401-3采区设计..docVIP

第一章 采区地质情况 第一节 采区概况 一、采区位置 4号层401-3采区位于F1断层以北，F4断层以南，501-1巷以东，露头煤以西。 二、煤层赋存条件 4号煤层 赋存于太原组顶部，根据钻孔揭露的煤层真厚度（地层倾角＞155°时换算成真厚度）以及巷道揭露煤层厚度统计，煤层厚度7.00～8.41m，平均7.56m，为赋存区稳定可采煤层。该煤层结构极复杂，含夹矸3～5层。其直接顶板为砂质泥岩或为泥岩、砂质泥岩互层，有时有炭质泥岩伪顶，老顶为中粗砂岩（K3），其底板一般为泥岩，局部有炭质泥岩伪底。 第二节 地质情况 一、煤层顶底板条件 4号煤层： 直接顶板为中细粒砂岩或泥岩，厚度5.59—22.40m，局部裂隙发育，为半坚硬岩石，属中等坚硬顶板。顶板坚硬，不易冒落，有时有0.02—0.05m炭质泥岩伪顶，易垮落，局部为1.50m左右砂质泥岩顶板。底板为泥岩、局部为砂质泥岩，厚度4.25m左右，为软岩层。据采掘实践，顶底板易于管理2007年，采取了4号煤层顶底板样，由山西省三水实验测试中心进行测试，顶板细砂岩，抗压强度107.0-118.4 MPa；底板泥岩抗压强度4.5-68.3MPa。 二、采区地质构造 断层： F4正断层：位于井田西南01号钻孔北，走向北西，倾向北东，断层倾角60°～70°，最大落差5m，井田内延伸长度470m。由三维地震确定的，可靠。 第二章 采区储量与生产能力 第一节 采区储量 一、工业储量 采区走向长99 — 170m，倾斜宽31m，煤的容量1.5。根据地面钻孔地质资料分析，该采区煤层平均厚度为8.7m。 储量计算公式：Q=d.S.M 式中：Q为工业储量；万吨 d为煤的容重 S为水平面积 M为煤层厚度 8406工作面：170×31×8.7×1.5≈6.8 8408工作面：146×31×8.7×1.5≈6 8410工作面：123×31×8.7×1.5≈5 8412工作面：99×31×8.7×1.5≈4 8414工作面：116×31×8.7×1.5≈4.7 8416工作面：116×31×8.7×1.5≈4.7 8418工作面：117×31×8.7×1.5≈4.7 8420工作面：115×31×8.7×1.5≈4.7 4#层401-3采区工业储量为：40.6万吨 二、可采储量 储量计算公式：Zk＝（Zg－p）×C 式中：Zk为设计可采储量，万吨； Zg为工业储量，万吨； P为永久煤柱损失量，万吨，本设计条件下取0.8； C为采区采出率，本设计条件下取50％ 8406工作面：（6.8－0.8）×50％＝3 8408工作面：（6－0.8）×50％＝2.6 8410工作面：（5－0.8）×50％＝2.1 8412工作面：（4－0.8）×50％＝1.6 8414工作面：（4.7－0.8）×50％≈2 8416工作面：（4.7－0.8）×50％≈2 8418工作面：（4.7－0.8）×50％≈2 8420工作面：（4.7－0.8）×50％≈2 4#层401-3采区可采储量为：17.3万吨 第二节 采区生产能力及服务年限 采区生产能力： 本采区可采储量约为17.3万吨，采区生产能力为3万吨/年。 第三章 采区方案设计 第一节 采煤方法的选择 1、选择依据 适宜的采煤方法是建设高产高效矿井的关键。影响采煤方法的因素很多，概括起来主要有地质构造、煤层埋深、煤层赋存状况、煤层厚度及硬度、煤层结构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等。 1)本井田构造中等，煤层赋存条件为一单斜构造，走向北东，倾向北西，煤层倾角在矿井东南部边界接近煤层露头处为倾斜-急倾斜，井田中部为缓倾斜，深部为近水平。 2）矿井兼并重组整合后的生产能力为0.9Mt/a， 4号煤层赋存于太原组顶部，煤层厚度7.00—9.45m，平均7.56m，可采性指数为1，为全区稳定可采煤层，为一型。该煤层结构较复杂，含夹矸2～5层。其直接顶板为砂质泥岩或为泥岩、砂质泥岩互层，夹薄煤层4上号，有时有炭质泥岩伪顶，厚10～26m，老顶为中粗砂岩（K3），其底板一般为泥岩，局部有炭质泥岩伪底。 3）矿井为低瓦斯矿井。各可采煤层均有煤尘爆炸危险性。4号号煤自燃等级为I级，为容易自燃煤层； ２、采煤方法的选择 根据本区的地质条件、煤层赋存特征和矿井生产规模，设计对4号煤提出了两种采煤法：1、倾斜分层金属网(或塑料网)假顶综合机械化采煤方法； 2、综合机械化放顶煤采煤法。对以上两种采煤方法进行详细的分析比较，简述如下： (1)人工假顶分层综采 长壁综采分层采煤法：将4号煤层沿倾斜