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1、目 录概 况 1第1章 变更原因 3第一节 地质变化及影响 31、2-3煤西部地质变化带及其影响 52、2-3煤东部煤层赋存情况及其影响 63、3-1煤西部薄煤区赋存情况及其影响 8第二节、现场安全施工9第三节 地表建筑物影响101、建筑物下开采可行性分析 112、留设保护煤柱，建筑物对矿井影响分析 12第2章 2-3煤巷道变更 17 第一节 采区地质特征 17第二节 生产能力和服务年限 21第三节 2-3煤西部巷道布置变更 21第四节 2-3煤东部巷道布置变更 30第五节 采区硐室36第六节 主要生产系统37第3章 3-1煤巷道变更39 第一节 采区地质特征39第二节 生产能力和服务年限 4
2、0第三节 3-1煤巷道布置变更 40第四节 采区硐室48第五节 主要生产系统49第4章 矿井采掘接续 501、回采工作面布置512、掘进工作面布置52概况随着高头窑煤矿矿建工程的不断深入，现场遇到了较大地质变化以及面临“三下”采煤中建筑物下采煤等难题。鉴于此，如仍按原设计施工将带来安全、进度、投资等一系列问题，选择更加合理大巷布置方案成为当务之急，直接关系到我矿顺利投产和长远发展。新的设计变更方案要求经济上更加合理，施工中安全可靠，减少前期投资，缩短建井工期，尽快投产，产生经济效益，把我矿建设成高产高效的现代化矿井。高头窑矿井由沈阳设计研究院根据内蒙古自治区煤田地质局151勘探队编制的内蒙古自
3、治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告进行设计的。我矿严格按照沈阳设计研究院编制的内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑矿井及选煤厂修改初步设计（矿井部分）进行矿建施工。我矿矿建工程自开工建设以来，已完成各类井巷工程18198m，其中其中一期工程1944米, 二期工程4453米, 三期工程11801米。在2-3煤的掘进施工过程中，多处遇到地质变化，出现煤层变薄尖灭，涌水量增加等现象，严重影响了正常掘进施工和矿井的安全建设。受此影响，2-3煤开拓大巷无法按原初步设计方案进行，现已停工， GE2-301工作面也应遇地质构造，提前开切眼。我矿根据实际情况，认真分析井田的地质条件、煤层条件、水文条件、开采
4、技术条件和外部现状，充分利用当地的现有资源，体现矿井设计的集中化、机械化和技术经济的合理原则,对新的开采布局和大巷布置进行了充分分析和论证，提出本次设计修改方案。主要变更内容是：1、 2-3煤西部开拓大巷向南平移650m，避开西部地质变化带及地面建筑保护煤柱；2、2-3煤东部可采范围减小，开采方案做调整；3、3-1煤西部薄煤区与2-3煤西部地质变化带上下重叠，3-1煤开拓方案调整。编制的依据：1、内蒙古自治区东胜煤田高头窑井田煤炭勘探报告2、内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑矿井及选煤厂修改初步设计（矿井部分）3、内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑矿井及选煤厂执行概算4、建筑物、水体、
5、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程5、采矿工程设计手册6、煤矿安全规程等第一章 变更原因本次变更的主要原因是矿井建设过程中，实际揭露的地质情况与地勘不附，地质变化较多且范围较大，影响矿井的正常建设和生产；其次是矿井在初步设计时未充分考虑地面建筑物对矿井建设和生产的影响，本次变更设计对此进行优化和完善。第一节、地质变化及影响根据现场已施工的大巷及顺槽揭露的煤层情况分析，实际煤层厚度与根据勘探钻孔分析的结果差异大，煤层赋存情况不稳定且构造范围大，其次勘探中对钻孔分析不准甚至出现错误结论。虽然初设中对煤层稳定性及地质变化有一定分析判断，但现场实际的地质变化要远大于初设推测，对采掘的影响较大。初设中
6、煤层稳定性分析：从资源角度看，制约矿区开发建设的主要问题和难点是煤层厚度变化大。通过本次勘探提高了对煤层厚度的控制程度，增强了可靠性。另外，在井田开拓部署、初期工作面投产位置上要采取防范措施；采煤工作面准备要提前一定时间完成，加强观测和研究煤层厚度变化的态势。本矿在采取必要措施后，一定能够建成一个生产稳定的特大型高产高效矿井。对2-3煤分析如下：勘查区东部和西部的局部地段煤层变薄或被冲刷。局部含夹矸03层，厚度为0.201.40m，平均厚度为0.54m，煤层结构较简单，但厚度变化较大。1、2-3煤西部地质变化带及其影响1.1、西部2-3煤层实际揭露情况：2-3煤三条大巷由东向西，沿煤层顶板布置
7、，间距40m。西部回风大巷已施工865m（2#联络巷处开始），胶运大巷1176m，辅运大巷1068m，现因遇到地质变化带停止了施工。掘进过程中，多次出现煤层消减变薄，甚至尖灭的现象，煤层的揭露情况与原先地质报告不一致。现西部回风大巷已施工全岩巷200m，胶运大巷施工全岩巷道90m，我矿在回风大巷迎头进行了井下钻探勘察，发现巷道前方130m内依然为无煤区，分析此区域内煤层赋存不稳定，范围较大。我矿根据采区实见情况和钻探资料，绘制出首采区2-3煤煤厚等值线图，圈定地质变化带。分析判断无煤区范围较大，走向宽为600m；煤层厚度小于1.5m的区域宽度达1000m，长600m，且赋存极不稳定，厚度变化剧
8、烈，连续性较差，严重影响矿井的正常掘进和回采。根据勘探报告G510和J509钻孔分析，施工大巷见2-3煤的平均煤层厚度应为1.0m，但实际揭露为无煤区，偏差非常大。地勘报告J308钻孔的煤层对比明显错误，将3.9m厚的2-2煤错误的划定为2-3煤，实际2-3煤层为该层下2.9m厚煤层。可见，实际煤厚比勘探报告中钻孔煤厚小，通过统计分析约0.7m，这也是2-3煤三机配套进行调整的原因。附：2-3煤西部地质变化带剖面图1.2、 2-3煤西部地质变化带影响该地质变化带降低了附近煤炭资源储量类别，影响2-3煤首采区西部采煤工作面布置。（1）安全： 大巷掘进到地质变化带时，涌水量大幅增加，顶板松软且非常
9、破碎，给巷道支护带来困难，严重影响矿井的安全生产。（2）投资：地质变化带使巷道工程量增加，煤巷变为岩巷，施工难度增大，支护方式由锚网变为架棚支护，严重影响掘进效率，投资大幅增加。（3）工期：工程量增加，施工难度增大，直接影响到矿建及生产后的工程计划。（4）回采：2-3煤至少有四个回采工作面布置在无煤区，造成5000m以上顺槽为岩巷，且回采时停采线距辅助运输大巷约为600m，造成大量巷道的浪费。附：2-3煤采掘工程平面图（初设）2、东部2-3煤层赋存情况及其影响2.1、东部2-3煤层赋存情况：GE2-301工作面运输顺槽和辅助运输顺槽在330m到370m处出现无煤区，370m到500m处平均煤厚
10、1.8m。顺槽揭露实测煤层厚度为2.2m，GE2-301工作面运输顺槽遇到的地质异常构造，经钻探分析存在影响范围超过100m的薄煤区（厚度小于0.4m）。GE2-301工作面运输顺槽和辅助运输顺槽根据钻孔分析预测平均煤层厚度为3.63m，揭露实测平煤层厚度为2.2m，较预测减少1.43m。可采范围减少。G707钻孔反应的煤层厚度因遇构造与实际揭露煤层厚度差异较大，相差2.77m，东部可采范围减少。2-3煤东部回风大巷现已施工547m（2#大巷联络巷开始），实见煤厚1.6m，赋存不稳定，而且顶板变得破碎，涌水量增加。2-3煤上分层在J408、J409、G708、G607、G608钻孔内出现，已掘
11、进区域内仅在GE2-301工作面运输顺槽掘进过程中12401330m的范围内连续揭露，其他地段不连续且厚度变化较大（0.10.95m左右），局部夹层较厚，不具备连续回采条件。根据地勘报告提供的煤层对比图，结合已揭露煤层赋存情况分析，2-3煤上分层在首采区东部缺失较严重，只有局部具备回采条件。主要原因是由于东部2-3煤上分层的缺失严重，导致根据钻孔预测值偏大；故导致实际揭露煤层厚度较预测的煤层厚度减少0.7m，东部可采范围进一步减少。附：顺槽的地质素描图顺槽煤层厚度地质写实表补勘2-3煤层赋存情况：我矿对一盘区东部布置4个钻孔做进一步勘探，分析2-3煤赋存情况发现，补5钻孔附近煤层厚度小于1.5
12、m，厚度变化明显，为2-3煤东部不可采范围边界；补2钻孔煤层厚度为0.55m，夹矸较厚，不具备回采条件。通过实际揭露煤层厚度情况及勘探钻孔发现，2-3煤东部可采范围较小，平均煤厚2.4m，可采储量有限，约为2.2Mt。分析地质变化原因，主要是由于井田处于东胜煤田北部，地质构造变化较多，煤层的赋存变化不稳定。地质情况发生变化对整个矿井的建设和生产都有较大影响。2.2、2-3煤东部地质变化影响初步设计中2-3煤巷道设计：初期西翼为1583m，东翼巷道长738m，生产后期西翼、东翼大巷运距均为3550m。实见煤厚及重新勘探钻孔分析，东部可采面积比原设计小很多，地质变化对原设计巷道布置影响很大，直接关
13、系到矿井的正常生产和建设。（1）2-3煤东部整体可采范围小，除GE2-301 、GE2-300工作面外，可布置3个工作面，可采储量为5.2Mt。（2）地质变化带使巷道工程量增加，煤巷变为岩巷，施工难度增大，支护方式由锚网变为架棚支护，严重影响掘进效率，投资大幅增加。（3）2-3煤3个回采工作面布置在无煤区，造成3000m以上顺槽为岩巷，且回采时停采线距辅助运输大巷约为300m，造成大量巷道的浪费。附：2-3煤采掘工程平面图（初设）3、3-1煤西部薄煤区赋存情况及其影响3.1、3-1煤煤层赋存情况分析3-1煤煤层目前现场只揭露了风井井筒和副斜井井筒2个见煤点，揭露的煤层赋存情况与井筒检查孔分析的
14、结果基本一致，与附近的钻孔进行比较，层位和煤层厚度也基本相符。回风立井井筒见3-1煤上分层厚度1.4m，夹矸0.6m，下分层厚度1.8m，夹矸较厚。副斜井井筒见3-1煤上分层厚度1.5m，夹矸0.7m，下分层厚度2.3m，夹矸较厚。3-1煤在G509、G508和J307附近，勘探煤厚分别为1.05、1.4和1.05m。分析发现此薄煤区与2-3煤西部地质变化带处于同一位置，范围较大，煤层厚度不具备回采条件。薄煤区小于1.5米的范围宽1300m，长670m；小于三机配套最小可采高度2.6m的范围宽1500m，长900m。3.2、3-1煤西部薄煤区影响（1）薄煤区使巷道工程量增加，煤巷变为岩巷，施工难度增大，影响掘进效率，投资大幅增加。（3）3-1煤至少有4个回采工作面布置在无煤区，造成5000m以上顺槽为岩巷，且回采时停采线距辅助运输大巷约为600m，造成大量巷道的浪费。第二节、现场安全施工目前，安全问题是制约煤矿发展的突出问题，我国的安全生产形势更为严峻，
