一、採區位置、邊界及範圍
石壕礦四採區位於隴海鐵路以南區域，採區北部邊界以隴海鐵路煤柱為界，東、西及南部邊界為礦井邊界。該區域走向nw～se，傾向ne，走向長1.3～2.
4km，傾斜寬0.55～1.85km，面積為2.
3119km2。
二、採區儲量及服務年限
根據二1煤層底板等高線及資源儲量估算圖，經統計：四採區可採儲量為：781.5萬噸。採區生產能力按60萬噸/年，服務年限為9.3年。
三、採區巷道布置方案及比較
根據鄭州設計院2023年11月編制的《河南大有能源股份****石壕煤礦南風井工程初步設計》，四採區按單翼採區進行布置，將採區上、下山巷道布置在隴海鐵路南側煤柱線內，以減少煤柱損失。
+200m水平南翼軌道運輸大巷與四採區回風巷（直接與南翼回風井相連）向南延伸進入鐵路以南區域後，四採區即分為上下山開採，本設計考慮先採上山部分，後採下山部分。採區上、下山巷道分別按二條考慮，即軌道上、下山和皮帶上、下山。設計考慮便於回採巷道與準備巷道連線，並根據礦方實際生產經驗，將採區軌道上、下山布置在煤層底板距煤層15m的岩層中或布置在煤層頂板距煤層5～10m的大佔砂岩中，作輔助提公升和回風巷；皮帶下山沿二1煤層頂板布置在二1煤層中，作主提公升和進風巷。
採區中部設定一條膠帶運輸大巷，布置在二1煤層底板距煤層約20m的岩層中，並通過二採區膠帶下山延伸段、二採區集中運煤巷與主井底煤倉相連。
綜合考慮上述因素，結合石壕礦四採區所處位置以及目前礦井實際生產情況，本設計篩選出三個採區巷道布置方案，現分述如下：
方案一（軌道下山分段，沿底布置）：
設計綜合考慮採區運輸、通風需要、準備巷道與回採巷道的聯接關係，將四採區軌道上山布置在北側並布置在煤層底板中，皮帶下山布置在南側並布置在煤層中。
四採區下山部分分為兩段施工，在+80m水平設定輔助水平，並布置乙個中部水倉、幫浦房，四採區軌道下山上、下段均布置在北側並布置在煤層底板中，皮帶下山上、下段均布置在南側並布置在煤層中，其連線處與膠帶運輸大巷之間設定乙個採區緩衝煤倉。
軌道下山上段通過上部車場與-200軌道大巷相連，通過回風聯絡巷與四採區回巷相連。皮帶下山上段的上部與四採區皮帶上山連通，下部通過採區煤倉與膠帶運輸大巷連通；皮帶下山下段亦通過採區煤倉與膠帶運輸大巷連通。
在四採區最下部再布置乙個下部水倉、幫浦房。採區變電所、採區避難硐室均布置在四採區下山的上部車場附近。
方案二（軌道下山分段，沿頂布置）：
四採區軌道、皮帶上山布置同方案一，四採區軌道、皮帶下山布置的位置也同方案一，軌道下山上、下段布置在煤層頂板距煤層5～10m的大佔砂岩中。
方案三（軌道、皮帶下山不分段，沿底布置）：
四採區軌道、皮帶上山布置同方案一，四採區下山部分不分段，採區軌道、皮帶下山直通採區下部邊界附近，在採區下部布置乙個水倉、幫浦房。採區皮帶下山中部通過煤倉與膠帶運輸大巷連通，並布置乙個採區中部車場將膠帶運輸大巷與軌道下山連通。採區皮帶下山需鋪設兩部皮帶與採區煤倉連線。
採區變電所與採區避難硐室布置位置同方案一。
三方案採區巷道布置方案工程量統計見下表。
採區巷道布置方案工程量統計表
方案比較:
方案一：
優點：1、四採區下山部分分段開採，設定輔助水平，布置中部水倉、幫浦房，前期工程量小，採掘接替相對較容易。
2、採區下山長度較短。絞車選型較小，絞車房布置及施工較容易。
缺點：1、分段開採，輔助提公升多一部絞車，環節較多。
2、設定中部水倉、幫浦房和下部水倉幫浦房，兩級排水，運營費用較大。
3、軌道下山布置在煤層底板中，上、下兩段分別各穿一次煤層，巷道支護及維護較困難。
4、總工程量較大，總投資較大。
方案二：
優點：1、四採區下山部分分段開採，設定輔助水平，布置中部水倉、幫浦房，前期工程量小，採掘接替相對較容易。
2、採區下山長度較短。絞車選型較小，絞車房布置及施工較容易。
3、軌道下山布置在煤層頂板岩性穩定的大佔砂岩中，巷道支護及維護較容易。
缺點：1、分段開採，輔助提公升多一部絞車，環節較多。
2、設定中部水倉、幫浦房和下部水倉幫浦房，兩級排水，運營費用較大。
3、總工程量較大，總投資較大。
方案三：
優點：1、四採區下山部分不分段，只在下部設定乙個水倉、幫浦房，總工程量較小，總投資較小。
2、相比方案
一、二輔助提公升少一部絞車，一級排水，環節少，運營費用較低。
缺點：1、絞車選型較大，下山一次掘成，時間長，採掘接替相對困難。
2、採區下山不能全部布置在村莊煤柱內，需留設下山煤柱，煤柱損失多20多萬噸。
三方案比較，方案二總工程量適中，採區主要運輸都需要布置三部皮帶，軌道下山布置在煤層頂板岩性穩定的大佔砂岩中，巷道維護費用低。因此，本設計推薦採用方案二。
四、 區段劃分及回採工作面接替順序
1、區段劃分
根據四採區巷道布置情況，結合礦方意見工作面長度150m考慮，相鄰區段採用沿空送巷，採區區段斜長按160m進行劃分，四採區上山部可劃分為三個區段；下山部分可劃分為10區段，四採區共劃分為13個區段，13個工作面。
2、回採工作面接替順序
採區上山工作面開採採用上行式開採順序；採區下山工作面開採採用下行式開採順序。四採區為單翼採區，工作面接替順序採用跳採布置。為加快四採區投產進度，設計考慮先採上山部分，後採下山部分。
四採區首採面布置在採區上山下部，為14011工作面，接替面為採區上部14051工作面。
掘進面以服務回採工作面為原則進行順序布置，保證接替正常。
五、採區設計工程量及施工工期
1、採區設計工程量
四採區工程分為一期工程和二期工程，一期工程包括採區上山設計巷道（準備巷道、首採面回採巷道）和採區下山上段設計巷道（準備巷道）包括中部水倉、幫浦房以及採區煤倉和膠帶運輸大巷等。
二期工程主要為採區下山下段設計巷道包括下部水倉、幫浦房等。
四採區移交生產時，一期工程包括機電安裝工程必須全部完工，達到投產條件。設計一期工程井巷工程總長度為6486.3m，萬噸掘進率108.
11m/萬t；掘進總體積為112435.87m3，萬噸掘進率1873.93m3/萬t。
其中煤巷總長度2507.5m，佔井巷工程總長度的38.66%，巖巷總長度3978.
8m，佔井巷工程總長度的61.34%。
2、施工工期
四採區按四個掘進頭準備，根據施工進度估算施工工期約需24個月。
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