4101工作面回风顺槽掘进地质说明书
第一节 地面相对位置及临近采区开采情况
4101工作面回风顺槽在4#煤运输大巷测F4-6点前124m处开窝，方位为345°，工程量1200m。开采上限标高为+988m，下限标高为+926m，地层倾角（走向）3-6°；（倾向8-12°），工作面顺槽沿地层自然走向布置、切眼沿地层自然倾向布置。与4101工作面相应地面均为荒山地，无主要公路、铁路、桥梁、重点建筑、重点设施对开采无影响。地面标高+1100m～+1210m、相对高差110m。
地势西北高东南低，第四系冲积层厚0～60m，平均约40m。 4101回风顺槽井上、下对照关系情况，见表1。
井上、下对照关系情况表 表1
地面标高/m 地面相对位置 +1210～ +1100 井下标高/m +988 ～ +926 相应地面为荒山地、工广场地外西北部 工作面南部开拓巷道的主要巷道：主斜井、副斜井无影响，上部无采空区；下部8#煤层、13#煤层未开拓，对掘进巷道无影响。 井下相对位置及掘进 巷道的影响 邻近采区、煤层、巷道计与安全技术措施，详见探放水设计）掘进过程中不排除遇对掘进巷道的影响 见老巷、老硐。如遇不明地质情况、或工作面有出水征兆时现场施工人员（特别是带班领导、安全管理人员）必须及时回报调度室、技术科，现场判明情况后再施工，保证安全。
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巷道在4#煤层工作面，原关家崖煤矿南至西南部布置，该采区附近掘进工程，均应按照地质防治水的相关规定，采取“有掘必探、先探后掘”方法掘进施工。（工作面有关探放水的设4101工作面回风顺槽掘进地质说明书
第二节 煤(岩)层赋存特征
该工作面开采煤层为太原组4#煤层，煤层厚度2.0—3.2 m，平均2.6m，煤层厚度变化不大，煤层倾角8-12°，煤的密度1.35m³/t，硬度2-3，煤种块状焦煤，工作面煤层赋存较稳定，煤层结构简单。下距13#煤层约87.0 m。13#煤层厚度13.0m（根据关家崖煤矿揭露的13#煤层赋存特征）。
详见表2：煤层特征情况表；表3：煤层顶底板情况表 ； 煤层特征情况表 表2
指 标 煤层厚度（最小～最大）/m 煤层倾角（最小～最大）/° 煤层硬度ｆ 煤层层理（发育程度） 煤层容重 煤尘爆炸指数 % 煤种 稳定程度 煤的物理性质 参 数 2.0～3.2/2.6 8～12/8 2-3 较发育 1.35t/m24 焦煤 较稳定、可采 3 备 注 黑色、染手，弱玻璃光泽、晶体、性脆，半亮～半暗型煤。 煤层顶底板情况表 表3
顶底板 名 称 老 顶 直接顶 煤 层 煤、岩 名 称 砂 岩 泥 岩 4#煤煤层 厚度 泥 岩 直接底 泥 岩 老 底 泥 岩 4.8 10～15.7 - 2 -
厚度 m 4.5～6 2-3 2.6 1.2～2.0 特 征 灰色，致密、夹泥岩、质硬 灰黑色，质地细腻，节理裂隙发育，局部夹炭质泥岩 黑色 灰黑色，含植物化石碎片，局部夹炭质泥岩 黑色，含一层夹矸，夹矸为炭质泥岩， 灰黑色，含植物化石碎片，局部夹炭质泥岩 以灰黑色泥岩为主，局部夹薄层铝土岩及炭质泥岩，底部发育一层不稳定中砂岩 4101工作面回风顺槽掘进地质说明书
第三节 地质构造
一、地质构造
通过相邻矿井（关家崖煤矿、刘家梁煤矿）巷道实际揭露情况，4101工作面东部有两条大的断层，可能延伸到东坡井矿区以内，影响东坡井的采区、工作面的总体布置，无大的断裂构造，但不排除小断层出现，也可能会出现陷落柱。
二、总体分析：东坡井井田地质较为简单
第四节 水文地质情况
含水层主要为太原组K2灰岩，灰岩及泥岩中所夹的砂岩透镜体，因井田内部及邻近井田均未发现施工有水文孔，该矿原有一眼奥灰水水井（K5）井深度280. 21m含水层顶板埋深229.96m由于开采时间太长和其它不明原因，该井已经不出水。东坡井又重新打了一眼饮用水水源井，井深度748.6m(在主斜井东南方向140m处)。该井井水供矿井职工生活、饮用水及矿井防尘使用。
太原组各含水层富水程度较弱。
8#煤层，正常涌水量400m3/d，最大涌水量533m3/d,参透系数0.071～6.26/d，水文地质构造简单。
13#煤层，预计正常涌水量1143 m3/d，最大涌水量1486 m3/d掘进，掘进时应严格坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，探清积水、积气情况，方可掘进。
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第五节 影响掘进的其它因素
一、影响掘进的其它地质情况： 1、瓦斯
根据山西煤矿设备安全技术检测中心鉴定，定为低瓦斯矿井，瓦斯鉴定绝对涌出量为0.28 m3/min，相对瓦斯涌出量为1.08 m3/t； CO2绝对涌出量0.88 m3/min，相对二氧化碳涌出量为3.20 m3/t。生产中出现异常要及时采取措施，确保安全。
2、煤尘
根据山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定结果表明。8#、13#煤层均有煤尘爆炸性。所以在回采过程中应加强防尘管理。
煤的化学成分、工艺性能及煤类 工 业 分 析 水份 采 样 地 点 灰份 挥发份 火焰长度 （mm） 30 浮 煤 原 煤 13# 浮 煤 1.24% 7.84% 35.39% 1.65% 11.06% 1.37% 19.53% 32.69% 36.00% ＞400 有爆炸性 煤尘爆炸性 结论 Mad 原 煤 8# Ad Vdaf 38.73% 1.16% 18.94% 3、煤的自燃发火倾向性
经山西省煤炭工业局综合测试中心，对8#/13#煤层自燃发火倾向性鉴定为II类自燃煤层。
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煤的自燃发火倾向性及其它特征
工 业 分 析 水份 采样地点 灰份 挥发份 全硫（St.d） 最小-最大/平均 平均 平均 15.0% 13.69% 平均 35.53% 35.70% 0.23%-0.60%/0.83% 0.071%-0.033%/0.052% Mad Ad Vdaf 8#煤层 13#煤层 煤的自燃 发火倾向性 1.405% 1.305% II类 自燃煤层
东坡井顶底板力学性质试验 极限抗拉强度 煤层 编号 岩 性 最小 泥岩 矿井 名称 8#煤顶 泥岩 泥岩 砂岩 砂岩 13#煤顶 13#煤顶 泥岩 泥岩 1.1 2.7 1.6 1.4 0.9 0.4 1.9 5.2 1.8 4.3 2.0 5.0 1.4 3.8 1.7 2.9 1.5 2.7 71.5 71.0 78.9 44.2 97.6 57.3 92.1 111.0 122.8 79.0 122.4 99.1 83.8 97.8 98.5 61.6 108.1 78.2 2.5 最大 2.9 平均 2.7 最小 79.8 最大 89.6 平均 84.1 （MPa） 极限抗压强度 （MPa） 备注 测试单位：山西省地矿局第三水文地质工程地质勘察院
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4101工作面设计参数
顺槽 工作面方位名 称 （°） （°） （m） （m） （m） 2切眼 方位 顺槽 长度 切眼 长度巷道 支护 断面 方式 工业 储量 (kt) 工作面顺槽沿地层自然走向备注 4101 345 75 720 120 12.0 锚网索 300 布置 切眼沿 倾向布置 二、矿井排水设施设计能力
山西兴县华润联盛关家崖煤业有限公司东坡井，13#煤层井下排水系统：主斜井底附近采区运输平巷设有中央水泵房，水泵房有主水仓和副水仓和泵房组成。主水仓容量为375m3，副水仓容量为225m3，水泵房安装三台水泵，一台工作，一台备用，一台检修，水泵型#：DF46—30×9型。主井井筒安设两趟2×φ159mm水管型排水管，一趟工作，一趟备用。
现矿井正常涌水量200m3／d，最大矿井涌水量260m3／d。工作泵排水能力46m3/h,20小时排水量为920m3，大于该矿24小时正常涌水量（200m3／d）。工作泵和备用泵的排水能力为92m3/h, 24小时排水量为2208m3，远大于该矿24小时最大涌水量（260m3／d）。
主、副水仓容量为600 m3，大于矿井8 h正常涌水量为67m3。 综上所述，该矿的排水设施和排水能力符合《煤矿防治水规定》要求，完全满足矿井实际需要。
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第六节 施工建议及防治水计划
1、4#煤层、8#煤层、13#煤层顶、底板均已经做过力学实验，其抗压能力测试。掘进工作面未发生过冒顶和底鼓事故，但在掘进过程中也要加强对顶板的管理；
2、掘进过程中严格坚持“有掘必探、先探后掘’的原则，加强防治水管理工作，防止水、有毒有害气体突然涌出；
3、掘进过程中如遇地质异常，及时与地质部门联系； 4、进一步收集整理周边矿井的采掘资料，把采空区积水、积气的范围绘制到采掘工程平面图上。
附：1、工作面主要水害及其防治措施（简要）；
2、相关图纸；
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工作面主要水害及其防治措施（简要）
整合前的井田已经形成一定范围的采空区，采空区积水势必为矿井造成隐患，应加强采空区的密闭和周边矿井采掘的调查工作。并及时疏排对生产有影响的积水，还应在井口附近构筑防洪坝，以防雨季来临时，洪水涌入坑道造成水害。具体应做到：
一、地表水防治措施： 1、开挖排水沟。
为保证采掘工作面的正常生产，往往采用排水沟渠拦截流向坑口的地表水和埋深不大的地下水。 2、防水堵漏。
为防止或减少降水和地表水进入矿坑，对矿井附近地表各种通道、溶岩塌陷以及可能渗水的洼地等，均应用粘土或水泥等进行回填堵漏。
二、井下水防治措施：
1、合理进行开采布局，采用正确的开采方法。煤层开采顺序和井巷布置应优先考虑水文地质条件。井筒及井底车场应布置在地层完整且不易透水处；
2、留防水煤柱。防水煤柱留设原则在充分考虑“安全可靠且与资源充分利用”，开采方法和强度构造与岩性之关系。开拓、采掘布局与煤柱的协调关系的同时，不宜在采取疏放措施的突水区域，留设防水煤柱。
3、下列情况之一应考虑留设防水煤柱： （1）、煤层直接为松散孔隙含水层所覆盖；
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（2）、煤层受断层的影响与强含水层直接接触； （3）、切穿煤层的断层与强含水层直接接触；
（4）、煤层与导水断裂或积水断裂或积水老窑直接接触。防水煤柱留设如下：
井田边界留设20m防水煤柱；大巷保护煤柱每侧40m；村庄留设100-150m的煤柱；采空区四周留设20m煤柱；采区间留设20m煤柱。
1、超前探水。矿井水患，不仅在于水量大、水压高，更重要的在于其突发性。超前探水就是在掘进过程中对于可能水患的地段，提前进行钻探，以查明采掘工作面、侧帮或顶底板的水情，这是确保安全生产的一项重要防水措施。 ①
接近含水层、导水情况不明的断层、含水裂隙密集带、暗河、溶洞和导水陷落柱，或通过它们之前； ② ③ ④ ⑤
打开防隔水煤（岩）柱进行放水之前；
接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿； 接近水文地质条件复杂的区域；
采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发送突水； ⑥
接近其他可能突水的地区。
三、随时检查、维修煤矿使用、备用的探放水设备，以充分应对突发水害；
四、4101回风顺槽掘进工作面开工之前，必须将探水钻机及
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其配套设备、材料准备到位；
五、地测科编制《4101回风顺槽探放水钻孔设计》，凡遇不明情况，地质构造异常等情况，必须进行打钻探水。
附图：4101工作面平面布置图
4101工作面井上、下对照图 煤层综合柱状图 掘进工作面预想剖面图
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