XX煤業(yè)有限公司綠色開采項(xiàng)目可行性研究報告目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 3一、項(xiàng)目的提出 3二、設(shè)計依據(jù) 6第一章礦井概況 8第一節(jié)礦井概要 8第二節(jié)交通位置及井田范圍 8第三節(jié)自然地理 10第四節(jié)礦井生產(chǎn)建設(shè)情況 12第二章設(shè)計區(qū)域開采條件 45第一節(jié)設(shè)計區(qū)域地址條件 45第三章膏體充填方案的比選與設(shè)計 50第一節(jié)充填方案的必選 50第二節(jié)首試面充填方案設(shè)計 53第四章工作面生產(chǎn)系統(tǒng) 77第一節(jié)工作面運(yùn)輸系統(tǒng) 77第二節(jié)工作面通風(fēng) 78第三節(jié)安全避險六大系統(tǒng) 80第五章膏體充填系統(tǒng)設(shè)計方案 81第一節(jié)充填能力確定 81第二節(jié)充填原材料選擇與性能要求 82第三節(jié)充填站位置選擇與布置 98第四節(jié)膏體充填系統(tǒng)環(huán)境保護(hù)措施 114第六章安全避險“六大系統(tǒng)” 117第一節(jié)壓風(fēng)自救系統(tǒng) 117第二節(jié)供水施救系統(tǒng) 118第三節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 118第四節(jié)人員定位系統(tǒng) 120第五節(jié)通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 120第六節(jié)緊急避險系統(tǒng) 120第七章充填開采地表沉陷預(yù)計與巖移觀測 121第一節(jié)充填開采地表沉陷預(yù)計參數(shù)選取 121第二節(jié)充填開采地表沉陷預(yù)計分析 123第八章充填開采監(jiān)測設(shè)計 126第一節(jié)充填開采監(jiān)測內(nèi)容 126第二節(jié)巷道圍巖表面位移監(jiān)測 127第三節(jié)充填體強(qiáng)度測試 129第四節(jié)充填體接頂質(zhì)量監(jiān)測 130第五節(jié)充填采場充填體應(yīng)力監(jiān)測 131第六節(jié)充填采場覆巖離層監(jiān)測 133第七節(jié)地表變形觀測線布置 134第九章投資估算與經(jīng)濟(jì)效益分析 141第一節(jié)充填系統(tǒng)投入 141第二節(jié)充填成本分析 142第三節(jié)充填采煤直接利潤 143第四節(jié)充填采煤間接利潤 143第十章安全技術(shù)措施 145第一節(jié)充填安全相關(guān)措施 145第二節(jié)充填開采管理措施 155第三節(jié)其他安全技術(shù)措施 155PAGE前言一、項(xiàng)目的提出隨著我國煤炭資源的大量開采，“三下”（建筑物下、鐵路下、水體下）壓煤問題越來越突出，幾乎每一個礦井都有村莊壓煤問題，一般占礦井儲量的10%～30%，有的更高。同時，煤炭生產(chǎn)中伴隨著大量的固體廢棄物矸石的排放，其傳統(tǒng)的處理方式是由井下提至地表堆積形成矸石山。目前，全國歷年累計堆放的煤矸石約45億t，規(guī)模較大的矸石山有1600多座，占用土地約1.5萬公頃，而且堆積量還以每年2.0億t左右的速度增加。排放矸石對地面生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，主要表現(xiàn)在：侵占土地、污染環(huán)境、危害人類安全。近年來，煤礦充填開采得到了長足發(fā)展，該技術(shù)不僅可以高采出率回收“三下”壓煤，延長礦井服務(wù)年限，還能大量消耗矸石及建筑垃圾，節(jié)約土地，有效減輕地表沉陷，保護(hù)水資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對于促進(jìn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因此得到了國家的鼓勵和支持。2013年1月9日，國家能源局、財政部、國土資源部和環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合發(fā)布《煤礦充填開采工作指導(dǎo)意見》，鼓勵推廣充填采煤技術(shù)。2014年12月1日，財政部、國家稅務(wù)總局《關(guān)于實(shí)施煤炭資源稅改革的通知》（財稅〔2014〕72號），對充填開采置換出來的煤炭，資源稅減征50%。2014年12月22日，國家十部委聯(lián)合下發(fā)《煤矸石綜合利用管理辦法》，把煤矸石井下充填列為第一種綜合利用途徑。2015年2月4日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)煤炭工業(yè)科學(xué)發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國能煤炭〔2015〕37號），提出因地制宜推廣使用充填開采等綠色開采技術(shù)。2018年8月30日，國家發(fā)展和改革委員會辦公廳、國家能源局綜合司、國家煤礦安全監(jiān)察局辦公室聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善煤炭產(chǎn)能置換政策的補(bǔ)充通知》（發(fā)改辦能源[2018]1042號），鼓勵煤炭企業(yè)因地制宜推廣充填開采、保水開采等綠色開采技術(shù)，減輕煤炭開采對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響，促進(jìn)煤炭工業(yè)綠色發(fā)展。對于實(shí)施充填開采置換出的煤炭產(chǎn)量，可按30%的比例折算為置換產(chǎn)能指標(biāo)，用于產(chǎn)能置換。XX煤業(yè)有限公司（以下簡稱陽辿煤業(yè)）為山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)下屬生產(chǎn)礦井之一?，F(xiàn)井田面積10.6926km2，批準(zhǔn)開采2-15號煤層，礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a，開采方式為地下開采。根據(jù)煤層賦存特征，井田位于沁水煤田東部，主要含煤地層為太原組和山西組，共含煤16層，煤層總厚約16m，含煤系數(shù)8%。主要可采煤層為2、3、15號煤層，6、8-1、8-2、11、14號煤層局部或零星可采，其他煤層均為不可采煤層。礦井現(xiàn)采15號煤層，目前在15號煤層布置一個采區(qū)、一個綜采工作面保證礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。采用走向長壁綜合機(jī)械化一次采全高采煤方法，全部垮落法管理頂板。為了延長15號煤層生產(chǎn)時間，維持礦井120萬/a生產(chǎn)能力，緩解15號煤層開采完畢后再進(jìn)行上組煤層開發(fā)時礦井產(chǎn)能減小對礦井的影響，陽辿煤業(yè)決定進(jìn)行上組3號煤層的開發(fā)，由于煤層較?。ㄆ骄汉?.98m），生產(chǎn)能力約30～45萬噸/年，并完成了《XX煤業(yè)有限公司增層及配采項(xiàng)目初步設(shè)計》。由于政策和環(huán)保需求，增層及配采技改項(xiàng)目須實(shí)施綠色開采技術(shù)，通過對比目前的充填開采技術(shù)，固體充填和離層區(qū)充填都能處理煤矸石，但不能解決建筑物下壓煤資源，造成投資浪費(fèi)；超高水充填技術(shù)不符合解決煤矸石處理問題；矸石膏體充提技術(shù)既能處理煤矸石，滿足技改政策需求，完成3號煤增層配采的批復(fù)，又能避免地表塌陷和矸石污染等危害，提高煤炭生產(chǎn)的安全性，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)礦井的可持續(xù)發(fā)展。因此陽辿煤業(yè)選擇膏體充填開采技術(shù)。21世紀(jì)中國煤礦研究發(fā)展膏體充填的根本目的是借助這種特殊的開采方法/技術(shù)解放村莊下、鐵路下、水體下和承壓水上（簡稱“三下一上”）壓煤、提高煤炭資源采出率、控制地表沉陷、保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地表建（構(gòu)）筑物不受或少受開采損害、實(shí)現(xiàn)煤矸石等固體廢物資源化利用。中國礦業(yè)大學(xué)是中國最早研究煤礦膏體充填開采的單位，設(shè)計了我國首個煤礦膏體充填系統(tǒng)，并成立了中礦大貝克福爾科技股份有限公司（以下簡稱“貝克福爾”），專門從事膏體充填開采技術(shù)開發(fā)和技術(shù)服務(wù)。先后在濟(jì)寧太平，峰峰小屯，焦作朱村、小馬、韓王，淄博岱莊、許廠、葛亭，XX煤業(yè)等多個煤礦成功開展了膏體充填開采工業(yè)化應(yīng)用，取得了較好的應(yīng)用效果。陽辿煤業(yè)選擇膏體充填開采技術(shù)，將具有一舉五得的作用：（1）滿足陽辿煤業(yè)3煤配采項(xiàng)目驗(yàn)收需要；（2）不搬遷開采15號煤層的村莊建筑物壓煤資源，在保護(hù)地表建筑物的同時，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如圪道村、北上合村壓煤資源約400萬t，搬遷費(fèi)用2.5億元，折合噸煤成本63元/t；采用充填開采，充填直接費(fèi)用95元/t，節(jié)省費(fèi)用及政府補(bǔ)貼就達(dá)110元/t。（3）實(shí)現(xiàn)矸石井下充填利用，矸石不外排，必要時還可以制作成非膠結(jié)膏體充填進(jìn)行采空區(qū)鄰位注漿充填；（4）膏體充填可以實(shí)現(xiàn)沿空留巷，工作面之間采用無煤柱開采技術(shù)，進(jìn)一步提高資源采出率；（5）陽辿充填系統(tǒng)服務(wù)半徑5km，可同時為集團(tuán)公司另外兩個煤礦（山西王家峪煤業(yè)有限公司、山西下合煤業(yè)有限公司）壓煤資源進(jìn)行服務(wù)。陽辿煤業(yè)目前年產(chǎn)能120萬t/a，結(jié)合本礦條件，更適合投資小、工藝簡單、經(jīng)濟(jì)效益好、地表建筑物保護(hù)好的方案，因此優(yōu)先選擇連采連充膏體充填開采方法回采建下壓煤，后期根據(jù)礦井生產(chǎn)情況，再考慮長壁膏體充填開采建下壓煤。徐州中礦大貝克福爾科技股份有限公司已在榆林地區(qū)成功實(shí)施了多個連采連充膏體充填項(xiàng)目，包括麻黃梁煤礦、永樂煤礦、三臺界煤礦等，證明了連采連充膏體充填技術(shù)的成熟可靠。采用連采連充膏體充填回收建筑物下壓覆資源，提高礦井矸石等固體廢物利用量，同時降低了充填成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，膏體充填系統(tǒng)還可用于巷旁充填，未來陽辿煤業(yè)將形成綜采膏體充填、連采連充膏體充填相結(jié)合模式，增加了充填項(xiàng)目的創(chuàng)新性，豐富了充填項(xiàng)目內(nèi)容，對陽辿煤業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。二、設(shè)計依據(jù)本方案設(shè)計的主要依據(jù)包括相關(guān)規(guī)程、規(guī)范、上級主管部門文件和現(xiàn)場技術(shù)資料，主要設(shè)計依據(jù)如下：1.規(guī)程、規(guī)范及上級主管部門有關(guān)文件（1）建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范(安監(jiān)總煤裝〔2017〕66號)；（2）國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局：《煤礦測量規(guī)程》，2013；（3）應(yīng)急管理部：《煤礦安全規(guī)程》，2022；（4）國家礦山安全監(jiān)察局：《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》，2022；（5）建設(shè)部：《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ125-99）。（6）原煤炭工業(yè)部：《緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類》（MT554-1996）；（7）國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會：《液壓支架型式、參數(shù)及型號編制》（GB24506-2009）；（8）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2019)；（9）《礦山救護(hù)規(guī)程》(AQ1008-2007)；（10）《煤礦防治水細(xì)則》；（11）《煤礦防滅火細(xì)則》；（12）國家工程建設(shè)強(qiáng)制性條文及有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定等。2.現(xiàn)場技術(shù)資料（1）臣功環(huán)境科技有限公司；《XX煤業(yè)有限公司增層及配采項(xiàng)目初步設(shè)計變更說明書》，2023年8月；（2）山西省節(jié)能中心有限公司：《XX煤業(yè)有限公司煤塵爆炸性鑒定報告、煤自燃傾向性鑒定報告》，2022年4月；（3）山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)文件：《山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)關(guān)于對關(guān)于山西陽迪煤業(yè)有限公司礦井2#、3#、15#煤層瓦斯涌出量預(yù)測的批復(fù)》，2020年12月；（4）山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)文件：《山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)關(guān)于對XX煤業(yè)有限公司<礦井水文地質(zhì)類型報告>的批復(fù)》，2020年8月；（5）山西省能源局：《關(guān)于XX煤業(yè)有限公司增層及配采項(xiàng)目初步設(shè)計的批復(fù)》，2021年1月；（6）XX煤業(yè)有限公司：《XX煤業(yè)有限公司3號煤和15號煤配采項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計審查報告書》，2021年4月；（7）山西煤礦安全監(jiān)察局：《山西煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于XX煤業(yè)有限公司3號煤和15號煤配采項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計的批復(fù)》，2021年8月；第一章礦井概況第一節(jié)礦井概要一、礦井概要XX煤業(yè)有限公司（以下簡稱陽辿煤業(yè)）為山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)下屬生產(chǎn)礦井之一?，F(xiàn)井田面積10.6926km2，批準(zhǔn)開采2-15號煤層，礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a，開采方式為地下開采。根據(jù)煤層賦存特征，井田位于沁水煤田東部，主要含煤地層為太原組和山西組，共含煤16層，煤層總厚約16m，含煤系數(shù)8%。主要可采煤層為2、3、15號煤層，6、8-1、8-2、11、14號煤層局部或零星可采，其他煤層均為不可采煤層。礦井建設(shè)項(xiàng)目于2012年5月26日開工建設(shè)。2020年1月10日，山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)下發(fā)了《關(guān)于XX煤業(yè)有限公司120萬噸/年礦井兼并重組項(xiàng)目竣工驗(yàn)收的批復(fù)》（王煤集發(fā)〔2020〕10號）礦井由基建階段轉(zhuǎn)入了生產(chǎn)階段。第二節(jié)交通位置及井田范圍一、交通位置圖1-1交通位置圖武（鄉(xiāng)）-墨（鐙）、沁（縣）-涉（縣）公路從井田外圍北部約5km處通過，上（北漳）-韓（北）公路從井田東部通過，該井田距武墨支線北社發(fā)煤站7.5km，距太（原）-長（治）高速公路直距約40km，交通運(yùn)輸條件較為便利，詳見圖1-1。二、井田范圍XX煤業(yè)有限公司井田位于武鄉(xiāng)縣東南部韓北鄉(xiāng)圪道村至南上合村一帶，行政區(qū)劃隸屬武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)管轄。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°06′25″～113°09′42″，北緯36°44′08″～36°46′26″。原山西省國土資源廳于2012年10月22日為該礦頒發(fā)采礦許可證，證號為C1400002009111220044990，批準(zhǔn)開采2～15號煤層。有效期限：2012年10月22日至2035年10月22日。開采標(biāo)高為+1100～+670m。井田范圍由以下15個拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定（詳見表1-1）。表1-1井田范圍坐標(biāo)點(diǎn)對照表點(diǎn)號1980年西安坐標(biāo)系(3°帶)2000坐標(biāo)系（3度帶）XYXY14071764.04038423094.0104071765.54438423210.26324071147.78038423769.7704071149.28338423886.02534071026.95038423795.9804071028.45238423912.23644070609.20038424519.9704070610.70138424636.22854070102.78038425042.1504070104.28038425158.40964069234.88038424014.8404069236.37738424131.09774069216.24038423014.1404069217.73738423130.39484068131.93038422190.0604068133.42438422306.31294067660.50038421595.2104067661.99238421711.460104067477.89038421039.4204067479.38238421155.669114068132.38038420579.8604068133.87338420696.107124068704.74038420187.7404068706.23538420303.986134069429.70038420830.5404069431.19738420946.788144069414.35038421320.1304069415.84738421436.379154070876.32038420465.8304070877.82138420582.076第三節(jié)自然地理一、地表地形本井田地貌類型為低中山區(qū)，區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，黃土峭壁陡峻，溝谷呈樹枝狀展布，區(qū)內(nèi)大面積黃土覆蓋，二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組分別在井田西北部、西南部零星出露，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于井田東北部大凹村山梁上，高程為+1203.0m，最低點(diǎn)位于井田西南部的石圪垤村邊溝谷內(nèi)，高程+952.7m，最大相對高差為250.3m。圖1-2礦井地形地貌二、河流水系本區(qū)屬海河流域漳河水系。井田邊界的西北部界外有一洪水河，自北東流向西南，該河常年流水，水量較大，雨季水量猛增。井田內(nèi)無常年性河流和大的地表水體，雨季降水沿溝谷自然排泄?，F(xiàn)礦井供生產(chǎn)使用的井口有四個，分別為主斜井、副斜井、3號煤層進(jìn)風(fēng)斜井及回風(fēng)立井，井口標(biāo)高分別為+1004.500m、+995.000m、+996.0m、+1056.353m。礦井所在地區(qū)河溝歷史最高洪水位線+965.00m，洪水河河床在河口處最低，其最低侵蝕基準(zhǔn)面為+890m左右。圖1-3礦井水系圖三、氣象本區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，四季變化明顯，冬季寒冷少雪，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季濕溫和涼爽。根據(jù)1971-2022年最新的氣象統(tǒng)計資料：年平均氣溫約6℃。一月份最冷，為-5～-10℃；七月份最熱，平均氣溫在20℃以上。極端最高氣溫為37.3℃（1996年6月22日）；極端最低氣溫為-26.2℃（1971年1月22日）。年平均降水量在500～540mm左右，年最大降水量為826.1mm（2003年）；年最小降水量為290mm（2002年），月最大降水量為278.5mm（1976年8月），日最大降水量為150.6mm（1989年8月16日）。多年平均蒸發(fā)量為1460～1603mm，無霜期平均150天左右，最大凍土深度1m左右。四、地震據(jù)長治市地震局資料，長治地區(qū)除1890年武鄉(xiāng)縣城發(fā)生過5.5級（烈度7度）地震外，尚未發(fā)生過4級以上的地震，但4級以下的小地震比較頻繁。根據(jù)2016年修訂版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）和《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-2015），地震動反應(yīng)譜特征周期（f）為0.45s，地震動峰值加速度為0.05g，對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。第四節(jié)礦井生產(chǎn)建設(shè)情況一、煤礦建設(shè)生產(chǎn)概況根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室下發(fā)的“晉煤重組辦發(fā)[2009]49號”文件的批復(fù)意見，山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司作為主體對原武鄉(xiāng)縣陽辿煤礦、武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)韓北村煤礦進(jìn)行了兼并重組整合。兼并重組后更名為XX煤業(yè)有限公司，井田范圍由原武鄉(xiāng)縣陽辿煤礦和原武鄉(xiāng)縣韓北鄉(xiāng)韓北村煤礦及上述各整合礦井之間的空白資源區(qū)整合重組而成。批準(zhǔn)開采2、3、15號煤層，井田面積10.6926km2，生產(chǎn)規(guī)模由30萬t/a提升為120萬t/a。原山西省國土資源廳于2012年10月22日換發(fā)了采礦許可證，證號為C1400002009111220044990，有效期至2035年10月22日，井田面積10.6926km2，批準(zhǔn)開采2-15號煤，開采標(biāo)高自1100m至670m，生產(chǎn)規(guī)模120萬t/a。2019年6月基建完成，7月開始聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)，2019年12月24日至25日，XX煤業(yè)有限公司120萬噸/年礦井兼并重組整合項(xiàng)目通過驗(yàn)收，同意XX煤業(yè)有限公司120萬噸/年礦井兼并重組整合項(xiàng)目通過竣工驗(yàn)收。2020年1月10日，山西王家峪煤業(yè)集團(tuán)以王煤集發(fā)［2020］10號關(guān)于XX煤業(yè)有限公司120萬噸/年礦井兼并重組整合項(xiàng)目竣工驗(yàn)收的批復(fù)，批準(zhǔn)礦井通過竣工驗(yàn)收。2020年2月11日，山西煤礦安全監(jiān)察局頒發(fā)了《安全生產(chǎn)許可證》，證號：（晉）MK安許證字［2020］X269B1，有效期：2020年2月11日-2023年2月10日。為滿足后期120萬t/a生產(chǎn)能力的要求，該礦于2020年12月委托山西文龍中美環(huán)能科技股份有限公司編制了《XX煤業(yè)有限公司增層及配采項(xiàng)目初步設(shè)計說明書》2021年1月20日，山西省能源局以晉能源審批發(fā)［2021］2號文予以批復(fù)。目前該礦開采15號煤層150201綜采工作面，掘進(jìn)150202工作面運(yùn)輸及軌道順槽，開拓3號煤層回風(fēng)下山，未來五年規(guī)劃配采3號煤層。二、開采計劃及生產(chǎn)系統(tǒng)1、開拓、開采系統(tǒng)（1）井筒布置井田內(nèi)布置有主斜井、副斜井、3號進(jìn)風(fēng)斜井、回風(fēng)立井，主斜井屬兼并重組后新掘主斜井，擔(dān)負(fù)全礦提煤、人員上下井、進(jìn)風(fēng)等任務(wù)；在副井工業(yè)場地內(nèi)，將原主斜井改造為兼并重組后的副斜井，擔(dān)負(fù)運(yùn)料、礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù)；3號煤層進(jìn)風(fēng)斜井屬于2021年新建井筒，落底3號煤，與3號煤軌道運(yùn)輸巷貫通，主要擔(dān)負(fù)3號煤層進(jìn)風(fēng)任務(wù)；利用原有的回風(fēng)立井作為重組后的回風(fēng)立井,擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)。礦井采用一個主水平、一個輔助水平開拓，主水平標(biāo)高+829m，開采15號煤層；輔助水平標(biāo)高+950m，聯(lián)合布置開采2、3號煤層（2、3號層的開拓方案：2號、3號煤層間距較近，且均屬薄煤層，所以采用聯(lián)合布置）。采煤方法為綜采一次采全高，頂板支護(hù)采用ZY9000/24/50型液壓支架，全部垮落法管理頂板。表1-2陽辿煤業(yè)工業(yè)場地井筒特征表序號井筒名稱主斜井副斜井3號煤層進(jìn)風(fēng)斜井回風(fēng)立井1CGS2000坐標(biāo)系三度帶X4069385.9044068829.4544068853.1374069913.839Y38421593.73338421702.04138421601.32838422747.157H+1004.500m+995.000m+996.0+1056.353m2井底標(biāo)高(m)+774.86+840+951.0+843.83提升方位角176°160°4井筒傾角22°23.5°15°90°5井筒斜長或垂深(m)輔助水平128432174.038主水平623432213最終水平6234322136井筒寬度或直徑(m)凈5.03.84.05.0掘進(jìn)6.20/5.34.44.6/4.35.77井筒斷面(m2)凈17.8110.2313.0819.63掘進(jìn)25.50/21.1014.2016.58/14.5725.508砌壁厚度(mm)400/150300300/150350材料表土段鋼筋混凝土料石砌碹鋼筋混凝土混凝土基巖段錨網(wǎng)索噴料石砌碹錨網(wǎng)噴混凝土9井筒裝備帶式輸送機(jī)輸送機(jī)、水泵房搶險軌、臺階、扶手、架空乘人裝置單鉤串車、臺階、扶手折返式金屬梯子間(封閉)10備注新掘已有新掘已有（2）采區(qū)劃分3號煤層劃分為3個采區(qū)，由于15號煤層1503采區(qū)已開采完畢，對3號煤層形成了蹬空開采區(qū)域，因此，將15號煤層1503采區(qū)形成的蹬空開采深部邊界線以北至3號煤層井田北部邊界劃分為301采區(qū)，蹬空區(qū)南、北邊界線之間劃分為302采區(qū)，蹬空區(qū)南部邊界以南為303采區(qū)。圖1-43號煤層采區(qū)劃分示意圖15號煤布置4個采區(qū)。副斜井落底15號煤后布置井底甩車場。副斜井落底后，沿井田邊界向西布置1501采區(qū)大巷，東西向布置工作面回采，為1501采區(qū)；在主斜井井底處利用已有的沿井田東西向布置的1503采區(qū)大巷，布置為1503采區(qū)；在井田中部沿南北方向布置1502采區(qū)大巷，雙翼回采采區(qū)巷道兩翼煤層，布置為1502采區(qū)；主斜井落底后利用原有的西南方向的北翼回風(fēng)大巷、北翼軌道大巷、北翼運(yùn)輸大巷與副斜井溝通。向西延伸1503采區(qū)大巷，過F1斷層后平行布置1504采區(qū)大巷，回采F1斷層西翼煤層，布置1504采區(qū)。圖1-515號煤層采區(qū)劃分示意圖2、礦井提升、運(yùn)輸系統(tǒng)原煤采用帶式輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸；井下輔助材料運(yùn)輸采用無極繩絞車，為井下生產(chǎn)提供輔助材料運(yùn)輸。3、通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用中央分列式通風(fēng)方式，主斜井、副斜井、3號煤層進(jìn)風(fēng)斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，主通風(fēng)機(jī)工作方法為對旋軸流式，主風(fēng)機(jī)選用FBCD№26B型對旋式軸流風(fēng)機(jī)。設(shè)計回采工作面采用全負(fù)壓通風(fēng)。其中15號煤層回采工作面為“一進(jìn)一回”的“U型”通風(fēng)方式；掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，采用機(jī)械壓入式通風(fēng)。4、供電系統(tǒng)在主、副工業(yè)場地負(fù)荷中心各建10kV地面變電所一座。副井10kV雙回路電源引自王家峪35kV變電站10kV不同母線段，導(dǎo)線型號為LGJ-240mm2，輸電距離約1.5km，主井10KV雙回路電源引至副井10kV不同母線段，導(dǎo)線型號為LGJ-185mm2，輸電距離約0.3km；雙回供電線路，一回工作，一回(帶電)備用。5、排水系統(tǒng)礦井主排水系統(tǒng)：在主斜井井底設(shè)有主排水泵房和水倉，主、副水倉有效容積1097m3，水倉能容納礦井最大和正常涌水量。在主水泵房安裝DF155-30×10型防腐多級礦用離心泵3臺。水泵額定流量：155m3/h；額定揚(yáng)程：300m。電機(jī)功率220kW，10kV供電；正常涌水時為1臺工作，1臺備用，1臺檢修，最大涌水時為2臺同時工作，1臺檢修。排水管沿管子道、主斜井敷設(shè)2趟Φ219×6型無縫鋼管至地面礦井水處理站。正常涌水時為1趟管路工作，1趟管路備用，最大涌水時2趟管路同時工作。排水垂高189m，斜長530m。采區(qū)排水系統(tǒng)：1501采區(qū)設(shè)有采區(qū)水泵房和采區(qū)水倉，水倉有效容積612.2m3，泵房安裝DF155-30×8型防腐多級礦用離心泵3臺。水泵額定流量：155m3/h；額定揚(yáng)程：240m。配套電機(jī)YB3-4001-4;功率185kW，10kV供電；正常涌水時為1臺工作，1臺備用，1臺檢修，最大涌水量時為2臺同時工作，1臺檢修。排水管敷設(shè)2趟Φ159×6型無縫鋼管至主排水泵訪水倉。正常涌水時為1趟管路工作，1趟管路備用。1502采區(qū)設(shè)有采區(qū)水泵房和采區(qū)水倉，水倉有效容積723.2m3，泵房安裝BQS150-200/3-160/B礦用隔爆型潛水泵3臺。水泵額定流量：150m3/h；額定揚(yáng)程：200m，供電電壓1140w；正常涌水時為1臺工作,1臺備用,1臺檢修，最大涌水量時為2臺同時工作，1臺檢修。排水管敷設(shè)2趟Φ159×6型無縫鋼管至主排水泵訪水倉。正常涌水時為1趟管路工作，1趟管路備用。設(shè)計在301采區(qū)下山底部設(shè)置3號煤層主排水泵房及水倉，將3號煤層涌水經(jīng)301采區(qū)軌道下山、3號煤層軌道巷下段、行人聯(lián)巷、3號煤層進(jìn)風(fēng)斜井直排至地面污水處理站。3號煤層主排水泵房設(shè)計選用3臺MD85-45×5型礦用耐磨多級離心式水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修。目前3號煤層排水系統(tǒng)尚未開工。（2）排水能力3號煤層排水系統(tǒng)尚未建設(shè)完畢，只對15號煤層主排水泵房排水能力進(jìn)行評價;經(jīng)計算，當(dāng)?shù)V井15號煤層生產(chǎn)能力達(dá)120萬t/a時，礦井正常礦井涌水量78.8m3/h，最大礦井涌水量為120m3/h。根據(jù)2022年4月28日，礦方委托山西隆欣安全技術(shù)服務(wù)有限公司對主排水系統(tǒng)水泵性能進(jìn)行了聯(lián)合檢測試驗(yàn)：3臺泵實(shí)際排水能力分別為143.26m3/h（工作）、141.57m3/h（備用）、140.83m3/h（檢修），工作、備用聯(lián)合排水能力284.83m3/h。備用水泵是工作水泵能力的98.8%，檢修泵是工作水泵能力的98.3%，配置管路及配電設(shè)備均能滿足排水要求。中央主水泵房水泵工作能力檢驗(yàn)：正常涌水時，工作水泵工作，20h排水量：143.26×20=2865.2m3正常涌水時，24h涌水量:78.8×24=1891.2m3＜2865.3m3最大涌水時，工作和備用水泵聯(lián)合運(yùn)行，20h排水量：284.83×20=5696.6m3最大涌水時，24h涌水量:120×24=2880m3＜5696.6m3因此，工作水泵能在20h能排出礦井24h的正常涌水量，工作水泵和備用水泵20h能排出礦井24h的最大涌水量。經(jīng)上述計算可知，該礦中央水泵房水泵排水能力滿足《煤礦防治水細(xì)則》要求。6、防治水機(jī)構(gòu)該礦成立了防治水機(jī)構(gòu)，礦長任防治水領(lǐng)導(dǎo)小組組長，領(lǐng)導(dǎo)組下設(shè)辦公室，辦公室設(shè)在地質(zhì)防治水科。該礦配備專業(yè)防治水管理技術(shù)人員，成立有探放水隊。井下配備YCS360A瞬變電磁儀進(jìn)行超前物探探查，探查井下低阻異常區(qū)，探測距離100m；井下配備WKT-E無線電波透視儀，超前探測工作面內(nèi)構(gòu)造發(fā)育情況，為巷道工程以及工作面回采提供依據(jù)。井下鉆探配備ZYJ-270/170型鉆機(jī)架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)5臺；CMS1-2200/45履帶自行式低轉(zhuǎn)速大扭矩液壓鉆3臺。該礦制定有探放水設(shè)計和安全措施，采掘工作面能夠執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報、探掘分離、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。7、礦井未來5年采掘規(guī)劃陽辿煤業(yè)目前開采15號煤層150201綜采工作面，掘進(jìn)150202工作面運(yùn)輸順槽、軌道順槽及開拓3號煤層回風(fēng)下山,采掘比1：3。礦井未來五年2022年-2027年主要開采15號煤層的二采區(qū)150201、150202、150203、150205、150206、150207工作面，3號煤層30101、30103、30105、30107、30109工作面，掘進(jìn)上述回采工作面及150109、30111、30113、30301、30302工作面順槽、切眼及集中軌道巷、集中回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷延伸巷，見五年開采范圍圖1-5、圖1-6，未來五年采掘計劃表1-4-2。表1-3未來五年采掘規(guī)劃一覽表年份掘進(jìn)計劃回采計劃2022150202工作面運(yùn)輸順槽、軌道順槽、3號煤層回風(fēng)下山、30101工作面順槽1502012023150202、150207、30101、30103、30105、30107、30109工作面順槽及切眼、集中軌道巷、集中回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷150201、150203、150205、301012024150107、30111、30113、30301、30302工作面順槽及切眼、集中軌道巷、集中回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷、303采區(qū)運(yùn)輸巷、303采區(qū)軌道巷150205、150207、150202、30101、301032025150108、30301、30302工作面順槽切眼150202、301052026150109工作面順槽及切眼150202、30105、301072027/150202、150206、30107、30109圖1-53號煤層未來五年規(guī)劃圖1-615號煤層未來五年采掘規(guī)劃圖三、“三下”壓煤情況及整體規(guī)劃陽辿煤業(yè)井田范圍內(nèi)地表建筑物包括陳家垴村、圪道村、前溝村、后溝村、北上合村、離相寺村、小西嶺村、石圪垤村和工業(yè)廣場建筑物，部分村莊具有搬遷計劃（高家?guī)X與大凹村已搬遷，陳家垴與小西嶺計劃搬遷），結(jié)合礦上情況，對本項(xiàng)目進(jìn)行初步進(jìn)行充填采煤接續(xù)，總體分為三步。圖1-7陽辿煤業(yè)充填工作面布置圖第一步：考慮到壓煤開采方案論證時要首先在自己區(qū)域建筑物進(jìn)行試驗(yàn)論證，保證技術(shù)可靠性，首試面選擇在工業(yè)廣場壓煤區(qū)域，項(xiàng)目立項(xiàng)后即可進(jìn)行布置回采順槽，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時首試面距離充填站較近，可以前期節(jié)省管路投資；第二個面位于石圪垤村壓煤工作面區(qū)域，兩個工作面儲量77萬t，預(yù)計可回采3年。第二步：進(jìn)行輔助工業(yè)廣場和北上合村壓煤區(qū)域的充填回采，由于本區(qū)域?yàn)榫彶蓞^(qū)，在充填項(xiàng)目立項(xiàng)后，進(jìn)行緩采區(qū)變更的手續(xù)，預(yù)計1~2年，此區(qū)域可采儲量291萬t，可在本礦的輔助工業(yè)廣場建筑物下進(jìn)行長壁充填開采的試驗(yàn)，提高充填采煤效率。預(yù)計平均年產(chǎn)量50萬t，可回采6年。第三步：對圪道村壓煤區(qū)域布置充填面回采，此時本采區(qū)綜采工作面回采完畢，可布置回采儲量228萬t，預(yù)計平均年產(chǎn)量60萬t，可回采4年。以上按照平均厚度4m，容重1.42t/m3，回采率95%測算，總布置工作面有13個，可采儲量約600萬t，服務(wù)年限13年，工作面布置情況見圖1-7。除去布置工作面，大巷保護(hù)煤柱、南上合村、離相寺等還有15號壓煤資源約860萬t，見表1-4，因此陽辿煤業(yè)建下等壓煤共計約1460萬t。表1-4陽辿煤業(yè)充填工作面接續(xù)表序號工作面工作面長(m)推進(jìn)(m)可采量（萬t)備注說明1CT150115815914工業(yè)廣場第一階段（連采連充開采），預(yù)計回采3年2CT150225645663石圪垤村壓煤小計773C助工廣壓煤第二階段（連采連充開采，或在輔助工業(yè)廣場試驗(yàn)長壁充填開采），按照年產(chǎn)50萬t，預(yù)計回采6年4CT150415226121輔助工廣壓煤5CT150515222919輔助工廣壓煤6CT150617850849輔助工廣壓煤7CT150718824024輔助工廣壓煤8CT1508100~31458782北上合村壓煤9CT1509195~30758786北上合村壓煤小計29110CT1501015048539圪道村壓煤第三階段，長壁充填開采，此采取綜放已經(jīng)回采完畢。按照年產(chǎn)60萬t，預(yù)計回采4年11CT1501121563774圪道村壓煤12CT1501221563774圪道村壓煤13CT1501314552241圪道村壓煤小計228總計596表1-5陽辿煤業(yè)其他區(qū)域壓煤情況表序號壓煤區(qū)域壓煤面積/m2儲量/萬t說明1保安煤柱183200100采用長壁和連采連充結(jié)合方式，按照85%回采，年產(chǎn)量50萬t，預(yù)計回采15年2大巷保安煤柱6562003543南上合村3935002124離相寺353000190合計856四、地面受保護(hù)對象調(diào)查與分析1、充填開采地表變形控制指標(biāo)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》(2017),對于長度或者變形縫區(qū)段內(nèi)長度不大于2m的磚混結(jié)構(gòu)建筑物，其損壞等級按表1-3劃分，地表允許變形值一般為傾斜i=+3mm/m，水平變形s=+2mm/m，曲率K=±0.2x10-3/m，在上述地表允許變形值條件下，地面建筑物不修或者簡單維修即保證安全使用。表1-6磚混結(jié)構(gòu)建筑物損壞等級損壞等級建筑物損壞程度地表變形值損壞分類結(jié)構(gòu)處理水平變形曲率傾斜Ⅰ自然間磚墻上出現(xiàn)寬度1~2mm的裂縫≤2.0≤0.2≤3.0極輕微損壞不修自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于4mm的裂縫；多條裂縫總寬度小于10mm輕微損壞簡單維修Ⅱ自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于1Smm的裂縫，多條裂縫總寬度小于30mm;鋼筋混凝土梁、柱上裂縫長度小于1/3截面高度；梁端抽出小于20mm；磚柱上出現(xiàn)水平裂縫，縫長大于1/2截面邊長：門窗略有歪斜≤4.0≤0.4≤6.0輕度損壞小修Ⅲ自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于30mm的裂縫：多條裂縫總寬度小于50mm；鋼筋混凝土梁、柱上裂縫長度小于1/2截面高度：梁端抽出小于50mm：磚柱上出現(xiàn)小于5mm的水平錯動：門窗嚴(yán)重變形≤6.0≤0.6≤10.0中度損壞中修Ⅳ自然間磚墻上出現(xiàn)寬度小于30mm的裂縫：多條裂縫總寬度小于50mm；梁端抽出小于60mm：磚柱上出現(xiàn)小于25mm的水平錯動＞6.0＞0.6＞10.0嚴(yán)重?fù)p壞大修自然間磚墻上出現(xiàn)嚴(yán)重交叉裂縫、上下貫通裂縫，以及嚴(yán)重外鼓、歪斜：鋼筋混凝土梁、柱裂縫沿截面貫通；梁端抽出大于60mm磚柱出現(xiàn)大于25mm的水平的錯動；有倒塌風(fēng)險極度嚴(yán)重?fù)p壞拆建(1)現(xiàn)場調(diào)研受護(hù)對象，并分析建筑結(jié)構(gòu)，對地表建(構(gòu))筑物進(jìn)行等級分類，確定充填開采保護(hù)等級要求。對于建(構(gòu))物保護(hù)等級在、I、IV類的，按照國家政策可以實(shí)施不搬遷開采。(2)以《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》(2017)建筑物損壞等級1級標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)防參考標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際實(shí)施過程中按照建筑物的結(jié)構(gòu)特征提高設(shè)防要求，因此，為了有效保護(hù)地面建(構(gòu))筑物不搬遷，經(jīng)類似條件的成功經(jīng)驗(yàn)證明，采用充填開采可滿足地表開采沉陷變形值控制標(biāo)準(zhǔn)如下:①預(yù)計充填欠接頂量為零，在超充分采動以后，充填開采下沉量主要由充填前頂板下沉量和充填體壓縮量產(chǎn)生的地表最大下沉量,經(jīng)周邊礦井實(shí)施充填效果來看，地表最大下沉量可以控制在300mm以內(nèi)。②地面建筑變形可控制在I防護(hù)等級以內(nèi)，即傾斜變形值i≤3.0mm/m;曲率K≤0.2x10-3/m;水平變形ε≤2.0mmm，房屋輕微損壞，可不用修③受護(hù)對象主要為工業(yè)園區(qū)內(nèi)道路，應(yīng)滿足高級和次高級路面公路防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，傾斜I≤6.0mm/m；曲率K≤0.4x10-3/m;水平變形ε≤4.0mm/m。④高壓線角鋼塔，高度100m以下鐵塔傾斜度(包括撓度)2.5%以內(nèi)。⑤地面天然氣管路，參考《Q/SY1487-2012采空區(qū)油氣管道安全設(shè)計與防護(hù)技術(shù)規(guī)范》，即傾斜變形值i≤3.0mm/m;曲率K≤0.25x10-3/m;水平變形ε<2.0mm/m，能起到較好保護(hù)作用。2、地面受保護(hù)對象調(diào)查與分析陽辿煤業(yè)井田范圍內(nèi)地表建筑物包括工業(yè)廣場建筑物、陳家垴村、圪道村、前溝村、后溝村、北上合村、離相寺村、小西嶺村、石圪垤村和工業(yè)廣場建筑物，各村莊與壓煤充填開采區(qū)域位置關(guān)系如圖1-8所示，部分村莊具有搬遷計劃（高家?guī)X與大凹村已搬遷，陳家垴與小西嶺計劃搬遷）。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研可知陽辿煤業(yè)工業(yè)廣場和輔助工業(yè)廣場地表建（構(gòu)）筑物無嚴(yán)重?fù)p壞，建（構(gòu)）筑物保護(hù)等級多為Ⅱ級；礦區(qū)內(nèi)包含石圪垤等八個村莊，村莊內(nèi)建（構(gòu)）筑物無嚴(yán)重?fù)p壞，部分民房存在較小裂縫，學(xué)校、醫(yī)務(wù)室等少數(shù)保護(hù)等級為Ⅱ級，大多數(shù)建筑物保護(hù)等級為Ⅲ級，礦區(qū)各部分建（構(gòu)）筑物具體特征及分析如下。圖1-8村莊與充填工作面分布圖2.1工業(yè)廣場建（構(gòu)）筑物群陽辿煤礦現(xiàn)有兩個工業(yè)廣場，分別為工業(yè)廣場和輔助工業(yè)廣場，對兩個工業(yè)廣場地表建筑物進(jìn)行了調(diào)研。工業(yè)廣場地表建（構(gòu)）筑物包括：辦公樓、鍋爐房、職工食堂、煤樓、筒倉、篩選車間、污水處理站和黃泥灌漿站等，工業(yè)廣場全景圖見圖1-9所示。輔助工業(yè)廣場地表建（構(gòu)）筑物：辦公樓、器材庫、職工宿舍樓、鍋爐房、門房、機(jī)修車間、空氣加熱室、副井口房、綜采設(shè)備庫、加壓泵房及礦區(qū)內(nèi)普通道路等，輔助工業(yè)廣場圖見1-9所示。表1-7陽辿煤業(yè)工業(yè)廣場建筑特征統(tǒng)計表工業(yè)廣場建筑物特征建筑名稱占地面積/m2長寬高/m層數(shù)結(jié)構(gòu)類型基礎(chǔ)類型保護(hù)等級綜合辦公樓857.653.6/16/256鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土灌注樁Ⅱ鍋爐房372.627/13.8/7.51磚混獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ選矸樓26026/10/32.58鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土條形Ⅱ塊煤倉176.6D15/H28.2鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土梁板式筏板基礎(chǔ)Ⅱ末煤倉254.34D18/H31.5鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土梁板式筏板基礎(chǔ)Ⅱ污水處理站1401.843/32.6/7.6鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土梁板式筏板基礎(chǔ)Ⅱ黃泥灌漿站113.3513.1/8.5/4.651框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ主井配電室38038/10/61磚混獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ主斜井房59826/23/20.851框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ空壓機(jī)房39224.5/16/71磚混獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ輔助工業(yè)廣場建筑物特征建筑名稱占地面積/m2長寬高/m層數(shù)結(jié)構(gòu)類型基礎(chǔ)類型保護(hù)等級辦公樓63841/14.5/11.54鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土灌注樁Ⅱ器材庫54036/15/51鋼結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ職工宿舍673.9243.2/15.6/20.46磚混結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土條形Ⅱ鍋爐房393.2527.5/14.3/7.51磚混結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土條形Ⅱ門房29.165.4/5.4/4.21磚混結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅲ食堂54036/15/8.42框架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土條形Ⅱ機(jī)修車間90060/15/10.51門式剛架結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅱ空氣加熱室9015/6/41磚混結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅲ加壓泵房7212/6/4.51磚混結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅲ高位水池50.2D8H21磚混結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅲ消防水池50.2D8H21磚混結(jié)構(gòu)獨(dú)立基礎(chǔ)Ⅲ工業(yè)廣場俯視圖辦公樓選矸樓塊煤倉末煤倉主斜井空壓機(jī)房主井配電站鍋爐房輔助工業(yè)廣場俯視圖副斜井絞車房副斜井副井鍋爐房食堂宿舍機(jī)修車間綜采設(shè)備庫器材庫輔助工廣辦公樓小食堂圖1-9陽辿煤業(yè)工廣地表建（構(gòu)）筑物情況圖2.2離相寺建（構(gòu)）筑物群離相寺，位于武鄉(xiāng)縣東35公里小西嶺村南的德峰山上，坐北朝南，建筑群呈東西分布，寺廟旁有13層磚石佛塔一座；寺院依山傍水，后倚崖為殿宇，面臨溝為懸空寺。寺內(nèi)主殿文殊殿為明代建筑，懸空殿為清代建筑。寺內(nèi)現(xiàn)存石碑兩通，分別記載了離相寺的歷史沿革和修繕經(jīng)過。1980年被列為縣重點(diǎn)文物保護(hù)單位，建筑物保護(hù)等級為Ⅰ級。離相寺建筑物分布情況如圖1-10所示。離相寺俯視圖佛塔離相寺圖1-10離相寺建（構(gòu)）筑物情況圖2.3小西嶺村建（構(gòu)）筑物群小西嶺村建筑物為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層建筑和窯洞，有極少部分建筑長度大于20m。一層建筑物主要是由村民民房組成，建筑物保護(hù)等級均為Ⅲ級，小西嶺村建筑物情況如圖1-11所示。小西嶺村俯視圖窯洞民房民房圖1-11小西嶺村建（構(gòu)）筑物情況圖2.3圪道村建（構(gòu)）筑物群圪道村建筑物為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層建筑，少數(shù)為二層建筑，有極少部分建筑長度大于20m。典型的一層建筑物長度大于20m的有圪道村衛(wèi)生室、圪道村黨群活動中心、蘋果廠及少數(shù)民房；極少數(shù)二層民房建筑超過20m；建筑物保護(hù)等級均為Ⅱ級，圪道村建筑物分布形式如圖1-12所示。圪道村俯視全景圖圪道村蘋果廠民房圪道村村支部圪道村衛(wèi)生室圪道村黨群服務(wù)中心圪道村街道圖1-12小西嶺村建（構(gòu)）筑物情況圖2.4北上合村建（構(gòu)）筑物群北上合村建筑物多為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層、二層建筑，有極少部分建筑長度大于20m，長軸方向主要為東西方向。一層建筑物主要為民房，長度大于20m的二層建筑約有3戶，建筑物保護(hù)等級均為Ⅲ級，北上合村建筑物及其破壞形式如圖1-13所示。北上合村俯視圖北上合村黨群服務(wù)中心北上合小學(xué)北上合村民房圖1-13北上合村建（構(gòu)）筑物情況圖2.5前溝村建（構(gòu)）筑物群前溝村建筑物多為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層、二層建筑，有極少部分建筑長度大于20m，長軸方向主要為東西方向。一層建筑物主要為民房，典型長度大于20m的二層建筑有前溝村村委會及少部分民房；前溝村和后溝村緊鄰鄉(xiāng)道，前溝村建筑物和鄉(xiāng)道分布特征如圖1-14所示。前溝村俯視圖前溝村黨群服務(wù)中心前溝村衛(wèi)生所民房X654鄉(xiāng)道圖1-14前溝村建（構(gòu)）筑物情況圖2.6后溝村建（構(gòu)）筑物群后溝村建筑物多為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層、二層建筑，個別民房為窯洞，有極少部分建筑長度大于20m，長軸方向主要為東西方向。后溝村建筑物分布如圖1-15所示。后溝村俯視圖民房鄉(xiāng)道圖1-15后溝村建（構(gòu)）筑物情況圖2.7南上合村建（構(gòu)）筑物群南上合村建筑物多為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層、二層建筑，有極少部分建筑長度大于20m，長軸方向主要為東西方向。民房大多數(shù)為一層磚混建筑，建筑物保護(hù)等級均為Ⅲ級；武鄉(xiāng)縣惠眾養(yǎng)殖有限公司在南上合村入口處，該養(yǎng)殖公司園區(qū)內(nèi)有一座二層磚混建筑，長度超過20m；有三座一層磚混建筑超過20m，一座一層彩鋼棚長度超過20m，該養(yǎng)殖場建筑物保護(hù)等級為Ⅱ級，南上合村建筑物分布情況如圖1-16所示。南上合村俯視圖南上合村村委會南上合村黨群服務(wù)中心南上合村衛(wèi)生室武鄉(xiāng)縣惠眾養(yǎng)殖有限公司圖1-16南上合村建（構(gòu)）筑物情況圖2.8石圪垤村建（構(gòu)）筑物群石圪垤村建筑物大多為磚混結(jié)構(gòu)，多為一層、二層建筑，少數(shù)為三層建筑，有極少部分建筑長度大于20m，長軸方向主要為東西與南北方向。一層建筑物有石圪垤村衛(wèi)生室、石圪垤村文化廣場和石圪垤村黨群活動中心等。典型的長度大于20m的二層建筑如鮮花店、飯店等;石圪垤村中還包含王家峪煤業(yè)集團(tuán)有限公司，其辦公樓長度超過20米，高四層約15米，建筑物保護(hù)等級為Ⅱ級；石圪垤村中坐落著縣級保護(hù)文物中共中央北方局婦訓(xùn)班舊址，其中大部分建筑為磚混結(jié)構(gòu)，極少數(shù)建筑為二層建筑；石圪垤村建筑物分布情況如圖1-17所示。石圪垤村俯視圖石圪垤村衛(wèi)生所石圪垤村黨群服務(wù)中心民房石圪垤村健身廣場山西王家裕煤業(yè)集團(tuán)有限公司便民服務(wù)站中共中央北方局婦訓(xùn)班舊址圖1-17石圪垤村建（構(gòu)）筑物情況圖五、相鄰煤礦充填規(guī)劃1、煤礦位置關(guān)系陽辿煤業(yè)、王家峪煤業(yè)和下合煤業(yè)有限公司呈東西及南北相鄰關(guān)系，如圖1-18所示，且三個礦企井田均存在工廣壓煤、村莊壓煤等情況，其中陽辿煤業(yè)壓煤區(qū)域主要位于工廣、輔助工廣、北上合村、圪道村、石圪垤村壓覆區(qū)?？刹蓧好杭s600萬t，大巷保護(hù)煤柱、南上合村、離相寺等還有15號壓煤資源約860萬t，累計共約1460萬t；王家裕煤業(yè)主要壓煤區(qū)域?yàn)橹鞴I(yè)廣場、輔助工業(yè)廣場、鑫太和公司、下合村、大巷保護(hù)煤柱，據(jù)統(tǒng)計共計壓煤667萬t。下合煤業(yè)主要壓煤區(qū)域?yàn)楣I(yè)廣場、下合村、下合東坡村、大巷保護(hù)煤柱，據(jù)統(tǒng)計共計壓煤414萬t，三個煤礦壓煤量共計2541萬t，各煤礦壓煤區(qū)域示意圖如圖1-19、1-20、1-21所示。圖1-18陽辿煤業(yè)與周邊礦企分布圖1-19陽辿煤業(yè)壓煤區(qū)域圖1-20王家峪煤業(yè)壓煤區(qū)域圖1-21下合煤業(yè)壓煤區(qū)域陽辿煤業(yè)連采連充系統(tǒng)在滿足自用情況下，還可以考慮為其他相鄰的王家峪和下合煤業(yè)提供充填，本充填系統(tǒng)設(shè)計方案在滿足陽辿煤業(yè)最遠(yuǎn)充填距離工作面需求的同時，還為其他兩個相鄰礦企的充填做改造預(yù)留，以便后期滿足相鄰礦區(qū)最遠(yuǎn)壓煤區(qū)域的充填工作。根據(jù)三個煤礦的壓煤特點(diǎn)，局部區(qū)域可采用連采連充工藝回采，大面積壓煤區(qū)域可進(jìn)行長壁充填工藝。設(shè)計區(qū)域開采條件第一節(jié)設(shè)計區(qū)域地址條件一、設(shè)計區(qū)域概況陽辿煤業(yè)井田范圍內(nèi)地表建筑物包括陳家垴村、圪道村、前溝村、后溝村、北上合村、離相寺村、小西嶺村、石圪垤村和工業(yè)廣場建筑物，部分村莊具有搬遷計劃（高家?guī)X與大凹村已搬遷，陳家垴與小西嶺計劃搬遷），結(jié)合礦上情況，對本項(xiàng)目進(jìn)行初步進(jìn)行充填采煤接續(xù)，總體分為三步。第一步：考慮到壓煤開采方案論證時要首先在自己區(qū)域建筑物進(jìn)行試驗(yàn)論證，保證技術(shù)可靠性，首試面選擇在工業(yè)廣場壓煤區(qū)域，項(xiàng)目立項(xiàng)后即可進(jìn)行布置回采順槽，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時首試面距離充填站較近，可以前期節(jié)省管路投資；第二個面位于石圪垤村壓煤工作面區(qū)域，兩個工作面儲量77萬t，預(yù)計可回采3年。第二步：進(jìn)行輔助工業(yè)廣場和北上合村壓煤區(qū)域的充填回采，由于本區(qū)域?yàn)榫彶蓞^(qū)，在充填項(xiàng)目立項(xiàng)后，進(jìn)行緩采區(qū)變更的手續(xù)，預(yù)計1~2年，此區(qū)域可采儲量291萬t，可在本礦的輔助工業(yè)廣場建筑物下進(jìn)行長壁充填開采的試驗(yàn)，提高充填采煤效率。預(yù)計平均年產(chǎn)量50萬t，可回采6年。第三步：對圪道村壓煤區(qū)域布置充填面回采，此時本采區(qū)綜采工作面已經(jīng)回采完畢，可布置回采儲量228萬t，預(yù)計平均年產(chǎn)量60萬t，可回采4年。陽辿煤業(yè)3#、15#為全礦井穩(wěn)定可采煤層，其中15#煤層平均厚度為4.02m，為礦井主采煤層，根據(jù)礦上采掘計劃，首試充填工作面選擇為工業(yè)廣場壓煤區(qū)域，首試面的開采可為后續(xù)建筑物下開采提供經(jīng)驗(yàn)，見圖2-1。圖2-1首試充填工作面位置示意圖充填工作面近似直角梯形，煤層平均厚度4.02m，按照煤體密度1.4t/m3計算，可采儲量25.89萬t，開采長度80~230m。工作面位于工業(yè)廣場壓煤范圍內(nèi)，15號煤層底板標(biāo)高800~+810m，煤層埋藏深度160.29~177.6m。二、地質(zhì)特征1、地層井田內(nèi)大部分被第四系黃土覆蓋，局部出露地層為二疊系上統(tǒng)上石盒子組、以及下統(tǒng)下石盒子組、山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。依據(jù)井田內(nèi)外鉆孔資料將本區(qū)地層由老至新敘述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組(O2s)據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料，鉆孔揭露最大厚度為215.86m，巖性主要為灰色、深灰色石灰?guī)r，角礫狀泥灰?guī)r、泥灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r組成，中厚層狀，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，見少量方解石充填裂隙。（2）奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)為含煤地層之基底。據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料，揭露厚度116.70m。巖性主要為灰、深灰色石灰?guī)r，泥灰?guī)r組成，上部灰?guī)r風(fēng)化嚴(yán)重，方解石脈發(fā)育，下部含2～3層石膏層。-（3）石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)厚13.42～25.24m，平均厚19.34m。巖性主要由淺灰色、灰色、深灰色泥巖，鋁土泥巖，石灰?guī)r組成，局部夾中粒砂巖、炭質(zhì)泥巖和薄煤層，底部局部為薄層鐵質(zhì)泥巖。泥巖中含黃鐵礦結(jié)核；石灰?guī)r頂部含燧石，見動物碎屑化石。與下伏地層呈平行不整合接觸。（4）石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)厚106.67～142.10m，平均厚124.31m。為本區(qū)的主要含煤地層之一。為典型的海陸交互相沉積。自下而上，依據(jù)巖性特征可分為一、二、三段。（5）二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)厚42.01～68.65m，平均厚50.12m。為本區(qū)的主要含煤地層之一。巖性主要由淺灰色、灰黑色、黑色的中-細(xì)粒砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖，炭質(zhì)泥巖和煤組成。含煤1～4層。其中2號煤層為局部可采煤層，3號煤層為大部分可采煤層，其余煤層為不可采煤層。泥巖、砂質(zhì)泥巖中含完整和不完整植物化石，局部含菱鐵質(zhì)結(jié)核；砂巖中含云母碎片和菱鐵質(zhì)，小型交錯層發(fā)育。底部K7砂巖為中、細(xì)粒砂巖，局部為粉砂巖。與下伏太原組呈整合接觸。（6）二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)厚88.45～111.94m，平均厚101.31m。巖性主要由灰黃色、灰紫色、淺灰色、灰白色、灰綠色、深灰色的中-細(xì)粒砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖等組成。下部泥巖含不完整植物化石，上部泥巖含少量鋁質(zhì)，以及菱鐵質(zhì)鮞粒。底部為K8中-細(xì)粒砂巖。與下伏山西組呈整合接觸。（7）二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)本組厚度沉積不全，下段(P2s1)：最大殘留厚193.60m。巖性以灰紫紅色、灰綠色、灰黃色泥巖，砂質(zhì)泥巖，粉砂巖為主，夾灰白色、灰黃色中-細(xì)粒砂巖。泥巖中含團(tuán)塊狀菱鐵礦，致密，局部含鋁質(zhì)。底部砂巖(K10)為淺灰、灰白色中～粗粒砂巖，大型板狀交錯層理，底部含礫，局部層面含鐵質(zhì)，呈球狀風(fēng)化。（8）第四系中更新統(tǒng)(Q2)：大面積分布于礦區(qū)，厚0-50.0m，平均厚20.0m。巖性主要為灰黃、淺紅色亞粘土，粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核。（9）第四系上更新統(tǒng)(Q3)：局部分布于井田內(nèi)，厚0-35.00m，平均厚15.0m。巖性主要為灰黃色亞粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核。（7）第四系（Q）2、構(gòu)造受區(qū)域構(gòu)造影響，陽辿煤業(yè)井田總體為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向北東-北北東，傾向北西-北西西，傾角3-9°左右。共發(fā)現(xiàn)斷層4條。CT1501工作面東部邊界為F1逆斷層，該斷層走向近SN，傾向W，傾角65°，落差約20m。井田內(nèi)陷落柱較少，無巖漿巖侵入。3、水文地質(zhì)根據(jù)本井田情況，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度評價從斷層、褶皺和巖漿侵入等三個因素來評定：井田總體為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向北東-北北東，傾向北西-北西西，傾角3-9°左右，井田共發(fā)育4條斷層，均為小型斷層；井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。綜合以上三個方面，井田內(nèi)構(gòu)造不影響井田內(nèi)采區(qū)合理的劃分，本井田的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類型。第二節(jié)開采條件一、煤層及頂?shù)装逄卣鞅揪锱?-15號煤層，井田內(nèi)主要可采煤層為3、15號煤層?，F(xiàn)將3、15煤層地質(zhì)特征分述如下：（1）3號煤層位于山西組中下部，上距2號煤層9.68m，下距15號煤層98.50-139.87m，平均119.25m。煤厚0.10-2.33m，平均0.98m，結(jié)構(gòu)簡單，局部夾一層夾矸，層位穩(wěn)定，煤層厚度穩(wěn)定，井田內(nèi)大部分可采，不開采區(qū)位于井田東南、西南部，為較穩(wěn)定煤層。（2）15號煤層位于太原組一段中上部，上距3號煤層98.50-139.87m，平均119.25m。上距K2石灰?guī)r6.43m，下距K1砂巖19.19m，煤層厚3.21-4.76m，平均厚4.02m，為中厚煤層-厚煤層，中厚煤層主要位于井田東部，結(jié)構(gòu)較簡單，局部含0-2層夾矸，層位、厚度均穩(wěn)定，全井田可采，為穩(wěn)定煤層。二、瓦斯、煤塵和煤的自燃根據(jù)2023年瓦斯等級鑒定結(jié)果，陽辿煤業(yè)井田瓦斯絕對涌出量為12.14m3/min，相對涌出量為4.98m3/t；回采工作面瓦斯絕對涌出量為6.69m3/min，屬高瓦斯礦井。根據(jù)2023年3月山西省安標(biāo)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司檢驗(yàn)結(jié)果,陽辿煤業(yè)15#煤水分為0.97%，灰分15.88%，揮發(fā)分12.53%，煤塵具有爆炸性。15#煤層自燃傾向性鑒定為Ⅲ級，為不易自燃煤層。三、地溫與地壓根據(jù)測溫資料統(tǒng)計分析，地溫梯度平均為1.8℃/100m，屬于地溫正常區(qū)。在地質(zhì)勘探所施工的鉆孔中，未見關(guān)于巖芯由于地應(yīng)力增高而呈現(xiàn)異?，F(xiàn)象的報道。在生產(chǎn)中，亦未有沖擊地壓現(xiàn)象。因此，陽辿煤業(yè)為地壓正常區(qū)。膏體充填與開采方案設(shè)計第一節(jié)充填方案的比選一、充填開采方法比選“膏體充填”，指的是把矸石、粉煤灰、風(fēng)積砂或黃土等物料加工制作成“無臨界流速、不需脫水”的膏狀漿體，通過充填泵和重力作用，經(jīng)管道輸送到井下，適時充填采空區(qū)，形成凝固體支撐控制采空區(qū)上覆巖層結(jié)構(gòu)的采煤方法。通常膏體充填開采技術(shù)，從采煤工藝上又可分為綜合機(jī)械化膏體充填開采和連采連充膏體充填開采兩種方法。綜采長壁膏體充填技術(shù)特征為：充填支架、采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)等三機(jī)配合與空間布置關(guān)系與普通綜采長壁工作面相同；不同點(diǎn)在于支架、采空區(qū)處理方式和布置充填管道。膏體充填工作面每推進(jìn)一個充填步距，需要沿工作面煤壁方向在支架后面以及兩端頭作隔離，在采煤工作面后方新產(chǎn)生的采空區(qū)形成封閉隔離空間（該采空區(qū)叫待充填區(qū)），隨后用膏體材料充填隔離墻內(nèi)全部待充填空間，等待充填的膏體材料凝結(jié)固化達(dá)到設(shè)計早期強(qiáng)度以后，再進(jìn)行下一循環(huán)充填采煤。圖3-1連采連充膏體充填開采過程平面圖“連采連充膏體充填”即首先布置一個工作面，按照工作面傾向方向，使用連采機(jī)或者綜掘機(jī)間隔煤柱逐條掘進(jìn)條帶，然后再對采空條帶進(jìn)行端頭封閉、充填，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，再沿充填條帶一側(cè)依次掘進(jìn)下一組條帶，直至完成整個工作面回采，開采過程圖由圖3-2所示。該方法采充分離，掘進(jìn)和充填、封閉互不影響，充填產(chǎn)能主要受掘進(jìn)及支護(hù)速度的影響。連采連充方法具有投資少、適應(yīng)性強(qiáng)、現(xiàn)場人員操作簡單、頂板下沉控制好，地表建構(gòu)筑物保護(hù)效果好。連采連充膏體充填即能保證充填接頂，又能保證充填體的支撐強(qiáng)度，另外連采連充采煤具有：充填體壓縮率低、工藝簡單易操作，地面系統(tǒng)投資少、適用范圍廣、采出率高等技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，完全能夠滿足該礦“三下”壓煤開采對地表變形控制的要求。結(jié)合陽辿煤業(yè)條件，將長壁膏體充填技術(shù)和連采連充膏體充填技術(shù)在此區(qū)域應(yīng)用時，經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比分析見表3-1。表3-1陽辿煤業(yè)充填方法對比序號對比長壁充填技術(shù)連采連充充填技術(shù)1投資初期投資大，總投資約1.2億元，相比連采連充充填多投資1套充填支架，按照150m長壁工作面測算，預(yù)計多投資5000~6000萬元。初期投資小，總投資約5200萬元。2效率充填采煤效率高，單工作面年充填采煤60~80萬t。充填采煤效率低，單掘進(jìn)面年充填采煤10萬t。3成本充填采煤成本相比略高，主要為投資大，折舊費(fèi)用高。另外充填體強(qiáng)度要求高，充填材料成本高。相比較低，主要為掘進(jìn)成本和充填成本。充填體在不同條帶間可以設(shè)計不同強(qiáng)度，材料成本低。4工藝采煤和充填相互影響，充填工藝復(fù)雜，井下人工多。采煤和充填不影響，充填工藝簡單，井下用工少。5地表保護(hù)效果地表最大下沉在150mm左右，變形指標(biāo)控制在I級變形的80%以內(nèi)，可有效保護(hù)建筑物。地表建筑物保護(hù)效果更好，最大下沉50mm左右，變形指標(biāo)控制在I級變形的50%以內(nèi)，更好的保護(hù)地表建筑物。6應(yīng)用條件主要應(yīng)用于大面積壓煤開采，多應(yīng)用于大規(guī)模高效礦井。主要適用于小區(qū)域壓煤開采、保護(hù)煤柱開采，多應(yīng)用于小規(guī)模煤礦企業(yè)。根據(jù)以上分析，陽辿煤業(yè)目前年產(chǎn)能120萬t/a，結(jié)合本礦條件，更適合投資小、工藝簡單、經(jīng)濟(jì)效益好、地表建筑物保護(hù)好的方案，因此優(yōu)先選擇連采連充膏體充填開采方法回采建下壓煤，后期根據(jù)礦井生產(chǎn)情況，再考慮長壁膏體充填開采建下壓煤。二、連采連充膏體充填開采方法所謂短壁膏體充填開采，就是使用連續(xù)采煤機(jī)或者掘進(jìn)機(jī)，每采完一個適當(dāng)長度和適當(dāng)寬度的窄條帶，封堵隔離窄條帶兩端頭，再用膏體材料充滿該采空區(qū)。采完一個條帶，間隔一定寬度的煤柱再開采下一個條帶并充填，當(dāng)完成一輪開采后再返回到起點(diǎn)處對剩余煤柱實(shí)施下一輪開采并充填，直至采出所有煤炭資源。連采連充膏體充填開采過程如圖3-1和3-2所示。（1）首先在膏體充填區(qū)掘進(jìn)巷道和切眼，充分利用現(xiàn)有巷道，形成類似長壁工作面的全壓通風(fēng)系統(tǒng)，并健全生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）將圈定的邊角煤沿運(yùn)輸巷按照20m寬分組，每組按照寬度5.0m掘?qū)?，可以布?個條帶。采用掘進(jìn)機(jī)或者連采機(jī)依順序先采出每組的第一個條帶，一個條帶采完后，封堵隔離兩端頭，及時用膏體材料充填起來；當(dāng)?shù)谝粭l帶充填體凝固時間達(dá)到1個月以后，再安排每組的第二條帶開采和充填，如此往復(fù)，全部條帶開采充填完成后完成圈定的邊角煤充填開采。（a）第一輪采充（b）第二輪采充（c）最后一輪采充圖3-2連采連充膏體充填開采過程平面圖圖3-3連采連充膏體充填開采過程立面圖第二節(jié)首試面采充方案設(shè)計一、首試面布置與開采方法CT1501連采連充工作面布置方式如圖3-3，陽辿煤業(yè)連采連充膏體充填具體采充過程為：（1）首先在連采連充膏體充填區(qū)掘進(jìn)巷道和切眼，充分利用現(xiàn)有巷道，形成類似長壁工作面的全壓通風(fēng)系統(tǒng)，并在聯(lián)巷內(nèi)靠煤幫位置布置沉淀池，并健全生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）將圈定的區(qū)域沿軌道順槽按照每20m寬分組，共布置12組，工作面編號為CT150101至CT150112，每組內(nèi)布置4個寬5m的條帶，分為4輪回采完畢，以第一組為例，各組內(nèi)條帶命名分別為CT150101A、CT150101B、CT150101C、CT150101D。以1-3組為例，條帶布置方式見圖3-4。圖3-4CT1501連采連充工作面布置圖首先進(jìn)行第一輪回采，即CT150101A—CT150102A—……CT150112A；再進(jìn)行第二輪回采，即CT150101C—CT150102C—……CT150112C；再進(jìn)行第三輪回采，即CT150101B—CT150102B—……CT150112B；最后進(jìn)行第四輪回采，即CT150101D—CT150102D—……CT150112D。（3）采用掘進(jìn)機(jī)或者連采機(jī)依順序先采出每組的第一個條帶，一個條帶采完后，封堵隔離兩端頭，及時用膏體材料充填起來；當(dāng)?shù)谝粭l帶充填體凝固時間達(dá)到1個月以后，再安排每組的第二條帶開采和充填，如此往復(fù)，全部條帶開采充填完成后即完成圈定的邊角煤充填開采。圖3-5連采連充工作面具體條帶布置方案二、充填采煤工作面巷道布置CT1501連采連充膏體充填面內(nèi)布置1個掘進(jìn)頭，為了考慮充填的洗管水外排，在CT1501回風(fēng)聯(lián)巷內(nèi)布置沉淀池以及用于通風(fēng)等輔助設(shè)備，用于服務(wù)本面的條帶充填工作。巷道布置及條帶布置見圖3-3。為了形成全負(fù)壓通風(fēng)，在CT1501充填面內(nèi)掘進(jìn)一個進(jìn)風(fēng)順槽和回風(fēng)順槽。CT1501充填面共有48個條帶膏體充填，1個進(jìn)風(fēng)巷道，1個回風(fēng)巷道，1個回風(fēng)聯(lián)巷。回風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)巷均沿頂掘進(jìn)，斷面為矩形，寬為5m,高為3.5m,斷面積17.5m2。沉淀池布置在回風(fēng)聯(lián)巷內(nèi)，根據(jù)充填實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，充填完成后大約剩余10m3充填料，考率充填前后用水清洗管路大約150m3，為了減少清理沉淀池的次數(shù)以及考慮充填管路出現(xiàn)意外堵管事故進(jìn)行泄?jié){的需要，所以設(shè)計沉淀池長度分別為60m，寬2m，沉淀池內(nèi)通過3隔墻分為沉淀池1、2、3三個部分，沉淀池凈寬為1.7m，沉淀池凈高為2.0m，容積約200m3。三、連采連充工藝流程1.連采連充流程按照礦現(xiàn)有掘進(jìn)設(shè)備參數(shù)，每個窄條帶寬度為5.0m，條帶高度為4.0m，按照前文順序進(jìn)行掘進(jìn)，完成后要及時進(jìn)行充填，依順序先采出每組的第一個條帶，一個條帶采完后，封堵隔離兩端頭，及時用膏體材料充填起來；當(dāng)?shù)谝粭l帶充填體凝固時間達(dá)到1個月以后，再安排每組的第二條帶開采和充填，如此往復(fù)，全部條帶開采充填完成后即完成首試面充填開采。開采過程具體如下：第一步：條帶膏體充填面沿煤層頂板掘進(jìn)，由于條帶膏體充填面煤層整體為東北部高，西南低，因此充填管路布設(shè)在運(yùn)輸巷。條帶開采采用二步一次采全高辦法回采，第一步采用局扇通風(fēng)，掘進(jìn)設(shè)備在運(yùn)輸順槽一側(cè)開口后，然后沿頂板掘進(jìn)，與回風(fēng)順槽貫通，掘進(jìn)時同時支護(hù)頂板和兩幫。根據(jù)條帶充填面充填情況，合理的料漿配比，一個出口可在50m左右，可以保障整個條帶充實(shí)充滿，因此根據(jù)現(xiàn)場條帶長度，在條帶最高處均勻布設(shè)1-2根充填管，為減少投資和便于鋪設(shè)，條帶內(nèi)的充填管采用重量較輕的PE管材，形成全壓通風(fēng)系統(tǒng)后，進(jìn)行第二步。第二步：隔離工作采用“單體柱板壁橫撐桿”隔離墻打設(shè)工藝。條帶掘進(jìn)完成后，在掘出條帶的上下端頭處支設(shè)隔離墻，并將條帶內(nèi)充填管與布料閥連接。首試面的第一個條帶80m，預(yù)計充填空間為1600m3，按照充填能力200m3/h計算，預(yù)計8小時充填完畢。隔離墻打設(shè)工藝具體如下。（1）標(biāo)線拉底。用線繩沿充填條帶標(biāo)定隔離墻位置（該處長度共5m），沿標(biāo)定位置向下拉底深300mm、寬300mm,沿拉底位置鋪設(shè)φ200×3000mm大板。（2）打設(shè)單體柱。在隔離墻位置底板大板上打設(shè)一排單體柱，共計打設(shè)10根。單體柱間距0.6m,初撐力不小于15MPa,每根單體柱沿柱頭將護(hù)繩栓護(hù)在頂板鋼帶上。在隔離墻中部留設(shè)3根單體柱位置暫不打設(shè)作為人員進(jìn)出通道。（3）鋪設(shè)寬板。在單體柱內(nèi)側(cè)緊貼單體柱從底板至頂板橫向鋪設(shè)寬板，在每根寬板的兩端和中部用10#鉛絲十字交叉固定在單體柱上，寬板規(guī)格4000mm×300mm×50mm，寬板拼接處層與層之間壓縫鋪設(shè)。在人員進(jìn)出通道處放置好尺寸合適的寬板暫不鋪設(shè)。（4）鋪設(shè)金屬網(wǎng)和鋼絲繩。緊貼寬板從底板至頂板聯(lián)雙層金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)規(guī)格1m×5m,上下金屬網(wǎng)之間、金屬網(wǎng)與煤墻和頂板原金屬網(wǎng)之間搭接500mm，搭接處用16#鉛絲孔孔相聯(lián)、雙絲三扣、聯(lián)三道。緊貼金屬網(wǎng)從底部至頂部每間隔800mm聯(lián)一趟φ12.5mm×15mm的鋼絲繩，共計8趟，鋼絲繩與金屬網(wǎng)每500mm用16#鉛絲雙絲三扣固定。在人員進(jìn)出通道處留設(shè)金屬網(wǎng)“門簾”。（5）鋪設(shè)隔離布。金屬網(wǎng)聯(lián)成后沿從底板至頂板緊貼金屬網(wǎng)鋪設(shè)一塊隔離布。鋪設(shè)隔離布前，先將隔離布沿長邊對折成雙層隔離布，將隔離布底部1.2m埋至底板拉底槽內(nèi)并用煤袋壓好，將頂部1.2m隔離布折至頂板并用16#鉛絲固定在頂板金屬網(wǎng)上，將兩幫1.3m隔離布折至幫部煤墻并用16#鉛絲固定在幫部金屬網(wǎng)上，固定點(diǎn)要沿隔離布邊、中和折角處聯(lián)三道。在人員進(jìn)出通道處留設(shè)隔離布“門簾”。（6）密閉隔離墻。上述所有程序完成后所有作業(yè)人員從待充填區(qū)撤出，首先將人員進(jìn)出通道處的隔離布“門簾”放下并用風(fēng)筒膠將隔離布接口處粘貼緊，然后將金屬網(wǎng)門簾對接聯(lián)好，再將人員進(jìn)出通道處寬板放到位并用鐵絲固定牢固，最后將人員進(jìn)出通道處單體柱打設(shè)到位。（7）打設(shè)橫撐桿。在單體柱外側(cè)距離底板0.8m、1.8m、2.8m位置打設(shè)三道DN100鋼管橫撐桿，撐桿間排距1000mm×1000mm，每道10根撐桿，共計3道。每根撐桿打設(shè)方法如下：在單體柱外側(cè)緊貼單體柱距離底板0.8m、1.8m、2.8m位置固定3排寬板。用風(fēng)鎬在E1308輔運(yùn)西幫煤墻距離底板0.8m、1.8m、2.8m位置打設(shè)三排橫撐桿柱窩，柱窩間距1米，深度0.2米。將用DN100×5.5m鋼管一端放置于柱窩，另一端垂直對面單體柱寬板，寬板與橫撐桿間用鞋板背實(shí)墊緊。④用雙股10#鉛絲將鋼管撐桿吊掛在頂板鋼帶上。隔離墻采用單體支柱、高強(qiáng)隔離布和木板等支設(shè)隔離墻，隔離形式見圖3-5。圖3-6膏體充填隔離墻隔離方式第三步：隔離完成后，將該條帶充填滿膏體，以排氣管出口出漿作為充填接頂標(biāo)志，完成本條帶采充工作。充填接頂工序待充條帶滿足實(shí)施充填作業(yè)的要求時，根據(jù)礦井充填工作面采充銜接，對其實(shí)施充填作業(yè)。充填膏體料漿一般靜止角為1～3°，所以條帶充填時其中下部可自然密實(shí)接頂，靠近充填條帶高處需補(bǔ)充接頂。以充填首試工作面運(yùn)巷側(cè)標(biāo)高大于風(fēng)巷側(cè)為例，充填管路敷設(shè)在工作面運(yùn)巷內(nèi)，充填條帶充填分為4步，充填工藝如圖3-7所示。工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗（1）首充工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗皮帶順槽工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗皮帶順槽（2）二充皮帶順槽工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷皮帶順槽工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷（3）三充工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷皮帶順槽工作面風(fēng)巷工作面運(yùn)巷皮帶順槽（4）四充圖3-7傾斜條帶充填工藝示意圖由于充填條帶中膏體上升較快，使充填隔墻承受較大壓力，所以必須采取分次充填方式，確保隔墻穩(wěn)定、作業(yè)安全以及充填接頂率。（1）首充：在條帶巷的工作面運(yùn)巷端設(shè)置一個充填隔墻，進(jìn)入首充階段，首充必須控制充填料漿在隔墻處的上升高度不大于1.3m，如圖3-7（a）。（2）待首充料漿凝固后再進(jìn)入二充階段，二充充填至隔墻頂端，設(shè)計充填高度同樣為1.3m，如圖3-7（b）。（3）待二充料漿凝固后再進(jìn)入三充階段，在條帶巷的工作面風(fēng)巷端設(shè)置一個充填隔墻，三充可一次充填至風(fēng)巷端隔墻1.3m位置，如圖3-7（c）。（4）待三充料漿凝固后再進(jìn)入四充階段，補(bǔ)充料漿至工作面風(fēng)巷端隔墻頂部，如圖3-7（d），至此完成整個條帶的充填工作。（二）近水平充填條帶充填工藝1．充填管路敷設(shè)結(jié)合條帶膏體充填開采的工藝特點(diǎn)，充填管路敷設(shè)在充填條帶標(biāo)高高的一側(cè)的順槽內(nèi)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，合理的料漿配比可以保障整個條帶充實(shí)充滿，設(shè)計在條帶最高處均勻布設(shè)2根充填管（一用一備）和1根排氣管，各高處的排氣管聯(lián)通，為減少投資和便于鋪設(shè)，條帶內(nèi)的充填管和排氣管采用重量較輕的PE管材，其中充填管管徑180mm、排氣管管徑50mm。2．充填工序近水平充填條帶為保證充填接頂率，需采用分步充填，充填工藝如圖3-8所示。工作面風(fēng)巷運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗工作面風(fēng)巷運(yùn)巷調(diào)節(jié)風(fēng)窗（1）首充工作面風(fēng)巷運(yùn)巷工作面風(fēng)巷運(yùn)巷（2）二充工作面運(yùn)巷風(fēng)巷皮帶順槽工作面運(yùn)巷風(fēng)巷皮帶順槽（3）分段充圖3-8近水平條帶充填工藝圖（1）首充：在充填條帶的兩端各設(shè)置一個充填隔墻，進(jìn)入首充階段，首充必須控制充填料漿在兩端隔墻處的上升高度不大于1.3m，如圖3-8（a）。（2）待首充料漿凝固后再進(jìn)入二充階段，先在充填上層的工作面運(yùn)巷端30m位置設(shè)置子隔墻，再進(jìn)行充填，如圖3-8（b）。（3）待二充料漿凝固后進(jìn)入分段充階段，將余下未充的充填條帶上層，每隔30～40m設(shè)置一個子隔墻，依次逐段進(jìn)行充填，如圖3-8（c），直至完成整個充填條帶的充填工作。針對近水平充填條帶的充填工藝特點(diǎn)，充填條帶的頂板形態(tài)對充填接頂影響較大。水平頂板和頂板局部拱起兩種形態(tài)的接頂措施如下：近水平充填條帶頂板近乎水平時，容易造成接頂時整個充填體和頂板之間留有孔隙，為保證接頂效果，在充填條帶頂板開設(shè)凹槽（深300mm）用于吊掛充填管路和排氣管路，且凹槽沿煤層頂板具有10‰的坡度。凹槽布置示意圖見3-9。充填條帶底板隔離擋板隔離擋板凹槽充填條帶底板隔離擋板隔離擋板凹槽圖3-9條帶頂板凹槽布置示意圖（2）近水平充填條帶頂板局部拱起時，保證每個頂板拱起部分布置一組充填管路和排氣管路，充填時，膏體首先流平，而后分別充填各個拱起部分，從而達(dá)到完全充實(shí)。充填接頂布管示意圖見圖3-10。圖3-10充填接頂布管示意圖（3）接頂充填時，應(yīng)適當(dāng)降低充填料漿濃度，加大粉煤灰添加量，降低充填料漿輸送流量，從而提高充填料漿流動性和流平性，降低其靜止角，確保充填的可靠度和接頂率。四、連采連充采煤方法與充填工藝1、采煤方法從煤層賦存及開采技術(shù)條件分析，本礦充填面采用EBZ200H型掘進(jìn)機(jī)一次采全高，采用SGB-620/40D型刮板輸送機(jī)和DSJ80/40×2帶式輸送機(jī)進(jìn)行出煤。EBZ200H型掘進(jìn)機(jī)技術(shù)特征見表3-2。表3-2EBZ200H型掘進(jìn)機(jī)技術(shù)特怔整機(jī)參數(shù)總體長度11.5m總體寬度3.6m總體高度2.35m總重63t臥底深度270mm掘進(jìn)坡度±18°截割范圍高度≤4.8m寬度≤6m面積≤28m2截割頭轉(zhuǎn)數(shù)46/23rpm電動機(jī)功率332kw噴霧內(nèi)、外噴霧方式SGB-620/40D型刮板輸送機(jī)和DSJ80/40×2帶式輸送機(jī)，詳見表3-3和3-4。表3-3DSJ-80/40×2型膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目參