肥城礦業集團有限責任公司白莊煤礦 7800采區初步設計說明書肥城礦業集團有限責任公司白莊煤礦7800采區設計說 明 書肥城礦業集團有限責任公司設計院2肥城礦業集團有限責任公司設計院 2008年5月肥城礦業集團有限責任公司白莊煤礦7800采區初步設計說明書設計能力： 0.30Mt/a項目負責人：王克嶺總工程師： 孫建坤院 長： 于曉俠肥城礦業集團有限責任公司設計院二八年五月參加設計人員名單專 業姓 名職務或職稱采 礦郭銘禮高級工程師孫建坤高級工程師王克嶺工 程 師機 電秦紹斌高級工程師張仰磊工 程 師水暖、環保周慶榮工 程 師經 濟張寶剛助理經濟師目 錄前 言1第一章 采區概況及地質特征2第一節 采區概況2第二節 地質特征及頂底板情況3第三節 地質構造8第四節 水文地質9第五節 儲量、瓦斯、煤塵及煤的自燃性13第二章 采區設計方案及巷道布置16第一節 采區設計依據16第二節 采區方案選擇16第三節 采區巷道布置18第四節 巷道準備工程量19第三章 采區生產能力及采煤方法20第一節 開采順序20第二節 巷道施工20第三節 開采方法21第四節 采區保護煤柱22第四章 采區生產系統24第一節 采區運輸系統24第二節 采區排水系統24第三節 采區通迅、照明24第四節 供水及防塵25第五節 供風系統25第六節 通風系統26第七節 監測監控系統32第五章 采區裝備及供電36第一節 運輸提升設備36第二節 排水設備45第三節 掘進裝備45第四節 回采工作面裝備45第五節 采區供電46第六章災害預防與安全技術措施49第一節 預防頂板事故49第二節 預防水災51第三節 預防火災52第四節 預防瓦斯、煤塵事故53第五節 防火、防水注漿系統54第六節 安全檢測系統55第七章 施工組織及主要技術經濟指標56第八章 投資估算5859肥城礦業集團有限責任公司設計院 2008年5月前 言白莊煤礦位于肥城煤田的西部，于1971年5月破土興建，1978年建成投產。該礦井原設計生產能力0.30Mt/a，采用一對立井開拓， 生產水平-150m，服務年限71年。礦井投產后，生產能力上升幅度較大。對此，為有效地利用煤炭資源，延長礦井的服務年限，1984年山東煤炭工業管理局以(84)魯煤基字第58號文批準，將榮莊(西十)井田F7斷層以東劃歸白莊煤礦開采，井田面積由此擴大到15.8km2。為提高礦井的技術裝備水平，解決設備落后、老化的問題，全面提高礦井的經濟效益，1986年山東煤炭工業管理局以(86)魯煤基字第22號文確定：礦井擴建規模至0.90Mt/a。1998年礦井擴建主體工程全部完工，開采上組煤為主的擴建水平-250m水平生產系統形成， 1999年礦井實際產量達90萬噸。該礦井自建成投產以來，原煤產量持續增加，尤其自礦井改擴建以后，年產量一直在90萬噸以上。根據目前白莊煤礦的實際情況，為了保證采場正常的生產接續以及礦井穩產高產，受白莊煤礦委托，肥城礦業集團公司設計院承擔白莊煤礦7800采區初步設計的編制工作。第一章 采區概況及地質特征第一節 采區概況一、采區范圍7800采區是下組煤-250米與-430米兩水平之間，靠近礦井西部邊界的采區，屬礦井-430米生產水平的上山采區。煤層屬石炭系太原組地層。目前，-430米水平生產系統運轉良好。根據采場接續及生產安排，該采區由三水平開采。該采區東至7層煤-430m水平軌道下山保護煤柱；南至F3斷層及7層煤無煤區；西至F7邊界斷層；北至-430m西翼皮帶巷保護煤柱及BF53斷層。采區上限標高煤7為-270.0m，下限標高為-425m。走向長度為21902481m，傾向長度煤7為6931072m。面積為1908892m2。該區地面標高為+79.02+88.10。二、地質概況-430m水平7800采區是白莊煤礦三水平西翼第一個采區，采區南側以F3斷層為界與-150m水平7400、7600采區相鄰。-150m水平7400、7600采區煤巖層整體上呈一向北、北北東傾斜的單斜構造，煤巖層傾角210。在采區的西半部發育一次級背斜，軸向北東，向北東傾伏。區內構造以斷層為主，中小型斷層相當發育，落差一般為0.55.0m，對巷道掘進及回采影響嚴重。從斷層走向及其展布分析，規律性不強；從斷層上下延展分析，7層煤落差小于3.0m的斷層不會延至8層煤，落差5.0m左右的斷層部分延至8層煤。區內7層煤頂板為致密粉砂巖，不富水，也不受底板五灰水威脅。到7400采區回采結束，沒有發生過五灰突水、滲水，采區涌水量主要以生產用水為主。三、采區周邊開采情況采掘情況：7400采區和7600采區的東翼已回采結束，通往采空區的主要軌道、皮帶巷已經永久密閉；7600采區西翼由于構造極其復雜，大中型斷層發育，水文地質塊段相對獨立，目前尚未回采。四、自然災害及地形、地貌自然災害及其它：礦壓顯現不明顯。只在受采動破壞和地質構造復雜、壓力集中區域巷道出現頂板下沉、底板鼓起、片幫等現象。地面建筑、設施等：地面除沙莊村、鋼廠和一條從采區中部穿過的排水渠外，無其它大型建筑物。地形（地貌、植被、地層出露情況等）：地表為一片向北緩抬升的農田，除第四系外無其它地層出露。水系及地面積水范圍：榮莊河從采區的西側流過。榮莊河本為季節性河流，雨后有水。但受-230m水倉排水涌入榮莊河影響，在本區范圍內榮莊河常年有水。第二節 地質特征及頂底板情況一、地質勘探情況本采區范圍內共有勘探鉆孔14孔，其中2孔終孔層位為10煤，9孔終孔層位為10煤，3孔終孔層位為五灰。由于本區地面勘探鉆孔較稀，勘探程度偏低，為控制3煤層賦存形態和大中型構造，于1994年6月委托山東煤田地質局物探測量隊進行了采區地面二維地震勘探，提交白莊煤礦二、三、四采區二維勘探報告一份，基本控制了本區的大中型構造。本區在開采3煤時，本著一巷多用的原則，施工巷探工程，進一步探查區內的大中型斷層。通過上述地質勘探工作，區內的大中型構造已探查清楚。詳見鉆孔情況一覽表1-1 鉆 孔 情 況 一 覽 表 表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質量3567-372.61.1102煤513.2懷疑8-411.751.959-420.51.16101-423.9102-426.51.95西補247-309.130.50(0.20)0.60102煤431.83懷疑8-334.392.009-343.681.00101-346.930.55102-350.132.002747-331.390.65(0.25)0.75102煤459.51懷疑8-359.392.09-367.390.95(0.05)0.40101-371.790.50102-374.691.6573-27-342.640.58(0.25)0.68102煤474.09懷疑8-370.530.47(0.20)1.409-379.971.20101-382.620.50102-386.01.2766-77-351.130.71(0.12)0.78102煤489.38合格8-382.732.039-391.391.40 鉆 孔 情 況 一 覽 表 續表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質量101-394.310.65102-397.771.8063-2117-354.750.50(0.10)0.20102煤489.53合格8-386.460.59(0.15)1.449-394.561.10(0.10)0.80101-397.350.45(0.10)0.25102-399.252.013387-319.910.25(0.20)0.68102煤448.03懷疑8-347.311.809-356.311.30101-357.510.60102-361.411.60577-274.780.70(0.20)0.50五灰402.43懷疑8斷失9-285.681.50101-286.680.5102-289.481.80西補227-293.080.55五灰412.97不合格8-317.080.69斷失101102957-385.100.3(0.3)0.95101煤515.65懷疑 鉆 孔 情 況 一 覽 表 續表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質量8-409.851.79-418.951.1101-421.800.5102西補20 7斷失五灰393.13不合格89101102西補237-360.391.45101煤489.59懷疑8-391.592.059-400.391.0101-402.790.4510273-17斷失102煤538.59合格8-437.891.659-442.841.30101-445.590.55102-448.491.5573-157-353.27102煤502.26合格8-383.571.949-392.211.12101-394.850.39鉆 孔 情 況 一 覽 表 續表1-1孔號煤層見煤底板標高煤厚終孔層位終孔深度封孔質量102-398.701.88二、地層及標志層本區石炭系太原組厚143165m，平均155m。以淺海相和海陸交互相沉積為主，巖性以灰灰黑色粉砂巖為主，淺灰深灰色泥巖、灰灰綠色中、細粉砂巖、粉砂巖與細砂巖互層等相間出現，含石灰巖五層，其中一、二、三、四灰為標志層。含煤7層，其中7、8、9、10為主要可采煤層，5上、6、10為局部可采煤層。石灰巖中主要產腕足類、腹足類、海百合、珊瑚、長身貝、蜓科等化石。煤層頂底板含植物化石。一灰：厚1.803.20m，平均2.52m，多含生物化石碎屑，一般含泥質。下距二灰45.663.1m，平均54.29m。 二灰：厚2.43.6m，平均2.78m，為6煤層直接頂板，上部多含泥質，裂隙較發育。下距7煤14.318.6m，平均15.76m，下距三灰29.832.3m，平均31.05m。 三灰：厚0.20.45m，平均0.32m，上部與粉砂巖逐漸過度，石灰巖與粉砂巖呈互層狀。下距四灰4.35.46m，平均5.06m，下距8煤8.7310.1m，平均9.56m。 四灰：為8層煤直接頂板，厚3.86.63m，平均4.73m，上部含大量泥質，中部夾厚00.35m的粉砂巖，下部質較純，致密堅硬，多含燧石，垂向裂隙和順層裂隙均較發育，偶見洞穴，常為方解石所充填。本區7煤為穩定的主要可采煤層。厚0.801.65m，平均1.39m，全部可采，可采性指數1，煤厚變異系數19.34%。煤層結構復雜，含夾矸13層，上部、下部夾矸不穩定，時有時無，厚00.10m，中部夾矸比較穩定，厚0.100.25m，平均0.19m，巖性均為泥巖。下距8層煤2237.15m，平均29.49m 。區內頂底板厚度變化不大，比較穩定。但在63-211和73-15鉆孔附近存在一古河床沖刷帶，致使63-211和73-15鉆孔煤層頂板異常，為河床相中砂巖。 煤 層 特 征 情 況 表 表1-2煤層名稱煤厚 傾角結構層間距km(%)穩定程度7煤平均1.398復雜119.34最小最大0.81.65114穩定煤層顏色光澤硬度容重煤巖類型7灰黑色玻璃231.45暗亮煤型煤層MAVFcSPQY工業牌號71.919.5239.3639.23.260.00326.619QM類別巖石名稱厚度主要巖性特征(含水性)頂板老頂中砂巖0.952.15/1.6以石英長石為主，向下漸粗，致密，節理不發育，不含水。直接頂粉砂巖9.911.86/10.8灰黑色至深灰色，下部含磷鐵礦結核，不含水。偽頂底板直接底細砂巖1.52.79/2.1深灰色，上部為細粉互層，不含水。老底第三節 地質構造本采區煤層整體上呈單斜構造，煤巖層走向ENEE，傾向NNNW，傾角114，平均8。采區外圍發育大型斷層，受其影響，斷層附近附生小型構造比較發育，對斷層附近采區工程施工存在影響較大。采區內無大型斷層，但據-150m水平7層煤開采揭露資料分析，推測本采區七層煤小構造較為發育。在采區東部推斷存在一落差為015m的隱伏斷層，對本采區東部工程施工影響較大。在采區設計和生產過程中要提前予以充分考慮。 區內無巖溶陷落柱和巖漿巖侵入現象，但根據63-211、73-15鉆孔資料，在采區的東部存在一河床沖刷區，煤層頂板粉砂巖和二灰全被沖刷，但沒有鉆孔資料證實7層煤被沖刷，在采區巷道工程施工中要探明其存在的具體位置及其沖刷的層位，指導采區的工程施工。本區共有地質鉆孔14孔，257鉆孔、西補20和西補22終孔五灰，95、和西補23終孔10煤，其余鉆孔終孔層位為10煤。其中66-7、63-211、73-1、73-15封孔質量合格，西補22、西補20封孔質量不合格，其余鉆孔封孔質量懷疑。為防止鉆孔導通含水層，保證生產的安全，建議在工程施工至封孔質量懷疑和封孔質量不合格鉆孔附近時，超前鉆探探明鉆孔的富水性和導水性。若鉆孔導水或富水應采取措施，經驗收不存在安全隱患時方可繼續施工。本區內及采區附近斷層是依據3煤層的開采揭露控制的，斷層產狀及落差在深部可能發生變化，建議在采區工程施工至斷層附近時，按照公司規定超前鉆探探明斷層的產狀、落差及導水性，留足斷層防水煤柱。4、本采區可能存在落差較大的隱伏斷層，在采區工程施工過程中，要做好超前探測工作。詳見斷層特征表 表1-3第四節 水文地質一、本區位于F24、F7、F1-2斷層間形成的獨立水文塊段中西北部。 井田邊界F1-2斷層為隔水邊界，F24為弱隔水邊界，F7斷層為不導水斷層。采區南部的F3斷層在縱向上是不導水的，在橫向上由于斷層作用，上盤的四灰、五灰與下盤的奧灰大面積對口，接受奧水補給。斷 層 特 征 表 表1-3構造編號性質產狀(褶曲軸面)實見位置及控制情況走向傾向傾角落差BF46正斷層NENW6002074-5、3800軌道實見，控制BF54正斷層NENW60015-250西大巷、西皮帶實見，控制BF53正斷層NESE600453400軌道、皮帶實見，控制BF13正斷層NNWSWW600153402、3404巷探實見，控制BF40正斷層NEENENNWNW600503404工作面巷探實見，控制F3正斷層NENW7001303400軌道、皮帶實見，控制F7正斷層NNWSWW70803402里面實見，二維物探控制F7-1正斷層NNNWWSWW70010二維物探控制F7-2正斷層NNWSWW700103406工作面實見，二維物探控制BF99正斷層NENW45015推斷在上組煤-150m與-250m水平之間，分別于3400皮帶巷、3400軌道巷內施工了擋水墻，從而避免了涌水進入7800采區上方采空區。影響7層煤充水的含水層主要有：二灰、四灰、五灰和奧灰。 二灰：厚2.43.6m，平均2.78m，為6煤層直接頂板，上部多含泥質，裂隙較發育。單位涌水量q00.111L/SM，在斷層附近可達到0.899L/SM，礦化度為0.300.60g/L，水質類型:HCO3ClNa。初次揭露時水量為1030m3/h，并很快疏干，目前-430m水平二灰水已基本疏干。 四灰：為8層煤直接頂板，厚3.86.63m，平均4.73m，上部含大量泥質，中部夾厚00.35m的粉砂巖，下部質較純，致密堅硬，多含燧石，垂向裂隙和順層裂隙均較發育，偶見洞穴，常為方解石所充填。單位涌水量q0.000870.808L/SM，0.01918.18m/d，原始水位標高為60m，礦化度為0.10.7g/l，滲透系數K=0.01918.18m/d，水質類型HCO3Na和HCO3ClNa。由于F3斷層向東尖滅，造成-150m水平與-430m水平四灰含水層水力聯系密切，四灰水位基本一致，在-250m水平施工的BK1、BK2、BK3三個-435m水平水文補勘孔，四灰水位較低，BK1孔水位低于孔口標高，漏水量0.5m3/h；BK2孔水位-172.1m，涌水量0.2m3/h；BK3孔水位-176m，涌水量0.1m3/h。可見四灰深部富水性弱，水位低，水量小，易疏干。目前本區四灰水位已降至-437m。五灰：厚4.8211.31m，平均厚8.06m，質純、致密堅硬，裂隙發育，下距奧灰6.7618.57m，平均11.38m，單位涌水量q0.052221.04L/S.M，原始水位標高為60m，近五年的最高水位為+35.7m，礦化度為0.2640.378g/l，滲透系數K=1.131.877m/d。 奧陶系石灰巖(O2)：巨厚層狀，厚度800m左右，單位涌水量q=0.01149.901L/SM，原始水位標高為+60.0m，礦化度為0.2470.681g/l，水質類型為HCO3CaMg。近五年的水位為+50.2m，目前水位標高在+48.90m左右。奧陶系灰巖在盆地周圍山區有廣泛出露，直接接受大氣降水的補給，補給量相當豐富，達2.8萬m3/h，主要有石灰巖、白云巖組成，根據巖性、化學成份、巖石結構、可溶性及富水性，并結合沉積特征，將奧灰分為八個含水段，其中有三個強含水段和二個次含水段，是煤系各含水層的補給水源。二、采區涌水量1、采區正常涌水量：本采區正常涌水量主要包括生產涌水、頂板中砂巖淋水。頂板中砂巖補給來源主要來自7煤層上部的二灰，本區二灰水基本疏干，水源并不豐富，考慮頂板中砂巖淋水5m3/h。預計本采區正常涌水量為20m3/h。 2、采區最大涌水量：由于構造因素影響，二灰可能局部尚有殘留水，但以靜儲量為主。按初次揭露二灰時的水量1030m3/h，預計本采區揭露二灰最大水量30m3/h。根據“白莊礦7800采區地質說明書審批意見”，預計本采區最大涌水量為116m3/h。三、根據防治水管理規定和煤礦安全規程規定，在下組煤開采過程中，對于落差較大及導水性斷層均應留設斷層防水煤柱。 依據礦井水文地質規程的煤柱計算公式：L=0.5KM(3P/Kp)1/2 式中，L：煤柱寬度 (m) K：安全系數，取K=2.5 M：煤層厚度或采高，取M=2.0m， P：煤柱所承受的水頭壓力(MPa)，P=(35.7+425)/100=4.607MPa Kp：巖石的抗張強度，取Kp=0.1MP 經過計算得出：L=29.4m，取30m。四、安全隔水層厚度和突水系數計算：根據公式：t =L(r2L2+8KpH)1/2-rL/4Kp；Ts=P/(M-Cp-Dg) 式中： Ts-突水系數（MPa/m） t-安全隔水層厚度(m)；L-采掘工作面底板最大寬度（m）,L=4.5m;r-隔水層巖巖石的容重（t/m3）,r=2.5t/m3;Kp-隔水層巖石的抗張強度(t/m2),Kp=10t/m2H-隔水層底板承受的水頭壓力(t/m2),P-隔水層底板承受的水壓（MPa）M-隔水層厚度（m）Cp-8煤開采時對底板隔水層的擾動破壞深度，取Cp=12mDg-隔水層中危險導高（m）7層煤下距四灰16.5733.88m，平均22.79m ；7層煤最低標高-425m，采動破壞深度11m，計算得出t=4.16m，Ts最大=0.0082。 7層煤下距五灰6173.9m，平均64.89m ；7層煤最低標高-425m；近五年的最高五灰水位+35.7m，計算得出t=6.75m，Ts最大=0.0098。 因此，根據防治水管理規定，本采區開采7層煤在正常情況下不受四灰、五灰水威脅，但在地質條件復雜地段由于斷層作用仍有可能發生四、五灰突水。第五節 儲量、瓦斯、煤塵及煤的自燃性一、儲量1、儲量計算范圍東至7層煤-430m水平軌道下山保護煤柱，南至F3斷層及7層煤無煤區，西至F7邊界斷層，北至430m水平西翼皮帶巷保護煤柱及BF53斷層。根據本區勘探程度，構造復雜程度，綜合分析。本采區全為B級儲量。2、儲量 根據本區勘探程度，構造復雜程度，綜合分析。本采區全為B級儲量。由地質報告和-150m水平實際測定資料，確定7煤層的容重為1.45；煤層的地損系數為0.11。根據礦井地質報告，-430m水平斷層防水煤柱及大斷層附近小塊段，水文地質條件復雜，目前開采困難，劃為暫不能開采儲量。本采區內7層煤地質儲量294.26萬噸，工業儲量211.48萬噸，可采儲量128.3萬噸。詳見表1-4二、瓦斯、煤塵及煤的自燃性1、本礦井CH4相對涌出量為0.384.0m3/噸晝夜，CO2相對涌出量為1.488.72m3/噸晝夜，屬低沼氣礦井。涌出特征為普通涌出。 瓦斯中CH4含量為0.031.66cm3/克，CO2為 0.041.72cm3克。本礦開采以來，至今為止尚未發生煤和瓦斯突出。但在開采 7層煤時，有過 3次瓦斯異常涌出。從63-254和63-276兩孔瓦斯資料來看，隨著開采深度的加深，瓦斯涌出量將加大，尤其是在一些構造交叉部位或裂隙發育帶，更要引起注意。2、井田內各可采煤層爆炸指數均在3545%，火焰長500700mm，止爆巖粉用量8085%。據試驗資料分析,各煤層均為具強烈爆炸危險的煤種。3、根據陶陽礦7層煤試樣試驗，7層煤自燃發火期達612個月。 三、地溫、地壓1、1966年實測66-2和66-3兩孔的溫度分別為24(深636.85m處)和25(深814.00m)。1974年中國科學院地質所分別對楊莊、大封、陶陽3個礦的6個孔進行實測，在115.5236.8m深度內，測得溫度16.6021.45。本井田的地溫梯度為2/100m，井下工作區溫度1820，隨開采深度加大，地溫也會上升。2、根據生產實際，井巷地壓的顯現及其對巷道的破壞程度，與開采深度、開采范圍、圍巖性質和地質構造條件等有關。隨著開采深度的增加，地壓明 表1-4塊段面積(m2)厚度(m)工業儲量(萬噸)(B級)可采儲量(萬噸)村莊壓煤(萬噸)設計損失(萬噸)暫不能利用儲量(萬噸)地質儲量(萬噸)沙莊榮莊北風井重復壓煤11338902 1.17211.48128.3089.4415.634.544.5483.18211.48253474 1.17.947.94324790 1.254.184.18459509 0.957.637.63530717 1.054.354.35686609 1.112.8612.86721070 1.253.563.56840002 1.74.469.189.18974278 1.12.4711.0311.0310139797 0.951.5717.9317.931134461 0.72.003.263.26125283 1.20.860.86合計1908892211.48128.3093.0122.574.544.5483.1882.78294.26 顯增大，臨近開采區地壓顯現明顯，軟巖層較堅硬巖層地壓顯現明顯，斷層及其交叉處，背向斜的軸部地段地壓顯現均較顯著。但目前-430m水平尚無實測的地壓資料。 第二章 采區設計方案及巷道布置第一節 采區設計依據本采區設計依據：1、下組煤三水平延深方案設計的批復意見2、下組煤三水平延深初步設計3、7800采區地質說明書及審批意見4、鄰近采區開采情況第二節 采區方案選擇一、方案選擇比較本采區屬礦井-430m生產水平西翼邊界上山采區。目前，-430m水平生產系統均運轉正常，有足夠的能力擔負本采區的安全生產任務。本設計只考慮7層煤的開采設計，8層煤、9層煤和10層煤的開采設計另行設計。本采區7層煤走向長度21902481m，傾向長度6931072m，面積1908892m2。煤層傾角114，平均8。隨礦井采掘機械化程度的逐步提高，為了提高掘進效率和回采產量，減少搬家撤頭、撤面的次數，同時，少留上下山煤柱，增大采區煤炭采出量，結合本采區煤層產狀及地質構造、保護煤柱的留設等因素，確定本采區采用雙翼上山開采方式，上山設在采區中部。在本采區范圍內，煤層整體上呈單斜構造，煤巖層走向ENEE，傾向NNNW，傾角114，平均8。采區外圍發育大型斷層，受其影響，斷層附近附生小型構造比較發育，對斷層附近采區工程施工存在影響較大。采區內無大型斷層，但據-150m水平7層煤開采揭露資料分析，推測本采區七層煤小構造較為發育。在采區東部推斷存在一落差為015m的隱伏斷層，對本采區東部工程施工影響較大。采區內包含沙莊村和榮莊村煤柱。該采區內可采煤層有七、八、九、十層。在本設計中，選擇上山巷道位置及生產系統硐室時，既兼顧本采區內巷道的聯系，同時也考慮到與八、九、十層煤采區上山位置及相互關系，以盡量減少采區工程量，提高生產系統巷道、硐室的利用率。為了使生產系統安全合理、經濟實用、少留煤柱、提高煤炭回收率，根據礦井煤巖層實際地質情況，采區輔助運輸考慮兩個方案。方案一：采區設軌道、運輸和行人三條上山，雙翼布置，相互平行，采區上山下段均布置在沙莊村煤柱內。軌道上山于設計位置定坡度沿七層煤底板施工，運輸上山布置在七層煤中，行人上山布置在八層煤中，行人上山與八、九、十層煤采區共用。軌道上山安設提升設備，擔負采區的輔助提升任務。方案二：采區設軌道、運輸和行人三條上山雙翼布置，相互平行，采區上山下段布置在沙莊村煤柱與BF54斷層煤柱之間。軌道上山于設計位置定坡度沿七層煤底板施工，運輸上山布置在七層煤中，行人上山布置在八層煤中，行人上山與八、九、十層煤采區共用。軌道上山安設提升設備，擔負采區的輔助提升任務。、經濟技術比較1、方案一比方案二少壓七層煤12.7萬噸，煤炭采出量大，在煤炭資源比較緊張的今天能較好地促進企業經濟效益的提高；同時與下覆八層煤、九層煤和十層煤采區布置相互影響小。2、方案二巷道布置使采區兩翼走向長度差別較小；方案一使采區兩翼走向長度差別大，采區西翼工作面走向較長。3、方案二比方案一采區上山長度多120m，工程造價多39.6萬元。上山多，工期長，投產時間長，同時不易施工和安全管理。、方案比較分析通過方案比較，方案一比方案二施工費用少，準備期短，便于安全生產管理。設計采用方案一。采區軌道上山、運輸上山和行人上山均采用半圓拱形斷面、錨網噴支護。在水平投影面內，軌道上山至運輸上山（中一中）40米。軌道上山至行人上山（中一中）45米。運輸上山至行人上山（中一中）5米。二、采區車場及峒室1、采區車場采區上部車場：為單側甩車場。采區中部車場：為單側甩車場。采區下部車場：為單向繞道式底車場。2、主要峒室采區變電所：7800采區設變電所一個，位于7800軌道上山與運輸上山之間；在-430m水平軌道大巷南側設區域變電所一個；半圓拱形斷面、錨網噴支護，擔負采區采、掘、運設備供電。絞車房：七層設絞車房一個，車房斷面為半圓拱形，錨網噴加錨索支護，擔負七層煤的輔助提升任務。第三節 采區巷道布置本區7層煤為穩定的主要可采煤層。厚0.801.65m，平均1.39m，全部可采，可采性指數1，煤厚變異系數19.34%。煤層結構復雜，含夾矸13層，上部、下部夾矸不穩定，時有時無，厚00.10m，中部夾矸比較穩定，厚0.100.25m，平均0.19m，巖性均為泥巖。下距8層煤2237.15m，平均29.49m 。采區中部傾斜長度約1010m，由于受BF54斷層和榮莊村、沙莊村煤柱影響，采區西翼中下部均為沙莊村煤柱，煤柱與BF54斷層之間剩一傾斜條帶，主要儲量分布在采區西翼中上部。根據礦井發展規劃和安全生產要求，逐步加快村莊搬遷的進展速度，提高煤炭資源回收率，因此，按照集團公司對于采區回采工作面參數的相關規定，進行采區巷道布置。采區中間巷道采用單巷布置，在區段下部布置軌中巷，第一區段上部為運中巷，第二及以下區段上部在與上區段采空區間距37m處施工該區段運中巷。區段傾斜長度不超過80m。工作面軌中巷與運中巷主要采用偽傾斜上山定向布置，采用錨網支護頂板和兩幫。軌中巷做行人、排水、按設管線、運送材料設備、工作面進風用。運中巷安設運輸機，用于煤炭運輸、行人、輔設管線并兼做回采工作面的回風巷等。由于采區內斷層構造均由上組煤推算確定，為了保證資源的回收利用和安全生產的順利進行，對于采區內留設的斷層保護煤柱和斷層附近小塊段，可在生產期間進一步探查構造產狀及參數，根據礦井經濟發展形勢、安全生產要求和村莊搬遷情況分析比較，另行確定開采方案布置。第四節 巷道準備工程量本采區巷道準備工程量計6789m。多數巷道為半煤巖掘進。詳見采區工程量表 表21。第三章 采區生產能力及采煤方法第一節 開采順序一、開采順序沿煤層傾斜方向先采上部工作面，后采下部工作面，即下行式開采。沿煤層走向，自采區邊界向采區上山方向后退式回采。采煤一隊：7802面7816面7818面7804面。采煤二隊：7801面7805面7816面7812面7803面7810面7814面7808面。二、回采率采區煤炭回收率不低于80%。第二節 巷道施工一、破巖方法：巖巷采用YT-28型風鉆鑿巖；煤巷使用ZM-1.2型電煤鉆打眼。使用煤礦安全許用炸藥，毫秒或瞬發電雷管，正向裝藥結構，水炮泥，炮泥封孔，串聯或串并聯聯炮方式、使用MFB-100型放炮器起爆。二、裝巖：使用P-15B型或P-30B型扒裝機裝巖，上下山使用絞車提升，礦車運輸或溜子運輸。三、施工方法：一次成巷。四、掘進通風，使用FBD5.6/211型局扇。五、排水：巷道積水由巷道水溝排至-430m水平水倉，再由泵房水泵排至-250m水平、接力排至地面，或由-430m水平直接將水排至地面。六、供水：由-430m供水干管分支，用一寸或二寸水管將水供到掘進迎頭。七、供風：由-430m水平供風干管分支，用二寸或三寸水管供到掘進迎頭。八、供電：由-430m采區變電所供電。九、防塵：濕式打眼，裝炮使用水炮泥，放炮開放水幕，扒裝灑水，沖刷巖幫等綜合防塵措施。 第三節 開采方法一、采區生產能力、工作制度工作日：330d/a，每日三班作業，每日凈提升時間16h。、采區生產能力設計兩個工作面正常生產，一個備用工作面，有三個掘進頭作生產準備。回采工作面日產煤920噸，掘進出煤量按工作面產量的10%計算。1、工作面生產能力；由公式：Q=60DSV R計算生產能力：Q=601.391.02.01.45=241.86（t）式中：Q工作面小時生產能力，t/h；S截深，1.0m；V采煤機平均牽引速度，2.0m/min；R煤的容重1.45t/m3；2、循環產量：P=LSMRC=801.01.391.450.95=153.2（t）式中：L工作面平均面長，80m；M采高， 1.39m；C回采率95%；S截深，1.0m；3、日產量：A = LL1MRC =803.01.391.450.95= 460（t）式中：A工作面日產量，t/d；L工作面平均面長，80m；L1工作面日進度， 3m/d；M采高， 1.39m；C回采率95%；采區生產能力為：9203301.1=0.334(Mt/a)二、服務年限按公式TQC/A計算式中：T服務年限，a；Q可采儲量，1.283Mt；A生產能力，0.334 Mt/a；C采區回采率，取0.80。三、采煤方法在采區中部，沙莊村煤柱內設采區軌道上山、運輸上山和行人上山，行人上山布置在八層煤中，與以后開采八層煤、九層煤及十層煤采區時共用。回采工作面布置軌中巷與運中巷。工作面長度80米。1、采煤方法：采用單一走向長壁采煤法，走向后退式回采。2、落煤方式： 采用MG200型采煤機落煤、裝煤。3、運輸設備：選用SGD-630/180型可彎曲刮板輸送機運煤。4、支柱：選用DZ1825/100型單體液壓支柱支護頂板。第四節 采區保護煤柱1、采區上山兩側各留保護煤柱60m；2、7800軌道上山西至沙莊村煤柱線60m。3、采區邊界斷層保護煤柱50m，采區內斷層保護煤柱30m。4、-430m西翼皮帶巷保護煤柱35m。第四章 采區生產系統第一節 采區運輸系統本采區屬礦井第三生產水平、西翼邊界上山采區。采區運輸由-430水平運輸系統承擔，目前該水平主運輸及輔助運輸系統運轉正常，有足夠的能力承擔該采區的排水任務。采區煤炭運輸：經區段運中巷7800運輸上山7800采區煤倉-430m西翼皮帶巷-430m水平西翼煤倉-430m皮帶巷-250m水平。采區輔助運輸：采掘工作面7800軌道上山7800采區底部車場-430m水平西翼軌道巷-430m軌道下山-250m水平。第二節 采區排水系統采區排水由-430水平排水系統承擔，目前該水平排水系統運轉正常，有足夠的能力承擔該采區的排水任務。采區內各區段軌中巷分設水溝，采掘工作面水經軌中巷水溝流經采區軌道上山水溝，流到采區底部-430m水平軌道大巷水溝，然后流到-430m水平水倉；由-430m水平排水系統排出直至地面。第三節 采區通迅、照明一、采區通訊7800采區在采區變電所、絞車房、采區皮帶機頭、車場、采煤面配電點、掘進頭設防爆電話7部，采區電話分接箱設在采區變電所，選用HUYVR10X(2X0.5)型礦用阻然通訊電纜連接至-430m水平電話接線箱。二、采區照明照明采用20W防爆日光燈，在運輸大巷、上部車場和皮帶運輸機巷道每20米安設一個，每個機電峒室2個。第四節 供水及防塵一、掘進工作面防塵采用濕式鉆眼、沖涮巷幫、水炮泥、放炮噴霧、裝巖灑水和凈化風流等綜全防塵措施。二、采煤工作面防塵采煤工作面采取煤層注水，使用水炮泥、噴霧灑水，采煤機安裝有效的內外噴霧裝置，運煤轉載點設置噴霧、灑水裝置。三、供水系統-430m水平供水管路-430m西翼軌道大巷采區內各用水地點。第五節 供風系統一、采區風動工具使用情況根據采區布置及回采，預計采區使用風動工具最多時，7800兩條上山和8800底部車場同時施工。每個掘進頭使用風鉆2臺，風鎬1臺，同時工作時風鉆6臺、風鎬3臺。二、需要壓風量需