+30米延深初步设计方案.docx
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+30米延深初步设计方案
萍乡市潘家冲煤矿新峰井
+30m水平延深
初
步
设
计
方
案
萍乡市潘家冲煤矿新峰井
萍乡市煤矿技术服务中心
二00六年八月三日
参与矿井生产能力核定人员
姓名
单位
职务
（职称）
参与环节
李新衡
萍乡市煤矿技术服务中心
主任
审核
胡国庆
萍乡市潘家冲煤矿新峰井
地质助理工程师
矿井地质
刘海忠
萍乡市煤矿技术服务中心
采煤工程师
矿井通风
王相怀
萍乡市煤矿技术服务中心
采煤工程师
矿井采掘
张文奇
萍乡市煤矿技术服务中心
机电工程师
矿井供电、
提升、排水
钟寨明
萍乡市潘家冲煤矿新峰井
矿长
一、矿井基本情况
1、企业概况
2、矿井生产现状
3、矿井开采范围与储量
二、井田地质概况
1、地层
2、构造
3、煤层
三、水平延深开拓
1、开拓方案
2、设计依据
3、开拓顺序与巷道布置
四、区划分与采区布置
1、开采划分
2、采区布置
3、开采顺序
4、采区生产工艺
五、开拓准备工程量
六、水平延深需要设备与选型
1、需要设备计划表、
2、设备选型
七、矿井通风
1、掘进通风
2、水平采区通风
八、工程工期计算
九、矿井安全监控系统
十、防尘系统
十一、防灭火系统
十二、延深投资估算
十三、结论
一、矿井基本情况
1、企业概况
萍乡市潘家冲煤矿新峰井为市属地主国有企业，企业六证齐全，现有职工四百余人，主要管理人员13人，有技术职称的技术人员5人。
矿井地处安源镇境内，距萍乡市区8KM，距安源镇2KM，交通甚是便利，道路畅通。
2、矿井生产现状
矿井现为平硐斜井联合开拓，主斜井标高+229米，副平硐口标高+232米，风斜井口标高+231米。
矿井现生产水平为+76米，主采上煤组3#、4#两层煤，+76米水平开采已接近收尾阶段，矿计划向+30米水平延深开拓，以接替矿井生产。
3、矿井开采范围与储量
矿井开采范围由13个拐点圈定（表1-1），开采面积0.4213km2，开采上限+410米，下限±0m，《采矿许可证》由省国土厅颁发。
开采范围拐点坐标表1-1
点号
坐标
点号
坐标
X
Y
X
Y
1
3053225
38490555
8
3052750
38490705
2
3053037
38490734
9
3053745
38490545
3
3053080
38490750
10
3052780
38490360
4
3053300
38490868
11
3052722
38490360
5
3053176
38491330
12
3052784
38490300
6
3052510
38490810
13
3052960
38490190
7
3052660
38490800
根据资料提供，矿井2005年末仍保有（122）预可采储量1140kg，服务年限15年。
二、井田地质概况
1、地层
井田内出露地层有三叠系下统大冶组，三叠系上统安源组及第四系（表2-1）
井田地层划分编表表2-1
第四系Q
全新统Q1
第三系（R）
新第三系（NP）
T3a3
三丘田段（T3a3）
三丘田亚段（T3a32）
上煤组
1#、2#、3#三煤层
爱坡里亚段（T3a31）
4#煤层
T3a2
三家冲段（T3a2）
紫家冲段（T3a1）
下煤组
八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽
2、构造
井田为一较开阔的不对称向斜，走向NE60°，走向斜轴部被RF2断层纵向逆断层所截，分成南北两翼，南翼地层较平缓，倾角一般为10°～30°，北翼地层倾向南西，倾角约25°～28°，与南翼地层互成“丁”字型。
3、煤层
井田分上煤组、下煤组，上煤组主要可采煤层为3#、4#两层煤；下煤组主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽，区内煤层层位较稳定，但结构较复杂。
煤类属1/3焦煤，上煤组原煤发热量（QDR）平均3040大卡/kg，下煤组原煤发热量（QDR平均5300大卡,煤层赋存情况见表2-2
主要可采煤层赋存情况表表2-2
煤组
煤层
煤层厚度（m）
煤层倾角（°）
层间距（m）
煤层结构
稳定性
上
煤
组
三号煤层
0.6—5.0
30—37
25—28
复杂
较稳定
2.1
32
四号煤层
6.3—12
23—51
50
极复杂
不稳定
8.6
31
30—120
下
煤
层
八寸槽
0.6—1.5
15—27
20
复杂
较稳定
1.3
20
19—36
列皮槽
0.67—1.59
15—33
25
复杂
较稳定
1.2
22
23—72
一号大槽
0.8—2.4
12—20
51
复杂
较稳定
1.8
16
25—90
二号大槽
0.7—1.5
14—22
70
复杂
较稳定
1.2
18
4、开采技术条件
①水文地质
矿区水文地质条件为简单一中等，矿井受老窿和老采空区水、砂砾岩含水层水、底部灰岩水等各种充水因素的综合影响。
矿区主要含水层为空隙一裂隙承亚区水类型，主要含水层有：
第四系部积层、三丘田上亚段底部砾岩含水层组、天子山矿岩含水层组、紫家冲段底部砾岩含水层组。
主要导水层为RF2断层，钻孔中见岩石破碎，孔内漏水。
矿井最大涌水量为58m3/h，正常涌水量28m3/h。
②矿井瓦斯
2005年度鉴定矿井绝对瓦斯量为0.95m3/min，相对瓦斯量3.51m3/t属低瓦斯矿井。
③煤层自燃倾向与煤尘爆炸性
经省级单位鉴定，矿井主采煤层均有爆炸性，煤层自燃倾向性为Ⅱ级自燃煤层。
④地压地温
据地质部门测定，矿井无冲击地压现象，煤系地层地温正常。
⑤煤层顶底板
3#煤层、八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽顶板岩性均为页岩，4#槽顶板岩性为粉砂岩，各煤层底板均为砂岩和粉砂岩。
三、水平延深开拓
1、开拓方案选择：
①开拓布置
Ⅰ方案：
在+76米水平车场开拓暗斜井延深至+30米水平，+30米水平开拓运输大巷，穿过RF2断层后，再揭穿八寸槽与原金源矿井巷道形成系统。
Ⅱ方案：
在+76米水平开拓运输大巷到一定位置后，再开拓暗斜井延深至+30米，在+30米水平与原金源矿井+30米水平已穿过RF2断层的石门贯通，直接进入八寸槽，与原金源矿井巷道联通形成系统。
②开拓方案比较
Ⅰ方案：
优点：
A、可利用+70米水平车场为暗斜井上部车场。
B、暗斜井按北翼地层走向布置，可缩短运输大巷开拓工程量。
缺点：
A、暗斜井施工会影响+76米水平的正常生产运输，造成+76米水平车场的调车秩序混乱。
B、开拓运输大巷穿过RF2，有可能对施工期的排水、支护等造成不利的安全因素，影响施工工期。
C、不能利用原金源矿井东石门直接进入八寸槽，增加开拓投资。
Ⅱ方案：
A、施工不影响+76米水平的正常生产秩序。
B、延深开拓工程不需穿越RF2断层，有利施工安全。
C、利用原金源矿井东石门可以直接接进入八寸槽布置采区，能节省工程投资，缩短施工工期。
缺点：
A、暗斜井不能利用+76米水平的车场做上部车场，要重新布置。
B、+76米运输大巷开拓量较大。
③开拓方案选择
根据二方案的比较，Ⅱ方案较优于Ⅰ方案，故选择Ⅱ方案设计布置开拓延深。
2、延深开拓设计依据
①地质资料由《安源矿井精查地质报告》提供，勘查精度高，依据可靠。
②延深开拓至+30米水平，矿井开采深度及走向开拓范围在矿井扩边范围内。
③遵照《煤矿安全规程》等国家法规和生产技术规范。
④矿井生产能力6万t/a，年工作日330天，昼夜三班作业。
3、开拓顺序与巷道布置（详见《水平延深开拓设计图》）
①+76米运输大巷掘305米，巷道方位312度，坡度5‰。
②暗斜井上部车场40米，类型：
双轨巷道梭式车场。
③暗斜井井筒斜长112米，方位267度，倾角24.5度。
④暗斜井井底+30米车场（同上部车场），贯通原金源矿井巷，形成开拓系统。
4、+30米水平储量与服务年限
+30米水平主要开采背翼井田的下煤组煤层，水平走向平均长300米，可采标高85米，可采煤层有八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽四层煤，煤层重1.4t/m3，煤层厚度见表2-2。
①水平可采储量=300
×1.4（1.3+1.2+1.8+1.5）×70%=356kt
式中：
70%——可采系数取70%，考虑有老采空区
②水平服务年限=
式中：
1.4——储量备用系数
四、采区划分与采区布置
1、采区划分
北翼井田主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽四层煤层，+30m水平布置一个采区，每槽煤层布置一个走向长壁回采工作面。
由于+76水平南翼采区已接近收尾，为考虑矿井生产正常接替，本方案只设计八寸槽回采工作面，列皮槽、1#大槽、2#大采槽的回采工作面布置待期后再行设计。
2、采区布置（详见表）
①采区尺寸
走向长度：
走向以RF2断层为界，RF2断层向西325米为西向边界，东西两界各留20米隔离煤区，采区走向长285米。
倾向长度：
下限标高+30米，上限标高+115米，八寸槽煤层倾角27度，采区倾向长度=187米
②区段划分
根据矿井生产能力6万吨/年，平均日产量182吨的需求，全区划分为三个区段回采工作面，可满足矿井生产能力需求的日产量。
③巷道布置
A、采区运输大巷：
利用原金源矿井+30米八寸槽顺槽大巷与东石门。
B、采区回风平巷：
利用原金源矿井+115米回风顺槽。
C、采区上山：
利用原金源矿井暗斜井为轨道上山，另在采区走向中央沿煤倾向另掘二条上山，一条为溜煤上山，一条为行人上山，均与+115回风平巷联通。
D、区段运输平巷：
在溜煤上山+187米水平向两翼掘运输顺槽平巷至采区边界。
E、回采工作面开切眼：
在采区东翼边界处从+87运输顺槽平巷开切眼通至+115米回风平巷。
F、上山联络巷：
两条上山开巷联通+87米区段运输平巷。
3、开采顺序：
采区走向前进式：
即先采东翼，后采西翼。
回采工作面后退式：
即由+115米水平逐段向+30米水平移动，上区段顺槽运输平巷采用沿空留巷法，留做下区段回风平巷。
4、生产工艺
①采煤方法与落煤方式：
走向长壁式采煤方法，煤电钻打眼，爆破落煤方式。
②支护方式：
掘进巷道梯型支架支护，回采工作面单腿液压支柱或金属支柱与绞接顶梁支护。
③运输方式：
回采工作面V型刮板运输机运输，溜煤上山搪瓷溜槽自溜，轨道上山调度绞车提料，大巷人力推车运输，暗斜井绞车提升。
④采区通风：
掘进工作面选用局扇压入式通风，回采工作面采用全风压通风。
五、开拓准备工程量（见表5-1）
开拓工程量统计表
表5-1
项目
序号
工程巷道
岩性
单位
断面规格
数量
备注
名称
开拓工程
1
+76运输大巷
岩
m/m2
5.2
305
2
+76米车场
岩
m/m2
7.1
40
3
暗斜井
岩
m/m2
5.2
112
4
+30米车场
岩
m/m2
7.1
40
小计：
497m
配套工程
5
管子道
岩
m/m2
2.4
20
6
水泵房（配电室）
岩
m/m2
7.1
10
7
下水道
岩
m/m2
3.2
25
8
水仓
岩
m/m2
5.2
50
9
吸水间
岩
m/m2
1.0
5
10
信号硐室
岩
m/m2
5.2
3
小计：
103m
准备工程
11
八寸槽采区集中上山
煤
m/m2
3.6
374
12
+87米区段运输平巷
煤
m/m2
4.2
285
13
采区上山联络巷
煤
m/m2
3.6
30
14
工作面超前副巷
煤
m/m2
3.6
70
15
区段上山
煤
m/m2
3.2
45
16
工作面开切眼
煤
m/m2
3.6
60
小计：
864m
合计
1464m
六、水平延深需要设备选型
1、水平延深需要设备计划
水平延深需要设备计划表表6-1
序号
设备名称
型号规格
用途
单位
数量
备注
1
阻燃电缆
my3×95＋1×25
井下供电
m
500
2
阻燃电缆
my3×50＋1×10
采区供电
m
400
3
矿用绞车
Xtk1×1.2
暗井提升
台
1
防爆电机
4
多级水泵
DA1—80×6
+30m排水
台
3
各一台工作一台备用一台检修
100D45×4
+76m排水
3
5
排水管路
∮=80mm无缝钢管
配套排
m
250
∮=100mm无缝钢管
650
6
钢丝绳
6×19＋1∮=18.55mm
暗井提升
m
300
7
调度绞车
JD—4.2
采区提料
台
1
8
钢丝绳
6×19＋1∮=12.5mm
采区提料
m
240
9
刮板运输机
SGD—280/75V型
工作面运输
台
4
10
阻燃电缆
my3×25＋1×2.5
设备供电
m
200
11
阻燃电缆
my3×10＋1×6
设备供电
m
300
12
专用电缆
3×2.5＋1×2.5
煤电专用
m
200
13
煤电钻
ME—12127V1.2KW
采煤用
台
3
14
搪瓷溜槽
400×1200
溜煤
块
200
15
馈电开关
DWKB30-400
井下配电
台
1
16
馈电开关
DWKB30-200
井下配电
台
1
17
防爆磁力起动机
QC80-120
配电
台
1
18
防爆磁力起动机
QC83-80
配电
台
6
19
防爆磁力起动机
QC83-60
配电
台
4
20
综保开关
Zb81-127/20
煤电钻开关
台
2
21
安全监控
监控瓦斯
套
1
包括联网
22
防尘设施
井下防尘
套
1
23
局扇
BKY60-11
开拓通风
台
2
24
局扇
BKY-5.5
推进通风
台
3
25
轻轨
11/m
运输轨
吨
13.5
26
压风机
15KW移动式
岩巷掘进
台
1
27
凿岩机
ZY24
岩巷掘进
台
2
28
风镐
G10
岩巷掘进
台
1
29
储气罐
3m3金属品
岩巷掘进
台
1
说明：
不足需要设备，可利用矿井原有设备或另编制补充计划
2、设备选型计算
①排水设备选型
Ⅰ：
水泵选型
a、矿井涌水量
矿井正常涌水量28m3/h，最大涌水量58m3/h，主井垂高155m，矿井每百米垂深递增涌水系数取15%，矿方查明原金源矿井正常涌水量6m3/h，最大涌水量11.4m3/h，则：
+30m水平正常涌水量=6+28×15%=10.2m3/h
+30m水平最大涌水量=11.4+58×15%=20.1m3/h
+76m水平正常涌水量=28+10.2=38.2m3/h
+76m水平最大涌水量=58+20.1=70.1m3/h
b、矿井吨煤涌水量
矿井核定生产能力为6万吨，平均日产量182万吨，则：
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