30m水平延深設計方案

#萍鄉(xiāng)市潘家沖煤礦新峰井水平延深初步設計方案萍鄉(xiāng)市潘家沖煤礦新峰井

萍鄉(xiāng)市煤礦技術服務中心

二00六年八月三日

參與礦井生產能力核定人員姓名單位職務（職稱）參與環(huán)節(jié)李新衡萍鄉(xiāng)市煤礦技術服務中心主任審核胡國慶萍鄉(xiāng)市潘家沖煤礦新峰市采煤助理工程師礦井采掘劉海忠萍鄉(xiāng)市煤礦技術服務中心采煤工程師凌愛惠萍鄉(xiāng)市煤礦技術服務中心采煤技師礦井通風張文奇萍鄉(xiāng)市煤礦技術服務中心機電工程師礦井供電、提升、排水鐘寨明萍鄉(xiāng)市潘家沖煤礦新峰井礦長一、礦井基本情況1．企業(yè)概況2．礦井生產現狀3．礦井開采范圍與儲量二、井田地質概況1．地層2．構造3．煤層4、開采技術條件三、水平延深開拓1．開拓方案2．設計依據3．開拓順序與巷道布置四、區(qū)劃分與采區(qū)布置1．開采劃分理處．采區(qū)布置．開采順序4、采區(qū)生產工藝五、開拓準備工程量六、水平延深需要設備與選型1．需要設備計劃表2．設備選型七、礦井通風1．掘進通風2．水平采區(qū)通風八、工程工期計算九、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)十、防塵系統(tǒng)十一、防滅火系統(tǒng)十二、延深投資估算十三、結論一、礦井基本情況1．企業(yè)概況萍鄉(xiāng)潘家沖煤礦新峰井為市屬地方國有企業(yè)，企業(yè)六證齊全，現有職工四百余人，主要管理人員13人，有技術職稱的技術人員5人。礦區(qū)地處安源區(qū)安源鎮(zhèn)境內，距萍鄉(xiāng)市區(qū) ，距安源鎮(zhèn) ，交通甚是便利，道路暢通。2．礦井生產現狀礦井現為平硐斜井聯合開拓，主斜井標高，副平硐口標高，風斜井口標高1礦井現生產水平為 ，主采上煤組、兩層煤，水平開采已接近收尾階段，礦計劃向+3水0平延深開拓，以接替礦井生產。3．礦井開采范圍與儲量礦井開采范圍由13個拐點圈定（表1-）1，開采面積,開采上限，下限士,《采礦許可證》由省國土廳頒發(fā)。開采范圍拐點坐標 表1-點號坐標點號坐標根據資料提供，礦井200年5末仍保有（12）2預可采儲量服務年限年。二、井田地質概況1、地層井田內出露地層有三疊系下統(tǒng)大冶組，三疊系上統(tǒng)安源組及第四系（表2-）

井田地層劃分編表 表第四系全新統(tǒng)第三系（）新第三系三丘田段（）三丘田亞段（ ）上煤組、 、 、三煤層愛坡里亞段（ ）煤層三家沖段（）紫家沖段（ ）下煤組八寸槽、列皮槽、一號大槽、二號大槽、構造井田為一較開闊的不對稱向斜，走向°,在向斜軸部被 斷層縱向逆層所截，分成南北兩翼，南翼地層較平緩，傾角一般為°~ 0北翼地層傾向南西，傾角約°~28°，與南翼地層互成“丁”字型。3、煤層井田內分上煤組、下煤組，上煤組主要可采煤層3#、4#兩層煤；下煤組主要可采煤層有八寸槽、列皮槽、一號大槽、二號大槽，區(qū)內煤層層位較穩(wěn)定，但結構較復雜。煤類屬1/焦煤，上煤組原煤發(fā)熱量（）平均大卡，下煤組原煤發(fā)熱量（）平均大卡，煤層賦存情況見表主要可采煤層賦存情況表 表煤組煤層煤層厚度（：煤層傾角層間距煤層結構穩(wěn)定性

(°)上煤層三號煤層——復雜較穩(wěn)定四號煤層——極復雜不穩(wěn)定—下煤層八寸槽——復雜較穩(wěn)定—列皮槽——復雜較穩(wěn)定—一號大槽——復雜較穩(wěn)定—二號大槽——復雜較穩(wěn)定4、開采技術條件①水文地質礦區(qū)水文地質條件為簡單—中等，礦井受老窿和老采空區(qū)水、砂礫巖含水層水、底部灰?guī)r水等各種充水因素的綜合影響。礦區(qū)主要含水層為空隙—裂隙承亞區(qū)水類型,主,要含水層有:第四系沖積層、三丘田上亞段底部礫巖含水層組、天子山砂巖含水層組、紫家沖段底部礫巖含水層組、天子山砂巖含水層組、紫家沖段底部礫巖含水層組。主要導水層為 斷層，鉆孔中見巖石破碎，孔內漏水。礦井最大涌水量為 正常涌水量 。②礦井瓦斯年度鑒定礦井絕對瓦斯量為 相對瓦斯量 屬低瓦斯礦井。③煤層自燃傾向與煤塵爆炸性經省級單位鑒定，礦井主采煤層均有爆炸性，煤層自燃傾向性為||級自燃煤層。④地壓地溫據地質部門測定，礦井無沖擊地壓現象，煤系地層地溫正常。⑤煤層頂底板3#煤層、八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽、頂板巖性均為4#槽頂板巖性為粉砂巖，各煤層底板均為砂巖和粉砂巖。三、水平延深開拓1．開拓方案選擇：①開拓布置I方案：在 水平車場開拓暗斜井延深至 水平，水平開拓運輸大巷，穿過 斷層后，再揭穿八寸槽與原金源礦井巷道形成系統(tǒng)。II方案：在 水平開拓運輸大巷到一定位置后，再開拓暗斜井延深至，在水平與原金源礦井水平已穿過斷層的石門貫通，直接進入八寸槽，與原金源礦井巷聯通形成系統(tǒng)。②開拓方案比較I方案：優(yōu)點：可利用 水平四場為暗斜井上部車場。暗斜井按北翼地層走向布置，可縮短運輸大巷開拓工量。缺點：暗斜井施工會影響 水平的正常生產運輸，造成平車場的調車秩序混亂。開拓運輸大巷穿過 ，有可能對施工工期的排水、支護等造成不利的安全因素，影響施工工期。不能利用原金源礦井東石門直接進入八寸槽，增加開拓投資。II方案：優(yōu)點：施工不影響 水平的正常生產秩序延深開拓工程不需穿越 斷層有利施工安全利用原金源礦井東石門可以直接進入八寸槽布置采區(qū)能節(jié)省工程投資,縮短施工工期.缺點:暗斜井不能利用 水平的車場做上部車場要重新布置.運輸大巷開拓量較大。③開拓方案選擇根據二方案的比較，11方案較優(yōu)于I方案，故選擇II方案計布置開拓延深。2．延深開拓設計依據①地質資料由《安源礦井精查地質報告》提供，提供，勘查精度高，依據可靠。②延深開拓至 水平，礦井開采深度及走向開拓范圍在礦井擴邊范圍內。③遵照《煤照煤礦安全規(guī)程》等國家法規(guī)和生產技術規(guī)范。④礦井生產能力萬年工作日 天晝夜中班作業(yè)。3開.拓順序與巷道布置（詳見《水平延深開拓設計圖》）① 運輸大巷掘 ，巷道方位 。，坡度％0。②暗斜上部車場 ，類型：雙軌道巷道梭式車場。③暗斜井井筒斜長，方位 。，傾角 °.④暗斜井井底 車場(同上部車場)，貫通原金源礦井巷，形成開拓系統(tǒng)。水平儲量與服務年限水平主要開采北翼井田的下煤組煤層，水平走向平均長，可采標高 ，可采煤層有八寸槽、列皮槽、TOC\o"1-5"\h\z大槽、大槽四層煤層，煤層重 ，煤層厚度見表 -①水平可采儲量 085X( )27。sin70%=356kt式中：70%—可采系數取70，%考慮有老采空區(qū)②水平服務年限_J① 年60義1.4式中:1—.儲4量備用系數四、采區(qū)劃分采區(qū)布置1、采區(qū)劃分北翼井田主要可采煤層有八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽四層煤層，水平布置一個采區(qū)，每槽煤層布置一個走向長壁采回采工作面。由于水平南翼采區(qū)已接近收尾，為考慮礦井生產正常接替，本方案只設計八寸槽回采工作面，列皮槽、1#大槽、2#大采槽的回采工作面布置待期后再行設計。2．采區(qū)布置（詳見表）①采區(qū)尺寸走向長度：走向以 斷層為界， 斷層向西為西向邊界，東西兩界各留 隔離煤區(qū)，采區(qū)走向長 。傾向長度：下限標高 ，上限標高 3八寸槽煤層傾角。，采區(qū)傾向長度115二3027。sin②區(qū)段劃分根據礦井生產能力萬平均日產量的需求，全區(qū)劃分為三個區(qū)段回采工作面，可滿足礦井生產能力需求的日產量。③巷道布置采區(qū)運輸大巷：利用原金源礦井 八寸槽順槽大巷與東石門。采區(qū)回風平巷：利用原金源礦井 回風順槽。采區(qū)上山：利用原金源礦井為軌道上山，一條為行人上山，均與+11回5風平巷聯通。區(qū)段運輸平巷：在溜煤上山 水平向兩翼掘運輸順槽平巷至采區(qū)邊界?；夭晒ぷ髅骈_切眼：在采區(qū)東翼邊界處從 運輸順槽平巷開切眼通至+11回5風平巷。上山聯絡巷：兩條上山開巷聯通 區(qū)段運輸平巷。3開.采順序采區(qū)走向前進式：即先采東翼，后采西翼?；夭晒ぷ髅婧笸耸剑杭从?水平逐段向 水平移動，上區(qū)段順槽運輸平巷采用沿空留巷法，留做下區(qū)段回風平巷。4生.產工藝①采煤方法與落煤方式：走向長壁式采煤方法，煤電鉆打眼，爆破落煤方式。②支護方式：掘進巷道梯型木支架支護，回采工作面單腿液壓支柱或金屬支柱與絞接頂梁支護。③運輸方式：回采工作面型刮板運輸機運輸，溜煤上山搪瓷溜槽自溜，軌道上山調度絞車提料，大巷人力推車運輸，暗斜井絞車提升。④采區(qū)通風：掘進工作面選用局扇壓入式通風，回采工作面采用全風壓通風。

五、開拓準備工程量（見表5-）1開拓工程量統(tǒng)計表 表項目序號工程巷道名稱巖性單位斷面規(guī)格數量備注開拓工程運輸大巷LJ-I巖車場LJ-I巖暗斜井LJ-I巖車場LJ-I巖小計：配套工程管子道LJ-I巖水泵高度（配電室）LJ-I巖下水道LJ-I巖水倉LJ-I巖吸水間LJ-I巖信號硐室LJ-I巖小計：準備工程八寸槽采區(qū)集中上山煤區(qū)段運輸平巷煤采區(qū)上山聯絡巷煤工作面超前副巷煤區(qū)段上山煤工作面開切眼煤小計：

合計六、水平延深需要設備選型1、水平延深需要設備計劃水平延深需要設備計劃表 表序號設備名稱型號規(guī)格用途單位數量備注阻燃電纜X +井下供電阻燃電纜X X采區(qū)供電礦用絞車X暗井提升臺防爆電機多級水泵——X排水臺工作、備用、檢修各一臺X排水排水管路f 無縫鋼管配套排二趟Xf 無縫鋼管鋼絲繩X+暗井提升調度絞車——采區(qū)提料臺防爆電機鋼絲繩X+采區(qū)提料刮板運輸機—— 型工作面運輸臺阻燃電纜X X設備供電阻燃電纜X X設備供電專用電纜X X煤電專用臺煤電鉆——采煤用臺搪瓷溜槽X溜煤塊饋電開關——井下配電臺饋電開關——井下配電臺防爆磁力起動機——配電臺防爆磁力起動機——配電臺防爆磁力起動機——配電臺綜保開關——煤電鉆開關臺安全監(jiān)控監(jiān)控瓦斯套包括聯網防塵設施井下防塵套局扇—開拓通風臺局扇—推進通風臺輕軌運輸軌噸壓風機移動式巖巷掘進臺鑿巖機巖巷掘進臺風鎬巖巷掘進臺儲氣罐金屬品巖巷掘進只說明不足需要設備可沐1」用礦井原有設備或另編編制補充計劃、設備選型①排隊水設備造型I:水泵選型礦井涌水量礦井正常涌水量，最大涌水量，主井垂高,暗斜井延深垂高，礦井每百米垂深遞增涌水系數取，礦方查明原金源礦井正常涌水量，最大涌水量 貝I」水平正常涌水量X水平最大涌水量 X水平正常涌水量水平最大涌水量礦.井噸煤涌水量

礦井核定生產能力為6萬噸,平均日產量18水平噸煤正常涌水量10.2義24182水平噸煤最大涌水量20.1義24182水平噸煤正常涌水量38.2義24182水平噸煤最大涌水量70」義24182水泵排水能力計算《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，水泵工作能力，在完礦井24小時的礦井涌水量，則：水泵排正常涌水量1.345x1.2x6x1.15x10420x330水泵排最大涌水量2處12x6x1.15x10420x330水泵排正常涌水量5.037x1.2x6x1.15x10420x330水泵排最大涌9.244x1.2x6x1.15x10420x330式中:1—.涌2水量富余系數取1.21.—1年5產量富余系數取1.15噸2,則內能排噸2,則內能排水量根據計算結果水平排水選用 一X型多級離心泵三臺，水泵流 揚程 配用動力 。正常涌水期，水泵一臺工作，一臺備用，流量>最大涌水期水泵二臺工作一臺備用流量X>揚程>選用水泵能滿足+30水用平排水需要。水平排水原裝有二臺一X型多級離心泵，水泵流量 不能滿足礦井延深后排水需要，故重新選用X型多級離心泵三臺，水泵流量 揚程，配用動力，政黨涌水期，一臺工作，一臺備用，一臺檢修，流量>最大涌水期二臺工作一臺備用流量X85>115.揚9程71動80>用155選用用動水泵能滿足+76水用平排水需要.3配.用排水管路選型主斜井垂高傾角°′斜長暗斜井垂高傾角°′斜長 根據選用水泵出水口徑和水泵工作臺數 排水選用§ 的金屬管路二趟，與水泵配套排水， 排水選用§ 的金屬管路二趟，與水泵配套排水，正常涌水期，各使用一趟管路排水，最大涌水期各用二趟管路排水。礦井排水能力驗算排水能力32.4義20*330 萬年〉萬年1.345義1042義32.4義20*330 萬年〉萬年2.65義104經驗算， 水平排水能力滿足礦井生產能力需求。排水能力85義20*330萬年〉萬年5.037義1042義85*20*330萬年〉萬年9.244義104經驗算， 水平排水能力滿足礦井生產能力需求。②提升設備造型（1）選型依據：礦井年產量：萬年含矸率：

工作制度：33工作制度：33日0/年小時/日暗井垂高：井筒傾角:24°.5井筒斜長：提升容器：自重裝煤重裝矸重2（2）天輪高度確定設計變坡點至天輪中線水平距離 ，弦角。，天輪中心至絞車滾筒中線水平距離 ，弦角°天輪高度X°（3鋼）絲繩選型鋼絲繩懸垂長度 205。cos鋼絲繩子繩端荷重xBB=2（1280X+（5s0i0n°）+204.0515cos24.=1524.7kg每米鋼絲繩重量' Q m m 110-B-lo(sin0+fcosP)M2 1524.7 110義15510 -132.08(0.4147+0.24*0.91)鋼絲繩選型根據計算結果選用X型鋼絲繩鋼絲繩直徑鋼絲直徑 m破斷拉力總和 公稱抗拉強度 每米重量 > 4安全系數驗算 Q (Q+Q)(sinP+fdos0)+Plo(sin+fcosP)nC 1 b 219950

(2560+1000)(0.4147+0.0136)+1.218x132.08(0.4147+0.2184)=10.9經驗算選用鋼絲繩安全系數>符合《煤礦安全規(guī)程》40條1中對專為升降物料鋼絲繩的安全系數規(guī)定。③絞車選型、滾筒直徑X.

經驗算，絞車滾筒直徑選用 。b最大靜張和最大靜張力差sPBB=2(1280+500)(0.4X01.4974+(00..0c絞車選型根據計算結果，選用—X型單筒絞車，絞車滾筒直徑 ，滾筒寬度 ，最大靜張力 ，最大靜張力差 ，鋼絲繩平均速度 配用電動機功率 ，滾筒直徑最大靜張力與最大靜張力差均能滿足提升要求。d絞車提升能力驗算：330x3(6x3600-tR-DtQ)104―itm+P104―itm+Pm―1Rtc+——tcP pc)C330x3(6x3600-3600-3x180)104f125200+1.25x25%200+25%300、(1.92 2.56 2.56 )萬年〉年生產能力萬滿足礦井生產能力提升需求。式中：——人員上下班時間——下放其它材料次數——下放其它材料時間——提升不均衡系數——提煤一次重量——提煤一循環(huán)時間——提矸石重量比——提矸石重量比——材料重量比——放材料一循環(huán)時間3通.風設備選型①局扇選型（1開）拓工作面需要風量計算:按工作面同時工作最多人數算按.工作面一次爆破用最多炸藥量算：XX經計算開拓工作面需要風量 選用—型局扇，§ 阻燃柔性風筒向工作面供風；局扇吸風量 ~ —距離風筒涌風率取15，%局扇工作效率取60%，則：扇XXX> 局扇有效工作風量滿足工作面需要風量。（2）順槽巷道掘進工作面需要風量按工作面一次爆破用最多炸藥量算：XX按工作面一次爆破用最多炸藥量算：XX按工作面絕對瓦斯涌出量算XXd經計算，順槽掘進工作面需要風量取 選用一型局扇阻燃柔性風筒向工作面供風風筒漏風

率取15%局,扇風量率取15%局,扇風量局,效率取，則：扇XX%> 選用局扇工作風量能滿足順槽掘進工作面需要風②主扇選型(1)礦井需要風量采區(qū)投產后，采區(qū)布置一個煤層聯絡石門掘進，二個順槽掘進，一個回采工作面，可滿足礦井生產能力的產量需要。I回采工作面需要風量a按工作面同進工作最多人數算：采** %%b按工作面一次爆破用最多炸藥量算采** % %c按工作面氣象條件算采基本采高采面長溫=(60%1.%18.%730%%1.)3%1%1%1.1d按工作面絕對瓦斯涌出量算采.系, XX經計算，回采工作面需要風量取最大值為 。II礦井需要風量采掘采備硐=[X386.25+1(4104.0X.5+50)%+0X]1.15=5393./9mmin根據近年測定礦井風量內漏系數為 則實 X(2主)扇選型I主扇吸風量確定根據礦井風阻為32.1通7風3條,件較困難,設定主扇工作效率 則主扇需要吸風量為.II礦風井現裝主扇現裝主扇型號為 NZ功率風量一 ，主扇最低工況點> 。故利用該套主扇裝備拆遷安裝到北風井通風為礦井安全生產服務，可滿足礦井風量需求。4．空壓設備選型考慮開拓巷道長，故選用移動式 功率的采區(qū)空壓機壓風到 儲氣罐供風， 型風動鑿巖機濕式打眼。5．水平供電由地面變電所經電纜， 電壓送至暗斜井上部車場機電峒室的 饋電開關配電，暗斜井井底機電峒室的饋電開關控制采區(qū)配電。6．信號主井、暗斜井上下均選用聲、光二套裝置控制信號，并配備電話直通地面調度室。七、礦井通風1．掘進通風①開拓工程掘進通風選用—，功率 ，風量一的局扇與柔性阻燃, 的風筒向掘進面供風，局扇安裝在回風口 的進風巷中。泛風流入回風巷中，由北風井（原金源礦主斜井）抽出到地面。②采區(qū)準備工程掘進通風選用一型，功率 ，風量一的局扉與柔性阻燃§ 的風筒向掘進面供風局扇安裝在距回風口的進風巷中泛風流入回風巷中由北風井原金源礦主斜井）抽出到地面.2．水平采區(qū)通風①通風系統(tǒng)水平形成系統(tǒng)后利用原金源礦主斜井變更為北風井北風井坐落在 水平北翼采區(qū)西向邊界井口標高井口坐標 井底標高并有暗斜井延深到水平，原風井裝備 型，功率，風量— ，風壓—的軸流式通風機，拆遷安裝到北風井，形成中央分列式通風系統(tǒng)。礦井通風能力原已經核定能滿足礦井生產能力需要，但在水平投產后，原風井改為提升進風主井，原主井改為副井。原平峒副井密閉，不再服務于礦井生產。水平新風由主、副井進入，經運輸大巷，暗斜井運輸石門，八寸槽運輸大巷，采區(qū)集中上區(qū)段運輸平巷主回采工作面。泛風從回風巷流入總回風巷，由北風井抽出到地面。②礦井通風阻力（見表）礦井通風阻力計算表達式 表巷道名稱支護形式凈斷面凈周長摩阻系數風量巷道長度負壓備注主斜井拱運輸大巷（車場）裸暗斜井車場拱運輸石門裸八寸槽運輸大巷枝架集中上山條枝架工作面切眼枝架區(qū)段運輸順槽枝架回風順槽枝架總回風巷裸局部阻力 X合計：③礦井等積孔0.38Q'0.38x631.7八“———=0.70m2hh 60V32.173根據等積孔計算，礦井通風較困難。八、水平延深開拓準備工程工期預算1．開拓工程工期① 水平運輸大巷工期：QxK192xL2 天M3②暗斜井及井上下車場工期=xK192xL2 天M3式中一巷道工程量—工期富余余數

—日進度量③水倉工期Q義K50義1.1天TOC\o"1-5"\h\zM 3④泵房、配電室、信號碉、下水道工期Q義K (0+25+21.2)1.15 天M 3⑤吸水井、管子道工期Q義K20義一天M3⑥合計開拓工期天準備工程工期①采區(qū)集中上山工期=義K370義口天M6②上山聯絡巷工期Q義K30義1」 天M2.7③區(qū)段運輸順槽回風順、切眼工期

③區(qū)段運輸順槽回風順、切眼工期QQ義K285+290+62天.M6④合計準備工期天3總.計工期總開拓準備 天總九、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)1．監(jiān)控設備：監(jiān)控設備，包括地面顯示器一臺、瓦斯斷電儀一臺、瓦斯監(jiān)測器（探頭）四臺。2．設備安裝：顯示器安裝在地面監(jiān)控室，瓦斯斷電儀安裝在進風巷中的專用峒室內，監(jiān)測器安裝采掘工作面距迎頭的回風側巷道內與總回風巷內。3．監(jiān)控制度：①礦安全監(jiān)控顯示必須與市監(jiān)控室聯網，并通訊暢通。②礦井必須編寫專項安全監(jiān)控室聯網，并通訊暢通。③礦安全監(jiān)控室必須小時有人值班，并隨時可與市監(jiān)控室取得聯系。④實行監(jiān)控與現場檢測的綜合防治瓦斯系統(tǒng)。十、礦井防塵系統(tǒng)①距副斜井 右左處砌筑防塵水池，水池容量應在以上，并有長久性水源供給，經常保證水池滿水。②防塵管路從水池出水口經副井往井下布置，直到開拓掘進工作面。③防塵管路由閥門等控制用水地點，應保證隨時都可用水。水平形成系統(tǒng)投產后①水池可建在北風井口附近，管路從風井往采區(qū)各采掘工作面布置。②水池、管路要求同上。3．防塵系統(tǒng)管理①防塵系統(tǒng)應有專人負責管理，并編寫好礦井防塵專項安全技術措施。②井下采用式鑿巖，掘進工作面可采用水炮泥等措施。③井下定期檢測礦塵含量。④井下作業(yè)工人定期檢查塵肺健康狀況。十一、礦井防滅火系統(tǒng)1．防滅火設備器材礦井應購置充足的化學滅火器、