采煤方法及支护技术改革项目可行性研究报告.docx

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采煤方法及支护技术改革项目可行性研究报告

采煤方法及支护技术改革项目

可行性研究报告

前言

某煤矿是为9万吨/年的技改矿井，根据国家有关煤矿方面政策规定，本矿已经验收并通过，已持有“五证一照”，进入生产阶段。

某煤矿位于**省某城东北，平距约13km。

矿区地理坐标为：

东经107°59′12″～108°00′03″，北纬25°27′34″～25°28′15″；矿区面积1.2244km2，开采标高由+780m至+675m标高，矿山有5km简易公路与**至茂兰的乡道相通，交通较为方便。

（见交通位置图）。

一、可行性研究报告编制依据

1、黔经贸能源[2004]461号文“关于《**省煤矿安全专项技改资金管理暂行办法》的通知”；

2、黔经贸能源[2006]19号“《关于抓好2007年省属煤矿安全专项技改资金项目申报等工作的通知》”；

3、**州工信煤发[2012]6号“**州工业和信息化委员会关于申报煤矿技术改造补助资金项目的通知”；

4、《煤炭工业小型矿井设计规范》；

5、企业提供的相关生产及地质资料。

二、项目提出的理由

为适应新的产业政策，推广采煤新工艺新设备，提高矿井安全装备，矿井拟淘汰目前使用工字钢支护，选用先进的锚网支护，加大矿井井巷的支护管理力度。

同时根据煤层倾角只有7°，拟将走向长壁采煤方法调整为倾斜长壁采煤方法。

随着经济的发展以及对煤炭资源需求的增大，煤矿开采及建设速度的加快，也暴露出部分煤矿业主只安全投入和技术投入的不足，从而带来了一系列安全事故。

**省煤炭资源丰富。

随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，煤炭供需形式正在转变，省内外煤炭需求量不断加大，市场较为广阔。

某煤矿是为9万吨/年的技改矿井，根据国家有关煤矿方面政策规定，本矿已经验收并通过，已持有“五证一照”，进入生产阶段。

进行支护及采煤方法改革已具备条件。

本报告认为，矿井进行支护改革，井下巷道采用锚网支护替代工字钢支护、工作面采用采用单体液压支柱是切实搞好矿井顶板安全的有效措施，符合当前安全生的需要，经济效益和社会效益显著。

根据煤层赋存条件，采用倾斜长壁采煤法，更利于矿井安生产。

三、项目技术经济指标

根据设备生产厂家报价并结合产品市场价格，估算项目总投资为56.12万元。

第一章项目建设的意义和必要性

第一节项目建设的意义

**以“江南煤海”著称，全省煤炭资源远景储量2410亿吨，保有储量为498亿吨，是江南12个省区的总和，居全国第5位，具有储量大、煤种全、埋藏浅、分布组合好的特点，煤层中还蕴藏有丰富的可供开发煤层气。

**磷、煤、铝等矿产资源丰富，以电力为依托发展优势原材料产业具有得天独厚的优势。

然而，随着新建火电机组大量投产，**煤炭产量的增长未使省内电煤供应紧张局面得到缓解。

2006年电煤供应最紧张时，全省火力发电停机和减出力机组超过200万千瓦，其中**金无集团公司因缺煤全年少发电达47.3亿kWh。

据**省经贸委提供的消息，今年**省电煤需求量约4500万吨。

在全省煤炭产需衔接会上，有关部门对省内电厂发电5500h（机组设计利用小时数）以内的电煤需求量3597万吨已下达了指导计划。

此外，5500h外的800多万吨发电用煤基本没有落实。

预测**省煤炭消费情况见表1-1。

表1-1**省分行业煤炭消费现状及预测表单位：

万t

煤炭消费量

1999年

2010年

2015年

4429.16

8450

9150

原煤

洗煤

焦炭

3812.14

120.56

193.95

1、电力行业

1034.79

5450

6050

2、建材行业

578.60

700

750

3、治金行业

203.14

27.69

132.53

550

600

4、化工行业

227.11

92.41

55.88

650

750

5、城乡生活用煤

1040.89

0

0

400

300

6、其他

685.61

0.46

5.54

700

700

7、损失量

42

**州地区煤炭资源较差。

随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发的战略实施，省内外煤炭需求量不断加大，市场前景较为广阔。

近年来，顶板灾害事故频发，广东及河南发生的矿井水灾造成了大量人员伤亡，因此迫切需要进行支护改革及依据矿井实际进行采煤方法改革。

为了确保矿井安全生产，2003年开始，省政府每年拨付2000万元引导资金、地方政府配套相应资金，专门用于煤矿安全技术改造。

今年**省在深化煤矿安全专项整治工作中，继续切实加强安全投入，提高煤矿安全装备水平，增强矿井抗灾能力，减少或杜绝矿井灾害。

第二节项目建设的必要性

1、目前矿井采用的是工字钢支护，支护方式较为落后，安全状况不佳，迫切需要改变支护方式。

使用工字钢进行支护为被动支护，只有当巷道围岩产生变形后，才能提供（产生）初撑力，但此时，巷道围岩已经遭到破坏，而支护受自身强度限制，所能提供的支撑力有限，同时工字钢支护具有易腐蚀、不能阻止或防止围岩风化的缺点。

因此，在使用工字钢支护的过程中，难免有顶板事故的发生。

2005年**省煤矿各类事故中，顶板事故发生的比例为55.28%，因顶板死亡的人数占39.6%。

说明顶板事故仍然是煤矿安全生产的主要隐患。

根据国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局安监总煤行（2007）216号文“国家安全监管总局国家煤矿安监局关于在小煤矿推行专用回风井、壁式采煤方法和支护方式改革的通知”，新开工的资源整合矿井的采煤工作面禁止采用木支护，小煤矿应当积极推行支护方式改革，采煤工作面应采用单体液压支柱、悬移顶梁液压支架或综采液压支架等稳定性和可靠性较高的支护。

2、采用倾斜长壁采煤法，俯斜开采，工作面瓦斯全部进入采空区，更利于工作面瓦斯治理，减少瓦斯超限事故的发生。

第三节项目建设的可行性

一、矿井地理位置

某煤矿位于**省某城东北，平距约13km，属集体企业，隶属某煤炭工业局管辖。

矿区地理坐标为：

东经107°59′12″～108°00′03″，北纬25°27′34″～25°28′15″；矿区面积1.2244km2，开采深度由+780m至+675m标高，矿山有5km简易公路与**至茂兰的乡道相通，交通较为方便。

二、地形地貌

矿区地形四周高，中间低，矿区位于向斜西翼中部的水公井田，为一个倾向SE的单斜地层，倾向100°-130°，倾角8°-13°。

井田内为切割侵蚀地形，中山地貌，地势起伏较大，井田内多沟谷切割，最高标高+915m，最低标高+775m，相对高差140m。

三、地质及煤层特征

一、地质特征及煤层特征

1、地质构造及煤层

（1）地层

矿区出露地层为石炭系上统黄龙组（C2h）、大埔组（C2d）及下统大塘组罗城段（C1d3），根据相邻矿区地质资料，其矿区地层由老至新分述如下：

黄龙组（C2h）：

下部为浅灰～灰白色中厚～厚层细晶灰岩，含燧石结核，夹数层白云岩。

厚度约350～420m。

大埔组（C2d）：

上部为灰白色、灰白色厚层中～粗晶白云岩，质纯，微带红色，层理不清。

下部为深灰色中厚层细晶至中晶白云岩夹少量灰岩或白云质灰岩。

厚约230～330m。

罗城段（C1d3）：

上部为灰、浅灰色薄～中厚层状细晶灰岩，夹少量泥灰岩、紫色泥岩及钙质粉砂岩等，顶部夹数层白云岩或白云灰岩。

下部为灰色、浅灰色中厚～厚层状细晶灰岩，底部夹少量钙质砂岩或石英砂岩。

厚约78～125m。

寺门段（C1d2）：

上部以泥岩、砂岩为主，夹钙质泥岩、泥灰岩，夹薄煤1～2层，厚0.02～0.20m；中部为浅灰～深灰色砂岩、石英砂岩、砂质泥岩，夹薄煤2～9层，厚0.02～0.37m；下部为灰黑色泥岩、砂质泥岩、与灰色砂岩、石英砂岩互层，其中砂岩或石英砂岩含量下部较上部多，北部较南部多，夹煤层煤线7～9层，可采煤I、II煤位于本层下部，I煤厚0～0.83m，大多在0.35～0.60m之间；II煤厚0～1.6m，一般厚1m，且向南分叉尖灭。

地层厚度自北往南逐渐增厚。

厚约65～330m。

黄金段（C1d1）：

为深灰、灰黑色灰岩及及钙质泥岩组成，顶部夹少量泥质砂岩，夹煤线3～5层。

厚约60～100m。

（2）构造

茂兰煤田为一个NNE向、向SW倾向的开阔向斜构造。

矿山位于向斜西翼中部的水公井田，为一个倾向SE的单斜地层，倾向100°～130°，倾角8°～13°。

褶皱不发育，但断裂构造较发育，较大的断层如分别位于矿山东西两侧的F514、F516正断层，均呈NNE向。

F514倾向西，倾角56°～76°，长6.6km，破碎带宽达7m，落差数十米，对煤层破坏性大。

F516倾向南东，倾角55°～77°，长度大于10km，落差大于100m。

由于F514和F516的作用，使该矿山形成一个地堑，地层和煤层向南倾。

煤层标高自655m～775m。

另有东西向断层F551，构成矿山北界。

矿界内次级小断层以NNE向和NW向正断层为主，倾角较陡，落差一般在10m之内。

本矿地质构造属简单类型。

（3）煤层

矿区内主要煤层产于寺门段（C1d2）下部，共夹煤层煤线7～9层，I、II煤层位于该层下部，该层厚65～330m，煤层结构特征如下：

Ⅰ煤：

上距II煤7～11m，在107勘探线以北厚0.53～0.7m，个别达0.83m或0.5m，往南变薄，小于0.5m而不可采。

顶板一般为细粉砂岩、底板为粉砂岩。

Ⅱ煤：

矿山主要可采煤层，全层可采，最大厚度1.6m，一般0.84m左右。

顶板为砂岩或泥质砂岩，直接顶常有薄层泥岩；底板为泥岩或泥岩夹砂岩、泥质砂岩。

煤层结构

四、开采技术条件

1、开采技术条件

1）煤层特征

主采煤层Ⅱ煤层倾角平均7°，属缓倾斜煤层，赋存较稳定，结构较简单，煤层厚度0.84m为薄煤层。

2）煤层顶底板

矿区内煤层顶板为砂岩或泥质砂岩，直接顶常有薄层泥岩；底板为泥岩或泥岩夹砂岩、泥质砂岩。

顶底板条件一般，底板条件较差。

局部砂岩裂隙发育，故应加强顶板管理和支护以及防止底板遇水产生底鼓。

3）瓦斯

根据**省煤炭管理局文件对**州煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井。

矿井绝对瓦斯涌出量为1.48m3/min，相对瓦斯涌出量为23.68m3/t，绝对二氧化碳涌出量为0.36m3/min，相对二氧化碳涌出量为5.76m3/t。

根据《煤矿安全规程》（2011）规定，确定**煤矿为高瓦斯矿井。

生产过程中必须加强通风管理和瓦斯治理工作，坚持一年一度的矿井瓦斯等级鉴定工作，防止发生瓦斯爆炸事故及有毒气体的危害。

随着开采深度的加大，煤层瓦斯涌出量也相应增大，易形成瓦斯积聚，必须严加防范。

根椐**省监局黔安监管办字［2007］345号文《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，矿井所属矿区某属突出矿区，该矿所采的煤层已作煤与瓦斯突出鉴定，鉴定结果为煤层+675m（矿井最低开采标高）标高以上没有突出危险。

本设计要求矿井在开采过程中应加强通风及瓦斯检测记录，防止局部瓦斯积聚，进入深层开采后，必须关注瓦斯涌出情况，根据情况采取措施。

矿井在建设及生产期间必须进行瓦斯含量、瓦斯涌出量的测定，并定期进行瓦斯等级鉴定。

4）煤尘爆炸性

根据**省煤田地质局实验室2004年11月鉴定报告，Ⅱ煤煤尘有爆炸性。

本设计按有煤尘爆炸性进行设计。

5）煤层自燃倾向性

根据**省煤田地质局实验室2004年11月鉴定报告，Ⅱ煤属一类，容易自燃煤层。

本设计按有煤层自燃倾向性（一类自燃煤层）进行设计。

6）地温

本井田属地温正常区，无热害影响。

五、系统概述

矿井设计采用斜井开拓，分列式通风，壁式采煤法，回采工作面为单体液压支柱支护，工作面运输巷和回风巷煤层巷道采用金属工字钢支护。

矿井涌水为机械抽排。

设计布置倾向长壁工作面，后