煤矿采区设计文本

目录第一章采区概况及建设条件................................................2第一节采区概况......................................................2第二节地质情况及可采煤层情况........................................3第三节采区储量......................................................5第二章采区生产能力及服务年限............................................7第一节采区生产能力的确定............................................7第二节采区服务年限..................................................8第三章采煤方法选择及采区参数选择计算...................................9第一节采煤方法选择..................................................9第二节采区（或盘区、分区）参数选择计算.............................11第四章采区巷道布置....................................................14第一节采区巷道布置方案的、采区上（下）山的位置、数目和用途选择.....14第二节采区生产系统综述.............................................15第三节采区回采工作面配备和生产能力验算..............................16第四节开采顺序.....................................................17第五节采区准备工作及组织...........................................17第五章回采工艺........................................................19第一节设计回采工作面概况...........................................19第一节回采工艺的确定...............................................21第三节循环方式、作业形式的选择及循环图表的编制.....................22第一章采区概况及建设条件第一节采区概况一、采区位置、开采范围宏杰煤矿四采区位于井田南翼二水平，上（浅部）以+1400m标高煤层底板等高线为界，与一水平二采区相接；下（深部）以+1200m标高煤层底板等高线为界；南以井田边界为界，北与二水平5采区为界。二、与邻近采区关系、采区内煤系产状、可采层厚度含煤地层为龙潭组，井田内自下而上共有6层可采煤层，其中全井田可采和基本可采煤层3层，厚度8.40m；三采区可采煤三层，见表1－2－2。1、1号煤层位于龙潭组中段上部，一般厚2.10～3.20m，可采平均厚2.65m，容重为1.46t/m3。全区可采，煤层稳定，属特低硫中灰煤，煤层硫份在0.82%，灰份平均16.23%，可选性好。顶板条件：1号煤层煤层直接顶板为粉砂质，厚3.50m左右，具水平层理，节理较发育。底板条件：底板为泥岩、炭质泥岩，较软，无夹矸，吸水性较强。2、2号煤层位于龙潭组中段中部，一般厚2.40～3.10m，可采平均厚2.75m，容重为1.56t/m3。全区可采，煤层稳定。顶板条件：9煤层顶板为粉砂质泥岩，厚4.0m左右，为灰色泥质粉砂岩，具水平微波状层理。底板条件：底板为粉砂岩，为灰色泥质粉砂岩，具水平微波状层理。3、3号煤层位于龙潭组中段中部，一般厚2.10～3.00m，可采平均厚2.55m，容重为1.43t/m3。全区可采，煤层稳定。顶板条件：3号煤层伪顶为粉砂岩,厚3.0m左右，直接顶板多为泥质粉砂岩、粉砂岩，水平层理发育。底板条件：3号煤层底板为铝质泥岩，遇水易膨胀。煤层编号煤层厚度（m）夹石层数对比程度可采程度稳定程度煤层间距（m）极值均值极值均值极值一般12.10～3.202.650～30～1可靠全区稳定15.0～20.017.022.40～3.102.750～40～2可靠全区较稳定12.0～23.015.032.10～3.102.550～20～1可靠全区较稳定表1－1－1煤层特征表第二节、地质情况及可采煤层情况一、地质构造(一)区域构造煤田的区域地层，自下而上赋存有：二叠系（P）和三叠系（T）地层。宏杰煤矿勘探区出露地层由老到新有：二叠系上二叠统峨眉山玄武岩组（P2β）、龙潭组（P2l）。地层特征见表1－2－1。地层系统厚度(m)主要岩性及特征系统组段第四系（Q）残坡积层：分布于矿区岩溶洼地，缓斜坡及沟谷地带。为含碎石粘土及亚粘土。三叠下统夜郎组（T1y）玉龙山段厚大于150m，未见顶。分布于矿区南部，为灰色中厚层状泥细晶灰岩。系（T）（T1）沙堡湾段厚20～30m。灰色，灰绿色薄层泥质粉砂岩、页岩夹薄层灰岩。二叠系（P）上统（P2）龙潭组（P2l）上段厚约125m，主要由粉砂岩、泥质粉砂岩或粉砂质泥岩组成，夹煤层、煤线和炭质泥岩，为海陆交互相沉积，该套地层中含可采煤层6层，编号为1、2、3、4、5、6，其中1、2、3为全矿可采煤层，为本矿主要勘查煤层。中段下段表1－2－1井田地层特征表（二）构造情况1、褶曲井田内地层为一单斜构造，比较平缓。2、断层四采区内无任何断层。二、开采煤层特征1、煤系地层含煤地层为龙潭组，井田内自下而上共有6层可采煤层，其中全井田可采和基本可采煤层3层，厚度8.40m；三采区可采煤三层，见表1－2－2。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温、其它1、瓦斯据相邻矿井瓦斯等级鉴定资料，该矿属于高瓦斯突出矿井。2、煤尘1、2、3煤层均属无爆炸性煤层。3、煤的自燃1、2、3煤层属于不易属自燃煤层。4、地温据矿井资料，煤层地温均为正常地温区。5、其它本矿为煤与瓦斯突出矿井，有煤尘爆炸危险，不易自燃四、井上下及采区水文地质条件，上部及浅部开采情况等1、水文地质本井田水文地质条件属二类一型，即以大气降雨为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单；滑坡掩盖地段，水文地质条件中等偏简单。2、上部及浅部开采情况可采煤层有三层M1，M2,M3层,一水平基本采空。第三节、采区储量一、工业储量的计算经过对该采区M1煤层的投影面积计算得:S投=492225×4=1968900计算空间的面积:S实=S投÷cos12=1968900÷cos12°=2012886㎡因为M1的煤层平均厚度为2.65m；M2的煤层平均厚度为2.75m；M3的煤层平均厚度为2.55m。S故，M1煤层的体积:A1=S实×h1=2012886×2.65=5334148m3M2煤层的体积:A2=S实×h1=2012886×2.75=5535436m3M3煤层的体积:A3=S实×h3=2012886×2.55=5132859m3则，M1的工业储量为：Z1=A1×1.46=5334148×1.46=7787856吨M2的工业储量为：Z2=A2×1.56=5535436×1.56=8635280吨M3的工业储量为：Z3=A3×1.43=5132859×1.43=7339988吨所以，该采区的工业储量：Zg=Z1+Z2+Z3=7787856+8635280+7339988=23763124吨S投----煤层底板上的投影面积S实----煤层真实的空间面积Z----煤层的工业储量表1－3－1储量计算表Zg----该采区的煤层总工业储量由计算可知该采区的煤层工业储量约为2376万吨二、可采储量的计算1、准备方式的的确定及煤柱损失量的计算该矿井是煤与瓦斯突出矿井，含有三层煤三条上山，可以确定为“三条岩石上山”各种煤柱的留设尺寸参考：（1）采区上山煤柱沿走向一侧宽度薄及中厚煤层：20m厚煤层：30～40m（2）区段一侧煤柱宽度：厚煤层:8～15m薄及中厚煤层:15～20m根据采区的地质条件，采区边界留保护煤柱15m，采用留小煤柱护巷控掘巷，煤层端留50m保护煤柱。所以得可采储量为1941万吨。煤层编号投影面积（m2）倾角（度）实际面积（m2）cos1煤厚（m）容重（t/m3）工业储量（t）煤层采区回采率（%）可采储量（t）备注M1196890012°20128861.0222.651.467787856826361993M2196890012°20128861.0222.751.568635280827054265M3196890012°20128861.0222.551.437339988825996125合计12°20128861.0222.651.48237631248219412383第二章、采区生产能力及服务年限第一节采区生产能力的确定一、煤层生产能力及地质条件1、资源条件根据开采范围，本井田工业资源量2376万t，计算矿井可采储量1941万t，从资源量上具有建设90万t/a的资源条件。2、煤层厚度及稳定性本井田主采煤层可采厚度较大。全井田共有可采煤层3层，可采总厚度8.40m，稳定煤煤层赋存比较稳定，具备建设90万t/a的资源条件。3、其他开采技术条件矿区内工程地质岩组主要由粉砂岩、泥质粉砂岩或粉砂质泥岩组成，夹煤层、煤线和炭质泥岩，等软弱层，工程地质条较差，可采煤层的顶、底板稳定性差，可能出现顶板跨塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题，矿区工程地质条件复杂程度为中等。煤矿大面积开采后，将出现地面沉降、开裂、塌陷，还可能引起滑坡、崩塌的发生，从而造成房屋开裂、道路下陷、耕地破坏，地表水疏干，局部地下水位下降等环境地质问题。目前矿井涌水量小几乎无污水排放。而扩能后随着采掘规模扩大及开采深度加深，矿井涌水量变大。矿井大量的疏干排水，对地表水、地下水产生不同程度的污染。矿区目前及扩大生产后主要的大气污染源为煤矿燃煤煤烟、矿井废气、动筛跳汰选煤工艺粉尘及储运煤粉尘，区域内主要的污染物是粉尘，SO2次之，烟尘最小。矿井属于突出矿井，在未鉴定前及鉴定有突出性危险时应按照有突出性进行设计和管理。M1，M2，M3，煤层都属不易自燃煤层，M1、M2、M3煤层煤尘均为不具有爆炸性。根据分源预测法计算矿井各开采层工作面相对瓦斯涌出量，各主要可采煤层采用瓦斯抽放后，工作面瓦斯含量降低到安全值内，实现高产高效。第二节采区服务年限年采区生产能力采区回采率采区工业储量T为了保证采区均衡生产，采取服务年限应在3～5年以上比较合理。该采区的生产年限T=21年第三章采煤方法选择及采区参数选择计算第一节采煤方法选择一、按煤层的倾角及厚度选择采煤方法1、煤层倾角和厚度M1煤层位于龙潭组中段上部，全区煤层平均厚度为2.65m可采，煤层稳定。M2煤层位于龙潭组中段中部，可采平均厚度为2.75m，全区可采，煤层稳定。M3煤层位于龙潭组中段中部，可采平均厚2.55m，全区可采，煤层稳定。三层煤的平均煤层倾角都为12°。2、煤层产状三层煤层的厚度基本稳定，属缓倾斜煤层。3、顶底板条件M1号煤层：直接顶为板为粉砂岩，厚3.50米，具水平层理节理较发育。底板条件：底板为泥岩，炭质泥岩，较软，无夹矸，吸水性强。M2号煤层：煤层顶板为粉砂质泥岩，厚4.0m左右，为灰色泥质粉砂岩，具水平微波状层理。底板条件：底板为粉砂岩，为灰色泥质粉砂岩，具水平微波状层理。M3号煤层：3号煤层伪顶为粉砂岩、厚3.0m左右，直接顶板多为泥质粉砂岩、粉砂岩，水平层理发育。底板条件：3号煤层底板为铝质泥岩，遇水易膨胀。基于该矿煤层的赋存情况，设计采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。采煤工作面采用液压支架支护。根据矿井煤层倾角及煤层赋存特点，矿井投产可以布置一