某煤矿技术改造方案设计说明书

前言XX市XXXXXX煤矿（以下简称XX煤矿）属私人合伙企业，矿区位于XX市城区108方向直线距离117KM处，隶属于XX市XX县XX镇管辖，矿井位于茶园村境内。经营煤炭开采及销售，持有合法有效的采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、矿长资格证、矿长安全资格和企业营业执照等五证一照。矿井于1997年开始建矿，并于当年正式投产，原设计年生产能力40KT/A，核定生产能力40KT/A。为合理开发利用煤炭资源，发挥资源优势，更好地为发展地方经济服务，2010年6月XX煤矿委托XX省地矿资源勘查开发有限公司编制了XX市XXXXXX煤矿扩建工程矿产资源开发利用方案，将矿井年设计生产能力规模扩大为90KT/A，净增年生产能力50KT/A。XX煤矿为适应现煤炭市场发展要求，并根据矿井已批复的XX省XX市XXXXXX煤矿预划定矿区范围，急需对现矿井的生产系统进行技术改造。为此，我院特受XX市XXXXXX煤矿的委托，以已批复的预划定矿区范围进行矿井技术改造方案设计，并编制XX市XXXXXX煤矿矿井技术改造方案设计说明书。一、编制初步设计的依据（一）矿方提供的文件1采矿许可证（副本证号C3600002009061120024362；2煤炭生产许可证（副本）编号203603230139；3安全生产许可证（副本）编号赣MK安许证字（2008）0208；4合伙企业营业执照注册号360000310002096XX省工商行政管理局；5煤矿矿长资格证证书编号20090610027XX省煤炭行业管理办公室；6预划定矿区范围批复（赣采复字20080242号）（2008年12月5日）；7关于矿产资源储量量评审备案证明赣国土资储备字2010137号（2010年6月1日）；8关于对XX市二00九年度煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（赣煤行管字2009170号）（2009年12月29日）；9XX煤矿B4、B5煤层煤尘爆炸性鉴定报告（2008年06月20日）XX正源矿用设备安全检测站；10XX煤矿B4、B5煤层煤自燃倾向性鉴定报告（2008年06月28日）XX正源矿用设备安全检测站；11煤矿救援救护与安全技术服务协议书XX市安全生产救援救护中心；12XX省地矿资源勘查开发有限公司XX市XXXXXX煤矿扩建工程矿产资源开发利用方案（2010年6月）；13XX市XXXXXX煤矿扩采工程地质灾害危险性评估报告XX省煤田地质局二二六地质队（2010年10月21日）14XX市XXXXXX煤矿9万吨/年扩建工程环境影响报告书XX核工业环境保护中心（2011年03月）15XX市XXXXXX煤矿扩建工程水土保持方案报告书XX市水利水电勘察设计院（2011年03月）16XX煤矿XX省爆破作业单位许可证赣公爆字芦32号；（二）产业政策性文件1关于印发市、县属和乡镇煤矿矿容、矿貌专项整治工作方案的通知，赣煤行管字20062号；2关于印发规划能力由3万吨及以下改造提升至3万吨以上煤矿验收办法的通知，赣煤行管字2007146号；3关于对煤矿规划能力由3万吨以下改造提升至3万吨以上预核准的通知赣煤行管字2007156号；4关于加快推进通过预核准的矿井改扩建项目有关行政审批工作的通知，赣煤行管字2009143号；5国家发展和改革委员会、国家环保总局关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知，发改能源20071456号；6关于印发XX省加强小煤矿安全基础管理实施意见的通知，赣煤行管字20073号；7关于印发贯彻全国煤矿瓦斯防治工作现场会议精神几个具体问题的通知，赣府厅200559号；8煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准征求意见稿；9通过预核准的矿井扩建项目初步设计审查要求专家意见；（三）规程、规范、行业标准1煤矿安全规程（2011年版）2煤矿救护工程；3建筑物、水体，铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；4煤炭工业小型矿井设计规范GB503992006；5矿井防灭火规范；6矿井电力设计规范；7煤矿井下消防、洒水设计规范GB5038320068建筑工程抗震设防分类标准GB5023320089煤矿井工开采通风技术条件AQ1028200610煤矿建设项目安全实施设计审查和竣工验收规范AQ1055200811煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ10292007；12煤矿防治水规定。二、设计的指导思想设计以贯彻执行国家安全监察局2003年第5号令煤矿安全生产基本条件规定、煤矿安全规程（2011年1月版）和煤炭工业小型矿井设计规范（GB503992006），进一步优化矿井开拓开采方案，在充分了解井田地质条件和开采技术条件的基础上，按正规化、标准化进行设计，严格遵守合理的开采程序，充分回收煤炭资源；合理配备安全设施及装备，提升煤矿安全生产条件，防止井下灾害事故发生，实现矿井投资的最佳效益。三、方案设计的主要特点及主要技术经济指标（一）技改方案设计的主要特点1XX煤矿在预划定的井田范围内将开采龙潭组的B4、B5煤层和安源组的扫边槽煤层。矿区水文地质条件中等、低瓦斯、B4、B5煤层及扫边槽煤层煤尘具有爆炸性、煤层自燃倾向性均属自燃。设计采用一主一副斜井及两翼斜风井开拓方式。矿井划分为东、西两翼两个采区，一个水平（70）开采。2地面和井下采用轨道运输方式，轨距600毫米，钢轨22KG/M，1吨翻斗式矿车，井下采用蓄电池电机车运输，主斜井采用双钩串车提升，副斜井采用单钩串车提升。（详见图JG10X6012401）3矿井采用分区式通风方式，采用机械抽出式通风方法。（详见图JG10X6017101）4设计主斜井井底车场，布置中央变电所和水泵房，集中供电到井下各采掘点，通过主斜井集中排水到地面，使矿井供电和排水系统可靠，并在副斜井井底布置备用的变电所及泵房。5矿井在原地面工业场地设有压风机房，采用地面集中供风，通过管路将压风供至井下各用风地点。（详见图JG10X6021701）6矿井建有变电所采用双回路供电，主电源引自XXXX供电场6KV，备用电源引自高坑煤矿供电场6KV，供电可靠。（详见图JG10X6026101、02）7井下掘进工作面局部通风机采用“三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）”供电。8矿井由于东西两翼采区相距较远，井下运输采用蓄电池电机车为动力运送西翼采区生产的原煤。9矿井配备了KJ系列煤矿安全监测监控系统，对矿井瓦斯浓度，CO浓度，主风机和局部通风机开停状态，风速，风压等进行监测监控；并建议矿井按设计要求尽快装备井下人员定位系统。（详见图JG10X6027401）10设计完善了矿井通信系统，对井下机电硐室，井底车场，运输大巷装载点，采掘工作面均设置直通电话。（详见图JG10X6026701）11矿井建立消防洒水降尘二合一的供水系统，地面设有高位蓄水池，通过管路将水送至地面和井下主要巷道及采掘工作面地点，并按照有关规程、规范要求，布置给水栓、消防栓和洒水喷头等。（详见图JG10X6084501）12针对矿井各类灾害防治及安全生产需要，配备了相应的安全仪器仪表。完善了矿井地面生产系统，并增加相应的行政办公、生活福利设施等。（二）主要技术指标1矿井生产能力90KT/A2矿井服务年限52A3开拓方式开拓方式为一主一副斜井及两翼斜风井。4井巷工程量4935M5矿井在籍（册）人数272人全员工效125T/人6建设项目总造价225755万元吨煤投资25084元/T按90KT/A计算7技改工期15个月四、设计存在的主要问题及建议（一）XX煤矿在预划定的井田范围将开采龙潭组的B4、B5煤层和安源组的扫边槽煤层。B4、B5煤层为现矿井一直开采的煤层，各类资料较为清楚，而开采西翼的扫边槽煤层，在副斜井施工前，资料还有待于完善、清楚后，方可进行施工。（二）根据XX煤矿提供的资料看，周边已关闭的相邻矿井较多，且资料不够详细，因此，在技改期间，继续加强对已关闭的相邻矿井的调查，详细了解其开采情况，做到有备无患。（三）矿井目前对西翼采区开采的扫边槽资料不全，建议矿井可借用国有高坑煤矿开采扫边槽煤层时，已取得检测成果，如扫边槽煤层的瓦斯涌出量、煤尘的爆炸性、煤的自燃倾向性及粉尘测定含量，确保矿井技改后的正常安全生产。（四）XX煤矿提供的资料中，缺乏西翼扫边槽采区的涌水量，在新副斜井施工前，矿方尽快搞清该区域范围的水文地质情况，以便能正确指导井筒的安全施工及排水的设备选型，确保以后的正常生产。（五）XX煤矿根据矿方提供资料中，在预划定的井田范围内现在的保有储量不够充足，矿井服务年限仅5年多点，建议矿井在技改完成后，加强矿井深部的地质补勘，获取深部的资源储量，延长矿井的服务年限；据原关闭西翼采区周边矿井，局部发育的垫底槽煤层储量可观，今后可供矿井获取资源储量进行开采。（六）加强矿区环境及水土流失防治的保护及管理，在矿井技改间及生产过程中，合理安排施工，在施工生产中发现不利于矿区环境及水土保护的问题，应及时治理，确保矿区环境的稳定，不对当地环境及水土产生影响和破坏。第一章井田概况及地质特征第一节矿井简述XX市XXXXXX煤矿属私人合伙企业，矿区位于XX市城区108方向直线距离117KM处，隶属于XX市XX县XX镇管辖，矿井位于茶园村境内。经营煤炭开采及销售，持有合法有效的采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、矿长资格证、矿长安全资格和企业营业执照等五证一照。矿区地理坐标为东经11356451135812，北纬273512273624。矿井于1997年开始建矿，并于当年正式投产，原设计年生产能力40KT/A，核定生产能力40KT/A。开采方式为地下开采，主井为斜井，井口标高为1901米，采用中央并列式通风方式。矿井采用沿煤巷掘进，走向短壁式采煤法，现主要开采煤矿区B4、B5煤层。经过十几年的开采，B4、B5煤层140米标高以上资源储量已采空，现生产水平为90米。矿井现井下采用机械抽水，目前分为两个水平，采用一级抽水，其中140水平安装3台水泵（1台抽水、1台备用、1台检修）。大巷运输采用矿车，斜井提升采用绞车；渣石倒入废渣堆放点；污水沿排水沟向每一水平的水仓集中。现主斜井大部分为裸岩巷，沿煤平巷多采用坑木支护。矿坑井巷维护好，片帮、变形及底鼓现象较少。断裂破碎带及节理裂隙发育地段采用圆木架厢或发碹支护，自开矿投产以来，本矿尚未发生过因瓦斯、透水、火灾、顶板垮落、煤尘爆炸及机电设备等引发的人员重大伤亡事故。目前XX煤矿现有职工100余人，管理人员9人，分管生产、销售、安全等事务，并配有专职的瓦斯检验人员。目前矿井生产较为正常，安全状况良好。具有较高的经济效益，而且随着煤炭销售市场的逐步回暖，价格持续上涨，经济效益将更为可观。第二节矿区位置、交通及地理环境一、位置与交通XX煤矿位于XX市城区108方向，直线距离约117公里，其行政区隶属XX市XX县XX镇管辖。采矿许可证（证号C3600002009061120024362）开采范围由6个拐点圈定，面积为02944平方公里，开采深度230至0米标高；预划定矿区范围由13个拐点圈定，面积约16066方公里，开采深度230100米标高，地理坐标为东经11356451135812，北纬273512273624。见交通位置图11。二、矿区地理环境矿区交通便利，有村级水泥公路与XX镇至XX高等级公路相接，至XX10公里，在XX可与320国道及沪昆铁路、沪昆高速公路相接，通往全国各地。（一）地形XX煤矿预划定矿区范围位于许家坊矿区，矿区为丘陵地形，最高点位于矿区西南部海拔高程3102米，最低点位于矿区中部海拔高程200米，最大相对高差1102米，地形较为复杂，植被茂盛，多为次生灌木林。（二）气候XX煤矿位于XX县XX镇境内，与XX市区相同，属亚热带季风湿润性气候，具有四季分明，气候温和，雨量充沛等特点。年均降水量1600毫米，多集中在46月，年均降水日约180天，年均蒸发量约1200毫米，年平均气温172，平均气压10032MPB，年平均风速161M/S，大气稳定，以中性为主。（三）水系XXXX煤矿预划定井田范围内属丘陵山地地貌，区内冲沟较发育，地形较复杂，属赣江水系，地表无大的河流，矿区范围发育多条冲沟及水塘，在矿区中西部有一小型水库，用于农业灌溉。主要接受大气降水，大气降水经冲沟流入袁水河，经宣风流入宜春，经分宜、新余汇入赣江。（四）经济环境XX煤矿预划定矿区范围内无居民点，土地以林地为主，少量旱地，林地多为次生灌木林及竹、杉、松等林木，当地经济以农业为主，次为矿业、林业等。三、矿区周边矿井及老隆XX煤矿预划定矿区范围煤炭资源开采历史较长，分布的土井、小窑较多，主要开采龙潭组的B4、B5煤层和安源组的扫边槽煤层，具相当生产能力的生产井主要有XX镇煤矿、龙富煤矿、华生煤矿。XX镇煤矿位于XX煤矿预划定矿区西部1线、2线之间。该生产井始建于上世纪八十年代中期，采用斜井开拓方式，中央并列式通风方式，其主井井口标高208米，主要开采龙潭组老山段的B4、B5煤层，其年产量在0812万吨之间，后于2002年底关闭。龙富煤矿位于XX煤矿预划定矿区范围西部1线附近。该生产井始建于上世纪九十年代中期，采用斜井开拓方式，自然通风方式，其主井井口标高195米，主要开采龙潭组老山段的B4、B5煤层，其年产量在0508万吨之间，于2001年底关闭。华生煤矿位于XX煤矿预划定矿区范围南部。该生产井始建于上世纪九十年代中期，采用斜井开拓方式，自然通风方式，其主井井口标高205米，主要开采安源紫家冲段扫边槽煤层，其年产量在0508万吨之间，于2002年初关闭。第三节矿井地质一、矿床地质及构造特征矿区位于萍乐凹陷的西端，袁水复向斜的南翼，高坑安源向斜的南东翼，基本构造形态为单斜构造，次一级褶皱发育，走向断层和倾向断层发育，破坏了单斜的形态。（一）矿区地质矿区出露主要地层为第四系、三叠系上统安源组、三叠系下统大冶组、二叠系上统龙潭组、二叠系下统茅口组。1第四系（Q）主要分布于山坡、山沟一带，为残坡积层组成，以亚砂土及亚粘土组成。2三叠系上统安源组（T3A）位于预划定矿区北部，主要为杂色砾岩、砾岩成分主要为石英岩、燧石、千枚岩、粉砂岩碎屑组成。3三叠系下统大冶组（T1D）上部为青灰色、黄绿色页岩粉砂岩，夹厚层白云质灰岩、结晶灰岩，下部为淡红色、青灰色的钙质白云岩，中厚层状的结晶灰岩，地层厚度平均约307米。4二叠系上统龙潭组（1）老山上亚段（P2L23）灰色细粉砂岩、粗粉砂岩、间夹薄层泥岩、硅质岩、细砂岩，厚度208米。（2）老山中亚段（P2L22）灰色、深灰色、薄层状页片状、泥岩间夹透镜状钙质泥岩、泥灰岩。局部具弱丝绢光泽。厚度约83米。（3）老山下亚段（P2L21）上部为深灰色、灰黑色、薄层状泥岩、间夹薄层状粉砂岩、砂岩、含煤1层，即B5煤层。下部为灰色、深灰色、薄层状粉砂岩、间夹薄层泥岩、砂岩、含煤1层，即B4煤层，为本区主要可采煤层。地层厚度约69米。（4）官山段（P2L1）出露于矿区南部，分布范围广，是区域上主要含煤地层，为一大部厚层状长石、石英砂岩，间夹粉砂岩、泥岩、炭质泥岩，含煤36层，在本区均属不可采煤层，其它一般不可采，厚度80130米。5二叠系下统茅口组（P1M）上部为浅灰色、灰色中厚厚层状灰岩，顶部为硅质灰岩，下部为灰色、深灰色钙质泥岩，局部夹泥岩、炭质泥岩。地层厚度不详。（二）矿区地质构造XX煤矿预划定矿区的基本构造形态为一单斜构造，地层走向约255，倾向约345，倾角3340之间范围较大的断裂构造为F1、F2、F3、F4四条断层。1F1逆断层位于预划定矿南部，西起泉水凹，经松树，水仔边等地。走向长约13500米，为倾向NE的逆断层，走向N3553E，倾角70左右的断层，断距70200米。2F2斜向断层位于许家坊龙家冲，冲沟两侧二叠系地层中断，经冲沟两侧地质点控制，东盘往北移动，西盘经南移动，断距50100米。3F3斜向断层位于花园冲，断层两侧二叠系地层走向中断，且断层两侧地层厚度受断层的影响。厚度变化大，东盘往南移动，西盘往北移动，断距50米左右。4F4逆断层位于矿区西南部，西起高塘，东至高田，断层走向N3060E，倾向北东。断距约50米。（三）岩浆岩许家坊矿区岩浆活动不强烈，未见有岩浆岩吞蚀煤层现象，在XX煤矿预划定矿区范围内，未发现有岩浆岩体侵入含煤地层和煤层的现象。综上所述，XX煤矿预划定矿区范围内构造复杂程度为中等。二、煤层（一）含煤地层1二叠系上统龙潭组官山段位于矿区南部，主要为一大部套中厚层状长石、石英砂岩，间夹粉砂岩、泥岩、炭质泥岩，含煤36层，在XX煤矿预划定矿区范围内经钻孔见煤情况，本区主要发育B2、B3、B4三层煤，但均不可采。2老山下亚段上部为深灰色、灰黑色薄层状泥岩，间夹薄层状粉砂岩、砂岩，含煤一层，即B5煤层。下部为灰色、深灰色，薄层状粉砂岩，间夹薄层泥岩、砂岩，含煤一层，即B4煤层，该两层煤层是XX煤矿的主采煤层。3三叠系上统安源组紫家冲段主要为杂色砾岩，砾岩成分为石英岩、燧石、千枚岩、粉砂岩碎屑，含煤6层，是区域上主要的含煤地层。（二可采煤层1B5煤层位于老山下亚段顶部，在许家坊勘查区内上距中老山亚段底部泥质灰岩05880米左右，平均40左右。在预划定矿区范围内，下距B4煤层约20米左右，煤层厚度05156米，平均厚度088米，煤层顶底板为粉砂岩或泥岩，略带丝绢光泽，煤层结构简单，一般不含夹矸。在本矿区内B5煤层属不稳定煤层中大部可采煤层。2、B4煤层位于老山下亚段上部，在许家坊勘查区内上距B5煤层08732米，平均200米。在预划定矿区范围内，煤层变化较大，煤层厚度063142米，平均厚度098米。煤层顶底板为深灰色粉砂岩及泥岩，煤层结构简单，一般不含夹矸。在本矿区内B4煤层属不稳定煤层中大部可采煤层。3、扫边槽位于紫家冲段下部，下距麻姑槽煤层4060米，平均45米。煤层厚度在07520米，平均13米，煤层顶底板为粉砂岩及泥岩，煤层结构简单，一般不含夹矸，在该矿预划定矿区范围内煤层储量分布范围小，属不稳定煤层中大部可采煤层。（三）煤层对比XX煤矿预划定矿区范围内煤层稳定性较差，厚度变化较大，主要依据标志层和含煤地层特征及沉积旋回进行综合对比。1含煤地层特征1老山下亚段下部以灰色、深灰色薄层状粉砂岩为主，间夹薄层泥岩，含煤一层，即B4煤层。上部以深灰色、灰黑色薄层状泥岩为主，间夹粉砂岩、砂岩，含煤一层，即B5煤层。本段地层厚度19099034米，平均为6940米，由东往西有变薄的趋势。B4煤层的上部有一层砂岩是确定煤层对比的标志层。2B4煤层上部砂岩位于老山下亚段中部，砂岩厚度1024108米，平均1906米。岩性以黑灰色薄层状中厚层状细粒石英砂岩，成分以石英为主，含量95左右。含少量暗色矿物，分选性好，次园次棱角状。含较多石英脉，硅质胶结。层位较稳定，岩性特征明显。砂岩间夹深灰色粉砂岩，可作为本区的辅助标志层。2标志层1XX煤矿矿区范围内煤层层间距较为稳定，标志层有老山中亚段泥质灰岩、钙质泥岩，岩性特征较为明显，并盛产菊石化石，是良好的标志层。2龙潭组官山段砂岩岩性为砂岩、泥质细砂岩，局部夹薄层粉砂岩，含少量泥质岩，分选性好，为孔隙式泥质、硅质胶结，具斜层理和缓波状层理，厚度要15197米，平均758米，为矿区标志层。3安源组紫家冲段下部的麻姑槽的间接顶板为一层小砾岩，下距扫边槽约4060米，其间有一套黑色板状泥岩约30米左右，为扫边槽的间接顶板，因此板状泥岩是识别扫边槽的良好标志层。3沉积旋回XX煤矿矿区内B煤组发育较好，一层煤基本上代表了一个沉积旋回，一般为典型正粒序，每个旋回由下至上依次为砾岩（砂砾岩）砂岩粉砂岩泥岩煤或炭质泥岩泥岩（粉砂岩）。老山段及官山段地层大体上可分为34个较大的旋回。4对比依据及可靠性XX煤矿矿区范围较小，构造较复杂，有走向断失现象，煤层层间距较为稳定，标志层有老山中亚段（P2L22）泥质灰岩与老山下亚段（P2L21），盛产菊花化石，B4煤层的间接顶板岩石极为坚硬，具油脂光泽，硅质胶结，岩性为细砂岩，是良好的标志层。官山段发育中厚层状长石石英砂岩，俗称“官山砂岩”都是煤层对比的良好标志层。因此，该井田煤层对比可靠。综上所述该XXXXXX煤矿预划定矿区内煤层对比基本可靠。三、煤质（一）煤的物理性质及宏观煤岩特征1煤呈灰黑色,深灰色及钢灰色，条痕为黑色及铅灰色,具似金属光泽和金钢光泽，硬度大,摩化硬度24,具透镜状和条带状结构,块状结构。为阶梯状断口，后生裂隙较发育，往往形成具擦痕的镜面，裂隙面见玻璃光泽。2宏观煤岩成分以亮煤为主，次为镜煤，暗煤最少，肉眼煤岩类型为半亮型、光亮型，以光亮型为主。B煤组煤层的视密度较大，经测试B4煤层的视密度为178吨/米3，B5煤层视密度181吨/米3，扫边槽的视密度为140吨/米3。（二）显微煤岩成分有机组分由于煤层变质程度高，无法分辩，有机物质总量为7071814。无机组分大部分为粘土矿物和次生石英。粘土矿物主要为充填煤粒和裂隙，还有黄铁矿、方解石等，无机物质总量187293。（三）其它特征煤层可能因构造原因，均被破碎成角砾状，角砾间隙为粘土和次生石英充填起脱模作用，故胶结较为紧密。（四）煤的化学特征本区煤层一般为中灰高灰、低硫中硫煤。其视密度值较大，本次工作根据XX煤矿提供的XX华昌地质测试有限公司提交的煤质测试结果，其主要特征见表11。（五）煤类与工业用途由上表中化学测试成果得知，XX煤矿B4、B5煤层属高灰分、低中硫分、特低挥发分、低中热值的无烟煤，扫边槽煤属高灰分、特低硫分、中高挥发分、低中热值的焦煤至瘦煤。其煤的利用方向可作民用，也可作动力用煤，扫边槽煤可炼焦。（六）煤的风化与氧化本区B4、B5煤层，风氧化带深度一般为15米左右。但本区小煤窑开采历史悠久，在XX煤矿预划定矿区范围内浅部煤层一般为前人所采。本次工作XX煤矿预划定矿区范围内浅部煤层已基本上被采掘完毕，远远超过煤层风氧化带深度，因此本次工作未做相关测试工作。第四节矿井开采技术条件一、瓦斯根据XX省煤炭行业管理办公室2009年度XX市煤矿矿井瓦斯等级批复表，XX煤矿绝对瓦斯涌出量为070M3/MIN，相对瓦斯涌出量为878M3/T，相对二氧化碳涌出量1605M3/T，批复矿井瓦斯等级XX市XXXXXX煤矿属低瓦斯矿井,详见附件。二、煤尘爆炸性和煤炭自燃倾向性（一）煤尘爆炸性2008年5月16日XX正源矿用设备安全检测站，对该矿B4、B5和扫边槽煤层煤尘爆炸性鉴定，XX煤矿B4、B5和扫边槽煤层煤尘有爆炸危险。详见附件煤尘爆炸性鉴定报告。（二）煤炭自燃倾向性2008年5月16日XX正源矿用设备安全检测站的鉴定结果，XX煤矿B4、B5和扫边槽煤炭自燃倾向性鉴定结论为自燃，见煤的自燃倾向性鉴定报告。三、地温XX煤矿井下未见地温异常现象，现井下温度常年保持在2025左右，其正常地温梯度为182/100M。综上所述，XX煤矿矿区的环境地质条件应属中等类型。开采技术条件综述XX煤矿位于许家坊勘探区1线以东区段。矿区属裂隙充水型矿床，水文地质条件属中等类型，矿区可采煤层顶、底板岩性均由粉砂岩、砂岩、泥岩组成，除泥岩外，其余均属坚硬岩性易于管理，其工程地质条件中等。根据对该矿的瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃倾向性鉴定结果，XX煤矿为低瓦斯矿，煤尘有爆炸性，煤层为自燃煤层。在预划定矿区范围内不良地质作用不发育，区域稳定性较好，环境地质条件中等。据此认为该矿矿床开采技术条件属以环境地质问题为主的复合类型矿床（1型）。XX煤矿主采煤层化学特征表表411特征孔号水分MBD灰分BD挥发分VD（）VDBF（）坩埚粘结性全硫STD弹筒发热量QBBDMJ/KG高位发热量QBBDMJ/KG低位发热量QNETD（MJ/KG）B4325422374（2）45647354648（2）37142396（2）68279774（2）1212513128（2）1681659167（2）166616451656（2）164216151629（2）B5355382369（2）497550184997（2）424429427（2）844862853（2）12098107103（2）149815241511（2）148815131501（2）145314851469（2）扫边槽31432632（2）446545094487（2）179118671829（2）3236343318（2）3039044042（2）176317811772（2）175817751767（2）161116841698（2）四、顶底板岩性XX煤矿在预划定矿区范围内，其主采的煤层为B4、B5煤层及扫边槽煤层，B4、B5煤层赋存于二叠系上统龙潭组地层中，扫边槽煤层赋存于三叠系上统安源组紫家冲段中，各煤层顶底板岩性多为泥岩、粉砂岩，少数炭质泥岩，并组成分煤层的伪顶，而直接顶板多为粉砂质、泥岩，少数细砂岩，各煤组顶、底板岩性组合复杂。其岩性特征分别叙述如下B4煤层伪顶为黑色薄层状炭质泥岩，厚度02035米，质软，为易冒落顶板。直接顶板为深灰色薄层状粉砂岩，水平层理发育，属较易冒落的顶板，抗压强度245MPA/CM244MPA/CM2。底板为灰色细粉砂岩或泥岩，245MPA/CM254MPA/CM2，采煤后井巷较易产生底鼓现象；B5煤层伪顶为炭质泥岩，直接顶板为泥质粉砂岩、泥岩，245MPA/CM254MPA/CM2，水平层理发育，属易冒落顶板，底板为灰色薄层状细粉砂岩或泥岩，245MPA/CM254MPA/CM2，较易底鼓；扫边槽煤层顶底板均为粉砂岩，抗压强度245MPA/CM244MPA/CM2，薄至中厚层状，钙质胶结，较为坚硬，井巷不易产生底鼓现象。五、井巷围岩稳定性根据矿方提供的资料及矿井实际生产了解到，各煤层顶底板岩性组合变化大，煤层顶底板的裂隙及节理发育者有两组，一为纵向节理，另一组为横向节理，认为各煤层直接顶板的厚度小于分煤层厚度的68倍，但也有超过68倍者，矿井生产时顶板容易破碎及垮塌，底板易发生隆起和底鼓。第五节矿井水文地质特征一、概况XX煤矿现开采的煤层赋存于二叠系上统龙潭组老山下亚段细粗砂岩地层中，为一套含弱裂隙水富水性较弱的碎屑岩。矿坑的充水因素和充水强度取决于巷道顶部和底部岩层含水性强弱及构造破坏的程度。XX煤矿预划定矿区属赣江水系，地表无大的河流，矿区范围发育多条冲沟及水塘，在矿区中西部有一小型水库，用于农业灌溉。主要接受大气降水，大气降水经冲沟流入袁水河，经宣风流入宜春，经分宜、新余汇入赣江。二、含水层第四系（Q）孔隙含水层XX煤矿矿区地处丘陵山区，第四系厚度小，含水弱，一般对煤矿生产无较大的影响。下三叠统大冶灰岩含水层上部为青灰色、黄绿色页岩粉砂岩，夹厚层白云质灰岩、结晶灰岩，下部为淡红色、青灰色的钙质白云岩，中厚层状的结晶灰岩，其中结晶灰岩层局部岩溶裂隙发育，含水较丰富，为含水层，其上部白云质灰岩岩溶不发育。老山、官山段裂隙含水层XX煤矿区浅部煤层开采强度较大，以前有一些民窑开采，有的开采深度较深，使得二叠系上统龙潭组（P2L）裂隙带可深达地表以下几十米，使得大气降水很容易地通过老窑采空区、浅部风化带、深部裂隙带进入矿井，是XX煤矿主要含水层。官山砂岩含水层官山砂岩成分以中粗粒石英、长石为主，含裂隙、孔隙水，具承压性质，厚度较大，含水较丰富。茅口灰岩含水层分布于矿区南部，茅口灰岩岩溶裂隙发育，含丰富的地下水，水量大，是该区的重要含水层。三叠系上统安源组该层浅部风化裂隙发育，裂隙纵横交错，含较多的风化裂隙潜水。在开采区外围地形切割强烈的山麓沟谷地带以泉水的形式出露地表，在开采区内等直接进入采空区下渗到井巷中。而煤系地层主要岩性以粉砂岩、泥岩为主，少许砂、砾岩，含水微弱。三、隔水层二叠系上统龙潭组老山中亚段岩性以灰黑色泥岩、泥灰岩为主，岩性致密，裂隙不发育，风化后呈粘土，不透水，是煤层顶部良好隔水层。二叠系下统茅口组下亚段小江边灰岩隔水层岩性为灰深灰色薄层状泥灰岩，含钙泥岩和透镜体灰岩组成，岩性致密不含水，风化后常成为钙质粘土，俗称“白泥”不透水，是良好的隔水层，是二叠系下统龙潭组的沉积基底，是区域重要隔水层。四、断裂透水性XX煤矿矿区内出露的F1、F2、F3、F4四条断层，其中F1、F4两条断层为逆断层，属压扭性质，较少形成构造破碎带，含煤地层内部的断裂存在着局部导水的可能性，在开采中应特别注意断层导水。五、老窿水本区煤层开采较早，老窑遍布，主要开采B4、B5煤层，深度在100米左右，采空区多有积水，实际开采情况已无法查清，因此在生产巷道揭露老窑或老窑采空区时，将会出现暂时性的强烈充水，在生产过程中应加强探放水工作，以避免揭穿老窑水引起的突水事故发生。六、钻孔积水根据矿区地质勘探报告，钻孔封孔质量差，封孔质量未检查，因此，当采掘工程接近钻孔时要防止突水事件的发生。七、地下水补给条件区域主要水系的补给和排泄与矿区内含水地层的水力联系不大。矿区内各含水层主要为大气降水渗透补给。部分大气降水蒸发排泄，地面迳流条件较好，不利于地表水聚集，大部分降水沿地表流入小溪，流出矿区。地下水的补给、排泄形式较为简单。但含煤地层内部的断裂存在着局部导水的可能性，在开采中应特别注意断层导水。地表岩层由于风化，裂隙发育，加之小煤窑及本矿开采的影响，采空区上部岩层裂隙发育，而成为大气降水下渗的良好通道，有小部分降水下渗到井巷。第四系孔隙水及近地表风化裂隙水接受大气降水补给，以井泉的形式排泄和以下渗的形式补给其它含水层。八、扩界后矿井主要充水因素大气降水该区属于亚热带季风湿润性气候，雨量充沛，年平均降雨量1600MM多集中在46月，年均降水日约180天，年均蒸发量约1200MM。大气降水通过第四系孔隙和基岩风化带，老窿及断层构造下渗至矿井井巷。该区小井开采多年，老窿积水和采空区积水亦是矿井充水的重要因素之一。官山砂岩含水层官山砂岩成份以中粗粒石英、长石为主，含裂隙、孔隙水，具承压性质，厚度大，含水性一般较好。地表风化裂隙水，官山砂岩风化层含水和地表水体都是矿井充水的重要因素。该区断裂构造较少，但离采空区较近，断层切割煤层，虽然目前未发现预划定矿区内断层有导水和富水作用。但不能排除断裂构造局部破碎带发育含水、导水的可能性。经勘探矿区水文地质条件已初步查明，矿区属裂隙充水型矿床，XX煤矿水文地质条件属中等类型。九、矿井井下涌水量根据矿方提供的XX煤矿矿井水文地质类型划分报告近三年矿井涌水量资料分析得出，XX煤矿矿井平均正常涌水量为2204M3/H（即037M3/MIN），矿井出现最大涌水时，是在每年的第二、三季度，最小涌水量在每年的第一、四季度，最大涌水量为330M3/H，最小涌水量为111M3/H。（详见矿井涌水量表）。根据矿井涌水量的大小分为第级即矿井为涌水量小的矿井（Q2M3/MIN）。矿井技术改造前，虽然委托XX省煤田地质局二二六地质队对矿井地质灾害危险性进行了评估，但只对矿井的东翼采区预划定的开采范围内的涌水进行计算，但未对西翼采区开采后的涌水进行预测及计算，因此，建议矿方在未进行副斜井施工前，再由有资质部门对西翼采区的涌水情况进行评估，预计西翼采区的涌水量。因此，技改后，矿井东西两翼采区同时开采时，涌水量将大量增加，以免影响矿井正常的安全生产。根据上述情况，技改后，矿井涌水量的正常值与最大值按15倍系数进行排水设备的选型计算。XX煤矿矿井涌水量汇总表年份一水平二水平全矿最大/最小（M3/H）正常（M3/H）总量（万吨）最大/最小（M3/H）正常（M3/H）总量（万吨）最大/最小（M3/H）正常（M3/H）总量（万吨）采煤量万吨/万米220076822214512693286595161003082041785390820087823615713743492635511123282151925220520097624816214184210875656118356237207400平均742351547135436956575741113302204192831065第二章矿井储量状况及服务年限第一节矿井储量状况一、矿井井田范围根据XX省煤田地质局二二六地质队提供的XX市XXXXXX煤矿（扩界）资源储量地质报告的矿井资源储量建设情况，XX煤矿在XX省国土资源厅已批复的矿井预划定矿区范围内，有13个拐点，面积16066KM2，开采标高230100M，具体详见（预划定矿区范围拐点坐标表）。矿井根据矿区范围内资源储量的分布情况，分为东翼采区、西翼采区和南翼采区，本次矿井技术改造主要对东、西两翼采区进行设计，本矿井技改工程设计巷道布置在预划定矿区范围内。二、矿井储量计算（一）矿井保有地质资源/储量矿井保有地质资源/储量为储量地质报告提供的矿区预划定范围内保有资源/储量的全部。根据XX省国土资源厅评审备案的XX省XX市XXXXXX煤矿（扩界）资源储量地质报告，截止2009年12月31日，XXXXXX煤矿本次预划矿区范围内（赣采复字20080242号）保有资源储量（122B332333类）1178KT，其中122B332类313KT；333类865KT。（二）矿井工业资源/储量本矿区地质勘探类型为二类三型，煤层不稳定，按煤炭工业小型矿井设计规范要求，本矿井333类资源量按075的可信度系数折减。折减后，矿井工业储量122B332333K31386507596175KT。（三）矿井设计资源/储量留设安全煤柱的目的是保护井巷工程在服务期间的安全可靠性和地面建筑物安全，根据XXXXXX煤矿三煤层底板等高线及资源/储量估算图，进行各类煤柱计算，井田范围内煤柱留设有以下几种情况。计算结果见表21及22。1井田边界煤柱沿井田边界设计平面留设20M保护煤柱。煤柱计算方法如下Q井田边界NI1IICOSMBL式中LI储量计算范围内第I块段边界线长度，MB边界线煤柱宽度，M取B20MMI煤柱处对应第I块段煤层平均厚度，M煤层容重，T/M3I第I块段煤层倾角，2断层两侧煤柱不导水断层两侧仅根据断层落差大小留设煤柱，留设方法断层断距大于100M时，上下盘各留30M宽煤柱；断层断距小于50100M时，上下盘各留25M宽煤柱；断层断距小于3050M时，上下盘各留20M宽煤柱；断层断距小于1030M时，上下盘各留10M宽煤柱；断层断距小于10M，不计算断层煤柱。其计算方法下Q断层NI1IICOSMBL式中LI储量计算范围内第I条断层走向长度，MBI储量计算范围内第I条断层煤柱宽度，MMI、I同3主要巷道保护煤柱10M。石门煤柱线走向塌陷角按75而绘制的。4老窑、采空区隔离煤柱为了防止老窑水及采空区水和防止井巷误穿采空区，设计留设老窑、采空区隔离煤柱。煤柱宽度按30M计算。Q断层NI1IICOSMBL式中LI储量计算范围内第I条老窑走向长度，MBI储量计算范围内第I条老窑煤柱宽度，MMI、I同本着合理节约利用资源和安全开发的原则，隔离煤柱主要针对2002年以前老窑采空区留设。矿井永久保护煤柱量计算和主要井巷煤柱分块段计算详见表23、表24，永久保护煤柱和主要井巷煤柱保护煤柱汇总表21、表22。5XXXXXX煤矿预划定矿区范围中部界外有一小型水库，对现有储量块段开采无影响，故未留设隔离煤柱。但煤矿应按防治水规定、煤矿安全规程、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程和设计施工。永久保护煤柱汇总表单位KT表21井田边界煤柱断层煤柱老窑隔离煤柱煤层编号332333332333332333B4238815952717B5198225843204扫边槽22672550小计23885844530132042550合计3325592KT33313695KT主要井巷保护煤柱表单位KT表22煤层编号井巷名称压煤面积M2煤层厚度M容重T/M3COS储量块段煤柱小计扫边槽副斜井600017014008413331700合计333（1700KT）（四）矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量按下式计算Z设Z工Z永永久保护煤柱分块段计算表表23井田边界煤柱断层煤柱老窑隔离煤柱煤层长M宽M面积M2煤层厚度M容重T/M3COS储量块段煤柱KT断层编号长M宽M面积M2煤层厚度M容重T/M3COS储量块段煤柱KT老窑区域长M宽M面积M2煤层厚度M容重T/M3COS储量块段煤柱KT702014001081780827333328F1上5502011000075178080533318363002060000661780804333881F1下3002060000661780804333881250205000127178080333214131502030001461780806332975B4140202800062178080133338630020600007318108012333991F3下16020320006518108210333459南翼4003012000118181080233232043002060000731810805333991F1下2502050000731810805333826F1上35020700008218108033331299B5扫边槽40020800017014008413332267北翼3003090001714008413332550小计3322388KT3335844KT3335301KT3323204KT）3332550KT合计3325592KT33313695KT主要井巷保护煤柱汇总表单位KT表24主要井巷保护煤柱煤层编号332333扫边槽1700合计3331700KT式中Z设设计资源/储量，KTZ工工业资源/储量，KTZ永各类永久煤柱损失总和，KT矿井设计资源/储量计算结果961751586380312KT（五）矿井设计可采资源/储量设计可采储量按下式计算Z可（Z设Z井）K式中Z可设计可采储量，KTZ井井巷煤柱损失总和，KTK采区回采率，本矿井开采煤层为薄煤层，因此采区回采率取85。矿井设计可采资源/储量80312127508567182KT（六）资源利用率可采资源量/保有资源量67182/117857第二节矿井规模及服务年限一、矿井工作制度矿井年工作日按330D，每昼夜工作班次采煤班（两班采煤，一班准备、检修），掘进班（三班掘进），每班工作8H，每天净提升时间16H。二、矿井技改后的生产规模XX煤矿1997年核定生产能力为40KT/A，根据预划定矿区范围批复（赣采复字【2008】0242号），根据委托方提供的资料及矿井建设规模的要求，矿井生产能力由40KT/A技改建设为90KT/A。三、矿井服务年限矿井设计服务年限T按下式计算AKAZKI259041867式中矿井可采储量，KT；K设计生产能力，KT/A；储量备用系数，本矿区可采煤层地质勘探类型为二类三型，构造中等，煤层不稳定，储量备用系数取145；设计服务年限，A。T经计算矿井服务年限为52A，符合煤炭工业小型矿井设计规范的规定。第三章井田开拓第一节井田开拓方式一、确定开拓方式的原则由于XX煤矿现为技改矿井，矿井技改的开拓方式关系到整个矿井的生产技术面貌的改善提高和今后矿井发展要求，并将直接影响矿井基本建设时的井巷工程量、技改建设工期、基建投资、工程质量和矿井投入生产后能否尽快达产、高产高效及安全生产等方面。本次技术改造矿井的开拓方式设计的选择将遵循如下原则1考虑当地技术装备、生产管理水平及工人的技术素质，因地制宜，确定技术可行、安全可靠和经济合理的开拓、开采方案。2充分利用现有生产的井巷工程及地面生产设施。3做到尽量不占、少占良田好地。4充分考虑工程地质条件，多掘煤巷少掘岩巷，力求经济效益。根据煤炭工业小型矿井设计规范及委托方要求，充分考虑到XX煤矿在预划定矿区范围内，其主采的煤层为B4、B5煤层及扫边槽煤层，其B4、B5煤层赋存于二叠系上统龙潭组地层中，扫边槽煤层赋存于三叠系上统安源组紫家冲段中的原因，矿井副井筒及西翼风井位置的选择布置在靠近扫边槽西翼采区附近的地带。原主井利用好现有使用的工业广场设施、设备，并适当的进行技术改造。二、开拓方式的方案选择在井田开拓方式设计中，根据现矿井地形地貌、地面交通运输、地下煤层赋存及本矿的现有井巷基础工程等因素，提出了二个开拓方案进行比较，现将各方案内容叙述如下（一）方案本开拓设计方案采用“一主一副斜井及两翼斜风井”（新掘副斜井及西翼风井，沿用主斜井及东翼风井）开拓方式。1即在现有主斜井1584转平标高处按原方位263、25坡度延深至70M标高后转平，施工井底车场后，沿2勘探线338方位施工中央石门依次揭穿B4、B5煤层。再按设计施工绕道等巷道与东翼回风上山贯通形成矿井东翼的生产及通风系统。主斜井采用单钩串车提升，其主要功能承担整个矿井生产的煤、东翼采区的矸石及材料设备的提升，矿井的供电、主排水和进风任务。2在井田西翼X30546220，Y384950870，Z2370处按38方位、25坡度施工新副斜井至730M标高转平施工井底车场及绕道后，按242及122方位分别施工70M扫边槽采区运输大巷、70M运输大巷，分别与西翼回风轨道上山及东翼运输石门贯通形成西翼采区生产、通风系统，以及出煤的运输系统。新副斜井主要功能承担西翼采区的矸石、材料的运输，行人和进风任务及辅助排水工作，并作为矿井安全出口。3原有东翼回风斜井不变，其功能只承担矿井东翼采区回风任务，并作为矿井东翼采区安全出口；在井田西翼X30545830，Y384951180，Z2380处按38方位、30坡度施工新西翼斜风井至1500M标高转平后，施工西翼回风轨道上山与70M扫边槽采区运输大巷贯通，其主要功能承担矿井西翼采区回风任务，并作为矿井西翼采区安全出口。本方案通风方式为分区式通风方式，通风方法为机械抽出式。开拓布置方案详见方案图（二）方案本开拓设计方案采用“一主斜井一副立井及两翼斜风井”（新掘副立井及西翼风井，沿用主斜井及东翼风井）开拓方式。1叙述与方案1点内容相同。2在井田西翼X30544900，Y384952200，Z2380处施工新副立井至730M标高转平按24施工井底车场及中央石门后，按307及110方位分别施工70M西、东运输大巷，分别与西翼回风轨道上山及东翼运输石门贯通形成西翼采区生产、通风系统，以及出煤的运输系统。新副立井主要功能承担西翼采区的矸石、材料的运输，行人和进风任务及辅助排水工作，并作为矿井安全出口。3叙述与方案3点内容相同。本方案通风方式为分区式通风方式，通风方法为机械抽出式。开拓布置方案详见方案图（三）方案本开拓设计方案采用“三斜井”（新掘西翼风井，沿用主斜井及东翼风井）开拓方式。1叙述与方案1点内容相同。2在井田西翼X30545300，Y384951600，Z2350处按60方位、30坡度施工新西翼斜风井至1500M标高转平后，施工西翼回风轨道上山与70M西翼运输大巷贯通，其主要功能承担矿井西翼采区回风任务，并作为矿井西翼采区安全出口。本方案通风方式为中央对角式通风方式，通风方法为机械抽出式。（四）方案比较通过对上述三个方案的技术、安全、经济以及生产管理等各方面的因素的比较，方案不适应本次矿井技术改造的条件，现将矿井开拓方案与方案进行技术、经济等方面的比较。开拓方案技术经济比较表（详见表31）。由表32可看出，虽然方案较方案的缺点多，但副斜井