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层面见大量植物化石及碎屑碎片，局部见完整的大羽羊齿化石并夹煤屑和炭质包裹体，厚0~18m，平均2.0m。

（3）6煤：

黑色，块状，局部粉末状，半金属光泽，亮煤为主，暗煤次之，厚0-4.5m，平均1.42m。

（4）粉砂岩：

灰~灰黑色，薄~中厚层状，水平层理，夹细砂岩条带和菱铁矿条带，局部见完整的植物化石及碎片，厚0~2.5m，一般为1.2m。

（5）细中粒砂岩：

灰~灰白色，中厚层状，水平层理及断续缓波状层理，成分石英为主，次为长石，云母，暗色矿物，硅泥质胶结，层面偶带绿色，夹薄层粉砂岩，厚6.85-35m，平均30m。

（6）粉砂~砂质泥岩：

灰~深灰色，薄层状，波状~缓波状层理，夹薄层细砂岩条带及菱铁质条带，厚0~4m平均2.0m。

（7）细砂岩、粉砂岩互层:

细砂岩，灰~深灰色，薄~中厚层状，缓波状层理，成分石英为主，次为长石，硅泥质胶结;

粉砂岩，灰~深灰色，薄层状，水平~缓波状层理，间夹细砂岩条带和菱铁质条带，厚23.4~46m，平均30m。

（8）粉砂岩或砂质泥岩：

深灰色~灰黑色，薄至中厚层状，水平~缓波状层理沿层面见植物化石碎片，厚0~5m，平均3.5m；

（9）7煤：

黑色，块状，局部粉末状，半金属光泽，亮煤为主，暗煤次之，含砂质包裹体。

煤层结构一般简单，局部复杂，煤厚平均在0～6.35m之间，平均煤厚1.1m，煤厚度变化很大，不稳定。

（10）粉砂岩或砂质泥岩：

灰色，薄层状，水平至缓波状层理，厚0.5~5m，平均为3.0m。

（11）细中粒砂岩：

灰~灰白色，中厚层状，水平至缓波状层理，成分石英为主，次为长石，云母，夹薄层粉砂岩，厚6.85-30m，平均20m。

1.2.2煤层概况：

本区内主含煤两层，即6、7煤层，其中6煤层为本区内主采煤层，7煤层为局部可采煤层且煤层结构较复杂，6煤层结构一般简单，局部复杂。

7从现27采区揭露情况看，6、7煤层只在11413线附近煤层赋存较好，而-51线与51线附近煤层赋存较差。

从钻孔揭露情况看，在31采区水平内除5002钻孔在标高-170.09m位置见7煤煤厚为5.32m1次外，已无其它钻孔在本区深部控制。

从现-160水平巷道揭露的情况看：

-160东南三石门见6煤二次，煤厚分别为2.0m、2.0m；

见7煤一次，煤厚为0.6m。

-160东南三石门底板巷内见6煤二次，煤厚分别为2.0m、0.2m；

见7煤三次，煤厚分别为5.0m，1.5m，1.5m。

在2963-3工作面一侧山内,见6煤煤厚点分别为1.6m、4.5m、3.0m；

在2963-3底板巷内,见6煤三次，煤厚点分别为3.1m、3.0m、1.5m。

在29-160反石门内，见7煤四次，煤厚点分别为2.0m、0.3m、0.3m、0.2m。

6煤揭煤点8个,可采有7个点，不可采有1个点；

7煤揭煤点7个,可采有4个点，不可采有3个点；

从现上水平27采区工作面采掘情况看：

2763-3工作面与2774-3工作面煤层赋存较好，从-80m水平已控制到-160m水平；

2763-3工作面平均煤厚约2.0m，2774-3工作面平均煤厚约1.3m。

但2764-3工作面与27613工作面（27613工作面实为6煤）经探掘后煤层赋存较差，出现小范围不可采带。

从上述情况看，本采区6煤为可采煤层，7煤为局部可采煤层。

1.3构造

本区构造比较复杂，整个采区为单斜构造，被F1断层所切割，形成上下两盘煤，采区西翼在-50线附近被F5平推断层所切割，东翼在49线附近被F6断层所切割，并伴有F26、Fa、Fb逆断层切割，同时F2层间断层有时也切割煤层，形成不可采带,整个采区北部受区域性层间断层F2的切割。

现将各断层分叙如下：

（1）牛形层间断层F1:

系区域性层间大断层，一般表现为正断层造成地层缺失，被F26、F27断层切割；

F1断层有时切割6、7煤层，在50线附近被F6断层切割后，使6、7煤层形成上下两盘；

并且F1断层造成6、7煤层在-50线附近深部缺失。

（2）茶公头层间断层F2：

它与F1断层近于平行，东西纵贯全区，走向北西，局部转向北东，近于北倾。

倾角较地层倾角大。

（3）F5平推断层：

走向近于南北至西北，倾向东至北东，倾角70度，落差为50m至64m，在-80水平有井巷控制，5102、-5083、-5001钻孔控制。

（4）F6断层：

位于50线至49线附近，走向近于南北向，走向长约500m，倾向东，落差大于200m，在本区切割F1断层和切割6、7煤层。

（5）F26逆断层：

位于50线两侧，走向东西，长约150m，倾向北，倾角约65度，落差约130m，本区5086钻孔，-80巷道有一处揭露，切割F1断层。

（6）F27逆断层：

位于50线两侧，走向北西，长约160m，倾向北东，倾角70度，落差约90m。

本区5001、5085钻孔及-80巷道各有一处揭露，并切割F1断层。

（7）Fa逆断层：

位于F6断层上盘，被F6断层所割，走向近于南北向，倾向北东，落差约为50m，在-80水平有井巷控制。

（8）Fb逆断层：

位于F6断层上盘，被F6断层所割，走向近于南北向，倾向北西，落差约为30m，在-80水平与-160水平有井巷控制。

1.4水文及瓦斯：

（1）31采区水文情况:

水文从上部揭露的情况看，井田内岩层含水性弱，断层导水性较弱，一般仅见潮湿、滴水现象。

31采区涌水量预测：

用比拟法计算涌水量：

公式Q3=Q2×

L3/L2

Q3：

31采区预测涌水量；

Q2：

27采区涌水量；

L3：

31采区走向长度600m；

L2：

27采区走向长度400m；

参数选用：

Q2：

实测27采区一般涌水量Q2：

15m3/h；

600m；

400m。

计算结果：

Q3=Q2×

L3/L2＝15×

600/400＝22.5m3/h

31采区一般涌水量22.5m3/h。

最大涌水量为3Q3=3×

22.5＝67.5m3/h。

预计本采区水文地质条件简单。

（2）31采区瓦斯涌出量情况：

本矿井为低沼气井，根据现已掘的27-260m水平瓦斯涌出量情况来看，27采区瓦斯涌出量小于0.2﹪，没有多大变化，预计在31采区延伸水平瓦斯涌出量也不会有大的增加，但在巷道揭露煤层时，必须要加强通风瓦斯检查管理。

该区6、7煤层为低灰、低硫高发热量优质无烟煤，煤层无自燃现象

1.5储量计算：

本次储量计算6煤层分三块，块段煤厚点取本采区范围内的钻孔见煤点厚度、巷道见煤点厚度及最低可采厚度的平均值，对特厚点如5003钻孔-95.58m见煤厚6.35m则取本块段钻孔煤厚点与本块段巷道煤厚点的平均值参与计算。

块段平面积是在电脑内的1：

1000煤层底板等高线图上直接查询求得，倾角采用块段内平均倾角。

容重采用原黄沙区段勘探报告资料6煤为1.5T/m3、7煤取1.49T/m3，储量计算结果见附表。

1.6存在的问题：

（1）本31采区地质说明书是根据现有27-160m水平揭露的地质情况所提供的，其深部已无钻孔资料控制，只能作为探采地质说明书。

建议在本区进行补勘后再延伸；

或作两步延伸，边探边掘：

先延伸至-210m水平，并在-210m水平掘一探煤石门，探明本区构造后再延伸至-260m水平。

（2）F26断层下盘的6煤层是否已下至-260m水平还有待揭露，而F26断层下盘7煤层，局部有可采的可能，可布置一定工程量进行探掘。

（3）本区内Fa断层上盘的6、7煤层因无控制点，而49线钻孔又不理想，没有计算其6、7煤层储量，但可布置一定工程量进行探掘。

（4）采区北部F2断层切割6、7煤层有待进一步证实。

表131采区储量计算一览表

煤

层

号

块段号

平面

积㎡

倾角

（度）

斜面　积㎡

煤厚

（m）

容重（T/m3）

储量

（万吨）

可采储量

6

1

18362

46

26433

1.89

1.50

7.5

6.4

2

9189

48

13733

0.95

1.5

1.9

1.7

3

8766

47

12853

1.8

1.6

合计

11.2

9.4

第二章采区地质、工业和可采储量

2.1采区地质、工业和可采储量计算

2.1.1.采区地质、工业储量计算

Q地=Q工=L6.1l6.1M6.1γ6.1+L6.2l6.2M6.2γ6.2+L6.3l6.3M6.3γ6.3

=7.5+1.9+1.8

=11.2（万吨）

式中：

Q地——地质储量Q工——工业储量

L——采区煤层走向长600ml——采区倾斜长ml=

——煤层倾角为43°

M——煤层厚度γ——煤的容重

2.1.2.采区可采储量计算

Q可采=L6.1l6.1M6.1r6.1c+L6.2l6.2M6.2r6.2+L6.3l6.3M6.3r6.3c

=7.5×

0.85+1.9×

0.85+1.8×

0.85

=9.4（万吨）

式中：

因M=m故取值同上一样c取0.85

第三章采区生产能力及服务年限

31采区采用双翼布置，集中生产。

采区按倾斜划分为二个区段，分别为-160m～-200m，-200m～-260m，现主要开采-160m～-200m，-200～-260待勘后延伸。

整个采区按二个工作面同时生产，矿井年工作日为330天。

（1）采区年生产能力A=A日×

年工作日=216.7×

330=7.2万吨/年

A日=k×

h×

n×

工作面长度×

日推进度×

采高×

容重×

工作面回采率

=0.8×

1.1×

2×

60×

0.8×

1.8×

1.5×

0.95=216.7吨/日

k――工作面产量不均衡系数，取0.8

h――采区内掘进出煤系数，取1.1

n――采区内同时生产工作面个数，取2

（2）采区服务年限

采区服务年限=可采储量/年生产能力=9.4/7.2=1.3年

第四章采区巷道布置

4．1设计的原则和要求

（1）工程设计有利于采区在整个服务年限内的均衡生产；

（2）根据围岩性质和地质构造选择巷道位置，工程布置有利于巷道的支护与维护，保证巷道在整个服务年限内的完好可用性；

（3）合理充分地利用现有的巷道，在满足生产需要的前提下，做到总工程量尽可能小；

（4）工程布置有利于掘进和回采工作面的通风；

（5）由于-260m水平的开拓延期在2年以上，因此，本采区开采时，必须有独立的通风、排水、提升、行人系统。

4.2方案设计

4.2.1.采区巷道布置：

为了使采区巷道布置有利于掘进和回采，尽快地投入生产，减少初期投产工程量，缩短施工工期，根据地质构造，煤层赋存情况，结合本矿井现行生产情况，在技术上可行，安全上可靠，经济上合理的前提下，该采区设计为二个方案。

方案一：

31轨道上山（方位5°

、倾角+30°

）布置在采区的近中部，距六煤层的法线距离为30～40m的中、细粒砂岩的底板岩层中。

根据-160m东南底板大巷及–160m通风上山的位置,为使上下车场符合规程要求，同时有足够的储车能力，上部车场布置为逆向平车场，绞车房在-160m东南运输巷底板巷反石门左侧的位置。

通风上山布置在采区中部距轨道上山约15m的西边。

采区回风巷与-160m东南底板巷贯通。

中间区段在-200m水平，以方位9°

15＇起平掘中部车场，然后以方位355°

掘-200m区段石门穿过6煤层。

工作面煤巷布置：

区段石门见煤后，在区段石门两翼同时布置-200m沿煤运输大巷与-160m回风巷，-200m沿煤巷掘至采区边界布置切眼贯通-160m回风巷进入回采。

方案二：

31轨道上山（方位65°

）布置在距离6煤层法线距约35m的中、细粒砂岩中。

根据现-160m东南运输大巷及-200m揭煤位置,为使上下车场符合规程要求，同时有足够的储车能力，绞车房布置在-160m东南运输大巷底板右侧。

通风上山布置在距轨道上山法线距约20m处，贯通-160回风运输大巷。

在-200m标高处起平为中部车场（方位79°

15＇），-200m区段石门以方位0°

、坡度3‰穿过六煤层。

区段石门见煤后，在区段石门两翼同时布置-200m沿煤运输大巷与-160m回风巷，-200m沿煤巷掘至采区边界布置切眼贯通-160m回风巷，构成工作面通风系统，然后从切眼开始进行后退回采。

4.3方案比较

方案一

方案二

优

点

1、生产区域集中，运输条件好。

2、充分利用现有-160m的工程。

3、上部车场为逆向平车场，节约了巷道。

4、后阶段的岩巷工程量少。

1、区域集中，运输条件好。

2、利用了-160m的工程。

3、区段通风便利，易于调整。

4、轨道上山岩性好，较易维护。

5、前阶段岩巷工程较方案一少。

6、有利于对-260布置探采工程

缺

1、绞车房位于7煤层中，轨道上山位于采空区以下，难以维护。

2、前期工程掘进工程多，制约以后工程接替。

3、-200接煤点近于采区西部，不利于形成双翼开采。

4、岩巷工程较方案二多。

1、后期工程区段石门较长。

2、绞车房绕道要经过一断层，较难维护。

结论：

由方案比较，从“经济上节省、技术上合理”考虑，方案二比方案一优越。

第五章采煤方法

31采区属倾斜煤层，煤层结构局部简单，根据煤层赋存情况和生产技术管理水平，机械化程度等情况的影响，采用单一走向长壁式采煤方法。

5.1开采要素

31采区沿倾斜为分二个区段，现主采-160～-200,-200～-260有待探煤后在进行准备开采。

-160～-200区段垂高40m，倾斜长度60m，-200～-260区段垂高60m，倾斜长度90m。

区段内两个双翼相向采煤工作面同时回采，工作面自两翼向中央推进，沿底板开掘采区溜煤眼、运料眼、行人眼及联络平巷。

接着在掘区段运输和回风平巷，并沿走向每隔40～60m掘一联络眼，当区段两平巷掘到采区边界后开切眼，构成系统后开始回采。

5.2采煤工艺

采煤工作面主要采用炮采为主手镐为辅落煤，人工攉煤溜入溜煤眼，由电瓶车拖运。

工作面用单体液压支柱配兀梁，采用“二梁五柱”齐梁错梁混合式，沿走向布置；

排距0.8m，柱距0.7m，“见四回一”。

工作面最大控顶距为2.4m，最小控顶距为1.6m，密集支柱切顶，全部垮落法管理顶板；

循环率85%，一大班一循环，边采边准，平均日循环进度为0.8m。

煤层赋存不稳定时，不宜使用单体液压支柱支护时，可采用圆木顶柱支护，但严禁使用木材顶柱与金属支柱混合使用。

上下安全出口不得低于1.6m，采面上下端头采用四对八梁支护，安全出口20m范围内必须超前加强支护。

采用回柱器或回柱绞车放顶。

回柱器安置于引巷离采煤工作面不少于10m的安全可靠地点。

5.3采面移溜方法

工作面支护好后移溜，先移机头，再移身和机尾。

机头、机尾可用液压柱推移，机身人工推移。

（1）顶板管理及采空区处理

顶板采用单体液压支柱配兀梁，2梁5柱，3排3空，工作面最大控顶距为2.4m，最小控顶距为1.6m，循环率为85%，一大班，先采后移柱，回柱放顶同时进行,切顶时需增设密集支柱，以利切顶和挡矸。

采空区采用全部垮落法管理顶板,回柱自下而上，采用调度绞车回柱。

（2）采区断层的处理：

采区遇断层的处理：

当采面后退式推近到断层时，断层上方采面采用保持倾斜方向不变，逐渐缩短采煤面长度，维护假机巷的方式进行采煤，与此同时，可沿断层另一侧顺着断层面方向掘补充斜风巷与上风巷连通，下采煤面采煤时亦按真倾斜推进，采煤面长度逐渐加长。

见下图。

（3）采面作业方式及循环方式

工作面采用三班采煤制，先采后移，移放同时；

循环方式：

打眼、支护、出煤、移溜、回柱放顶。

采面正规循环作业表（其它两班同样）`

第六章采区参数及区段的划分

6.1采区倾斜长度计算

采区倾斜长：

l=

=

≈147

6.2.采煤面斜长的确定

（1）区段煤柱的确定

采区倾角43°

，煤厚1.89m，顶板为属Ⅱ类中等稳定，区段煤柱可留11m。

（2）区段平巷（风巷、机巷和运巷）设计宽2.0m，高2.2m。

（3）采区最下部阶段隔水煤柱留设27m。

（4）采区煤层赋存不稳定，地质构造复杂，无大的断层，结合安陵矿实际情况，采煤面斜长设计为45m。

（5）采区边界煤柱留设10m，采区两边各留5m。

（6）采区上山煤柱留设20m。

6.3.区段斜长、标高及区段数目的确定：

（1）区段数目的确定：

采区斜长141m，结合湖南矿井的实际情况，采煤面斜长设计45m，采区划分为2个区段。

（2）区段斜长计算：

L斜长=L1+L2+2B=45+11+2×

2=60m

式中L1——采煤面斜长mL2——区段煤柱宽mB——区段平巷宽m

（

3）各区段平巷标高计算：

第一区段风巷标高为+100,运巷标高:

H=L斜长×

sin43°

=60×

=40.9m

h=-160-40.9=-200.9

所以第一区段运巷标高为-200.9，根据经验取-200。

下面标高计算同上。

第二区段运巷标高：

-241.8，取-260；

。

第七章采区生产系统

绞车房安装一台JTB1.2×

1-24型防爆提升机，配75KW电机，担负采区提升煤炭、矸石、下放设备、材料等提升任务。

提升能力为10.47万吨/年。

7.1运煤系统

工作面采落的煤，经溜槽→运输平巷→石门→-200m车场后经31轨道上山运到31上部车场→-160东南底板巷→-160m井底车场→主斜井到地面煤仓。

7.2运料及排矸系统

（1）运料（投产时）：

工作面需要的材料设备在地面经主斜井，至-160m井底车场，-160m东南底板巷、31轨道上山、采区车场、区段石门、运输平巷到工作面。

（2）排矸：

掘进时所出的矸石→运输平巷→区段石门→采区车场→31轨道上山→-160m东南底板巷→-160m井底车场经主斜井运到地面。

7.3通风系统：

矿井的通风系统为中央混合式，采区风量计算如下：

7.3.1采煤工作面供风量：

（1）按瓦斯涌出量计算：

Qw=100×

Qgw×

Kgw=100×

0.25×

1.6=40m3/min

Qgw―采煤工作面沼气绝对涌出量，参考相邻采区，取0.25m3/min；

Kgw―工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，炮采可取1.6。

Qw―采煤工作面所需风量。

（2）按工作面进风流温度计算：

Qw=60×

uw×

Sw×

Kw产=60×

3.6×

0.9=155.52m3/min

uw―采煤工作面的风速，按其进风流温度取1m3/min

Sw―工作面有效通风断面，取最大控顶距和最小控顶距的平均

值，31采区最大，最小控顶距分别为2.4m、1.6m,采高1.8m，

取3.6m2

Kw―工作面的长度系数；

取0.9

（3）接工作面人数：

Q=4Nw=4×

15=60

Nw―采煤工作面最多人员，取15人；

4―每人每分钟应供给的最低风量为4m3/min。

（4）按风速进行验算：

按最低风速验算采煤工作面的最小风量：

Qw≥60×

Sw≥54m3/min

按最高风速验算采煤工作面的最大风量：

Qw≤60×

4×

Sw≤864m3/min

即54m3/min≤Q采≤864m3/min

综上所述,采煤工作面Qw取160m3/min较合适。

∑Qwt=2×

160=320m3/min

7.3.2掘进工作面供风量

Qh=100×

Qgh×

Kgh=100×

0.2×

2=40m3/min

Qgh―掘进工作面瓦斯量，参考相邻采区取0.2m3/min。

Kgh―掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，取2。

（2）按掘进工作面人数计算：

Q掘=4N=4×

10=40m3/min

N―掘进工作面最多人数，取10人。

（3）按局部通风机吸风量计算：

Qh=∑Qhf×

Khf=200×

1.2=240m3/min

∑Qhf―掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和，JBT-52（11KW）取200。

Khf―防止局部通风机吸循环风的风量系数，取1.2。