2022年采区设计方案说明书 .docx

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1、精品_精品资料_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 院可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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：于晓侠肥城矿业集团有限责任公司设计院二八年五月可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_参与设计人员名单专业姓名职务或职称采矿郭铭礼孙建坤王克岭秦绍斌高级工程师高级工程师工 程 师高级工程师机电张仰磊工 程 师可编辑资料 - -

2、 - 欢迎下载精品_精品资料_水暖、环保周庆荣工程师可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_张宝刚助理经济师经 济可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_目 录前言错误；未定义书签.第一章采区简况及的质特点3第一节采区简况 3其次节的质特点及顶底板情形 4第三节的质构造 8第四节水文的质 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

3、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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 错误

4、；未定义书签.第五节防火、防水注浆系统 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技术经济指标 错误；未定义书签.第八章投资估算 错误；未定义书签.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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,为有效的利用煤炭资源,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

5、白庄煤矿开采,井田面积由此扩大到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 年山东煤炭工业治理局以 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-250m 水平生产系统形成, 1999 年矿井实际产量达 90 万吨.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

6、作.第一章 采区简况及的质特点第一节 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的层.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.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 断可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2层.采区上限标高煤 7 为-270.0m,下限标高为 -425m.走向长度为 2190 2481m

7、,倾向长度煤 7 为 693 1072m.面积为 1908892m.该区的面标高为+79.02 +88.10.二、的质简况-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.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

8、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,水文的质块段相对独立,目前尚未回采.四、自然灾难及的势、的貌自然灾难及其它：矿压显现不明显.只在受采动破坏和的质构造复杂、压力集中区域巷道显现顶板下沉、底板鼓起、片帮等现象.的面建筑、设施等：的面除沙庄村、钢

9、厂和一条从采区中部穿过的排水渠外,无其它大型建筑物.的势 0.608-334.392.009-343.681.00101-346.930.55102-350.132.007-331.390.650.250.758-359.392.09-367.390.950.050.40101-371.790.50102-374.691.657-342.640.580.250.688-370.530.470.201.4102煤513.2怀疑102 煤431.83怀疑102 煤459.51怀疑102 煤474.09怀疑102煤489.38合格可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_09-379.971.

10、20101-382.620.50102-386.01.277-351.130.710.120.788-382.732.039-391.391.40钻孔情形一览表续表 1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_孔号煤层见煤底板标高煤厚终孔层位终孔深度封孔质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_101-394.310.65102-397.771.80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7-354.7563-2118-386.469-394.560.500.100.200.590.151.441.100.100.80102煤489.53合格可编辑资料 - - -

11、欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_33857西补 22101-397.350.450.100.25102-399.252.017-319.910.250.200.688-347.311.809-356.311.30101-357.510.60102-361.411.607-274.780.700.200.508断失9-285.681.50101-286.680.5102-289.481.807-293.080.558-317.080.69102煤448.03怀疑五灰402.43怀疑五灰412.97不合格可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_101

12、断失102957-385.100.30.30.95101煤515.65怀疑钻孔情形一览表续表 1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_标高8-409.851.79-418.951.1101-421.800.510278孔号煤层见煤底板煤厚终孔层位终孔深度封孔质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_西补 209断失五灰393.13不合格1011027-360.391.458-391.592.05西补 239-400.391.0101煤489.59怀疑101-402.790.451027断失8-437.891.6573-19-442.841.30102 煤538.59合格

13、101-445.590.55102-448.491.55可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_73-15102煤502.26合格可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7-353.278-383.571.949-392.211.12101-394.850.39钻孔情形一览表续表 1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_孔号煤层见煤底板标高煤厚终孔层位终孔深度封孔质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_102-398.701.88二、的层及标志层本区石炭系太原组厚143165m,平均 155m.以浅海相和

14、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,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 45.6 63.1m,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 1

15、5.76m,下距三灰 29.8 32.3m,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,石灰岩与粉砂岩呈互层状.下距四灰4.3 5.46m ,平均 5.06m ,下距8 煤 8.73 10.1m,平均 9.56m.四灰：为 8 层煤直接顶板,厚3.8 6.63m,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,偶见的窖,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

16、复杂,含夹矸1 3 层,上部、下部夹矸不稳固,时有时无,厚0 0.10m,中部夹矸比较稳固,厚 0.10 0.25m ,平均 0.19m ,岩性均为泥岩.下距8 层煤 22 37.15m,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.煤层 特 征 情 况 表表 1-2煤层名称煤厚倾角结构层间距km %稳固可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_平均1.3987 煤程度复杂119.34可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_最小最大0.81.

17、65114稳固煤层颜色光泽硬度容重煤岩类型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_老顶中砂岩0.95 2.15/1.6直接顶粉砂岩9.9 11.86/10.8伪顶直接底细砂岩1.52.79/2.1老底7煤层7灰黑色M玻璃23A1.919.52V39.36Fc39.2厚度S3.26P0.0031.45Q 26.6暗亮煤型Y工业牌号19QM类别岩石名称主要岩性特点 含水性以石英长石为主,向下渐粗,致密,节理不发育,不含水.顶板灰黑色至深灰色,下部含磷铁矿结核,不含水.底板深灰色,上部为细粉互层,不含水.第三节 的质构造本采区煤层整体上呈单斜构造,煤岩层走向E NEE ,倾向N NNW ,倾

18、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 -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

19、共有的质钻孔 14 孔, 257 钻孔、西补 20 和西补 22 终孔五灰, 95、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,依据公司规定可

20、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 水文的质一、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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_构造编号性质BF46正断层BF54正断层BF53正断层BF

21、13正断层断 层 特 征 表表 1-3产状褶曲轴面 实见位置及掌握情走向倾向倾角落差NENW600 20NENW600 15NESE600 45NNWSWW600 15况74-5、3800 轨道实见,掌握-250 西大巷、西皮带实见,掌握3400 轨道、皮带实见,掌握3402、3404 巷探实见,掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_BF40正断层NEE NENNW NW600 503404 工作面巷探实见,掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F3正断层NENW700

22、1303400 轨道、皮带实见,掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SWW7080WSWW700 10SWW700 10F7F7-1F7-2正断层 正断层正断层NNW3402 里面实见,二维物探掌握NNNW二维物探掌握NNW3406 工作面实见,二维物探掌握BF99正断层NENW450 15推断在上组煤 -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,

23、为 6 煤层直接顶板,上部多含泥质,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3.8 6.63m,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,偶见的窖,常为方解石所充填.单位涌水量q 0.00087 0.808L/S M, 0.0

24、1918.18m/d,原始水位标高为 60m, 矿化度为 0.1 0.7g/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 0.5m3/h. BK2 孔水位 -172.1m,涌水量 0.2m3/h. BK3 孔水位-176m,涌水量 0.1m3/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

25、灰水位已降至-437m.五灰：厚 4.82 11.31m,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 0.264 0.378g/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 0.247 0.68

26、1g/l,水质类型为 HCO3 CaMg .近五年的水位为 +50.2m,目前水位标高在+48.90m 左右.奥陶系灰岩在盆的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 m3/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,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 7 煤层上部的二灰,本区二灰水基本疏干,水源并不丰富,考虑顶

27、板中砂岩淋水 5m3/h.估计本采区正常涌水量为 20m3/h.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1030m3/h,估计本采区揭露二灰最大水量 30m3/h.依据“白庄矿 7800 采区的质说明书审批看法”, 估计本采区最大涌水量为116m3/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,1/2对于落差较大及导水性断层均应留设断层防水煤柱.依据矿井水文的质规程的煤柱运算公式：L=0.5KM3P/Kp式中, L ：煤柱宽度 mK：安全系数,取K=2.5M ：煤层厚度或采高,取M=2.0m ,P：煤柱所承担的水头

28、压力 MPa ,P=35.7+425/100=4.607MPa Kp：岩石的抗张强度,取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 =Lr2L2+8KpH1/2 -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-2隔水层底板承担的水头压力 t/m ,P-隔水层底板承担的水压MPa）M-隔水层厚度 m）Cp8Dg-煤开采时对底板隔水层的扰动破坏深度,取隔水层中危急导高 和25 深 814.00m.1974 年中国科

29、学院的质所分别对杨庄、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 16.60 21.45.本井田的的温梯度为 2/100m,井下工作区温度 18 20,随开采深度加大,的温也会上升.2、依据生产实际,井巷的压的显现及其对巷道的破坏程度,与开采深度、开采范畴、围岩性质和的质构造条件等有关.随着开采深度的增加,的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压明块段面积m2工业储量可采厚 万储量度吨 万村庄压煤 万吨北风重复表 1-4设计暂不的质缺失能利储量级113389021.17211.

30、48128.3089.4415.634.544.5483.18211.482534741.17.947.943247901.254.184.184595090.957.637.635307171.054.354.356866091.112.8612.867210701.253.563.568400021.74.469.189.189742781.12.4711.0311.03101397970.951.5717.9317.9311344610.72.003.263.261252831.20.860.86合计1908892211.48128.3093.0122.574.544.5483.1882

31、.78294.26 万用储 万可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mB吨沙庄荣庄井压煤吨量 万吨 吨可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_显增大,接近开采区的压显现明显,软岩层较坚硬岩层的压显现明显,断层及其交叉处,背向斜的轴部的段的压显现均较显著.但目前-430m 水平尚无实测的的压资料.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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： 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 采区的质说明书及审批看法4、邻近采区开采情形其次节 采区方案挑选一、方案挑选比较本采区属矿井 -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2190 2481m,倾向长度 693 1072m,面积1908892m2.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的质构造、爱护煤柱的留设等因素,