葛泉矿下组煤层群采区上山巷道布置研究

葛泉矿下组煤层群采区上山巷道布置研究摘要：葛泉矿构造由NE向与NWN向两组褶皱控制，以NE向褶皱为主，葛泉矿井田发现断层179条，断层构造严重破坏了煤层连续性，煤层发生中断后上下错位用下组煤为7号、8号、9号煤层的煤层群，复杂的地质因素影响四一采区巷道布置#本文通过对四一采区煤层赋存情况及地质条件的分析，结合井下生产情况，对巷道布置方案多次研究，得出最佳方案#我国中、浅埋煤炭资源尤其是中东部矿区资源逐渐枯竭¹用近距离煤层在我国储存较多[2]开开采时易受影响3-6#有些断层正常情况下不导水但是由于薄弱面受采掘破坏导致活化开可能转变为导水断层用一旦与强承压含水层导通则发生严重的滞后突水带来灾难性后果用本矿井具有以上两个特点开现对四一采区上山巷道布置进行研究用1.1矿井概况冀中能源股份有限公司葛泉矿位于河北省邢台市西南约18km处矿井开拓方式采用一对立井单水平开拓主立井、副立井、井底车场主要硐室、煤炭提升系统、副井提升系统、供电、排水硐室等均已在建井时形成用开拓巷道-180大巷、-190大巷已经贯穿整个井田、永久避难硐室等矿井重要硐室均已完成用采煤方法为走向长壁式主要采煤工艺为综合机械化开采通风方式为中央并列式开通风方法为机械抽出式2008年核定生产能力95万t/a用矿井为低瓦斯矿井煤尘具有爆炸性开自燃倾向性属不易自燃-自燃煤层用葛泉矿断层、陷落柱均较发育地质构造复杂下组煤带压开采水文地质条件复杂用上组煤开采已经接近尾声下组煤利用现有的井田开拓巷道-190大巷、-180大巷施工斜巷与下组煤生产系统连接进行开采下组煤首采区为四一采区面积0.88km²服务年限3.77a四一采区共含3层煤7号、8号和9号煤层7号煤层平均厚度1.07m结构较简单距9号煤层约煤层与9号煤层在四一采区合并9号煤层平均厚度2采区巷道布置主要原则①通过合理布置采区准备巷道系统集中生产生产成本低j③煤层群合理配采⑤以主采煤层为主兼顾其他煤层⑥井下工程尽量避开构造复杂地带开减少受断层等地质条件的影响3影响采区巷道布置的主要因素①煤层的赋存条件：四一采区7号煤层平均厚度4.89m7号煤层距9号煤层约29m#各煤层倾角F17-2断层以深26左右以浅9°左右②安全条件：煤层自燃倾向性及带压开采开四一采区内煤层自燃倾向性为不易自燃-自燃煤层对巷道布置没有特殊要求但9号煤层与含煤基底奥陶系灰岩含水层距离为30m左右条件允许情况下巷道布置应远离奥陶系灰岩含水层H=25m断层延展长度910m#根据上述原则开结合井田煤层赋存条件在多方案基础上经筛选优化提出3个巷道布置方案进行比较开各方案分述如下方案I(分层布置方案):该方案在北翼-190大巷合适位置施工斜巷至-248m水平开然后施工轨道石门(-248m)见7号煤层沿7号煤层掘进7号煤层轨道上山见9号煤层后掘进9号煤层的轨道上山用在5号煤层回风巷合适位置开口施工回风石门(-245m水平)见7号煤层沿7号煤层掘进7号煤层回风上山见9号煤层后掘进9号煤层的回风上山开运煤系统为向5号煤层回风巷方向布置上仓斜巷向采区方向见7号煤层沿7号煤层掘进7号煤层运输上山见9号煤层后掘进9号煤层的运输上山从安全方面考虑布置安全通道巷道布置见图1、图2剖面见图3#回风石门、上仓斜巷、安全通道等布置相同7号、9号浅四一采区轨道上山、运输上山(沿7号煤层)过F17-2断层后沿9号煤层施工布置四一采区9号煤层轨道上山、运输上山开过断层前在四一采区回风上山适合位置开口施工9号煤层回风上山用四一采区回风上山(沿7号煤层)过F17-2断层后继续沿7号煤层施工布置7号煤层回风上山安全通道过F17-2断层后沿7号煤层布置四一采区7号煤层轨道上山7号煤层运输上山布置到F17-2断层附近煤炭通过煤仓落在四一采区运输上山负责F17-2断层以浅7号煤层煤炭运输用巷道布置见图4、图5开剖面见图6#方案Ⅲ(分层、联合综合布置):该方案布置与方案Ⅱ基本相同不同之处考虑到9号煤层开采受奥灰水威胁F17-2断层以浅9号煤层回风上山布置到8图17号煤层巷道布置图图29号煤层巷道布置图四采区9号强0k图47号煤层巷道布置图安全通道区回区回图59号煤层巷道布置图回风石门(215)用高②增加9号煤层巷道到各个石门的转载田增加设优点：①由于F17-2断层以深8号、9号煤层可采号煤层)7号、8号、9号煤层共用7号煤层开采系统开节省工程量开总工程量3761mP②F17-2断层以浅7号煤层、9号(8号)煤层间距较大分别布置7号煤层回分层开采开减少岩巷工程量③根据不同的地质条件开缺点：增加7号煤层到9号煤层煤仓开增加转载系统用优点：①方案Ⅱ所有优点②考虑到9号煤层开采受奥灰水威胁将回风巷布置到8号煤层开减少安全隐患用缺点：①增加7号煤层到9号煤层煤仓增加转载系统②9号采煤工作面顺槽与8号煤层回风巷连接时会增加少量岩巷用综上分析开三个方案中方案Ⅲ