显德汪矿四采区巷道布置方案研究

1、显德汪矿四采区巷道布置方案研究摘要：文章结合显德汪煤矿四采区地质地貌和水文地理特 点，从综采施工的合理性与经济性出发，提出巷道布置方案, 并作详细解析，为同类综采工作提供有价值的资料和实践经 验。关键词：显德汪煤矿水文地质巷道布置1区域概况四采区范围东至井田边界及新村村庄煤柱线，北至井田 边界，西至f11断层，南至显德汪与东风井煤柱线。四区上 部1#煤开采完，根据1#煤揭露情况，本区北部构造较简单, 东南部构造较复杂。采区北部有新村村庄，南部有温庄、显 德汪村及本矿工业广场。地表由第四系地层所覆盖，呈沟岭 状地形。紫牛湾小溪流经本区地表，为季节性小溪，仅雨季 有水。区内共有钻孔23个。其中钻孔

2、ck114终孔层位2#煤底; 显7钻孔9#煤断失，钻孔1120未封孔，钻孔715、716封孔 不合格，钻孔718、1118封孔不可靠，沙18钻孔封孔情况 不明。其余情况详见钻孔附表。根据钻孔资料，本区9#煤煤层厚度1. 16-4. 34m,平均 3. 03m,全区可采。本区9#煤位于显德汪向斜轴部附近，大 体为一向斜构造。向斜轴呈nne向。区内岩层走向变化大， 北部由ne向转向nw向，东南部以近似sn向为主。倾角北 部较缓，中南部较陡。本区9#煤-200以上水平有基础储量612. 4万吨，储量 489. 9万吨。2区域地质及水文地质概述2. 1地层特征本区及附近巷道所揭露的地层主要有二 叠系下

3、石盒子组（plx）、山西组（pls）及石炭系太原组（c3t）o 该套地层主要由细砂岩、粉砂岩、灰岩及砂质泥岩、泥岩组 成。本区主要标志层为大青灰岩、本溪灰岩。大青灰岩：深灰色，质硬，厚度较稳定，平均4.6m,全 区发育。本溪灰岩：由灰岩夹煤组成，灰岩灰深灰色，中厚层 状。2. 2地质构造2. 2. 1褶曲。本区主要位于显德汪向斜轴部附近，大体 为一向斜构造。向斜轴呈nne向。总的构造特征为北部构造 条件相对简单，南部和东部复杂。区内岩层走向变化大，北 部由ne向转向nw向，东南部以近似sn向为主。倾角北部 较缓，中南部较陡。2. 2.2陷落柱。九采回风巷掘进曾揭露陷落柱x2,揭 露层位为上石盒

4、子组一段砂岩夹泥岩层。初始揭露时柱体破 碎带潮湿，后发生涌水，水量36m3/h,最大增至240m3/h,目前基本稳定在10m3/ho陷落柱破碎带呈黄黄褐色，风化 严重，由棱角状褐色砂岩碎块、紫红色泥岩砾块及黄泥充填 物组成，胶结松散。-50水平平面呈不规则椭圆状，长轴nw 向，轴长7080米，短轴长3545米，纵向深至奥灰或更 老的灰岩层位，向上至基岩面。富水性平面和纵向呈不均匀 状。陷落柱位于温庄及显德汪村庄煤柱之内。2. 2.3断裂构造。区内揭露的大中型断层共8条，分别是:fl、fll、f2、f22、f17、f9、f30、f37；另外根据一 采区及二采区九号煤揭露情况及本区三维地震资料，下

5、组煤 中小断层将十分发育。2.3煤层及顶底板。本区9#煤煤层厚度1.16-4. 34m,平均3. 03m,全区可采。本区9#煤位于显德汪向斜轴部附近, 大体为一向斜构造。向斜轴呈nne向。区内岩层走向变化大, 北部由ne向转向nw向，东南部以近似sn向为主。倾角北 部较缓，中南部较陡。2. 4水文地质。本区地表无储水地段，紫牛湾小溪从本 区穿过，为季节性小溪，仅雨季有水。采掘主要受各含水层 及周边小煤窑积水影响。另外根据本区三维地震及电法勘探 资料圈定底板富水异常区，掘进时应制定专门防治水措施。2.4.1各含水层分别为：奥陶系石灰岩、大青灰岩和本 溪灰岩，掘进主要受各含水层水威胁。2.4.2本

6、区周边主要小煤窑及概述。四采区周边目前开 采下组煤的小煤矿主要分布于采区北东边界附近，另采区北 部有多个小煤矿废弃井筒。采区周边的有证小煤矿为：恒信 煤矿（上关八矿）、上关一矿、中新煤矿、新村煤矿、生源 煤矿等，均有不同程度的越层越界开采现象。根据“四六采 区三维地震综合勘探报告”，小煤矿越界达4001100m,但 因小煤矿越界采掘工程未经实测，采掘工程靠近这些小煤矿 边界及物探采空区时，应采取防探水措施，防止采空区积水 及有毒有害气体的涌入。要加强对本区周边小煤窑地下采动 范围的调查，查清其采动范围。2. 4.3底板富水异常区。根据本区电法勘探资料，圈定 出底板富水异常区（见底板等高线图）。

7、各异常区可能与隐 伏构造或裂隙发育、小窑老空积水等有关。对掘进构成威胁。2.4.4封闭不良钻孔。钻孔1120、1118、沙18等虽未 封或封闭不良，但位于村庄煤柱以内对采掘影响不大。钻孔 715、716封孔不合格，718钻孔封孔质量不可靠，采掘时应 留设防水煤柱或采取其它防治水措施。3区域巷道布置方案根据区域地质、水文地质条件及煤层赋存情况，综合考 虑各种因素，以及经过对四采区九号煤层赋存特点以及现有 生产系统的深入分析，最终确定了以下这套巷道布置方案： 双翼开采，在-200m水平施工四采区运输石门与-200集中运 输巷联通，利用现有二水平排水系统以及二水平煤仓，实现 集中防治水、9#煤集中运

8、输；还可实现不同煤层的分装分运。 方案详情如下：3. 1方案概述 在四采区布置两条下山，一条四采九煤 运输下山、一条四采九煤轨道下山，两条下山相距38mo四 采九煤运输下山自四采九煤轨道石门开口，见9#煤后拐弯走 下山，沿9#煤顶板掘进至-187. 5水平与四采九煤运输石门 贯通。四采九煤轨道下山自四采九煤轨道石门开口穿过大青 灰岩后，在大青灰岩顶板掘进，至既定位置后与四采九煤运 输下山勾通，形成系统。为尽快完成四采区开拓工程，同时 在一采九煤北翼轨道下山下部车场开口施工四采九煤联巷。 施工至设计水平位置后，拐弯向-200集中运输巷方向施工四 采九煤运输石门，以尽早完成掘进四采九煤运输石门期间

9、的 运输路线。四采九煤联巷后期封闭，实现采区隔离。3. 2运输系统工作面煤经工作面运输巷f四采九煤运 输下山-*四采九煤运输石门->-200集中运输巷一二水平煤 仓f主井皮带f地面。3.3运料系统料经副井一中央石门一四六大巷一四采 九煤轨道石门一四采九煤轨道下山一采区中部车场一工作 面运料巷一工作面。3. 4通风系统 新鲜风经中央石门f四六大巷-*四采九 煤轨道石门一四采九煤轨道下山一采区中部车场一工作面 运料巷f工作面。工作面乏风经工作面运输巷f四采九煤运输下山f四 采九煤运输石门200集中运输巷一一采九煤集中运输上 山一一采九煤运输上山一采九煤通风斜巷一北总回风巷 西风井f地面。3.

10、5排水系统此方案不设采区水仓，充分利用现有的 二水平水仓，设计中工作面排出的水可由四采九煤运输下山 流经四采九煤运输石门，进入二水平水仓。3.6供电系统区域供电来自四采变电所。4区域巷道布置方案优缺点分析4. 1优点分析充分利用现有二水平水仓实现一、四 采区9#煤开采期间集中防治水。实现9#煤集中运输，通 过控制二水平煤仓、中央煤仓放煤顺序实现不同煤层的分装 分运。总工程量较方案2少；同时工期缩短。相对于方 案2减少水仓压煤量。煤流自-50m水平向-200m水平运输, 便于运输。由于矿井后期东风井主要用于满足九采区（深 部2#煤存在瓦斯异常现象）及十一采区开采期间所需风量， 该方案采用西风井供风，可有效缓解东风井的通风压力。4.2缺点分析回风线路较长，通风阻力较大。四 采九煤运输石门压煤，不利于采区末采期间回收资源。备注：此方案运输石门压煤量后期可回收。参考文献：1 张凤年，田宝方，李大国试论采区巷道布置的科学 性