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1、城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书第一章 矿井概况城郊煤矿原设计生产能力为240万吨/年，经过两次技术改造，2009年核定生产能力为500万吨/年。一、开采一采区扩大采区的必要性（一）就城郊煤矿目前生产布局来看，矿井东翼和东南翼可供综采的储量不多，合计365万吨，不能满足2年的生产需要，因此有必要加快对一采区扩大采区的设计开采。（二）由于十采区辅助采区的地质条件复杂并且施工管理难度大，难以保证接替，拟暂停该区域21005工作面的施工。作为一个回采接替单元，若去掉后首先考虑增加其它接替单元的单产水平，但从2013年接替中可以看出，其它几个回采单元的接替面圈出时间均不宽松，因此必须再找一个能替代21
2、005工作面的综采工作面，否则将不能满足接替要求。（三）二水平东翼受主煤流运输限制，只能满足一个或一个半接替单元生产，无法满足2个接替单元开采需要，因此需要在老采区考虑一个替代面。（四）永城市规划东大营、杜园、三台阁位置作为“日月湖”的开发范围，西大营附近准备规划建设住宅小区。此处是一采区扩大采区地表对应范围，我矿若后期再对此处进行回采，势必会造成新建的地面建筑塌陷。（五）一采区扩大采区位于东翼胶带大巷的南侧，拟利用东翼胶带大巷和东翼轨道大巷形成生产系统，系统简单，巷道工程量小、工期短，接替快，是缓解矿井采区接续紧张的有效途径。第二章 一采区扩大采区概况第一节 采区位置及范围、储量一、采区位置
3、及范围一采区扩大采区位于城郊煤矿东部，东为东南翼胶带大巷、东南翼轨道大巷保护煤柱；西为老城保护煤柱；南为2101-1工作面采空区；北为东翼胶带大巷、东翼轨道大巷保护煤柱。采区上限标高为-350m，下限标高为-410m，地面标高+32.04+32.88m，采区走向长1076m，倾向长428m，面积40.4553万m2，地质储量165.30万吨，可采储量157.04万吨。二、地面情况及受生产影响程度（一）地面建筑、设施等采区范围内地面村庄较多，有东大营、西大营、三台阁、杜园和311国道等。（二）地形（地貌、地层出露情况）区内地形平缓，地面标高为+32.04m+32.88m，地表均为第四纪黄土层覆盖
4、。（三）水系及地面水范围采区东南有东大营采空区塌陷积水。（四）采掘影响及破坏程度工作面回采后，地面出现塌陷区，对地面建筑造成一定破坏。三、采区储量一采区扩大采区开采二2煤层，地质储量165.30万吨，可采储量157.04万吨。四、采区回采后对大巷的影响根据回采后岩石移动规律和一采区扩大采区周围回采动压影响范围的实践经验得出：当煤层与大巷在同一层位时，动压影响范围为60100m；当煤层在大巷下面时，大巷的保护范围还要在动压影响范围的基础上增加岩石移动的影响范围（岩石移动角按照72计算）；当煤层在大巷上面时，回采的动压影响范围会缩小，与大巷离得越远，对大巷的影响范围越小。一采区扩大采区外部大体位于
5、东南翼胶带大巷同层位，位于东南翼轨道大巷的上面约10m；里部位于东南翼大巷下面约40m，因此确定一采区扩大采区外部距东南翼大巷距离为80m，里部距东南翼大巷距离为140m。一采区扩大采区内工作面外部与东翼大巷大体在同一层位，并考虑到后期煤柱面的设计，将停采线预定为距东翼大巷不小于120m。根据以上分析，一采区扩大采区对大巷的影响在允许范围之内，能够保证大巷在生产服务期内完好。第二节 地质勘探情况一采区扩大采区内有勘探孔7个，各勘探孔情况见:一采区扩大采区勘探钻孔一览表。一采区扩大采区勘探钻孔一览表采区内地质勘探情况概述： 一采区扩大采区及邻近有32、33、22三条勘探线、勘探孔7个，各勘探孔情
6、况见表：孔号煤层见煤底板标高煤厚终孔层位覆盖层厚度基岩厚度封孔质量备 注3225二2-362.863.4P1S246.62144.73已封孔在采区内 3203二2-355.703.4P1S256.8127.8封孔材料无记录在采区外3208二2-372.833.8P1S246.95154.35封孔材料无记录在采区内2202二2-377.423.2P1S294.5112.6已封孔在采区外2201二2-415.371.57P1S313.99132.34封孔材料无记录在采区外2307二2-402.062.05P1S337.5104.2已封孔在采区外3317二2-394.842.03P1S305.711
7、7.85已封孔在采区外第三节 地层及标志层一、地层一采区扩大采区设计开采二2煤层，该煤层赋存于二叠系山西组地层中部，山西组主要由泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成，厚度约120m。该组地层与下伏石炭系上统太原组呈整合接触，与上覆下石盒子组呈整合接触。二、主要标志层L11灰岩（K3标志层）：位于太原组顶部，主要为生物碎屑灰岩，全区稳定，该处厚度为2.1m，以含大量海百合茎、腕足、蜓等海相生物化石为主要特征。K4标志层：位于下石盒子组底部，为灰绿色-浅灰绿色鲕状铝质泥岩，含大量菱铁质鲕粒，局部有紫红色斑块及灰黑色斑点。厚度为10.68m14.75m，平均12.48m，层位稳定，易于对比。第四节 地质构
8、造一采区扩大采区存在一向斜，走向近NW。2101-1轨顺实际揭露四条断层，分别为F2101-1-04、F2101-1-03、F2101-1-02、F2101-1-01，落差为0.42.0m。东翼胶带大巷揭露Fdj-1、Fdj-2两条断层，落差都为2.0m，二维地震勘探发现区内有两个断点F014、F042，落差8m。该区未进行三维地震勘探。各断层情况见:一采区扩大采区断层一览表。一采区扩大采区断层一览表编号构造性质产状（褶曲轴面）实见位置及控制情况走向倾向倾角（ ）落差（m）F2101-1-04正断层15565451.62101-1轨道顺槽通尺413m，控制较可靠F2101-1-03正断层160
9、70401.02101-1轨道顺槽通尺303m，控制较可靠F2101-1-02正断层185275352.02101-1轨道顺槽通尺271m，控制较可靠F2101-1-01正断层18090500.41.02101-1轨道顺槽通尺81m，控制较可靠Fdj-1正断层250340552.0东翼胶带大巷R33点处，控制较可靠Fdj-2正断层7080160170502.0东翼胶带大巷E2点处，控制较可靠F0148二维地震控制断点，控制可靠性差F0428二维地震控制断点，控制可靠性差第五节 水文地质特征及充水因素一、一采区扩大采区水文特征一采区扩大采区水文地质条件中等，该采区内主要直接充水含水层为二2煤层顶
10、底板砂岩裂隙水（3），富水性较好。本采区除二维地震勘探发现区内有两个落差8m的F014、F042断点、2101-1轨道顺槽及东翼胶带大巷实际揭露的6条断层外，上述断层都在采区边界，该区未进行三维地震勘探。本区间接充水含水层L11灰岩上距二2煤底5054.5m，通过底板改造，一般对回采不会产生大的影响，但在底板裂隙发育处局部微细裂隙有导通的可能性。断层附近裂隙带富水，需要留够防水煤柱。该处覆盖层厚246.62337.5m，二2煤至基岩面106.6158.15m。 二、一采区扩大采区主要充水因素（一）二2煤层顶底板砂岩裂隙水（3 ），该段砂岩厚约40m，富水性较好，是采掘工作面的直接充水水源。（二
11、）采区内没有钻孔揭露L11灰岩，参照一采区2105钻孔揭露L11灰岩资料，该区L11灰岩厚度2.1m，由于上距二2煤54.5m，底板改造后，在底板裂隙发育处，局部微小裂隙有可能导通灰岩水。（三）断层附近裂隙带局部富水，要留够防水煤柱，防止断层裂隙带突水。三、防治水建议及措施（一）采掘过程中对区内钻孔、小断层加强底板改造，这样可以在提高安全可靠性的前提下提回采率，穿越钻孔时，应加强观测，防止钻孔突水。（二）工作面形成后要进行底板改造工程。（三）工作面下山施工时，低洼处要开挖泵坑，并配备满足要求的排水设备。（四）设计时应尽可能减少排水级数，防止一处出现水患而影响整个一采区扩大采区（如停电、局部突水
12、等） 。第六节 煤层技术特征一、煤层技术特征根据区内2个钻孔及邻近5个钻孔的资料，一采区扩大采区二2煤层煤厚变化为1.57m3.8m，平均煤厚2.78m，二2煤层煤厚全区可采，可采性指数Km=1.0。煤层厚度变异系数r=S/M100%= 31.3%，属较稳定煤层。煤层倾角115，平均5。二、瓦斯瓦斯含量较低（一般小于0.5cm3/g），且为吸附型瓦斯，属瓦斯矿井。三、煤尘2002年经国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心鉴定城郊煤矿-495m水平二2煤层无煤尘爆炸性。四、煤层自燃为三类不易自燃煤层。五、地温本开采区二2煤底板温度30.731.5。六、地压97.5110kg/cm2。煤层顶底板岩性
13、表煤层类 别岩石名称 厚 度(m) 平均主要岩性特征二2顶板直接顶砂质泥岩03.682.81 灰黑色，光滑细腻，含少量植物化石碎片。老顶细粒砂岩中粒砂岩1.532.882.28灰白色，以石英为主，长石次之，硅质胶结，含泥岩条带，偶见黄铁矿薄膜。底板直接底细粒砂岩粉砂岩6.5814.5610.76灰白色灰黑色，主要成分为石英，长石次之，层面见云母碎片，夹砂质泥岩条带和黄铁矿薄膜，硅质胶结，斜层理发育。老底细粒砂岩7.5620.3614.25灰色-灰黑色，主要成分为石英、长石，层面见云母碎片和黄铁矿薄膜，泥质胶结，上部见水平层理，下部含泥质团块，含砂质，泥质条带。区内变化情况一采区扩大采区二2煤层
14、直接顶板多为砂质泥岩，厚度0m3.68m，平均2.81m，局部为细砂岩。第七节 地表特征采区范围内地面村庄有东大营、西大营、三台阁、杜园和311国道等。区内地形平缓，地面标高为+32.04m+32.88m，地表均为第四纪黄土层覆盖。采区东南有东大营采空区塌陷积水。工作面回采后，地面将出现塌陷区，对地面建筑会造成一定程度破坏。第八节 煤质物理特性煤层颜色光 泽硬 度容 重煤岩类型二2黑色似金属0.92.01.47光亮型为主少量半亮型工业指标二2wfAgVrFCrSgPgQfD吨y工业牌号22020.619.758.660.537869WY33070.712.947.830.437542WY33170.9115.638.240.487793WY一采区扩大采区煤质特征表第九节 采区存在问题及建议一、一采区扩大采区地面村庄较多，随着采区的掘进及回采仍有可能造成地表塌陷，影响
