放顶煤开采论证报告.docx

放顶煤开采论证报告.docx

《放顶煤开采论证报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《放顶煤开采论证报告.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

放顶煤开采论证报告

河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿

综采放顶煤开采可行性技术论证

河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿

生产技术科

2017年3月22日

云盖山煤矿二矿综采放顶煤开采可行性技术论证

一、矿井概况

1、地理位置与交通

云盖山煤矿云煤二矿位于禹州市西南部35km处得磨街乡境内，行政隶属于磨街乡刘门村。

其地理极值坐标为：

东经113°09′33″～113°11′50″，北纬34°07′31″～34°09′10″。

矿区东西长约3km，南北宽约3km，面积6、0064km2。

禹州市通向文殊乡及磨街乡得柏油公路纵贯全区，磨街至神后柏油公路从矿区经过，“村村通”水泥公路网遍布全区。

向北可通往登封、洛阳；向东经禹州市可达许昌市；向南经神垕镇可至郏县、平顶山、宝丰、临汝等地；东南部平禹煤电公司五矿尚有762型窄轨铁路经禹州市至许昌市与京广铁路相接，交通方便。

见图1-1。

图1-1交通位置图

2、矿井地质构造

云盖山煤矿二矿就是云盖山井田得一部分，位于井田西南部，本区含煤地层由老至新依次为石炭系太原组，二叠系山西组、下石盒子组与上石盒子组，总厚度约665m，划分9个煤段（以往划分8个煤段），含煤43余层，煤层总厚度11、41m，含煤系数1、72%。

可采煤层4层，二1煤层全区可采，四2、六2、七4煤层局部可采，可采煤层厚度5、82m，可采含煤系数0、88%。

本区位于角子山背斜南翼，景家洼向斜北翼。

矿区基本构造形态为走向北东，倾向南东得单斜构造。

煤层倾角13°～20°，走向NE35°～42°；倾向SE55°～48°；区内断裂发育，主要为走向正断层（北东向），并把井田切割为三个块段。

浅部得花沟断层就是井田得上部边界，深部下白峪断层就是井田得下部边界，南部深部得风阳山断层与北部花沟断层组成地垒，西端得牛颈山斜交正断层与风阳山断层组成阶梯状断块，中部发育数条走向北东、倾向南东得小型正断层。

根据补勘三维地震资料，区内落差H≥100m得断层2条，落差50m≤H<100m得断层6条，落差5m≤H<50m得断层21条，落差H<5m得断层12条。

2、1岩浆岩体分布

根据区域资料、钻孔及实际生产揭露，区内浅层无岩浆岩侵入及出露。

2、2地质构造复杂程度评价

受区域构造得影响，本区断裂构造较为发育，且以高角度正断层为主，伴有小型断层与褶皱。

矿区范围内构造形态总体呈平缓得单斜构造，含煤地层沿走向、倾向得产状有一定变化，并伴有断裂及次级小断裂及小规模皱曲发育。

对采区得合理划分与采煤工作面得连续推进有一定影响。

区内无岩浆岩发育。

综上所述，依据《煤矿地质工作规定》第十一条规定，云煤二矿地质构造复杂程度应为中等。

3、煤层条件及顶底板岩性

3、1煤层条件

矿井主采煤层为二1煤层，二1煤层位于山西组下部，大占砂岩（标5）之下，下距太原组顶部灰岩顶面一般5、41～26、94m，平均11、84m。

上距四2煤层160m，距砂锅窑砂岩底68m。

二1煤层厚度0～15、00m，平均3、70m。

总体矿区二1煤层煤厚变化为中间厚两端薄，矿区110线以东有一个较大得薄煤区，局部不可采至无煤。

矿区二1煤层局部煤厚变化比较大。

走向上西南端106勘探线以西，煤层发育稍差，煤层厚度0、73～9m，平均为3、69m；108～110勘探线附近，煤层发育最好得块段，煤层厚度0、88～14、05m，平均为6、57m，煤厚比较稳定；110～矿区边界之间为一条走向宽约1km沿北西方向延伸得薄煤带，为区内煤层发育与保存最差得一个条带，4个钻孔煤厚不可采，煤厚0～7、23m，平均1、46m；107～109勘探线附近，煤层发育比较好，煤厚0、73～14、05m，平均为7、04m，煤厚比较稳定，大部分煤厚都在6m以上。

通过矿井生产井巷揭露煤厚，二1煤层煤厚范围0～15、00m，平均5、23m；特别在同一个采区内煤厚变化不大，相比较西部采区得煤厚变化比东部采区煤厚变化大；除东部边界附近煤厚比较薄外，其她区域煤层都比较厚。

二1煤层底板标高为+270m～–260m，埋深80～610m。

根据我矿已采得多个综放工作面，揭露煤层厚度一般均为0、1-14、10之间，平均厚度为4、8米，按采煤机割煤2、2米，放顶煤高度为2、4米，采放比为1：

1、09。

3、2二1煤层顶、底板及夹矸

二1煤层结构简单，大部不含夹矸，局部偶见一层或数层薄而不稳定得炭质泥岩、深灰色泥岩或砂岩夹矸。

二1煤层直接顶板多为厚而坚硬得灰白色中粒岩屑石英砂岩（大占砂岩，Sd），东北端及中部零星部位直接顶板为深灰色粉砂岩与砂质泥岩；底板为深灰色砂质泥岩，伪底为炭质泥岩与灰色根土泥岩。

表1-3-1：

煤层顶底板情况表

顶底板

岩石名称

厚度（m）

最小～最大

平均

岩性描述

基本顶

细粒砂岩

2、53-13、18

7、75

灰色，中厚层状，成份以石英为主，次为长石，层面含炭膜及白云母片，钙、硅质胶结，具水平层理，局部显斜层理，上部偶见不规则得泥质包体。

直接顶

中粒砂岩

1、60-9、78

5、62

灰白色～灰色，中层厚状，成分以石英为主，次为长石，层面含大量得大量白云母片及炭膜，次圆状，分选好，钙、硅质胶结，具水平层理，底部含菱铁质碎块，有裂隙。

直接底

炭质泥岩

泥岩

0、44-6、59

2、50

褐黑色、黑色，薄层状或鳞片状，具滑面，局部夹煤线，层间偶见钙质薄膜，质软，遇水易膨胀。

基本底

粉砂岩

1、15-11、13

2、50

深灰色，薄层状或板状，间夹线理状-条带状浅灰色细粒砂岩，黑白相间呈互层，显波状层理，局部有细粒砂岩透镜体及黄铁矿结核。

4、瓦斯、煤尘

瓦斯：

根据2014年河南省工业与信息化厅得批复为煤与瓦斯突出矿井，根据2016年矿井瓦斯涌出量测定报告，矿井绝对瓦斯涌出量5、53m³/min,相对瓦斯涌出量为6、22m³/t。

发火期：

根据2014年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告为自燃倾向等级为Ⅲ类，不易自燃。

煤尘爆炸指数：

根据2014年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告煤尘爆炸指数为17、99%，煤尘有爆炸危险性。

5、矿井水文地质情况

矿井水文地质条件中等，正常涌水量73m3/h，最大125、5m3/h。

依据《河南省禹县矿区云盖山井田精查地质报告》矿区内划分八个含水层（组），自下而上依次为：

寒武系上统白云质灰岩岩溶裂隙含水层（Ⅰ）、石炭系上统太原组下段（Ⅱ1）及上段（Ⅱ2）灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组（Ⅲ1）及下石盒子组底部（Ⅲ2）砂岩裂隙含水层、下石盒子组四2煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅳ）、下石盒子组六2煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅴ）、上统上石盒子组七4煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅵ）、平顶山段砂岩裂隙含水层（Ⅶ）、第四系松散孔隙含水层组（Ⅷ）。

其中Ⅲ1、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ诸含水层分别属于二1、四2、六2、七4煤层顶板直接充水含水层，漏水钻孔很少，单位涌水量为0、000346～0、0772L/s·m，渗透系数为0、00178～0、715m/d，富水性均弱，对煤层开采影响不大。

主要可采煤层二1煤底板下伏得Ⅱ2、Ⅱ1、Ⅰ含水层均属底板涌水得岩溶裂隙含水层，就是矿井充水得主要来源。

二、矿井建设

云盖山煤矿二矿始建于1997年4月，2003年元月正式投产。

2008年技改后矿井设计生产能力45万t/a，设计服务年限19、51年，批准开采二1、四2、七4煤，主采二1煤层。

，现有三个井筒，分别为主立井、副斜井、回风立井，其中主立井主要担负矿井得煤炭运输任务；副斜井主要担负矿井辅助运输任务；回风立井主要担负全矿回风任务。

1、通风系统

矿井采用主立井、副斜井进风，回风立井回风得中央并列式通风方式，主通风机选用两台南阳防爆BDK618Ⅱ-6-No、18型高效节能防爆对旋式通风机，额定风量1800～4980m³/min，负压400～2700Pa，一用一备，单台功率2×110kW。

井下通风设施（防突风门、密闭、栅栏等）构筑齐全，通风系统稳定可靠。

矿井总进风量3924m3/min，总回风量4109m3/min,有效风量3535m3/min，有效风量率90、1%，负压970Pa，等积孔2、72m2。

2、抽采系统

矿井建有地面瓦斯抽采泵站，配备4台瓦斯抽放泵，两台2BEK60型水环真空泵，额定工况流量240m³/min，两台2BEF40型水环真空泵，额定工况流量104m³/min，瓦斯抽采主管道采用两趟φ377mm得瓦斯抽放专用复合涂层钢管与φ315/225mm聚乙烯瓦斯抽采支管连接形成抽采系统，并实现分源抽放。

3、排水系统

+60m泵房安装4台MD155-67×7型耐磨多级离心泵，两趟Φ219mm排水管路经管子道、回风下山敷设，再沿回风立井到地面，2016年4月联合试运转三泵两管，实际最大排水能力为405、6m3/h，泵房主副水仓容量为1080m3。

-60m泵房安装4台MD280-65×10型矿用耐磨多级离心泵，两趟φ273mm排水管路通过回风下山、回风立井排至地面，2016年4月联合试运转三泵两管，实际最大排水能力为808、1m3/h，泵房主副水仓容量为2800m3。

4、供电系统

矿井采用双回路供电，Ⅰ云煤线来自云盖山变电站一段母线4#柜，供电电压10kV，供电距离4、3km，线路型号为LGJ-120；Ⅱ云煤线来自云盖山变电站二段母线26#柜，供电电压10kV，供电距离4、5km，线路型号为LGJ-120。

地面变电所共安装21台高压柜，采用分列运行方式，地面主变压器两台，供给地面生产生活用电，低压母线采用分列运行方式。

主扇风机、瓦斯抽放站、主井车房、压风机房、副井车房均实现了双回路供电。

井下供电由地面变电所两趟MYJV32-3×120高压电缆入井至井下+60m变电所。

5、提升系统

主立井担负提煤任务，井筒深度248m，直径3、3m，双箕斗提升，提升高度250、5m。

提升机型号为2JK2×1-20，配套BD+AP-10型变频电控柜，具有手动、自动、检修工作模式，可实现全自动化操作。

副斜井（巷）采用串车提升，主要用于提升矸石、下放物料。

运送人员采用四部架空乘人装置，实现了人员下车即可到达工作面上下顺槽。

三、采煤方法确定

1、工作面采煤方法确定

井田内二1煤层层位稳定，煤厚0～15、00m，平均5、23m。

具有突然增厚、变薄现象，厚度变化大，且无明显规律。

2008年矿井完成技术改造后，根据技改设计在22202工作面开始采用综合机械化放顶煤采煤法，至今已回采5个工作面，回采期间最大煤层厚度为14、70m，采放比达到1：

5、68，采用综合机械化放顶煤采煤法，效果不错，效率较高，工人劳动强度低，安全条件好。

2、工作面参数

2、1工作面长度确定

根据设计与实际情况，工作面长度确定为120/172m（现工作面长度120m），采用1、5米中心距液压支架共115架。

2、2工作面推进长度得确定

根据采煤机及煤层结构与支架性能确定工作面循环进度为0、6m，根据工作面到井田薄煤带边界得实际距离及煤柱留设，确定工作面可采走向长度为676m。

2、3工作面采高得确定

根据ZF3000/16/26型液压支架得支护高度、煤层实际厚度得变化情况、工作面煤壁片帮程度、采煤机割煤高度以及工作面三机尺寸配套关系，确定工作面得采高为2、0m～2、4m，工作面回采期间必须沿底回采、严禁留底煤；当工作面顶煤厚度低于0、5m不宜进行抬顶煤作业时需沿顶回采，且支架采高不得超过2、6m。

2、4工作面生产能力估算

W=LShγc

W—正规循环生产能力，t；

L—工作面长度，m；

S—正规循环推进长度，取0、6m；

h—煤厚，平均为5、14m；

γ—煤得视密度，1、4t/m3；

C－回采率，95%；

代入工作面参数得：

23302工作面回采期间：

W=LShγc=120×0、6×5、14