第一章採區概況及地質特徵
1．1 採區概況
一、採區所處井田位置、採區邊界及鄰區情況
1、採區所處井田位置及範圍
11採區東翼為我礦原13採區，其東部為礦井邊界煤柱，南部均為我礦邊界煤柱，西部為11011工作面採空區，北部為21採區。本區東西走向長約607～625公尺，南北傾向寬約290～340公尺，全區面積18.6241萬m2。
2、鄰區情況
(1)、實見地質及水文地質簡述：
(2)、水文方面：11採區目前正常湧水量約65m3/h，13採區目前正常湧水量約5m3/h。
(3)、採掘情況：目前11採區東翼正在進行保護層開採。
二、地形地勢
本區屬低緩丘陵地形，地勢總體上呈東西低中部高，南北低中部高，地表無村民居住地，為大面積農田，地面絕對標高在+210～+220公尺左右，相對落差10公尺。
三、地面河流、交通位置及主要建築物分布情況
本區上部無河流；本區無主要建築物。
1．2採區地質特徵
一、 地質構造
本區內煤系地層自下而上主要有：太原組、山西組、下石盒子組，共含9個煤組，13層煤，含煤係數3.84%，其中山西組和太原組為主要含煤地層，太原組為一煤組，自下而上發育了一1至一10共10層煤，煤層厚度4.
17～4.97公尺，平均4.37公尺，其中一1煤層為大部可採，一3煤層區域性可採，含煤係數為6.
13%；山西組為二煤組，下部發育了全區比較穩定的二1煤層，煤層賦存標高+19.51～-58.3m，煤層埋深190.
5～278.3m左右，二1煤普遍可採，含煤係數8.18%，其它煤層均不可採。
二1煤層賦存於山西組下部，層位較穩定，是本區主要開採煤層，沿走向、傾向厚度變化較大，厚度1.0～11.96m，平均厚7.
3m，沿走向西部薄東部厚，沿傾向，北部薄南部厚，總體是東南北部厚，西部薄，產狀穩定，傾向10～25°，傾角5～20°，平均15°。
二1煤層結構簡單，大部分不含矸，本區4個鑽孔只有1個鑽孔含一層1.3m厚的炭質泥岩，煤層頂板為構造破碎帶，底板為灰黑色砂質泥岩或泥岩。
二、 煤系、煤層及煤質特徵
1、物理性質和巨集觀煤巖特徵
二1煤層呈黑色，以粉狀為主，少量粒狀、片狀，原生結構遭到破壞，表現為擠壓、揉搓構造特徵，強度極低，擠壓可碎，滑面發育。真密度1.65t/m3、視密度1.
47t/m3、空隙率10.90%。
2、化學性質
二1煤層原煤灰分（ad）14%～18%，平均15.85%、硫分（std）0.35%、磷分（pd）0.
028%、恆容低位發熱量（qnet,d）28.85mj/kg、水分（mad）含量較低，一般為2.0%左右，為低-中灰、低硫、低磷、低水分、特高發熱量的粉狀無煙煤，可作為動力用煤和民用煤。
3、一9煤煤質特徵
一9煤層呈黑色，以顆粒狀、片狀為主，原生結構遭到一定程度破壞，區域性表現擠壓、搓動明顯，強度較低，指壓可碎，少量滑面，帶有白色鈣質膠結物，裂隙發育，裂隙被方解石脈充填，偶有黃鐵礦散晶顆粒。
本區一9煤煤體未進行化學燃燒試驗，本層作為本區保護層進行開採，開採厚度一般0.6～0.8公尺，煤（巖）容重約2.0t/m3。
三、水文地質
1、地表水
本區內地表為農田，無常年性河流及季節性沖溝，主要水源**為雨水補給，根據周邊礦山開採實踐證明，地表水對二1煤層開採沒有直接影響。
2、地下水
根據地下水向礦井的充水關係和岩性組合特徵、含水性質，本區地下水主要分為5個含水巖組和3個隔水岩組。
（1）主要含水巖組
①第四系含水巖組
該含水層分布廣泛，厚度0.7～57.95m，由北向南，由西向東逐漸增厚，主要為粘土夾礫石，無良好含水層。
②二1煤層頂板含水巖組
該含水巖組主要指二1煤層頂板至砂鍋窯砂岩含水層。由於受滑動構造作用，該含水層受到不同程度的破壞與影響，其岩性主要表現為角礫岩和碎裂巖，膠結差，含水性及補給條件弱，對二1煤層開採威脅不大。當泥質含量較多，厚度較大時起到隔水作用。
③太原組上段灰岩含水巖組
該含水巖組層主要由l9-l7灰岩組成，其中l8、l7灰岩發育穩定，一般厚度為20.11～25.55m，上距二1煤層11.
6～24.4m，平均17公尺，岩溶裂隙發育較差，不均一，多被方解石脈充填，富水性較弱，從鑽孔和生產資料來看，該層與下段灰岩含水層無明顯水力聯絡，對開採二1煤層影響不大。
④太原組下段灰岩含水巖組
該含水巖組主要由l5-l1灰岩組成，一般厚24.4～29.7m。
其中l1-2灰岩普遍發育，一般厚12.7～18.7m，上距二1煤層59.
3～71.3m。岩溶裂隙發育不均，多被方解石脈充填，富水性大小懸殊，該層含水性和導水效能差，補給條件差，距二1煤又遠，對二1煤層開採影響不大。
⑤中奧陶統馬家溝組灰岩含水巖組
本含水巖組一般厚度91.60-170.07m，富水性變化大，導水性強弱不均，該層原始水位標高+184.
36～+186.23m。目前已下降至-15m標高以下，由於該層距二1煤層近百公尺，對二1煤層開採影響不大。
（2）主要隔水層
①二1煤層底板隔水層
該隔水層主要指二1煤層底板至l8（或l9）灰岩頂界之間，一般厚度7.1～19.5m。
岩性為泥岩，砂質泥岩，夾有一層平均厚6.9m的砂岩。裂隙不發育，分布較連續、穩定，有較好的隔水效能，正常情況下可以阻止太原組上段灰岩水充入礦井。
②太原組中段隔水層
係指l7灰岩底界至l5灰岩頂界之間岩層，一般厚度14.1～20.2m。
岩性以泥岩， 砂質泥岩互層為主，中夾有1-2層平均厚3.2m的砂岩，該段岩層分布連續、層位穩定，具有較好的隔水效能。
③本溪組鋁土質泥岩隔水層
本區全區發育鋁土礦及鋁土質泥岩，厚度7.5～10.4m，平均厚度9.1m，在岩層完整時，具有良好的隔水能力，在斷裂帶附近或沉積薄弱地段隔水性有所降低。
（3）礦井充水性因素分析
①大氣降水及地表水
本區多年年平均降水量620mm，多集中在6、7、8三個月，約佔年降雨量的50%，是一種季節性、週期性水源，地表無河流，根據周邊礦井開發實踐證明，大氣降水與礦井生產無直接聯絡，對煤層開採基本無影響。
②地下水
第四系主要為粘土夾礫石，無良好的含水層，距二1煤層較遠，對二1煤開採影響不大。
二1煤層頂板含水層因構造影響，其情況較複雜，且富水性弱，補給逕流條件差，一般不會引起礦井突水。
太原組上段灰岩含水層是二1煤層底板直接充水含水層，岩溶裂隙不太發育，補給條件差，富水性較弱，對二1煤開採一般不會造成威脅。
太原組下段灰岩含水層和中奧陶馬家溝灰岩含水層是二1煤層底板間接充水含水層，由於其含水性和導水性差，流場補給條件差，且距二1煤又遠，均對二1煤層的開採影響不大。
③老窯、老空水
本區西南部存在永興礦的主副井井筒，該礦開採一1煤層，已於2023年9月閉坑，因此在布置本區保護層開採工程時，應對井筒採取封堵、探放水措施，報集團公司審批。
④水文地質勘察型別及預計湧水量
根據前述的水文地質條件和礦井充水因素，本區保護層層水文地質勘察型別屬以底板進水為主的岩溶裂隙充水礦床，區域性受老空、老窯水害威脅，水文地質條件屬中等。
湧水量預計
11採區東翼二1煤開採期間，**最小湧水量為10m3/h，最大湧水量為30m3/h，平均湧水量為20m3/h。
四、瓦斯、煤塵及煤層自燃情況
本區原始二1煤層瓦斯含量高，瓦斯成分以甲烷為主，佔0.31～99.59％，根據瓦斯地質圖本區噸煤瓦斯含量在15.22～16.62m3/t左右。
本區二1煤層以粉末狀為主，在礦井生產中不需要專門篩分煤樣，煤塵無**危險性。
區內沒有對二1煤層取樣進行自燃實驗，但煤中硫含量較低，因此一般不易自燃。
區內一9煤層瓦斯含量極低，無煤層**危險，煤體無自燃傾向。
五、儲量估算
11採區東翼實際面積18.6241萬m2，二1煤層平均煤厚8公尺，煤層容重1.47t/m3，採區保有資源量219萬噸，採區回採率按80%計算，實際可採資源量：
219×80%=176萬噸。
六、地壓、地溫及其它
區內地壓、地溫正常。
第二章採區巷道布置
2．1 採區設計生產能力及服務年限
一、 採區設計生產能力的確定
11採區東翼的設計生產能力為30萬噸/年。
二、服務年限
採區服務年限：t=z/（
式中：z－採區可採資源量，萬噸；
a－採區設計生產能力，萬噸/年。
三、工作制度
採煤工作面採用「三八制」，三班採煤，邊採邊準。
2．2 採區巷道布置
一、方案簡介：
我礦初步提出三個方案，分別如下：
方案一：二1煤工作面採用傾向長壁放頂煤工藝回採，首採工作面為13071工作面，設計總工程量1166m（含13071工作面疏水巷），其中巖巷巷道534m，煤巷巷道632m,其中13071工作面疏水巷總工程量為378公尺。13071工作面切巷長72m，可採長度175m，工作面平均煤厚6m，地質儲量為11萬噸，服務年限5個月，巷道施工工期7.
3個月，預計2023年3月開始回採， 2023年8月中旬回採結束。
方案二：二1煤工作面採用走向長壁放頂煤工藝回採，將現有13採區併入11採區東翼，並將該翼劃分為四個區段，由上向下分別為11003工作面、11071工作面、11091工作面、11111工作面。11003工作面剩餘工程量160m，預計2023年10月工作面形成，2023年10月中旬具備回採條件。
保護層工作面先兩翼回採下部區段即11111b工作面（走向鑽爆工作面）,二1煤工作面消突後，先施工11111工作面東段二1煤巷道。先回採11111工作面東段，最後回採11111工作面西段。方案二設計總工程量834m。
按單頭掘進80m，兩個掘進頭同時掘進，工期為5.3個月，預計該工作面在2023年9月中旬形成，安裝時間半個月，11111工作面東段2023年10月開始回採。11111工作面東段地質儲量22萬噸，服務年限10個月。
二、方案對比：
方案一：
優點：1、保護層生產系統較完善，其中13051b工作面、13031b工作面、13011b工作面主巷已形成，有利於鑽爆進度；
2、有利於採掘接替。除首採工作面13071工作面需施工疏水巷外，其餘工作面工程量小，工作面巷道施工工期短。
缺點：1、傾向工作面上方受水害威脅，尤其是13071工作面上部不但受三疊系砂岩水威脅，而且13071工作面上段為原新興煤礦二1煤工作面老空區，新興礦在回採至該位置時發生透水事故，造成淹井事故。因此13071工作面甚至整個傾向工作面回採時，治理水害難度較大，安全係數低；
1煤柱放頂煤工作面開採設計說明書
第一章工作面概況 第一節 工作面位置 周邊關係及開採情況 d12021工作面系d12上山煤柱 面，井下位於d12軌道 皮帶 上山西翼，將d12皮帶上山作為d12021下巷。回採時將過8條老巷。分別是d12063下巷 d12061下巷 d12062下巷 d12062上巷 d12061上巷 d12063...
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目錄前言 2 一 礦井概況 2 1 煤系地層及煤層 2 2 通風 瓦斯 3 3 採區巷道布置 4 二 採區通風系統狀況 5 1 生產布局 5 2 通風系統 5 3 巷道斷面狀況 5 三 方案 5 四 礦井修復後使用情況 6 五 巷道設計概況及效果 8 六 工程概算 8 1 新回風上山工程概算 8 2...
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