7707綜採放頂煤工作面
設計說明書
編制審核
科長設計副總
總工程師
姚橋煤礦
二○一三年五月六日
圖紙和說明書目錄
7707工作面位於山東省微山縣昭陽湖下，東六上山採區上部，其南為東六採區上山,北以袁堂斷層防水煤柱線為界,東為7705設計工作面（實體煤）, 西為7709工作面（採空區）。工作面對應地面標高＋31.30～+35.
90m,工作面標高為-180～-280m,材料道走向水平長度為1242.2m，溜子道走向水平長度為1362.2m,設計工作面水平淨長110.
9m（對接前）/225.5m(對接後),7#煤煤層平均厚度5.75m，煤層結構簡單，無夾矸，7#煤工業儲量2.
58mt,設計動用儲量2.36mt，回採煤量為2.01mt，回採率為85%。
工作面煤層傾角在1°～15°，平均傾角9°，工作面斜面積297240㎡。工作面內8#煤平均厚度4.39m, 7、8#煤層間距平均厚度6.
65m，工作面內沒有勘探鑽孔。
斷層：工作面內無斷層。
褶皺： 工作面整體形態為一向斜構造，北翼最大傾角16°，南翼最大傾角6°。
工作面內無岩漿巖侵入。
7707工作面屬低瓦斯工作面，瓦斯湧出量很小，但煤層具有自燃發火傾向，煤層自燃發火期一般為1～3個月。本工作面所採煤層為7#煤，煤塵**指數為44.26%（vdaf值）,煤層有強烈**危險。
掘進及回採時要求防爆設施齊全，並制定嚴格的防爆措施。 煤層頂底板特徵、工作面水文地質情況及開採技術條件詳見《7707綜採工作面掘進地質說明書》。
煤層直接頂為砂質泥岩，厚度2.80～4.18m，平均厚度3.
58m，灰黑色，含砂量自上而下逐漸減小，底部含碳量較高，見滑面、高角度裂隙，見黃鐵礦薄膜和植物化石。工程地質條件為中等穩定型～穩定型。自然抗壓強度為28.
3～80.8mpa。
老頂為中砂岩，厚度15.53～27.91m，平均厚度23.
35m，灰白色，主要成分為石英、長石，分選、磨圓度較好，層面含炭質，見炭質條帶和菱鐵質條帶組成水平層理，鈣質、矽質膠結，堅硬，下部砂粒較細。工程地質條件為中等穩定型～穩定型。自然抗壓強度為75～160.
1mpa。
直接底為泥岩，厚度0.60～20.60m，平均厚度6.
65m，黑色，緻密，含植物化石和星點狀黃鐵礦，區域性含砂較多，成砂質泥岩參差狀斷口，以下為8#煤層。工程地質條件為中等穩定型。自然抗壓強度為25.
6～83.0mpa。
7707綜採放頂煤工作面7#煤頂、底板岩性見綜合柱狀圖
1）、7707相鄰工作面回採水文地質情況
7707相鄰工作面為7709工作面，7709工作面切眼沿袁堂斷層煤柱布置，依據屯能司複【2003】49號文，7709工作面留設斷層煤柱寬度為52～63m，工作面回採期間最大湧水量15m/h。
2）、7707工作面水害評價與防範措施
7707工作面切眼外側是落差為180m的袁堂支斷層，斷層使下盤奧灰水與上盤煤系地層對接，奧灰水對採掘工作有一定的威脅。依據屯能司複【2003】49號文，7707工作面留設安全防水煤柱寬度42m～53m，工作面採掘過程中，要嚴格按照設計施工，不得破壞防水煤柱。工作面回採期間湧水水源主要是7煤頂板砂岩裂隙水，預計工作面正常湧水量為5 m/h，最大湧水量為15 m/h。
預計袁堂斷層水對工作面回採無水害威脅，工作面回採前要在低窪區建立排水系統。
1 、7707工作面袁堂斷層煤柱留設依據
7707工作面切眼外側袁堂斷層落差180m，斷層使下盤奧灰水與上盤煤系地層對接，奧灰水對工作面採掘活動帶來水害威脅。2023年至2023年通過對湖區袁堂斷層進行水文地質補充勘探，查明了袁堂斷層的位置及斷層產狀;查明了袁堂斷層及其上、下盤主要含水層的水文地質特徵;查明了袁堂斷層的導阻水性:袁堂斷層存在區域性導水段,分布在973孔東西兩側,西段長約210m,東段長約1580m,其它段是相對阻水的;斷層最大落差1050m，下盤奧灰水最大水頭壓力為7mpa。
2023年5月根據水文地質補充勘探成果，由煤礦水害防治專業委員會專家技術服務部，提交了《姚橋煤礦井田微山湖區7、8煤開採防治水方案設計》，2023年上海大屯能源股份****以屯能司複【2003】49號文批准。
2 、袁堂斷層煤(巖)柱留設計算依據：
袁堂斷層煤(巖)柱留設依據為屯能司複【2003】49號文，依據屯能司複【2003】49號文規定，7707工作面留設斷層煤柱寬度為42m～53m。
湖區袁堂斷層防水煤柱留設考慮奧灰水在兩個方向上的水頭壓力的危害。即一是斷層水在順煤層方向上的水頭壓力；二是煤層底部隔水岩層能否抗住下部奧灰水的壓力。
1）當考慮順煤層方向斷層水頭壓力時防水煤柱(l1)計算公式：
ll＝0.5km………………①
式中：ll——順煤層的煤柱寬度(m);
k——安全係數；
m——煤層厚度或採高(m)；
p——順煤層的水頭壓力(kgf／cm2)；
kp——煤的抗張強度(kgf／cm2)。
2）當考慮煤層底部受奧灰水頭壓力時防水煤岩柱l2的計算公式：
l2＝h安／sina………………②
h安＝p/v+c………………③
上式中：h安——安全水壓條件下所需的隔水岩層厚度(m)；
p——煤層底板水頭壓力(kgf／cm2
v———突水系數；
c——煤層開採時底板擾動破壞深度(m)；
a——斷層傾角。
依據③式，在計算出安全防水巖(煤)柱厚度後可直接在相關剖面圖上求解求出h安厚度截距內的防水煤柱尺寸l2值。
3）按上述兩種方法分別計算出l1、l2尺寸及其平面投影的l1-1、l1-2值，取二者中之大值選取為7、8煤斷層防水煤柱l的寬度尺寸值。為便於計算，主要對各勘探線沿勘探線方向計算煤柱寬度。
3、袁堂斷層煤柱留設計算結果
7、８煤袁堂斷層防水煤柱留設計算結果一覽表
7707斷層煤柱留設結果：沿7707工作面兩道設計留設斷層煤柱寬度為42m～53m。
1、7707工作面衝擊危險因素分析
7707工作面溜子道與7709採空區相鄰，材料道側為實體煤，影響7707工作面衝擊危險的主要因素有：（1）工作面褶曲軸部區域受水平構造應力較大，具有一般衝擊危險性；（2）中國礦業大學提交的《大屯礦區深部礦井衝擊礦壓危險性分析與監測防治技術方案研究》科技專案報告中提出了：7709工作面的一次見方、7711工作面的二次見方、7713工作面的三次見方、7715工作面的四次見方和7717工作面的五次見方等頂板活動影響，使得7709工作面以上採空區側區域有中等衝擊危險性，非採空區側區域具有一般衝擊危險性，根據該報告推測：
7707工作面的一次見方、7709工作面的二次見方、7711工作面的三次見方等頂板活動影響，同樣使得7707工作面以上採空區側區域有中等衝擊危險性，非採空區側區域具有一般衝擊危險性；（3）7707工作面推進至與7707工作面改切眼對接區域時，該區域附近應力集中明顯，且存在見方來壓的可能，具有一定衝擊可能性。
2、7707工作面衝擊危險防治
目前研究的監測、預警衝擊地壓的方法較多，尚未形成固定的成熟的防治衝擊地壓的模式，根據大屯礦區監測衝擊地壓的常用方法，7707工作面掘進、回採期間，必須及時使用綜合指數法、鑽屑法、電磁輻射監測法、礦壓監測法等方法對工作區域的衝擊危險指標進行確定，同時要做好各監測方法的施工記錄以及資料的採集和分析。如果判定工作區域出現衝擊危險時，必須編制防沖專項設計，並及時採取有效的技術措施解除或減緩衝擊危險。
根據地質勘探資料，7707工作面7#煤、8#煤間層間距為0.6～20.6m，平均層間距6.
65m，層間距變化較大，不能滿足7#、8#煤聯採的要求，因此7707工作面不實行7#、8#煤聯合開採。根據地質勘探資料，7707工作面內無斷層。
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