隆源通风改造设计正文.docx
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隆源通风改造设计正文
鹤岗市隆源经贸有限公司煤矿
通风方式技术改造设计
说明书
工程编号：
TGS2014-01
工程规模：
21万吨/年
院长：
卢连宁
总工程师：
赵玉宝
设计负责人：
姜庆范
项目负责人：
王时飞
黑龙江龙煤矿业工程设计研究院
二○一四年六月
审定人员名单
专业
姓名
职务或职称
签章
采矿工程
姜庆范
院长、总工程师
审核人员名单
专业
姓名
职务或职称
签章
采矿工程
王时飞
室主任、高工
采矿工程
吕振海
工程师
通风
万忠伟
工程师
参加设计人员名单
专业
姓名
职务或职称
签章
采矿工程
姜庆范
院长、总工程师
采矿工程
王时飞
室主任、高工
采矿工程
吕振海
高工
通风
万忠伟
工程师
电气
王海
室主任、高工
机械
赵明辉
室主任、高工
采矿工程
陈凯
工程师
采矿工程
梁晓宇
工程师
经济
王丹玲
高工
附 图 目 录
序号
图纸名称
图号
比例
1
井上下对照图
No.1
1:
2000
2
开拓系统平面图
No.2
1:
2000
3
主井剖面图
No.3
1:
2000
4
通风系统及通风网络图
No.4
1:
2000
5
运输系统图
No.5
1:
2000
6
井下紧急避险系统及避灾路线图
No.6
1:
2000
7
地面工业广场平面图
No.7
1:
500
前言
一、井田概况
隆源煤矿地处鹤岗市南山区，鹤岗分公司南山煤矿东南部，行政区划属鹤岗市东山区管辖。
井田走向平均长1.2km，平均倾斜宽1.0km，开采7#、8#、9#、11#、15#、18#共6个煤层，多为厚及中厚煤层。
二、矿井概况
鹤岗市隆源煤矿始建于1994年，原设计生产能力6万t/a，2012进行改通风方式技术改造，现生产能力为21万t/a。
矿井位于鹤岗市南山区，矿井产量稳定，安全生产条件、技术装备、管理水平及资产规模均位于鹤岗市地方煤矿前列。
现有煤炭地质储量709.17万t，可采储量382.96万t。
煤种以1/3焦煤为主，是优质配焦煤、化工煤和动力煤。
矿井现通风方式为压入式，主井入风，副井和回风井回风，实施通风方式改造后为回风井回风，主井和副井入风。
矿井主提升方式现为主井大倾角皮带提升，副井，回风井采用绞车提升人员。
采煤方法为走向长壁后退式开采，采掘工作面数量为：
一采二掘。
回采工艺现为分层炮采，顶板管理采用全部垮落法。
三、实施通风方式技术改造工程的原因
2014年5月9日，鹤岗市煤炭生产安全管理局下发了《关于加强南山地区部分地方煤矿通风方式调整工作的通知》（鹤煤发【2014】48号），地方煤矿通风方式应与临近国有大型煤矿通风方式保持一致，南山煤矿通风方式为抽出式。
隆源煤矿现通风方式为压入式，为了确保矿井安全生产，该矿进行通风系统改造，通风方式由原来的压入式改造为抽出式。
四、矿井通风方式技术改造的有利条件
1、资源可靠
该矿开采开采7#、8#、9#、11#、15#、18#共6个煤层，截止至2013年末矿井地质储量为709.17万吨，储量控制程度较高，矿井开采前景十分可观。
2、煤质好
煤种绝大部分为1/3焦煤，部分为气煤。
原煤的水分在0.58～2.01%之间；原煤灰分10.95～38.9%，挥发分为36.7%；发热量在24.24MJ／KG之间；粘结性在4～8之间，可作为炼焦和民用及动力用煤。
3、煤炭销售畅通
该矿井销售渠道稳定畅通,拥有长期固定客户，近年虽然煤价下降，但本矿开采成本控制较好，仍有一定的盈利空间。
4、运输条件
本矿位于鹤岗市南山区境内，矿区有简易公路与市区公路相连，交通运输条件十分便利，外部运输条件较好。
5、电源条件
隆源煤矿供电系统中，电源由两条线路组成，由鹤矿集团南山矿变电所571#甲线和大陆变电所669#乙线组成。
南山矿变电所571#甲线作为工作电源,大陆变电所669#乙线作为备用电源，线路均为10kV架空线路,导线为LGJ-95钢芯铝绞线，电源条件满足矿井建设的需要。
6、迁村和土地使用情况
工程建设用地在本矿工业广场范围内，所以此次工程建设不涉及迁村和征地事宜。
7、主要材料供应
矿井所需大部分生产材料均可在当地解决，如砖瓦、砂石、水泥、钢管、铁棚、锚杆等，购物条件十分优越便捷。
五、编制设计的依据
1、隆源煤矿证照；
2、隆源煤矿《设计委托书》；
3、《关于加强南山地区部分地方煤矿通风方式调整工作的通知》（鹤煤发【2014】48号）；
4、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；
5、《鹤岗市南山矿区地质勘探报告》；
6、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）；
7、矿方提供的相关图纸、资料；
8、《煤炭工业小型煤矿设计规范》、《煤矿安全规程》以及国家有关煤炭项目建设的技术法规和技术政策。
六、设计的指导思想
1、本次矿井通风方式技术改造工程设计遵循社会主义市场经济规律，以市场为导向，以经济效益为中心，稳产、高效为标准，以安全生产为重点，体现依法办矿、正规开采，严格管理的思想，化资源优势为经济优势。
将矿井建设成经济型、效益型的现代化企业。
2、充分体现地方煤矿特点，认真贯彻当前地方煤矿的建设方针政策。
着眼当前、兼顾长远、规模开采、安全高效、集中生产。
3、认真分析本矿的资源条件，外部条件，开采技术条件，精心设计、力求技术先进，安全可靠、经济合理，达到建设期短、投资少、达产快，经济效益高的目标。
4、在充分利用现有工业场地、设施的基础上，根据矿井生产现状，在满足安全生产的前提下，尽量简化井上、下生产系统。
5、根据地方煤矿的特点，合理布置井巷工程，尽量减少岩石工程量，提高回采率，减少资源浪费，为提高矿井经济效益和降低成本创造条件。
七、设计的主要特点
1、通风方式技术改造的主要内容为压入式通风改为抽出式通风，矿井通风由"一入两回"改为"两入一回"。
2、主井改造前为入风井，井筒内设有大倾角皮带和猴车，风硐处设有两台主扇。
改造后仍为入风井，在回风井安装主扇，原风硐改为安全出口。
3、副井原为回风井，改造后为入风井。
4、回风井改造后仍为专回风井，将2台主扇安装在新增的风硐处，同时主扇增加扩散塔，井口处新增一个防爆门。
5、改造后矿井主、副提升及井下运输系统均不变。
6、矿井通风方式技术改造后，由主井和副井入风，回风井回风，其中主井断面较大（12.5m2），井筒内风速1.3m/s，符合《煤矿安全规程》要求并有利于降低煤尘扩散。
井下通风设施按通风方式技术改造后通风系统进行调整。
7、矿井通风系统需风量为1874m3/min（31.2m3/s），原有2台FBCDZ-6-No18型主扇，配套电机功率2×132kw，风量范围2160～5040m3/min。
通风方式改造后，将安装2台FBCDZNo14/2×55kw型主扇，配套电机功率2×55kw，风量范围1800～2700m3/min，在主扇出风口增加扩散塔。
8、通风方式技术改造后矿井采掘布局为：
一采二掘，8号层一个采煤工作面，11号层一个采煤备用面两个掘进工作面面。
由于原副井断面为7m2,一、二段回风井断面为6m2，本次工程需将上述井筒断面均扩大至为9m2，工程量为2450m。
另外还有火区治理及巷道喷浆等与通风方式改造相配套工程量，为2500m，总工程量为4950m。
9、矿井现有排水系统和压风系统满足需求不做改变。
10、通风方式技术改造工程包含地面土建工程主要有：
新主扇房及基础、新建热风炉房及热风道改造等；设备安装工程主要有：
2台主扇安装和2台热风炉的购置与安装。
八、需要说明的问题及建议
1、通风方式由压入式改为抽出式后，必须加强矿井火区治理工作，现有未喷碹岩巷必须补喷，新施工岩巷均为锚喷支护或铁棚喷碹支护，为矿井生产提供安全保障。
2、改通风方式前必须先将矿井所有密闭进行检查，确保安全可靠。
3、加强矿井安全监测监控管理，重点监测改变通风方式后矿井瓦斯和一氧化碳涌出量变化情况。
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
鹤岗市隆源经贸有限公司煤矿位于黑龙江省鹤岗市中部，行政区划属鹤岗市东山区管辖。
矿井距鹤岗市火车站8km，有哈萝公路及矿区公路分别从该矿西侧和东部通过,矿井工业广场有400m长砂石路通往南山区水泥公路，从南山区水泥公路至市区主干道距离为700m，交通方便，详见交通位置图。
图1-1隆源经贸有限公司煤矿交通位置图
二、自然地理
该矿井处于丘陵地带，区内为简单缓坡地形，工业广场地势较为平坦，最高海拔标高+206米，最低海拔标高+177米，相对高差29米。
三、气象、地震
该区属大陆性寒温带气候，冬春两季多风寒冷，夏季多雨，年平均降雨量600mm左右，雨季多集中在六、七、八月。
每年十月中旬至翌年四月为结冻期，井田气象如下：
极端最低气温：
-33.9℃
最大冻结深度：
2.38m
最大积雪厚度：
14cm
最大降雨量：
48mm
年均降雨量：
645.4mm
最大风速：
24m/s
结冻时间：
180天
主导风向：
西风
地震烈度：
六度
四、与邻矿关系
本矿东部是东兴三矿，南部是老山头煤矿，北部为华鑫公司煤矿，西南部为检顺一煤矿，深部为南山煤矿。
本矿除扩储的15号层南部与检顺一煤矿18号层区重叠外，与周边其它矿井无采动影响关系，矿间留有技术境界煤柱50m以上。
第二节矿井现状
1、矿井概况
隆源煤矿现设计生产规模21万吨/年。
采用斜井开拓,现有3条井筒，分别为主井、副井、回风井。
主井井筒内并列布置皮带和猴车；副井采用一台JK-2.5×2型绞车提升矸石及材料；回风井内不设提升设备。
矿井生产的原煤进入本矿选煤厂入洗。
2、提升系统
1）、主提：
主井采用DTL80/20/400型钢丝绳芯胶带输送机，带宽B=800mm，带速v=1.6m/s，配st2000钢绳芯阻燃胶带，采用单滚筒单电机驱动，选择YBPT400M—4型防爆变频电动机，功率N=400kW，电压V=660V。
减速器选择DCY-560-50-3N型。
2）、副提
副井提升设备为JK-2.5×2型绞车，电机型号为YBBT5001-10，电机功率为400kW,负责全矿提矸、下料任务。
绞车滚筒直径2.5米，滚筒宽度2.0米，最大静张力、最大静张力差均为9490kg，最大提升速度为4.0米/秒。
3）、主井架空乘人装置
选用一套RJDHY型单向活动抱索器水平轮两头收绳式架空乘人装置（猴车），与皮带并列布置。
猴车间两绳间距400mm,其中右侧安全距离为700mm,左侧安全距离为1750mm。
该型猴车为单向活动抱索器，即循环式两边不同时乘人。
猴车运行速度≤1.2m/s，运量600人/h，配套电机功率45kw。
3通风系统
该矿现采用压入式通风，主井入风，副井及回风井回风。
矿井主扇安设在主井风硐处，为FBCDZ-6-NO18型对旋式高效节能型通风机，电机功率2×132KW，扭曲型风叶，反风方式为反转反风。
矿井现入风量2600m3/min，风压420Pa，等积孔2.5m2。
矿井现入回风量表
井筒
m2
Qm3/min
Vm/s
瓦斯浓度（%）
瓦斯绝对量m3/min
备注
CO2
CH4
CO2
CH4
1
主井
12.5
2600
3.5
入风
2
副井
7.0
1000
2.4
0.08
0.25
回风
3
回风井
6.0
1600
4.4
0.12
0.22
回风
4、排水系统
矿井为两段接力排水,在二段-200m水平标高井底车场处设有矿井永久水泵硐室及水仓,各煤层下山涌水经水沟排水至-200m水仓汇聚后由二段水泵排至一段-101.9m标高水仓，然后由一段水泵经副井排至地面。
5、供电系统
隆源煤矿供电系统中，电源由两条线路组成，由鹤矿集团南山矿变电所571#甲线和大陆变电所669#乙线组成。
南山矿变电所571#甲线作为工作电源,大陆变电所669#乙线作为备用电源，线路均为10kV架空线路,导线为LGJ-95钢芯铝绞线，电源条件满足矿井建设的需要。
6、井下运输系统
井下现为主运输为采区集中皮带巷运煤，辅助运输采用5t防爆蓄电池电机车牵引1t矿车运输。
暗斜井采用绞车提升。
7、地面储装及排矸系统
主井皮带提升的煤炭进入地面储煤场，然后转运至选煤
副井提升的矸石由汽车装运至场外回填塌陷坑和露天坑。
8、地面运输系统
本矿地面主要装运设备为3台铲车，10台20吨自卸车，全部为已有设备，专门为煤矿和用户服务。
地面储煤场可存煤10万吨，有矿区公路与市区连接。
9、矿井地面工业建筑
现有主井皮带走廊、猴车机房、主扇房、压风机房、热风炉房、地面变电所、矿办公室、灯房、更衣室、辅助厂房等建筑设施。
通风方式技术改造后将主扇由主井风硐改到回风井风硐，相应增加土建工程主要有：
主扇房及基础、热风炉房及热风道等。
第三节地质特征
一、地质
1、区域地层
鹤岗煤田的含煤地层，直接不整合沉积在下元古界兴东群大马河组变质岩系和古生界花岗片麻岩及花岗岩之上，主要地层有早白垩系，第三系和第四系地层。
地层走向为北北东，地层倾角15º～35º左右，倾向东南，煤田以断裂构造为主。
南山井田地层和鹤岗煤田地层一致，井田赋存的地层有下元古界兴东群大马河组变质岩系和古生界花岗片麻岩及花岗岩，中生界白垩系下统鸡西群城子河组和新生界第四系。
2、构造
本区构造特点符合鹤岗煤田总体构造规律，以断裂为主，主要断层有南14、南10、南7、南9共计四条断层，落差大约在5～45m。
断裂构造破坏了煤层的完整性。
该矿开采范围内无火成岩侵入，无陷落柱、剥蚀带等分布。
煤系地层走向NNE20-50°，倾向SE60-80°，倾角12°-18°。
矿井开采的各煤层赋存于下白垩统城子河组中段,地层走向北北东，地层倾向南东，倾角6-180。
总体为单斜构造，区内主要受南7、南9、南10、南14等断层影响，次生断层较多，多为正断层。
煤层厚度1.5--16.0m。
从实见煤厚和钻孔见煤分析,煤厚较稳定,煤层结构单一,煤层顶板为粗砂岩，底板为细砂岩。
井田地层层序表
界
系
统
群
组
段
符号
地层厚度
新生界
第四系
中部含煤段
Q号
3—10
中生界
白垩系
下统
鸡西群
城子
河组
Klch2
300
下部含煤段
Klch1
200
下元
古界
兴东群
大马
河组
Pt
厚度不详
（2）该矿开采煤层范围内无火成岩侵入。
二、地质构造
1、断层
井田内主要断层构造情况：
南14断层：
位于井田西部，走向SN，倾角40°－60°，落差30-40m。
南9断层：
位于井田东部，走向SN，倾角30°－50°，落差20m。
南10断层：
位于井田中部，走向SN，倾角20°－60°，落差20-45m。
南7断层：
位于井田西南部，对该区没有较大影响。
2、岩浆岩侵入情况
本区域没有岩浆岩侵入体。
三、煤层
该矿现开采煤层为7#、8#、9#、11#、15#、18#层共6个煤层，（3#只剩余0.12万吨）各可采煤层的特征如下：
3号煤层：
煤厚为3.0-6.5m，顶板为粗砂岩，底板为细砂岩，煤层结构简单，中间夹有一层0.08m厚页岩，顶板有0.4-0.8m厚煤矸互层。
7号煤层：
煤厚为1.6-4.5m，结构较简单，近底板有一层0.08m厚凝灰岩，与3＃层相距10-17m，顶板为细砂岩，底板为粗砂岩。
8号煤层：
煤厚为1.50-2.40m，顶板有0.3-0.6m厚煤矸互层，与7＃层间距18-20m，顶板为粗砂岩，底板为细砂岩。
9号煤层：
煤厚为2.2-4.2m，结构复杂，中间夹有0.2-1.0m褐色矸石层，与8＃层间距8-12m，顶板为细砂岩和粉砂岩，底板为细砂岩。
11号煤层：
全区可采的厚煤层，煤厚4—7米，平均厚度6米，煤层倾角6°～18°。
，顶板为细砂岩，底板为中砂岩，与9号层间距30-40m。
15号煤层：
全区可采的厚煤层，煤厚6—10米，平均8米，顶板为细砂岩，底板为细砂岩，距11号煤层间距60～80米。
18号煤层：
全区可采的厚煤层，煤厚8—16米，平均10米，顶板为细砂岩，底板为细砂岩，距15号煤层间距15～25米。
煤层特征表
煤
层
号
煤层厚度
煤层间距
煤层
结构
可
采
性
顶板岩性
最小—最大
一般
稳定
程度
最小—最大
一般
变化
情况
底板岩性
3
3-6.5
较稳定
较稳定
较简单
可采
粗砂岩
5
细砂岩
7
1.6-4.5
较稳定
10-17
较稳定
较简单
可采
细砂岩
3
13
粗砂岩
8
1.5-2.4
较稳定
18-20
较稳定
较简单
可采
粗砂岩
2
19
细砂岩
9
2.2-4.2
较稳定
8-12
较稳定
较简单
可采
细砂岩
3.2
10
细砂岩
11
4-7
较稳定
40-50
较稳定
较简单
可采
细砂岩
6
45
中砂岩
15
6-10
较稳定
60-80
较稳定
较简单
可采
细砂岩
8
70
细砂岩
18
8-16
较稳定
15-25
较稳定
较简单
可采
细砂岩
10
17
细砂岩
四、煤质
1、煤的物理性质
本区煤为黑、灰至钢灰色，条带状结构，断口平坦，质坚硬，裂隙发育，比重大，在风化带灰黑暗淡，部分呈粉状，以半亮型和光亮型为主，有少量暗淡型，煤岩成分为以亮煤和暗煤为主，有少量镜煤。
煤层容重均为1.35t/m3。
2、煤的化学性质
煤种绝大部分为1/3焦煤，部分为气煤。
原煤的水分在0.58～2.01%之间；原煤灰分10.95～38.9%，挥发分为36.7%；发热量在24.24MJ／KG之间；粘结性在4～8之间。
3、煤的工业用途
根据本区的煤质特点，可作为炼焦和民用及动力用煤。
五、水文地质条件
根据《煤矿防治水规定》第12条矿井水文地质类型划分规定，本矿矿井水文地质类型为：
水文地质简单。
1、受采掘破坏或影响的含水层及水体：
补给条件差，补给来源少；
2、单位涌水量：
本矿q<0.1L/sm；
3、矿井及周边老空水：
无老空积水；
4、矿井涌水量：
正常涌水量：
Q1=（0.2+2）m3/h<180m3/h
最大涌水量：
Q2=（2+2）m3/h<300m3/h
突水量：
无
5、开采受水害影响程度：
采掘工程不受水害影响；
6、防治水工作难易程度：
防治水工作简单。
井区位于平缓的丘陵，地下水以大气降水补给为主。
矿井水文地质条件简单，地表有两条雨水冲刷沟，平时无积水，区内无含水层，旧采区无积水。
本地区历史最高洪水位为+160m，本矿各井筒标高均在+179m以上，不受洪水威胁。
矿井水主要来源为大气降水沿裂隙渗透入井下，该矿正常涌水量9.1m3/h，最大涌水量11.38m3/h（含灌浆及消防洒水量）。
六、瓦斯及煤尘
根据《关于二〇一一年度第一批矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量核准结果的通知》（黑煤生产发[2011]431号）”文件，鹤岗市隆源经贸有限公司煤矿瓦斯鉴定结果为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量0.43m3/min，瓦斯相对涌出量为1.18m3/t。
根据鹤矿集团煤尘爆炸指数鉴定报告，该矿煤尘具有爆炸危险，煤尘爆炸指数30.87-34.91%。
七、煤层自燃
根据《鹤岗矿业集团公司关于印发矿井煤层自燃倾向性分类和煤层自燃发火期核定说明的通知》（鹤矿通风发［2003］99号），隆源经贸有限公司煤矿井下各煤层自燃发火倾向性属容易自燃煤层。
八、地温
该区未开展过地温观测工作，该区最低境界标高－357.9m，地表标高+184.0m，开采最终标高距地表最大垂深541.9m，相邻的南山煤矿开拓开采的最大深度已达640m，未出现热害问题，故推测该区生产期间不存在热害问题。
通过多年生产实际，井下温度为13-18℃，根据鹤岗地区地温梯度3℃/100m，未超过允许范围26℃，不影响人身健康和生产效率。
九、矿区勘查程度
该井田区域由原东北煤田第二勘探局109队及鹤岗矿务局地质队在1948-1984年进行了大量的地质勘探工作，共打钻孔368个，井下打钻孔88个，多次提交了地质勘查报告。
矿井现所采煤层均为南山矿1983年以前已采完的边角煤柱、阶段煤柱和断层煤柱，资料比较准确。
通过以上分析，该区域地质勘探工作可以满足矿井设计的需要。
第二章 井田开拓
第一节井田境界及储量
一、井田境界
隆源煤矿开采煤层为：
7#、8#、9#、11#、15#、18#层共6个煤层（3#层只剩余0.12万吨）。
全矿井共计141个拐点坐标。
井田范围及资源储量计算的边界由各拐点的坐标依次连接圈定。
矿井原有境界开采标高范围从+50.15m～-357.9m。
3号层拐点坐标
拐点号
国家坐标
拐点号
国家坐标
X
Y
X
Y
1
5240488.00
22598010.00
11
5241214.00
22598563.00
2
5240876.00
22598158.00
12
5241113.00
22598521.00
3
5240903.00
22598147.00
13
5241009.00
22598445.00
4
5241049.00
22598027.00
14
5240655.00
22598452.00
5
5241202.00
22597955.00
15
5240652.00
22598290.00
6
5241231.00
22597956.00
16
5240670.00
22598254.00
7
5241308.00
22597992.00
17
5240708.00
22598214.00
8
5241409.00
22598057.00
18
5240747.00
22598187.00
9
5241418.00
22598640.00
19
5240462.00
22598077.00
10
5241318.00
22598636.00
标高：
从50.15米至-49.85米。
7号层拐点坐标
拐点号
国家坐标
拐点号
国家坐标
X
Y
X
Y
20
5240651.00
22598230.00
24
5241120.00
22598210.00
21
5240845.00
22598122.00
25
5241151.00
22598277.00
22
5241000.00
22598048.00
26
5241154.00
22598443.00
23
5241058.00
22598008.00
14
5240655.00
22598452.00
标高：
从30.15
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