建平縣鴻運煤礦四井項目可行性研究報告

- 1 - 1 建平縣鴻運煤礦四井初步設(shè)計 說 明 書 （修改） 工程編號： 型： 噸 /年 南票礦力局設(shè)計所 二七年五月 - 2 - 1 建平縣鴻運煤礦四 井項目 第一章 自然概況及地質(zhì)簡介 第一節(jié) 自然概況 建平鴻運煤礦四井位于朝陽北西 120，行政區(qū)劃隸屬于建平縣二十家子鄉(xiāng)管轄。 井田地理坐標(biāo)為： 東經(jīng)： 119 43 18 北緯： 42 07 54 礦區(qū)交通比較方便，公路從礦區(qū)中部通過，有班車通往葉柏壽及敖漢。該礦距葉柏壽 110朝陽 120 敖漢 25鐵路赤葉線古山火車站 50見交通位置圖。 企業(yè)類型：私營 采礦權(quán)人：劉鐵石 該礦區(qū)為低山環(huán)繞，中間部門則為平緩的丘陵，構(gòu)成一盆地狀。其周圍山地標(biāo)高為： 700m 800m，最高則達(dá) 1000m，中間盆地一般標(biāo)高為 500m 650m，最低為 480m。礦區(qū)屬低山丘陵區(qū)，大陸性半天燥氣候，雨量稀少，蒸發(fā)強烈，年最大降水量在 800平均降雨量600右，主要集中在 7 8 月份，蒸發(fā)量在 2080右，屬干旱半干旱地區(qū)。夏離炎熱， 7 8 月份溫度較高，最高氣溫達(dá) +39， 12 月份氣溫較低 ，最低氣溫可達(dá) 年平均氣溫 10。年霜凍期156 天，年最大凍土厚度 大積雪厚度為 330大風(fēng)速 24m/s。 當(dāng)?shù)鼐用裆顬檗r(nóng)業(yè)為主，主要農(nóng)作物玉米、大豆等，副業(yè)有林業(yè)、采礦業(yè)，居民生活條件較好，電力、勞動力充足。 - 3 - 1 地震裂度為度。 - 4 - 1 第二節(jié) 地質(zhì)簡介 一、地質(zhì)勘探狀況 1958 年內(nèi)蒙 104 地質(zhì)隊在該區(qū)東北部敖漢境內(nèi)白塔子 帶進行過煤田地質(zhì)勘控。 遼寧煤田地質(zhì)勘探公司 104 隊于 1971 年進入該區(qū)進行勘探，至1971 年 12 月提 交二十家子礦區(qū)普查最終地質(zhì)報告，獲得 B+C 級儲量 噸。建平鴻動煤礦原名為二十家子煤礦，始建于 1958年 12月，為建平縣國營煤礦。 1984年為朝陽市地方國營煤礦， 2003年 10 月企業(yè)破產(chǎn)后，重新劃歸為建平縣政府，現(xiàn)改制為建平縣鴻運煤礦，鴻運煤礦四井是該建平縣鴻運煤礦的新建接續(xù)礦井。 礦區(qū)大地構(gòu)造位置于內(nèi)蒙 內(nèi)廣泛出露中生界沉積巖。 二、地層 1、古生界地層 （ 1）奧陶系（ 0）、志留系（ S）： 分布在二十家子煤礦的西部，以高大山嶺地貌出現(xiàn)。其巖性特點則是 以暗綠色、灰然，大理巖夾片巖為主，產(chǎn)狀較亂且發(fā)生變質(zhì)作用，在大理巖中發(fā)現(xiàn)貝類化石，劃屬為奧陶志留系。 （ 2）石巖系（ C） 分布在二十家子煤礦礦區(qū)的東北角徐家水泉一帶，巖性為砂巖，板巖為灰?guī)r。 2、中生界地層 - 5 - 1 （ 1）侏羅白堊系義縣組 分布在二十農(nóng)家子礦區(qū)南部的東部與西部，巖性為安山巖、玄武巖、頁巖夾粉砂巖。 （ 2）侏羅白堊系九佛堂組（ 分布在礦區(qū)東部，巖性為礫巖、砂巖、頁巖夾粉砂巖，地層走向向 W，下伏于鴻運煤礦煤層之上。 （ 3）白堊系阜新組（ 在該礦區(qū)廣泛分布，巖性為砂礫巖、 砂頁巖夾煤層，鴻運煤礦含煤段即含在該地層之中，該含煤層在大度包容區(qū)地質(zhì)中詳述。 3、新生界地層 區(qū)域上較為發(fā)育，主要分布在含煤地層之上，厚度 5 50m。 主要包括第四系上更新統(tǒng)（ 全新統(tǒng)（ 三、構(gòu)造 鴻運煤礦四井，處于天山 陰山緯向隆起帶與新華系 區(qū)西部的古生界地層從 向擠壓而沖掩，造成煤礦礦區(qū)內(nèi)部由對扭而產(chǎn)生兩組斷裂， 為壓扭性斷層， 第三節(jié) 礦區(qū)地質(zhì) 一、地層 鴻運煤礦四井井田內(nèi)出露地層比較簡單，均為中生界白堊阜新組（ 在鴻運煤礦礦區(qū)普查最終地質(zhì)報告中，將該含煤層劃歸為中生辦阜新組，本文將遵循遼寧省區(qū)域地質(zhì)志的觀點，將原普查報告中的含煤系地層更正為阜新組（ 義縣組鴻運煤礦四井煤 - 6 - 1 層亦即描述為阜新組鴻運煤礦四井含煤段，該含煤巖系自下而上描述如下： （ 1）下部礫巖層下段（ ）： 該層以紫色礫巖為主，夾薄層粗砂巖及細(xì)砂巖，礫石成份以安山巖為主，有少量凝灰?guī)r和花崗石，砂泥質(zhì)膠結(jié)，礫徑最大 5圓不好，分選差。其厚度約在 800下伏地層關(guān)系不清。 （ 2）下部礫巖層上段（ ）： 該層主要以灰綠色礫巖，礫石為安山巖及少量變質(zhì)巖、凝灰?guī)r，礫徑一般為 34大為 10灰質(zhì)膠結(jié)，與下伏紫色礫巖呈逐漸過渡整合關(guān)系。 （ 3）黑色泥巖層（ 以黑色泥巖為主，夾薄層粉砂巖漿，具水平層理小型斜層理，含種子化石及葉肢介，是勘探區(qū)?？字畼?biāo)志層。與下伏巖層為整合接觸。 （ 4）鴻運煤礦四井含煤段（ 是本礦區(qū)主要含煤地層，由灰白色粉砂巖、灰色頁巖、灰白色細(xì)砂巖漿、砂礫巖及煤層組成。 在鴻運煤礦四井含煤段中共含七個煤組，其中六煤組、七煤組為主要可采煤組，三、五煤組次之，一二 、四煤組零星分布局部可采。但鄰井經(jīng)過幾十年的開采經(jīng)驗證明，一至五煤組基本上是不可采煤組，故礦山開采對象一直為六、七煤組，就六、七煤組而言，采礦中所見煤層真厚度與當(dāng)時鉆孔中的見煤層真厚度有一定差距，這與當(dāng)時的鉆探技術(shù)（主要是礦芯采取率不高）不無關(guān)系。例如 2 線 777孔七煤層所示，煤層厚度為 際可采厚度只有 右。 （ 5）上部礫巖層（ 該層為灰白色礫巖為主，薄層灰白色粉砂巖、灰色泥巖。含薄煤 - 7 - 1 一至七層，厚度在 灰份較高，無經(jīng)濟價值。礫石成分為安山巖，流紋巖及凝 灰?guī)r所組成，該層與下伏地層呈整合關(guān)系。 二、構(gòu)造 鴻運煤礦四井礦區(qū)斷裂構(gòu)造復(fù)雜，總體是以軸向 E 兩翼較緩的向斜構(gòu)造。 據(jù)鉆探資料顯示，該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，全區(qū)自北向南確定和推斷斷層38 條。斷層規(guī)模不等，發(fā)育程度不同，例如在四井范圍內(nèi)的 層，走向 W，傾向 角 65，在整個礦區(qū)內(nèi)諸斷層縱橫交錯，斷距大小不一，但對煤均起破壞作用，也對地下開采工作增加難度，四井范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造特征見下表： 鴻運煤礦四井內(nèi)主要斷層統(tǒng)計表 （表一） 斷層編號 斷層性質(zhì) 產(chǎn)狀要素 落差（ m） 主要依據(jù) 走向 傾斜 傾角 ( ) W 5 80 向 7738號孔向深部結(jié)合 8勘探線煤層推定 57 W 5 83 7757孔 56 W 0 73 127 7755、 7739、 7737孔 W N 75 62 7124、 7735 孔 35 W 60 E 5 140 7733、 7124、 7731、 7721孔 37 E 0 140 170 7742、 7739、 7755、 8 三、煤層特征 全區(qū)煤層變化規(guī)律為： 西部厚，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以湖泊沼澤相為主，巖石粒度較細(xì)；東部煤層變薄，結(jié)構(gòu)簡單，以半沼澤相與河流相交替出現(xiàn)，巖石粒度變細(xì)。 六煤組分布 9 11勘探線之間，分布面積大于七煤組。煤組結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由于 1 25 個分煤層組，一般為 10 個分煤層，煤組可采 - 8 - 1 厚度 度較為穩(wěn)定。 七煤組亦分布在 9 11勘探線之間，只是在相鄰兩勘探線分布面積小于六煤組。一般為 8個左右分煤層，煤組可采厚度 北向南有變薄趨勢，煤層傾角一般為 10 12。 煤 層 特 征 表 （表二） 含煤地層 煤層編號 煤層 厚度 / 最大平均 層間距離 / 最大平均 結(jié)構(gòu)夾矸層數(shù) 可采性 穩(wěn)定性 真密度（ 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 侏羅系 阜新組 六煤 基本穩(wěn)定 板：砂巖細(xì)砂巖 底板：泥巖、頁巖 11 35 七煤 0 1 基本穩(wěn)定 板：砂巖細(xì)砂巖 底板：泥巖、頁巖 四、煤質(zhì) 煤的顏色一般呈黑色及黑褐色，無玻璃及油脂光澤，煤巖成份主要以暗煤 為主，煤中含方解石脈，為條帶狀結(jié)構(gòu)，煤質(zhì)牌號為氣煤，可用一般配焦用煤和民用用煤。 詳見煤質(zhì)化結(jié)果表： 煤層原煤工業(yè)分析表 （表三） 層 號 ) ) J/) ) 煤 層 26 、水文地質(zhì) 鴻運煤礦四井處于低緩丘陵地帶，地面標(biāo)高在 600m 627四系覆蓋層較厚，其下部有砂礫巖層為含水層，該礦地勢北東高，西南低，山間溝谷發(fā)育，大氣降水可通過地表經(jīng)流排匯，水文地質(zhì)條 - 9 - 1 件簡單。 礦區(qū)正常涌水量 43m3/h，最大涌 水量 63m3/h。 六、礦井瓦斯、煤塵及自燃發(fā)火 該礦井鄰井瓦斯涌出量經(jīng)鑒定為高瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為了 t，但隨著采掘深度加大，瓦斯涌出量會有所增加，需加強瓦斯觀測，注意通風(fēng)。 該礦鄰井煤塵有爆炸危險（詳見 2004年煤塵爆炸鑒定報告）（鑒定單位：撫順煤研所）。 礦井煤與瓦斯（ 突出危險，無沖擊地壓，地溫情況正常。 第四節(jié) 儲 量 該礦井田范圍為：北起 至 起斷層露頭，東至 斷層，走向長 斜寬 井范圍共有 5個拐點坐標(biāo)點控 制。 礦區(qū)范圍拐點坐標(biāo)表 （表四） 坐標(biāo) 拐點 X Y Z（開采界限） 1 555m +250m 2 采標(biāo)高限界，上限開采標(biāo)高為 +550m,下限開采標(biāo)高為 +250m。 井田面積： 地質(zhì)儲量：根據(jù)實際巷道勘探和相鄰礦井資料， 2005 年度儲量 - 10 - 1 核實報告，確定該礦儲量級別為 122b），總地質(zhì)儲量為 第二章 開拓與開采 第一節(jié) 設(shè)計利用儲量的計算 鴻運煤礦四井主要是對六、七煤組煤層的開發(fā)。 本次設(shè)計方案的地質(zhì)資料為 2005 年度評審備案證明及遼國土資儲備字 2005044 號文。 監(jiān)測地質(zhì)報告認(rèn)定該礦六、七煤組儲量合計為，噸。礦井可采儲量 鑒于目前煤礦工業(yè)指標(biāo)中最低可采厚度提高至 礦六煤組共劃分五個礦塊，儲量為 煤組共劃出五個礦塊，儲量為 噸，詳見儲量計算結(jié)果表。 建平縣鴻運煤礦四井可采儲量計算結(jié)果表 （表五） 單位（千噸） 煤層塊段 地質(zhì)儲理 設(shè)計煤柱 村莊煤柱 利用工業(yè)儲量 回采率 可采煤量 121 1 262 262 85% 21 2 122 122 121 3 5% 21 4 5% 21 5 5% 煤組合計 5% 21 1 5% 21 2 121 3 5% 21 4 5% 21 5 29 29 85% 煤組合計 967 - 11 - 1 總計 ： 1設(shè)計煤柱包括工業(yè)廣場保護煤柱和主、副井筒保護煤柱與部分?jǐn)鄬用褐?2轉(zhuǎn)山子村村莊煤柱。 第二節(jié) 礦井設(shè)計能力及服務(wù)年限 1、生產(chǎn)規(guī)格的確定 礦井設(shè)計能力：鴻運煤礦四井是一對新建的礦井，根據(jù)遼國土資儲備字 2005044 號文，礦井的煤層地質(zhì)儲量，煤層的煤質(zhì)特征，以及煤層的賦存條件，井型定為 15 萬噸 /年。 礦井生產(chǎn)能力的計算：該礦生產(chǎn)能力分兩個采區(qū)計算。 一采區(qū)：按走向長壁采煤方法，回采工作面長 70m 80m，小班進尺 用兩采一準(zhǔn)，每天循環(huán)進度 作面年生產(chǎn)能力為： 工作面斜長煤厚循環(huán)進度煤的比重工作面回采率年天數(shù)兩班 =80 97% 330 2 =進工程煤：年進尺煤厚斷面寬煤的比重 =2400 噸 一采區(qū)生產(chǎn)能力 =回采煤量 +掘進煤 =噸 二采區(qū)：按走向長壁采煤方法，回采工作面長 70m 80m，小班進尺 用兩采一準(zhǔn)，每天循環(huán)進度 作面年生產(chǎn)能力為： - 12 - 1 工作面斜長煤厚循環(huán)進度煤的比重工作面回采率年天數(shù)兩班 =70 97% 330 2 =噸 /年 掘進工程煤：年進尺煤厚斷面寬煤的比重 =2400 噸 二采區(qū)生產(chǎn)能力 =回采煤量 +掘進煤 =噸 礦井生產(chǎn)能力 =一采區(qū)生產(chǎn)能力 +二采區(qū)生產(chǎn)能力 =噸 =15萬噸 2、礦井服務(wù)年限計算 礦井工作制度：年工作日 330 天，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備，每班工作 8 小 時，每天凈提升時間為 16 小時。 礦井地質(zhì)儲量為 噸，礦井經(jīng)濟可采量 噸。 回采率按 80% 85%計算。 T= 式中： - 13 - 1 T 礦井服務(wù)年限（ a） Z 礦井可采儲量 礦井設(shè)計生產(chǎn)能務(wù) 15 萬噸 /年 K 儲量備用系數(shù)，取 三節(jié) 開拓方式 一、開拓方式： 并田開拓方式及井口位置 (1)井田開拓方式 由于井田內(nèi)煤層埋藏較淺，其深度 75 325m 之間，平均深度 125m，采用斜井開拓本井田是適宜的 ，采用立井等其它開拓方式在技術(shù)上不合理，因此本井田采用斜井單水平上、下山開采的開拓方式。 (2)井口位置選擇 井口位置選擇考慮主要因素： 工業(yè)廣場占地面積； 地形與工程地質(zhì)條件； 煤的運向； 地面建筑物及居民住宅區(qū)； 兼顧地面公路建設(shè)； 礦井兩翼互相兼顧，盡量達(dá)到均衡生產(chǎn)； 井筒、井底車場位于比較穩(wěn)定的巖層中。 根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)儲量、煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)設(shè)形態(tài)及本礦具體 情況確定井口位置。 井口位置布置在井田西部，將一對斜井布置在煤層底板中。西部 - 14 - 1 煤層露頭方向，地勢平坦，便于布置工業(yè)廣場。井筒位置 在井走向和儲量中心區(qū)域。鉆孔 7756、 7757 號巖層穩(wěn)定，末見斷層，在此處布置井筒便于施工；確保井筒安全掘進，且經(jīng)濟技術(shù)合理。 根據(jù) 7757 號鉆孔提供的地質(zhì)情況，井筒位于煤層底板，其圍巖主要為礫巖、泥巖，表土層厚 36m，工程地質(zhì)情況良好。 該井田主要儲量賦存在 +440m +550m 水平的可采煤層。 井田煤層傾角較緩，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，所以根據(jù)儲量和現(xiàn)有生產(chǎn)礦井經(jīng)驗數(shù)據(jù)，將井田劃分為一個生產(chǎn)水平，即 +500m 標(biāo)高為生產(chǎn)水平標(biāo)高。上山階段從 +500m +550m；下山階段從 +500m 440m。 主、副井井筒均掘到 +500m 水平。 生產(chǎn)水平用石門和運輸大巷聯(lián)系各個采區(qū)。 +550m 為上山階段回 風(fēng)水平標(biāo)高。 主、副井井筒斜長均為 296m，井筒坡度 25，主、副井井筒間 距為 30m，主、副井井筒均設(shè)行人臺階和扶手。 二、井口位置及水平劃分 井口位置的選擇盡量將井筒布置在儲量中心區(qū)域，為此將井口位置選擇在 7757 號鉆孔附近。 根據(jù) 7757 號鉆孔提供的地質(zhì)情況，井筒位于煤層底板，其圍巖 主要為礫巖、泥巖，表土層厚 36m，工程地質(zhì)情況良好。 該礦井煤層主要儲量賦存在 +450m +550m 水平中。 井田煤層傾角較緩，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，若水平垂高過大，將會 給技術(shù)管理帶來一定的困難，所以根據(jù)儲量和現(xiàn)有生產(chǎn)礦井經(jīng)驗數(shù)據(jù)，將井田劃分為一個生產(chǎn)水平 (+500m)。采用斜井單水平上、下山 開拓方式： - 15 - 1 +500m +550m 采用上山開采，劃分為兩個采區(qū)，即一采區(qū)和二采區(qū)。 +440m +500m 采用下山開采，劃分為三個采區(qū)，即三采區(qū)和四采區(qū)和五采區(qū)。 井底車場設(shè) +500m 水平，主、副井井筒均掘到 +500m 水平。 首采區(qū)為一采區(qū)和二采區(qū)，礦井移交采區(qū)為一采區(qū)，首采工作面 為六煤 組 +533m 至 +550m 階段回采工作面。接續(xù)采區(qū)為三、四采區(qū)。 轉(zhuǎn)山子村村莊設(shè)保護煤柱，一共壓煤 30 52 萬噸。本設(shè)計按不采考慮，將來如煤炭資源提價，礦主可根據(jù)市場情況也可動遷轉(zhuǎn)山子村后，方可開采轉(zhuǎn)山子村村莊煤柱。 三、開采程序 礦井移交生產(chǎn)一個采區(qū)，一個回采工作面，兩個掘進工作面，開 采程序沿傾斜自上而下，沿走向由邊界向中央后退開采，首采煤層為 六煤組，次之開采七煤組。 礦井正常生產(chǎn)時為兩個采煤工作面，有四個掘進工作面保證采區(qū) 接續(xù)準(zhǔn)備。 第四節(jié) 井筒、井底車場及硐室 一、井筒 主井為主提升井，用于提煤、提矸石、下放材料和設(shè)備、升降人 員，兼作入風(fēng)井，井筒傾角 25，鋪設(shè) 24m 鐵軌，軌距的 600 井筒斷面按通風(fēng)，運輸要求考慮。 在主提升井敷設(shè)入井電纜三條，敷設(shè)排水管路兩條，防火、消塵 管路五一條。 - 16 - 1 副井為回風(fēng)井，傾角 25 ，鋪設(shè) 24kg/m 鐵軌，井筒斷面按通風(fēng)要求考慮。建井時安裝的絞車留作以后井下檢修和安全備用。井筒特征見表： 井 筒 位 置 及 特 征 表 （表六） 井別 主井 副井 井筒坐標(biāo) X 4666558 4666586 Y 40476735 40476750 Z +625 +625 井筒斷面 凈（ （ 筒斜長 296m 296m 井筒坡度 25 25 方位角 130 130 用途 提煤、下料、進風(fēng)、行人 回風(fēng)及安全出口 支護形式 料石碹或錨網(wǎng) 料石碹或錨網(wǎng) 主井坐標(biāo)： X=Y=Z=625m，方位角 130，井筒坡度 25，按此坡度下掘至 +500m 標(biāo)高停止，拉 +500m 水平井底車場、 +500m 水平石門和 +500m 運輸大巷，完成主井的開拓布局。 副井坐標(biāo)： X=Y=Z=625m，方位角 130，井筒坡度 25，按此坡度下掘至 +500m 標(biāo)高停止，用聯(lián)絡(luò)巷與主井井底車場聯(lián)通。 主、副井井筒均設(shè)行人臺階和扶手。 二、井底車場及硐室 主井至 +500井設(shè)甩車場，井底車場運輸石門與 +500下變電所和泵房位于主、副井井筒之間，變電所和泵房長 40m，斷面 主井井底車場平行布 - 17 - 1 置兩個水倉，水倉長度 86m，凈斷面 容水量 422于礦井 8 4228 Q 正 。 具體布置方式詳見開拓方式總平面圖、開拓方式剖面圖。 18 1 19 1 20 1 第五節(jié) 采區(qū)劃分及開采順序 一、采區(qū)劃分 本井所采煤層傾角 10，為單斜構(gòu)造，設(shè)計沿 +500m 水平形成上，下山開采的格局： +500m 水平標(biāo)高以上為上山采區(qū)，有南翼的一采和北翼的二采區(qū)； +500m 水平標(biāo)高以下為下山采區(qū)，有北翼的三采區(qū)、南翼的四采區(qū)和 斷層以南的五采區(qū)：全井共劃分 為五個采區(qū)。 由于南翼的一采區(qū)和北翼的二采區(qū)相對距井筒較近，工程量較 少，故設(shè)計投產(chǎn)移交采區(qū)為南翼的一采區(qū)，準(zhǔn)備采區(qū)為北翼的二采區(qū)。 兩個采區(qū)各有一個回采工作面回采。 二、開采順序 開采順序煤層首先開采六煤組煤層，次之開采七煤組煤層。兩煤 組回采工作面錯距為 40m，本煤層開采自上而下，傾斜間先淺后深， 上、下山間先上山后下山的原則進行開采。由于北冀井田東側(cè)為轉(zhuǎn)山 子村民宅所壓，本設(shè)計暫不進行開拓。北翼先采上山采區(qū)，后采下山 采區(qū)。南冀先采上山采區(qū)，后采下山采區(qū)，最后采 斷層以南的 下也 采區(qū)。 第六節(jié) 采區(qū)巷道布置及采煤 一、采區(qū)位置 礦井首采區(qū)為井田南翼的一采區(qū)，準(zhǔn)備采區(qū)為北翼的二采區(qū)，一、 二采區(qū)均為走向長壁回采工藝采煤。兩個采區(qū)距井筒較近，開拓工程 21 1 量較小，且均為上山采區(qū)，所以首采移交采區(qū)選擇一采區(qū)。 二、采區(qū)巷道布置 按礦界井田南北走向長 600 700m，東西傾斜寬 700m，根據(jù)煤層賦存狀態(tài)，開采技術(shù)條件等諸多方面因素，采用斜井單水平上、下山開拓，生產(chǎn)水平為 +500m 標(biāo)高。主井到底后，掘鑿 +500m 水平并底車場、 +500m 水平運輸大巷和 +500m 水平運輸石門，形成 礦井的運輸系統(tǒng)：回風(fēng)水平為 +550m 標(biāo)高。北翼由副井 +550m 標(biāo)高車場掘 16專用回風(fēng)上山，聯(lián)通二采區(qū)聯(lián)絡(luò)上山，形成北翼回風(fēng)系統(tǒng)：南翼在主井 +550m 標(biāo)高掘車場，聯(lián)通南翼 +550m 回風(fēng)石門、一采區(qū)回風(fēng)上山，形成南翼回風(fēng)系統(tǒng)。一、二采區(qū)分別沿七煤組底板設(shè)運輸上山、回風(fēng)上山和行人上山，上山間距為 20m。開采六煤組采用石門貫通，在 +50段高為 l 7m。 三、采煤方法 （ 1） 采煤方法的選擇 根據(jù)煤層的賦存條件，煤層傾角一般為 10，煤層厚度一般在 右。 煤層頂板較好，為緩傾斜煤層和該礦的實際技術(shù) 條件等因素確定，設(shè)計為走向長壁采煤方法 (炮采、一次采全高 )； 頂板管理：自然冒落式。 （ 2） 工作面長度的確定 根據(jù)該礦煤層地質(zhì)條 件 (煤層多為薄復(fù)雜煤層 )，回采工藝 (炮 采 )，運輸設(shè)備及管理水平 (工作面采用人力推車和人力裝車 )，頂板 管理等多種因素，確定工作面長度初選為 70m 80m，詳見采煤方法 22 1 標(biāo)準(zhǔn)圖。 （ 3）工作面循環(huán)作業(yè) 回采工作面的“循環(huán)”就是完成破、裝、運、支、回，這樣一個周而復(fù)始的采煤過程，一般是以放頂工序為標(biāo)志，即采煤后，按規(guī)定步距回一次柱，就是完成 一個循環(huán)。按晝夜回柱次數(shù)分有單循環(huán)和多循環(huán)，本工作面綜合考慮各因素，因此確定采用單循環(huán)作業(yè)。工作面的作業(yè)方式為“兩采一準(zhǔn)”，即一晝夜內(nèi)兩班采煤，一班準(zhǔn)備。 （ 4）炮采工藝方式 破煤：用 電鉆打眼，眼深 用煤礦安全型炸 藥及電管爆破。開幫進度：小班 班 裝煤：采用刮板運輸和人力推車運輸。 3 運煤：采用刮板運輸機和人力推車運輸。 支護：工作面支護方式應(yīng)采用木支護，上、下出口采用木垛支 護，保證行人暢通和安 全生產(chǎn)。 回柱放頂：沿采空區(qū)切頂線打密集支柱切頂，采空區(qū)頂板管理， 采用自然冒落法管理，如采空區(qū)頂板不冒落，采用人工挑頂強制放頂 進行處理，工作面最大控頂距 小控頂距 風(fēng)順槽設(shè) 回柱絞車，先進行密集支柱支護后要及時進行回收支柱。 第七節(jié) 采區(qū)巷道布置及采煤 一、巷道掘進、支護方式 巖巷使用 7655 型鑿巖機打眼、爆破破巖，人工裝巖，人力推車， 23 1 木棚支護；半煤巖巷使用 電鉆打眼、爆破破煤 (巖 )，人工 裝煤 (巖 )，人力推車，木棚支護。 由于半煤巖巷較多、巖巷較少，配備三個 半煤巖巷掘進面、一個 巖巷掘進面。 二、井巷工程量 并巷工程量 3582m。其中：巖巷 1487m，半煤巖巷 2095m。掘進 體積 中巖巷 煤巖巷 (詳見 附表 ) 第八節(jié) 并下運輸 一、井下煤炭運輸 采煤工作面刮板運輸機 (40T) 運輸順槽 6 型礦車，人力 推車 采區(qū)運煤兼進風(fēng)斜巷， 30車 采區(qū)軌道上山 +500m 水平運輸石門，人力推車 +500m 主井井底車場 由主井提至地面。 二、井下輔助運輸 ， 主并筒 +500m 車場 +500m 運輸大巷 (+500m 運輸石門 ) 軌 道上山 (聯(lián)絡(luò)上山 ) 運料回風(fēng)斜巷 回風(fēng)順槽 (六煤組 ) 工作面。 24 1 井 巷 工 程 一 覽 表 （表七） 序號 巷道名稱 規(guī)格（ 支護形式 工程量 掘進體積（ 掘斷面 凈斷面 半煤巖 巖 合計 半煤巖 巖 合計 1 井筒 592 592 井井筒 石碹 296 296 井井筒 石碹 296 296 井底車場及硐室 245 245 井 +500 棚 45 45 電所、泵房 石碹 20 20 倉 棚 180 180 主要運輸?shù)兰帮L(fēng)道 650 650 500運輸大巷 棚 55 55 500 棚 200 200 1618. 1618. +500 棚 190 190 950 950 主井 +500車場石門 棚 70 70 350 350 二區(qū)專用回風(fēng)上山 棚 135 135 675 675 4 一采區(qū) 1045 1045 采區(qū)軌道上山 棚 285 285 采區(qū)回風(fēng)上山 棚 285 285 區(qū)上段進風(fēng)運煤斜上 棚 40 40 區(qū)上段運料回風(fēng)斜上 棚 40 40 區(qū)六煤上段運輸順槽 棚 165 165 區(qū)六煤上段回風(fēng)順槽 棚 160 160 區(qū)六煤上段開切眼 棚 70 70 252 252 5 二采區(qū) 1050 1050 采區(qū)軌道上山 棚 250 250 1320 1320 二采區(qū)回風(fēng)上山 棚 250 250 1320 1320 二采區(qū)回風(fēng)石門 棚 150 150 690 690 二區(qū)六煤運輸順槽 棚 190 190 1349 1349 二區(qū)六煤回風(fēng)順槽 棚 140 140 區(qū)六煤開切眼 棚 70 70 252 252 總計 2095 1487 3582 25 1 第三章 排水和壓縮空氣設(shè)備 第一節(jié) 提升設(shè)備 一、主井提升設(shè)備選型 根據(jù)礦井提升、運輸基 礎(chǔ)條件，主并提升裝置選用單鉤串車提升。 （ 1）條件 礦井年煤炭產(chǎn)量 150000t a 提升矸石量 15000t a 井筒斜長 L 296m 井筒傾角 25 礦井工作制 年工作日 330 天，日提升時間 16h 井底車場 30m 井上棧橋 40m(井口一天輪 ) 礦車 6 型，自重 610煤 900矸 1600 斜井人車， 10 型，自重 1850乘 10 人。 提升不均衡系數(shù)，取 (2)一次提升量確定 提升斜長： 296+30+40 366(m) 初步確定平均繩速： 3(m s) 提升一次循環(huán)時間： T=(366 3+80) 2 404(s) 一次提升量： Q=(150000+15000) 404 330 16 3600=4840(串車提升數(shù)量：煤車 5 輛，矸石車 3 輛（材料車比照矸石車 ) （ 3）鋼絲繩選擇 終端負(fù)荷： 26 1 Q 煤 =（ 610+900）（ ） 3254( Q 矸 = （ 610+1600） (+) =2864(Q 人 =21850+(75+10)(+) 2246(鋼絲繩單位長度重量： P 煤 =3254/17000/366(+)=Kg/m) 2864/17000/366(+)=Kg/m) P 人 =2264/17000/366(+)=Kg/m) 鋼絲繩選用 6 7+ 1670圓股鋼絲繩。 D k m， 322504)鋼絲繩安全系數(shù) M 煤 =32250/3254+366 +)=M 矸 =32250/2864+366 +)=M 人 =32250/2246+366 +)=符合煤礦安全規(guī)程要求。 （ 5）絞車鋼絲繩最大靜拉力 提煤： d+CP(=3254+366 +) =3544 提矸： d+CP(=2864+366 +) =3116 提人： d+CP(=2246+366 +) =2487 （ 6）提升機選擇 27 1 滾筒直徑 D=80 1800(用 1600/1224 型提升機及配套電控制備 F 4591 D 1600 B 1200 V s i 24 配套電動機 6 型 , 155 380V 980 （ 7）最大靜張力核算 4591F 煤 =3544591F 矸 =3116 4591F 人 =2487升機能力滿足要求 （ 8）電動機功率核算 N=3544 02/W) 155( 電動機功率滿足要求 （ 9）天輪選擇 60 1230( 選 1200/10 型天輪， G 104 10）鋼絲繩在滾筒繩繞層數(shù) 366+30/(1200= )符合煤礦 安全規(guī)程要求。 結(jié)論： （ 1）選用 1600/1224 型提升機及配套電控設(shè)備為主井提升裝置。 F 4591 D=1600 B 1200V i 24，配套電機 ， 155380V 980 （ 2）選用 6 7+ 1670圓面圓股鋼絲繩為主并提升鋼絲繩， a=m 32250 3）采用串車提升，煤車 5 輛，矸石車 3 輛，材料車比照殲石 28 1 筒車執(zhí)行。 （ 4）選用 1500/10 型游動天輪一個 1500合 二、提升系統(tǒng)保護裝置及井筒裝備 （ 1）天輪中心位于井筒提升中心線上，井架及天輪高度可根據(jù)實際情況決定，初步確立 8m，鋼絲繩最大偏角 1 30 。 （ 2）斜坡軌道按煤礦安全規(guī)程要求 ，“一坡三檔”設(shè)施及行人躲避處。 （ 3）在斜坡軌道內(nèi)每 15m 設(shè)一個托繩輪，并保持轉(zhuǎn)動靈活，變坡點另行加設(shè)。 （ 4）串車提升時，礦車之間連接，礦車與鋼絲繩之間的連接必須使用有能自行脫落的連接裝置，強度安全系數(shù)不小 13。并加裝保險繩。 （ 5）提升機定貨應(yīng)按煤礦安全規(guī)程中第 427 條、 428 條、429 條、 43l 條、 432 條、 433 條有關(guān)規(guī)定要求配合各種保護裝置。 三、電氣信號裝置及車場照明 （ 1）電氣信號電源采用 2 2 4 型照明信號綜合保護裝置供電電壓 127V 4口、井底車場設(shè)置信號盤，井筒內(nèi)每 50m 設(shè)置一處信號盤，沿井筒設(shè)置打點線，信號為聲光信號及行車，行入開閉裝置，沿井筒 (20m 處 )及井底車場調(diào)協(xié)照明燈。 （ 2）斜井人車必須設(shè)置使用人車運行途中任何地點都能向司機發(fā)緊急停車信號的裝置。 四、運輸上山、提升設(shè)備選型 （ 1）條件：年提升煤炭量 8 萬噸 /年，年提升矸石量 噸 /年， 29 1 井筒斜長 150m，井筒傾角 10。 （ 2）提升機的選擇：選擇 30 型礦用防爆提升絞車。 D 800B 500F=15i 30 V 套電動機 6 型， 30 380V 980 （ 3）鋼絲繩采用 6 7+1670徑 斷拉力總和 第二節(jié) 排水設(shè)備 一、主排水設(shè)備選擇 礦井正常捅水量 43m3/h，礦井最大涌水量 63m3/h，灌漿系統(tǒng)日用 水量 120m3/d 。 排 水 揚 程 125m ，排水量 Q= (43+5) 24/20=h，揚程 H 25+5+10) 154m。 經(jīng)參考比較幾種泵型，選用 1004型水政治部三臺 H=180m，Q=85m3/h，電機功率 (隔爆型 )75380V，一臺使用，一臺備用，一臺檢修。 排水管路選用 108 5 無縫鋼管，沿主井敷設(shè)兩條，一條使用，一條備用。 排水管路經(jīng)濟流速核算 85/(3600 s 符合經(jīng)濟流速 吸水管徑 85/3600=用由 108 5 無縫鋼管為吸水管。 30 1 二、排水系統(tǒng) 本礦井在 +500m 水平，并底車場設(shè)排水設(shè)備進行集中排水，主排水倉兩條，水倉有效容積： 0m 22足正常涌水量 8h 的要求，一條工作，一條備用。 三、水 倉清掃 兩條水倉底板敷設(shè)鋼軌，水倉上口設(shè)置 調(diào)度絞車，利用特制掃泥車，人工清掃。 第三節(jié) 壓風(fēng)水設(shè)備 根據(jù)本礦井風(fēng)動工具的使用情況分析可知，除建井時期開鑿?fù)埠途总噲龅尼际視r需要掘進巖巷，以后基本在煤層中掘進，巷道不再需要壓風(fēng)設(shè)備。因而設(shè)計中考慮施工井筒和井底車場時在地面設(shè)置壓風(fēng)站供風(fēng)的方案，這樣即可以省去大量的壓風(fēng)管路的費用，又可提高壓風(fēng)機的使用效率，減少電耗。 根據(jù)工作面使用風(fēng)量不大的情況該礦井永久供風(fēng)方案，選用礦用移動壓風(fēng)機兩臺，型號 6/8，電動機型號 62 6，功率 37 前期打井簡時壓風(fēng)安裝在地面，后期可在井下設(shè)移動式壓風(fēng)機站，直接給井下掘進工作面供風(fēng)，壓風(fēng)管路干管為 83 管 50 3。 31 1 第四章 礦井通風(fēng) 第一節(jié) 通風(fēng)方式 一、礦井瓦斯涌出量 該礦相鄰的生產(chǎn)井瓦斯涌出量經(jīng)鑒定為高瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為 t，瓦斯絕對涌出量為 t， (詳見朝陽市地方煤礦2005 年度瓦斯鑒定審批明細(xì)表 )；遼煤安 2004118 號文，瓦斯相對涌出量為 22.1 m3/t，但隨著采掘深度加大，瓦斯涌出量會有所增加，需要加瓦斯觀測，加強通風(fēng)管理；故該井設(shè)計按高瓦斯礦井管理，待實際生產(chǎn)揭露煤層后，必須對該礦井煤層六煤組、七煤組進行瓦斯鑒定，合理調(diào)整礦井安全監(jiān)測設(shè)備，確定是否進行瓦斯抽放，確保安全生產(chǎn)。 該礦鄰井的煤塵有爆炸危險 (2004 年煤塵爆炸鑒定報告，鑒定單位：撫順煤研所 )。煤層為一類容易自燃型 (2004 年煤塵爆炸鑒定報告，鑒定單位：撫順煤研所 )。礦井煤與瓦斯無突出危險，無沖擊地壓，地溫情況正常 ;本礦并設(shè)計按煤塵有爆炸危險設(shè)計：煤層按一類容易自燃型設(shè)計。 二、礦井通風(fēng)方式 （ 1）礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式。 （ 2）礦井通風(fēng)系統(tǒng)； 新風(fēng)由主井 +500m 水平運輸石門 (+500m 水平運輸大巷 )采區(qū)軌道上山 運輸石門 工作面運輸順槽 工作面 (六煤組 )。 乏風(fēng)由工作面 回風(fēng)順槽 回風(fēng)石門 +550m 回風(fēng)石門 (二采區(qū)專用回風(fēng)上山 )副并井筒 排出地面。 32 1 第二節(jié) 風(fēng)量計算及分配 礦井總風(fēng)量為采煤、掘進工作面及峒室所需風(fēng)量之和。 Q 礦 = ( Q 采 + Q 掘 + Q 峒 ) K=(640+884+120) 1972m3/s) 式中： Q 礦 礦井總風(fēng)量 m3/ 采 采煤工作面露風(fēng)量 m3/ 掘 掘進工作面需風(fēng)量 m3/ 峒 峒室需風(fēng)量 m3/采煤工作面風(fēng)量確定 按瓦斯量計算： Q 采 =100 q 采 K=20m3/工作面溫度計算 Q 采 =60 0 中： Q 采 采煤工作面需風(fēng)量 m3/c 采掘工作面適宜風(fēng)速 m3/s 采煤工作面有效斷面 1 工作面長 度系數(shù) 按工作人數(shù)計算： Q 采 4 N 4 55 2201m3/中： Q 采 采煤工作面需風(fēng)量 m3/ 工作面最多工作人數(shù) 根據(jù)上述計算，采煤工作面按瓦斯計需風(fēng)量最大為 320m3/ 風(fēng)速檢核： V 小 15 15 54m3/33 1 V 火 240 40 864m3/驗算符合規(guī)定，所以選擇采煤工作面風(fēng)量為 320m3/ 掘進工作面風(fēng)量確定 按瓦斯量計算： Q 掘 =q 掘 00 60m3/ 式中： Q 掘 掘進工作面需風(fēng)量