定矿井主要巷道运输采用架线式电机车，型号为ZK106/550KY，粘重为10t，额定工作电压为直流550V，轨距为600mm。后期运煤改用电机车。运煤列车由17辆3t侧底卸式矿车组成。当运距超过1.5Km时，采用人车运送人员。载人列车由11辆PRC12型人车组成。经计算，初期采用3台机车，其中2台工作，1台备用及修理。后期共采用25台机车，其中20台工作，5台备用及修理。掘进运输采用COXT2.5A型2.5t矿用防爆型蓄电池式电机车。共7台，其中5台工作，2台备用及修理。架线式电机车的电源，初期由设于井底车场中井下变流室内的GQA200/600KY型（交流侧进线电压为660V）整流装置供给。共2台，其中1台工作，1台备用。2.5t蓄电池式电机车，由井底车场流室内的（KGCK150/35190KB型隔煤快速充电机集中进行充电。共设7台备用。修改设计：8t蓄电池式电机车设11台，其中7台工作，2台备用，2台检修，由井底车场流室内及南二采区机车修理硐室内的（KGCK150/35190KB型隔煤快速充电机集中进行充电。共设5台备用。当运距超过1.5Km时，采用人车运送人员；载人列车由5辆PRC12型人车组成。第四章 通 风原设计： 第一节 概 况关于矿井瓦斯情况，有如下几个资料需要说明：1、辽宁省煤田地质勘察公司一0一队于76年12月提交的精查地质报告，三台子一井井田沿西北方向由350m427m标高做了6个瓦斯钻孔化学成份分析。按当时的测算技术，根据瓦斯成份属于氮气沼气带就确定井田瓦斯大林等级为23级，并初步预计矿井瓦斯等级为三级。2、由一O一队于83