煤矿四采区设计说明书 精品Word文档格式.docx

煤矿四采区设计说明书 精品Word文档格式.docx

《煤矿四采区设计说明书 精品Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿四采区设计说明书 精品Word文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

　　第八章　采区供电……………………………………………………32

　　　　第一节　供电现状………………………………………………32

　　　　第二节　电力负荷………………………………………………32

　　第九章　技术经济……………………………………………………33

　　　　第一节　劳动定员………………………………………………33

　　　　第二节　投资概算………………………………………………33

　　　　第三节　主要技术经济指标……………………………………38

前言

贵州XX集团有限公司XX分公司XX煤矿位于贵州省黔南州XX县立化镇境内，邻近广西环江县。

矿井有专用铁路运输线与黔桂铁路金城江站相接，交通方便。

XX煤矿原是广西红茂矿务局的生产矿井，始建于上世纪七十年代初期，初步设计能力为30万吨/年，1986年重新核定为15万吨/年。

2002年6月30日，广西红茂矿务局宣布政策性破产，XX煤矿由贵州XX工贸有限公司收购后重新组建而成。

XX井田东部（浅部）以煤层露头线为界，西部（深部）暂以±

0米煤层底板等高线为界，北部以F12断层与更班矿为界，南部以41号勘探线与十二索井田为界；

井田走向约4公里，倾斜长约2公里，井田面积约8平方公里；

井田内尚保有地质储量1159万吨，可采储量1009万吨，四采区Ⅰ、Ⅱ层煤尚保有地质储量180万吨，其中Ⅰ煤60万吨，Ⅱ煤120万吨；

可采储量162万吨，其中Ⅰ煤54万吨，Ⅱ煤108万吨；

按15万吨/年的生产能力尚可服务7.7年。

矿井使用斜井片盘开拓，现+400水平上山采区已全部开采完毕，四采区已开拓至+260水平。

为了保持矿井的采掘平衡，促进矿井的进一步发展，XX矿本着“安全可靠，技术合理，经济实用，效益显著”的原则，提出了XX矿四采区延深设计方案。

一、设计依据

1、广西区燃料化工局煤矿设计院1972年7月设计的《广西壮族自治区红山矿务局茂兰分局XX斜井初步设计说明书》。

2、广西第九地质队1974年9月提交的《贵州XX茂兰煤田普查勘探报告书》。

3、广西壮族自治区第一、六、九地质队1979年2月提交的《贵州XX县茂兰煤田补充勘探地质报告》。

4、XX县人民政府与贵州XX工贸有限公司2003年1月17日达成的《关于XX公司收购广西红茂三矿有关问题的会商协议》。

5、贵州省地矿局一一七地质大队2003年11月提交的《贵州XX工贸有限公司XX煤矿资源量复核报告》。

6、贵州XX工贸有限公司XX煤矿采矿许可证。

7、贵州XX集团有限公司XX煤矿现有开采的相关技术资料。

二、设计指导思想

1、认真贯彻《煤炭工业设计规范》、《煤矿安全规程》和国家各项强制性标准，结合本矿的实际情况，尽量采用行业内先进的技术工艺，达到投资少、工期短、见效快以及安全稳产之目的。

2、充分利用矿井原有的生产系统和设施，使新设计的生产系统与原有的生产系统有机结合。

3、简化生产系统，采用半煤岩巷道进行向下延深的方法替代全岩巷开拓延深的方法，巷道使用现代锚杆网支护技术、锚杆喷浆技术，简化运输环节，提高回采工效，增加矿井经济效益。

4、采取措施尽量减少开拓施工对现有生产的影响，达到开拓生产两不误。

三、设计的主要特点

1、设计三条下山巷道，其中运输下山采用沿Ⅱ煤层中向下延深，回风下山与行人下山沿Ⅰ煤层中向下延深。

2、煤巷支护采用锚网支护。

第一章矿井概况

第一节矿井概况

一、交通位置

贵州XX工贸有限公司XX煤矿位于贵州省黔南州XX县立化镇境内，邻近广西环江县。

矿井有专用铁路运输线与黔桂铁路金城江站相接，交通方便；

到XX县城有二级公路相通，距离35公里，距独山县城110公里，并与贵新高速公路相接。

二、地形地势及河流

矿区位于云贵高原边缘，地形比较复杂，区内地貌为下石炭统上司组—下二叠统栖霞组海相灰岩、白云岩，组成峰丛洼地、峰丛谷地以及峰林谷地，最高海拔高程1026m（巴昔北西山顶），最低海拔高程547m（XX村南西河流出口处）最大相对高差479m。

矿区内无大河流，仅有伍家河、场寨河等数条小河。

三、气象水文及地震

本区气候温和湿润，雨量充沛。

年平均气温18.3℃，最高气温38℃，最低气温-6.7℃。

年平均降雨量1307.7mm，雨季多集中在4～8月份。

本区地震烈度为六度。

四、矿区经济

本矿区属贫困山区，工业主要以煤矿开采为主，经济文化较为落后。

五、矿区用水和用电

矿区工业用水及生活用水由当地的巴克水厂供应。

矿区供电为双回路供电方式，一回路11万伏，二回路3.5万伏，到XX变电站降至6kv后双回路送到井下中央变电所，再由中央变电所分送至各采区变电所，各采区变电所降至660v后送至各个采掘工作面和其它配电地点。

第二节地质特征

茂兰煤田区域属华南褶皱带，位于NE向茂兰向斜两翼，XX煤矿位于茂兰煤田南部，既茂兰向斜南翼，出露地层为石炭、二叠系，地层倾向北西，倾角20°

左右。

一、地层

1、上古生介石炭系下石炭统罗城段

上部以灰至深灰色细结晶灰岩为主，中部为浅灰白色厚层灰岩，下部为泥质灰岩，总厚度在182～186米之间。

2、下石炭统寺门段上段

总厚度在217～294米之间，主要含煤段在二分层；

上部为砂岩、石英砂岩、砂质泥岩及泥岩夹薄煤层，煤线有4～18层，局部薄煤层达到可采厚度；

下部含主采煤层，由下而上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤，段厚20～37米，一般在20～25米；

Ⅱ煤和Ⅲ煤间以砂质泥岩、泥岩为主，Ⅰ煤和Ⅱ煤间以泥岩为主。

Ⅰ煤至Ⅱ煤的煤层间距为15米左右，Ⅱ煤至Ⅲ煤在5～8米之间。

二、构造

矿区内主要构造线方向为北北东向，以正断层为主，对煤层有一定的破坏。

断层附近常伴生小型褶皱，井田范围内存在有北西西向横向正断层，使煤系地层错开120～260米

四采区根据相邻采区开采的资料，区内无较大的构造和断层，对回采无大的影响。

第二章四采区的采区范围及开采条件

第一节采区范围

XX矿四采区位于XX井田北中部，上部以+400大巷为界，下部以+200水平为界，北部是F12断层与更班矿为界，南部与十采区相邻，走向长约2000米，倾斜宽约360米。

第二节煤层与煤质

XX井田的含煤地层为下石炭统祥摆组（C1X），岩性主要为灰色厚层钙质泥岩、泥质灰岩、夹砂岩、石英砂岩、透镜状灰岩，地层厚度大于210米，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层煤产于其中。

一、煤层

四采区含煤三层，自下而上依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤。

1、Ⅰ层煤（位于下部）

厚度变化较大，为局部可采，煤厚在0.06-1.1米之间，平均厚度在0.65米左右。

2、Ⅱ层煤（位于中部）

厚度比较稳定，为主采煤层，煤厚在0.66-2.5米之间，平均厚度在1.5米左右，煤层结构简单，一般无夹矸。

3、Ⅲ层煤（位于上部）

厚度变化大，为局部可采，煤厚在0.05-0.75米之间，平均厚度在0.60米左右，煤层结构较复杂。

二、煤质

井田所采为陆植煤，煤岩类型为亮煤型，变质程度为瘦—贫煤阶段，三个可采煤层均属低灰份、中硫、高发热量的优质无烟煤，原煤发热量Ⅰ煤平均为7400卡/克，Ⅱ煤平均为7900卡/克，Ⅲ煤平均为5700卡/克。

第三节水文地质

一、水文地质条件

（一）、区域水文地质概况

茂兰煤田位于亚热带湿润季风气候区，丰沛的降雨成为地下水的补给源，雨量的分布和大小控制着地下水以及地表河流的动态。

煤田为向北北东昂起的构造盆地，向斜中部出露的石炭统上司组—下二叠统茅口组海相灰岩、白云岩，组成峰丛洼地，峰丛谷地及峰林地貌，为煤田地下水的汇流—集中径流区，地下水系十分发育，地表水系不发育，或为断头河从属于地下水系。

向斜翼部出露的下石炭统祥摆组—旧司组地层为滨海相泥灰岩及砂泥岩沉积，围绕岩溶地貌区形成构造侵蚀山地地貌，以斜坡、沟谷地形为主，地表水系发育，为微裂隙水的补给区，同时也是径流和排泄区。

区内发育的北北东向和北西西向的两组主干断裂构造明显地控制了地表水系、地下水系的布局和地形地貌的格局。

（二）、井田水文地质条件

1、地层及其含水性

XX井田位于茂兰向斜的西南翼，出露地层主要为下石炭统汤粑沟组、祥摆组、旧司组、上司组、摆佐组及上石炭统的黄龙组、马平组。

上司组—马平组主要出露于井田西部，主要由浅海台地相厚层、巨厚层碳酸盐岩组成，构成了井田内地下岩溶水的主要含水层位，尤其以质纯、巨厚的黄龙组—马平组灰岩岩溶发育充分，最为富水。

地下水主要以地下暗河及岩溶裂隙水的形态赋存于岩溶含水层中。

各岩溶含水层间无稳定的隔水层，岩溶水的径流、排泄统一受区域性的茂兰暗河的地下水系控制，水位变幅一般在3—30米之间，上司组之下的砂、泥岩为岩溶含水层的隔水层。

2、矿井实际充水情况

＋400大巷长2400米，控制倾向斜深+200～+400米，巷道圈定面积0.12km2，未揭露充水钻孔。

矿井正常情况下的涌水量约为23.6m3/h，水源主要来自上山采空区，+400大巷向下采区无充水现象。

充水形式为不均—分散滴水。

3、四采区涌水量预测

根据矿井相邻采区已开采的工作面掌握的资料，四采区的正常涌水量为3m3/h，最大涌水量为7.8m3/h，对回采工作影响不大。

第四节开采技术条件

一、瓦斯

矿井为煤与瓦斯突出矿井，随着开采深度的增加，区内瓦斯梯度也随之增大；

本设计的瓦斯数据均采用2010年度的瓦斯等级鉴定的数据，矿井在2010年的瓦斯等级鉴定中，绝对瓦斯涌出量为8.92m3/min，相对瓦斯涌出量为44.55m3/T。

二、煤尘

2008年经重庆煤炭科研所鉴定无爆炸性危险。

三、煤层自燃

2008年经重庆煤炭科研所鉴定自燃等级为三类即不易自燃。

四、地温

随着开采深度的增大，地温也将随之增高，地温率为2.23℃/100m

五、地压

由于岩石的矿物成分及其显现的物理化学性质，矿山压力及受地下水等因素的影响，易引起围岩膨胀。

六、煤层顶底板

Ⅰ煤底板为砂岩、砂质泥岩，直接底常见0.02-0.45米的泥岩，顶板以泥岩和炭质泥岩为主。

Ⅱ煤底板为砂岩，常有0.05-0.32米的泥岩，直接底为炭质泥岩，顶板多为砂质泥岩、泥岩和炭质泥岩。

Ⅲ煤底板为砂岩，直接底常有0.2-0.4米之泥岩、炭质泥岩或砂质泥岩，顶板为泥质砂岩或砂质泥岩。

第三章四采区开拓延深

第一节四采区面积及储量

四采区走向长约2000米，倾斜长约360米，面积720000m2，工业储量为180万吨，可采储量为162万吨。

第二节采区服务年限

一、采区工作制度

采区年工作日为330天，每天三班作业，采煤工作面三班采煤，边采边推，掘进巷道三班作业，每天的净提升时间为16小时。

二、四采区设计生产能力及服务年限

矿井的设计生产能力为15万吨/年，四采区设计有煤仓和大倾角上运皮带，因此四采区的设计生产能力为15万吨/年。

四采区的服务年限为：

T=ZK/（A×

K）=162÷

（15×

1.4）=7.7（年）

式中：

T—服务年限A—年产量

ZK—可采储量K—储量备用系数，通常取1.4

第三节四采区延深方案的基础及原则

1、依据矿井目前现有的生产系统及生产现状。

2、延深采区为下山采区，延深水平为+200水平，采区下限标高为+200米。

分上下两个阶段，第一阶段已延深至+260水平，设中段水仓，第二阶段为+200水平，设计永久水仓。

3、依据四采区煤层赋存的情况，不改变矿井现有的生产系统。

第四节采区装车及硐室

1、回采工作面与掘进工作面均采用抬头溜子，在机巷安装平巷皮带，装车点在煤仓放煤口，+400水平利用电机车调车。

2、采区变电所

采区变电所利用+400大巷现有的四采区变电所为采区延深供电。

3、采区水仓

延深时，在采区运输下山中部+260水平处布置水仓为采区排水；

延深到+200水平后，再设置永久水仓，永久水仓容量在560m3以上，分为内仓和外仓，内仓60m×

4=240m3，外仓80m×

4=320m3，泵房管子道与行人下山相通，高出下部车场7m以上。

第四章采区布置及工作面装备

第一节采区布置

四采区的开拓延深采用三条半煤岩巷道下山，其运输下山设在Ⅱ层煤中，回风下山和行人下山设在Ⅰ层煤中，行人下山和运输下山兼作进风巷，回风下山作为专用的回风巷道。

四采区三条下山均为同一方向向下延深，方位290°

开口处位于中偏南部，双翼开采，采区北翼工作面由于矿界的原因，第一个工作面4203工作面的走向为320米，第二个工作面4205工作面的走向为557米，第三个工作面4207工作面起走向固定为835米，南翼工作面设计走向为900米，整个采区走向长2000米，倾斜长360米。

四采区回采工作面回风巷均沿上部工作面采空区沿空掘巷，无采空区段掘进顶板瓦斯抽放巷，预抽掘进工作面条带瓦斯，然后在回风巷下帮打顺层抽放深孔，在抽放区内掘进工作面机道。

详见采区巷道设计图

第二节采煤方法

一、采煤方法

四采区布置的第一个工作面（4203），仍然采用走向长壁后退式采煤法，工作面顶板管理采用全部陷落法，落煤方式为放炮落煤。

二、工作面设备配置

工作面支护采用单体液压支柱配套铰接顶梁支护，ZM12D型煤电钻两台，ZBZ—2.5Z型煤电钻综合保护器一台，工作面运输采用SGW—30型刮板运输机一台，工作面机巷采用SGW—30型刮板运输机一台及STJ800型平巷皮带运输机一台。

第三节巷道掘进

一、井巷工程量

四采区延深总工程量为14694米，其中开拓巷道为830米，掘进巷道为13864米。

详见巷道工程量统计表。

XX矿四采区延深工程量统计表

巷道名称

类别

工程量

（m）

倾角

（°

）

断面积（m2）

支护形式

备　注

净

掘

采区运输下山

半煤

187

20

8.4

锚网

2.8×

3

采区回风下山

152

7.80

2.8

采区行人下山

七盘片联络巷

全岩

75

3‰

5.76

2.4×

2.4

八片盘联络巷

3‰

4206机道回风石门

60

4207机道回风石门

4208回风石门

4209回风石门

4210机道回风石门

4211机道回风石门

4212机道回风石门

4205回风巷

557

6.24

2.6×

4205机道

4205开切巷

煤

80

3.75

金属支架

2.5×

1.5

4206回风巷

800

4206机道

900

4206开切巷

4207回风巷

835

4207机道

4207开切巷

4208回风巷

4208机道

4208开切巷

4209回风巷

4209机道

4209开切巷

4210回风巷

4210机道

4210开切巷

全煤

4211回风巷

4211机道

4211开切巷

4212回风巷

4212机道

4212开切巷

合计

14694

二、掘进工作面个数及掘进机械设备

1、掘进工作面个数

采区开两个掘进工作面。

2、掘进机械配备

岩巷掘进采用地面20m3压风机一台，T7655型风钻机两台，MGJ-Ⅱ型锚杆打眼安装机一台，每个掘进工作面配FBD-2×

15型对旋式局部通风机2台,并接上电源，做到“双风机”、“双电源”供风。

煤巷掘进利用矿井原有设备，无须再购进设备。

3、施工进度指标

掘进指标为：

岩巷：

平巷80米/月，斜巷60米/月；

半煤岩巷：

平巷120米/月，斜巷100米/月；

煤巷：

平巷200米/月，斜巷150米/月。

第五章井下运输及装备

一、矿井运输系统

四采区原煤的主要运输路线为：

采煤工作面→工作面机巷→四采区运输下山→四采区煤仓→+400大巷→主井底车场→主井→地面

二、大巷运输

矿井+400大巷采用CDXT-5（J）型蓄电池电机车牵引一吨矿车运输，单列运行，每列牵引矿车20辆，运输能力为28.5万吨/年。

三、采区主运输

四采区运输下山使用STJ800型大倾角上运皮带一台，运输能力为200t/h，皮带宽度为800mm，下山距离为600米，下山倾角为20°

，配用电机为110kw。

第六章矿井通风与安全

第一节矿井通风

一、矿井通风系统及采区通风

矿井采用中央对角式通风，分南北两翼抽风，南翼为六号风井，安装有4-72-11NO20B型离心式主扇两台，轮流使用，电机功率为55kw；

北翼为二号风井，安装有FBCZ2×

30型对旋式主扇两台，也是轮流使用，电机功率为2×

30kw，两风井均为双回路供电。

矿井最新测定的北大巷进风量为1884.5m3/min，其中四采区进风量为1784.5m3/min。

采区的通风线路为：

一采主井、副井→+400大巷→四采区上平台→四采区运输下山和行人下山→回采工作面机巷→回采工作面→回采工作面回风巷→四采区回风下山→四采总回风巷→二总回风→地面

二、掘进与硐室通风

由于矿井为煤与瓦斯突出矿井，因此四采区新设计的各个掘进工作面均为独立通风，采区变电所及其它各个硐室均有独立的通风线路。

三、采区风量计算

采区总风量Q总是采区内各个作业地点的需风量与采区漏风量的总和，根据《煤矿安全规程》第103条的规定，采区的需风量应按下列步骤进行计算，并取其中的最大值。

1、按采区内同时作业的最多人数计算，每人每分钟供风量不得少于4m3。

Q1=4×

N×

K=4×

60×

1.35=324m3/min=5.4m3/s

Q1—采区需风量，m3/s；

N—采区同时作业时的最多人数；

K—采区通风系数，包括采区内部漏风和配风不均衡等因素，一般可取1.2-1.35。

2、按平均日产一吨煤每昼夜实际放出或预计释放出的瓦斯量进行计算。

Q2=0.09269×

q瓦×

T×

K（1－30%）＝0.09269×

44.55×

400×

1.35×

0.7＝1560m3/min＝26m3/s

Q2—采区需风量，m3/s；

q瓦—矿井瓦斯相对涌出量，m3/t；

T—采区平均日产量，t；

K—风量备用系数，K=1.35；

30%--采区瓦斯抽放率。

3、一个掘进工作面需要风量计算

（1）按瓦斯涌出量计算

Q1＝100×

q掘×

Kd＝100×

0.6×

2.0＝120m3/min；

Q1—为掘进工作面实际所需风量，m3/min；

q掘—为掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min，q掘按照采区绝对瓦斯涌出量的20%计算，取0.6；

Kd—为备用风量系数，Kd＝1.5～2.0,取2.0；

100—单位瓦斯涌出配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值。

（2）按炸药量计算

Q2＝25×

Ab＝25×

5.3＝132.5m3/min

Q2—为掘进工作面实际所需风量；

25—为炸药常数，每1㎏炸药不低于