秀房沟煤矿二采区设计说明书.doc

秀房沟煤矿二采区设计说明书159前 言3第一章 采区设计编制的依据4第二章 采区地质情况4第一节 采区概况4第二节 采区地质6第五节 煤质10第六节 采区水文地质12第七节 采区储量计算13第八节 存在问题与建议15第三章 采区设计方案16第一节 二采区设计方案简述、16第二节 设计简要概述20第四章 主要设计内容21第一节 采区上山21第三节 区段设计22第四节 采煤方法及回采工艺的选择22第五节 首采工作面设计23第六节 主要硐室62第七节 采区生产系统63第八节 巷道断面及支护设计65第九节 碎部工程设计65第十节 通防设计及机电设备选型67第十一节 采区供电设计（二采区变电所）75第十二节 排水系统设计81第十三节 施工组织设计83第十四节 主要经济技术指标84第五章 二采区设计安全专篇85第一节 矿井主要灾害因素及安全条件85第二节 采煤方法及采区巷道布置86第三节 顶板管理87第四节 井下主要硐室95第五节 安全出口95第六节 瓦斯灾害防治95第七节 采区通风107第八节 粉尘灾害防治109第九节 防灭火114第十节 防治水125第十一章 电气安全131第十二节 采区提升、运输145第十三节 采区避灾、个人劳动保护159前 言秀房沟煤矿划分三个采区分别为242采区、二采区和三采区区。2013年原煤产量71万吨。根据采区接替计划，生产重点向二采区转移，为做好正常的采区接替工作，特编制二采区设计。二采区设计是依据煤矿安全规程、煤炭工业技术政策、耀州区煤管局的有关技术管理规定和区煤管局批复的二采区设计方案、1993年陕西省煤田地质局一九四队提交了陕西省旬耀矿区秀房沟井田勘探（精查）地质报告，结合秀房沟煤矿开采的实际情况编制的。由于设计人员业务水平有限，设计中一定存在缺点和错误，恳请提出批评指正。第一章 采区设计编制的依据二采区设计是依据煤矿安全规程、煤炭工业技术政策、区煤管局的有关技术管理规定和区煤管局批复的二采区设计方案、1993年陕西省煤田地质局一九四队提交了陕西省旬耀矿区秀房沟井田勘探（精查）地质报告，结合秀房沟煤矿开采的实际情况编制的。第二章 采区地质情况第一节 采区概况1、位置及范围二采区位于秀房沟煤矿井田东部北翼，+1010m轨道巷以北，南接+1010m轨道大巷，北至井田边界，东部以坐标点9号（X=3887517,Y=36560258）和1号（X=3886232，Y=36561313）连线为界，在构造上属向斜的北翼，倾角约2左右。4-1煤层最大埋深479.21m，4-2煤层最大埋深489.14m。采区首采工作面E24203工作面切眼与242采区24218工作面留设保护煤柱30.1m，E24203工作面运顺巷道与242采区24228工作面运回顺巷道相交，东邻已关闭玉峰煤矿和薛家寨煤矿。走向东西，长度平均2.14公里，倾向南北，宽度平均0.94公里，面积2.01平方公里。2、采区勘探程度（1）勘察类型依据陕西省旬耀矿区秀房沟煤矿井田勘探（精查）地质报告，本区构造简单， 4-1煤层直接充水含水层为直罗组与延安组含水层，该层补给条件差，富水性弱。井田内岩层产状平缓，平均倾角小于9，总体构造形态为一宽缓的简单向斜构造。未见较大断层及岩浆岩影响，其构造类型属简单类；4-1煤层层位稳定，结构简单，煤类单一，煤质变化小，为全区可采的较稳定型厚煤层。按煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）中有关规定，确定本区构造复杂程度为简单类型，煤层稳定程度为较稳定类型。4-1煤层未见伪顶，直接顶厚0.557.55m，以灰黑色，灰色粉砂岩为主，见水易膨胀，老顶以中、细粒砂岩为主，厚1.042.64m，易垮落。底板以粉砂岩和泥岩为主，厚0.884.65m，遇水易膨胀。4-2煤层基本无伪顶，直接顶为灰黑色，灰色粉砂岩或泥岩，厚0.726.04m，遇水易膨胀，易崩解，老顶，以中、细砂岩为主，厚1.094.65m，灰色中厚层状，水平层理，易沿节理面张裂，为不坚固岩石类。底板为灰黑色炭质泥岩，呈薄片状，易沿层理面张裂，遇水易膨胀。厚0.13.6m，为不坚固岩石。老底板为砂质泥岩，全井田分布厚度0.76.63m，吸水易膨胀，崩解，亦为不坚固岩石。根据矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-97）有关规定，井田工程地质勘探类型可划分为类型，即层状岩类简单型矿床。水文地质勘探类型以裂隙充水为主的水文地质条件简单型，即类型。本矿井水文地质类型划分，为“中等”。（2）勘查基本网度根据原勘探（精查）报告对本矿井煤层的工程控制程度，结合矿井开采实际，秀房沟煤矿开采范围内4-1、4-2煤层主体勘查已达到勘探（精查）程度，本次按地质可靠程度将矿井开采范围内资源储量块段划分为“探明的”、“控制的”和“推断的”三种资源储量块段。勘探报告在既定勘查类型和以往钻探工程布置的基础上，确定钻探工程基本间距为以500m500m工程基本间距探求探明的（331）资源量；以1000 m1000m工程基本间距探求控制的（332）资源量；其余地段布置少量钻孔并结合以往钻孔探求推断的（333）资源量。3、采区地表情况采区内河谷发育，森林茂盛，山峦重迭起伏，处处可见洛河组砂砾岩形成的陡壁，属中低山区地貌。最高点为矿区东南部，海拔+1555.7m。4、相邻采区地质及水文地质概况本井田地质构造简单，地层产状平缓，地表水体分布少，流量小，泉水流量甚微。从井田内煤层上方三个主要含水层即第四系松散孔隙、裂隙含水层，白垩系下统洛河组砂岩裂隙含水层和侏罗系中统直罗组下段及中、下统延安组砂岩裂隙含水层分析，因多数导裂带的最大高度只发展到为隔水层的直罗组上段和宜君组地层中。因此，矿井直接充水含水层为富水性弱的直罗组下段及延安组砂岩裂隙含水层，充水方式为自煤层顶板裂隙中滴水，淋水，补给源来自含水层，侧向迳流。实际开采状况，煤层直接充水含水层为直罗组下段及延安组砂岩裂隙含水层，富水性弱，井下基本无涌水量，易与疏干。本井田水文地质勘探类型为以裂隙充水为主的水文地质条件简单型。第二节 采区地质井田位于旬耀矿区南部，据地表及钻孔揭露，地层由老至新有三叠系上统胡家村组；侏罗系下统富县组；中下统延安组，中统直罗组；白垩系下统宜君组、洛河组；第四系上更新统马兰组，全新统冲击层、沉积物。现由老到新简述如下1、三叠系上统胡家村组（T3h）为含煤地层之基底。湖相沉积，厚度不详。全井田分布。岩性主要有灰绿色、浅灰色粉砂岩、泥岩组成。夹薄层灰绿色细粒砂岩。泥岩具贝壳状断口，水平层理发育，性脆。2、侏罗系下统富县组（J1f）为含煤地层下伏地层。属残积相沉积。厚2.8138.05m，平均厚度13.81m。全井田分布。岩性为紫灰、灰绿、紫红、黄褐等杂色泥岩。滑面发育，含菱铁矿钙粒。团块状构造，易风化，易碎，遇水极易膨胀。为K1标志层。3、侏罗系中下统延安组（J1-2y）为含煤地层。属一套含煤的河沼相沉积。厚1.1076.50m，平均厚度35.65m。按岩性、岩相含煤性自下而上划分为二段三个旋迥。现自下而上分述如下（1）第一段即第一旋迥。始于延安组底界，止于4-1煤层顶板。为沼泽相沉积。厚9.5040.73m，平均厚度18.51m。该旋迥底部为滞后沼泽相的灰色、灰褐色的块状砂质泥岩，含植物根化石，滑面发育，团块状，俗称根土岩。下部常为充水泥炭沼泽相的中厚层状的灰黑色炭质泥岩，发育微波状水平层理，常见之物化石。中上部为4-2和4-1煤层，其间夹有灰白色细砂岩，灰黑色粉砂岩或泥岩。顶部常为中厚层状的灰黑色粉砂岩或砂质泥岩，发育水平层理、微波层理，可见小型交错层理，常见植物化石。（2）第二段及、旋迥。厚5.0757.67m，平均17.14m。旋迥始于K2标志层，止于3号煤层顶板。二元结构明显，具下粗上细的特点。其下部为灰白色粗、中粒长石石英砂岩。岩矿鉴定标明砂岩矿物成份石英含量大于70%，长石含量小于15%，分选性中等，孔隙式接触式泥质胶结。发育交错层理，含炭屑和植物杆支化石定为标志层K2。中上部以灰黑色、灰白色粉砂岩为主，夹有3号薄煤层 ，发育块状层理，水平、微波状层理，见植物碎屑化石。旋迥仅见XF3号钻孔中，其下部为一套灰白色岩屑长石石英粗粒砂岩，向上渐变为灰色粉砂岩。砂岩中可见交错层理，粉砂岩中发育块状层理及小型交错层理。4、侏罗系中统直罗组（J2z）为含煤地层上覆地层。属半干旱气候下的河流相沉积。厚度27.0457.60m，平均厚度43.82m。井田南部有出露。该组地层分为上下两段。下段厚0.8540.79m，平均厚度22.08m，底常为一层紫灰，灰白色含砾粗粒砂岩，砾径一般25mm，砾石成份以石英为主，由下向上渐细，定为标志层K3，其上以灰绿色、灰白色、灰色长石、石英粗粒砂岩，细砂岩为主。矿物成份石英含量65%左右，风化长石约15%；分选性差，孔隙接触式泥钙质胶结，发育块状层理、大型交错层理。5、白垩系下统（1）宜君组（K1Z1）为一套冲积扇沉积，厚度23.4434.88m，平均31.04m，井田内分布较稳定。出露于井田南部。岩性为紫灰色、棕红色砾岩。砾石成份以灰岩为主，少量石英岩和变质岩。砾径510cm，大者可达0.51.00m。次园状，分选性差，泥钙质胶结，砂质充填，坚硬，具迭瓦状构造。（2）洛河组（K2Z2）为风成沙丘夹冲积扇沉积物。厚度20.22415.15m，平均184.63m。下部岩性以棕红色、紫红色中粒砂岩为主，局部夹有紫灰色砾岩薄层，砂岩成份以石英为主，长石次之，分选性中等，泥质胶结疏松发育大型交错层理。上部地层以紫灰色、棕红色砾岩为主，夹有棕红色中粒砂岩。砾石成分以灰岩为主，次为石英岩。砾径27cm，最大砾径60cm，多呈扁圆状、椭圆状、滚圆度好，分选性差，泥钙质胶结，砂质充填，地形上呈陡峭山崖。6、第四系（Q）厚度026.63m，平均厚度8.00m。（1）更新统马兰组（Q3m）浅黄色亚粘土，夹有钙质结核层，柱状节理发育，分布于山顶或山坡。（2）全新统（Q4）坡砂物（Q4dl）由砾石、砂土堆积而成。砾石成分以灰岩，石英岩为主。风化的中粒砂岩和黄土充填其中。分布于山脚地带。冲积层（Q4dl）顶部为粉砂质粘土层，其余为由砾石、砂组成的砂砾层。砾石成分以灰岩为主，沙粒、黄土充填其中，分布于河谷及其阶地之中。7、煤(矿)层赋存情况本井田含煤地层为中下侏罗统延安组，含煤3层。自上而下编号为3、4-1、4-2号煤层。其中3号煤层位于延安组第二段下部，分布于井田北部和南部。本井田内不可采。4-1、4-2号煤层均位于延安组第一段中上部。4-1煤层大部分可采煤层，4-2煤层全区可采。井田内含煤地层平均厚度35.65m，煤层总厚平均6.66m。含煤系数18.7%。4-1煤层位于延安组第一段上部，分布于井田中南部。二采区见煤点3个，可采点2个，煤层厚度0.682.9m，平均1.80m。4-1煤层无夹矸或一层夹矸。岩性为黑色炭质泥岩或粉砂岩。厚0.200.62m，结构简单。属部分可采的较稳定型煤层。4-2煤层位于延安组第一段中部，4-1煤层之下。煤层厚0.685.21m，平均厚度3.50m。自皮带上山P6导线点以北与4-1煤层层间距开始变为0.8米以下。因此只有在皮带上山P6点以南可以分层开采。8、地质构造表1 二采区断层情况统计表断层名称性质落差(m)延展长度（）断层控制情况及对煤层的影响走向倾向延伸长度F1正2.04557120生产揭露，影响4-1煤层。F2正2.04662160生产揭露，影响4-1煤层。采区内没有次级褶曲发育。掘进时揭露断层有2条，落差2-2.9m，走向延伸100-180m；断层的存在，将是影响采区生产的重要因素。第五节 煤质1、煤类井田内主采煤层4-2煤层以中低灰、中低硫、低特低磷、中高高热值、富油之长焰煤（CY41）为主，不粘煤（BN31）仅零星分布，4-1煤不粘煤（BN31）主要分布在XF3，XF13，XF14孔附近，XF6和XF9号孔零星分布，其余大部分为长焰煤（CY41）。表1-3-1 各煤层特征表煤层号煤层厚度（m）煤层结构煤层间距（m）煤层稳定性最小 最大平均（可采区点数）最小-最大一般4-10.04-3.101.80结构简单，一般不含夹矸。1.2-17.625.13部分可采的较稳定型4-20.68-9.504.50简单至较复杂全区可采的较稳定型2、煤质（1）物理性质及煤岩特征物理性质4-1和4-2煤层为褐黑色，沥青光泽。阶梯状及参差状断口。条带状结构，层状构造。有时显水平及微波状层理。外生裂隙不甚发育，内生裂隙有方解石及黄铁矿薄膜充填。煤层由亮煤，暗煤，丝炭和镜煤所组成，以半亮-半暗型煤为主。煤岩特征各煤层显微组分中镜质组+半镜质组含量在28.049.0%之间，平均35.6%。丝质组+半丝质组含量在38.063.6%之间，平均56.3%。稳定组分含量在1.54.2%之间，平均2.9%。有机总量平均大于94%。无机组分中以粘土类和碳酸盐矿物为主，次为硫化物，氧化物少量。碳酸盐矿物呈星点状及浸染状分布于基质体内。（2）化学性质水份各煤层原煤水份变化在5.959.34%之间，水份含量较高。灰份分煤层叙述如下4-1煤层原煤灰份变化在13.5719.44%，平均16.58%，以中灰煤为主，低灰煤少量。4-2煤层原煤份变化在16.3226.05之间，平均20.56%，属中灰煤。挥发份4-1煤层浮煤挥发份变化在32.8342.04%之间，平均37%。4-2煤层浮煤挥发份变化在34.5840.86%之间，平均37.72%。硫份4-1煤层原煤全硫变化在0.395.28%之间，平均2.09%，以中硫煤为主，低硫煤少量，富及高硫煤仅零星分布。4-2煤层原煤全硫变化在0.653.15%之间，平均1.34%以低硫煤为主，特低硫和中硫煤少量。磷份4-1煤层原煤磷含量变化中0.0020.060%之间，平均0.021%。以低和特低磷煤为主。4-2煤层原煤磷含量变化中0.0000.047%之间，平均0.022%，以低磷煤少量。磷份的变化总趋势是井田南部含量小于北部。煤的粘结性和结焦性井田内各煤层粘结性指数为零，焦渣特征为23。说明煤层不具粘结性或具有微弱粘结性，结焦性能差。煤的发热量4-1煤层原煤干燥基低位发热量变化在24.2426.43MJ/kg之间，平均25.37MJ/kg。属中高高热值等。4-2煤层原煤干燥基低位发热量变化在21.6225.15MJ/kg之间，平均23.87MJ/kg。属中高高热值等。第六节 采区水文地质陕西省煤田地质局一九四队提交了陕西省旬耀矿区秀房沟井田勘探（精查）地质报告，本井田水文地质勘探类型为以裂隙充水为主的水文地质条件简单型，即类型。根据2012年5月由陕西全安煤矿安全技术服务有限公司编制的铜川市耀州区秀房沟煤矿水文地质类型划分报告划分结论，将秀房沟煤矿水文地质类型确定为“中等”类型。第七节 采区储量计算根据一九四队提供的4-1、4-2煤层资源/储量估算图及东部开拓中实际揭露的4-1、4-2煤层地质写实，本说明书计算并提供可采4-1、4-2煤层的储量，。1、储量计算的范围本次储量计算，4-1、4-2煤层估算范围为东部二采区，4-1煤层标高为10301110m。4-2煤层标高为10201110m。2、储量计算的依据储量计算的工业指标，按煤炭部一九八三年颁布的生产矿井储量管理规程（试行）中规定选定。采区内煤层为缓倾斜煤层，4-1、4-2煤层均为较稳定煤层，煤层最低可采厚度取0.8m，煤层最高可采灰份取40%。3、储量级别的圈定本井田勘探类型为一类二型，故应按类型相应的规定进行储量级别的圈定，其基本线距为：A级500m；B级1000m；C级2000m。4、储量块段的划分划分储量块段，遵循生产矿井储量管理规程中的相应规定，即考虑矿井的地质构造、煤层厚度、产状等自然因素，利用勘探线、煤层底板等高线和主要构造线、煤种界线、采区边界以及其他技术边界等进行确定。为避免由于各级储量级别连线而出现小的三角块段以及狭长块段给储量计算带来不方便，计算中则视具体情况做适当的调整。5、储量计算参数选择采用地质块段法计算储量，在1/2000的煤层底板等高线图上进行块段划分，用人工统计块段内煤层平均厚度和块段平均倾角。煤厚采用相邻巷道地质写实确定，平均煤厚为1.7m。煤的比重依据矿井地质报告4-1煤层取1.40，4-2煤层取1.46。直接在一九四队编制的4-1、4-2煤层资源/储量估算图电子版图上计算块段工业储量。可采储量计算时采区回采率取80%。6、储量计算结果经过人工划分块段和选点,并利用一九四队编制的4-1、4-2煤层电子版图统计计算，二采区共动用储量682.44万吨（见表4），可采储量501.78万吨。具体情况见表4。表4 东二采区储量一览表采区煤种煤层储量（万吨）高级储量比例(%)备注3332S112S222M2可采储量(万吨)二 采区长焰煤4-1367.3839.14279.004-2315.0636.53222.78合计682.4475.67 501.788、储量变动分析从储量计算结果来看，与一九四队原地质报告提交的储量相比，4-1煤增加了194.66万吨， 4-2煤因煤层煤厚揭露与原地质报告出现差异，本次动用储量与原地质储量相比减少34.16万吨，现将各煤层储量变动情况统计分析如下，二采区储量变动主要有以下2种原因：、4-1煤层由于相邻采区巷道实际揭露煤厚变化面积增加而引起储量增加138.99万吨；4-1煤层因计算厚度的变化而引起储量增加55.67万吨；、4-2煤层因煤层变化增加20.75万吨，减少54.91万吨，累计减少34.16万吨。 二 采区储量变动情况统计分析表采 区煤层本说明书计算储量原储量增减增减原因分析二 4-1367.38172.72194.664-1煤层因邻近采区巷道揭露煤厚、面积变化，分别增加储量55.67及138.99万吨；4-1煤层合计增加储量194.66万吨。4-2煤层原局部块段煤层实际地质揭露情况，部分煤层变厚、变薄，分别增加20.75万吨，减少54.91万吨，煤层合计变动储量-34.16万吨。4-2315.06349.22-34.16合计 682.44521.94160.5第八节 存在问题与建议1、在二采区北部4-2煤层12-C、13-C、14-C块段原地质块段原地质报告揭露煤层厚度分别为1.71m，2.75m、3.86m,但根据巷道掘进过程中的实际揭露情况，为不可采煤层，与地质报告提供数据相差悬殊，建议邀请相关专家进行论证或对该范围进行巷探，以弄清实际地质储量。2、4-1煤层开采设计中，E24103工作面与24230、24228、24218采空区相邻，应搞清原始地质资料，防止出现水患、瓦斯等地质灾害。3、在开采过程中以实际揭露煤厚及时修改矿井储量，以防止出现储量数字的失真。第三章 采区设计方案第一节 二采区设计方案简述、二采区位于井田东部北翼，+1010m轨道巷以北，南接+1010m轨道大巷，北至井田边界，采区首采工作面E24203工作面切眼与242采区24218工作面留设保护煤柱30.1m，E24203工作面运顺巷道与242采区24228工作面运回顺巷道相交，东邻已关闭玉峰煤矿和薛家寨煤矿。走向东西，长度平均2.14公里，倾向南北，宽度平均0.94公里，面积2.01平方公里。1、轨道运输大巷和总回：（1）、轨道运输大巷：接+1010轨道巷，巷道长度541.29m，东二轨道巷为本采区的轨道运输巷 ，布置在4-2层煤内，东二轨道巷方位为00000，倾角35，巷道断面形式为半圆拱形巷道，巷道净宽度：4m，净高度:3.1m,净断面:10.6m2，支护形式为“锚网喷砼”，轨道大巷主要用途是进风、运料、排矸、行人、排水等。（2）、采区总回采区回风巷位于东二皮带巷东侧，由+1030回风巷开始，长度736.81m，布置在4-1层煤内，方位为00000，倾角35，东二回风巷作为本采区回风大巷，断面形式为半圆拱巷道，巷道净宽度：4.2m，净高度: 2.8m,净断面:9.8m2，支护形式为“锚网喷砼”。主要用途是回风、行人等。2、皮带运输巷道皮带运输巷：东二皮带巷作为本采区的运煤、进风、行人巷道，布置在4-2层煤内，方位为00000，倾角35，长度590.03m，断面形式为半圆拱巷道，巷道净宽度：3.6m，净高度: 3m,净断面；9.4m2，主要用途是进风、运煤、行人等。5、采煤方法及回采工艺的选择：二采区4-1煤适合薄煤层综采，一次采全高，E24101、E24102、E24103、E24104、E24105工作面沿4-1煤层布置，E24103工作面，设计为首采面；E24201、E24202工作面沿4-2煤层布置，采用综采放顶煤开采。6、特殊工程设计：（1）、防治水：根据陕西省铜川市耀州区秀房沟煤矿水文地质类型划分报告、及矿井生产过程中实际掌握的水文地质情况，矿井水文地质条件中等，以裂隙充水为主，本采区涌水量为0.5m1m/h,考虑到东部有相邻矿井，在E24101、E24102、 E24104、E24105、E24201、E24202工作面掘进时必须执行先探后掘的施工原则，具体按秀房沟煤矿探放水规定执行。（2）、瓦斯抽排：设置在东二轨道巷巷口以里84.34m处，硐室长度40.28m，巷道断面形式为半圆拱巷道，净断面面积15.8m2，掘进断面积17.4m2。7、主要生产系统构成：（1）、通风系统：地面混合提升斜井井底车场集中运输巷1010轨道巷东二采区轨道巷、皮带巷工作面运顺工作面工作面回顺回风联巷东二回风巷1030回风巷集中回风巷一回风斜井地面。（2）、出煤路线：工作面运顺东二皮带巷东二采区煤仓一皮带井主煤仓地面（3）、运输系统：集中运输巷1010轨道巷东二轨道巷工作面回顺工作面运顺。（4）、供电系统： 井底中央变电所东二轨皮联巷移动变电站工作面移变（5）、排水系统：工作面自流排水运顺轨道巷水仓（水泵）皮带井底水仓。（6）、避灾路线：避火路线：工作面工作面运顺东二采区轨道巷1010轨道巷集中轨道巷井底车场混合提升斜井地面。避水路线：工作面工作面回顺东二回风巷1030回风巷集中回风巷回风斜井地面。（1）、通风系统：地面混合提升斜井、主皮带井井底车场集中轨道巷、皮带巷1010轨道巷、1010皮带巷东二轨道巷、东二皮带巷工作面运顺工作面工作面回顺回风联巷东二回风巷1030回风巷集中回风巷回风斜井地面。（2）、出煤路线：工作面运顺东二皮带巷采区煤仓1030皮带巷主皮带井煤仓地面8、回采工作面接替：E24103E24101E24103E24102E24104E24105E24201E242029、采区施工准备安排：年生产时间按350天计算，上半年检修7天、下半年检修8天，不计算掘进搬家时间；掘进进度按目前能够达到的最高月进度计算。10、生产能力及服务年限的确定：采区生产能力：根据秀房沟煤矿接替计划，二采区首采工作面E24103于2014年12月份试产，与西部242采区24207工作面同时开采，投产时，可保证矿井设计90万吨/年产能，故二采区设计时可考虑每年2个工作面回采，所以按年产90万吨设计11、采区服务年限：682.44万吨90万吨/年7.6年。12、设计方案说明：根据二采区煤层赋存情况，故二采区方案设计分层开采。按照煤矿安全规程的相关规定，采区上山按照3条巷道进行布置，即轨道上山、运输上山、回风上山。13、方案设计说明的其它问题：（1）、根据采区设计，开采顺序为：先采4-1煤层，再采4-2煤层（2）、东二采区煤4-1厚度1.7m，开采4-1煤层时为轻型支架，一次采全高，开采4-2煤层时厚度为3.5m,采用综采放顶煤进行回采。（3）、首采面综采E24103作为首采工作面，在掘进时可探明煤层具体厚度变化情况，为采区后期采掘工作提供参考依据。（4）二采区东部因有两个矿井相邻，该矿井已关闭，水文、地质资料不详，所以靠东部6个计划工作面，建议在掘进时必须执行“逢掘必探、先探后掘”的施工原则，在施工时按照秀房沟煤矿探放水设计具体规定执行，并提前编写针对性的安全技术措施，以保证安全完成掘进工作。第二节 设计简要概述1、二采区利用三条准备巷道开采全采区，采区巷道设置简单，煤层赋存稳定，采区内有有两个正断层，E24103、E24101工作面在掘进、回采时对断层影响范围内巷道要加强支护，对整个采区生产影响不大。2、根据秀房沟煤矿接替计划，二采区于2014年12月份试产产，投产时，矿井年产量可保证90万吨/年设计生产能力，因此二采区在方案设计时考虑每年采2个工作面，所以方案按年产90万吨设计，二采区按瓦斯采区设计，设计生产能力90万吨/年。因此本次设计二采区按每年2个工作面考虑，采区生产能力90万吨/年。3、采区服务年限为682.44万吨90万吨/年7.6年。4、方案设计时考虑4条上山，即轨道、运输、回风、行人，现设计将采区上山设计为三条，把运输上山和行人上山合并布置。5、采区巷道布置：采区设计分层开采4-1、4-2煤，先采4-1煤层，再采4-2煤层。两个分层共用东二皮带、回风、轨道三条采区巷道进行生产。 6、采煤方法及回采工艺：采区E24103、E24101、E24102、E24104、E24105工作面适合薄煤层综采，设计一次采全高，E24103工作面设计为首采面，采用长壁后退式回采，日进度8米。 7、工作面回采时，如果瓦斯超限将利用瓦斯抽放设备进行抽放，抽放硐室设置在东二轨皮联巷间与1030回风巷联通，形成独立通风系统。 8、二采区涌水主要是开采时顶板裂隙砂岩淋水，水量不大，所以在采区低洼部设一水仓排水，即可满足排水要求。 采区总工程量2072m，其中半煤岩巷m、煤巷m；首采面E24103需工程量1826.93m。第四章 主要设计内容第一节 采区上山1、轨道上山二采区轨道上山施工在三条上山的左侧，轨道上山断面为半圆拱形、巷道宽高为3.0米、净断面8.03平方米、锚喷支护，布置在五煤层底板K2铝土标志层附近，施工方向N203548，下山坡度10.5，上口标高190米，下口标高320米。提升长度715米，提升高度130米，总长度892.5米（包括下部车场）。2、回风下山二采区回风下山位于轨道下山右侧，居轨道下山60米，从总回顺开窝，巷道宽高均为3.0米，净断面8.03平方米、半圆拱形锚喷支护。施工方向与轨道下山平行，布置在五煤层底板砂岩及泥岩层中，先施工63米平巷，再按942下坡施工692.8米到水泵房回风道。3、皮带和行人下山二采区运煤下山和行人下山合并为一条，位置位于轨道下山与回风下山中间，巷道宽高均为3.0米，半圆拱形锚喷支护。施工方向与轨道下山平行，直接搭接在北二皮带巷第三部皮带机尾，布置在五煤层底板砂岩层中，上段175米坡度为14下坡，下段350米坡度为936下坡，其每个区段中部及下山底部与回风下山和轨道下山用联巷连接。第三节 区段设计原方案设计二采区分为两个区段，09年新勘探的地质资料表明二采区下部五煤层赋存区有扩大的趋势，且推断可能有一个落差10米左右的断层，因此，本次设计在二采区下部290米位置增加一个探煤区段，且皮带下山也延长到相应位置，便于以后布置工作面。故本次设计共划分标高220米、260米、290米3个区段。区段巷道一般为石门联系煤层，部分为斜巷联系煤层，三层为底板石门，五层为顶板石门。第四节 采煤方法及回采工艺的选择采区内只有三层的第一区段即E24103工作面里段适合薄煤层综采，且该面为秀房沟煤矿最后一个综采面，设计为首采面；其它工作面炮采，采用长壁后退式回采，单体支柱配合绞接顶支护进度1米，3.4峒管理，每天二峒，40T型刮板机出煤。第五节 首采工作面设计1、工作面位置E24103工作面上邻北二N328工作面（已回采完毕），下接二34工作面，左为北二采区后期石门，右到北三采区后期石门。工作面标高-180.0-278.0米，高差为98米。2、井上下关系E24103工作面位于井口北约3100米处，地表为农田，地面有村庄陈谷堆需搬迁。3、煤层赋存情况 （1）、工作面概况工作面走向长863米,可采长度815米，倾斜长平均为180米，总面积为1346328平方米，可采面积127140平方米。（2）、煤层情况该面煤层原始沉积较稳定，煤层厚度变化较大，以北三后期石门方向为里，里段煤层较厚，平均2.3米。中段较薄，平均1.3米。外段较稳定，平均1.5米。煤层总厚1.263.55米，平均1.99米。煤层倾角1223，平均18。（3）、煤层顶底板情况煤层直接顶为泥岩，局部为细砂岩，厚度0.786.49米，平均3.51米。煤层老顶为砂岩砂质泥岩，厚度0.6510.92米，平均3.58米，煤层直接底为泥岩，厚度0.245.02米，平均3.28米，煤层老底为砂岩砂质泥岩，厚度1.9914.14米，平均7.54米。煤层顶底板情况顶板名称岩石名称厚度（m）岩石特征老 顶砂岩砂质泥岩3.58大部分为灰色细粒砂岩及灰色砂质泥岩局部为深灰色泥岩。直接顶泥岩3.51灰深灰色块状泥岩富含植物化石局部为细砂岩。伪 顶直接底泥 岩3.28灰深灰色灰黑色块状泥岩，大部分含植物化石。老 底砂岩砂质泥岩7.54灰白色中细粒砂岩及灰色砂质泥岩夹细砂岩条带局部含菱铁矿。（4）、地质情况 该面构造上位于葛洼向斜的西翼总体为单斜构造，根据N324轨道巷施工中揭露的地质资料分析，预计该工作面范围内的小构造较发育，这将给工作面的施工带来不同程度的影响。现对已揭露影响掘进施工的地质构造分述如下（5）、水文情况根据N328工作面水文地质资料及勘探钻资料和周围巷道揭露的资料分析，该面水文地质条件简单中等，局部地段顶板为粉砂岩，厚度平均为4.54米，老顶为砂岩，厚度0.6510.92米，平均为3.58米。施工中有滴水、淋水现象。最大涌水量0.15m3/h，正常涌水量0.10m3/h。地质构造情况构造名称F1走 向（）倾 向（）倾角（）性 质落 差（m）对掘进的影响程度F26133145正断层0.6影响较小（6）、开采技术条件、瓦斯该面为高沼瓦斯面，预计工作面瓦斯绝对涌出量为2.6m3/min。、煤尘爆炸指数煤尘爆炸指数为15.1722.64有爆炸危险。、煤的自燃煤层自燃发火为类，不易自燃。、矿层裂隙煤层裂隙发育。、地温23。、地压72.2Kg/cm3。（7）、储量该面煤层原始沉积较稳定，煤层结构简单，煤层总厚1.52.2米，平均1.79米。煤层倾角03，平均2。煤的容重取1.46t/m3,工作面煤炭回收率95。 可采储量 ZG8151801.791.4031.86万吨 可采出储量 ZK=31.860.9530.27万吨4、回采工艺选择（1）、采煤方法E24103工作面里段适合薄煤层综采，采用走向长壁采煤方法，工作面等长布置，回采时区内后退，工作面一次采全高，布置薄煤层综采工作面，用全部冒落法管理顶板。 （2）、回采工艺本工作面煤层中间赋存两层夹矸厚0.17米和0.13米，煤层总厚1.52.2米，平均1.79米。煤层倾角03，平均2。工作面选用使用ZY5600-14/26型支架，采煤机往返牵引割煤，工作面液压支架沿割煤方向顺序移架放顶，然后推移运输机，采煤机割到工作面端头处，沿运输机弯曲段斜切进刀开缺口，并将运输机机头或机尾推至煤壁，循环完毕。 （3）、作业方式采用每日三班采煤，一班检修四班作业制的作业方式。采用斜切进刀双向割煤，往返一次进两刀，每班往返一次。5、工作面支护设计（1）、初选择支架E24103工作面的地质条件与上区段N328工作面地质条件相似，E24103工作面的煤层厚度略小于N328工作面，N328工作面使用ZY5600-14/26型支架，回采时比较顺利，由此，E24103工作面仍选用ZY5600-14/26型支架，工作面倾斜长平均为180米，故安装100架。（2）、支架支护强度计算、计算冒落带高度E24103工作面采用一次采全高、用全部冒落法管理顶板的回采工艺，由此按下列公式计算支架支护强度。 HiM/(Kp-1)2.8（1.31）9.3米。Hi冒落带高度, m; M工作面最大采高，2.8m； Kp 岩层冒落碎胀系数。取1.3米。II、计算支护强度P= K*Hi *cos*10-62.09.3米2.4 吨/米3COS1810-60.4177MpaP 计算支护强度， Mpa; 冒落带岩层加权平均容重，2.49.8103N/ m3；煤层倾角，取18度； K: 老顶来压增载系数，取2.0。、支架的确定E24103工作面采用ZY5600-14/26型支架最大采高时的支护强度为0.4177MPa，ZY5600-14/26型支架的设计支护强度为0.56MPa，初撑力为2527KN。因此所选用的ZY5600-14/26型支架满足需求。6、工作面巷道布置（1）、基本巷道布置形式E24103工作面采用最基本的运顺和回顺两巷布置方式，运顺铺设皮带机