-阳泉煤业集团国阳二矿80909开采设计.doc

前言一、概况阳泉煤业集团国阳二矿，建于1951年5月。隶属于阳煤集团，属于国有煤炭企业。经过三次改扩建，矿井设计能力为720万吨/年，核定能力为810万吨/年。矿井座落于太行山西麓，阳泉市西南6公里处，石太铁路、307国道和太旧高速公路横穿矿区工业广场而过，地理位置优越，交通和通讯便利，是一座现代化大型矿井。井田位于沁水煤田东北部，太行复背斜一翼，井田以东为大阳泉井田，以西为正在勘探的西上庄井田，南部与五矿井田相邻，北部以石太铁路为界，隔桃河与三矿、四矿相望。井田走向长8.0km，倾向长7.5km，面积60.0603km2，截止2008年底保有储量773466kt, 可采储量446607kt，矿井服务年限39.4年。矿井采用直线职能制管理，建立生产经营指挥系统，实行矿、井（区）、队三级管理体制。六证齐全。二、设计的主要依据1、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知（安监总煤行（2008）130号），省厅有关文件；2、地质报告及批复文件、初步设计及批复文件、安全专篇及批复文件等；3、有关矿井瓦斯抽放、防灭火、防治水专项设计等；三、设计的指导思想与主要特点根据国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知精神，为加强放顶煤开采安全技术管理，提高放顶煤开采安全生产管理水平，切实做好放顶煤工作面的通风瓦斯、防尘、防火、防治水、顶板支护等安全管理工作，有效防范放顶煤开采工作面的各类型事故发生，制定放顶煤开采期间的通风、防瓦斯、防尘、防火、防水、防顶板事故等专项安全技术措施。四、存在的主要问题与建议第一章 采区概况及地质特征第一节 矿井概况二矿建矿于1951年5月1日，经过三次改扩建，矿井设计能力为720万吨/年，核定能力为810万吨/年。生产模式为一矿一井两水平，即西四尺井、470水平和560水平。2008年矿井原煤产量完成700.1688万吨，全矿职工在册9512人，采用直线职能制管理，建立生产经营指挥系统，实行矿、井（区）、队三级管理体制。二矿位于阳泉市以西5公里，石太铁路线东西贯穿矿区，交通条件十分便利。矿井井田位于沁水煤田东北部，井田走向长8km,倾向长7.5km,井田面积约60.0603km2,主采山西组3#煤和太原组8#、15#煤层。矿井地质储量为7.73466亿吨，可采储量为4.46607亿吨。矿井四邻关系二矿井田位于沁水煤田东北部，太行复背斜一翼，以东为大阳泉井田，以西为正在勘探的西上庄井田，南部与五矿井田相邻，北部以石太铁路为界，隔桃河与三矿、四矿相望。（见图一）井田开拓方式为立井和斜井采区式开拓方式。水平划分：共划分三个水平，分别是：560水平、470水平、390水平。采区划分：全矿现共有采区13个，其中：560水平4个，470水平6个，390水平3个。开采现状：全矿生产采区9个，分别是：3#煤13采区、15采区；15#煤6采区、7采区、8采区、9采扩区、10采区；8#煤12采区、13采区；准备采区4个，分别是：15#煤9采区、11采区、12采区、13采区。矿井通风系统：矿井通风方式为混合式，通风方法为机械抽出式。十个进风井与五个回风井形成混合式矿井通风系统，五台主扇总装机量为8410kw，五台主扇风机联合运行担负全矿井通风任务。矿井总进风量为52292m3/min,总回风量为57080m3/min，矿井通风等积孔为19.07m2。桑掌2台K4-73-NO33.5离心式通风机，电机功率为2450kW，排风量为18883m3/min，负压3500Pa。桑掌主扇风机负担560水平3#煤13采区、8煤十二区、8煤十三区、470水平15#煤八采区、十采区、十二采区。南山安装2台GAF-31.5-19-1轴流式通风机，电机功率1800kW，通风机运行角度为13度，排风量为13430m3/min，负压3200Pa。南山主扇风机负担470水平七采区、六采扩区、丈八二区及560水平一南翼12煤十八区。北茹2台AGF6063.121.682型轴流式通风机电机功率1600kW，运行角度为40/32.5度，排风量为10699m3/min，负压4200Pa。北茹主扇负担470水平五采区、九采区、九采扩区及390水平。龙门2台BDK-8-NO29型轴流式通风机电机功率1260kW，运行角度为3度，排风量为9898m3/min，负压3600Pa。龙门主扇风机负担560水平3煤十三区、3煤十五区。大南沟2台GAF-25-15-1型轴流式通风机电机功率1260kW，运行角度为-5度，排风量为4170m3/min，负压3300Pa。大南沟主扇风机负担560水平八区、470水平六采区。 地面建有两座瓦斯抽放泵站，安装有瓦斯抽放泵9台，总装机容量4565KW，抽放能力达1869 m3/min。井下铺设直径510mm管路3200米，直径850 mm、800 mm、600 mm管路共计33940米。采用上邻近层抽放、本煤层、走向高抽巷或穿层钻孔抽放。目前我矿井下采用分区式负压通风，通风系统稳定可靠，各用风地点配风量均能满足作业规程要求和现实生产需要。矿井排水系统：矿井排水系统为，各采区积水由水泵排入大巷水沟汇入各水平中央水仓。470水平最大涌水量71.58m3/h，最大排水能力291 m3/h，560水平最大涌水量41.86m3/h，最大排水能力338 m3/h。 470水平排水系统以中央泵房为主，安设150 D3010型水泵5台。560水平排水系统以中央泵房为主，辅助泵房和西翼泵房为辅，其中中央泵房安设三台D155309型水泵、辅助泵房和西翼泵房各安设两台D155309型水泵。矿井提升系统：矿井提升方式为主井皮带、副井罐笼。主井皮带分为东斜井皮带（DXGX1200型强力皮带机，运输能力9001000t/h）和西斜井皮带（GDS1000型钢丝绳皮带机，运输能力570720t/h），分别将470水平和560水平井底煤仓的原煤运输到地面。副井罐笼分为东副立井和西副立井，分别安装JKM3.254型和JKMD3.254型落地式多绳摩擦轮绞车，牵引双层一吨四车多绳罐笼，承担470水平和560水平提升人员、材料和矸石。材料斜井贯穿于两个水平，安装JK3.0/30型提升绞车，承担井下大型材料、设备的上下井运输。地面排矸采用2JK3.0/11.5型提升绞车牵引18吨后卸式重型箕斗提矸，由15吨太拖拉自卸车向外排矸。矿井运输系统：工作面生产的原煤通过顺槽皮带经采区皮带进入采区煤仓，运输大巷采用ZK146/550、ZK106/550、ZK206/550型架线电机车分别牵引MDD4.2型四吨和MDD3.36型三吨底卸矿车，从采区煤仓将原煤运入井底卸载仓。另十采区工作面生产的原煤通过主运皮带进入主提升煤仓再通过主斜井上井。采区辅助运输为双轨无级绳绞车，工作面辅助运输为单轨或双轨无级绳绞车和小绞车运输。矿井供电系统：（1）地面供电系统二矿供电系统35KV分别来自矿区110/35KV站和黄沙嘴110/35KV站，地面设有赛鱼站（一级站）、桃南站（二级站）、桑掌站（一级站）、北茹站（二级站）共4个35/6kV变电站。赛鱼站电源引自矿区110kV/35kV变电站，安装2台16000kVA变压器；桃南变电站电源35KV引自赛鱼变电站，安装有2台15000kVA变压器；桑掌变电站电源引自黄沙嘴110/35KV变电站，安装有2台25000kVA变压器；北茹降压站电源35KV引自桑掌变电站，安装有2台12500kVA变压器。（2）井下供电系统井下有七个中央配供电系统组成，电源分别来自地面的赛鱼、桃南、桑掌、北茹四个变电站，共18趟入井线，井下主要配电室全部实现双回路供电。桃南降压站：通过6105、6205两趟电缆供给560水平中央配电室,分别给一南翼联配、主运头部配、主运二部配、丈八二区配。通过6113、6213两趟电缆，供给470水平井底配电室。通过6117、6217两趟电缆供给470水平牵引配电室,分别给南大巷一配、南大巷正前配、五采区配、五采轨道巷配、七采区配、80701配、东斜井皮带配。桑掌降压站：通过6211、6111两趟电缆，供给560水平桑掌中央配,分别供给十三区一配、十三区三配、十三区四配、十五区口配、十五区一配、十五区二配、八号煤十三区配、八号煤十二区配。通过6212、6112、两趟电缆供给470水平桑掌中央配，分别供给十采区配、十采区二配。通过6109、6209、两趟电缆供给470水平桑掌中央配，分别供给八采区配、八采区二配、主运三部配。赛鱼变电站（外南沟配电室）：通过613、623两趟电缆，供给470水平西大巷配电室,分别供给六采南翼配、六采配。北茹变电站：通过622#、621#两趟电缆，供给390水平北茹中央配。通过617#、618#两趟电缆，供给390水平北茹中央配，分别供给九采联配、八九一四配，南大巷正前配、九采配电点。监测监控地面设有瓦斯监测中心，采用KJ4N型安全监测系统，进行24小时连续监测，新的KJ4N系统针对新版规程进行了很多功能升级和改进，符合现行AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求、AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范及新颁布的其它监测监控相关标准。井下采用光纤以太网传输，交换机至监测分站采用总线传输，通讯满足AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求。井下监测监控设备为KJ2007DF型分站，传感器传输距离大于2千米，电源箱选用六路18V/350mA本安电源。现井下安装分站71台，模拟量传感器258枚，开停量传感器139枚。开停量主要用来监测监控主扇风机、局扇风机、工作面闭锁开关、工作面机组、工作溜、后配溜的设备开停运行状态和运行状态参数；模拟量主要用来监测监控各采掘工作面的一氧化碳参数、瓦斯参数、负压参数、风速参数和温度参数，全部实现了“瓦斯-电”闭锁及二级断电，井下头面全部实现了瓦斯-电、风-电闭锁断电状态监测监控。第二节 采区概况本采区可采储量为1906万吨，采区服务年限为12.7年；采区在井田中的位置 九采区东部为井田边界，西部相邻十采区，南部为尚未开采的十三采区，北部相邻五采区和七采区。（见图二）巷道布置和装备情况采区巷道布置：采区轨道巷、皮带巷、回风巷布置在15#煤上分层中。 九采区皮带巷、九采区轨道巷，九采区左、右回风巷，分别作为九采区的运输、进风巷道和回风巷道。装备情况：九采区皮带巷装备一部SSJ-1200/2*250型胶带输送机，运输长度 米；九采区轨道巷装备一部JD-25型绞车，运输长度150米和一部WJ-950型无极绳绞车，运输长度300米。生产系统一、通风系统：工作面采用一进两回的通风系统，新鲜风流经九采轨道巷、皮带巷进入80909进风巷到工作面；污风由工作面回风和内错巷经九采南回风巷、390水平南回风、最后到北茹回风井。二、抽放系统：利用本工作面的上临近层12#煤高抽巷，通过地面泵站进行瓦斯抽放。开采前及时调整高抽巷系统，调节压力，保证高抽巷风流方向由工作面向高抽巷，通过高抽巷闭墙与采区600mm瓦斯管连接，进行瓦斯抽放。抽放观测：工作面初采及正常回采期间，通风五队要定期观测和调整高抽巷管路内CH4流量及压力，保证合理抽放和工作面瓦斯不超限，每三天观测一次，保证工作面安全生产。三、运输系统：工作面割落与放落的煤分别经前溜、后溜、转载溜，通过顺槽皮带、九采区皮带巷、运至九采区煤仓中。四、下料系统： 1、工作面下料由470水平南翼运输大巷、九采区轨道巷、回风顺槽到回风端头；进风顺槽所使用的材料、设备由470水平南翼运输大巷，经九采区轨道巷，运至进风顺槽各用料地点。五、供水与排水系统： 1、在本工作面进风顺槽内铺设一趟3寸管，且每50m安设一个三通阀门，给工作面进风顺槽水幕、满足皮带巷消尘和各转载点消尘、电机冷却，以及采煤机喷雾和电机冷却。另设一趟3寸管做排水管路用，并备用一台22KW水泵，随时排除巷道内的积水。2、在本工作面回风顺槽内铺设一趟3寸管，给回风顺槽水幕、工作面支架喷雾、溜头转载点消尘供水，以及为前后溜电机冷却供水。水管每100m设一个三通阀门。另设一趟3寸管，并备用一台22KW水泵，随时排除巷道内的积水。3、进、回风顺槽的供水均来自于桑掌地面，经九采区轨道巷到进、回风顺槽，在进、回风顺槽口安设有分路阀门，在九采区轨道巷口安设有总阀门。进、回风顺槽排出的水经九采区轨道巷排水管排至470水平南翼运输大巷。六、供液系统：在进风顺槽设备列车处，设置有一台乳化液箱及两台乳化液加压泵，给工作面液压支架及单体柱提供压力液。乳化液来自井上地面，液管送至九采区轨道巷，再设一趟直径50mm的管为工作面进风巷的乳化液箱供液。七、照明、信号及通讯系统 ： 1、照明 在工作面溜头、溜尾、工作面间隔15m 处及设备列车上各安设一盏照明信号灯，共12盏。在每部设备机头各安设一盏安全防爆灯用作照明。2、信号 工作面采煤机，前、后工作溜使用照明信号灯或语音通讯做联系信号，并设有可靠的急停装置与机组、前、后溜闭锁。进、回风顺槽运输系统内任意相邻两设备之间设置有往返语音声光信号装置进行联系。3、通讯 在转载机，皮带各机头处及配件库内各安设一部通讯电话与井区调度站进行通讯联系。第三节 地质特征矿井基本地质情况二矿井田含煤地层沉积于晚石炭世和早二叠世。含煤地层从老到新依次为上石炭统太原组，下二叠统山西组，下伏地层为中石炭统本溪组，上覆地层为下二叠统下石盒子组。综合柱状图（见图三）由下而上依次叙述如下：1、本溪组：地层总厚度4060m，平均53.7m，主要由灰黑色、灰色砂质泥岩、泥岩、细至中粒砂岩、铝土矿(或铝质泥岩)及23层石灰岩组成，含不稳定薄煤24层(厚度一般小于0.20m)。下部石灰岩，俗称香炉石，沉积较稳定，厚2.25.5m，平均4.0m，含纺缍虫、海百合及腕足类化石；底部铝土矿(或铝质泥岩)，普遍发育，厚5.013.0m，平均9.4m，具鲕状结构，有滑感，其下常有厚1.5m左右的鸡窝状赤铁矿或黄铁矿层。2、太原组：地层总厚度90130m，平均118.67m，主要由黑灰色砂质泥岩、泥岩、灰白色砂岩，三层石灰岩及煤组成。与下伏地层本溪组连续沉积，其基底为灰白色细至中粒砂岩(K1)，厚0.815.3m，平均5.0m，虽然厚度及岩性变化较大，但尚较稳定，可作为分界标志层。三层石灰岩沉积广泛，厚度稳定，是本组的良好标志层；下层K2灰岩，夹23层海相泥岩，将灰岩分成34层，故称四节石，厚3.214.3m，平均7.34m，井田西北角较厚，下距K1砂岩平均29.18m，含燧石结核或团块，含中国海百合Sinocrinus Tien，分喙石燕Choristites SP.等动物化石，底面向下10m左右为15号煤；中层K3灰岩，富含动物化石海百合茎Sinocrinus Tien，由于海百合茎之横断面形若古钱，俗称“钱石”，厚1.25.0m，平均3.0m，下距K2灰岩平均12.92m，K3灰岩之下发育13号煤层；上层K4灰岩，性脆、坚硬，风化后残留在地表者形状奇特，俗称“猴石”，厚0.684.9m，平均2.3m，含泥质较高。总的趋势是西部厚，东部薄，下距K3灰岩平均20.77m，含动物化石分喙石燕Choristites SP黄河角石Huanghoceras SP.。K4灰岩与K3灰岩之间含12号煤；K4灰岩之上6.0m左右局部发育K6砂岩，岩性与厚度变化较大，不稳定，但与K4灰岩互为上下佐证，可做为本组标志层之一；K4灰岩，上距山西组底部K7砂岩平均38.16m，中间夹8号、9号煤。8号煤直接顶板砂质泥岩或泥岩，厚4.016.0m，平均11.60m，沉积稳定广泛，含大量黄铁矿和菱铁矿结核，含化石：带羊齿Taeniopteris SP，脉羊齿Neuropteris SP.，舌形贝Linguia SP等，似应为一海相层，可做为煤层对比中的辅助标志层。本组含煤79层，其中可采煤层5层，即8号、9号、12号、13号、15号煤层。 太原组地层是一套典型的海陆交互相含煤岩系，旋回结构明显，可分为5个沉积旋回。旋回的划分均以海退为旋回起点，海进停止为旋回终点。煤层以下为海退部分，煤层底界为海进开始，煤层以上为海进部分。海退部分岩相组合复杂，稳定性差，为滨海相、泻湖相、滨海三角洲相、河床相、河漫相、沼泽相的砂岩、砂质泥岩及泥岩。海进部分岩相组合简单，稳定性好，为沼泽相、泻湖相；湖泊相、浅海相的煤层、砂质泥岩、泥岩、石灰岩。第旋回以K1砂岩为底界，向上经15号煤到K2灰岩顶部之砂质泥岩、泥岩；第旋回以凝灰质中粒砂岩(俗称怪砂岩)为下界，向上经13号煤到K3灰岩顶部之砂质泥岩、泥岩；第旋回以12号煤老底细粒砂岩为下界，向上经12号煤到K4灰岩顶部之砂质泥岩、泥岩；第旋回以9号煤层老底细至中粒砂岩为下界，向上经9号煤到9号煤直接顶砂质泥岩及泥岩；第旋回以8号煤老底细至中粒砂岩为下界，向上经8号煤到K7中至粗粒砂岩底面结束。3、山西组：地层厚5482m，平均60.23m，主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩，灰白色砂岩及煤组成，与下伏太原组地层连续沉积(呈冲刷接触)，含织羊齿Empiectopteris SP芦木Caiamites SP，轮叶Annuiaria SP.，栉羊齿Pecopteris SP等植物化石。基底为中至粗粒砂岩K7，厚018m，平均6.0m，成份主要为石英、长石、石英岩岩屑，有少量的云母及磷灰石，磨圆度由中等到好，分选中等，孔隙式、接触式胶结，胶结物多为硅质，有少量钙质，发育交错层理、波状层理及水平层理，属于三角洲平原上的分道河流沉积，层位较稳定，是本组的主要标志层。山西组共含煤46层，其中可采煤层为3号、6号两层。 山西组为一套复合的三角洲沉积体系，是在太原组顶部前三角洲、三角洲前缘沉积基础上发育的三角洲体系的沉积。沉积旋回明显，每个旋回，均以三角洲平原分流河道沉积的砂岩开始，向上渐变为沼泽相的砂质泥岩、泥岩及煤，随着水介质的加深转入覆水沼泽环境。第旋回以K7砂岩为底界，向上经6号煤到6号煤直接顶砂质泥岩、泥岩，为三角洲建设阶段的沉积；第旋回以6号煤老顶砂岩为下界，向上经3号煤到3号煤直接顶砂质泥岩、泥岩，为三角洲废弃阶段的沉积；第旋回以3号煤老顶为下界，向上经1号、2号煤到下石盒子组基底K8砂岩底面，为三角洲建设阶段的产物。 4、下石盒子组：地层总厚平均145m，依据岩性及其风化特征可分为上、中、下三段。下段绿色岩层段，厚3060m，平均45m，由灰绿色、黄绿色砂质泥岩、泥岩、细至中粒砂岩及12层薄煤(厚度一般在0.1m左右)组成。底部为K8砂岩，俗称绿色基底，系下石盒子组与山西组分界标志层，为细至中粒砂岩，厚1.013.0m，平均6.0m，厚度变化较大，局部呈透镜体，稳定性较差。中段黄色地层段，厚4070m，平均55m，由黄色、黄绿色砂质泥岩和泥岩互层，细至中粒砂岩组成，风化后呈黄褐色或铁锈色。底部K9砂岩为细至中粒砂岩，俗称黄色基底，厚3.028.0m，平均10.0m，岩性及厚度变化较大，呈球状风化。上段砂岩带，厚2060m，平均45m，主要由灰色、灰白色、黄绿色中至粗粒砂岩及泥岩组成。顶部为K10标志层，厚118m，平均5m，为含锰铁质、铝质泥岩，具鲕状结构，风化后呈粉红色花斑，故称桃花页岩。野外极易识别，为上、下石盒子组地层分界线构造 二矿井田基本构造形态为一走向北西，向南西倾伏的单斜构造。地层倾角515，局部可增至25以上。单斜上发育着次一级不同类型的构造形迹，并以褶皱构造为主，断裂构造次之。 由于受区域构造控制，井田构造形迹以线性为主，主要为北东向短轴向、背斜和与之方向一致的断裂构造带，二者常形成北东向平行的断褶带，显然具有成生上的联系，同时北西、近东西向构造也有发育，但分布比较少。井田构造形态分区性明显，大致可分为西部和中东部两个区，西部为一穹窿构造，其特征是：四周为弧状、放射状短轴向、背斜及无明显方向性的小型断裂构造，中东部以北东向大致平行等距相间的断裂构造带与线状延伸的背、向斜相匹配为其主要特征，其分区大致以F12断层为界。二矿井田落差在20m以上大中型断层不发育，全区仅见三条，小型断裂构造发育。二矿岩溶陷落柱与邻近矿井相比较少，截止2008年底共发现陷落柱93个，其中地表揭露2个，钻孔揭露1个，井下揭露90个，陷落柱中到达3号煤层的41个，到达其它煤层的52个。陷落柱水平切面上多为椭圆或近椭圆状。煤层赋存情况一、山西组含煤4-6层，含煤地层厚度为54-82m，平均厚60.23m。煤层总厚3.03-8.13m，平均4.42m，含煤系数7.34%，可采煤层为3号、6号，总厚度平均3.14m，含煤系数5.21%。其中3号煤层全井田大部可采，现大部分已采空。二、太原组含煤地层厚度为95-130m，平均118.67m。含煤层7-9层，煤层总厚度为11.35-23.70m，平均15.17m，含煤系数12.78%，可采煤层为8号、9号、12号、13号、15号煤层。其中8号、9号、12号煤层全井田大部可采，13号煤层局部可采，15号煤层全井田可采。煤质1、3号煤层原煤灰分(Ad)为6.42%-38.45%，平均16.02%；浮煤灰分(Ad)为5.33%-9.07%，平均6.64%，为特低灰高灰煤。高灰煤分布在2-7、2-22、2-10号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.11%-16.34%，平均9.46%；浮煤挥发分(Vdaf)为7.65%-9.29%，平均8.32%，为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.30%-0.96%，平均0.47%；浮煤硫分(St,d)为0.31%-0.60%，平均0.44%。为特低硫-中硫分煤。中硫煤分布在2-25号孔附近。2、6号煤层原煤灰分(Ad)为9.76%-29.63%，平均16.05%；浮煤灰分(Ad)为5.62%-9.17%，平均7.31%，为特低灰-高灰分煤。高灰煤分布在2-35号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.98%-11.84%，平均9.09%；浮煤挥发分(Vdaf)为7.77%-8.40%，平均8.02%，为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.35%-2.95%，平均0.85%；浮煤硫分(St,d)为0.40%-0.71%，平均0.54%，为特低硫-中高硫分煤。中高硫煤分在2-24、2-28号孔附近。3、8号煤层原煤灰分(Ad)为12.71%-41.96%，平均23.30%，浮煤灰分(Ad)为7.07%-9.76%，平均8.54%，为低灰高灰分煤。高灰煤分布在2-16、2-59、2-56及区内2-12、2-9号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.24%-15.12%，平均10.46%；浮煤挥发分(Vdaf)为7.62%-8.90%，平均8.23%。为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.49%-3.30%，平均1.23%，浮煤硫分(St,d)为0.51%-0.95%，平均0.73%。为特低硫-高硫分煤。以低硫煤为主，中高硫煤分布在2-94、2-56、2-10、610、635、2-59号孔附近。高硫煤在21001工作面西顺附近。4、9号煤层原煤灰分(Ad)为6.28%-35.03%，平均21.46%；浮煤灰分(Ad)为7.17%-10.74%，平均8.59%，为特低灰-高灰分煤。以中灰煤为主。高灰煤分布在2-12、2-10号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.64%-16.05%，平均9.87%；浮煤挥发分(Vdaf)为7.51%-8.94%，平均8.21%。为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.51%-3.92%，平均1.09%；浮煤硫分(St,d)为0.53%-1.06%，平均0.74%，为低硫-高硫煤。以低硫煤为主，高硫煤分布在602号孔附近。5、12号煤层原煤灰分(Ad)为8.25%-36.39%，平均18.78%；浮煤灰分(Ad)为4.81%-9.98%，平均6.93%，为特低灰-高灰分煤。以中灰煤为主，高灰煤分在区内2-25、2-35、2-75号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.62%-13.55%，平均9.21%；浮煤挥发分(Vdaf)为7.16%-8.35%，平均7.76%。为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.78%-5.90%，平均2.07%；浮煤硫分(St,d)为0.68%-1.23%，平均0.92%，为低硫高硫煤。以中硫煤为主，高硫煤分布在区内229、635、2-15、2-117、2-23号孔附近。从各种硫测试结果看以硫化物硫为主，其次为有机硫，因此，洗选后硫分含量有明显降低。6、13号煤层原煤灰分(Ad)为6.71%-31.73%，平均13.41%；浮煤灰分(Ad)为3.13%-9.47%，平均5.37%，为特低灰-中高灰分煤。以低灰煤为主，高灰煤分布在2-14号孔附近。原煤挥发分(Vdaf)为6.56%-14.55%，平均8.26%；浮煤挥发分(Vdaf)为6.50%-7.62%，平均7.12%。为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.85%-2.63%，平均1.47%；浮煤硫分(St,d)为0.71%-0.88%，平均0.77%，为低硫中高硫煤。7、15号煤层原煤灰分(Ad)为5.53%-23.89%，平均13.35%；浮煤灰分(Ad)为4.69%-6.73%，平均5.94%，为特低灰-中灰分煤。以低灰煤为主，其次为中灰煤。原煤挥发分(Vdaf)为5.65%-10.15%，平均7.44%；浮煤挥发分(Vdaf)为6.32%-8.71%，平均7.26%。为特低挥发分煤。原煤硫分(St,d)为0.55%-3.01%，平均1.31%；浮煤硫分(St,d)为0.67%-0.84%，平均0.77%，为低硫高硫煤。从各种硫测试结果看以硫化物硫为主，其次为有机硫，因此洗选后，硫分含量有明显降低。瓦斯根据山西煤炭工业局晋煤安发2008 1134号文关于阳泉煤业集团有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复。二矿西四尺井瓦斯绝对瓦斯涌出量为460.50 m3/min,相对涌出量35.72m3/t。二氧化碳绝对瓦斯涌出量为21.92m3/min,相对涌出量1.7m3/t。二矿西四尺井为高瓦斯矿井。附：阳泉煤业集团有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出量鉴定结果批复表煤尘爆炸危险性根据2006年9月4日煤炭科学研究总院重庆分院煤尘爆炸性鉴定报告结果为15号煤九采区轨道巷无煤尘爆炸性。推断出80909工作面无煤尘爆炸性。附：煤尘爆炸危险性鉴定表煤炭的自燃倾向性根据2006年10月11日由煤炭科学院重庆分院煤自然倾向性等级鉴定报告，得出15号煤九采轨道巷自然倾向性分类为三级，推出80909工作面煤层为不易自燃。附：煤自燃倾向性鉴定表地压：根据矿井及邻近生产矿井资料，本井田属地压正常区。地温：本矿在开采过程中未发现地温异常现象，属地温正常区域。煤层及构造揭露情况根据勘探成果和邻区开采情况，15#煤普遍存在，厚度稳定。煤层厚度5.706.75m，平均6.32m。可采性指数1.00，变异系数5.8%。北部主要为一南北向的背斜构造。煤层倾角48，平均6，局部地段煤层倾角可能增大到15以上。中部发育断裂构造三条，走向北东向，断距为415m，均为正断层。推测可能隐伏有小陷落柱，零星分布。水文地质条件根据中国煤炭总公司矿井水文地质分类报告提纲、山西煤管局矿井水文地质条件分类实施细则、矿井水文地质规程的有关规定综合评定矿井水文地质条件经煤总生字（1992）第57号文批准，二矿矿井水文地质条件为中等型。影响矿井的主要水害为老窑积水区和采空区积水。上部第一个开采煤层影响生产的主要因素是含水层水；下部煤层开采影响生产的主要水源以上部煤层采空区积水为主，凡上部煤层采空区具备储水条件的地段，都存在对安全生产的威胁。1、3号煤老窑区在井田东北部边缘区有3号煤老窑积水区2处，积水面积28750m2，积水量7500m3，其下方6号、8号、9号、13号煤层不可采，12号煤层已采，15号煤层为老窑区，3号煤层老窑区与西四尺井现生产区基本无水力联系，对矿井的充水条件无影响。2、15号煤老窑区井田东部及东北部分布有老窑区2处，即151、153积水区，两积水区总面积为2382150m2，积水量1560800m3。两积水区之间有连通，当151的水位达642m后，其积水可流入153，153积水区因在矿井设计时已考虑，与现生产区无直接水力联系，但其积水区与东四尺报废井直接连通，因此积水水位达到一定高度后将补给东四尺井，使充水条件发生影响，影响程度无法预计。151积水区的1064525 m3积水则直接威胁到西四尺井东丈八二区的安全开采，因其边界不清，使采区设计无法下手，1994年依照调查分析资料而设计的8202工作面，在巷道送出430m时遇见出水征兆而封闭。1999年物探圈定含水边界后，设计布置了8206工作面，该面掘进过程中基本正常，当回采28m后，大顶来压时，发生突水，最大涌水量达718L/s，持续出水时间半年多，累计出水量达150000 m3以上。经对老窑积水进行观察和综合分析确定出水不是老窑积水，可能是老窑积水长期对岩层进行补给，岩层比较富水，岩层在跨落时下泻所致。岩层富水区水量、边界不清，是矿井的安全生产一大隐患。老窑积水对生产矿井的水文地质条件有一定的影响。3、小南坑井采空区小南坑井开采资料详细，边界清楚，现有积水区12个，积水总面积1732960 m2，积水量640497 m3。对下方煤层开采有影响的积水区有3个，积水量130196 m3，其余9个积水区的510301m3积水，则因下部煤层已开采完，而与生产井无直接水力联系，对生产井充水条件的影响体现为通过冒落带及岩层间接补给矿井。此外尚有连通小南坑井与西四尺井的大南沟、南山风井，成为良好的导水通道。4、东四尺井采空区东四尺井采空区位于井田东部，开采资料详细，边界清楚，积水总面积259316m2，积水量67763 m3，其中对下部15号煤层的开采及回收有影响的积水区5个，积水量33780m3；其余2个积水区的积水量33983 m3，对西四尺井开采无直接影响，但可通过冒落带及岩层渗透影响充水条件。5、西四尺井的采空区西四尺井目前有560、470两个生产水平，采空区积水对邻区及下部煤层开采构成影响，是矿井的主要充水因素之一。由于有详细的开采资料，因此下部及邻区煤层开采时能做到有效预防。各煤层的积水情况见表5-1：表5-1 煤层积水区数积水区总面积（m）总积水量（m）3号102343281189546号211307227538号8147300735319号3559912024112号2137680615144515号102885881262063合计5411143201648987本采区水文地质条件简单，上部煤层均未开采，无采空区积水，主要含水层为K2,K3,K4,石灰岩含水。主要充水因素为同层采空区积水及灰岩含水层含水。灰岩含水层含水对掘进工作面影响不大，对回采工作面将有一定影响。依据邻区实际水文地质资料，结合本区水文地质特点，预测涌水量。最大30立方米/小时，正常35立方米/小时。开采煤层顶底板情况15号煤顶板砂质泥岩，比重2.68，孔隙率3.5，含水率1.0，抗压强度为74.690.4Mpa，普氏硬度系数9，属a类硬岩石。老顶细砂岩比重为2.87，含水率0.6，抗压强度为69126.5Mpa，普氏硬度系数10，属类硬岩石。老顶灰岩(K2)比重2.1，孔隙率1.2，含水率0.1，抗压强度为159.9207.9Mpa，平均为183.4Mpa普氏硬度系数17，属类很硬岩石，老顶初次来压一般2025m左右，周期来压步距1014m。底板砂质泥岩比重为2.64，孔隙率3.9，含水率1.1，抗压强度为62.5657Mpa。泥岩比重269，孔隙率42，含水率10，抗压强度为157604Mpa，普氏硬度系数4，属类中硬岩石。 15号煤为厚煤层，煤层结构复杂，其顶板较平整，裂隙中等发育。第三节 80909放顶煤工作面基本情况介绍一、地面位置: 工作面地表位于石榴咀及北沟一带。地面标高：933m1030m，地面无设施。二、井下位置及四邻采掘情况: 工作面北为九采准备巷，南为太旧高速公路规划煤柱，西为尚未掘进的80915工作面，东为尚未掘进的80907工作面，上部12#煤未采，层间距42.23m。工作面标高473m518m，埋藏深度415557m。三、工作面参数:走向长978m，倾斜长179.5m，煤层倾角239，平均6，面积175649m2,煤厚6.59m，容重1.41t/m3，工业储量1632113t，回采率87%，可采储量1419938t。四、工作面服务年限为11个月。第二章 回采工作面布置及采煤方法第一节 回采工作面布置一、工作面巷道布置：工作面进风顺槽、回风顺槽、开切眼均布置在15#煤底分层中，内错瓦斯巷沿15#煤层顶板布置。二、所有巷道都使用锚网联合支护。工作面进风顺槽作为运输、进风巷道，巷道净宽4.4米，净高2.8米。回风顺槽作为下料、回风巷道，巷道净宽4.4米，净高2.8米。内错巷作为专用排放瓦斯巷，巷道净宽3.0米，净高2.4米。进风巷道，回风巷道，切巷断面。见附图四.附图五.附图六。工作面接替顺序为；80909工作面80906工作面。工作面采用后退式由西南方向向东方向北开采，可采长度978米，煤柱宽度：进风侧、回风侧均设计20m煤柱。第二节 回采工作面装备该工作面截煤使用，MGTY300/700-D1.1型采煤机，设SGZ880/800工作溜一部及SGZ764/630后配溜一部，将采煤机截煤输送至转载机，经SZZ800/250桥式转载机输送至SSJ-1200/2315胶带输送机，再经过采区胶带输送机将煤输出。说明：本设计均采用煤矿安全规程、煤矿电工手册、煤矿井下低压电网整定细则中的有关规定，要求，数据，公式。在根据实际生产地点、条件，利用原有供电设备进行设计。一、供电系统的拟定:工作面高压电源均来自80909配电室，6KV高压电源来自九采联配。80909配电室距工作面进风口215米，距工作面回风口35米，位于采区轨道巷和采区运输巷之间。工作面为综合机械化采煤，装机容量大、供电距离远，为可靠保证生产机械供电质量，在转载机处设移动配电点（设备列车），给工作面提供动力电源。另外，在工作面进风口设变电站，供胶带输送机及进、回风动力电源。1、进风转载机处设设备列车一趟，6KV电源由80909配电室馈出一趟MYPTJ3952-1300M高压电缆提供，将6KV电源馈给移动变电站降为1140伏满足采煤机、工作溜、后