七采区设计说明书.docx
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七采区设计说明书
前言
马坊煤矿于1976年由聊城地区行署筹建，设计年生产能力9万吨，1979年11月投产。
2004年2月划归至临沂矿务局，2005年度矿井实施技术改造，矿井设计生产能力达到30.0万吨/年（临局生字［2006］7号），2007年核定生产能力为21.0万吨/年（鲁煤规发［2007］31号）。
马坊煤矿位于肥城煤田的西南角浅部露头区，井田中心地理坐标为东经116°30′00"，北纬36°18′00"。
井田东以F25断层与山东鑫国煤电有限公司为界，西以F5-1断层为界，北以四个钻孔坐标连线（人为边界）与山东新查庄矿业有限公司为界，南至各可采煤层露头，井田走向长1.2km，倾斜宽0.7km，面积0.8402km2。
马坊煤矿采矿许可证证号为：
C370000************3088，由11个拐点圈定，有效期为2011年7月21日～2013年7月21日。
马坊煤矿井田边界拐点座标一览表（80西安）表1
拐点编号
纬距（X）
经距（Y）
1
4009154.29
39458025.36
2
4008814.29
39458711.37
3
4008614.29
39459292.37
4
4007912.28
39458640.37
5
4008364.28
39458208.37
6
4008292.28
39458207.37
7
4008287.28
39458118.36
8
4008421.28
39458114.36
9
4008423.28
39457973.36
10
4008522.29
39457898.36
11
4008574.28
39457898.36
矿井位于肥城市石横镇境内，东距肥城新城区约22km，西距济南市平阴县县城约15km。
矿区交通方便，泰（安）聊（城）公路从矿井南侧约2km附近通过，可直达济南市、聊城市、泰安市及肥城；泰（安）湖（屯）铁路及肥城矿区铁路专用线沟通各煤矿之间及与外界的联系，经泰安站向北可达济南、天津、烟台、青岛等城市，向南可达徐州、南京、上海等城市，交通便利。
马坊煤矿井田含煤地层主要分布在上石炭统太原组，现主要开采7、8、9、10-2煤层。
矿井开拓方式采用斜立井联合开拓，走向（倾斜）长壁式采煤法后退式回采，采用全部垮落法管理顶板，通风方式为中央并列抽出式，现有一个综采工作面，两个炮掘工作面。
为确保矿井七采区安全顺利回采，该矿委托我公司对矿井七采区进行采区设计。
一、设计编制的依据
1、临沂矿业集团马坊煤矿有限公司关于七采区设计的《委托书》；
2、山东省煤炭工业管理局地质勘探公司《肥城煤田西四、西五井田最终（精查）补充勘探地质》。
3、临沂矿业集团马坊煤矿有限公司编制的《七采区地质说明书》；
4、《煤矿综采采区设计规范》（GB50536-2009）、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）、《煤矿安全规程》（2011）等；
5、其它现行的国家、煤炭等行业有关技术政策、规程、规范和技术标准等。
二、设计的主要特点
1、采区设计生产能力21万t/年，安排1个综采面、2个炮掘工作面生产。
2、采区巷道布置方案：
在采区上部布置两条采区集中巷，即七采轨道巷和七采皮带巷，分别与副斜井和井底煤仓相接，各煤层利用区段轨道石门和区段皮带石门与七采轨道巷和七采皮带巷联接。
各煤层出煤经七采皮带巷运输至井底煤仓，利用现皮带斜井提升；辅助运输及行人上下利用副斜井进行。
3、采区运输：
采区煤炭运输采用SPJ-800型吊挂式胶带输送机和DTLⅡ型强力胶带输送机运输；矸石、材料、设备运输使用CTY-2.5/6蓄电池电机车输送。
4、采区排水：
在副斜井井底处设置七采区水仓及泵房。
水仓容量260m3，泵房安设3台MD155-30×4型水泵。
采区涌水自七采区泵房新铺设2趟Φ127×7mm排水管路经副斜井排至地面。
5、根据安监总煤装（2011）15号《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，本采区不设置紧急避险硐室。
三、存在的问题及建议
1、采区中F西-1断层西升东降，使五灰含水层上抬至7、8层煤之间，奥灰含水层上抬至9、10-2层煤之间，给该块段煤层开采造成较大影响，该断层的导水防治是采区回采期间的管理重点。
2、9煤、10-2煤回采过程中受煤层底板五灰水威胁，在工作面回采前在9层煤底板施工注浆改造工程，封堵五灰岩的导水裂隙。
施工期间必须采取相关措施确保工程施工效果，保障采区的安全生产。
3、采区东侧为矿井采空区，回采过程中要加强探放水工作，工作面回采前必须查明老空区积水情况。
4、根据矿井以往现场管理经验，7煤顶板易滑落，因此要加强7煤的顶板管理工作。
第一章采区概况及地质特征
第一节采区概况
一、位置
七采区位于马坊煤矿井田西翼，地表范围为南高余村小学西侧南北路东部，井下含煤地层范围西部以F5-1边界断层为界，南部至各可采煤层露头，东部为原马坊煤矿开采采空区，北部以75水1和241钻孔连线与查庄煤矿为界。
开采上下限标高为+20m～-130m，采区东西长0.2Km，南北长0.4Km，面积为0.08Km²。
二、地形地貌
七采区地表地形平坦，微向西南倾斜，为第四系冲击平原。
地表标高为+69m左右，一号斜井和一号风井井口标高分别为+70.15和+70.17m,高于当地历史最高洪水位+69.65m（1906年）。
三、地表水系
采区内地表为南高余村旧址，地表无河流发育，地表仅有小的水坑且水坑具有季节性，夏季有少量积水，冬季干涸。
采区地表全部被第四系所覆盖，大气降水对第四系上段砂姜石含水层潜水有补给作用，但由于第四系中下部粘土层具有良好的塑形和隔水性，基本隔绝了地表水和第四系潜水的下渗，因此，大气降水及地表水与煤系基岩含水层没有直接的补给关系。
四、地面建筑
现地表为南高余村庄，工作面回采前村庄全部搬迁完毕。
第二节地质特征
一、地质构造
（1）地层
七采区地层区划属华北地层区鲁西地层分区泰安地层小区，石炭系地层露头部位，煤系地层仅保留石炭系太原组，其下为石炭系本溪组和煤系基盘奥陶系，全部为第四系所覆盖，地层自新向老依次为第四系、石炭系和奥陶系。
（2）标志层
七采区可采煤层全部位于上石炭统太原组，本组地层属标准海陆交互沉积，相旋回结构清楚规律性明显，易于划分对比。
以四灰为界分两段叙述：
第一段:
四灰的上段所含薄层生物灰岩一、二、三、四层，层位稳定，层间距变化较小。
7层煤在三灰以上5-16米，平均10米左右。
三灰厚度较小为0.2-0.9米，平均0.45米，但层位稳定，多数钻孔均可见到，三灰与四灰相距2-8米，平均5米左右，其间距小，不含煤层，两层灰岩之间一般为深灰色细粉砂岩和泥岩沉积。
四灰一般厚3-7米，平均4.8米,且岩性纯净，含一定量的蜓化石，厚度大，质地纯净，为8层煤的直接顶板。
本段各层灰岩之间多为粒度较细的泥岩，粉砂岩及少量粉砂岩与细砂岩互层沉积。
第二段：
四灰至太原组底界段：
此段地层厚度较小，不足20米，集中了井田近60%的可采煤层，即8、9、10-1、10-2四个可采煤层，8煤层的直接顶板为四灰，且含一层稳定的灰质细砂岩夹石，是8煤层的显著特征。
8、9煤层相距5-8米，9煤层顶板一般为粉砂岩，个别情况下也为泥灰岩。
9、10-1、10-2三个煤层相距较近，9、10-1相距2米左右，10-1、10-2间距不超过2米，小者呈合并趋势。
本段地层物性特征也较突出，即高阻的薄-中原煤层和低阻的粉砂岩泥岩间密集排列，曲线特征比较典型。
鉴于以上地层沉积特征，本区煤系地层的主要对比依据是依靠标志层特征和层间距，其次利用各段岩性组合特征与测井曲线形态进行对比煤层。
矿井生产证实，本区地层对比结果可靠正确。
（3）地质构造
七采区位于矿井西边界附近，采区主要为一向北东方向倾斜的单斜构造形态，地层走向呈北45-60°西，倾向北30-45°东，采区位于井田背斜轴以西，呈现宽缓的向斜形态，具体构造特征如下：
1、断层：
采区内主要断层有两条倾向正断层，分别为F5-1断层和F西1断层，断层形态如下：
（1）、F5-1正断层：
走向NNE，倾向SEE，倾角50～70°，落差40～50m，采区位于其上盘（下降盘）。
63水1、63水3对孔控制，控制距离70m，属查明断层。
井田内延伸长度400m。
（2）、F西1正断层：
走向NNE，倾向NWW，倾角45～65°，落差5～10m，其下盘的5、6、7、8煤层已回采（未留保护煤柱）。
7402轨道巷进入其上盘，控制断层落差，属查明断层。
井田内延伸长度600m。
本采区主要断层性质及产状情况表1-1
编号
构造性质
产状
控制情况
走向（°）
倾向（°）
倾角（°）
落差（m）
F5-1
正
NEE
SEE
50～70
40～50
基本控制
F西1
正
NNE
NWW
45～65
5～10
控制
2、陷落柱、岩浆岩情况：
煤系中马坊井田的煤系基底是巨厚的奥陶系石灰岩，裂隙岩溶均较发育，具备形成岩溶陷落柱的地质条件。
但井田内各可采煤层均未揭露岩溶陷落柱，未见岩浆岩侵入体。
3、小断层及其发育规律
（1）、小断层多为斜交正断层，各煤层小断层的发育程度差异较大，7煤层中小断层较8煤层发育。
小断层在各煤层之间的联系不密切，上下切割幅度不大。
（2）、99%的断层具正断层性质，落差小者（小于5m）断层面倾角较小（30～50°），落差稍大者（5～10m）则倾角亦并对增大（30～50°）。
（3）、断层延展长度与落差成正比。
（4）粉砂岩或泥岩中断层带宽度较大，如井田内F40断层在下组煤实见的断层带较上组。
二、煤层及煤质
（一）煤层及分布特征
1、7煤层：
上距6煤层21.40m，下距三灰10.50m。
全层厚度0.57～2.15m，平均1.75m，煤层采用厚度0.50～1.78m，平均1.7m，可采性指数Km=0.95，煤厚变异系数r=19.0%。
煤层结构复杂，煤层中部普遍含一层粘土岩夹石，厚度0.15～0.30m，平均0.20m，煤层下部偶尔可见0.10m左右的灰色粘土岩夹石层。
煤层顶板为粉砂岩，富含海百合茎化石及菱铁矿结核，底板多为灰色细砂岩、粉砂岩。
2、8煤层：
上距7煤层20.50m，下距9煤层6.90m。
全层厚度1.57～3.10m，平均2.82m，煤层采用厚度1.15～3.15m，平均2.6m，可采性指数Km=1.0，煤厚变异系数r=20.6%。
煤层结构复杂，煤层上部普遍含一层0.30m左右的黑褐色炭质细砂岩或炭质粉砂砂岩，煤层下部偶尔可见0.10m左右的薄层粘土岩夹石。
直接顶板为石灰岩（四灰）平均厚度4.50m，岩层比较完整，裂隙不发育，底板为粘土质粉砂岩。
3、9煤层：
上距8煤层6.90m，下距10-1煤层2.53m。
全层厚度1.26～2.00m，平均1.95m，煤层采用厚度0.90～2.00m，平均1.8m，可采性指数Km=1.0，煤厚变异系数r=18.1%。
煤层结构复杂，煤层中部含1～2层0.10～0.50m的粘土岩夹石层，局部可相变为炭质细砂岩，顶板为深灰色细粉砂岩，局部相变为泥灰岩，底板为粉砂岩或粉砂质泥岩。
4、10-2煤层：
上距10-1煤层0.85m，下距本溪组五灰22.10m。
全层厚度1.10～3.57m，平均1.95m，煤层采用厚度1.10～3.57m，平均1.75m，可采性指数Km=1.0，煤厚变异系数r=25.2%。
煤层结构复杂，煤层中夹石层数及相对位置变化较大。
煤层顶板为粉砂岩，底板为泥岩。
（二）煤类、煤质
1、物理性质
采区内各煤层均为黑色、深褐色或灰褐色，条痕为褐色或灰褐色，硬度2～3，光泽以丝绢～玻璃光泽为主，条带状结构清晰，条带宽窄不一，带间组织不尽相同，当暗煤成份增多时，煤层显块状均匀结构。
煤层以水
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