棗泉煤礦首采區(qū)放頂煤綜采設(shè)備選型報(bào)告

一、棗泉煤礦設(shè)計(jì)概況

棗泉井田東北部以趙兒塔向斜軸與羊場(chǎng)灣煤礦為界，正北部以29勘探線與英子梁井田為界，東西南三面均以1煤層+600m水平底板等高線在地面的投影線為界。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°30′~106°35′，北緯37°52′~38°02′。井田南北長(zhǎng)13km，東西寬平均約4km，面積為52km²。

全井田地質(zhì)儲(chǔ)量為964.68Mt，工業(yè)儲(chǔ)量949.36Mt，可采儲(chǔ)量529.30 Mt，按5.0Mt/a的生產(chǎn)能力，考慮1.4的儲(chǔ)量備用系數(shù)，其服務(wù)年限為75.6 a，

棗泉煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為500萬噸/a，在1、2煤中各布置一個(gè)綜采工作面生產(chǎn)，其中1煤綜采工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬噸/a，2煤綜采工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力330萬噸/a。2煤綜采工作面先投產(chǎn)，1煤滯后投產(chǎn)。

二、棗泉煤礦首采區(qū)開采技術(shù)條件

根據(jù)礦井開拓布置，首采區(qū)位于24_Ⅰ線以北，237線以南，碎石井背斜東側(cè)、＋980m水平以上、走向長(zhǎng)6km左右的井田東中部區(qū)域。其東西平均寬1.4km左右，面積約7.8km²左右。

1、構(gòu)造

首采區(qū)內(nèi)褶曲構(gòu)造單一，主體為碎石井背斜東翼的單斜構(gòu)造帶，總體形態(tài)為北淺南深，向南傾伏，軸部寬緩，翼部變陡。背斜軸在平面上呈南北走向。

背斜軸部地段，地層傾角較緩，一般為8°～15°。背斜軸以東，地層傾角變陡，至首采區(qū)深部地段，最大傾角為36°。其單斜構(gòu)造帶的走向與背斜軸基本一致，為N15°～20°E。以井筒為界，首采區(qū)北部?jī)A角較大，均在20°以上；南部?jī)A角相對(duì)平緩。

1^#、2^#煤的深度由西北部露頭處的15～25m，向東部逐漸加深，至東部首采區(qū)邊界，煤層埋深為500m左右。

根據(jù)首采區(qū)三維地震勘探報(bào)告，首采區(qū)內(nèi)共查明斷層18條，斷點(diǎn)1個(gè)。斷層落差為5～25m，斷點(diǎn)落差小于4m。斷層多具逆沖性質(zhì)，最大延展長(zhǎng)度（DF2）為660m，最小延展長(zhǎng)度（DF15）僅為80m，首采區(qū)小斷層比較發(fā)育。斷層多發(fā)生在采區(qū)中部背斜軸部煤層變淺地段及翼部煤層在傾向方向急傾的部位，主要為走向斷層。

2、煤層

井田內(nèi)含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組，共含煤41層，平均總厚41.24m。礦井前期主采煤層為1、2煤。1煤主要分布于井田東翼，西翼多不可采，煤層厚度0.10～5.37m，平均2.20m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬較穩(wěn)定煤層，少數(shù)含夾矸達(dá)四層，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉砂巖。2煤層位穩(wěn)定，全井田可采，單層地質(zhì)儲(chǔ)量占全井田儲(chǔ)量的40%左右，是井田內(nèi)最主要的可采煤層，煤厚4.74(2514孔)～9.42m（L64孔），平均7.88m。2煤厚度變化小，結(jié)構(gòu)單一，少數(shù)鉆孔含1～3層夾矸，屬穩(wěn)定煤層。

首采區(qū)內(nèi)南翼1煤厚度為0.57～4.31m，平均2.2m；2煤厚度為6.52～9.28m，平均7.83m，傾角5°～32°。采區(qū)北翼1煤厚度為2.39～4.48m，平均3.72m；2煤厚度為7.62～9.28m，平均7.83m，傾角18°～35°。煤層賦存穩(wěn)定（個(gè)別鉆孔靠近火燒區(qū)或煤層露頭處變薄），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，個(gè)別鉆孔含1或2層夾矸，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖，厚度一般在300mm以下。

3、頂?shù)装鍘r性

1煤：首采區(qū)頂板為厚度3m左右的細(xì)粒砂巖、粉砂巖，抗壓強(qiáng)度為137～186kg/cm²，抗拉強(qiáng)度為15kg/cm²。底板以厚4m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖、局部為炭質(zhì)泥巖，粉砂巖抗壓強(qiáng)度為210～295 kg/cm²；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為263 kg/cm²。

2煤：首采區(qū)頂板以厚2～4m的炭質(zhì)泥巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為196～289 kg/cm²；粉砂巖抗壓強(qiáng)度為380～399 kg/cm²。底板以厚3m左右的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，泥巖次之。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為208～337 kg/cm²。

4、礦井水文情況

井田基巖含水層為直接充水含水層，但富水性極弱，井田最大的含水層為火區(qū)燒變巖I、III含水體，但不是直接充水含水層；井田位于年均降水量200mm的半沙漠區(qū)，地下水唯一補(bǔ)給來源是大氣降水，大氣降水滲入補(bǔ)給洪積溝谷潛水，而基巖含水層滲透極差補(bǔ)給量甚微。其水文地質(zhì)勘探類型屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的裂隙充水礦床，即二類一型。根據(jù)寧夏煤田地質(zhì)局提供的《棗泉煤礦礦井涌水量預(yù)計(jì)》（2004年3月）資料，礦井正常涌水量為239 m³/h，最大涌水量為359m³/h。預(yù)計(jì)首采工作面最大涌水量120 m³/h。

5、瓦斯：

小于1m³/t，屬低瓦斯礦井。

6、其它開采技術(shù)條件

首采區(qū)1煤、2煤無地溫異常區(qū)。煤層屬很易自然發(fā)火煤層，煤塵爆炸指數(shù)（V_daf）一般為29～35%，有爆炸危險(xiǎn)。

三、采煤方法

《棗泉煤礦初步設(shè)計(jì)說明書》設(shè)計(jì)的“1煤采用一次采全高走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采，2煤在投產(chǎn)初期采用大采高分層開采，后期根據(jù)鄰近礦井放頂煤開采的試驗(yàn)效果決定是否采用綜采放頂煤”。根據(jù)寧煤發(fā)（2005）196號(hào)專題會(huì)議紀(jì)要，對(duì)棗泉煤礦2煤開采工藝進(jìn)行討論，形成以下確定：

1、棗泉煤礦12205首采工作面上分層采用一般綜采，沿偽頂開采，采高控制在3.5m以下。下分層根據(jù)再生頂板的形成情況，再確定開采工藝。

2、剩余2煤工作面均采用放頂煤開采工藝。

3、1煤仍采用初步設(shè)計(jì)確定的一般綜采。

四、放頂煤工作面開采順序及其參數(shù)

棗泉煤礦2煤首采工作面12205采用分層開采，放頂煤開采工藝從12207工作面開始，按照下表開采順序進(jìn)行。各工作面的參數(shù)見下表。

棗泉煤礦12采區(qū)2煤開采順序及其參數(shù)表

五、綜采設(shè)備選型

根據(jù)確定的回采工藝，棗泉煤礦2煤按照放頂煤工藝選型綜采設(shè)備，生產(chǎn)能力330萬t/a。12207工作面傾向長(zhǎng)度220m，走向長(zhǎng)度2900m，平均煤厚8.50m，煤層傾角1～19.5°。根據(jù)棗泉煤礦的煤層賦存情況，結(jié)合磁窯堡二礦兩套綜放設(shè)備的設(shè)備選型和使用情況，擬定采3.0m，放5.5m。

我處對(duì)放頂煤綜采設(shè)備初步選型如下：

棗泉煤礦放頂煤綜采設(shè)備配套表

主要綜放設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，仍需繼續(xù)論證、優(yōu)化，其他設(shè)備待主要設(shè)備選定后再進(jìn)行配套。