2022年采区设计方案说明书xg.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用肥城矿业集团有限责任公司白庄煤矿7800采区设计说 明 书肥 城 矿 业 集 团 有 限 责 任 公 司 设 计 院名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 个人资料整理仅限学习使用第 2 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用肥城矿业集团有限责任公司白庄煤矿7800 采区初步设计说明书设计才能： 0.30Mt/a 工程负责人：王克岭总工程师：孙建坤院 长

2、：于晓侠肥城矿业集团有限责任公司设计院二 八年五月名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用参与设计人员名单专 业姓 名职务或职称采 矿郭铭礼高级工程师孙建坤高级工程师机 电王克岭工 程 师秦绍斌高级工程师张仰磊工 程 师水暖、环保周庆荣工程师名师归纳总结 经 济张宝刚助理经济师第 4 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目 录前言 错误！未定义书签；第一章采区简况及地质特点 3 第一节采区简况 3 其次节地质特点及

3、顶底板情形 4 第三节地质构造 8 第四节水文地质 9 第五节储量、瓦斯、煤尘及煤的自燃性 12 其次章采区设计方案及巷道布置 14 第一节采区设计依据 14 其次节采区方案挑选 14 第三节采区巷道布置 15 第四节巷道预备工程量 16 第三章采区生产才能及采煤方法 16 第一节开采次序 16 其次节巷道施工 17 第三节开采方法 17 第四节采区爱护煤柱 18 第四章采区生产系统 19 第一节采区运输系统 19 其次节采区排水系统 19 第三节采区通迅、照明 19 第四节供水及防尘 20 第五节供风系统 20名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料 -

4、- - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 第六节通风系统 20 第七节监测监控系统 25 第五章采区装备及供电 27 第一节运输提升设备 27 其次节排水设备 错误！未定义书签；第三节掘进装备 错误！未定义书签；第四节回采工作面装备 错误！未定义书签；第五节采区供电 错误！未定义书签；第六章灾难预防与安全技术措施错误！未定义书签；第一节预防顶板事故 错误！未定义书签；其次节预防水灾 错误！未定义书签；第三节预防火灾 错误！未定义书签；第四节预防瓦斯、煤尘事故 第五节防火、防水注浆系统错误！未定义书签；错误！未定义书签；第六节安全检测系统 错误！未定义书签；第七章施工组织及主要

5、技术经济指标 签；错误！未定义书第八章投资估算 错误！未定义书签；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用前言白庄煤矿位于肥城煤田的西部,于1971 年 5 月破土兴建, 1978 年建成投产；该矿井原设计生产才能 0.30Mt/a ,采纳一对立井开拓,生产水平 -150m,服务年限 71 年；矿井投产后,生产才能上升幅度较大；对此,为有效地利用煤炭资源,延长矿井的服务年限,1984 年山东煤炭工业治理局以84鲁煤基字第 58 号文批准,将荣庄 西十 井田 F7 断层以东划归白庄煤矿开采,井田面

6、积由此扩大到 15.8km 2；为提高矿井的技术装备水平,解决设备落后、老化的问题,全面提高矿井的经济效益,1986 年山东煤炭工业管理局以 86鲁煤基字第22 号文确定：矿井扩建规模至0.90Mt/a；1998 年矿井扩建主体工程全部完工,开采上组煤为主的扩建水平 形成, 1999 年矿井实际产量达 90 万吨；-250m 水平生产系统该矿井自建成投产以来,原煤产量连续增加,特别自矿井改扩建以后,年产量始终在 90 万吨以上；依据目前白庄煤矿的实际情形,为了保证采场正常的生产接续以及矿井稳产高产,受白庄煤矿托付,肥城矿业集团公司设计院承担白庄煤矿 7800采区初步设计的编制工作；第一章 采区

7、简况及地质特点第一节 采区简况一、采区范畴7800 采区是下组煤 -250M 与-430M 两水平之间,靠近矿井西部边界的采区,属矿井 -430M 生产水平的上山采区；煤层属石炭系太原组地层；目前,-430M 水平生产系统运转良好；依据采场接续及生产支配,该采区由三水平开采；名师归纳总结 该采区东至7 层煤 -430m 水平轨道下山爱护煤柱；南至F3 断层及 7 层第 7 页,共 31 页煤无煤区；西至F7 边界断层；北至 -430m 西翼皮带巷爱护煤柱及BF53 断- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 层；采区上限标高煤 2481m,倾向长度煤个人资料整

8、理仅限学习使用7 为 -270.0m,下限标高为 -425m；走向长度为21907 为 693 1072m；面积为 1908892m 2；该区地面标高为+79.02 +88.10；二、地质简况-430m 水平 7800 采区是白庄煤矿三水平西翼第一个采区,采区南侧以 F3 断层为界与 -150m 水平 7400、 7600 采区相邻； -150m 水平 7400、 7600 采 区煤岩层整体上呈一向北、北北东倾斜的单斜构造,煤岩层倾角 2 10 ；在采区的西半部发育一次级背斜,轴向北东,向北东倾伏；区内构造 以断层为主,中小型断层相当发育,落差一般为 0.55.0m,对巷道掘进及 回采影响严峻

9、；从断层走向及其展布分析,规律性不强；从断层上下延展分析, 7 层煤落差小于 3.0m 的断层不会延至 8 层煤,落差 5.0m 左右的断层部 分延至 8 层煤；区内 7 层煤顶板为致密粉砂岩,不富水,也不受底板五灰水 威逼；到 7400 采区回采终止,没有发生过五灰突水、渗水,采区涌水量主 要以生产用水为主；三、采区周边开采情形采掘情形： 7400 采区和 7600 采区的东翼已回采终止,通往采空区的主要轨道、皮带巷已经永久密闭；7600 采区西翼由于构造极其复杂,大中型断层发育,水文地质块段相对独立,目前尚未回采；四、自然灾难及地势、地貌 自然灾难及其它：矿压显现不明显；只在受采动破坏和地

10、质构造复杂、压力集中区域巷道显现顶板下沉、底板鼓起、片帮等现象；地面建筑、设施等：地面除沙庄村、钢厂和一条从采区中部穿过的排水 渠外,无其它大型建筑物；地势 0.6 0 西补 248-334.392.00102煤431.83 9-343.681.00101-346.930.55怀疑102-350.132.007 -331.39 0.650.250.7 5 8-359.392.0274 9-367.390.950.050.4 0102煤459.51 101-371.790.50102-374.691.6573-2 7 -342.64 0.580.250.6102煤474.09 8 0.470.2

11、01.4-370.53怀疑80 1.20-379.979101-382.620.50102-386.01.2766-7 7 -351.13 0.710.120.7 8 102煤489.38 8-382.73合格2.039-391.391.40封孔质量钻孔情形一览表续表 1-1 孔号煤层见煤底板煤厚终孔层位终孔深度标高101-394.310.65合格102-397.771.807 -354.75 0.500.100.2 0 63-211 8-386.460.590.151.4 4102煤489.53 9-394.561.100.100.8 0- - - - - - -精选学习资料 - - - -

12、 - - - - - 338 101-397.35个人资料整理仅限学习使用怀疑0.450.100.25102-399.252.017 -319.91 0.250.200.68 8-347.311.80102煤448.03 9-356.311.3057 101-357.510.60怀疑102-361.411.600.700.200.57 -274.78 0 8断失1.50五灰402.43 9-285.68西补 22101-286.680.5不合格102-289.481.807 -293.08 0.55 8-317.080.69五灰412.97 101断失10295 7 -385.10 0.30.

13、30.95 101煤515.65 怀疑孔号煤层钻孔情形一览表续表 1-1 终孔深度封孔质量见煤底板 标高煤厚终孔层位8-409.851.79-418.951.1101-421.800.51027 8西补 20 9断失五灰393.13 不合格101102西补 23 7 -360.39 1.45 101煤489.59 怀疑8 -391.59 2.05 9 -400.39 1.0 101-402.79 0.45 102名师归纳总结 73-17 -437.89 断失1.65 102煤538.59 合格第 10 页,共 31 页8 9 -442.84 1.30 101-445.59 0.55 102-4

14、48.49 1.55 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用7 -353.27 8 -383.57 1.94 73-159 -392.21 1.12 102煤 502.26 合格101-394.85 0.39 钻孔情形一览表 续表 1-1 见煤底板孔号 煤层 煤厚 终孔层位 终孔深度 封孔质量标高102-398.70 1.88 二、地层及标志层本区石炭系太原组厚 143165m,平均 155m；以浅海相和海陆交相互沉积为主,岩性以灰灰黑色粉砂岩为主,浅灰深灰色泥岩、灰灰绿色中、细粉砂岩、粉砂岩与细砂岩互层等相间显现,含石灰岩五层,

15、其中一、二、三、四灰为标志层；含煤7 层,其中7、8、9、10为主要可采煤层,5上、 6、10为局部可采煤层；石灰岩中主要产腕足类、腹足类、海百合、珊瑚、长身贝、蜓科等化石；煤层顶底板含植物化石；一灰：厚 1.803.20m,平均 2.52m,多含生物化石碎屑,一般含泥质；下距二灰 45.663.1m,平均 54.29m；二灰：厚 2.4 3.6m,平均 2.78m,为 6 煤层直接顶板,上部多含泥质,裂隙较发育；下距 7 煤 14.3 18.6m,平均 15.76m,下距三灰 29.832.3m,平均 31.05m；三灰：厚 0.2 0.45m,平均 0.32m,上部与粉砂岩逐步过度,石灰岩

16、与粉砂岩呈互层状；下距四灰 4.35.46m,平均 5.06m,下距 8 煤 8.7310.1m,平均 9.56m；四灰：为 8 层煤直接顶板,厚3.86.63m,平均 4.73m,上部含大量泥质,中部夹厚 0 0.35m 的粉砂岩,下部质较纯,致密坚硬,多含燧石,垂向裂隙和顺层裂隙均较发育,偶见地窖,常为方解石所充填；本区 7 煤为稳固的主要可采煤层；厚 0.801.65m,平均 1.39m,全部可采,可采性指数 1,煤厚变异系数 19.34%；煤层结构复杂,含夹矸 13层,上部、下部夹矸不稳固,时有时无,厚0 0.10m,中部夹矸比较稳定,厚0.10 0.25m ,平均0.19m,岩性均为

17、泥岩；下距8 层煤2237.15m,平均 29.49m ；区内顶底板厚度变化不大,比较稳固；但在63-211 和 73-15 钻孔邻近存在一古河床冲刷带,致使 63-211 和 73-15 钻孔煤层顶板反常,为河床相中砂岩；名师归纳总结 7煤煤层名称煤层 特 征 情 况 表表 1-2 km %稳固第 11 页,共 31 页煤厚倾角结构层间距平均1.39 8复杂1 19.34 程度最小最大0.81.65 114容重稳固煤层颜色光泽硬度煤岩类型- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用7 灰黑色 玻璃 23 1.45 暗亮煤型煤层 M A

18、 V Fc S P Q Y 工业牌号7 1.9 19.52 39.36 39.2 3.26 0.003 26.6 19 QM 类别 岩石名称 厚度 主要岩性特点 含水性 老顶 中砂岩 0.952.15/1.6 以石英长石为主,向下渐粗,致密,节 理不发育,不含水；顶板直接顶粉砂岩9.911.86/10.8 灰黑色至深灰色,下部含磷铁矿结核,不含水；伪顶底直接底细砂岩1.52.79/2.1 深灰色,上部为细粉互层,不含水；板老底第三节地质构造E NEE ,倾向N 本采区煤层整体上呈单斜构造,煤岩层走向NNW ,倾角 1 14 ,平均8 ；采区外围发育大型断层,受其影响,断层邻近附生小型构造比较发

19、育,对断层邻近采区工程施工存在影响较大；采区内无大型断层,但据-150m 水平 7 层煤开采揭露资料分析,估计本采区七层煤小构造较为发育；在采区东部推断存在一落差为 0 15m 的隐伏断层,对本采区东部工程施工影响较大；在采区设计和生产过程中要提前予以充分考虑；区内无岩溶陷落柱和岩浆岩侵入现象,但依据63-211、 73-15 钻孔资料,在采区的东部存在一河床冲刷区,煤层顶板粉砂岩和二灰全被冲刷,但 没有钻孔资料证明 7 层煤被冲刷,在采区巷道工程施工中要探明其存在的具 体位置及其冲刷的层位,指导采区的工程施工；本区共有地质钻孔14 孔, 257 钻孔、西补 20 和西补 22 终孔五灰, 9

20、5、和西补23 终孔 10煤,其余钻孔终孔层位为10煤；其中66-7、63-211、73-1、73-15 封孔质量合格,西补22、西补 20 封孔质量不合格,其余钻孔封孔质量怀疑；为防止钻孔导通含水层,保证生产的安全,建议在工程施工至 封孔质量怀疑和封孔质量不合格钻孔邻近时,超前钻探探明钻孔的富水性和 导水性；如钻孔导水或富水应实行措施,体会收不存在安全隐患时方可连续 施工；本区内及采区邻近断层是依据3 煤层的开采揭露掌握的,断层产状及落差在深部可能发生变化,建议在采区工程施工至断层邻近时,依据公司规定名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 31 页精选学习资料 - - -

21、- - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用超前钻探探明断层的产状、落差及导水性,留足断层防水煤柱；4、本采区可能存在落差较大的隐伏断层,在采区工程施工过程中,要做好超前探测工作；详见断层特点表表 1-3 第四节水文地质一、本区位于 F24、 F7、F1-2 断层间形成的独立水文块段中西北部；井田边界 F1-2 断层为隔水边界,F24 为弱隔水边界,F7 断层为不导水断层；采区南部的 F3 断层在纵向上是不导水的,在横向上由于断层作用,上盘的四灰、五灰与下盘的奥灰大面积对口,接受奥水补给；名师归纳总结 构造编号性质走向断 层 特 征 表表 1-3 第 13 页,共 31 页产状 褶曲轴面

22、 实见位置及掌握情倾向倾角落差况BF46 正断NE NW 60 020 74-5、3800 轨道实 见,掌握层BF54 正断NE NW 60 015 -250 西大巷、西皮 带实见,掌握层BF53 正断NE SE 60 045 3400 轨道、皮带实 见,掌握层BF13 正断NNW SWW 60 015 3402、3404 巷探实 见,掌握层BF40 正断NEENNW NW 60 050 3404 工作面巷探实 见,掌握层NE F3 正断NW 70 0130 3400 轨道、皮带实NE 层见,掌握- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F7 正断NNW SW

23、W 个人资料整理仅限学习使用70 80 3402 里面实见,二层维物探掌握F7-1 正断NNNW WSWW 70 010 二维物探掌握层F7-2 正断NNW SWW 70 010 3406 工作面实见,层二维物探掌握BF99 正断NE NW 45 015 推断层在上组煤 -150m 与-250m 水平之间,分别于3400 皮带巷、 3400 轨道巷内施工了挡水墙,从而防止了涌水进入 7800 采区上方采空区；影 响 7 层 煤 充 水 的 含 水 层 主 要 有 ： 二 灰 、 四 灰 、 五 灰 和 奥 灰 ；二灰：厚 2.4 3.6m,平均 2.78m,为 6 煤层直接顶板,上部多含泥质,

24、裂隙 较 发 育 ； 单 位 涌 水 量 q 0 0.111L/S M , 在 断 层 附 近 可 达 到0.899L/S M,矿 化 度 为 0.30 0.60g/L ,水 质类型 :HCO3Cl Na；初次 揭 露时水量 为1030m3/h,并很快疏干,目前-430m 水平二灰水已基本疏干；四灰：为 8 层煤直接顶板,厚 3.86.63m,平均 4.73m,上部含大量泥质,中部夹厚 0 0.35m 的粉砂岩,下部质较纯,致密坚硬,多含燧石,垂向裂隙和顺层裂隙均较发育,偶见地窖,常为方解石所充填；单位涌水量 q0.00087 0.808L/SM, 0.01918.18m/d,原始水位标高为6

25、0m,矿化度为 0.10.7g/l,渗透系数 K=0.01918.18m/d ,水质类型 HCO3 Na和 HCO3Cl Na；由于 F3 断层向东尖灭,造成-150m 水平与 -430m 水平四灰含水层水力联系亲密,四灰水位基本一样,在-250m 水平施工的 BK1 、BK2 、BK3 三个 -435m 水平水文补勘孔,四灰水位较低,BK1 孔水位低于孔口标高,漏水量 0.5m 3/h； BK2 孔水位 -172.1m,涌水量 0.2m 3/h；BK3 孔水位-176m,涌水量 0.1m 3/h；可见四灰深部富水性弱,水位低,水量小,易疏干；目前本区四灰水位已降至-437m；五灰：厚 4.8

26、211.31m,平均厚 8.06m,质纯、致密坚硬,裂隙发育,下 距 奥 灰 6.76 18.57m , 平 均 11.38m, 单 位 涌 水 量 q 0.05222 1.04L/S.M ,原始水位标高为60m,近五年的最高水位为 +35.7m,矿化度为 0.2640.378g/l,渗透系数 K=1.131.877m/d ；奥 陶 系 石 灰 岩 O 2 ： 巨 厚 层 状 , 厚 度 800m 左 右 , 单 位 涌 水 量q=0.0114 9.901L/S M , 原 始 水 位 标 高 为 +60.0m , 矿 化 度 为 0.2470.681g/l,水质类型为 HCO3CaMg；近五

27、年的水位为 +50.2m,目前水位标高在 +48.90m 左右；奥陶系灰岩在盆地四周山区有广泛出露,直接接受大气降水的补给,补给量相当丰富,达 2.8 万 m 3/h,主要有石灰岩、白云岩组成,依据岩性、化学成份、岩石结构、可溶性及富水性,并结合沉积特点,名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用将奥灰分为八个含水段,其中有三个强含水段和二个次含水段,是煤系各含 水层的补给水源；二、采区涌水量 1、采区正常涌水量：本采区正常涌水量主要包括生产涌水、顶板中砂岩淋水；顶板中砂岩补给来源主要来自 疏干

28、,水源并不丰富,考虑顶板中砂岩淋水 为 20m 3/h；7 煤层上部的二灰,本区二灰水基本 5m 3/h；估计本采区正常涌水量2、采区最大涌水量：由于构造因素影响,二灰可能局部尚有残留水,但以静储量为主；按初次揭露二灰时的水量 1030m 3/h,估计本采区揭露二 灰最大水量 30m 3/h；依据“ 白庄矿7800 采区地质说明书审批看法” ,估计本采区最大涌水量为 116m 3/h；三、依据防治水治理规定和煤矿安全规程规定,在下组煤开采过程中,对于落差较大及导水性断层均应留设断层防水煤柱；依据矿井水文地质规程的煤柱运算公式：L=0.5KM3P/Kp1/2式中, L：煤柱宽度 m K：安全系数

29、,取 K=2.5 M：煤层厚度或采高,取 M=2.0m , P：煤柱所承担的水头压力 Kp：岩石的抗张强度,取MPa,P=35.7+425/100=4.607MPa Kp=0.1MP 经过运算得出： L=29.4m,取 30m；四、安全隔水层厚度和突水系数运算：依据公式：t =Lr 2L 2+8KpH 1/2-rL/4Kp ；Ts=P/M-Cp-Dg 式中：Ts-突水系数 ；L-采掘工作面底板最大宽度 m）,L=4.5m；r-隔水层岩岩石的容重 ,Kp=10t/m 2H-隔水层底板承担的水头压力 t/m 2, P-隔水层底板承担的水压 MPa）M- 隔水层厚度 m）Cp-8 煤开采时对底板隔水

30、层的扰动破坏深度,取 Cp=12m Dg-隔水层中危急导高 和25深 814.00m； 1974 年中国科学院地质所分别对杨庄、大封、陶阳 3 个矿 的 6 个孔 进 行 实 测 ,在 115.5 236.8m 深 度 内, 测 得 温度 16.6021.45；本井田的地温梯度为 2/100m,井下工作区温度 1820,随开采深度加大,地温也会上升；2、依据生产实际,井巷地压的显现及其对巷道的破坏程度,与开采深度、开采范畴、围岩性质和地质构造条件等有关；随着开采深度的增加,地名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人

31、资料整理 仅限学习使用压明表 1-4 块面积 m 2 厚 度m 工业可采沙庄村庄压煤 万吨 设计暂不地质段储量能利 万储量缺失储量荣庄北风重复用储吨 万 万 万量 万B吨 井压煤吨 吨 吨 级 1 1338902 1.17 211.48 128.30 89.44 15.63 4.54 4.54 83.18 7.94 211.48 2 53474 1.1 7.94 3 24790 1.25 211.48 128.30 1.57 4.46 83.18 4.18 4.18 4 59509 0.95 7.63 7.63 5 30717 1.05 4.35 4.35 6 86609 1.1 12.86

32、12.86 7 21070 1.25 3.56 3.56 8 40002 1.7 9.18 9.18 9 74278 1.1 2.47 11.03 11.03 10 139797 0.95 17.93 17.93 11 34461 0.7 2.00 3.26 3.26 22.57 4.54 4.54 12 5283 1.2 0.86 0.86 93.01 合计1908892 82.78 294.26 显增大,接近开采区地压显现明显,软岩层较坚硬岩层地压显现明显,断层及其交叉处,背向斜的轴部地段地压显现均较显著；但目前-430m 水平尚无实测的地压资料；名师归纳总结 - - - - - - -第

33、 17 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用其次章 采区设计方案及巷道布置第一节 采区设计依据本采区设计依据：一、方案挑选比较1、下组煤三水平延深方案设计的批复看法 2、下组煤三水平延深初步设计 3、 7800 采区地质说明书及审批看法 4、邻近采区开采情形其次节 采区方案挑选本采区属矿井 -430m 生产水平西翼边界上山采区；目前,-430m 水平生产系统均运转正常,有足够的才能担负本采区的安全生产任务；本设计只考虑 7 层煤的开采设计,8层煤、 9 层煤和 10 层煤的开采设计另行设计；本采区 7 层煤走向长度 21902481m,倾向长度 693 1072m,面积1908892m 2；煤层倾角 114 ,平均 8；随矿井采掘机械化程度的逐步提高,为了提高掘进效率和回采产量,削减搬家撤头、撤面的次数,同时,少留上下山煤柱,增大采区煤炭采出量,结合本采区煤层产状及地质构造、保护煤柱的留设等因素,确定本采区采纳双翼上山开采方式,上山设在采区中部；在本采区范畴内,煤层整体上呈单斜构造,煤岩层走向 ENEE,倾向N NNW ,倾角 1 14 ,平均 8 ；采区外围发育大型断层,受其影响,断层邻近附生小型构造比较发育,对断层邻近采区工程施工存在影响较大；采区内无大型断层,但据-150