二采方案设计.docx
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二采方案设计
前言
一、概况
鸡西矿业集团滴道煤矿始建于1935年，已有70余年的历史，目前生产格局为“一立三斜”即：
立井、三井、九井、十一井。
开采活动已进入深部，最大开采深度已达800余米。
核定能力为135万吨/年，实际生产能力117万吨/年。
滴道煤矿立井位于滴道矿中西部，立井始建于1964年，由原一井、二井、四井及六井集中改造而成。
立井共包括一采、二采、三采、四采、五采、六采及七采共七个采区，其中除七采未打开外，其它各采区均已开发。
其中:
一采区现已开采至-480水平标高，2005年初封闭；二采区已开采至-320标高，2004年矿重组时封闭；三采区开采至-480水平标高，1997年因发生瓦斯爆炸事故封闭；六采区现正在生产，标高采至-520米；四采区原开采至-540标高，2008年根据四采深部设计，在-480米水平新施工两条主运巷和回风巷，现主运巷道和回风巷道正在施工。
滴道煤矿立井五采区位于立井井田中西部，开采二、三采区之上部28号煤层，该层煤属中生界、白垩系、鸡西群、城子河含煤组的上部煤层，该煤层为优质煤层，开采此层具有可观的经济效益。
立井五采区于2004年初由建井处进队施工了立井五采大段和二段开拓工程。
至2009年5月五采现已开采至二段三路-380米水平标高，二段设计深部标高为-480米。
为保持矿井的长远发展，提高矿井生产能力，现准备对五采区三段以下-480米至-900米深部28层进行设计开采。
二、设计指导思想
本设计依据煤矿安全生产的方针，根据煤矿安全生产的“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针及《煤矿安全规程》中的煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出防治措施和《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全监察条例》、“一通三防”有关条例。
本着安全第一、优化开拓方案、建设高产高效矿井为指导思想，用好企业有限的资金，以较少的投入，取得最佳的经济效益为目标，编制滴道煤矿立井五采区设计，并满足正规化矿井的要求。
三、编制设计的依据
1、《滴道煤矿地质勘探报告》
2、滴道煤矿立井地质资料及开采现状
3、《煤炭工业矿井设计规范》
4、《采矿工程设计手册》
5、《煤矿安全规程》
第一章 采区概况及地质特征
第一节 矿井及采区概况
滴道煤矿位于鸡西矿区西部条带之中段，地理坐标为东经130°40′，北纬45°21′，矿区东西走向长12.0km，南北宽7.0km，面积84.0km2，始建于1935年，距今已有70余年的历史，开采活动几乎进入深部，形成二、三段开采，最大开采深度已达800余米。
矿区内有201国道公路，方虎公路，铁路有方哈线、哈鸡线穿过矿区，交通较为方便。
开采煤层：
矿区开采的层为侏罗纪的穆棱含煤组和城子河含煤组，穆棱含煤组为34、30层，城子河含煤组为28、19、18A、18B、18C、18、17、12层，煤层以薄煤层为主，煤层平均生产能力为2吨/m2，煤层倾角20°～35°为主。
滴道煤矿目前生产格局为“一立三斜”即：
立井、三井、九井、十一井。
其中立井所开采的煤层多数有煤与瓦斯爆炸危险煤尘爆炸指数基本都达到30%以上，煤层瓦斯含量较大，为高突瓦斯矿井，2005年核定能力为135万吨/年，实际生产能力117万吨/年。
滴道煤矿立井位于滴道矿中西部,莽牛河畔，始建于1964年，由原一井、二井、四井及六井集中改造而成。
立井共包括一采、二采、三采、四采、五采、六采及七采共七个采区，其中除七采未打开外，其它各采区均已开发。
一采区现已开采至-480标高，2005年初封闭；二采区已开采至-320标高，2004年矿重组时封闭；三采区开采至-480水平标高；四采区原开采至-540标高，2008年根据四采深部设计，在-480米水平新施工两条主运巷和回风巷，现主运巷道和回风巷道正在施工；六采区开采至-520水平，现仍在生产中。
目前，滴道盛和煤矿立井共有五采、三六采二个生产采区，四采区一个准备采区。
滴道盛和煤矿立井为高瓦斯突出矿井，可采储量为4345万吨，设计能力为60万吨/年，2008年核定生产能力57万吨/年。
立井五采区位于立井井田的中西部，即立井二、三采区之上部的28层，至2008年末28层储量为3959.85万吨。
该层属白垩系中生界鸡西群城子河含煤组的中上部层，五采区可采煤层为28号煤层，为高瓦斯突出煤层。
该采区浅部设计标高为上以+50m标高、下以-480m水平标高为界，现五采区浅部已回采至三路标高-380米水平。
本次深部设计标高为上以-480m标高、下以-900m水平标高、东以F24断层、西以勘探资料中28层最低可采厚度0.70米边界为界。
采区设计平均走向长度2200米，倾斜长9600米，面积2.120平方公里。
该区域28煤层发育较稳定，具体情况为：
煤层走向东西，倾向南，倾角平均23°左右，煤层厚度由上至下、由西向东呈变厚趋势，平均煤厚1.2米左右。
煤层灰分在18%-35%左右，挥发分21%-27%左右，胶质层厚度16ｍｍ左右。
28层为瓦斯突出煤层，施工与开采时必须有可靠的防治煤与瓦斯的突出措施。
第二节地质特征
一、地质特征
立井五采区开采的28煤层属中生界白垩系鸡西群城子河含煤组的上层段，煤层产状比较稳定，其走向近EW，倾向S，煤层倾角平均23º。
28煤层煤种为焦煤，厚度在0.7-1.4米，平均厚度1.2m左右，煤层发育情况为：
由上至下、由西至东有变厚的趋势。
二、地质构造
本深部五采区设计范围内构造简单，采区内的地质构造情况为：
采区中深部有一条F39斜交断层存在，采区东部有F24和FA断层。
其断层特征见表1-2-1
表1-2-1断层特征一览表
断层
走向
倾向
倾角
性质
落差m
位置
F24
NE
SE
65º
正
60m
采区东部
F39
NW
SW
70º
正
10m
中深部
FA
NW
NE
65º
正
20m
采区东部
三、煤层赋存情况
本区域开采的28煤层属中生界白垩系鸡西群城子河含煤组的上层段，其煤种为焦煤。
厚度在0.7-1.4米，平均厚度1.2m左右，煤层发育情况为：
由上至下、由西至东有变厚的趋势，煤质情况也是如此。
煤层发育情况表
煤层
纯煤厚
小-大
m
采高m
生产
灰分%
倾角
层间距m
岩性特征
煤尘爆
炸指数
煤层发
育特征
顶板
底板
28
0.7-1.4
1.2
26.5
23º
0.2m
页岩
0.6m
页岩
36%
较稳定
27
0.4-0.6
23º
5.0
细砂岩
页岩
较薄、不稳定，不可采
26
0.4-0.7
23º
15
黑页岩
砂岩
较薄、不稳定，不可采
24
0.4-0.7
23º
21
黑页岩
砂岩
较薄、不稳定，不可采
煤质化验指标：
煤层
煤种
水分
灰分
含矸率
胶质层
探发分
发热量
碳
硫
磷
28
K
0.9
26.5%
4.0%
11.6
22.7
6500
89.3
0.4
0.01
四、水文地质条件及对生产采区的影响
本区地面为山坡林地，大气降水影响不大，主要充水因素是构造裂隙水和石裂隙水，以及封闭不良钻孔积水。
预计本采区正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为30m3/h。
本设计区内共有钻孔8个，其中68-1、68-2和68-3钻孔最深均打至30层，而未打至28层，故该三钻孔对采区设计无影响。
其它84-3、85-35、87-4、87-6和63-28钻孔封孔质量均为合格。
五、瓦斯及有害气体含量
六、勘探程度
五采区范围内-480米水平以上28层已开采至水平，各煤层煤质及构造等情况与原勘探报告中所提基本相符，五采区深部根据勘探报告确定，勘探程度达到设计要求。
第二章采区开拓
第一节采区境界与采区储量
一、采区境界
1、深部五采区境界为:
本次深部设计标高为上以-480m标高、下以-900m水平标高、东以F24和FA断层、西以勘探资料中28层最低可采厚度0.70米边界线为界。
采区设计平均走向长度2200米，倾斜长9600米，面积2.120平方公里。
2、五采区开采煤层情况：
立井五采区可采煤层为28层，即立井二、三采区之上部的28层，煤厚在本采区变化较大，本区域开采的28层为中生界白垩系上侏罗鸡西群城子河含煤组的上层段，其煤种为焦煤。
厚度在0.7-1.4米，平均厚度1.2m左右，煤层倾角在20º-26º之间，平均23º。
煤层发育情况为：
由上至下，由右至左，有变厚的趋势，总的变化规律是由北向南、由西向东有增厚的趋势。
3、储量：
设计五采区深部已探明的28煤层地质储量为368.0万吨，可采储量278.0万吨。
采区储量表单位：
万吨
地点
层别
A+B+C
D
表外量
永久煤柱
损失量
回采率%
可采储量
构造
开采
五采区深部
28#
189
179
65
15
10
85%
278
第二节 采区生产能力及服务年限
一、采区生产能力
采区工作制度:
五采区设计年工作日数为330天，每天三班生产，日净提升时间为16小时。
每班作业时间为8小时，采区内共配备1个采煤工作面，3个掘进工作面。
1、采煤工作面生产能力
A采=L·H·B·r·N·m·300
=190×1.5×0.6×1.0×1.2×4×95%×300
=23.39万吨
式中：
L—采煤工作面长度，取190米；
B—循环进度,取0.6米；
r—煤层容重，取1.5吨/米3；
H—煤层平均采高，取1.2米；
N—日循环次数，取4；
m—采煤工作面回采率，取95%。
2、掘进工作面生产能力：
A掘=A采×10%
=23.39×10%
=2.339万吨
3、采区年生产能力：
A采区=A采+A掘=23.39+2.339=25.729万吨/年
最后确定五采区年设计生产能力20万吨/年。
二、采区服务年限
立井五采区服务年限计算如下：
T=Q/（K×P）
=158.4/（1.3×20）
=6a
式中:
T-采区的服务年限a；
Q-采区可采储量；
K-储量备用系数；
P-设计年产量；
经过计算，立井五采区的服务年限为6年。
第三节 采区开拓
一、采区开拓方式的选择
滴道立井五采区工程建设性质为下延。
解决滴道煤矿立井采区接续的紧张局面，保持矿井的长远发展，稳定矿井生产能力。
立井五采区28层的开拓方式选择，主要是以技术合理与经济合理进行细致考虑的，提出五采区开拓方案介绍如下：
五采区采用片盘斜井三水平开拓方式，双翼开采。
在原二段绞车道-441.3米标高处（即28层顶板）开帮拉门子掘送车场子94米，在车场子-440.8米标高处开帮沿二段绞车道方位送三段皮带道910米（布置在28层顶板），沿二段风道以16°坡下延三段风道130米后变坡为21°继续掘送风道690米。
掘送绞车道900米，在-478.5米标高处通过0路车场子与主运巷贯通。
三水平三条下山从-433.9米标高到-754.8米标高通过石门与主运巷、回风巷贯通。
三水平绞车道、皮带道长度分别为900米、910米，坡度分别为21°。
三段风道在-477.4米标高处沿16°掘送至130米后变坡为21°平行28#顶板布置。
采区石门全长500米，施工长度500米。
二、采区巷道布置
五采区采用片盘斜井三水平开拓方式，工作面走向长壁布置双翼开采。
五采区设计移交生产时，首先移交三段28#左一工作面，采煤工作面走向长壁开采。
三段28#右一工作面为接续工作面，采区内工作面运输及回风顺槽掘送至采区井田边界附近，由开切眼联通。
采区各片盘车场要根据采区生产能力确定的工作面长度布180m布置一个片盘。
采区绞车道与风道和煤层顺槽之间采用车场子石门联系。
进回风之间巷道采用顶、底板绕道方式通过，各系统尽量达到集中，满足独立回风的要求布置。
采区布置一个回采工作面，三个掘进工作面。
回采工作面主要设备有：
MG132/310-W采煤机、工作面SGB150刮板运输机、工作面使用DZ（1.2-1.5M）-30/100单体液压支柱支护，下巷使用SPJ-800带式输送机等。
第四节井底车场
一、车场型式
滴道煤矿立井五采三段上部车场采用锚喷支护，掘进断面为11.1M2，净断面为9.2M2，车场全长100米，1.2吨矿车运输。
车场内可放40台1.2吨矿车，车场铺设22㎏/M钢轨，轨距600㎜水泥枕。
第三章大巷运输及设备
一、提升及运输方式
五采区井口标高为+301.8，设计井底标高为-480，井筒一段斜长为1150米，坡度23°，二段绞车道斜长为920米，坡度为21°，三段绞车道斜长为1100米，坡度为21°，井筒支护情况为浅部表土层砌墙钢梁背板，正常基岩段皆采用锚喷支护，井筒断面设计规格为净宽3米，净高2.9米，净断面积8.0m2，井筒内铺设600mm轨距，24kg/m，窄轨铁道运输，地面绞车运用JK-2.5/20绞车，二段选用JK-2.5/20绞车，三段选用JK-2.5/20绞车。
担负五采区提矸、运送物料及人员等任务。
牵引1.2吨矿车单钩串车提升。
一段上提，二段煤炭采用皮带下运到采区煤仓，三段煤炭采用皮带上运到采区煤仓，主运石门采用XK8-6/110A型8.0T蓄电池电机车牵引1.2吨矿车，通过主运道到立井主井箕斗提到地面煤仓。
二、井上、下主要运输设备
井下生产的原煤由主井箕斗提升至地面煤仓，进行检查性手选后，由矿内专用铁路线运至洗煤厂，矸石升井后，一部分用于修路，剩余部分可直接进入翻罐，提升至矸石山。
三段煤炭采用大倾角皮带运到-480采区煤仓，采区石门采用XK8-6/110A型8.0T蓄电池电机车牵引1.2吨矿车，通过五采主运道到立井主井箕斗提到地面煤仓。
本采区井下运输方式：
工作面SGW-630/150刮板运输机、工作面使用DZ（1.0-1.2M）-30/100单体液压支柱支护，
采煤工作面运输使用SGW-630/150型刮板输送机运输；下巷使用SGW-40T溜子和SJ-80带式输送机运输。
半煤大巷、石门掘进施工采用JD-25KW型小绞车运输，在短距离内的平巷施工及生产时，可采用人工推放1.2吨矿车运输；下山掘进施工运输使用JD-25KW型小绞车做短距离运输。
三、地面生产系统
滴道煤矿立井原生产系统不变，五采区一段生产煤炭由提升斜井提到地面，直接翻入储煤场，进行检查性手选后，由铲车装入汽车外运；矸石升井后，一部分用于修路，剩余部分可直接进入翻罐，提升至矸石山，井下需要的材料和设备由汽车运至本井地面后，分别用材料车运往井下各使用点。
第四章 采区布置及装备
第一节 采煤方法
根据本采区煤层赋存条件及实际情况，确定选用走向长壁后退式采煤方法。
工作面使用MG200采煤机割煤，工作面运输使用SGW630-150-Z型刮板输送机，大巷运输采用SJ-80皮带运输机运输，工作面支护采用四排五柱单体液压支柱顶帽支护顶板，放顶采用对柱切顶，挑顶放落，采空区处理选用全部垮落法管理顶板。
下巷采用沿空留巷，锚杆、锚索、水泥砂浆石墙护巷，采煤工作面开采顺序由上向下逐片盘左右翼开采。
第二节 巷道掘进
本采区新掘送施工的巷道采用锚喷或锚杆支护，对构造破碎地带的主体开拓工程采用锚网喷浆支护。
井下巷道掘进凿岩以风钻YT-29凿岩机打眼，锚杆支护采用MQT-90型气动锚杆钻机打眼，运输使用JD-25KW调度小绞车运输，下山掘进使用射流泵或潜水泵排水，切割上山和全煤上山掘进必须使用风煤钻打眼，掘进工作面装货采用ZMZ-17KW装煤机或ZYP-17KW耙斗机装货，掘进工作面皆采用局部扇风机BDJ58-2№6.02×15型局扇，ø600MM阻燃风筒供风。
第三节 采区工程量及施工工期
1、采区工程量：
立井五采区8010米，瓦斯治理工程2160米，开拓工程为2670米，准备工程为2680米，其他工程为500米。
其中：
三水平绞车道、风道长度分别为900米、820米，二水平皮带道长度为910米。
2、施工工期:
建井处现有三个队组施工，根据剩余井巷工程量和施工队组排队，预计还需建井工期17个月可完成五采三水平主体工程任务。
预计建井工期从2009年6月到2012年8月，总工期39个月可完成五采区全部设计工程。
工期预计三年，出三水平28#左一采煤工作面时间为2012年8月末（矿务工程完工）。
详见表4-3-1。
表4-3-1五采区剩余工程建设工期进度表：
工程名称
采区总工程量（米）
施工工期（月）
施工
队组
0路车场子
140
2009.6-7
一队
绞车道
900
2009.8-2010.10
一队
绞车房回风巷
70
2010.11
一队
一路车场子
300
2010.12-2011.4
一队
一路28层高抽巷
770
2011.5-12
一队
一路28层大巷
770
2012.1-2012.8
一队
-440车场子
130
2009.6-7
二队
皮带道
860
2009.8-2010.9
二队
二路车场子
300
2010.10-2011.2
二队
二路高抽巷
800
2011.3-10
二队
二路28层大巷
800
2011.11-2012.6
二队
开切眼
180
2012.7-8
二队
回风道
910
2009.6-2010.8
三队
底部联络巷
120
2010.9-10
三队
一路28层尾排巷
1090
2012.1-8
三队
合计
8010
第五章矿井通风
第一节 概况
一、瓦斯、煤尘、煤层自燃、煤与瓦斯突出及地温
（一）、瓦斯
滴道煤矿立井2008年度矿井瓦斯等级经省批准矿井瓦斯等级为煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
立井相对瓦斯涌出量为86.65m3/t，绝对瓦斯涌出量为52.02m3/min，二氧化碳相对涌量6.81m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.09m3/min，二氧化碳鉴定等级为低级。
滴道煤矿立井为煤与瓦斯突出矿井，五采区所开采的28#煤层，煤厚0.7-1.4m，煤层倾角为20-26°，曾经发生过瓦斯动力现象，经预测预报该区域为突出威胁区，因此新建立井五采区在开采28#煤层时，五采区按煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出采区进行管理。
（二）、煤尘
五采区开采的28层煤经采样化验，28煤层煤尘爆炸指数为31.1%，具有煤尘爆炸危险性。
（三）、煤的自燃
五采区井田地质报告中没提供煤的自燃，但根据邻近矿井的开采实践，可推断本井田开采的28号煤层无自燃发火倾向。
（四）、地温
地质报告中没有进行测温工作，预计矿井的初期开采基本属于正常地温区。
地温影响不大，矿井范围内未发现有异常高温区。
对矿井正常生产影响不大。
二、开采深度对瓦斯、地温的影响
本采区无瓦斯梯度的具体资料和数据，预计瓦斯涌出量会随着开采深度的增加而增大，瓦斯含量会略有增大，根据该井瓦斯梯度推算，-480生产水平瓦斯绝对涌出量为25m3/min。
井下温度会随着开采深度的增加而略有增加，五采区在生产过程中，必须及时做好瓦斯鉴定及井下温度测定工作，采取相应的管理措施加强管理，以确保矿井安全生产。
第二节矿井通风
一、通风方式和通风系统
1、煤层开采技术条件及采区开拓方式
立井五采区可采煤层为28层，煤层倾角在20º-26º之间，平均23º。
属于缓倾斜薄煤层，主采28号煤层厚度在0.7-1.4m，平均煤厚1.2m左右，井田内虽有断层，但块段大，工作面月推进长度一般在50m左右，水文地质条件简单，煤层顶底板条件属于中等稳定。
本区域开采的28层为中生界、侏罗系、上侏罗统、鸡西群城子河含煤组的上层段，其煤种为焦煤。
五采区井田已探明的28煤层地质储量为368.0万吨，可采储量278.0万吨。
采区开拓方式：
五采区采用片盘斜井三水平开拓方式，双翼开采。
在原二段绞车道开帮拉门子掘送车场子，在车场子开帮沿二段绞车道方位送三段皮带道，沿二段风道下延三段风道，变坡继续掘送风道。
掘送绞车道通过0路车场子与主运巷贯通。
2、通风方法：
立井五采区的通风方法为抽出式。
3、通风系统：
滴道盛和煤矿立井通风方式为中央分列式，现运转的主要通风机为西立风井二台型号为BD-Ⅱ-10NO33型通风机。
五采区采用片盘斜井三水平开拓方式，双翼开采。
在二段车场子新风流中安设八台局部通风机，在原二段绞车道开帮拉门子掘送车场子，在车场子-440.8米标高处开帮沿二段绞车道方位送三段皮带道，沿二段风道以16°坡下延三段风道130米后变坡为21°继续掘送风道，掘送绞车道900米，在-478.5米标高处通过0路车场子与主运巷贯通，由二段风道回风。
三水平三条下山从-433.9米标高到-754.8米标高通过石门与主运巷、回风巷贯通，形成通风系统。
二、风井、风道
五采区投产后一段共有三条井筒，入风井一条、回风井二条，二段入风巷道二条，回风巷道一条；三段入风巷道二条，回风巷道一条。
三、采掘工作面及硐室通风
五采区采掘工作面及硐室通风均采用独立通风方式，在二水平上部车场附近设有二水平绞车硐室，中央变电所利用原五采变电所。
二水平绞车硐室机械道在二段上部车场附近施工，利用绞车道设25KW绞车。
二水平生产后期在绞车道上部适当位置设置人车库。
采煤工作面采用全风压U型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风，采煤工作面和硐室通风均采用全负压独立通风。
井下掘进工作面采用2BKJ-Ⅱ型对旋扇风机通风，要求局部通风机位置必须设在新鲜风流中，并配备双风机、双电源和风电闭锁装置并达到“三专两闭锁”。
四、通风设施布置
通风系统按正常通风需要设置风门，调节风门，密闭等。
为防止反风时风流短路和减少漏风，井下进回风道间的联络巷道和车场，均安设正反各两道连锁风门。
各机电硐室需安设调节风门，临时不用的巷道需设置临时密闭；采区报废和不用的巷道及时设永久密闭封闭；在矿井及采区主要进、回风巷道适当位置布置标准测风站。
在煤仓及溜煤眼下设闸门，防止放空漏风；掘进临时通风工程用完后及时封堵，防止漏风。
矿井尽可能利用已有巷道进行并联通风，以疏散风流，降低风阻。
五、矿井安全出口
根据《煤矿安全规程》规定每个生产矿井必须至少有二个能行人的通达地面的安全出口，五采大段绞车道、风道、四采绞车道风道，做为立井四个安全出口。
六、采区风量、风压及通风难易程度
滴道煤矿立井2008年度矿井瓦斯等级经省批准矿井瓦斯等级为煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
立井相对瓦斯涌出量为86.65m3/t，绝对瓦斯涌出量为52.02m3/min，二氧化碳相对涌量6.81m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.09m3/min，二氧化碳鉴定等级为低级。
矿井总风量按各采区采、掘、硐室实际需要风量计算作为本采区的总需风量。
（一）五采区及硐室需要风量
立井五采区为高突瓦斯采区，共配备一个普通机械化采煤工作面，一个备用采煤工作面，三个掘进工作面，井下三个硐室。
矿井总风量按各采区采、掘、硐室实际需要风量计算作为本采区的总需风量。
Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其它）×K
式中：
∑Q采—采煤工作面实际需要风量总和（m3/min）
∑Q掘—掘进工作面实际需要风量总和（m3/min）
∑Q备—备用工作面实际需要风量总和（m3/min）
∑Q硐—各硐室实际需要风量总和（m3/min）
∑Q其它—其它巷道需要风量总和（m3/min）
K—矿井通风需风系数（K取1.5-2.0）
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