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地質(zhì)說(shuō)明書
工作面概況
混合斜井西翼B2采煤工作面位于+1552m水平西翼B2煤層，東鄰C組煤層F5斷層，西以距礦井邊界500米，下以1550煤層底板等高線為界。其標(biāo)高為1550～1562m，對(duì)應(yīng)地面位于經(jīng)線16458057～16458468，緯線4886779～4887088之間，為戈壁荒地，無(wú)任何建筑物，回采對(duì)地面無(wú)較大影響。
C5采煤工作面范圍及有關(guān)參數(shù)表
項(xiàng) 目 數(shù)量 項(xiàng) 目 數(shù)量
回風(fēng)標(biāo)高(m) 1562 煤層生產(chǎn)能力(T/ｍ2) 4.6
機(jī)道標(biāo)高(m) 1552 煤的容重(T/ｍ3) 1.3
切眼標(biāo)高(m) 1552 工業(yè)儲(chǔ)量(萬(wàn) T) 1.26
走向長(zhǎng)度(m) 180
傾斜高度(m) 12
回采面積(m2) 2160 回采率(%) 70
設(shè)計(jì)采放高(m) 10 可采儲(chǔ)量(萬(wàn) T) 0.95
煤巖層及其特征
煤層情況：
B2煤層為全區(qū)可采煤層,本工作面呈單斜構(gòu)造，煤層走向120～135°。傾向北東，傾角55～75°；與B3煤層間距為9m、與B1煤層間距為11m,,煤層的厚度為3.5～5.5m,平均厚度為4.5m,煤層變化較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為較穩(wěn)定煤層。
二、煤質(zhì)情況：
煤層為玻璃光澤，黑色，條痕黑褐色，節(jié)理發(fā)育，性脆，斷口以參差狀為主，局部為平整狀或貝殼狀，易燃燒，燃燒時(shí)煙大，膨脹現(xiàn)象明顯。煤層煤樣鑒定結(jié)果表明，井田的煤巖類型為全亮型煤。成分以亮煤為主，夾少量鏡煤及絲炭條帶或透鏡體，膠化物之間界線清楚，部分有橫向結(jié)構(gòu)，絲炭化、半絲炭化物質(zhì)，以絲炭體、半絲炭體及木質(zhì)鏡煤，煤質(zhì)絲炭體等呈條帶狀分布于煤層中。根據(jù)煤巖鑒定結(jié)果為原地生成腐植煤，沉積環(huán)境穩(wěn)定，中等或高原環(huán)境。
三、煤層及頂?shù)装?/p>
名稱 煤巖名稱 厚度(ｍ) 巖性特征 工程參數(shù)
直接頂 細(xì)砂巖 17.8 灰褐色，含礫，以石英為主 5
煤 4.5 B2煤層，玻璃光澤，結(jié)構(gòu)單一煤質(zhì)好，亮煤為主 2.5
直接底 粗砂巖 15 灰白色，膠結(jié)致密，堅(jiān)硬 3
四、煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)
礦區(qū)內(nèi)煤層頂?shù)装宥酁槟鄮r、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖，有時(shí)為砂巖，直接頂板多為粉砂巖，比較穩(wěn)定，從混合斜井揭露的石門中可以看出，組成煤層頂?shù)装宓膸r性主要為粉砂巖，其次為砂質(zhì)泥巖。
B2煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)測(cè)試結(jié)果如下：
表 1混合斜井主采煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)測(cè)試結(jié)果
采樣
位置 巖性 單軸抗壓強(qiáng)度（Mpa） 天然抗拉強(qiáng)度（Mpa） 天然抗
剪強(qiáng)度（Mpa） 軟化
系數(shù)
天然狀態(tài) 飽和狀態(tài) 干燥狀態(tài)
B2底板 粉砂巖 33.2 29.3 40.4 1.1 3.0 0.73
B2頂板 粉砂巖 34．4 28．8 41.1 1.0 3.1 0.7
測(cè)試結(jié)果為B2煤層頂板天然抗壓強(qiáng)度在33.2～47.8MPa，飽和抗壓強(qiáng)度在28.8～32.0MPa，干燥抗壓強(qiáng)度在40.4～78.0MPa，單向抗拉強(qiáng)度天然狀態(tài)為1.0～1.9MPa，抗剪強(qiáng)度為3.0～4.6MPa，軟化系數(shù)為0.41～0.73，屬抗壓強(qiáng)度中等，抗拉、抗剪強(qiáng)度低、易軟化的巖石。
B2可采煤層的硬度較大、較脆，節(jié)理、裂隙發(fā)育。煤層頂板為粉砂巖，因受構(gòu)造擠壓，裂隙與滑動(dòng)面較發(fā)育，遇水后極易膨脹滑脫。屬中等冒落的頂板，其頂板穩(wěn)定性相對(duì)較差。
五、煤巖層綜合柱狀圖
地質(zhì)構(gòu)造
工作面范圍局部地段受F5斷層影響，地層產(chǎn)狀變化較大。沿走向分布的石炭窯逆斷層破壞了煤層的連續(xù)性。構(gòu)造復(fù)雜程度中等。
石炭窯逆斷層（F5）分布于石炭窯煤礦區(qū)南部，與地層產(chǎn)狀相近。在該井田西段主要沿八道灣組中段B煤組底板展布，東段則主要沿C煤組底板產(chǎn)出，橫貫全區(qū)。斷層面向西北傾斜，傾角40°—57°，上盤上升，為一高角度走向逆斷層，具層間斷裂特征。斷裂西段對(duì)B、A煤組淺部煤層起到不同破壞作用，東段傾角逐漸變緩，下盤B煤組也隨之遭到強(qiáng)烈的破壞，直至錯(cuò)斷消失。
對(duì)該工作面巷道掘進(jìn)無(wú)影響。
水文地質(zhì)
一、水文情況
礦區(qū)位于天山東段北側(cè)山間盆地，盆地走向?yàn)楸蔽魑鳕D―南東東向。盆地內(nèi)海拔在1500――1600米之間，地形平緩，普遍為第四系洪積層構(gòu)成的戈壁灘。在礦區(qū)內(nèi)無(wú)地表水體。屬于干旱地區(qū)。
礦區(qū)南部的高山，主要由花崗巖和變質(zhì)巖組成，巖性堅(jiān)硬、致密，裂隙較發(fā)育，由于受大氣降水影響，往往形成裂隙水，沿地表流動(dòng)或沿裂隙垂直方向移動(dòng)。礦區(qū)屬中溫帶大陸性氣候區(qū)，其氣候特點(diǎn)是缺水，少雨，多風(fēng)，平均蒸發(fā)量大于降水量10倍。因降水有限，造成補(bǔ)給也就很少，故區(qū)域內(nèi)地層含水量是很不豐富的。
二、主要構(gòu)造的水文地質(zhì)特征
該工作面距含水層較遠(yuǎn)，不受含水層影響，水文地質(zhì)簡(jiǎn)單。
由于本工作面處于礦井東翼，地下水的補(bǔ)給源主要為基巖層間裂隙水，因補(bǔ)給距離太遠(yuǎn)，而蒸發(fā)量又幾倍大于降水量，井田內(nèi)含水帶的含水性就十分微弱。
但由于本井田范圍內(nèi)的第一、第二水平部分采空區(qū)已塌陷，一方面塌陷坑是有利于水的儲(chǔ)存，另一方面巖體塌陷造成裂隙發(fā)育，則有利于水力聯(lián)系，石炭窯逆斷層及其派生的小型平移斷層在特定條件下的導(dǎo)水與充水作用也不可低估。特別是發(fā)生暴雨和山洪時(shí)，是礦井突發(fā)性充水期，故應(yīng)有地面防洪措施，確保安全生產(chǎn)。
影響回采的其他因素
㈠瓦斯
根據(jù)2009年10月份瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，明鑫煤炭有限責(zé)任公司混合斜井瓦斯最大絕對(duì)涌出量為0.69m3/min，二氧化碳最大絕對(duì)涌出量為1.69m3/min，礦井瓦斯最大相對(duì)涌出量為1.62m3/t，二氧化碳最大相對(duì)涌出量為3.97m3/t，礦井屬于低瓦斯礦井。
㈡煤塵爆炸性
根據(jù)新疆煤炭科研所對(duì)混合斜井主要可采煤層樣品做的《煤塵爆炸性鑒定報(bào)告》結(jié)果，測(cè)試結(jié)果為：火焰長(zhǎng)度＞400mm，巖粉量85%，煤塵具爆炸性，因此，礦井在開采過(guò)程中注意灑水、除塵，時(shí)刻注意防火，防爆。
㈢煤的自燃
根據(jù)新疆煤炭科研所對(duì)混合斜井B、C組煤所做的《煤炭著火點(diǎn)鑒定報(bào)告》結(jié)果，煤層煤耗吸氧量0.49-0.64%,煤的自然傾向性分類屬于Ⅱ級(jí)自燃煤層。混合斜井的煤層有自然發(fā)火傾向,發(fā)火期為3－6個(gè)月。
儲(chǔ)量計(jì)算
儲(chǔ)量計(jì)算圖表
塊段號(hào) 走向ｍ 傾向ｍ 面積ｍ2 煤厚ｍ 容量
T/ｍ3 工業(yè)儲(chǔ)量T 回采率% 可采儲(chǔ)量T
Ⅰ 180 12 2160 4.5 1.3 12636 75 9477
二、損失量計(jì)算
該工作面距溜煤眼5ｍ停采,共留設(shè)保護(hù)煤柱25ｍ,具體損失量見。
損失量計(jì)算表
名 稱 走向ｍ 傾向ｍ 面積m2 煤厚ｍ 容量T/ｍ3 損失量T 損失量合計(jì)T
放頂煤損失25% 180 12 2160 4.5 1.3 3159 4914
末采損失 5 60 351
煤柱損失 20 240 1404
三、儲(chǔ)量損失原因分析
儲(chǔ)量損失主要是煤柱的留設(shè)，還有頂煤不能完全回收，見矸就停止放頂煤，使一部分煤留在采空區(qū)。另外，有局部地段煤質(zhì)特硬，個(gè)別大塊難以放出等因素。
采煤方法
采煤方法選擇
該層煤屬急傾斜厚煤層，煤層傾角較大，根據(jù)我礦采煤方法改造試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇小階段懸移頂梁液壓支架放頂煤采煤法回采，開采高度2.5ｍ，放煤高度7.5ｍ，小階段高度10ｍ。液壓支架選用ZF2800/15/24型放頂煤液壓支架。
巷道布置
工作面布置在礦井+1552m水平西翼B2煤層中，通過(guò)1500—1562水平開切眼形成工作面運(yùn)煤和通風(fēng)系統(tǒng)。在+1562m水平和+1552m水平分別向東掘進(jìn)B2煤層工作面一階段回風(fēng)順槽和一階段運(yùn)輸順槽至F5斷層，通過(guò)工作面開切眼聯(lián)通一階段運(yùn)輸順槽和一階段回風(fēng)順槽構(gòu)成開采系統(tǒng)。
機(jī)道、回風(fēng)有關(guān)技術(shù)參數(shù)表
巷道名稱 布置方式 標(biāo)高 坡度 凈斷面 （ｍ2）
運(yùn)輸順槽 沿煤層走向 1552 3‰ 6.16
回風(fēng)順槽 沿煤層走向 1562 3‰ 4.66
開切眼 沿煤層傾向 65° 0.8
回采工藝流程及工藝要求
一、回采工藝流程
縮溜子移超前支護(hù)移支架打眼放炮放頂煤（煤質(zhì)較硬不能自引垮落時(shí)放震動(dòng)炮）。工藝流程圖。
二、各工藝內(nèi)容及要求：
1、縮溜子
必須保證溜子伸入采空區(qū)后不超過(guò)4.5m，達(dá)到4.5m時(shí)必須縮溜子，每次縮一張溜皮，溜子縮出后，為防止溜子機(jī)尾被放頂煤壓死，必須對(duì)溜子機(jī)尾用圓木或加工的棚掩件進(jìn)行棚掩，棚掩高度不小于0.7m。
2、移超前支護(hù)
先移回風(fēng)巷超前支護(hù)，后移運(yùn)輸順槽超前支護(hù)。回風(fēng)巷超前支護(hù)每次前移一根梁長(zhǎng)，運(yùn)輸順槽架前超前支護(hù)邁步前移，兩次前移一根梁長(zhǎng)。超前支護(hù)移設(shè)時(shí)三人操作，兩人抬鋼梁，一人升單體支柱，逐根逐組移設(shè)。單體支柱必須升緊，并掛好保險(xiǎn)繩。
3、移支架
將支架前后及架間浮煤雜物清理干凈后方可移架，移架時(shí)先升緊托梁支柱，操作一付支架的前后柱卸載手把使支架卸載，操作移架油缸手把移架，移架到位后及時(shí)升起前后柱使支架承載。完成后再移另一架，兩付支架移到位升緊承載后，卸載托梁支柱，收回移架油缸使托梁前移后位。移架時(shí)如果出現(xiàn)歪架、倒架、壓架應(yīng)按措施要求進(jìn)行處理，然后方可移架，嚴(yán)禁強(qiáng)拉硬移以防損壞支架。
4、打眼放炮
移架后，打起架子尾護(hù)板，工作人員在架后尾護(hù)板下對(duì)架后頂部煤體從支架兩邊用RZZ麻花鉆桿進(jìn)行打眼爆破，炮眼扇形布置。放炮時(shí)必須收回架子尾護(hù)板，防止尾護(hù)板炮崩。和上部回風(fēng)巷放不透時(shí)，可在回風(fēng)巷支護(hù)下向下打眼放炮。炮眼布置見圖1，爆破參數(shù)見圖2。
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