野猫洞煤矿采区方案变更设计文本Word下载.docx
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27
第一节运输提升设备。
27
第二节排水设备。
33
第三节压风设备。
第五章矿井水害防治。
35
第六章施工组织。
38
第一节施工顺序。
第二节施工工期。
第七章主要技术经济指标。
39
第一节劳动定员及全员效率。
第二节主要经济技术指标表。
40
前言
野猫洞煤矿位于威宁县海拉乡，距县城直线平距约116km，矿区地理坐标为东经103°
42′11″—103°
43′58″，北纬26°
46′43″—26°
48′47″。
井田位于位于黑座江背斜东南翼，井田面积4.7796km2（范围南北长约3.94km，东西宽约3.483km），开采深度为+1900m～+1450m。
该矿为私营企业整合矿井，隶属盘县煤炭开发总公司管辖，设计生产能力15万吨/年。
本矿于2008年取得贵州省煤炭管理局《关于对威宁县海拉乡野猫洞开采方案设计的批复》（黔煤规字[2008]540号），并于2008年9月取得贵州煤矿安全监察局水城监察分局《关于对威宁县海拉乡野猫洞安全设施设计的批复》（黔煤安监水字[2008]264号）。
2012年变更设计划分为两个水平、三个采区开采。
目前，原设计一采区1101工作面已于2016年10月上旬回采结束。
在1101工作面掘进期间，探明1101运输巷以东70m左右煤层变薄至0.3--0.4m；
在主平硐里程约330m处鉆探3个孔洞探明（标高+1676.3左右）揭露一条近似走向断层F1，断距有100多米，预计落差大于8.0m。
根据本矿现在生产现状，1101工作面已经回采结束且工作面以东约70m左右煤层变薄不可采，一采区西北翼被已揭露断层隔断。
因此，一采区仅能布置一块工作面后，将进入二采区开采准备，但是，因受F1断层的影响及兼并重组的制约（贵州省企业兼并重组工作领导小组办公室、贵州省能源局文件：
黔煤兼并重组办[2015]67号关于对盘县煤炭开发总公司煤矿企业兼并重组实施方案第二批的批复），原小山煤矿与野猫洞煤矿整合为生产能力45万吨/年的中小型矿井，野猫洞煤矿为整合客体。
原开采方案设计中划分为两个水平，三个采区，开掘二、三采区下山运输巷、回风巷和轨道巷作为采区准备巷道的划分方式已经不适宜现行开采条件，并且上述揭露断层横跨于采区中间，严重制约了回采工作面的设计布置。
综上所述，本矿根据现状结合实际情况，集思广益，两次召开采区开采方案研讨会，决定以F1断层为界，将井田划分为两个水平两个采区开采，具体详述见采区划分各章节描述。
编制依据
1、野猫洞煤矿开采方案设计（变更）；
2、贵州省煤矿设计研究院2006年8月提交的《贵州省威宁彝族回族苗族自治县野猫洞煤矿普查地质报告》及相关图纸；
3、毕节地区煤炭检测检验中心2011年11月提交的煤层自燃倾向等级鉴定报告。
4、毕节地区煤炭检测检验中心2011年11月提交的煤尘爆炸性鉴定报告。
5、贵州省国土资源厅文件《黔国土资储备字[2006]150号》；
6、贵州省国土资源厅2015年1月颁发的野猫洞煤矿采矿许可证（证号：
C520000************3172）；
7、我国煤炭工业现行有的关规定、文件、规程、规范；
8、《煤矿防治水规定》（2009）和《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）；
9、煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028-2006）；
10、中煤科工集团重庆研究院2012年5月提供的《威宁县海拉乡野猫洞煤矿M1煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》；
11、《煤矿安全规程》2016年版；
12、《贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭局关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》黔安监办字[2007]345号；
13、贵州省煤矿企业兼并重组工作领导小组办公室、贵州省能源局关于文件《关于对盘县煤炭开发总公司煤矿企业兼并重组实施方案第二批的批复》黔煤兼并重组办[2015]67号。
第一章变更原因、采区概况及采区地质特征
第一节变更原因
原设计矿井井田划分为二个水平（水平标高+1670m-1450m），三个采区，采用条带式开采。
现阶段一采区1101工作面已经于2016年10月上旬回采结束，因受F1断层影响，一采区西北翼布置工作面已经不符合开采现状，若一采区西北翼布置工作面，根据煤层赋存特征（井田位于黑座江背斜东南翼，煤层大致呈南东-北西走向，南东高、北西低倾斜，走向110°
左右，煤层倾角平均10°
）若在原设计基础上布置一采区西北翼工作面，将掘进下山巷道，不利于排水，且穿越F1断层，施工期长，投资大，不符合新井建设兼并整合条件，另：
第一，一采区东南翼在理想情况下，只能布置1103工作面，回采结束后，将无接续工作面；
第二，按原方案设计，F1断层横跨二、三采区中间，不利于工作面布置及回采；
第三，按原方案设计，二、三采区采用下山巷道布置，施工期长，不利于排水，生产接续将脱节；
第四，野猫洞煤矿和小山煤矿为盘县煤炭开发总公司兼并重组整合矿井，野猫洞煤矿关闭时限为2017年底，按原方案设计，二采区运输、轨道、回风下山合计总工程量为1671m，水仓总工程量为243m，回采工作面单翼（东南翼）长度510m（至设计边界）计算准备巷道施工期为7个月（炮掘，三个队施工），回采巷道（倾向布置，倾斜长510m×
2，面长100m设计）计算施工期为7个月（炮掘，两个队施工）。
形成二采区首采工作面，合计计算施工期为14个月（每月按25天工作日计算）。
第五，原设计将一采区分界线和首采面1101紧紧相贴，在采区划分内无接续工作面可以布置。
综合上述诸多因素，原开采方案设计划分已经不符合矿井生产现状，因此，根据矿井现行生产现状及一采区探明地质特征结合兼并重组等因素，特作本次采区变更划分。
第二节采区概况
野猫洞煤矿为整合矿井，矿井设计生产能力为15万t/a。
矿井采用平硐开拓。
2012年变更设计矿井井田划分为二个水平（水平标高+1670m），三个采区，采用条带式开采。
本次变更以F1断层作为采区划分边界线，将井田划分为两个水平两个采区，本次变更主要服务于一水平（+1666.4m标高以上）一、二采区。
设计一采区平均走向长1010m，倾斜宽1230m，其北以F1断层保护煤柱边界线为界，南、东为井田边界（未开采区域），西为原变更方案设计一采区1101工作面采空区及煤层变薄带；
二采区+1666.4m标高以上经原设计一采区1102接续工作面探控，煤层平均厚度0.5m左右，现阶段暂时不作回采考虑；
+1666.4m标高以下暂时不作计算。
第三节采区地质特征及计算可采储量
一、采区地质特征
（一）水文地质情况
1、地层水文及已采工作面涌水情况
本变更方案采区准备巷道沿M1煤层掘进，煤系地层为二叠系下统梁山组，富水性较弱，其上分别为二叠系中通栖霞组，上统茅口组及峨眉山玄武岩组。
主要水源以地表水为主，大气降雨经岩层裂隙或采动裂隙及导水断层涌入井下。
根据原变更设计一采区1101运输巷、回风巷揭露情况，矿井涌水随季节变化而变化，2016年10月2日，采用浮漂法测得矿井涌水量为10.4m3/h，涌水类型主要是顶板水、裂隙水及老空水。
经分析，因存在前期采掘不明情况，若该巷道贴近采空区边缘或掘进范围内有老巷道的情况，预计老空积水部分水源将通过顶板裂隙及采动裂隙以淋滴水的形式涌出，预计涌水量为1-2m3/h。
2、物探报告
根据2016年10月27日煤炭开发总公司水文技术人员采用某某物探设备对采区机轨合一大巷、采区回风大巷等探测？
（二）瓦斯地质
1、煤层自燃发火倾向及爆炸性
根据毕节地区煤炭检测检验中心2011年11月提供的《威宁县海拉乡野猫洞煤矿煤样检测报告》M1煤层无爆炸性，为三类不易自燃。
2、突出危险性
根据中煤科工集团重庆研究院2012年5月提供的《威宁县海拉乡野猫洞煤矿M1煤层突出危险性鉴定报告（修订版二）》，M1煤层在一采区圈定范围内+1684m标高以上不具备突出危险性。
根据黔煤监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》野猫洞煤矿不在水城矿区二塘向斜与格木底向斜圈定的突出危险区域内，即野猫洞煤矿不属突出危险区。
3、瓦斯
根据2014年矿井瓦斯等级鉴定，野猫洞煤矿为低瓦斯矿井。
根据原1101切眼掘进期间及1101采面回采期间瓦斯涌出量计算，1101切眼、1101采面绝对瓦斯涌出量分别为0.03m3/min、0.10m3/min，相对瓦斯涌出量分别为1.9m3/t、2.05m3/t。
因此，预计采区机轨大巷、采区回风大巷绝对瓦斯涌出量为0.03m3/min，相对瓦斯涌出量为1.9m3/t。
（三）地温、地压
地温：
根据《野猫洞煤矿安全设施设计（变更）》，本井田无地温异常现象，属于正常地温矿井。
地压：
本矿区内为地压正常区，尚未发生冲击地压的现象。
（四）煤质特征及顶底板岩性
1、煤质特征
根据贵州省地矿局西部岩矿测试中心及毕节地区煤炭检验中心的煤质试验结果，M1煤层为黑色块状、中至细条带状半亮型低中灰、低硫分、特高热值无烟煤。
玻璃、油脂光泽、块状，参差状断口，节理裂隙较发育。
2、煤层赋存及顶底板岩性
区内煤层厚度变化较小，平均厚度1.2m,全区可采。
煤层结构简单，较稳定可靠，顶板为泥质岩，底板为钙质砂岩、泥岩。
（五）地质构造
本矿区位于黑座江背斜东南翼，总体呈单斜构造，地层走向为北西西—南东东，倾向北北东，倾角一般4-12°
，沿走向出现波状起伏，但起伏不大。
黑座江背斜位于拟建矿区边缘，对煤层开采影响不大。
综上所述，含煤地层的产状平缓，矿区范围内的褶皱、较小的断层虽较发育，但未发现较大的断层通过。
根据国土资源部2003年3月1日实施的《煤、泥地质勘查规范》（DZ/T0215-2002），矿区内的构造复杂程度属简单类型；
根据原设计第一采区1101工作面揭露情况及突出鉴定巷揭露情况，第一、二采区中部有一条近似走向断层（F1，断层性质未探明，断距不详，走向86--88°
，落差6-8m左右），距1101运输巷以东70m煤层变薄至0.3-0.4m，预计煤层变薄带以东将有一条倾向正断层（断层性质、断层产状待进一步探明），对开采带来一定影响；
在原设计第一采区1101回风巷以西揭露一条斜交逆断层F0（走向145°
∠20°
H=3-5m）
表一采区揭露断层统计表
序号
断层名称
断层性质
断层产状
备注
走向
（°
）
倾角（°
断距
（m）
落差
1
F0
逆断层
145
20
2.5
3-5
已揭露
2
F1
逆断层
86-88
8
3
F2
正断层
预计（煤层变薄）
二、采区可采储量
根据《野猫洞煤矿开采方案设计（变更）》及原变更设计一采区1101工作面揭露情况，区内煤层赋存稳定，平均走向110°
、倾角10°
、煤层平均厚度1.2m。
计算可采储量（第一水平以上第一采区，二采区+1666.4m标高以上基本在F1断层西北翼，不参与本计算数据）160万吨。
第二章采区准备
第一节采区划分
该方案沿用平硐开拓，以F1断层作为采区边界，在F1断层东南翼利用原方案一采区1101工作面部分系统作进、回风系统开掘采区机轨合一大巷，采区回风大巷，将井田划分为两个水平（第一水平+1666.4m标高以上，第二水平+1666.4m标高至+1450m标高）两个采区、采用倾斜长壁法布置工作面回采。
第二节开采顺序
设计开采顺序为由上往下开采，采取沿空留巷的方式提高采区回采率，相邻工作面之间不留设煤柱。
第三节采区生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
矿井年工作日为330天，日工作制度：
按“三·
八”工作制，井下工人每天三班作业，每班工作八小时。
二、采区生产能力及服务年限
1.采区生产能力
依照本次采区变更方案划分，经计算一采区可采储量为160万吨，按每年工作日330天计算，该采区内，采用爆破落煤方式，只需布置面长100m，接续不脱节的工作面连续回采即可满足矿井15万吨/年的设计生产能力。
2.采区服务年限
服务年限=可采储量/（矿井设计能力×
储量备用系数）
＝160/（15×
1.4）＝7.6（年）
第四节采区巷道布置
一、可利用巷道
主平硐：
采用锚网喷支护，净断面积7.7m2，布置于底板岩层中，方位角为110°
，全长390m。
副平硐：
，全长450m。
回风平硐：
采用锚网喷支护，净断面积8.0m2，布置于顶板岩层中，方位角为110°
，全长323m。
可利用工程有主平硐、副平硐、回风平硐、平硐联络巷、原一采区1101轨道上山、1101行人上山、1101运输巷设计停采线以北巷道、1101回风巷停采线以北巷道。
见表1。
表2-1矿井井巷工程量
巷道名称
煤岩
支护形式
长度
断面（m²
工程量
类别
净
掘
（m³
一
开拓巷道
主平硐
岩
锚喷
398
7.73
8.12
3231.8
利用
副平硐
450
3654.0
回风平硐
323
8.03
8.52
2752.0
井底联络斜巷
57
485.6
4
引风道
砌碹
6.6
7
140.0
5
安全出口
30
210.0
6
井底联络巷
55
446.6
小计
1333
10920.0
二
准备巷道
1101轨道斜巷
48
389.8
1101回风斜巷
43
349.2
1101行人上山
243.6
采区避难硐室
40
10.3
10.5
420.0
161
1402.6
三
回采巷道
1101运输巷
煤
工字钢
200
6.09
1320
1101回风巷
120
792
合计
1841
14434.5
现场勘查，以上巷道能满足本次变更设计生产要求，设计全部利用。
对已有部分井巷工程或井巷局部不满足设计要求的需进行改造，使之达到设计和生产要求。
二、采区准备巷道布置
从1101运输巷与行人上山交叉口Y3号导线点前（皮带机头方向）28.5m为中开掘采区机轨合一大巷，以88°
中线方位、+3‰腰线坡度，巷道顶板跟煤层顶板预计掘38m至主平硐上方对应位置变大断面按同中线方位及腰线坡度掘至井田边界停，预计总工程量为1370m；
从1101运输巷与行人上山口交岔口处Y3号导线点往南11.6m为中，先按268°
中线方位、-3‰腰线坡度，巷道顶板跟煤层顶板掘采区回风大巷与1101回风巷相贯通形成回风系统后，返回开口位置，按88°
中线方位，+3‰腰线坡度，巷道顶板跟煤层顶板掘至井田边界适宜位置（预计总工程量1360m）掘联络巷与机轨合一大巷相贯通，构成采区准备巷道回风系统。
三、回采巷道
采区机轨大巷、采区回风大巷均掘过1101运输巷以东煤层变薄带进入煤层赋存稳定处开掘采区联络巷构成采区首采工作面回风系统后，从采区回风巷施工一采区首采面回风巷；
从采区机轨大巷施工运输巷，最后通过开切眼构成一采区首采面。
第五节采煤方法
一、回采工艺
根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）、《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》（安监总煤行【2010】178号）及《贵州省关于推进小型煤矿机械化的实施方案》等文件精神，要求煤矿推动小型煤矿加快技术改造步伐，推进机械化开采，提高装备水平，改善作业条件，提升安全保障能力，促进小煤矿生产力发展。
煤层厚度≥0.8m、地质条件简单到中等复杂的水平、近水平、缓倾斜、倾斜煤矿必须实现机械化采煤，鼓励具备能力的煤矿企业在地质条件复杂、急倾斜煤层等困难条件下，积极采用新技术、新工艺，推进机械化采煤和实际开采条件受限是可进行炮采。
根据本矿现行生产状况及现有的机械化配备情况，结合煤矿现有投资条件，一采区首采面采用爆破落煤工艺，之后从普采工艺逐渐向高档普采等过渡。
二、采煤方法
1、采煤方法选择考虑的因素
1）主采煤层全区稳定可采。
井田为构造中等，经原变更方案设计一采区1101工作面揭露，煤层平均倾角为10°
，煤层为近水平煤层。
M1煤层煤厚1.2m，且赋存稳定，属薄中厚煤层。
2）煤层顶板岩性为砂岩；
底板岩性为页岩，其抗压强度差，易垮塌、易底鼓。
3）根据毕节地区煤炭检测检验中心2011年11月提交的煤尘爆炸性鉴定报告。
M1煤层自燃倾向性属三类不易自燃。
4）根据黔煤监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》野猫洞煤矿不在水城矿区二塘向斜与格木底向斜圈定的突出危险区域内，即野猫洞煤矿不属突出危险区。
5）根据《威宁县海拉乡野猫洞煤矿安全设施设计（变更）》，本矿区属正常地温矿区，无冲击地压。
2、采煤方法的选择
根据上述考虑因素，结合煤层倾角及构造赋存特点，一采区首采（炮采）面选择为前进式倾斜长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。
第三章通风与安全
第一节通风
矿井采用抽出式通风方式。
新鲜风流由主、副平硐进入，回风平硐排出。
回采工作面和各掘进工作面均采用独立通风，掘进工作面为压入式。
矿井通风线路为：
主平硐（副平硐）→行人上山→1101运输巷→采区机轨大巷→采区联络巷→首采工作面运输巷→工作面→工作面回风巷→采区回风大巷→1101回风巷→1101回风斜巷→回风平硐→引风道→地面。
一、采区通风风量、负压及等积孔
1、风量计算
根据《煤矿安全规程》第103规定：
矿井需要的风量，按下列要求分别计算，并取其最大值。
1）按井下同时工作的最多人数计算
Q矿井=4×
N×
Km3/min
式中：
4—每人需风量；
m3/min
N—井下同时工作的最多人数，50人；
K矿通—矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素。
采用中央并列式通风时，可取1.2～1.25，备用系数在矿井产量T≥90×
104t/a时取小值；
T＜90×
104t/a时取大值。
本矿采用中央并列式通风，取1.25；
计算得：
50×
1.25=260m3/min=4.2m3/s。
2）分别法计算：
按各需风地点实际需风量计算
⑴采煤工作面需风量计算
①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算
Q采＝125×
q采×
Kc
式中Q采：
采煤工作面需风量，m3/s；
q采：
采煤工作面绝对瓦斯涌出量。
Kc：
工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.6。
2.5×
1.6
=500m3/min=8.3m3/s
②按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Q采＝Vc·
Sc·
Ki
式中Vc：
采煤工作面适宜风速，取1m3/s；
Sc：
采煤工作面平均有效断面，取5.18m2；
Ki：
工作面长度系数，取0.95。
故Q采＝1×
5.18×
0.95=4.92m3/s）
③按炸药使用量计算
Q采＝25Ac/60=0.417Ac
式中Ac：
采煤工作面一次使用最大炸药量，取10kg；
故Q采＝0.417×
10=4.17（m3/s）
④按工作面工作人员数量计算
Q采＝4nc=120m3/min=2m3/s
式中4：
按井下每人每分钟4m³
的单位风量计算；
nc：
采煤工作面同时工作的最多人数，取30人。
故以上计算最大值Q采=max{Qa1,Qa2,Qa3,Qa4}
Q采=max{8.3、4.92、4.17、2}＝8.3m3/s，取9m3/s；
⑤按风速验算
0.25×
Sc≤Q采≤4×
Sc，
则0.25×
Sc＝0.25×
5.18＝1.29（m3/s）＜Q采
4×
Sc＝4×
5.18＝20.72（m3/s）＞Q采
故Q采＝9m3/s满足要求。
⑵掘进工作面需风量计算
Q掘＝125×
q掘×
kd
式中Q掘：
掘进工作面实际需风量，m3/s；
Q掘：
掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量；
kd：
掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取Kd=1.8。
故Q掘＝125×
0.36×
1.8÷
60＝1.35（m3/s）
②按炸药使用量计算
Q掘＝Aj·
b/（t·
c）
式中Aj：
掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，取6kg；
b：
每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，取0.1m3/kg；
t：
通风时间，一般不少于20min即1200s，
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