摘 要本设计为X集团XX矿业公司XX井的900水平二采区设计。900水平二采区走向长预计为1800m，倾向长2000m。煤层平均倾角为20，采区内有1层煤可采，既5#煤，且均为中厚煤层，煤层平均厚度为2.83m。本采区内可采储量为269.4万吨，服务年限为4.4a。采煤方法为走向长壁采煤法，采煤工艺为综合机械化采煤，采空区处理方法为全部垮落法。本设计采区采用轨道上山、运输上山和分组大巷布置方式,中央分裂式通风。关键词 ：走向长壁后退式开采; 采区设计; 综合机械化; AbstractThe design for the X XX XX well group mineral company in 900 level two the design of mining area. 900 level two mining strike long expected for 1800m, tendency of long 2000m. The average coal seam dip angle is 20 , mining area there are 1 layers of both 5# recoverable coal, coal, and is the medium thick coal seam, the average coal seam thickness of 2.83m.The area within the recoverable reserves of 2694000 tons, length of service for 4.4a. Mining method for to long wall mining, mining technology for fully mechanized coal mining, mined area treatment method for fully caving method. The design of mining area by rail hill, hill and packet transport roadway layout manner, the central division type ventilation.Key words: strike longwall retreating mining; mining design; comprehensive mechanization; 第1章 矿区概述及井田特征第1节 矿区概述1位置及交通情况X矿业集团XX矿业有限公司XX井位于河北省X县境内,北距X县城23Km，南距XX市120Km，井口标高+1412m。XX市至XX县公路南北穿过井田，交通运输较为便利。 2地形、地貌该矿区地势较平坦，东高西低，东部为丘陵，西部为平地，区内无水系发育，地面标高+1388+1509m，相对高差121m。3气象、地震本区地处张北坝上高原，属于典型高原半干旱气候，气候寒冷，风沙大，年平均气温1OC，雨季集中在78月份，年平均降水量380mm，年平均蒸发量1710mm，区内无发生洪水的历史和最高洪水位的记录。冬春季多风，平均风速4.3m/s，最大风速25m/s；冬季积雪厚度不足200mm，冻结深度在2.5m左右，冻结期为11月份至次年4月份。根据中国地震烈度区划图（1990），本区地震基本烈度属六度区，历史上未发生过破坏性较大的地震。第2节 井田地质特征一、地层井田内发育的地层由老至新依次为：太古界红旗营子群，元古界化德群，中生界侏罗系中、上统土城子组及新生界第四系。分述如下：1、太古界红旗营子群（Arh）该地层是煤系地层古老基底，井田内及区域上均有发育。井田内9-2-ZHI号钻孔以西是煤系直接基底，岩性为黑云斜长片麻岩，以灰绿夹灰白色条带，矿物成分为其特征。钻孔揭露22m，区域资料厚度大于7000m。2、元古界化德群（Pthd）该地区在区域上分布局限在煤系基底较高处发育，井田内仅分布在9-2-ZHI号钻孔以东，为煤系直接基、底，主要岩性为灰绿色变质砂岩，变质砂岩及灰白-灰绿色板岩。井田内钻孔揭露最大厚度41.5m，区域资料厚度大于100m，与下伏地层不整合接触。3、侏罗系中、上统土城子组（J2-3t）本组是该井田的含煤地层，依据岩性及岩相组合，含煤性及特征，划分为上、中、下三段，其中下、中段含煤，上段不含煤。1）上段地层在井田内分布在5-2-ZHI-9-2号钻孔以西地区，岩性下部一紫长、灰绿色中厚层状砾岩、含砾砂岩、含砾粉砂岩为主，上部一紫红色灰白-灰绿色泥岩、粉砂质泥岩、含砾粉砂岩为主，局部夹含砾粗砂岩，该段地层厚度变化在0-264m，平均168m。2）土城子组中段（J2-3t2）：本段地层全区分布，厚度47-399m，平均239m左右，与下段整合接触。依据岩性组合及含煤情况可以分东北、西南两个小区，分区界线大致以4勘探线和F6断层为界。东北小区：在该小区内中段岩性主要由粉碎屑岩构成，夹细砂岩薄层，极少含煤，其沉积特征与下段在西南小区相似。西南小区：该小区内此段地层由粗、细碎屑岩相间构成，但是以粗碎屑岩为主，碎屑成分以石英、长岩、岩屑为主，泥质胶结。含煤4-9层，其中有的煤层局部可采，但对比困难，相互之间犬齿交错，开发困难。3）土城子下段（J2-3t）：本段地层全井田发育，具有东北薄、西南厚的变化趋势，厚度78-256m，平均182m。依据含煤情况，岩性组合特征在井田内分东北、西南两个小区，分界线大致以4勘探和F6断层为界。东北小区：该小区含煤地层主要由灰白、灰、灰黑粗细相间的碎屑岩和煤层组成，碎屑岩的变化以正粒序为其特征，显示多个旋回，中粗砂岩的矿物成分以长石、石英、岩屑为主，斜交层理、平行层理发育，粉砂岩和泥岩则波状、微水平层理发育，但粉砂岩和泥岩发育很薄，以夹层的形式出现，含稀少完整的植物化石，大多为炭化很重的植物碎屑。在此小区内下段地层含煤5-26层，煤系多以极薄煤层及煤线的形式出现，仅底部发育的5煤层，在井田内大部分可采，但厚度变化较大。西南小区：该小区内，下段地层厚度大，岩性粗、含煤性差为其主要特征，根据已有钻孔资料，岩性以粗砂岩、砂砾岩为主，中、细粒级及粉砂岩级地层少，沉积构造以斜层理、交错层理为主，结构成熟度低，细碎屑岩以薄层夹于粗粒级之间，未见可采煤层，以煤线居多，因本区内施工的钻孔有几个未见基底而终孔，下部有无可采煤层没有定论，即使有也在800m以下，现很难利用。从含煤段岩性组合特征可以看出，本井田含煤地层的沉积特征显示了河流环境的特征，由于河流环境的快速堆积及河流改道而造成的沉积相不稳定性，决定了难以形成很好原可采煤层，仅在煤系底部，因沉积初期具有相对稳定的沼泽环境，在古基底填平补齐的基础了发育的5煤层，在井田内大部分可采，具有工业价值。4、第四系煤系上覆层为新生界第四系，井田内发育，主要由风积、冲洪积作用而成的砾质粘土、砂砾等组成，厚度变化受地形控制，东薄西厚，厚度在0.3-42m，平均为18m。二、构 造井田为单斜构造，走向近南北，倾向西，倾角18左右，有F6、F7两断层分别从井田及南部边界穿过。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，呈反“S”形，推测倾角70以上，为正断层，断距约350m左右，该断层的活动是造成井田内东北、西南两小区的岩相和含煤差异的主要因素，同时也是将影响开采的主要因素。F7断层位于井田正南34勘探线之间，走向北东倾向北西，倾角较陡，推测断距1000m，对开采无影响。XX井位于忠义凹陷的东部边缘。矿井构造较为简单，井田总体构造形态呈一单斜构造，地层走向近SN，倾向W，倾角1525，平均倾角1。因受边界构造影响，局部地层走向有偏转，且倾角也增大，有时达30-45。但根据X物探队报做的三维地震报告以现有井巷工程揭露，在900水平二采区布置区域内存在现规模较大的断层及褶曲构造，对后期生产会造成影响。（见构造断层表）三、水文地质一、 含水层及其水文地质特征本井田均为第四系所覆盖，第四系厚度342m,平均18m，厚度变化主要受古地形控制。结合以往地质资料将本矿井水文地质条件叙述如下。1、含水层太古界红旗营子群片麻岩裂隙含水层(1)该层为本区基底地层，主要分布在纵7线以西，含水层岩性主要为片麻岩，具斜交裂隙和发育交错层理等。钻孔揭露厚度1522m，钻孔简易水文地质观测冲洗液基本不消耗，局部微量消耗，为富水性弱的含水层。元古界化德群变质岩裂隙含水层(2)该层与下伏红旗营子群片麻岩共同构成本区的基底地层，主要分布在纵7线以东地区。含水层岩性主要为变质砾岩、变质砂岩、板岩等，在变质砂砾岩中局部地段节理裂隙较发育。钻孔揭露厚度1341m，钻孔简易水文地质观测冲洗液消耗量0.201.20m3/h，为富水性弱的含水层。中生界侏罗系中上统土城子组下段砂岩、砾岩孔隙、裂隙含水层（1）区内均有分布，为煤系主要含煤段。含水层岩性由中厚层状中粗砂岩、砾岩组成，厚度23114m，由南向北逐渐变薄，局部地段裂隙较发育，在裂隙发育段钻孔冲洗液消耗量0.203.30m3/h，其余大部分地段均不消耗，为一富水性弱的含水层。中生界侏罗系中上统土城子组中段砂岩、砾岩孔隙、裂隙含水层（2）主要分布于7线以南地段，含水层岩性由中厚层状砂岩、砾岩组成，层位不稳定，厚度变化较大，厚度28240m，裂隙不发育，钻孔冲洗液多不消耗，个别地段消耗量最大为0.60m3/h，局部(5-1、7-4孔)在孔深7080m处漏水，综合分析，该含水层为一富水性弱的含水层。中生界侏罗系中上统土城子组上段砂岩、砾岩孔隙、裂隙含水层（3）主要分布于井田西部，含水层岩性由中厚层状砂岩、砾岩组成，层位不稳定，厚度2062m，裂隙不发育，钻孔冲洗液多不消耗，因此该含水层为一富水性弱的含水层。第四系砂、砂砾石孔隙含水层区内大部分为粘土所覆盖，砂、砾石含水层仅呈透镜状及条带状分布，厚度1.5028.60m，岩性由中砂、砂砾石、砾石等组成，仅在个别钻孔中冲洗液消耗量为0.603.30m3/h，集贤村北有泉水出露，流量2.715 L/s，为一富水性弱的含水层。2、各含水层间的水力联系区内煤系上、下段含水层之间及其与基底之间没有较稳定的隔水层存在，第四系底部的砂砾石层与煤系呈带状“天窗”接触，使其各含水层间水力联系的可能性是存在的。3、矿床水文地质类型依据各含水层与主要可采煤层的关系，井田内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内，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，另外区内构造简单，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。第3节 煤层特征一、 煤层本矿井含煤地层为侏罗系中上统土城子组，其上段为杂色砾岩无煤段，中段为次要含煤段，下段为主要含煤段。下段含煤性较好，煤系平均厚度150m，含煤5-26层，煤层平均总厚度8.79m，含数系数约5.8%。底部的5号煤层全区可采，煤厚为0.30-6.07m，平均厚度2.83m。在其上部还有8个孤立可采点，厚度为0.70-1.68m，这些可采点经对比其层位是上下关系，难以连片。其余均为极不稳定的不可采煤层，厚度为0.05-0.68m，且相互犬牙交错，无开采和工业利用价值。中段含煤性较差，煤系平均厚度250m，但厚度变化极大，含煤49层，煤层平均总厚度3.72m，含数系数约1.5%。仅见