.某矿井采区设计摘 要本设计为XX集团XX矿业公司XX井的900水平北翼一采区设计。本采区走向长度为400550m，倾向长度为430m，煤层平均倾角为20，采区有1层煤可采，且均为厚煤层，煤层平均厚度为4.0m。本采区地质储量115.2万吨，可采储量为93.5万吨，服务年限为2a。煤的工业牌号为气煤与长焰煤。采煤方法为走向长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化放顶煤采煤，采空区处理方法为全部垮落法。关键词 ：可采储量 服务年限 综合机械化 AbstractThe design for the XX XX XX well group mineral company the + 900 level north wing design of mining area. The mining district of length 400 550m, inclined length is 430m, the average coal seam dip angle is 20 , mining area there are 1 layers of coal mining, and are thick coal seam, the average coal seam thickness of 4.0m. The mining area geological reserves 1152000 tons, recoverable reserves of 935000 tons, length of service for 2a. Industrial grade coal for coal and long flame coal. Mining method for to long wall mining, mining technology for fully mechanized top coal caving mining, mined area treatment method for fully caving method.Key words: recoverable reserves service comprehensivemechanization第1章 矿井概况与采区特征1.1 概况1.1.1矿井概况一、矿井名称和隶属关系1、矿井名称XXXXXX集团XX矿业于2004年6月30日由XX集团出资4000万元购并原XX县煤矿后组建而成，为省属国有企业。2、隶属关系XX矿业XX井现隶属XXXXXXX集团下属二级单位。二、矿井生产能力和开拓部署1、矿井生产能力XX矿业XX井于1993年8月16日建井，1998年9月1日建成投产，设计生产能力6万吨/年，核定生产能力6万吨/年。2004年由XX矿业集团出资购并，通过矿井技术改造，核定生产能力为60万吨/年。2、开拓部署矿井为斜井立井多水平分区开拓系统，该矿现有一对主、副斜井，采用斜井多水平分区式开拓，主斜井担负进风、提升兼做安全出口；副斜井担负进风、运人、下料等兼做安全出口；立风井回风。一水平标高1250m，二水平标高1100m，三水平标高900m。井筒倾角25，斜长735m，井口间距40m。三、矿井目前生产状况2006年对主井提升系统进行了进一步改造，更换为大倾角强力皮带运输，矿井生产能力大幅提高。该井采用斜井多水平分区开拓方式。矿井自2004年底开始进行技术改造，改变原有的炮采采煤工艺为综合机械化综采放顶煤工艺。矿井生产地区现主要为+900m水平南北翼采区，在该区分两翼进行工作面布置，现正在南翼采区生产。1.1.2采区概况一、采区名称和所在位置本设计的采区是纪井900水平北翼一采区，900水平北翼一采区位于井田北部，+900水平北翼二采区左翼，采区上下部均为煤层实体，其东部边界以+1100水平二采区为界，南部以DF5断层为界，北以+900水平北翼二采区为界，西以+900水平运输大巷为界。二、采区走向和倾斜长度，面积大小+900水平北翼一采区走向长度在400550m，倾向长430m。采区面积为215000m2。采区煤柱包括采区围的巷道煤柱以与采区边界煤柱、断层煤柱等。按其作用和性质为护巷煤柱。采区煤柱留设如下：在采区边界留设20m煤柱，相邻工作面留设15m煤柱。三、采区地表情况+900水平北翼一采区地面相对位置为XX公路东部，XX镇东南部，地表大部分为耕地和林地，小部分为村庄。四、临近采区开采情况+900水平北翼一采区东部为+1100水平二采区的225XX工作面（正准备），西部为+900水平运输大巷，北部为+900水平北翼二采区（未准备），本采区的315XX工作面预计2013年初开始回采。表1 采区位置与井上下关系水平名称+900水平采区名称北翼一采区地面标高()1410井下标高()9101062地面相对位置xx公路东部回采对地面设施的影响 地表大部分为耕地与林地，少部分为村庄，回采后对地表影响较小井下位置与相邻关系 +900水平北翼一采区东部为+1100水平二采区的225XX工作面（正准备），西部为+900水平运输大巷，北部为+900水平北翼二采区（未准备），本采区的315XX工作面预计2013年初开始回采。走向长度()400550倾斜长度()430面积(2)2150001.2 采区地质特征1.2.1构造特征一、基底地层井田分布的煤系基底地层，有太古界红旗营子群与元古界化德群，主要由片麻岩、变质砾岩与板岩组成。二、煤系地层含煤地层为中生界侏罗系中上统土城子组，由岩性与岩相组合分为上、中、下三段。上段与中段含煤性较差或不含煤，下段地层在全井田发育，具有东北薄西南厚的变化趋势，厚78256m，平均182m。依据含煤情况，岩性组合特征在井田分东北、西南两个小区，分界线大致4勘探线和F6断层为界。东北小区含煤地层主要由灰白、灰、灰黑色、粗细相间的碎屑岩和煤层组成，含煤526层，煤系多以极薄层与煤线的形式出现，仅底部发育的5#煤层，在井田有部分可采煤层，但厚度变化较大。西南小区未见可采煤层，以煤线居多。煤系上覆层为新生界第四系，为风积、增洪积作用而成的砾质粘土、砂砾等，厚度变化受地形控制，东薄西厚，厚度0.342m，平均为18m。三、地质构造区为单斜构造，走向近南北，倾向西，倾角20左右，根据2006年XX省地质局物测地质队地震X队测量组的地震勘探测量工作报告，有F6、F7两断层分别从井田与南部边界穿过。无褶曲分布、火成岩侵入、岩溶塌陷现象等。F6断层位于井田西南部45勘探线之间，走向北东、北西，倾向南，倾角58，为逆断层，断距约350m左右，该断层的活动是造成井田东北、西南两小区的岩相和含煤差异的主要因素，同时也是影响开采的主要因素。 另外，在900水平北翼二采区，有两条小断层，其中一条落差近7m的正断层，对31503工作面的回采产生较大影响。表2 采区断层情况表构造名称走向（）倾向（）倾角()性质落差()对回采的影响程度DF1110819865正断层7影响较大DF815024062正断层5有一定影响据以往地质资料与现有井巷工程揭露，现未发现规模较大的断层与褶曲构造，只有微小的褶曲和少量的小型正断层发育。因此，采区地质构造复杂程度属于简单类型。1.2.2水文地质特征依据各含水层与主要可采煤层的关系，采区的直接充水含水层为煤系下段砂岩、砾岩含水层，其它均为间接充水含水层。本矿井处于第四系掩盖下的隐伏煤田，煤系含水层和第四系含水层富水性均较弱，迳流循环条件较差，另外区构造简单，因此，矿床水文类型为水文地质条件简单的裂隙充水矿床，即二类一型。1.3 煤层与顶底板特征1.3.1可采煤层特征据钻孔和矿井巷道揭露，位于土城子组下段底部的5#煤层为本区的主要可采煤层。煤层厚度2.2-4.8m，平均4.0m，煤厚变化较大，变异系数为0.71。富煤带沿7勘探线与4-5勘探线展布，在6勘探线存在分岔变薄条带。在本采区普遍含1层夹矸，夹矸厚度0.02-0.66m，平均0.3m，属于结构简单中等的薄中厚厚煤层。5#煤层的工艺性能特征为：原煤发热量（Qgr.d）28.26MJ/kg，精煤发热量32.11MJ/kg，商品煤灰份（Ad）9.82%24.63%、平均值 17.5%，硫份（St）2.50-3.35%、平均值2.89%。挥发分析出率（Vr）32.8%。粘结性中等，结焦性弱，结渣性中等，富焦油，不易磨，低腐值酸，对CO2的反应性较差，煤类东部为长焰煤，西部为气煤。表3 煤层情况表煤层厚度()2.24.8煤层结构1.8(0.3)1.9煤层倾角()628开采煤层5煤层煤 种气煤或长焰煤稳定程度不稳定煤层情况描述 煤层走向近似南北，倾角平均20，根据掘进巷道揭露：煤层赋存不稳定，厚度变化较大，有夹矸。另根据省地质局物探队三维地震勘探报告资料提供，采区有两条正断层。2008年瓦斯鉴定结果为：瓦斯相对涌出量0.407m3/t，绝对涌出量0.378m3/min，二氧化碳相对涌出量3.7m3/t，绝对涌出量3.341 m3/min，属低沼气矿井。自然发火期12个月, 煤层自燃等级为级，有煤尘爆炸危险，爆炸指数 38.2% 。煤层含水较少,对开采基本无影响,煤质较硬,容重1.34t/m3。气煤可用于炼焦配煤，长焰煤可作动力用煤，也可作气化用煤和民用煤。表4影响回采的其他地质情况表瓦斯相对涌出量0.4073t，绝对涌出量0.3783min，加强通风管理预防瓦斯积聚二氧化碳相对涌出量3.73t，绝对涌出量3.3413min，需加强通风管理煤尘 有爆炸危险性，爆炸指数38.2，产尘点需喷雾降尘煤的自然 属二类自然发火煤，有自然倾向性，采后与时密闭采空区，防止向采空区漏风地温1214地 压 稳定无冲击现象普氏硬度（）煤层夹矸直接顶（抗压强度）直接底（抗压强度）1.51.30.5MPa0.4MPa 1.3.2煤层顶底板特征一、煤层顶底板情况本矿井主采5#煤层，其直接顶岩性主要为粉砂岩、砂岩，泥质结构，钙质胶结，半坚硬断口层次状，含植物化石；直接底岩性为泥岩，灰黑色，岩性致密，较坚硬，滑面发育滑感，断口呈平坦状。二、根据同煤层相似工作面经验值，预计本工作面矿压参数。 依据900水平南翼采区矿压参数，预计本采区矿压参数。表5 预计本采区矿压参数序 号项 目单 位同煤层实例本采区预计1顶底板条件直接顶厚度5.85.8老顶厚度4.24.2直接底厚度6.16.12直接顶初次垮落步距101310153初次来压来压步距15201521最大平均支护强度KN2400450最大平均顶底板移近量90120来压显现程度不明显明显4周期来压来压步距10151016