东滩煤矿东翼开拓设计说明书.doc

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1、东滩煤矿东翼开拓设计说明书第一章 矿井概述1.1 矿区概况兖州煤田和济宁煤田是1957年发现的，全矿区总储量为81.41亿t。兖矿集团公司属共设计9对矿井和6座选煤厂，矿区设计生产能力为2625万ta，入选原煤能力为2100万ta，是我国特大型矿区之一。矿区自1966年开始建设以来，已相继全部建成投产。兖州煤田的东滩、兴隆庄、鲍店、南屯、杨村、北宿、唐村矿和济宁煤田的济宁二号井、济宁三号井为兖矿集团公司所属。东滩、兴隆庄、鲍店、济宁二号井和济宁三号井五座特大型矿井是矿区的骨干矿井。东滩煤矿于1978年12月完成了初步设计，1979年12月1日破土动工，1989年12月23日正式移交生产，矿井设

2、计生产能力为4.0Mt/a。东滩井田位于山东省邹城、兖州、曲阜三市接壤地区，矿井地理位置为东经1165345，北纬352616。区内为第四系冲积平原，地形平坦，地面标高42.6654.58m，由东北向西南逐渐降低，坡度平缓。京沪铁路纵贯井田中部，西北有兖新铁路，东部有兖石铁路，矿井距邹城火车站约6km；公路四通八达，有104国道、京福高速公路、邹兖公路、济邹公路和济兖公路分别从井田东部、中部、南部和西部通过，交通十分方便。井田位置见图11。本区属海洋大陆性气候，降雨多集中在68月份，年平均降水量为708.14mm，年最大降水量1263.8mm，年最小降水量271.0mm。历年平均蒸发量2010

3、.9mm，年最大蒸发量2413mm，年最小蒸发量1800.1mm。历年平均气温17.9，年平均最高气温20.6，年平均最低气温14.1；日最高气温40.3度(1961年6月21日)，日最低气温-18.3(1964年2月17日)。冬季多北风，夏季多南风，最大风速16ms(1978年2月17日)。结冰期为12月至次年3月，最大冻土深度0.27m。地震烈度7度，地震活动性不强，但无感地震频发。图11 井田位置示意图本矿工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂砾层水，供水水源的取水方式采用管状井分散取水。目前全矿正常使用的水源井21眼，总取水量7953m3/d；其中，生活用水约4500 m3/d，工

4、业用水约3453 m3/d 。经化验，水质基本良好。矿井每日排水量约4500 m3，全部进入污水净化站进行净化处理，净化水主要用于井下防火注浆洒尘、电厂冷却、选煤厂补充用水。35kV电源来自罗厂区域变电站，双回路供电，一路正常工作，一路带电备用。经矿内变电站降压至6kV后，输送到矿井地面和井下变电所或用电地点。1.2 井田地质特征1.2.1 井田范围东滩井田东以峄山断层为界；南至皇甫断层和NBD、ND1、ND2座标点连线与南屯井田相邻；西南以A、DB、NBD座标点连线垂直下切与鲍店井田毗邻；西北以A、B、C、D、E、F、G座标点连线垂直下切与兴隆庄井田相邻；北及东北以滋阳断层为界。井田南北长约

5、12.40km，东西宽约4.65km，面积为57.668km2。开采深度标高-400-1000m。 1.2.2 地 层第四系：厚度77.50164.8m，平均118.92m，自东南向西北逐渐变厚，分上、下两组。上组厚30.8968.80m，平均48.78m，以棕黄色粘土、砂质粘土为主，夹砂及砂砾层，透水性强，含水丰富；下组厚41.4496.19m，平均57.66m，以灰绿色粘土、砂质粘土为主，夹粘土质砂砾层，透水性差，含水性弱。不整合于侏罗系之上。侏罗系：残厚178.97794.86m，平均435.0m，由东南向西北逐渐变薄。按岩性分上、下两段：上段以灰白、灰绿、褐灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩为主

6、；下段为一套粉红色、暗红色厚层状砂岩夹粉砂岩及泥岩，底部常见有薄层砾岩或砂砾岩。不整合于二迭系之上。二迭系： (1)上石盒子组：残厚0140.23m，平均49.83m，主要分布在北部，大部分地段被剥蚀。以紫红、灰绿、灰黄色的花斑杂色泥岩为主， 夹粉砂岩以及灰白色、灰绿色砂岩，泥、硅质胶结，底部多为一层中、粗粒砂岩或砂砾岩。(2)下石盒子组:残厚055.80m，平均38.43m，大部分地段遭到不同程度的剥蚀。由杂色泥岩、灰色、灰绿色中细粒砂岩以及深灰色粉砂岩、泥岩组成。(3)山西组：残厚46.50102.06m，平均85.85m，为主要含煤层段。东南部遭到不同程度的剥蚀，局部剥蚀严重的地带出现了

7、2、3层煤的隐伏露头。岩石组成以灰至灰白色中、细砂岩，深灰色粉砂岩及细、粉砂岩互层为主，中下部含煤23层，即2、3(3上、3下)煤层。其中2煤层不稳定，3(3上、3下)煤层为全区可采的主要可采煤层。石炭系:(1)太原群：厚174.08218.00m，平均184.74m，为海陆交互相沉积。岩性主要为粉砂岩、泥岩、粘土岩、中细砂岩，间夹薄层灰岩和煤层。灰岩主要有三灰和十下灰，厚度较大，埋藏稳定，是主要标志层。主要含煤计7层，稳定可采煤层为16上煤、17煤，局部可采煤层为6煤、15上煤、18上煤，不可采煤层为4煤和5煤。(2)本溪群：平均厚33.98m，由南向北增厚。以粘土岩和薄层灰岩为主，假整合于

8、奥陶系之上。奥陶系：厚450750m，由灰至青灰色、厚层质纯致密灰岩组成，坚硬，有裂隙和溶洞。1.2.3 煤 层本区主要含煤地层为山西组和太原组，煤系平均厚度319m，含煤27层，煤层平均总厚度18.77m，含煤系数5.88。本区可采或局部可采煤层计6层，平均总厚度12.96m，其中山西组可采煤层为3煤(3上、3下煤层)；太原组可采煤层16上 煤、17煤，局部可采煤层6煤、15上煤、18上煤。矿井-660水平开采上组煤，即3煤(3上、3下煤)和6煤，3煤位于煤系上部、埋藏浅，煤层稳定，厚度大，煤质优良，储量巨大，为本矿井主采煤层。3(3上、3下)煤层:(1) 3煤层：位于山西组中部，下距山西组

9、底界11.2644.48m，平均22.00m，下距三灰44.2768.09m，平均50.99m。顶板多为粉砂岩、泥岩，底板一般为粉砂岩、泥岩。煤层厚5.159.40m，平均8.12m，常含泥岩、粉砂岩夹石12层，个别达3层，厚0.040.70m，一般为0.200.40m，结构简单，赋存稳定。主要分布在东程家庄、西程家庄、及大中疃、小中疃以北，为主要开采煤层，分岔区可分为3上、3下煤层。(2) 3上煤层：3上是3煤层分岔的上分层，下距3下煤层0.7216.75m，平均3.67m。顶板主要为泥岩、粉砂岩，底板主要为粉砂岩、泥岩。煤层厚0.816.71m，平均4.89m，属中厚煤层。结构较简单，半数

10、以上含泥岩、炭质泥岩或粉砂岩夹石12层，厚度0.060.59m，属较稳定煤层。主要分布在大中疃、小中疃以南。(3) 3下煤层：3下是3煤层分岔的下分层，煤层厚0.953.69m，平均厚2.20m，属薄中厚煤层。顶板多为粉砂岩、泥岩，底板多为泥岩、粉砂岩。结构简单，含泥岩、炭质泥岩夹石1层，厚度0.040.21m，属较稳定煤层。分布范围与3上煤层对应。 6煤层：位于太原组上段，上距太原组顶界13.8525.68m，平均18.66m，距3煤层为34.2459.21m，平均41.03m，下距三灰6.0310.10m，平均8.10m。顶底板主要为粉砂岩，少数为泥岩。可采范围内煤层厚0.730.96m，

11、平均0.86m，属薄煤层。结构简单，不含夹石，全区大部分可采，属较稳定煤层。煤 质本区煤质稳定，各煤层均为中等变质程度的气煤。山西组煤质为低灰中灰分、低硫、低磷、高熔点、中高发热量煤层，中等可选至易选，是良好的炼焦配煤和动力用煤；太原组的6煤属富硫煤，易选，不宜单独作炼焦配煤。可采煤层特征 表11。可采煤层煤质特征表 表12 。表11 可采煤层特征表 煤层名称煤 层夹 石全区厚度(m)最小最大平均可采范围平均厚度结构稳定性可采性间距(m)最小最大平均层数主 要岩 性3上0.816.714.894.89较简单较稳定全区可采0.7216.753.6702泥 岩炭质泥岩粉 砂 岩35.159.408

12、.128.12简单稳定13泥 岩粉 砂 岩3下0.953.692.202.20简单较稳定01泥 岩炭质泥岩34.2459.2141.0360.650.960.850.86简单较稳定大部分可采表12 可采煤层煤质特征表 煤层灰分煤灰熔融性挥发分硫分磷分发热量3上低灰高熔性高挥发分特低硫低磷中高发热量3低灰高熔性高挥发分特低硫低磷中高发热量3下低灰高熔性高挥发分特低硫特低磷中高发热量6低灰高熔性高挥发分富硫特低磷高发热量1.2.4 地质构造及水文地质条件东滩井田位于兖州煤田向斜的深部。矿井东翼为一走向北东、倾向南东的似单斜构造，东部倾角较大，为1025，西部较为平缓，倾角310，仅局部较陡。区内褶

13、曲发育，并伴有一定数量的断层，构造复杂程度为中等。褶曲以宽缓、短轴为主，波幅20230m不等。褶曲特征表 表13 。表13 主要褶曲特征表序号代号形态长 度（m)波幅(m)控制程度轴 向备 注1C7背斜1500(本区）2060可靠北80东为北翼C7背斜的东延部分2C8向斜2700(本区）2060可靠北75东位于后屯村,为北翼C8向斜的东延部分3C9背斜310080基本控制北8065东位于北程家庄至北宫村附近4C10向斜250085初步控制北7045东为兴隆庄矿相应向斜的延长部分，位于161号孔以南至北店村附近除边界几条断层及宣村断层、北宫村断层、一号井东断层、中疃断层落差较大外，其余断层落差为

14、025m左右。断层特征表 表14。表14 断层特征表 序号断层名称性质走 向倾向倾角()垂直断距(m)控制情况1峄山断层正N35EN18WW802000基本控制2一号井东断层正N23N10WE8025150控制清楚3中疃断层正N25N15WE8025110基本控制4滋阳断层正N3065WNE80310400控制清楚5小厂断层正N2070WE70O15初步控制6宣村断层正N2030WW80186200初步控制7北宫村断层正N1030WE80135190基本控制8小赵庄断层正N25WSE8020初步控制9EF1正N15WSW70015控制清楚10EF2正N1525WE70O20基本控制11EF3正

15、N15EE9008基本控制12EF4正近SNW70012基本控制13EF5正N50ESNE70020控制清楚14EF6正N50E近EWNE70025控制清楚15EF7正N30WNE70017控制清楚16EF8正N10WNE70015基本控制17EF9正N10WNE70010控制清楚18EF10正N25EE7009基本控制19EF11正N60WNE70013基本控制20EFl2正N60WNE70010控制清楚21EF13正N55WEWN70025控制清楚22EF14正N12WSW70014控制清楚23EF15正N55WNE70018基本控制24EF16逆N50WNE40012基本控制25EF17

16、逆N60WNE40012控制清楚26EF18逆EWSE40022控制清楚27EF19正N40WSW70010控制清楚水文地质1）含水层特征：含水层自上而下为第四系上组砂层、砂砾层，侏罗系红层，二迭系山西组3层煤顶、底板砂岩，石炭系太原组三灰、十下灰岩，本溪群十四灰，奥陶系石灰岩。简述如下：第四系：分上、中两组。上组砂层、砂砾层含水丰富，补给条件良好，为孔隙承压含水层。根据邻区水源井资料，单位涌水量为1.788.87l/sm。中组富水性弱，基本属隔水层。因采煤后，裂隙带高度远达不到第四系底界，故第四系水对开采基本无威胁。侏罗系红层：属孔隙裂隙承压含水层，富水性不均一，整体富水性较弱，局部富水性较

17、强，补给条件不好。西风井井筒检查孔抽水试验，单位涌水量为0.00593.752L/sm。西风井井筒揭露时最大涌水量为54m3/h。本区东南部山西组遭到不同程度的剥蚀，局部剥蚀严重的地带出现了2、3层煤的隐伏露头，造成了煤层顶板至侏罗系红层间距较小，最薄处仅4m，故该层有向矿井充水的危险。1983年4月2日南屯煤矿七采区开采冒裂带深入红层突发涌水，最大涌水量为418m3/h。3层煤顶、底板砂岩：属孔隙裂隙承压含水层。该层补给条件差，以静储量为主，富水性不均一，构造裂隙发育的地段，富水性较强，是直接向矿井充水的含水层。因受北、西翼开采的影响，目前该层水正处于被疏干的过程。第三层石灰岩：厚4.406

18、.61m，平均5.44m，层位稳定，属裂隙承压含水层。在东49号孔抽水试验时，单位涌水量为0.48L/sm，十四采区揭露该层时最大涌水量为115.2m3/h。但多处揭露无水。该层水以静储量为主，可以疏干。另外，太原组十下灰，本溪群十四灰及奥陶系灰岩，在开采上组煤时不会揭露。2）断层的导水性：本区断层导水性较弱，煤系含水层补给来源较差。3）东翼开采时矿井涌水量的确定：东翼开采时矿井涌水量确定有以下几组参考数据：(1)矿井基建时期最大涌水量为255.5m3/h，以后呈逐年递减趋势并基本稳定在160180m3/h。(2)1991年集团公司对东滩煤矿排水能力校核时，确定矿井正常涌水量为270m3/h，

19、最大涌水量为390m3/h。(3)铁路东采区补充地质说明书中，根据东翼与北、西翼水文地质条件相似的特点，类比东翼开采时矿井正常涌水量为250m3/h，最大涌水量为427m3/h。综合分析上述情况，并考虑侏罗系红层水的影响，确定矿井正常涌水量为270m3/h，最大涌水量为690m3/h。1.2.5 瓦斯、煤尘及煤的自燃根据矿井瓦斯鉴定结果，东滩煤矿属于低瓦斯矿井。根据各煤层取样试验结果，爆炸指数均在35%以上，煤尘均有爆炸危险。各煤层都有自然发火倾向。3煤层(包括3上、3下煤层)属容易自然发火煤层，发火期36个月。1.3 井田开拓方式矿井采用一对立井、两个水平、石门贯穿的开拓方式；通风方式为副井

20、进风、北风井和西风井回风的对角抽出式。主井井筒直径为7m，深785.6m，装备两对18t箕斗，采用法国进口的两套4m4 绳塔式磨擦轮提升机，电机功率2935kW。副井井筒直径为8m，深709.9m，装备两套提升容器：一套为一对1.5t矿车双层四车多绳罐笼；另一套为宽型双层四车罐笼带平衡锤，采用两套瑞典2.8m6塔式磨擦轮提升机，主电机功率1700kW。风井井筒直径为6m，北风井深562.2m，西风井深692.8m，通风机引进法国HDR2806型风机四套，电机功率1300kW。各井筒位置见表15 。各井筒断面见图11水平划分：本井田煤层倾角小，宽缓褶皱发育，上煤组(包括山西组的3煤和太原组的6煤

21、)和下组煤(包括太原组的15上煤、16上煤、17煤和18上2)间距较大，划分为两个水平上、下山开采。第一水平标高为-660m，开采上组煤；第二水平标高为-745m，开采下组煤。煤层开采顺序采取下行开采。表15 主、副、风井一览表 井筒名称纵座标X横座标Y标高Z直径(m)深度(m)主 井3923486.00139490680.003+49.857785.60副 井3923423.22539490743.121+49.858709.90西风井3921849.86229488490.120+48.906692.80北风井3926373.00239490237.998+48.806562.20-660

22、水平井底车场采用环形车场，利用石门布置空重车线及通过线。1989年矿井移交生产时，共移交4个采区，北翼移交十二、十四两个采区，西翼移交四、六两个采区，共布置六个综采工作面。投产后，随着煤炭行业高产高效现代化矿井建设的发展需要，将上述四个采区合并为两个采区，北翼为十四采区，西翼为四采区。采煤方法也由走向长壁倾斜分层金属网假顶下行采煤法改为走向长壁综合机械化放顶煤采煤法，实现了特大型矿井高强度集约化生产。1.4 开拓东翼区域的必要性东滩煤矿于1979年12月1日破土动工，1989年12月23日正式移交生产，矿井设计能力为4.0Mt/a 。投产后，矿井一直开采-660水平西翼四采区、北翼十四采区的3

23、煤。随着煤炭行业高产高效现代化矿井的建设，矿井产量迅猛增高，2004年全矿原煤年产量突破8.0Mt 。经过十多年的开采，西翼的主采煤层3上煤已基本开采完毕，即将进入3下煤开采，可采储量只有1800万t，因此，必须尽快开发矿井东翼采区，确保矿井的生产接续。1.4.1 本设计的主要依据（1）东滩煤矿1995年4月编制的东滩煤矿东翼采区地质报告；（2）山东省煤田地质局第二勘探队1998年编制的兖矿（集团）公司东滩煤矿铁路东采区补充地质报告；（3）东滩煤矿2000年5月编制的东滩煤矿矿井地质报告；（4）煤矿工业设计规范；（5）煤矿安全规程2004年版。1.4.2 本设计主要特点（1）煤流运输系统全部采

24、用大运量、高强度的胶带运输机，以适应提高工作面开采强度和集约化生产的需要。（2）设计中各系统能力均留有较大的富裕系统，为矿井今后增产创造有利条件。（3）建设东风井，解决了东翼边界采区安全出口和通风困难等问题。（4）为建设具有国际先进水平的高产高效矿井，工作面装备了先进的大功率电牵引采煤机、大运量刮板输送机及高强度的综采放顶煤液压支架。（5）工作面综采设备的供电电压为3.3kV，大大缩小了供电电缆的截面，对回采工作较为有利。1.4.3 需要说明的问题（1）关于东翼储量在兖矿（集团）公司东滩煤矿铁路东采区补充地质报告中，将一号井东断层以东，123、132、215号钻孔连线交于北宫村断层以东块段划为

25、暂不能利用储量，按有关规定，目前不具备设计条件，为兼顾下山采区，设计暂根据目前的地质资料进行宏观规划。（2）关于6层煤的开采设计6层煤利用-660m水平开采。由于6层煤位于3层煤以下34.2459.21m，平均41.03m，故3层煤的开采不会对6层煤造成破坏，为此设计未考虑6层煤的开采问题，待3层煤开采结束后，可利用3层煤巷道开采6层煤。（3）矿井东翼面积约24km2，共施工各类钻孔31个，平均每平方公里1.3个钻孔。经过钻探和物探，基本查清了地震勘探范围内的地质构造形态和特征，煤层煤质特征基本清楚。但从东翼整体分析，钻孔数量少，勘探程度较低，高级储量比例达不到要求；特别是一号井东断层以东，1

26、23、132、215号钻孔连线交于北宫村断层以东块段钻孔数量少、勘探程度低，为暂不能利用储量。故在今后还需及时利用巷探、钻探、物探等综合手段进行大量补充地质工作，以满足矿井生产的需要。第二章 开采范围及生产能力2.1 开采范围及储量2.1.1 开采范围及储量东翼区域南起京沪铁路煤柱线，北至滋阳断层，东至峄山断层，西至与兴隆庄煤矿的井田边界和小厂断层，长约6km，宽约4km，面积约24km2；第一水平开采上组煤，包括山西组的3煤（3上煤、3下煤）和太原组的6煤。地质储量矿井地质储量包括能利用储量和暂不能利用储量两部分。采区补充地质说明书中将一号井东断层以西，123、132、215号孔连线交于北宫

27、村断层以西块段内6煤可采范围内的储量及3、3上、3下煤的储量为能利用储量；将东部块段内6煤可采范围内的储量、6煤0.600.70m间的储量及3、3上、3下煤的储量为暂不能利用储量。矿井东翼地质储量24358.0万t，其中能利用储量13493.5万t，暂不能利用储量10864.5万t。可采储量永久煤柱：包括断层煤柱、井田边界煤柱。其中峄山及滋阳断层一侧留100m煤柱；一号井东断层两侧各留50m煤柱；北宫村断层、宣村断层两侧各留80m煤柱；落差在2030m范围内的断层两侧各留30m煤柱；落差在1020m范围内的断层两侧各留20m煤柱；小厂断层及人为井田边界一侧留25m煤柱。东翼永久煤柱计1409.

28、8万t。设计储量：矿井东翼工业储量为13493.5万t，扣除永久煤柱1409.8万t，故东翼设计储量为12083.7万t。可采储量：厚煤层、中厚煤层及薄煤层的开采损失分别按25%、20%及15%计算，东翼可采储量为9256.0万t，其中3、3上、3下层煤的可采储量为7830.2万t。2.2 生产能力和服务年限 2.2.1 矿井工作制度设计年工作日为350天，“四、六”制作业，三班生产，一班检修。2.2.2 生产能力及服务年限根据目前国内先进综采设备和东滩煤矿的实际情况分析，东滩煤矿在地质条件较好的块段开采3、3上层煤时，可以实现“一矿一面”。但从生产的灵活性和矿区内各煤层的合理配采以及矿井的稳

29、产高产方面考虑，东滩煤矿保持两翼生产的格局比较合理。即东翼投产后，矿井由北、东两翼生产来保证矿井的生产能力，各布置一个综采工作面。故东翼在3层煤(含3上、3下层煤)开采期间，设计生产能力确定为4.0Mt/a 。考虑矿井生产存在着不均匀性，东翼的系统设计能力为5.0Mt/a。服务年限 按储量备用系数1.3考虑，东翼3、3上、3下层煤的服务年限为：T = 可采储量生产能力备用系数=7830.24001.315.1 (年)第三章 矿井开拓3.1 开拓方案东翼区域走向长度约6km，倾斜宽约4km，一号井东断层从中部穿过，将东翼区域分为上下两部分；矿井上组煤采用单一水平开采，水平标高为-660m，根据矿

30、井已有开拓系统的实际情况，设计沿一号井东断层布置一组水平石门，采用上下山开采。3.1.1 采区划分及接续近年来随着新型大功率综采设备的使用和综采技术水平的提高，综采工作面的产量大幅度提高，工作面的长度也越来越大。为适应这种变化，在规划采区时就必须加大采区的走向和倾斜长度，增加采区储量，尽可能地以较大的地质构造作为采区边界。为此，设计以一号井东断层将东翼划分为两部分。一号井东断层以西的地质块段划分为一、三两个采区，两采区以EF13断层作为自然边界。一号井东断层以东地质块段，勘探程度较低，构造较复杂，煤层埋藏深，暂以小赵庄断层和北宫村断层为分界线，将其划分为三个采区，即五采区、七采区和九采区。采区

31、参数见表31表31 东翼采区参数特征表 序号采区名称面积（km2）可采储量（万吨）生产能力（Mt/a）服务年限（a）备 注1一采区6.374745.54.09.1储量备用系数取1.32三采区5.23333.94.06.4储量备用系数取1.33五采区表外储量4七采区表外储量5九采区表外储量东翼投产后，矿井北、东两翼各有一个采区生产。其中东翼首采区为一采区。东翼采区接续顺序为：一采区三采区五采区七采区九采区3.1.2 开拓方案选择由于东翼三采区和下山采区勘探程度偏低，特别是下山采区，不仅煤层倾角大，且储量均为暂不能利用储量，故东翼开拓的重点应在一采区，其次是三采区。根据以上特点，结合东风井建设问题

32、，提出以下两个比较可行的方案。方案一： 1、东翼大巷采用水平石门穿层布置，胶带运输大巷比轨道运输大巷高5m，方位为N19E；东翼大巷穿过京沪铁路煤柱后，平行于一号井东断层布置，并延伸到三采区。两大巷之间保持不小于20m的岩柱，为便于胶带运输机的检修，每隔500m布置一个联络巷。2、在京沪铁路煤柱内沿3煤布置回风上山和总回风巷，与北风井相连，解决东翼火药库、一采区和三采区回风问题。3、在北宫村南侧建设东风井；沿中宫村断层布置一条全煤巷道，与东风井相联，负责三采区、七采区和九采区的回风。特点：1、轨道运输大巷、胶带运输大巷穿层布置，岩巷易于维护，便于利用现有的电机车进行辅助运输，有利于确保大型胶带

33、运输机的安全运行。2、回风上山和总回风巷布置在铁路煤柱内，为全煤巷道，有足够的护巷煤柱，受采动压力影响小，便于与采区内巷道的联络。3、在北宫村南侧建设东风井，沿中宫村断层布置总回风巷，在开采三采区和七、九采区时矿井可实现分区通风；解决了东翼边界的安全出口问题。4、可在东风井工业广场建立注浆站，解决三采区防火注浆问题；东翼开拓方案一平面布置见图3-1。方案二： 1、东翼大巷采用水平石门穿层布置，胶带运输大巷比轨道运输大巷高5m，方位为N19E；东翼大巷穿过京沪铁路煤柱后，平行于一号井东断层布置，并延伸到三采区。两大巷之间保持不小于20m的岩柱，为便于胶带运输机的检修，每隔500m布置一个联络巷。

34、2、在京沪铁路煤柱内沿3煤布置回风上山和总回风巷，与北风井相连，作为东翼总回风巷。3、东翼区域内布置一条回风大巷（岩巷），与胶带运输大巷平行，保持不小于20m的岩柱；从一采区延伸到三采区，负责东翼三采区、七采区和九采区的回风。特点：1、轨道运输大巷、胶带运输大巷穿层布置，岩巷易于维护，便于利用现有的电机车进行辅助运输，有利于确保大型胶带运输机的安全运行。2、东翼总回风上山布置在铁路煤柱内，为全煤巷道，有足够的护巷煤柱，受采动压力影响小，便于与一采区内巷道的联络。3、东翼不建设东风井，投资较少。东翼开拓方案二平面布置见图3-2。方案比较如下：以上方案的共同点是东翼大巷穿过京沪铁路煤柱后，均平行于

35、一号井东断层布置。主要区别在于东风井的建设问题。方案二中没有设计东风井，在三采区和七、九采区开采时，通过东翼回风大巷，利用北风井回风，不用再开掘风井、增添主要扇风机及配套设施；经计算，现有主要扇风机的通风量和负压能满足要求。但是需要开掘东翼回风大巷，巷道工程量大；并且三采区和七、九采区距矿井最近的安全出口（北风井）的距离超过了5km ，当矿井发生灾害时，目前使用的自救器不能保证人员安全撤离；在防灭火方面，三采区的注浆倍线大于10，需要新打注浆孔，另建注浆站。方案一在北宫村南侧建设东风井，在开采三采区和七、九采区时矿井可实现分区通风；比方案二少掘5000m岩巷，东翼边界的安全出口问题得到解决。同

36、时可在东风井工业广场建立注浆站，解决了三采区防火注浆问题。经过以上分析，确定方案一为主导方案。东翼开拓方案比较见表3-2表3-2 东翼开拓方案比较一览表 名称方案一方案二开拓布局东翼-660m水平大巷穿过京沪铁路煤柱后，平行于一号井东断层布置。 在京沪铁路煤柱内沿3煤布置回风上山和总回风巷，与北风井相连。在北宫村南侧建设东风井，解决三采区、七采区和九采区的回风。东翼-660m水平大巷穿过京沪铁路煤柱后，平行于一号井东断层布置。 东翼区域内布置一条回风大巷；在京沪铁路煤柱内沿3煤布置回风上山和总回风巷，与北风井相连。东风井建设东风井不建设东风井优 点1、轨道运输大巷、胶带运输大巷穿层布置，岩巷易

37、于维护，便于利用现有的电机车进行辅助运输，有利于确保大型胶带运输机的安全运行。2、回风上山和总回风巷布置在铁路煤柱内，为全煤巷道，有足够的护巷煤柱，受采动压力影响小，便于与采区内巷道的联络。3、在北宫村南侧建设东风井，在开采三采区和七、九采区时矿井可实现分区通风；解决了东翼边界的安全出口问题。4、可在东风井工业广场建立注浆站，解决三采区防火注浆问题。1、轨道运输大巷、胶带运输大巷穿层布置，岩巷易于维护，便于利用现有的电机车进行辅助运输，有利于确保大型胶带运输机的安全运行。2、东翼总回风上山布置在铁路煤柱内，为全煤巷道，有足够的护巷煤柱，受采动压力影响小，便于与一采区内巷道的联络。3、东翼不建东

38、风井，不用再增添主要扇风机及配套设施，投资较少。缺 点东翼建设东风井，增加一套通风设施，地面新建一个工业广场，投资较高。1、三、七、九采区开采时没有边界安全出口。2、三采区的注浆倍线大于10 。3、需掘东翼回风大巷5000m 。开 拓工程量（m）1、施工东风井井筒一个；2、巷道工程量：16910m其中：煤巷1840m岩巷：15070m总工程量：22000m其中：岩巷19910m煤巷2090m。3.2 井筒及井筒车场 3.2.1 车 场在轨道大巷内，每隔400500m设一个大巷式车场，以便于电机车的运行或车辆的存放；在井底车场和采区车场附近设人行车场，用电机车牵引平巷人行车的方式运送人员。3.2

39、.2 硐 室1、东翼火药库：为壁槽式，布置在京沪铁路煤柱内，有专用回风道通往回风上山巷。可容纳炸药1800kg，雷管1.2万发。2、机车检修硐室：布置在一采区下部京沪铁路煤柱内，与回风上山相通。第四章 采区设计4.1 采区地质特征4.1.1 采区概况东翼首采区为一采区，位于东滩井田的东北部，地处邹城市、兖州市、曲阜市交界处。区内地形简单，地势平坦，地面高程46.051.0m，呈东高西低，北高南低之势。地面相对应的村庄有：后屯庄、东程家庄、西程家庄及大中疃庄，对开采有较大影响，无其他重大建筑物。一采区南起京沪铁路煤柱线；北邻三采区(未采)，以Fl8断层为界；西至兴隆庄煤矿和东滩煤矿井田边界；东邻

40、五采区(未采)，以一号井东断层为界。大致呈“梯形”，南北长2.202.80km，平均2.45km，东西宽1.963.35km，平均2.60km，面积为6.37km2。4.1.2 采区煤层及顶底板前期主要开采上组煤，主采煤层为3层。3煤：位于山西组下部，下距6煤25.736.8m，平均30.2m，煤厚6.8910.08m，平均8.60m，煤层厚度变化较大，结构复杂，含两层夹矸，一层距底板之上3.04.0m，为厚0.30.7m的粉砂质泥岩夹矸，当厚度大于0.7m时，3煤分叉为3上、3下煤。另一层距底板之上5.56.5m，为厚0.020.03m的泥岩夹矸，为回采重要标志层。3上煤层位稳定，3下煤层位

41、不稳定，局部分叉为3下1、3下2煤。3煤可采指数为1，变异系数为12.5，属稳定煤层。直接顶板以粉砂岩为主，老顶为中细砂岩，厚层状，硅质胶结，属最坚固至坚固岩石，抗压强度为9001300kgcm2。煤层直接底板一般为粉砂岩，次为细砂岩。6煤：位于太原组上部，煤厚0.601.26m，平均0.86m，结构简单，可采指数为1，变异系数为16.8，属稳定薄煤层。直接顶板以泥岩为主，直接底板为细砂岩，质较硬。可采煤层特征见表11。表11 可采煤层特征表 煤层名称煤 层夹 石全区厚度(m)最小最大平均可采范围平均厚度结构稳定性可采性间距(m)最小最大平均层数主 要岩 性3上0.816.714.894.89

42、较简单较稳定全区可采0.7216.753.6702泥 岩炭质泥岩粉 砂 岩35.159.408.128.12简单稳定13泥 岩粉 砂 岩3下0.953.692.202.20简单较稳定01泥 岩炭质泥岩34.2459.2141.0360.650.960.850.86简单较稳定大部分可采4.1.3 采区地质构造根据勘探资料，采区内地质构造中等偏复杂，褶曲及次级褶曲发育，轴向以NE为主，主要有C6向斜、C7背斜、C8向斜、C81背斜等。地层倾角一般为215，局部可达2025，西北部倾角较平缓，东南部倾角较大。C6向斜：轴向N3080E，位于采区的南部，为一向南仰起的向斜，对本采区影响较小。C7背斜：轴长7000m，幅度50m，褶皱指数为0.045，位于采区的西南部，本采区内轴向为近东西向，区内延展长度约1500m，两翼煤层倾角较大，对采区回采影响较大。C8向斜：轴长5500m，宽度1000m，幅度50m，褶皱指数为0.050，位于采区的中部，轴向N5080E，向斜轴在平面上几度弯曲，在剖面上几度起伏，区内延展长度约2700m，两翼煤层倾角较大，对采区回采影响很大。断 层：采区内断裂构造发育。断层主要发育在褶曲轴部、褶曲两翼近轴部或相邻褶曲轴交汇处。采区内断层特征见表12表12 一采区断层特征表序号断层名称性质走 向倾