石炭井焦煤分公司四水平延深施工大纲
第一章 矿井设计概况
第一节 井田概况
一、井田位置及交通
石炭井焦煤分公司位于贺兰山煤田的石炭井矿区，地处贺兰山北段，行政归属宁夏回族自治区石嘴山市。矿区地理坐标：东经106°10′～106°25′，北纬39°04′～39°16′。由原石炭井二矿和原金贺兰煤业有限责任公司于2008年7月整合而成，由一号井（前神华宁煤集团金贺兰公司即石炭井一矿）和二号井（石炭井二矿）构成。
矿区交通十分便利，南有与通往平罗、大武口的109、110国道相接的公路，北有直接通往乌达、吉兰泰等地的公路。矿区铁路支线与平汝支线上的大磴沟站接轨；平汝支线在平罗站与包——兰线相接；矿区铁路支线直达井口的装车站。。
二、地形地貌
矿区群山环抱、地表岩石裸露，地形起伏较大，是典型的山区地形。井田地形为丘陵盆地，地势呈北高南低，工业场地地面平均海拔标高为1438.6m。井田内植被不发育，以稀疏灌木为主，动物稀少，偶有出没，井田内无地表径流。
三、煤田开发状况
由于矿区开发历史长，矿井均有各自的开采历史。现就石炭井焦煤分公司一号井和二号井的生产建设情况分述如下。
1、一号井
一号井建井单位是原煤炭工业部第七十九工程处，于1959年一月破土动工，1966年10月1日投入生产，矿井设计能力为0.9Mt/a，设计服务年限62年。1991年实际核定生产能力0.8Mt/a。一号井划分为三个水平，一
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水平+1370m～+1200m，二水平+1200m～+1000m，三水平+1000m～+800m。
该矿井于1978年3月开始二水平延深工程，1986年9月移交生产，一水平已于1990年5月开采结束，二水平一、二阶段均已开采结束，至此上组煤已开采结束。二水平划分为两个采区，分别为中央采区和南翼采区，由于南翼采区煤层赋存条件相对较差，次一级羽状断层较为发育，煤质灰分偏高（灰分在44%以上），经请示不再开采。该矿井三水平经2003年对三水平延深进行可行性分析论证，矿井继续延深已无经济效益，经神华宁夏煤业集团有限责任公司宁煤集发[2003]208号《关于对石炭井一矿三水平延伸问题的批复》文件批准，不再对三水平进行延深。
2008年矿井整合后，+1200m标高以下已封闭，暂缓开采，现回收工业场地煤柱（+1200m标高以上）。一号井目前开采最低标高为+1010m。开采垂深400m。
2、二号井
矿井于1958年10月1日动工兴建，1961年12月20日投产，1973年10月1日第二水平的延深工作开始，1982年主体开拓工程竣工。矿井分三个水平开采，第一水平设计标高+1300m以上，设计服务年限为15年；第二水平设计标高+1300m ～+1100m，设计服务年限为26年；第三水平设计标高为+1100m ～+900m，设计服务年限为32年。合计服务年限73年。
二号井第一水平上、下组煤分别采用斜井开拓；第二水平为主斜井、副立井方式开拓；第三水平为暗主斜井、副立井方式开拓。第一水平已于1985年回采完毕，第二水平于2009年回采完毕。矿井设计生产能力为1.2Mt/a，2006年核定生产能力1.35Mt/a。2012年矿井产量为143.6万t。
目前采、掘活动全部转入第三水平。其中南翼采区上组煤的三煤层已开采至+900m标高，四、五煤层开采至+970m标高；下组煤八煤层开采至+970m标高,九、十、十三煤层开采至+1035m标高。北翼采区上组煤的三、四、五煤层开采至+970m标高；下组煤八、九、十、十三煤层开采至+1035m标高。
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第二节 地质构造及煤层特征
一、开拓区构造
根据石炭井焦煤分公司深部和外围勘探成果：开拓区范围内三维地震新发现 27条断层。其中同时切割上、下组煤的断层就有14条之多，断层落差在5～260m之间，属于较可靠和可靠断层。主要构造表现为走向近南北向及北北东向的复式褶皱和断裂构造，以压性构造为主。同时二号井上组煤Ⅷ～Ⅶ范围内三水平有两条构造F98和f1对四水平一、二阶段开采有一定影响。断层频率：6.28条/ km2，总体来看：深部构造较浅部发育，断层切割深度、规模较以往有增大趋势，对工作面的布置有一定影响。
二、煤层与煤质
四水平主要含煤地层为二叠系山西组和石炭～二叠系太原组。山西组属陆相含煤沉积，太原组属海陆过度相含煤沉积。
山西组属陆相含煤沉积，含煤地层厚度较小，其中含编号煤层5层，煤层编号自上而下分别为一、二、三、四、五煤层，无编号煤层2～3层。编号煤层中三、四、五煤层为可采煤层。四、五煤层具有结构变化大，在开拓区南部具合并特点。
太原组属海陆过渡相含煤沉积，含煤地层厚度相对较大，其中含编号煤层8层，煤层编号自上而下分别为六、七、八、九、十、十一、十二、十三煤层，无编号煤层2～4层。编号煤层中八、九、十、十三煤层为可采煤层，其它煤层为不可采煤层。
钻探揭露含煤地层厚度227.00m～255.63m，平均厚度为238.34m。煤层厚度17.86～25.61m，平均厚度为21.95m。含煤系数7.86～10.60%，平均为9.19%。可采厚度11.25～23.12m，平均为17.27m。可采煤含煤系数4.75～9.13%，平均为7.23%。
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石炭井焦煤分公司开拓区煤质变化较大，二号井开拓区宏观煤岩类型以半亮煤～半暗煤为主，光泽类型多为半暗至暗淡型，尤以四煤层较其它煤层偏暗；颜色为亮黑色至灰黑色，结构多呈细线理状与均一状。煤以黑色为主。弱玻璃～玻璃光泽、金属光泽。多呈细～宽条带状结构，似层状、层状构造。断口以棱角状为主，其次是参差状、阶梯状。显微组分中有机组分平均占83.3%，其中镜质组为19.4～66.7%，平均40.7%；惰质组为24.8～60.9%，平均42.3%；壳质组为0.2～3.0%，平均0.8%。无机组分含量为0.9～31.2%，平均为16.7%。垂向上自三煤层至十煤层，有机组分逐步增高。一号井开拓区宏观煤岩类型以半亮型为主，暗淡型少见。煤岩组成以中～宽条带状亮煤为主，镜煤、暗煤次之，常见丝炭，且多呈透镜状、细条带、线理状夹于亮煤之中。在煤层断面上往往是中部亮煤、镜煤所占比例较高，煤质最佳，在靠近顶、底板时暗煤增加，灰分增高。各可采煤层平均真密度为1.57～1.65，平均视密度为1.48～1.55。煤层显微组分中有机组分平均占88.3%，显微煤岩组分中有机质以镜质组为主，镜质组为55.9～71.1%，平均65.2%；惰质组为19.1～33.0%，平均23.1%；壳质组为0.70%，仅见于十煤层。二号井开拓区各煤层的原煤分析基水分（Mad），平均值为0.22～1.34%，平均0.54%；各煤层的浮煤分析基水分（Mad），平均值为0.14～1.23%，平均0.54%。水分在垂向上和平面上变化不大。一号井开拓区各煤层的原煤干燥基水分（Mad），平均值为0.41～0.55%，平均0.47%；各煤层的浮煤干燥基水分（Mad），平均值为0.43～0.78%，平均0.57%。浮煤略高于原煤。按《中国煤炭行业标准》（M/T850－2000）分类为特低水分煤。水分在垂向上自浅至深有变小的趋势。根据深部和外围勘探资料，二号井开拓区各煤层原煤灰分在7.46～37.28%之间，平均灰分21.31%，属于中灰煤。原煤经浮选后，灰分在5.38～28.73%之间，平均灰分为13.76%，降低35.43%。垂向上，由上而下灰分有降低的趋势；平面上，Ⅵ勘探线灰分最高，向南北灰分有逐渐降低的趋势。
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第三节 延深设计简介
一、矿井辅助提升系统简介
今年为神华宁煤集团系统完善年，在神华集团三减一提高的精神指导下，我单位一期安全技术改造完成后，随之而来的突出问题是辅助提升系统能力还是不够，主要体现在辅助提升系统自1100水平-900水平的井巷断面普遍较小、提升运输路线太长、安全隐患多。以上井筒巷道进行了扩帮处理，勉强能满足提升运输要求，但由于部分改造过后的井筒巷道形状不规则，容易出现垮冒现象。同时井下开采受地质构造影响大，可布置的综采工作面走向及倾斜长度均较短，工作面搬家倒面频繁。以上原因已严重影响了综采、综放、综掘大型设备运输安全，对矿井生产十分不利，因此，必须对矿井辅助提升系统进行优化和改造。改造过后的矿井辅助提升系统能力同时满足将来四水平（+590m水平）的辅助提升需要。。
二、 矿井通风系统简介
石炭井焦煤分公司安全技术改造工程未建成前，采用的是暗主斜井、副立井以及区段石门开拓方式。由副立井、二号副斜井、三号主井、主斜井进风，南风井和北风井回风。通风系统为混合式，通风方式为机械抽出式。
石炭井焦煤分公司安全技术改造工程2012年年底基本建成，改造后的通风系统为混合式，通风方式为机械抽出式。由主斜井、副斜井和副立井进风，中央斜风井回风。矿井通风前、后期的总进风量均为170m3/s；通风前期全矿井通风负压为1453.60Pa，通风后期全矿井通风负压为1802.02Pa。
三、四水平延深方案简介
采用主斜井、暗主斜井、新副立井的混合开拓方式。四水平共设七条井筒及上山，即主斜井（已有）、暗主斜井（下延至+555m标高，倾角23°，
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