顯德汪礦四采區(qū)巷道布置方案研究

1、顯德汪礦四采區(qū)巷道布置方案研究摘要：文章結(jié)合顯德汪煤礦四采區(qū)地質(zhì)地貌和水文地理特 點(diǎn)，從綜采施工的合理性與經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，提出巷道布置方案, 并作詳細(xì)解析，為同類(lèi)綜采工作提供有價(jià)值的資料和實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)。關(guān)鍵詞：顯德汪煤礦水文地質(zhì)巷道布置1區(qū)域概況四采區(qū)范圍東至井田邊界及新村村莊煤柱線(xiàn)，北至井田 邊界，西至f11斷層，南至顯德汪與東風(fēng)井煤柱線(xiàn)。四區(qū)上 部1#煤開(kāi)采完，根據(jù)1#煤揭露情況，本區(qū)北部構(gòu)造較簡(jiǎn)單, 東南部構(gòu)造較復(fù)雜。采區(qū)北部有新村村莊，南部有溫莊、顯 德汪村及本礦工業(yè)廣場(chǎng)。地表由第四系地層所覆蓋，呈溝嶺 狀地形。紫牛灣小溪流經(jīng)本區(qū)地表，為季節(jié)性小溪，僅雨季 有水。區(qū)內(nèi)共有鉆孔23個(gè)。其中鉆孔

2、ck114終孔層位2#煤底; 顯7鉆孔9#煤斷失，鉆孔1120未封孔，鉆孔715、716封孔 不合格，鉆孔718、1118封孔不可靠，沙18鉆孔封孔情況 不明。其余情況詳見(jiàn)鉆孔附表。根據(jù)鉆孔資料，本區(qū)9#煤煤層厚度1. 16-4. 34m,平均 3. 03m,全區(qū)可采。本區(qū)9#煤位于顯德汪向斜軸部附近，大 體為一向斜構(gòu)造。向斜軸呈nne向。區(qū)內(nèi)巖層走向變化大， 北部由ne向轉(zhuǎn)向nw向，東南部以近似sn向?yàn)橹?。傾角北 部較緩，中南部較陡。本區(qū)9#煤-200以上水平有基礎(chǔ)儲(chǔ)量612. 4萬(wàn)噸，儲(chǔ)量 489. 9萬(wàn)噸。2區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)概述2. 1地層特征本區(qū)及附近巷道所揭露的地層主要有二 疊系下

3、石盒子組（plx）、山西組（pls）及石炭系太原組（c3t）o 該套地層主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、灰?guī)r及砂質(zhì)泥巖、泥巖組 成。本區(qū)主要標(biāo)志層為大青灰?guī)r、本溪灰?guī)r。大青灰?guī)r：深灰色，質(zhì)硬，厚度較穩(wěn)定，平均4.6m,全 區(qū)發(fā)育。本溪灰?guī)r：由灰?guī)r夾煤組成，灰?guī)r灰深灰色，中厚層 狀。2. 2地質(zhì)構(gòu)造2. 2. 1褶曲。本區(qū)主要位于顯德汪向斜軸部附近，大體 為一向斜構(gòu)造。向斜軸呈nne向?？偟臉?gòu)造特征為北部構(gòu)造 條件相對(duì)簡(jiǎn)單，南部和東部復(fù)雜。區(qū)內(nèi)巖層走向變化大，北 部由ne向轉(zhuǎn)向nw向，東南部以近似sn向?yàn)橹鳌A角北部 較緩，中南部較陡。2. 2.2陷落柱。九采回風(fēng)巷掘進(jìn)曾揭露陷落柱x2,揭 露層位為上石盒

4、子組一段砂巖夾泥巖層。初始揭露時(shí)柱體破 碎帶潮濕，后發(fā)生涌水，水量36m3/h,最大增至240m3/h,目前基本穩(wěn)定在10m3/ho陷落柱破碎帶呈黃黃褐色，風(fēng)化 嚴(yán)重，由棱角狀褐色砂巖碎塊、紫紅色泥巖礫塊及黃泥充填 物組成，膠結(jié)松散。-50水平平面呈不規(guī)則橢圓狀，長(zhǎng)軸nw 向，軸長(zhǎng)7080米，短軸長(zhǎng)3545米，縱向深至奧灰或更 老的灰?guī)r層位，向上至基巖面。富水性平面和縱向呈不均勻 狀。陷落柱位于溫莊及顯德汪村莊煤柱之內(nèi)。2. 2.3斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)揭露的大中型斷層共8條，分別是:fl、fll、f2、f22、f17、f9、f30、f37；另外根據(jù)一 采區(qū)及二采區(qū)九號(hào)煤揭露情況及本區(qū)三維地震資料，下

5、組煤 中小斷層將十分發(fā)育。2.3煤層及頂?shù)装?。本區(qū)9#煤煤層厚度1.16-4. 34m,平均3. 03m,全區(qū)可采。本區(qū)9#煤位于顯德汪向斜軸部附近, 大體為一向斜構(gòu)造。向斜軸呈nne向。區(qū)內(nèi)巖層走向變化大, 北部由ne向轉(zhuǎn)向nw向，東南部以近似sn向?yàn)橹?。傾角北 部較緩，中南部較陡。2. 4水文地質(zhì)。本區(qū)地表無(wú)儲(chǔ)水地段，紫牛灣小溪從本 區(qū)穿過(guò)，為季節(jié)性小溪，僅雨季有水。采掘主要受各含水層 及周邊小煤窯積水影響。另外根據(jù)本區(qū)三維地震及電法勘探 資料圈定底板富水異常區(qū)，掘進(jìn)時(shí)應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)防治水措施。2.4.1各含水層分別為：奧陶系石灰?guī)r、大青灰?guī)r和本 溪灰?guī)r，掘進(jìn)主要受各含水層水威脅。2.4.2本

6、區(qū)周邊主要小煤窯及概述。四采區(qū)周邊目前開(kāi) 采下組煤的小煤礦主要分布于采區(qū)北東邊界附近，另采區(qū)北 部有多個(gè)小煤礦廢棄井筒。采區(qū)周邊的有證小煤礦為：恒信 煤礦（上關(guān)八礦）、上關(guān)一礦、中新煤礦、新村煤礦、生源 煤礦等，均有不同程度的越層越界開(kāi)采現(xiàn)象。根據(jù)“四六采 區(qū)三維地震綜合勘探報(bào)告”，小煤礦越界達(dá)4001100m,但 因小煤礦越界采掘工程未經(jīng)實(shí)測(cè)，采掘工程靠近這些小煤礦 邊界及物探采空區(qū)時(shí)，應(yīng)采取防探水措施，防止采空區(qū)積水 及有毒有害氣體的涌入。要加強(qiáng)對(duì)本區(qū)周邊小煤窯地下采動(dòng) 范圍的調(diào)查，查清其采動(dòng)范圍。2. 4.3底板富水異常區(qū)。根據(jù)本區(qū)電法勘探資料，圈定 出底板富水異常區(qū)（見(jiàn)底板等高線(xiàn)圖）。

7、各異常區(qū)可能與隱 伏構(gòu)造或裂隙發(fā)育、小窯老空積水等有關(guān)。對(duì)掘進(jìn)構(gòu)成威脅。2.4.4封閉不良鉆孔。鉆孔1120、1118、沙18等雖未 封或封閉不良，但位于村莊煤柱以?xún)?nèi)對(duì)采掘影響不大。鉆孔 715、716封孔不合格，718鉆孔封孔質(zhì)量不可靠，采掘時(shí)應(yīng) 留設(shè)防水煤柱或采取其它防治水措施。3區(qū)域巷道布置方案根據(jù)區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及煤層賦存情況，綜合考 慮各種因素，以及經(jīng)過(guò)對(duì)四采區(qū)九號(hào)煤層賦存特點(diǎn)以及現(xiàn)有 生產(chǎn)系統(tǒng)的深入分析，最終確定了以下這套巷道布置方案： 雙翼開(kāi)采，在-200m水平施工四采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)與-200集中運(yùn) 輸巷聯(lián)通，利用現(xiàn)有二水平排水系統(tǒng)以及二水平煤倉(cāng)，實(shí)現(xiàn) 集中防治水、9#煤集中運(yùn)

8、輸；還可實(shí)現(xiàn)不同煤層的分裝分運(yùn)。 方案詳情如下：3. 1方案概述 在四采區(qū)布置兩條下山，一條四采九煤 運(yùn)輸下山、一條四采九煤軌道下山，兩條下山相距38mo四 采九煤運(yùn)輸下山自四采九煤軌道石門(mén)開(kāi)口，見(jiàn)9#煤后拐彎走 下山，沿9#煤頂板掘進(jìn)至-187. 5水平與四采九煤運(yùn)輸石門(mén) 貫通。四采九煤軌道下山自四采九煤軌道石門(mén)開(kāi)口穿過(guò)大青 灰?guī)r后，在大青灰?guī)r頂板掘進(jìn)，至既定位置后與四采九煤運(yùn) 輸下山勾通，形成系統(tǒng)。為盡快完成四采區(qū)開(kāi)拓工程，同時(shí) 在一采九煤北翼軌道下山下部車(chē)場(chǎng)開(kāi)口施工四采九煤聯(lián)巷。 施工至設(shè)計(jì)水平位置后，拐彎向-200集中運(yùn)輸巷方向施工四 采九煤運(yùn)輸石門(mén)，以盡早完成掘進(jìn)四采九煤運(yùn)輸石門(mén)期間

9、的 運(yùn)輸路線(xiàn)。四采九煤聯(lián)巷后期封閉，實(shí)現(xiàn)采區(qū)隔離。3. 2運(yùn)輸系統(tǒng)工作面煤經(jīng)工作面運(yùn)輸巷f四采九煤運(yùn) 輸下山-*四采九煤運(yùn)輸石門(mén)->-200集中運(yùn)輸巷一二水平煤 倉(cāng)f主井皮帶f地面。3.3運(yùn)料系統(tǒng)料經(jīng)副井一中央石門(mén)一四六大巷一四采 九煤軌道石門(mén)一四采九煤軌道下山一采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)一工作 面運(yùn)料巷一工作面。3. 4通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)經(jīng)中央石門(mén)f四六大巷-*四采九 煤軌道石門(mén)一四采九煤軌道下山一采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)一工作面 運(yùn)料巷f工作面。工作面乏風(fēng)經(jīng)工作面運(yùn)輸巷f四采九煤運(yùn)輸下山f四 采九煤運(yùn)輸石門(mén)200集中運(yùn)輸巷一一采九煤集中運(yùn)輸上 山一一采九煤運(yùn)輸上山一采九煤通風(fēng)斜巷一北總回風(fēng)巷 西風(fēng)井f地面。3.

10、5排水系統(tǒng)此方案不設(shè)采區(qū)水倉(cāng)，充分利用現(xiàn)有的 二水平水倉(cāng)，設(shè)計(jì)中工作面排出的水可由四采九煤運(yùn)輸下山 流經(jīng)四采九煤運(yùn)輸石門(mén)，進(jìn)入二水平水倉(cāng)。3.6供電系統(tǒng)區(qū)域供電來(lái)自四采變電所。4區(qū)域巷道布置方案優(yōu)缺點(diǎn)分析4. 1優(yōu)點(diǎn)分析充分利用現(xiàn)有二水平水倉(cāng)實(shí)現(xiàn)一、四 采區(qū)9#煤開(kāi)采期間集中防治水。實(shí)現(xiàn)9#煤集中運(yùn)輸，通 過(guò)控制二水平煤倉(cāng)、中央煤倉(cāng)放煤順序?qū)崿F(xiàn)不同煤層的分裝 分運(yùn)?？偣こ塘枯^方案2少；同時(shí)工期縮短。相對(duì)于方 案2減少水倉(cāng)壓煤量。煤流自-50m水平向-200m水平運(yùn)輸, 便于運(yùn)輸。由于礦井后期東風(fēng)井主要用于滿(mǎn)足九采區(qū)（深 部2#煤存在瓦斯異?，F(xiàn)象）及十一采區(qū)開(kāi)采期間所需風(fēng)量， 該方案采用西風(fēng)井供風(fēng)，可有效緩解東風(fēng)井的通風(fēng)壓力。4.2缺點(diǎn)分析回風(fēng)線(xiàn)路較長(zhǎng)，通風(fēng)阻力較大。四 采九煤運(yùn)輸石門(mén)壓煤，不利于采區(qū)末采期間回收資源。備注：此方案運(yùn)輸石門(mén)壓煤量后期可回收。參考文獻(xiàn)：1 張鳳年，田寶方，李大國(guó)試論采區(qū)巷道布置的科學(xué) 性