-1100后一采区设计说明书(2007.12.26日技术部修改)

集团公司：现将我矿《－1100后组一采区十一层煤开采设计》呈报，当否，请批示。

附：1、－1100后组一采区十一层煤开采设计说明书一份。

2、－1100水平后组一采区十一层煤开采设计图纸一套。

集团公司：现将我矿《－1100后组一采区十一层煤开采设计》呈报，当否，请批示。

附：1、－1100后组一采区十一层煤开采设计说明书一份。

2、－1100水平后组一采区十一层煤开采设计图纸一套。

关于-1100后组一采区十一层煤开采设计的请示集团公司：现将我矿《－1100后组一采区十一层煤开采设计》呈报，当否，请批示。

附：1、－1100后组一采区十一层煤开采设计说明书一份。

2、－1100水平后组一采区十一层煤开采设计图纸一套。

-1100后组一采区十一层煤开采设计说明书新汶矿业集团公司孙村煤矿二00七年十二月采区设计编制人员编制：矿建部分：巩庆刚王涛马翠力地测部分：王根东周广志通防部分：程文宏机电部分：马传武孔令江吴刚负责人：技术部：地测部：通防部：机电部：总工程师：矿长：前言：—800后一采区十一层煤只剩下31120工作面、11118工作面未开采，—1100后组一采区作为—800后一采区的接续采区，预计09年投产，进行开采设计。

第一节采区概况及地质特征（一）、采区概况1、采区位置及范围（1）该采区位于井田南区-1100米水平。

东以F6断层为界与华源矿业公司相邻；西以F10断层为界；南至-800米水平后组十一层煤开采边界；北至千米立井煤柱线。

十一层煤平均走向长2428.6米，平均倾斜宽375.7米，倾斜面积912418.6平方米。

上覆二、四煤层全部开采结束，下伏十三、十五煤层未开采。

（2）、井上下对照关系西周河流经本区中西部，本采区对应地面范围：东以大河庄以东880米起至安家庄东之间的农田，博徐公路贯穿本采区。

第四系黄土流沙层覆盖地表。

地面标高+175.8～+202.41米。

（二）、采区地质构造及水文地质1、地质构造区内地质构造主要以断层为主，F6、F10断层分别为采区东、西边界。

F5断层把本区分为东、西两大块段。

F5断层以西地层走向为127度，倾向37度；以东地层走向为108度，倾向为18度，在采区东北角有一宽缓的向斜构造，本采区地层倾角18～20度，由西向东逐渐变陡。

本采区受F15断层影响对开拓影响较大。

对开采有影响的断层主要有：F5、f1、f2、f3、f4、f5、f6，f7、f8、f9、f10、f11、f12、f13、f14、f15、f16、f17、f18、f19、f20、f21、f22。

断层情况详见表及平面图。

十一煤层断层情况表2、水文情况（1）、本采区直接充水含水层为十一煤层老顶砂岩裂隙水。

（2）、采区内共有地质钻孔5个，水文观测孔1个，共计6个钻孔。

地质钻孔均没达十一层煤，Y－11120－1水文观测孔达到徐灰，无出水现象，封孔质量合格。

（3）、煤层底板奥灰突水临界深度（标高）的预计：计算参数：底板隔水层厚度参考区外检1钻孔资料，十一煤层至奥灰141.34米。

煤层开采对底板破坏影响深度取25米。

根据水文验证孔Y－11120－2钻孔，水压为9.3Mpa。

通过计算确定本采区范围内最大水压为10.3Mpa 。

突水系数为：TS ＝P /(M-CP)＝10.3/（141.43-25）＝0.09（Mpa/m ）根据集团公司的规定：地质条件复杂块段突水系数不得大于0.06Mpa/m 的规定。

因此，本采区在开采前必须对徐、奥灰富水性进行探查。

（4）、涌水量预计①依据-800米水平后组南区十一煤层开采生产实际揭露，实测采区-800水平采区涌水量为0.28m3/min 。

采用面积比拟法预计：计算公式：Q 设＝Q 实实设F F 计算参数：Q 实＝0.28m 3/min, F 实＝699694m 2。

F 设＝912418.6m 2。

Q 设＝0.286996946.912418＝0.32m 3/min. 采区正常涌水量按20m 3/h ，最大涌水量按正常涌水量的2倍计算为40 m 3/h ，②灾害突水时的水量预测：根据我矿11层煤的突水资料， 41118工作面出水量为1.0m 3/min 。

根据已开采工作面突水情况出水平稳，流量较小，属层流状态：依据集团公司《地质测技术管理规范》中后组煤开采底板水涌水量预计计算公式：裂隙型中小型突水。

式中：v -流速，m/s ；d -裂隙宽度，m ；μ -水的运动粘滞系数，取0.18；g -重力加速度；-裂隙内水力坡度。

突水量预计（Q2）:当过水面断面（s ）基本相当时(设想地质体较均质，影响程度接近时)，出水通道条件相312fgd v J μ=f J近时：有12V V =s Q /1Q2/s =1Q2Q =⎪⎭⎫ ⎝⎛d1d2 312jf jf根据41118工作面出水情况最大为1.0m 3/min 。

考虑到后一采区-800水平水压为9.3Mpa ，预计开采区域水压为10. 3Mpa ，41118水压是6.32MPa 。

因此，预计开采区域可能的灾害出水量为:Q2=⎪⎭⎫⎝⎛d1d2 3Q112jf jf =1.0×121/32.6141/3.10= 1.40(m 3/min) 由于是否出水、出水量大小，受地质、水文地质、采矿等诸多因素影响，不同的区域是不同的，以上预计的灾害出水量，可作为生产设计的参考数据，工作面生产防治水，应根据煤矿安全规程中要求，依据物探、钻探验证及安全评价，在健全工作面、采区和矿井疏排水系统的条件下进行生产，以确保安全生产。

采区灾害水量按不低于120 m 3/h 考虑。

（5）、勘探钻孔情况采区内共有钻孔6个，仅Y-11120-1水文验证孔达到徐灰，其它地质钻孔都没揭露十一层煤，但是钻孔封孔质量均合格。

钻孔情况详见表（三）、煤层赋存条件及开采技术条件本采区十一层煤全区稳定可采。

1、十一煤层伪顶为0～1.0米的泥岩，黑色、松软易破碎；直接顶为厚度2～8米的粉砂岩，灰色、底部灰黑色、性脆；老顶为厚20米的砂岩，白色或灰白色，中粒，钙质胶结，致密坚硬。

直接底为厚1.6米的粉砂岩，灰黑色。

2、十一煤层，煤层厚度1.82～2.17米，纯煤厚度为1.75～1.95米，平均1.82米，倾角18～20度。

煤层稳定，结构复杂，一般含有1～2层高岭岩夹石，厚度0.1～0.38米，煤层底部还有一层不连续的黄铁矿结核。

煤层可采指数为1.0，变异系数为8.5％。

煤层顶底板岩石的物理、力学性质3、煤质本区无火成岩侵入，煤层的物理性质、煤岩特征、煤质指标及煤质牌号相对稳定。

（1）煤的物理性质及煤岩特征：十一煤层：黑色，粉末褐色，容重1.31，硬度小，断口呈棱角状和不平坦状，性较脆，导电性弱，为半亮型煤。

瓦斯等级为低级，煤尘具有爆炸危险和自然发火性。

十一煤层煤尘爆炸指数43％，自燃发火期62天。

据邻区情况预测地温为34℃。

地层静压力为2439.5～3256.0吨/m2。

表1 可采煤层特征表（四）储量计算：十一层煤平均走向长2428.6米，平均倾斜宽375.7米，容重1.31，倾斜面积912418.6平方米。

储量计算公式：Q=d.s.M.Secα式中d为煤的容重s为水平面积M为煤的真厚度α为煤层的平均倾角储量计算结果详见表二表2 储量计算结果表本采区工业储量219.8万吨（其中十一层断层煤柱为11.2万吨，），工业储量中高级储量208.5万吨，高级储量比例为94.8％。

可采储量175.8万吨。

（五）、存在的问题与处理意见1、F5断层在-800米水平后组十一层煤工作面掘进期间有多处揭露，已查明。

但是，向深部水平延伸后控制差，建议生产中辅以一定的巷探工程查明断层，指导工作面生产设计。

２、据11120及11119工作面实际揭露情况，预计在F5与F6断层之间小断层发育，岩层节理发育、破碎，同时F5断层两侧地损块段形成应力集中区。

因此，建议掘进至该范围时加强巷道支护。

３、本区虽然施工了5个地质钻孔，但是都没揭露十一层煤。

11120-1钻孔开孔层位为十一层煤底板，终孔层位为徐灰，无出水现象，封孔质量合格。

为进一步查明徐、奥灰富水性以便采取相应防治水措施，建议进行必要的水文补充勘探。

４、靠近F10断层处有轻缓的褶曲，煤层赋存情况不明确，建议加大补充勘探力度。

５、F5断层是本采区内最大的断层，以下为断层煤柱的计算公式：35.0L/KpPKM≮20mL---煤柱留设的宽度（m）式中：K---安全系数（一般取2~5），取5；M---煤层厚度或采高（m），取1.82m；P---水头压力，取110kgf/cm2；Kp---煤的抗张强度，取4kgf/ cm2。

计算得，L=40.8m。

断层与煤层之间的夹角约60°，有L’=L/sin60°=46.2m。

因此，确定46.2m作为F5断层的煤柱留设尺寸。

即F5断层煤柱宽度不应小于46.2m。

在防水设计时，在F5断层的两侧应各留设至少46.2m的防水煤柱。

因煤层塌陷角δ不大于断层倾角，可不考虑煤层塌陷影响，故F6断层防水煤柱按100m留设。

第二节采区巷道布置（一）、巷道布置方案说明：一、采区大巷、总回风巷布置：－1100后组一采区位于井田南区，为十一层煤单层布置采区，－800水平贯穿石门通过上部车场与采区下山连接；—600十三层东大巷、总回风巷布置在—600水平十三层煤内，通过—800后一采区十三层回风上山与采区上山相连。

二、采区上山数目及位置本采区为十一层煤单层布置的双翼下山采区，采区布置轨道、运煤下山系统，根据采区地质及开采技术条件、开拓开采状况，对采区上山的布置提出两个方案。

方案1：（1）－1100后一轨道下山：布置-800贯穿石门西侧十一层煤内，沿十一层煤伪斜布置，在回风石门北端开门，顺十一层煤掘进，采用半圆拱断面，锚网喷支护；坡度为150，S荒＝11.8m2，S净=10.5m2，全长411m，为采区运料、前期回风服务。

（2）－1100后一运煤下山布置—1100后一采区轨道下山西侧十一层煤内，距轨道下山60m，沿十一层煤伪斜布置，在进仓上山下端开门，前推石门穿过31120轨道巷见十一层煤后顺煤层掘进，采用半圆拱断面，锚网喷支护；坡度为150，S荒＝11.8m2，S净=10.5m2，全长451m，为采区运煤兼进风。

(3)、－1100后一回风上山在-1050总回风巷Y12点以西48米为中开门，按中线方位318°（真）施工，平推34米后，按中线方位264°（真）平推10米后，改按坡度-25°掘进，与-1100后一十一层轨道下山下车场相透，采用半圆拱断面，锚网喷支护，S荒＝11.8m2，S净=10.5m2，回风下山及上、下车场全长288米。

(4)、采区水仓布置在采区下山下头，布置内、外水仓，在轨道下山下车场开门，采用半圆拱断面，锚网喷支护，S荒＝7.86m2，S净=9.0m2，需掘进巷道全长122m。