某煤矿技术改造初步设计说明书 精品.docx

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某煤矿技术改造初步设计说明书精品

某省某县

某煤矿（东北部）技术改造初步设计

说明书

******设计研究院

二OO九年十一月

某省某县

某煤矿（东北部）技术改造初步设计

说明书

工程编号：

*

工程规模：

150Kt/a

院长：

*

总工程师：

*

项目负责人：

*

******设计研究院

二OO五年十一月

参加设计人员

专业

姓名

职务及职称

采矿

*

教授级高级工程师

采矿

*

教授级高级工程师

采矿

*

高级工程师

采矿

*

助理工程师

采矿

*

助理工程师

四大件

*

高级工程师

电气

*

高级工程师

土建

*

高级工程师

土建

*

助理工程师

供暖

*

高级工程师

给水

*

助理工程师

机械

*

高级工程师

经济

*

高级工程师

经济

*

助理工程师

附件:

1、国土资储备<<某省某县某煤矿东北部储量核实报告>>评审备案证明

2、<<关于某市地方煤矿2005年度瓦斯鉴定结果的报告的批复>>

3、中华人民共和国采矿许可证（副本）证号:

*

4、<<关于某县某煤矿煤尘爆炸性鉴定报告表>>

5、<<关于某县某煤矿煤炭自燃倾向性鉴定报告表>>

6、某省某县某煤矿（东北部）技术改造初步设计委托书

前言

某煤矿位于某县双井子乡境内，隶属某省某县。

某煤矿是某县重要的长焰煤产地。

某煤矿的技术改造区位于某煤矿的东北部。

某煤矿属于地方国有煤矿，始建于1976年，矿井设计年生产能力为9万吨，经过近30年开采,原井区井筒周边采区可采资源已所剩无几,现有矿产资源已近枯竭，经国土资源部门批复，某煤矿东北部新区资源划归该矿开采。

经有关部门论证并批复，同意对矿井实施技术改造，开发建设东北部新井区，建成15万吨/年的独立生产系统，原井区资源枯竭后予以关闭。

东北部新区井田内有两块可采煤层,又分为一、二采区。

尽快开发东北部新区有利于支持地区经济发展，有利于在职职工稳定就业，有利于矿井持续健康发展。

经分析论证，东北部新区设计提出两个方案，第一方案：

利用现有井口，井下新掘约2000m长两条大巷，不仅工期长，而且投资费用较高。

第二方案：

新掘一对立井（170m深），不仅工期短，而且节省约4000m工程量，同时可以利用地面的部分公共设施。

比较后设计推荐采用第二方案。

某工程设计咨询有限责任公司于2004年10月根据《某煤矿东北部普查勘探报告》，编制了《某煤矿资源开发利用方案设计》，设计生产能力为150Kt/a。

2005年4月某煤矿委托******设计研究院，按井型150Kt/a编制某煤矿（东北部）二井技术改造初步设计。

一、编制设计的依据及资料

主要依据：

1、某煤矿提出的《设计委托书》（附录1）；

2、某煤矿东北部技术改造初步设计几点说明（附录2）；

3、某矿务局设计院2003年编制的《某煤矿（东北部）资源开发利用可行性研究报告》

4、某煤田地质局勘探队提供的《某煤矿东北部详查设计》

二、设计的指导思想

矿方为自筹资金，以少投入，见效快为目标，选择初期投资少的二方案。

三、设计的主要特点及主要技术经济指标

该井设计的特点是为了充分利用现有某煤矿的地面公共设施，初期开采东北部区时,采用新开凿的主井入风，副井回风的中央并列式通风方式。

后期开采二区时仍然为中央并式通风方式,但在采区边界1203号钻孔附近补一回风立井作为安全出口。

开拓方式采用立井单水平开拓。

采用炮采为主的回采工艺，两个工作面达到矿井生产能力；井下巷道支护大部采用锚喷。

井下运输系统为1t矿车。

井底车场采用折返车场。

达到设计能力时巷道总长为3517m，万吨掘进率为235m，矿井建设总造价约2314.39万元，吨煤投资154.29元。

四、存在的主要问题与建议

1、全区的勘探程度较低，对构造及煤层产状的控制程度亦低，查明矿产资源量小等。

有待生产中或技改前作补充勘探工作。

2、断层的含水性、导水性及*河侧向补给性不清。

断层可能沟通第四纪和风化裂隙带水，将成为今后井下突水的主要威胁，因而在矿井建设期间应注意探查。

*河侧向补给将影响井筒施工。

因此在井筒施工之前，应打井筒检查孔，查清地层的含水性和补给性及岩性，以便考虑立井井筒的施工方法。

3、某市煤炭管理办公室，文件：

关于转发某省煤炭工业管理局《关于某市地方煤矿2005年度瓦斯鉴定结果的批复》的通知中，某某煤矿沼气相对量为5.69m3/t,绝对量为1.41m3/min,是不突出矿井,省局批复为低瓦斯矿井。

某煤田地质局勘探队,在某煤矿东北部详查设计中,提出某煤矿历年瓦斯平均含量为10.52m³/t,属高瓦斯矿井。

东北部技改区，初期开采浅部4-2号煤层，其开采深度平均约为120m，后期开采深部17-2号煤层，其开采深度平均约为300m。

为此本井初期移交时应定性为低瓦斯矿井。

但是按瓦斯梯度规律，并参照**矿井开采深部煤层为高瓦斯的实际情况，当本井后期开采17-2号煤层时，应为高瓦斯矿井。

经综合考虑矿井总风量按高瓦斯矿井计算，生产应按高瓦斯矿井管理。

第一章技改区概况及地质特征

第一节概况

一、地理位置

技改区，位于某煤矿东北部，其地理坐标：

东经**至**，北纬**至**。

区内交通四通八达，公路、铁路纵横交织。

某至法库的省级公路由本区的南部经过，还有**至调兵山的国铁，通往省内外各地，交通位置见图1-1-1。

二、地形、地貌及水系

本区属*河冲积平原地带,地表标高一般在66～72m之间,总的变化趋势是西部、北部稍高，南部和东部偏低。

本区的东北部有*河，由北而南流过；区内有几条季节性小溪，由西向东注入*河。

三、气象及地震

最低气温-26℃，最高气温36℃，历年平均气温7℃；冻结期为11月至翌年3月，冻结深度1.2m左右;春、秋、冬三季多风，春季多为西南风，冬季多为西北风，大至8～9级。

根据《某省地震震中及地震烈度区划图》，本区处于地震烈度Ⅵ度区。

四、区内工农业生产情况

本区以农业为主，无乡办工厂，土地和人力资源较为丰富。

本区位于*煤田的东北部边缘地带，西部与*矿务局*二矿毗邻。

近几年*矿区内地方工业发展很快，主要有发电厂、采石场、砖瓦厂、水泥厂、各种加工厂等。

目前**矿区内有数家矸石砖厂和水泥厂，不但满足**矿区的需要量，而且可以向外地销售。

五、现有电源、水源情况

1、电源情况

某煤矿变电所的两回路电源取自**二矿变电所两回路电源。

本改扩建区投产时电源取自现有某煤矿变电所的两回路电源。

2、水源情况

本区的第四纪冲积含水层比较发育，富水性极强的地段为*河冲积而成的河漫滩区，含水层平均厚度为4～7m。

因此，本区在河漫滩区拟建自备水源井。

六、主要建筑材料来源

地方大宗材料，如砖、瓦、砂、石、水泥等矿区内均有生产；钢材、玻璃等可到附近的某、**等地购买。

因此，本矿井建筑材料是比较容易解决的。

第二节地质特征

一、地质构造及煤层特征

（一）地层

本区含煤地层为侏罗系上统某组，基底为前震旦系，上覆第四系地层。

地层由新至老如下：

1、第四系（Q）

全区被第四系地层覆盖，上部为腐植土粘土、亚粘土；中部为中、细砂；底部为砾石及砾砂。

第四系地层厚度18～42m。

2、白垩系下统**组（K1S）

**组按其岩性可分为上、下两段。

上段为紫红色砂砾岩段，厚度约50m左右；下段为灰绿色砂砾岩段，厚度一般为70m左右。

3、侏罗系上统某组（J3f）

某组为本区主要含煤地层，可分为四个岩段。

上段：

本区的主要含煤段，含可采煤层一层，即4-2煤层，岩性以砂岩和泥岩互层为主，厚度为65m。

中段：

泥岩和砂岩组成，厚度一般为35m左右。

下段：

本区的主要含煤段，含二个可采煤层，即17-2、18煤层。

17-2煤层发育面积较大，18煤层局部发育，只在1203号孔见可采煤层。

岩性以砂岩和泥岩互层为主，厚度为65～185m。

底部段：

砂和砾岩组成。

4、前震旦系（Anz）

岩性主要为花岗片麻岩、片麻岩及片石，构成含煤盆地的基底。

（二）主要地质构造

地层为单斜构造，地层及煤层走向近北东——南西，倾向南东，倾角3°～10°。

区内共有四条正断层，其中F1和FD1断层分别切割4-2和17-2煤层，其余二条断层位于井田边界，对煤层影响不大。

断层倾角变化在65°～70°之间，断距40～170m。

（三）煤层特征及顶底板情况

1、煤层

上部含煤段共含煤5层，即4-2、6、7、9、10煤层，其中4-2煤层为主要可采层，其余4层均不可采层。

4-2煤层最厚为1.2m，埋深0～-150m，主要发育在本区西南部（一区），靠近某煤矿。

下部含煤段共含煤9层，即12、13、14、15、16、17、18、19、20煤层，其中17-2煤层发育较好，主要分布在北部（二区），煤厚1.08～1.31m，为单一复杂结构煤层，埋深为-50～-350m，其余8层小局部可采或不可采层。

2、煤质特征

本区二个主要可采层，即4-2和17-2煤层均为长焰煤。

煤的容重1.36～1.40g/cm3，比重1.62；宏观煤岩类型多为光亮煤及半亮煤。

4-2煤灰分为19.86%，属中灰煤；硫含量0.64%，属特低硫煤；磷含量0.09%，属中磷煤；发热量为21.92MJ/kg。

17-2煤灰分19.93～30.64%，属中灰～富灰煤；硫含量0.45～0.62%，属特低硫煤；磷含量0.01～0.015%，属低磷煤；发热量20.48～23.64MJ/kg。

3、煤层顶底板

据某煤矿资料，4-2煤层伪顶为薄层炭质页岩或薄层泥岩，直接顶为粉砂岩。

4-2煤层底板为粉砂岩，比较稳定，不膨胀。

4、瓦斯、煤尘、自然

地质报告中未提供瓦斯、煤尘、自燃等实测资料。

根据某煤矿资料，本区属低瓦斯矿井、煤尘具有爆炸性，煤为易自燃，发火期为3～8个月。

二、水文地质特征

（一）含水层

1、第四系冲积、洪积含水层：

该含水层是本区的主要含水层，向*河方向富水性逐渐增大，涌水量一般在1～2L/s·m。

2、白垩系砂岩、砂砾岩孔隙、裂隙含水带：

富水性很小，单位涌水量仅0.01L/s·m，补给来源为第四系含水层垂直渗透补给。

（二）隔水层

白垩系孔隙、裂隙含水带以下，主要为泥岩、粉砂岩等良好的隔水层。

虽然侏罗系含煤地层有层间承压含水层，但渗透系数很小，可视为相对隔水层，因此4-2煤层开采时，冒落和裂隙带高度达不到破坏隔水层高度。

（三）矿井涌水量

第四系含水层和白垩系裂隙含水带与煤层之间，由于被隔水层所隔的缘故，大面积开采时也不能连通第四系主要含水层。

因此，矿井涌水主要来自4-2层以上的富水性极弱的层间承压含水层。

据某煤矿生产实践，在开采过程中，巷道和回采工作面均有滴水、淋水现象，其涌水量不足30m3/h。

在地质报告中指出，断层两侧由于岩石破碎、裂隙发育，水量可能较大。

因此，正常涌水量为45m3/h,最大涌水量为75m3/h。

三、开采条件评述

有利条件：

开采范围内煤层较稳定，煤层倾角小，构造简单，围岩不膨胀，矿井涌水量较小,初期为低瓦斯矿井。

不利条件：

勘探程度不够，煤层薄，煤尘具有爆炸性，煤易自燃等。

总之，现有详查地质报告来看，开采技术条件较为简单。

第二章井田开拓

第一节井田境界及储量

一、井田境界

井田境界南至党家街～小南坨子，北至*河；东到小南坨子～徐家镇，西与**矿务局**二矿和某煤矿井田相接。

南北长约6.3km，东西宽2.8km，面积为17.64km2。

二、资源储量

《某煤矿东北部普查勘探报告》获得资源储量如下：

地质储量为581.41万吨，其中：

控制的资源储量112b级为97.21万吨,推断的资源量333级为64.59万吨,预测资源量334级为419.61万吨