恩施州利川石家湾煤矿Ⅱ采区设计方案Word文档格式.docx

1、含煤岩系赋存于二叠系上统吴家坪组底部（P2w1）。由粘土岩、含硅质菱铁质岩屑泥岩、高炭质泥岩、含黄铁矿泥岩和煤层组成，岩性组合简单。矿区北部十字路井田较厚，4.1511.50米，平均7.67米；南部迴龙井田较薄，3.617.48米，平均5.51米。上覆地层：上二叠统吴家坪组（P2w2）灰黑色含生物碎屑灰质泥质白云岩 厚1.20m整合吴家坪组含煤段（P2w1）黑色高炭质泥岩 厚0.10m黑色粉状、块状亮煤、半暗煤。上部厚0.20米块煤；厚0.78米灰黑、灰色粘土岩；风化后呈灰白色，含星点状、小团块状黄铁矿； 厚1.86m紫红色、褐红色薄层状含硅质菱铁质岩屑砂岩，岩石致密、坚硬、易碎； 厚0.91

2、m灰绿色含黄铁矿泥岩 厚0.05m下伏地层：下二叠统茅口组（P1m）：浅灰、灰色中厚层状灰岩，含少量燧石结核。 厚5.0m由上述可以看出，含煤岩系顶、底界线分明，对比标志明显。上覆地层吴家坪组燧石结核灰岩、含生物碎屑灰质云岩，接触面平整；下伏茅口组中厚灰岩，接触面凸凹不平，灰岩表面溶蚀构造发育，平行不整合界面明显。矿区煤系较薄且稳定，岩性、层序简单，含煤只有一层。2、煤层特征煤层结构及厚度矿区内煤层赋存于吴家坪组含煤段上部，可采煤一层，煤层呈厚状、似层状，与围岩呈整合接触，层位稳定。据矿区采煤生产井统计结果，十字路井田见煤率100%，可采率96.28%；迴龙井田见煤率100%，可采率95%。矿

3、区煤厚由北往南有薄（十字路7104线0.63米）厚（十字路7101线0.76米）（迴龙7203线0.49米）的趋势。十字路井田煤层两极厚度0.331.41米，平均0.68米；迴龙井田煤层两极厚度0.420.68米，平均0.55米。十字路井田北部（7104线以北）煤层呈藕节状，大部分不可采。迴龙井田南西部（7203线以南）硅质角砾岩取代煤系地层，煤层缺失，构成无煤区。夹矸一般见于局部，一般呈条带状或不规则扁豆体，偶然沿走向长2030米，厚0.10.3米，均为高炭质泥岩。煤层倾向80155，倾角825。其直接顶板为黑色高炭质泥岩，间接顶板为黑色含生物碎屑灰质泥质云岩；直接底板为黑色高炭泥岩，间接底

4、板为浅灰、灰色 中厚层状灰岩。煤层厚度变化因素井田煤层厚度的变化，皆系原生因素所致，构造对煤层厚度的影响不大，仅见局部。如局部地段因构造运动的影响，煤层底板呈波浪起伏实褶皱现象，褶皱核部因受应力较弱，煤层变厚，两翼受应力较强，煤层变薄。据井田生产井编录资料反映，原始沉积环境的差异是煤层略有变化的内在因素，煤层直接底板0.000.15米高炭质泥岩或粉砂质粘土岩，高炭质泥岩与煤厚呈负相关系，含粉砂质粘土岩与煤厚呈正相关系。煤 层 特 征 表含煤地层煤层编号平均煤层厚度（m）层间距离结构可采性视密度（T/m3）顶底板岩性上二叠吴家坪煤组0.75简单全区可采稳定1.43炭质页岩3、煤质特征宏观煤岩类型

5、根据矿区生产井编录，宏观煤岩类型主要为亮煤，其次半暗煤，暗淡煤，其特征分述如下：亮煤：黑色，玻璃光泽至金刚光泽，贝壳断口，均一状结构，层状、似层状构造。由于受构造动力挤压而破碎成叶片状、小碎片状及细粒状。半暗煤：黑色，似油脂光泽，内生裂隙不发育，断口参差不齐，似均一状结构，层状构造。半亮煤：深黑色，玻璃光泽至强玻璃光泽，断口参差不齐，碎片状、粒状结构，似层状构造。暗淡煤：黑灰色，块状，致密坚硬，油脂光泽，均一状结构，不平坦状及角砾状断口，裂隙不发育。通过对比，矿区内煤层上部为半暗亮煤，中部为亮煤，下部为亮煤半亮煤半暗煤，局部偶见暗淡煤。因此，矿区内煤岩类型组合简单，较稳定。显微煤岩类型显微煤岩

6、组份分为有机组份和无机组份，有机组份主要包括凝胶类、无凝胶类、半焦炭化物质、焦炭化物质。其中凝胶基质及镜煤约占7080%；无机组份为黄铁矿、粘土矿及其他矿物质。煤质工业分析据矿区煤样分析结果，煤灰色为浅灰白灰白色，含水份1.404.06%，平均2.21%；灰份18.0234.91%，平均25.24%；挥发份5.658.70%，平均7.52%；固定碳56.6372.00%，平均66.79%；全硫2.447.48%，平均4.46%；发热量16.9227.31MJ/kg，平均22.65MJ/kg。属高硫、高灰份、中等发热量无烟煤。煤 质 特 征 表水份（%）MAD灰分AD挥发分VDAF固定碳硫分（%

7、）ST.D磷（%）PD发热量QB.ABMJ/KG灰熔点（）ST粘结指数G胶质层厚度煤种吴 家坪2.2125.247.5266.794.4622.65高硫高灰份中等发热量无烟煤三、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性1、瓦斯根据湖北省煤矿瓦斯等级鉴定中心2012年12月29日提供的煤矿瓦斯鉴定证书绝对瓦斯涌出量为0.33m3/min，属瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性与自燃倾向性根据中煤科工集团重庆研究院2013年1月30日提供的自燃倾向性鉴定报告和煤尘爆炸性鉴定报告，煤层自燃倾向等级为类，属不易自燃煤层；煤层无煤尘爆炸性。四、水文地质1、区内含（隔）水层（岩组）由新至老依次分述如下：矿区以煤炭沟为

8、界分为南北两块段。十字路井田位于北部地块煤炭沟至茅子坝地块上；迴龙井田们于南部甘溪河煤炭沟地块上。矿区内沟谷纵横，岩溶发育，地表分水岭由北东转南西分布。北西呈陡坡陡崖接甘溪河，南东呈缓坡接天池河。矿区内岩溶主要分布在P2C、T1d2地层，其中岩洼地、槽谷、漏斗、溶洞、石芽、孤峰发育。地形最高标高1683.4米，最低1325米，相对高差358.4米。地块中部岩溶、溶隙发育，既是含水层储水空间，又是降水下渗通道。地形坡向南东，与地层倾向基本一致，有利于地下水、地表水的排泄。矿区分布含水层组均处于区域地下水补给区内。其特点如下：（1）T1d2含水层组片状分布于斜坡地带，岩溶发育，接受补给条件好，地下

9、水以垂直下渗为主，进入含水层深部。（2）分布广泛的灰岩裂隙、岩溶CP2（+P2w4）大部分裸露地表，降水下渗较为有利，下渗后基本由北西向南东泾流，至天池坝季节性河流附近呈小流量泉水排泄，大部分向深层泾流。（3）P2w2含水层呈窄条带状分布于陡坡地表，岩溶水发育，不利于降水下渗，其富水性弱，泾、流、排条件差。（4）P1m含水层组仅在矿区外围及局部地段出露，补给方式以集中注入式为主，地下水渗入含水层深部，地下水面低于当地侵蚀基准面，该地下水不会影响矿井生产。2、矿区含水层与隔水层根据矿区各岩性组合特征，地表水、地下水出露情况，矿区含水层组有Q、T1d2、P2C+P2w4、P2w2、P1m；隔水层组

10、有T1d1、P2w3、P2w1。各含（隔）水层组特征如下：（1）第四系含碎亚粘土、亚砂土及近代矿产开发矿渣堆积弱含水透水层组（Q）。 厚0.0010.00m（2）三叠系下统大冶组下部薄至中层灰岩，强岩溶化，富水性强含水层组（T12d）。 厚50.00m（3）三叠系下统大冶组底部薄层状泥岩、页岩夹薄层泥质灰岩，隔水层组（T1d1）。 厚11.1813.75m（4）二叠系上统长兴组、吴家坪组四段（P2C+P2w4）中一厚层灰岩含水层组。厚85.00340.00米，迴龙井田内见泉水零星出露，泉流量6.8418米3/日。溶隙、节理发育，透水性强，富水中等。（5）二叠系上统中部（P2w3）黑色炭质泥岩和

11、含炭硅质岩互层，隔水层组。厚10.7022.80米。层位较稳定，隔水性强，局部地表时含浅层基岩裂隙水。（6）二叠系上统吴家坪组下部（P2w2）深灰色含燧石结核灰岩，含水层组。厚10.1019.20米。该层岩溶、节理裂隙不发育，矿坑涌水量表现不大。（7）二叠系上统吴家坪组底部（P2w1）含炭质泥岩、煤层、粘土岩，隔水层组，厚3.617.48米，层位稳定，隔水性好。（8）二叠系下统茅口组（P1m）厚层灰岩强溶化含水层组厚50.00m。综上所述，P2w2含水层为煤层顶板直接充水含水层，P2w4+P2C为煤层顶板间接充水含水层。矿区地表水不发育，地下水的主要补给源为大气降水，补给单一。矿坑水多为由顶板

12、滴水积聚，煤层底板为粘土岩，隔水性好，底板一般无地下水进入矿坑。但底板厚度薄，少数矿坑直接底板极薄时开采剥离，矿坑水通过P1m灰岩层中溶洞排泄。在南部迴龙井田向斜附近，P1m含水层中下地水极有可能进入矿坑，补给矿坑水。另外，还有老窑积水，储水量稳定具有突发性。因此，矿区水文地质条件中等（矿井正常涌水量2m3/h，最大涌水量5m3/h）。 一、地质资源储量采区二叠系煤层的地质储量估算，根据上水平揭露的煤层实际估算，采区平均走向长1008m，平均倾向长320m，煤层平均厚度0.75米，容重1.4t/m3,测算地质储量为33.87万吨，可采储量为30.5万吨。可服务3年4个月。一、矿井工作制度矿井年

13、工作日330天，“早中”两班制作业。二、采区设计生产能力本采区设计生产能力9万吨/年，采区布置二个采煤工作面，四个掘进工作面，满足矿井生产的需要。三、采区服务年限根据矿井生产能力，该采区服务年限为：30.593.4年。巷道布置和断面（详见采区设计巷道布置平面图和巷道断面图）该采区在轨道下山每隔80米掘一甩车场落平，落平后掘区段车场，在区段车场前分别掘南北石门，见煤后先掘轨道下山和回风下山联络巷，再沿半煤岩掘区段南北运输平巷，区段南北运输平巷掘至矿井边界留足30米保安煤柱，开始沿煤层倾向向上掘工作面开切眼。该采区在+1336米水平落平后掘采区车场，在采区车场北侧掘采区水仓、泵房和管子道。车场前掘

14、石门，见煤后向北沿煤掘30米与回风下山贯通，形成通风系统。一、采煤方法该采区走向长壁式采煤方法，工作面采用截煤机落煤，风镐辅助落煤，工作面落下的煤采用V3溜槽溜煤，人工攉煤，全部垮落法管理顶板，工作面用DZ1025/80型单体液压支柱和HDJA1000型金属铰接顶梁支护。二、采掘工作面机械装备根据我矿现有的技术及地质条件，采煤工作面切眼遇煤层薄时掘进采用风钻打眼破底；煤巷掘进工作面采用电钻割底煤，风镐落上部块煤，人工装煤。 1、掘进工作面机械装备岩巷掘进工作面采用ZY28式风钻打眼，钻爆法施工，耙斗机装岩，矿车轨道运输。掘进通风选用选择型号为FBDNO55.5局部通风机2台，风量为140235

15、3/ min。防爆开关2台，型号分别为QBZ-80/380、QBZ-200/3802、采煤工作面机械装备工作面配备MJ37型截煤机，额定电压660V，额定功率37kW，配备风镐4把。一、通风系统1、矿井主扇风机选用两台FBCDZ-6-13230型防爆对旋式轴流通风机2台，一台工作，一台备用。主要扇风机风量为7001250m/min,负压650-110mPa,能满足矿井通风需要。2、轨道、回风下山掘进选择型号为YBT-5.5局部通风机二台，一台工作，一台备用，每台风量为901803/ min。区段运输平巷和回风平巷选择型号为FBDNo5/25.5kw局部通风机2台，一台工作，一台备用，每台风量为

16、140-235 m/min。选用风筒直径为40cm，通风方式为压入式通风。3、局部通风机必须安设在距回风口大于10米的支架牢固顶板完好的地方，且必须上架安设，实行专人挂牌管理。4、掘进工作面风量必须按每人每分钟不得少于4m3配足。5、各地点施工风流的流向采区轨道下山施工：+1392米运输巷（新鲜风流）局部通风机采区轨道下山工作面采区轨道下山（乏风）+1392米运输巷采区回风下山石门采区总回风巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井主扇抽出地面。采区回风下山施工：+1392米运输巷（新鲜风流）局部通风机采区回风下山工作面采区回风下山（乏风）采区总回风巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井主扇抽出地面。20

17、1工作面施工：+1392米运输巷（新鲜风流）采区轨道下山+1380米区段石门+1380米区段南巷201工作面+1392米区段南巷采区总回风巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井主扇抽出地面。202工作面施工：+1392米运输巷（新鲜风流）采区轨道下山+1380米区段石门+1380米区段北巷202工作面+1392米区段北巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井主扇抽出地面。各个区段巷和工作面开切眼的施工：均在采区轨道下山各个区段甩车场上端10米以上安装局扇和起动设备，回风风流从各个区段联络巷流向采区回风下山采区总回风巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井主扇抽出地面。二、防尘系统1、地面设有消防水池，容量为2

18、00m3。2、工作面防尘由地面消防水池通过水管铺设到工作面，工作面装载点设置喷头进行洒水降尘。3、调整风量进行通风降尘。三、运输系统运煤系统：工作面采下的煤经V3区段运输巷矿车内，人工推车至区段车场，采区轨道下山JTB1.61.0绞车提升到+1392运输巷，CCG1600防爆柴油机车运到主井井底车场，地面JT1.61.2绞车提升到地面。运矸系统：掘进工作面的矸石经耙碴机装入矿车后，区段运输平巷由人工调车推至井底车场，采区轨道下山和采区回风下山绞车提升到+1392米运输巷后，机车运到主井井底车场，地面绞车提升到地面。运料系统：各种材料和设备的运输与运煤或运矸方向相反。四、供电系统1、矿井供电实行

19、井上、下供电分开，井下供电做到“三专”且中性点不接地。2、工作面供电由井下中央变电所井下馈电开关各个用电地点控制开关。五、排水系统1、考虑到采区水泵房（+1336米）到+1392米运输巷的高差只有59米，因此选择型号DY6-253即可满足需要。2、采区最大涌水量为5mh,正常涌水量为2mh。水仓容量设计为50 m3、工作面顶、底板渗水、巷道积水，通过巷道水沟自行流到采区水仓，由采区水仓水泵排至+1392米运输巷水沟，通过+1392米运输巷水沟自流至主井井底水仓，由主井井底水仓水泵排出地面。六、通讯及信号系统1、工作面及局部扇风机安设位置处必须安设能与矿调度室、绞车房、车场等地点联系的通讯电话。

20、 2、电话机型号为KTHHBZ（G）-1型矿用本质安全型壁挂电话。3、工作面的电话必须随时保证能够正常使用，以便及时将工作面的各种情况汇报给相关部门。4、工作面运输设备的信号装置采用127V矿用防爆型声光组合信号装置。5.所设置的信号必须灵敏、清晰可靠，其信号统一规定。六、压风系统1、地面安装V-68型空压机2台，一台工作，一台备用。2、主要巷道敷设直径834mm无缝钢管，各个区段巷和采煤工作面敷设直径533.5mm无缝钢管。第六节 监测监控系统 1、矿井安装了KJ70N型煤矿安全监测系统，配备了2台监控主机（一台备用），一台声光报警器，一台UPS不间断电源（2小时），打印机一台，数据接口2台

21、（一台备用）。安装KJ70型监控分站6台，另备用1台。2、采区各个作业地点均按规定安装甲烷传感器。一、巷道断面和支护形式 采区轨道下山布置在全岩中，巷道取直，并且尽量一个坡度施工，采用裸巷掘进，喷浆支护。特殊地点用金属支柱或料石发碹支护。回风下山布置在半煤巷中。巷道断面和支护形式见附表3-1，巷道工程量见附表3-2。二、巷道掘进进度指标生产期间巷道掘进进度指标确定如下：轨道下山全岩巷掘进 70m/月回风下山半煤巷掘进 60m/月区段运输平巷掘进 70m/月三、巷道掘进为了加快施工进度和实现机械化作业,每个掘进头施工配备YT28型风动凿岩机二台、ZWY-80/15、16、19型装岩机一台。掘进通

22、风选用FBDNo5/25.5kw和YBT-5.5局部通风机2台，一台工作，一台备用。主要巷道断面表 表3-1巷道名称断面形式支护形式净断面（m2）轨道下山三心拱喷浆支护5.26回风下山梯形工字钢梯形支护4.32区段运输顺槽切眼矩形单体液压支柱2.8巷道工程量汇总表 表3-2工程量（m）断面（m2）支护形式岩性坡度（）轨道下山上部车场、绕道1255.28喷浆全岩4342-12322工字钢梯形半煤巷-101380、1365、1350区段车场、石门2707.48、5.28和4.32喷浆和工字钢支护全岩和半煤巷轨道下山下部车场、石门507.48和4.32采区水仓、泵房+1380米区段南巷4205002

23、01工作面切眼80202工作面切眼说明：达产时二个工作面生产，工程量2239m，其中岩巷717m，半煤巷1522m。工期为12个月。 采区风量计算及分配矿井采用中央并列式通风系统，由+1392米水平运输巷进风采区轨道下山进入区段运输巷工作面+1392米区段回风南北巷采区回风上山矿井总回风巷回风斜井风井回风。矿井通风方式采用机械抽出式，主扇风机选用两台FBCDZ-6-132掘进工作面采用局部通风机送风。一、风量计算及分配按煤矿安全规程规定方法计算如下：（一）按同时下井人数需要风量计算Q矿井=4NK矿通=4801.2=384m3/分（二）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算 1、采煤

24、实际需要风量各回采工作面实际需要风量从以下几方面计算，取其中最大值。（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q1=100（67）qk=1000.761.45=110.2m3/min式中 q：工作面正常生产时的绝对瓦斯涌出量0.76 m3/min K：备用系数取1.45（2）按工作面温度计算： Q=60vS=601.33=234 m3/min（3）按工作面每班工作人数最多计算： Q=4n=445=180 m3/min（4）按最低风速验算，工作面最小风量： Q15S=153=45m3/min（5）按最高风速验算，工作面最大风量： Q240S=2403=720 m3/min（6）确定工作面实际需要风量:

25、工作面实际需风量为：234 m3/min ， 两个工作面共470 m3/min。2、掘进实际需风量设计有独立通风掘进头4个，按局部通风机实际风量配风，每台取150 m3/min。4个掘进工作面共600 m3/min。3、硐室实际需要风量设计只有机电硐室，按机电设备运转发热量配风60 m3/分。4、其它井巷实际需要风量Q其它=60 m3/分矿井的总进风量为：Q矿=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K矿通 =（470+600+60+60）1.2 =1428 m3/分根据上述方法计算，取最大值作为矿井的总进风量。Q矿=1428 m3/min=23.8m/s通过以上计算，现有主扇风机能力实测风量为1573 m3/min或26.2m/s。能满足矿井通风要求。为了确保煤矿安全生产，必须认真贯彻“安全第一”的生产方针 ，遵循“预防为主，综合治理”的原则，严格执行矿山安全法、煤矿安全规程以及有关安全技术政策、指令、规定，克服麻痹思想，时时刻刻警惕隐患的出现并及时消除，根据本采区具体特点，提出如下安全技术和管理预防灾害措施。一、瓦斯预防措施1、加强通风管理，提高通风质量。通风系统设置的构筑物，应能有效分控制风流，不得随意拆除。2、不使用的联络巷与一切废巷等，必须及时密闭。3