煤矿沿空留巷设计说明

xxx煤矿103工作面沿空留巷

设计说明书

一、103工作面概况

1、工作面位置

103工作面位于南一采区，为xxx煤矿的首采面。10煤上距8煤75m，下距太灰50m左右，南部距6线以北80m左右，北部位于工广保护煤柱以南300m，西部距矿井边界F2断层100m，东至南翼专用回风巷保护煤柱线。工作面机巷标高为-530～-402m，风巷标高为-515～-397m。工作面倾向长800m，走向宽150m，面积约11.1万m2。

地面地势平坦，标高+29.7～+30.2m，有张黄庄、丰庄、王水寨等村庄，无大的河流，有丰沟等季节性水沟。

2、煤层赋存情况

本工作面可采煤层为10煤，黑色，碎块状、粉末状，强玻璃光泽，以亮煤、镜煤为主。工作面西北部和切眼附近，位于岩浆岩侵蚀边界附近，受岩浆岩侵蚀影响，部分煤层已变质为天然焦。

煤层结构较简单，无夹矸，煤层倾角平均10°，倾向50°左右。煤厚0.3m～3.05m，平均2.52m。机巷位于岩浆岩侵蚀边界附近，受岩浆岩侵蚀影响，局部煤层可能出现增厚或变薄现象，103机巷J17#点前9m至J19号点之间（长度约50m），煤层受岩浆岩侵蚀推挤、底鼓构造影响，煤厚异

常，煤层约为0.3m～1.6m。103风巷外段从F14点前29～40m （长度约11m），煤层受构造牵引影响，煤厚异常，煤层约为0.6～2m ；103风巷从F16点前10m～21m之间（长度约11m），煤层受岩浆岩侵蚀推挤影响，煤厚异常，煤层约为 1.4m～1.7m ；风巷里段从F24点前43m处开始，现已揭露75米煤层变薄带,煤层亦被岩浆岩侵蚀，受其影响，煤层变薄，煤厚0.5-0.9米，受岩浆岩侵蚀，直接顶板为岩浆岩，底板为黑色泥岩（厚1m左右）、较硬的粉砂岩。根据三维地震资料，风巷里段异常区范围约160米。煤厚在0.5～2米。

3、煤层顶底板岩性

老顶：以灰色粉砂岩、泥岩为主，水平缓波状层理，钙质胶结，致密，局部含菱铁结核。厚度 3.7～

18.72m。

直接顶：泥岩，灰黑色～黑色，均一结构，块状构造，易碎，含炭质及植物碎片化石，参差状断口，厚度

4.04m～21.83m。局部直接顶为岩浆岩。

伪顶：靠近东部局部有灰黑色伪顶泥岩, 厚度0～

0.4m。

底板：深灰色泥岩、粉砂岩，块状构造，含较多植物根部化石，具滑面。厚度1.5～13.07m。

103工作面地质柱状图

5、地质构造

本工作面地质构造较复杂，根据勘探及生产揭露资料，主要表现为西高东低的单斜构造，平均倾角8.5o±。共揭露4条正断层，具体情况如下：

DF8：正断层，位于本工作面中部，断层产状140°＜60°，H=12m，断层破碎带宽约1m，为大角度破碎泥岩填充，

无淋水。工作面风巷揭露该断层，机巷未揭露，预计该断层在工作面内将延伸约130m±尖灭，对生产影响较大，应施工改造切眼过此断层。

F103—1：正断层，103机巷J17点前4m揭露该断层，断层产状130°＜65°，H=1.4m，无破碎带，无淋水，预计向工作面内延伸70米左右尖灭，此断层可能为DF8断层的次生断层，和DF8断层共同牵引影响，中间有约宽42米煤层变薄带，对回采的影响较大。

F103—2：正断层，103风巷F14点前22m揭露该断层，断层产状280°＜30°，H=1.8m，顶断底不断，无破碎带，无淋水，预计向工作面内延伸50米左右尖灭。上盘煤层受断层牵引变薄为0.6m，影响宽度12米，下盘煤厚正常，预计对回采影响较大。

F103—3：正断层，103风巷F17点前3m揭露该断层，断层产状240°＜35°，H=1m，无破碎带，无淋水，预计向工作面内延伸30米左右尖灭，对回采影响不大。

另外，本工作面煤层局部受岩浆岩侵蚀，分别为：103风巷F24点前34m揭露，工作面风巷揭露200m，到103机巷高抽巷处尖灭，在工作面内延展长度约190m，侵蚀面积约1.6万m2,侵蚀区煤厚0.5m～1.4m，平均1.2m，预计对回采影响较大；103切眼前33m揭露，在本工作面内延展约150m，侵蚀面积约1.7万m2,工作面会揭露0.11万m2，预计对回采

有一定影响。

6、水文地质

本工作面掘进水文地质条件较复杂。

1）松散层水：本区“四含”不发育，“三隔”厚度在60m 以上，加上10煤上部210m～330m的岩柱，导致“三含”与“四含”及煤系水力失去联系，松散层水对回采无影响。

2）顶板水（岩浆岩裂隙水）：工作面部分地段煤层受岩浆岩侵蚀，直接顶板为岩浆岩，另外，部分地段10煤层上方4m及30米处各赋存一层2～4m厚的岩浆岩，岩浆岩层位垂直裂隙发育，虽然掘进巷道对次层裂隙水有一定的疏放，但由于岩浆岩水平裂隙不太发育，连通性较差，局部地段赋水性较强，受回采扰动影响，岩浆岩裂隙水将涌入工作面，预计涌水量约为10～20m3/h。

3）“太灰”水：根据地面太灰水文长观孔资料，太原组灰岩（“太灰”）水压达4.1～5.5MPa，10煤距“太灰”距离为47m～52m（根据034孔和6—12孔资料），但工作面突水系数最大为0.21，受回采扰动影响，回采时工作面有突水危险，应采取电法等物探手段，探明本工作面赋水异常区，利用钻孔验证赋水异常区的赋、含水性。必要是进行工作面疏水降压和底板加固工作。

7、瓦斯

矿井在建设过程中，10煤层发生了煤与瓦斯突出，10

煤层鉴定为突出煤层。根据中国矿业大学2007年3月提供的《xxx电集团公司xxx煤矿103工作面瓦斯综合治理及效果检验研究报告》预测结果：103工作面瓦斯涌出量在距南翼轨道大巷的300m以内回采时的相对瓦斯涌出量为7.95m3/t， 301～600m为5.37m3/t。且600m以后，相对瓦斯涌出量随煤层标高的上升而逐渐减小。

8、煤的自燃倾向性与煤尘爆炸性

根据地址资料及103工作面10煤煤样送矿大实验室鉴定，本矿井10煤层的自燃倾向性属不易自燃～不自燃；煤尘无爆炸危险性。

二、工作面参数、采煤方法与工艺

1、工作面参数

工作面倾向长800m，走向宽150m，煤层倾角平均10°，倾向50°左右。煤厚0.3m～3.05m，平均2.52m。

2、采煤方法与工艺

103工作面设计采用后退式倾斜长壁高档普采。

根据煤层顶板岩性，直接顶板能随着工作面的前移及时冒落，冒落矸石能及时充填采空区，本工作面采用全部垮落法管理顶板。

三、工作面巷道布置及支护

1、工作面巷道布置

（1）运煤巷道

从-535南翼运输巷施工至103机巷，半圆拱断面，巷宽×中高=3.4m×3.0m，锚网喷支护形式。

（2）回风巷道