【精品】煤矿某采区设计说明书

第一章矿井基本情况恒达煤矿矿井由原煤炭部兖州煤矿设计研究院设计，设计年生产能力为150万t，2002年省煤炭局核定年生产能力为240万t，系一对机械化程度较高的大型矿井。

矿井为立井开拓方式，设计两个水平开拓,第一水平（即目前开采水平）标高为—320m，第二水平标高为—450m。

矿井一水平原设计共划分11个采区，其中北翼6个，分别为：北二、北四、北六、北八、北十、北十二采区；南翼5个,分别为:南一、南三、南五、南七、南九采区。

后来由于井田边界和采区重新划分,北四采区划归北八采区开采,北六采区大部分划给柴里井田，只保留小部分。

另外，北十、北十二采区3煤因其埋藏较深，利用一水平开拓很不经济，在进行二水平开拓延深方案设计时，将其划归二水平开采,这样一水平现在只剩8个采区。

一水平主采3上、3下煤层,均为近水平中厚及厚煤层，可采总厚度7m左右，采用单一长壁全部垮落采煤法，有综采和高档普采两种采煤工艺。

矿井于1988年9月28日移交生产管理并试生产，1989年6月24日正式投产，先后动用了南一、北二、南三、北八、南七共5个采区，其中2004年内有南一、北二、南三3个采区开采结束，北八、南七成为矿井的主采区。

两个主采区中，南七采区由于实际揭露的地质情况要远远复杂于采区设计时提交的地质报告，采区的可采储量大为减少，也影响了正规综采工作面的布置，降低了采区的生产能力，对矿井的生产能力也产生一定的影响，现正在开拓其接替采区—南九采区;而北八采区现已开采5年，正规工作面已不多，大部分储量为柴里村和大屯村下压煤,为保证矿井的稳产高产和南北翼的均衡生产，北翼应尽早为北八采区开拓新的接续采区，为此我们拟设计北六采区。

第二章采区概况一、采区位置1、地面位置：2、井下位置:北六采区位于—320m水平北大巷的西侧，北二和北八采区的西部,南三采区的北部，为矿井西部边缘采区.二、采区边界及面积北六采区南部与南三采区相接,东部和北部以王庄断层与北二采区和北八采区为界，西部以高庙断层与柴里井田相邻。

采区南北走向长2160m，东西倾斜宽120～560m，面积1.02km2。

三、开采范围本设计只开采3上、3下煤层，其它煤层不作考虑.3上煤层埋深在301。

74~347.09m之间，标高为—262。

16~—309.9m；3下煤层埋深在320。

6～352。

72m之间，标高为-281。

02～—315。

53m。

四、邻区采掘情况东部的北二采区、北部的北八采区和南部的南三采区均已开采，西部的柴里井田据调查已采动。

本采区的开采在层位关系上对邻区不会造成影响.第三章采区地质特征一、地质构造本采区以断裂构造为主，除王庄和高庙两条边界断层外,区内还有王庄支断层和13－5逆断层，走向基本为NE向,均位于采区南部，两条断层控制程度均一般，实际摆动位置尚有待检验。

二、煤层赋存情况及煤质采区内可采煤层为3上、3下两煤层。

3上煤层在区内发育稳定,结构较复杂,局部含夹矸，煤厚在0。

8～6.17m之间,平均4。

96m；煤层倾角比较平缓，一般在0°～15°之间，平均7°。

伪顶为黑色泥岩，厚度0～1.05m；基本顶为细砂岩，厚度3.8～16。

02m，灰－深灰色。

底板为炭质泥岩，较破碎，厚度0。

6～18。

52m.3下煤层全区发育稳定,但结构复杂，煤厚在2。

65～10.01m之间，平均厚4。

53m；倾角平缓,一般0°～15°，平均7°.顶板即为3上煤的底板，厚0.6～18.52m.3下煤层底板为深灰色粉砂岩，厚1.37～7.4m，平均5.6m。

3上、3下煤层在采区中部基本合并，层间距最小处仅0.6m,由中部向四周逐渐变大，最大层间距为18.52m。

煤质：3上、3下煤层工业牌号均为1/3焦煤，煤质较好。

3上煤层水分1。

98％,灰分15％，挥发分24%,硫分0.7％，发热量21。

47MJ/kg。

3下煤层水分1.88％，灰分15.24％，挥发分23.67%，硫分0.81％，发热量22.18MJ/kg。

三、瓦斯、煤尘及煤的自燃发火倾向1、瓦斯:为低沼气矿井和低二氧化碳矿井。

2、煤尘：3上、3下煤层煤尘爆炸指数分别为41.54％、44.34％,有爆炸危险性。

3、自燃：3上、3下煤层均有自燃发火倾向,通过在实验室低温模拟实验,3上最短发火期43天，3下最短发火期34天四、水文地质1、含水层区内含水层有第四系砂层、上侏罗系砾岩、二迭系石盒子组底部粗砂岩层、3煤顶板砂岩、三灰等。

二迭系石盒子组底部粗砂岩含水层富水性强、径流条件好、有相当的补给水源，对回采影响较大.三层灰岩含水层平均厚7.1m,属裂隙溶洞水，富水性强而不均一，在掘进过程中遇到该层水时,应坚持提前探放。

2、钻孔水区内除90－6和99－1两个钻孔外，其余钻孔多为封闭不良钻孔,在开采之前，一定要重新启封，以免上覆含水层水沿钻孔导入井下.采区正常涌水量预计70m3／h，最大涌水量预计120m3／h.第四章采区开采第一节采区储量、采煤方法及采区参数一、采区储量本采区地质储量1146。

6万t，其中3上煤574.5万t（包括村下压煤237。

9万t),3下煤572。

1万t（包括村下压煤196.2万t）；可采储量570。

4万t,其中3上煤283。

9万t，3下煤286。

5万t，详见表4－1－1。

北六采区储量汇总表表4－1－1二、采煤方法北六采区地质构造较简单,煤层发育稳定，3上、3下煤层平均厚度均在4。

5m以上，中部3上煤层厚度达到6m左右，倾角平缓，适合综合机械化放顶煤开采的要求,柴里煤矿在同样条件下采用综合机械化放顶煤采煤法已有成熟的经验，因此确定北六采区采煤方法为综合机械化放顶煤采煤法。

3上、3下层间距很小的区段，开采3上煤层时，要铺设金属网或塑料网,制造人工假顶，为3下煤层的开采创造条件。

同时，由于本采区村庄压煤量较大，村下放顶煤开采尚无可借鉴的经验，因此村下开采时，在保证地面建筑物安全的前提下，采用限采高沿顶板条带采煤法开采。

三、采区参数1、采区生产能力及服务年限根据北六采区储量、煤层赋存、地质条件及矿井两翼均衡生产的原则，设计采区内只安排一个综放工作面或一个条带工作面生产，年生产能力平均为60万吨，服务年限6.8a。

2、工作面长度根据我矿开采的经验，工作面倾斜长度为170m,走向长度根据采区尺寸而定，一般不小于1000m。

3、煤柱留设①、井田边界及断层煤柱井田边界煤柱按30m的规定留设.高庙断层煤柱按30m留设，王庄断层按20m留设，王庄支断层和13－5断层由于控制程度不高,皆不留设煤柱。

②、准备巷道煤柱巷道一侧留设30m,巷道之间留设20～30m。

③、村庄和铁路煤柱北六采区内有孔庄、南王庄和栾庄三个村庄，孔庄、栾庄不考虑搬迁，开采时需对其留设保护煤柱，根据经验，煤柱宽度按120m留设;南王庄由于村庄较小,如果搬迁，可以解放储量近100万t,因此建议搬迁。

由于采区准备巷道位于官柴铁路下方，保护煤柱和铁路保护煤柱重合，可以满足对铁路的保护要求。

④、区段煤柱按小煤柱沿空送巷考虑,一般留设4～6m。

第二节开拓准备方式北六采区3上、3下煤层倾角平缓，层间距在0.6～18。

52m之间,两层煤适合联合布置。

北六采区南部有孔庄村，中部有栾庄村，官柴铁路从采区中部东西向穿过，这些因素对采区的开拓布置方式都有较大影响。

结合采区南北走向较长、东西狭窄的形状和南部构造较复杂而北部相对简单的特点，北六采区应首选双翼采区准备方式，南北双翼布置工作面，其它准备方式都明显不合理.因此确定北六采区开拓准备方式为双翼采区集中上山联合准备方式。

第三节采区巷道布置根据北六采区煤层赋存状况，以及位于高庙和王庄两条大断层形成的地堑块段上，且相邻采区涌水量较大的特点，经综合分析,对采区巷道布置提出以下三个方案。

方案Ⅰ：运输上山：外段借用204煤柱皮带道，里段从204煤柱皮带道尾部延伸20m后按300°方位施工70m平巷，然后以10°下山向前施工346m斜巷，标高降至3下煤层底板—314.5m 位置变平,按4‰下坡向前施工144m与轨道石门沟通。

回风上山：从北翼回风上山口点前35m按330°方位施工30m平巷后,调向按300°方位施工20m平巷，然后以9°下山施工288。

6m斜巷穿过王庄断层跟上3上煤层,接着沿3上煤层顶板继续向前施工至采区边界以联络斜巷与轨道石门沟通，形成系统.轨道石门：从—320m水平北大巷N7点前20m开门，以331°方位，4‰上坡施工30m,接着调向按270°方位、4‰上坡施工480m平巷后，调向按300度方位、4‰上坡施工530m，继续调向按345°方位施工28m，与运输机上山沟通,接着以4‰上坡施工70m后以10°起煤层底板变平,一直到采区边界，与回风上山沟通，形成系统。

坡，跟上3上方案Ⅱ：不设轨道石门，运输上山、回风上山布置均同方案Ⅰ,不同的是需对200余m小断面的204煤柱皮带道进行刷扩,新的运输机上山需按大断面施工,即整个运输机上山需按机轨合一巷布置.为了排水需在运输机上山下平巷段布置采区水仓、泵房。

方案Ⅲ:不设轨道石门,回风上山布置同方案Ⅰ。

运输上山：外段借用204煤柱皮带道,并进行刷扩，里段从204煤柱皮带道尾部按机轨合一断面延伸10m后，按300°方位施工70m平巷，以10°下山向前施工231.7m斜巷,标高降至—294。

8m，然后沿3下煤层底板施工350m，接着以10°上山起坡与回风上山沟通，形成系统。

为了排水需在运输机上山下平巷段布置采区水仓、泵房。

第四节生产系统一、通风系统方案Ⅰ：新鲜风流自北大巷→采区轨道石门→工作面进风行人斜巷→工作面进风巷→采煤工作面→工作面回风巷→采区回风上山→－250m北总回风巷→中央风井。

方案Ⅱ、方案Ⅲ:新鲜风流自北大巷→204煤柱皮带道→采区运输机上山→工作面进风巷→采煤工作面→工作面回风巷→采区回风上山→－250m北总回风巷→中央风井。

二、煤流系统采煤工作面煤→工作面运输巷→溜煤眼或煤仓→采区运输机上山→204煤柱皮带机道→北翼一部强力皮带机道→井底1号煤仓→主井→地面。

三、排水系统方案Ⅰ:工作面涌水自流或用泵排至采区轨道石门，然后自流至北大巷。

方案Ⅱ、方案Ⅲ：工作面涌水自流或用泵排至运输机上山，然后自流至采区水仓，经采区泵房排至204煤柱皮带道，经水沟自流至北大巷。

四、辅助运输系统方案Ⅰ：材料自北大巷→采区轨道石门→工作面进风行人斜巷→工作面材料巷→采煤工作面。

方案Ⅱ、方案Ⅲ：材料自北大巷→北翼回风上山→－250m北总回风巷→采区回风上山→工作面材料巷→采煤工作面.工作面两道视煤层赋存情况增设辅助绞车提升。