某煤矿技术改造初步设计说明书

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目录前言1第一章技改区概况及地质特征4第一节概况4第二节地质特征6第二章井田开拓10第一节井田境界及储量10第二节矿井设计生产能力及服务年限10第三节井田开拓11第四节井筒14第五节井底车场及硐室15第三章大巷运输及设备17第一节运输方式的选择17第二节矿车18第四章采区布置及装备19第一节采煤方法19第二节采区巷道布置20第三节巷道掘进21第五章通风和安全23第一节矿井通风23第二节灾害预防及安全措施26第六章提升、通风、排水设备27第一节提升设备27第二节通风设备36第三节排水设备37第七章地面设施39第一节地面生产系统39第二节工业场地总平面布置40第三节电气42第四节地面建筑46第五节给排水和采暖47第八章建设步骤与建井工期50第一节建设步骤50第二节建设工期及产量递增计划51第九章经济部分53第一节劳动组织和定员53第二节投资概算54第三节财务效益分析54附件1、国土资储备评审备案证明2、3、中华人民共和国采矿许可证副本证号4、5、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231439万元，吨煤投资15429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569M3/T,绝对量为141M3/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1052M/T,属高瓦斯矿井。东北部技改区，初期开采浅部42号煤层，其开采深度平均约为120M，后期开采深部172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172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111。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6672M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12M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89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47M。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1842M。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42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172、18煤层。172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65185M。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310。区内共有四条正断层，其中F1和FD1断层分别切割42和172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6570之间，断距40170M。（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42、6、7、9、10煤层，其中42煤层为主要可采层，其余4层均不可采层。42煤层最厚为12M，埋深0150M，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172煤层发育较好，主要分布在北部（二区），煤厚108131M，为单一复杂结构煤层，埋深为50350M，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42和172煤层均为长焰煤。煤的容重136140G/CM3，比重162；宏观煤岩类型多为光亮煤及半亮煤。42煤灰分为1986，属中灰煤；硫含量064，属特低硫煤；磷含量009，属中磷煤；发热量为2192MJ/KG。172煤灰分19933064，属中灰富灰煤；硫含量045062，属特低硫煤；磷含量0010015，属低磷煤；发热量20482364MJ/KG。3、煤层顶底板据某煤矿资料，42煤层伪顶为薄层炭质页岩或薄层泥岩，直接顶为粉砂岩。42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38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12L/SM。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001L/SM，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42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42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63KM，东西宽28KM，面积为1764KM2。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58141万吨，其中控制的资源储量112B级为9721万吨,推断的资源量333级为6459万吨,预测资源量334级为41961万吨；工业资源储量15535万吨；设计资源储量为14079万吨；设计可采储量为13846万吨；第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井年工作日330D，每天3班作业，每班工作8H，每天净提升时间为16H。二、矿井生产能力根据可采储量、煤层赋存条件、开采技术条件、技术装备和管理水平、经济效益及需煤情况等因素。矿井生产能力扩建为150KT/A。三、矿井服务年限矿井可采储量为13846KT，矿井年生产能力150KT/A。考虑12备用系数，则矿井服务年限为77A。第三节井田开拓一、井筒数目及开拓方式全区被第四系地层覆盖，上部为腐植土，中部和底部为富水性极强的中砂、细砂、砾岩及砾砂，加之河水补给，这将给建井带来困难。根据上述情况采用一对立井开拓方式。这不仅解决了斜井井筒穿过第四系含水层困难问题，而且井筒工程量少350M。一个井筒为进风立井，另一个井筒为回风立井。主井为提煤，提矸石，提升人员，下送材料之用，并兼作入风井；风井做专用回风井,风井井筒内设行人梯子间。由于改扩建区位于某煤矿东北部，其走向长约63KM。利用某煤矿现有的提升系统，提升接续区的煤炭明显不合理。因此新开凿的主井作为提煤炭，回风立井作为矿井回风兼安全出口之用。二、井筒位置的选择根据技改区的地质构造，煤层赋存，储量分布的情况及地形地貌特点，井筒位置的选择了二个方案一方案井筒位于036孔东侧。技改区内可采煤层储量为二个块段，即一区和二区，相距12KM，井筒位于此地的主要优点井筒处于一区和二区之间，有利于开拓和开采；工业场地不压煤；地面平坦，无村庄，交通便利，主要缺点矿方认为购地困难。二方案井筒位于0312孔附近。从储量分布来看，井筒位于此处，明显偏于一区，其主要优点矿方已经将工业场地所占土地购买；地面交通便利。主要缺点工业场地压煤；增加运输和回风石门工程量900M。设计认为一方案从技术、经济角度分析井位比较合理，但由于购地很困难，因此选择二方案。三、主要运输大巷及回风道位置的确定由于工业场地的位置已经确定，井筒位置只能位于0312孔附近，初期开采的一区，以F1断层为界，上盘为042区，下盘为041区，041区煤层赋存标高从50M至150M，042区煤层赋存标高从0M至125M。本区煤层倾角平缓，5以下，属近水平煤层，无论是采用走向长壁或倾斜长壁开采均可，但为了减少采区工程量，采用倾斜长壁开采。110M主要运输石门对041区来看，基本位于采区中间，用倾斜长壁开采，工作面推进长度基本相同，100M回风巷可沿煤层布置（要进行喷浆封闭煤层）。后期开采二区时，将110M主要运输大巷和主要回风道向北延伸，由于172煤层被FD1断层分成二部分，其下盘为171区，上盘为172区，分别送一对下山和一对上山。171区将下山送至285M标高然后沿煤层送一对集中运输巷和集中回风道，172区上山穿过FD1断层，见煤后沿煤层掘进集中运输巷和集中回风道。主要运输大巷和回风道间距为25M。四、移交采区的确定由于接续区南北长约63KM，东西宽28KM，且可采煤层的两个块段不连续,一块一区和老区现生产区相距约25KM,二块二区距一区约3KM,距老区约6KM。根据煤层赋存状况，该矿分散建井开拓更经济合理。一区距某煤矿较近，煤层赋存浅，最深标高150M，勘探程度较高，补钻储量级别可以提高；可以充分利用某矿现有的供电、供水及通讯设施，因此，为减少初期投资，选择一区为第一接续井区。二区煤层赋存较深，最深达325M，勘探程度较低。选择本区为第二接续井区。为此设计推荐东北部新区一区单独建井的开拓方式。五、采区划分及开采顺序一区可采块段被F1断层分割为二部分，最大落差50M，所以一区的4煤层分为二个采区，即F1断层上盘为042区，F1断层下盘为041区，二区可采块段也被FD1断层，分割为二部分，FD1断层最大落差170M，因此，二区的172煤层也分为二个采区，上盘为172区，下盘为171区。六、保安煤柱1、井筒及工业广场安全煤柱，保护带按10M，表土移动角按45，岩石移动角按72留设。2、技改区与其它矿开采境界间留设30M安全煤柱。七、开采对地面影响该技改区煤层赋存深度169M，煤层厚度平均10M,开采后地面不会发生明显沉陷，因此对地面环境不会造成大的影响。但必须与县、乡（镇）签订沉陷治理及补偿协议。第四节井筒一、井筒布置及装备主井井筒直径为5M，井筒内装备1T矿车单层单车普通罐笼，采用单侧钢罐道。金属组合罐道梁每4168M设一组,用树脂锚杆把托架固定于井壁。风井井筒直径为3M，井筒内无提升设施。主、风井筒内设玻璃钢行人梯子间要按煤矿安全规程第十九条规定执行。二、井筒施工方法在主、风井井筒施工中，均采用普通方法凿井。井壁结构采用单层井壁材料，用200混凝土，井壁厚为350MM。由于没有井筒检查孔资料，设计只能参照地质报告中所描述的情况，对第四系含水层段施工方法提出建议，供矿方参考。第四系含水层为强含水层时，易塌方及溃水，造成井筒阻塞和腌井，因此如何治理含水量，是本井建设的难题，设计认为应该采取切合实际的疏干降水措施，即地面井点抽水，用钻机在井筒周围布置适当数目的小直径钻孔，穿过含水层，用潜水泵抽水，井点布置为封闭式，待含水层中的水降到井筒掘进面以下时，进行开挖。如果含水层中水的动储量较大，抽水不能降水位时，应采用注浆法封水，含水段井筒壁要加强支护。表241井筒特征表名称主井风井经距（Y）4155756041557600井口坐标纬距（X）47102804710268井口标高（M）6969净（M）5030井筒直径掘进（M）5837提升方位角（）90净（M）19671井筒断面积掘进（M）264107材料200混凝土200混凝土砌壁厚度MM350300井筒装备1T矿车单层单车罐笼井筒深度199169第五节井底车场及硐室一、井底车场形式及线路布置根据15万T/A的生产能力，主井井筒直接设在运输大巷（或石门）上，井底车场采用折返车场形式。车场折返线段布置在主井井筒北侧，将直线调车线端头与消防器材库通路相接，空矿车用调度绞车牵引。二、井底车场硐室主井井筒的南侧设中央变电所、水泵房及水仓。变电所和水泵房及通路均采用锚网喷支护；水仓支护形式可采用料石砌碹，其容量按8H正常涌水量计算，设两条水仓，水仓总长度为80M，断面5M2。井下火药库布置在井筒北侧。第三章大巷运输及设备第一节运输方式的选择一、运输方式的选择110M水平主要运输巷道采用1T矿车运煤和辅助运输。根据运输距离，一区和二区采用不同的运输方式，即一区的运输大巷长度不到300M的巷道，因此采用2台JD25型调度绞车来回牵引矿车的方式；二区的运距将达到1000多米，建议采用矿用防爆特殊型5T蓄电池电机车牵引列车，一列车为56辆矿车组成。运输大巷铺设18KG/M钢轨和木轨枕。运输大巷净断面为82M2，掘进断面为93M2。大巷的坡度为4，坡向井底车场。二、支护方式目前尚无围岩单轴抗压强度（C）、不扰动岩块干燥饱和吸水率（WA）、围岩凝聚力、容重、内摩擦角等数据。因此，难以确定围岩稳定性和膨胀性的情况下，只根据目前生产矿（某煤矿）的巷道维护现状，初步确定围岩C值在3040MPA，WA值在25，属较稳定的围岩，围岩属弱膨胀性。因此，运输大巷及100M沿煤集中回风巷采用较矮直墙（墙高13M）半园拱断面。在施工工艺上采用浅眼，控制周边眼距和装药量的多轮次爆破的光面爆破方法；支护采用锚网喷的联合支护。锚网喷支护的喷层厚度130MM、锚杆间排距07M、金属锚杆长1618M，金属网为8铁丝编制。第二节矿车采用1T固定箱式矿车，作为井下主要运输大巷运煤之用。运送材料和设备用1T材料车和平板车。根据井底车场、运输大巷、采区运输等各个环节的特点，矿车数量是按排列法确定的，其数量列出下表表321各类矿车数量表矿车类型使用地点矿车数（辆）备注1T固定箱式矿车MGC116A运输大巷及车场70旧车作备用量1T材料车MC16A回采顺槽7旧车作备用量1T平板车MP16A回采顺槽3旧车作备用量注旧车指现有某煤矿的矿车,矿车数量包括地面矿车数。第四章采区布置及装备第一节采煤方法一、工作面布置移交工作面布置在042采区内，位于0312钻孔附近，见煤厚度为084M，储量可靠。工作面长度为70M，布置两工作面，顺槽倾斜长度约400M，顺槽沿煤层顶板掘进。二、采煤方法及设备移交采区采用倾斜长壁采煤方法，顶板管理为全部陷落。初期移交工作面煤层平均厚度10M，煤层倾角小于5。由于采用炮采工作面，回采工作面配备煤电钻，刮板输送机、回柱绞车。运输顺槽采用SJ65/40A型可伸缩胶带输送机，与带式输送机配套的转载机选用SGB420/22型刮板输送机，设备运输能力为60T/H150T/H。进风、回风顺槽配备JD114型（建议采用SDJ20型）调度绞车，便于材料运输。工作面支护配备MW型金属支柱和DJB型金属顶梁，间、排距6001000MM。工作面生产能力计算ALL1MRCK70300841360970902094T式中A工作面日产量,TL工作面长度，M；L1日推进度，M；M采高，M；R煤容重，T/M3；C工作面回采率，；K工作面正规循环率，；按两工作面长度140M，年平均推进度990M计，产量可达138KT/A，加上掘进煤，产量可保证150KT/A。回采工作面生产环节如下煤的运输回采工作面刮板输送机运输顺槽刮板输送机转载至胶带输送机溜煤眼110M集中运输巷110M主要运输石门主井罐笼材料运输主井井筒110M井底车场及石门110M集中运输巷进风顺槽工作面。风流方向主井井筒110M主要运输石门110M集中运输巷进风斜巷、运输顺槽回采工作面回风顺槽100M集中回风巷100M主要回风石门回风立井。第二节采区巷道布置主要运输水平为110M,回风水平标高为100M，主、风井井筒开凿至井底水平标高后，向南掘进110M主要运输石门和100M回风石门至预见4煤层位置，分别向两翼布置110M集中运输巷及100M集中回风巷。第三节巷道掘进110M主要运输石门、100主要回风石门及110M集中运输巷和100M集中回风巷等巷道支护均采用锚网喷支护，为保证矿井正常的生产接续，设计配备4个掘进组，采掘工作面比为12。掘进工作面采用钻爆法，掘进煤用调车绞车牵引由掘进工作面运至主要运输大巷，然后到主井井底车场，提至地面。矿井达到设计产量时，井巷工程量为3517M，万T掘进率为235M。井巷工程量见表431。表431井巷工程量表顺序工程分类长度（M）体积（M3）备注一井筒368072128车场165017490硐室425045050二井底车场及硐室计590062540半煤5804060岩10607420三主要运输石门及回风道计164011480煤14008260半535036584四采区巷道计2395018932414008260五合计35170335472第五章通风和安全第一节矿井通风一、瓦斯等级依据辽煤生产2005257号关于某市地方煤矿2005年度瓦斯鉴定结果的报告的批复,某煤矿的矿井相对瓦斯涌出量为569M3/T，故技改区瓦斯级别参照某煤矿老矿区资料初期暂定为低瓦斯矿井。但矿井风量按高瓦斯矿井计算,生产按高瓦斯矿井管理。矿井建设时期应继续作瓦斯、煤自燃性等方面的鉴定工作。二、通风方式初期通风方式为主立井入风，风立井回风的中央并列式；后期通风方式为主立井入风，风立井回风的中央并列式。采掘工作面采区变电所和井下火药发放硐室为独立通风。因此，矿井供风量按各个实际用风地点，按照风量计算标准，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出矿井的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为矿井的供风量，即“由里往外”计算原则，由采掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各用风地点的风量，最后求出全矿井总风量。三、矿井风量计算一一一按井下同时工作的最多人数计算Q矿进4NK466125330M/MIN二按采煤、掘进、硐室及其它实际需要风量的总和计算1、采煤工作面需风量1按瓦斯涌出量计算60247501KTQQ瓦MIN/48613式中Q矿井相对瓦斯涌出量，1052M3/TT日产量，454T/D；K瓦斯涌出不均衡系数，K11075回采工作面中允许瓦斯浓度，075。2按工作面温度计算Q温60VS60135210M/MIN3按工作面人数计算Q人4NS42080M/MIN4按风速验算Q采低15S1535525M/MINQ采高240S24035840M/MIN最后确定采煤工作面风量Q采486M/MIN2、掘进工作面需风量Q掘风筒漏风是不可避免的，因此不能单纯以掘进工作面的有效风量做为掘进工作面需要风量的基础，应以局扇安装处的全负压供风量为准，这样才能满足局扇吸风量的要求。掘进选用的KDF5型局部通风机额定风量为150240M3/MIN，掘进风量Q掘取240M3/MIN，Q掘2404960M3/MIN。3、硐室风量Q硐井下火药库、采区变电所等采用独立通风的硐室,其所需风量为120M3/MIN，Q硐120M3/MIN。4、井下其它巷道需风量Q它其它巷道需风量按采煤、掘进、硐室总和的6考虑，Q它93M3/MIN。5、矿井总风量矿井总风量Q（Q采Q掘Q硐Q它）K（48696012093）121990M3/MIN33M3/S四、矿井负压矿井负压计算结果，初期最大负压为272MMH2O后期最大负压为1104MMH2O初期等积孔为24M2，后期等积孔为119M2。详见表511、表512。五、通风设施110M运输大巷与回风大巷之间的临时联络川，砌筑永久密闭墙。生产所需的所有进、回风流之间联络巷道，均设置两道正向和反向风门，以防漏风和反风时短路。第二节灾害预防及安全措施根据灾害分析，本设计采取如下安全措施1、矿井生产按高瓦斯矿井管理，设专职瓦检员，配备必要的瓦斯检测仪器，掌握确切的瓦斯数据，采取相应的通风及瓦斯管理措施。按高瓦斯矿井装备安全监控系统。2、工作面采用移动黄泥灌浆站,辅助采用阻化剂溶液对采空区浮煤进行喷洒防止氧化自燃。3、对勘探钻孔封孔情况不详，为防止突水事故发生，矿井开采中和掘进巷道时要对勘探钻孔采取相应防范措施，搞好探放水工作。4、人员入井必须携带自救器，并以熟练掌握使用方法。5、所有入井人员，入井前必须进行安全培训，掌握井下各种自然灾害的自救能力和避灾路线，矿井要设兼职救护队，负责本矿井各种灾害救护工作。6、制定综合防尘措施，执行湿式打眼，使用水炮泥，放炮后装煤矸前洒水降尘。定期清扫巷道煤尘，白化巷道。第六章提升、通风、排水设备第一节提升设备一、提升方式本矿井设计年产量15万吨，开拓方式为一对立井开拓，单水平，主井担负全部提升任务，主井井筒直径5M，垂深169M。矿井服务年限14A。主井为单侧钢罐道，采用单绳双钩缠绕式罐笼提升。主井井架设新型过卷缓冲及托罐装置、井底设过放卷缓冲装置、井上下设防撞梁。罐笼内设阻车器及防坠器（断绳保护器）。罐道梁与容器之间距离大于40MM，井梁与容器之间大于150MM，因罐笼为升降人员和物料，连接装置的安全系数，应符合安全规程，经验算，罐笼连接装置（厂家配套）安全系数达到166,符合规范要求13。提升容器为一吨矿车单层单车普通罐笼一对。选用2JK25/20E型提升机一台。配备YR355M8型电动机一台，功率160KW，电压380V，最大提升速度478M/S。二、主井提升设备（一）设计依据矿井年产量150KT、井口标高69M、井底标高100M最大班工作量1、下井工人90人；2、材料14车；3、矸石21T；4、煤炭230T；5、其它5次；6、提升容器一吨矿车钢罐道单层单车普通罐笼一对。（GG11型）。自重2759KG，乘员12人。（二）选择钢丝绳1吨矿车自重610KG，载煤1000KG，载矸1600KG。1、绳端荷重G2759（6101600）4969KG2、钢丝绳悬垂长度HCHJHS18169187M3、钢丝绳单位长度重量HCMAQPBG/M选钢丝绳286V33FC1570ZZ443318GB/T89181996钢丝绳直径D28MM，单位重量318KG/M，破断力总和QB521411N。尾绳选用P64767151370462328GB/T891819964、钢丝绳静张力安全系数提煤静张力FGZQPHCQCQHH（2759100031818761032820）984928668N安全系数MA5761084925FQB提矸静张力FGZQQCPHCQHH（2759160061031818732820）985416678N安全系数MA576298541FQB提人静张力FGZQPHCQHH（2759127031818732820）984174078N安全系数MA941278405FQB故所选钢丝绳完全符合煤矿安全规程第四百条规定。（三）选择提升机1、滚筒直径煤矿安全规程第四百一十六条规定为80D80282240MM2、提升系统最大静张力F5416678N3、提升系统最大静张力差,按提矸另一侧配一空矿车。FC160001169981584562N选2JK25/20E型双滚筒单绳缠绕式提升机一台。滚筒直径D25M，滚筒宽度B12M。最大静张力F90KN，最大静张力差55KN。4、提升机滚筒宽度验算单层缠绕BDDH30032851469078612M故缠绳宽度足够。（四）提升机对井筒相对位置的计算1、最小弦长按外偏角计算TGDASBL32MT72351028901按内偏角计算51879022MINTGBASLXMTG5951870239取LS25M实际弦长LX4296501825实际外偏角XLDASBTG321429038051T346实际内偏角22816504298713051TG下出绳角1LXDTTLSCOHJTIN211586425SI560811TG提升机相对井筒位置见图611。（五）提升系统变位质量1、选电动机KWPKDRPJM9148501276902选电动机YR355M8型160KW382V732R/M实际提升速度SMIDNVM/78420651370提升系统变位质量1、有效载荷Q1600KG2、提升容器GZ（2759610）26738KG3、主提升钢丝绳变位重量LPHCLX3D30ND1872943314253026995MQSLPP2699531885844KG4、尾绳变位重QN32816922068552KG5、天轮变位重量井上固定天轮TSG16250GT550KG（两个）5、提升机变位重量13695KG6、电动机变位重量GD（GD2）DKGDI4928507总变位重量GIQGZ2PLP2GTGJGD16006738285844255013695492868552304634KG系统总变位质量MSKGGGIM/531089462六运动学主加,减速度取07M/S2。爬行速度V404M/S，爬行距离25M。提升速度图见图612。1、主加速度阶段SAVMT8367041MTH2122、主减速阶段MTVMHST2162407823433、爬行阶段SVHT2564044、制动减速阶段MTVHST084215455、等速阶段H2HH1H3H4H5169163216212500813389MT2SVH012874913一次提升循环时间TXT1T2T3T4T5683280162662504125975S人员TR683280162662504277475S表611提升时间平衡表顺序作业名称数量一次提升量每班提升次数次每班提升时间S每班提升时间H备注1提升工人45人12人4747500832下放工人90人12人8747501663其它人员27人12人3747500624提升矸石25车1车2559750415提升煤炭2875T1车288597547816下放材料14车1它5次1车5597500838最大班总提升时间5816H7H七动力学1、主加速阶段F1KQHMA1（121600011693108507）983997469F1F1H13997469201163298400067N2、等速阶段F2F1MA1400067310850798156824NF2F22H21868342011338998189448NF3F2MA318944831085079823795NF3F32H323795201162198234772NF4F3MA32347723108507981897658NF4KQPH1216000116998189816N提升力图见图612。八核验电动机1、等效力FD247458N2、等效功率PD1418KW3、电动机富裕系数1281460PDE第二节通风设备1、通风方式本矿井采用中央并列式通风，主井进风，副井回风。选用两台轴流式通风机BK54616型，一台工作，一台备用。反转反风。2、设计依据风量33M3/S负压2666PA3、通风机选型风机必须的风量Q11133363M3/S风机必须的负压初期H12666209846256PA选通风机BK54616型两台，一台工作，一台备用。网络特征曲线方程R1H1/Q246256/363201353H101353Q2将此曲线上到BK54616型通风机性能曲线上，得到工况参数如下Q137M3/S；H146256PA35825见图421。电动机功率为30KW，电压380V。反风方式反转反风倒换通风机要求通风机自带风门。第三节排水设备排水设备选用耐磨多级离心泵MD85673三台，一台工作，一台备用，一台检修。一、设计依据矿井涌水量45M3/H井口标高69M永久泵房底板标高110M二、设计选型1、排水量Q124554M3/H2、扬程H111006951914M排水泵选MD85673型三台，一台工作，一台备用，一台检修。流量85M3/H，扬程201M。电动机YB315S2型，110KW，380V。管网特性方程初期H17400022Q2将上述曲线上到水泵性能曲线上，得到工况参数如下Q95M3/HH1938M63经验算，所选电机能满足工作要求。水泵每天工作时间T1136H排水管路初期选无缝钢管D1336型两趟。三、井下消防洒水消防洒水系统的水源来自地面的井下消防洒水水池，沿副井井筒敷设入井，干管为DG100的加厚水煤气管，供至井下各用水点。设计在井底与车场连接处、机电硐室、消防材料库、火药库、掘进巷道入口，回采工作面进、回风巷口等处附近设消火栓。设有供水管道的各条井巷及顺槽每隔100M设置一个规格为DN25的给水栓。在井下采、掘工作面、溜煤眼、以及胶带输送机、转载机均应设置喷雾防尘装置。消火栓选用SN50型。管道按煤矿井下消防、洒水设计规范规定距离设置支管、阀门，供消防洒水用。第七章地面设施第一节地面生产系统一、煤质及其用途本区煤以黑色、灰黑色为主，节理发育，其煤岩类型多为亮煤及半亮煤。煤的容重136140G/CM3，比重162G/CM3。142层煤灰分为1986，硫含量064，磷含量009，发热量2192MJ/KG；172层煤灰分为19933064，硫含量045062，磷含量0010015，发热量20482364MJ/KG。表711各煤层煤质特征表煤质特征钻孔号煤层号VDAF（）GRIY（MM）PM（）HDAF（）煤类120317240150082545长焰煤120417242510282533长焰煤1209423836082492长焰煤12031843410082573长焰煤根据上述煤质特征,煤的主要用途为动力及民用。目前，某县煤炭供不应求的矛盾趋势增大，因此本矿井的煤供给某县境内的各企业。二、主井提升生产系统主井提升容器为1T矿车单层单车罐笼，井下煤车提到地面后，滑行（半自滑）至翻车机房，由1T矿车手动翻车机卸至50T受煤仓，煤仓下设手动闸门，将煤给B650MM上运胶带输送机，运至储煤厂卸煤，卸煤高为810M。储煤场容量为矿井4天的设计能力，储煤场半径为20M。储煤场配置装煤机，用装煤机装车外运。三、辅助设施1、矿井修理车间矿井设小型修理车间，承担本矿机电设备的日常检修和维护，并承担矿车及金属支柱等设备的部分修理，不生产配件。修理间主要设备有3台金属切削机床、1台锻钎机、2台电焊机。厂房面积为384M2，其中消防材料库面积24M2、通风机控制室面积25M2、矿车修理间面积287M2。2、坑木加工房为了加工井下临时支护所需的各种坑木，在工业场地内设简易坑木加工房，面积为90M2。主要设备有一台木工园锯机和一台万能刃磨机。第二节工业场地总平面布置一、工业场地平面布置主井井棚与主井提升生产系统建筑和辅助设施（除坑木加工房外）建筑合并建联合建筑，联合建筑的西侧为辅助生产区；东侧为主要生产区，联合建筑的南部为行政福利区。根据小型煤矿的特点，主井井口车场采用“滑行道”式矿车折返转运系统，与其它井口调车系统相比具有车场线路布置紧凑、矿车周转快、工业场地整齐，还可解决冬季冻车问题等优点。“滑行道”式折返车场的各段矿车速度、线路长度、坡度等具体技术参数在施工图中解决。二、工业场地竖向布置本区处于河冲积平原地带，所以工业场地地面基本平坦，地面标高为673685M。因此，工业场地标高定为685M，主、风井井口标高69M。工业场地四周地面标高均685M以下，故工业场地不受洪水及内涝威胁。三、场内运输方式主井车场采用“滑行道”折返车场，车场窄轨线路总长度为150M，采用18KG/M钢轨。工业场地内主干道宽为6M，担负运输煤炭、运料及消防；次干道宽35M，用于运料和消防；人行道宽2025M，场内道路均采用砂石路面。四、工业场地绿化工业场地四周栽种阔叶乔木和针叶乔木结合的防风林带；储煤场地四周栽种以高大乔木为主，间种灌木，主要以防煤尘为主要目的；通风机和锅炉房的四周及主井生产区南侧主要以隔声、降噪为目的栽种常绿针叶乔木；主井生产区与单身宿舍之间绿化主要是花坛、绿篱、针叶乔木；办公楼、独身宿舍四周栽种篱笆树。本工业场地绿化系数为245。表721工业场地占地面积及技术经济指标序号项目名称单位数量备注1工业场地占地面积M220625围墙内面积其中建筑物占地面积M23000不包括外走廊各种专用场地占地面积M25000道路及人行道占地面积M22400绿化面积M250002建筑系数1213专用场地占地系数2454道路及人行道占地系数1165绿化系数245第三节电气一、矿井供电矿井两回10KV电源均引自某煤矿，矿井地面变电所，有功负荷为4292KW，无功负荷为4378KVAR；矿井井下有功负荷为4684KW，无功负荷为4774KVAR；矿井自然功率因数为069,经无功补偿500KVAR后,矿井10KV母线有功功率为718KW,无功功率2322KVAR,补偿容量为500KVAR。补偿后功率因数为094,矿井年耗电445万度,吨煤电耗为297KWH/T。根据矿井供电和负荷情况，在矿井变电所装设两台变压器，其型号为S11500/1010/04KV500KVA，其中一台工作，一台备用。变压器负荷率为07,保证系数为100。矿井地面负荷中的通风机，主井提升机，消防泵均由两回电源供电。地面供电电压等级为04KV。变电所内10KV开关设备选用GG1A（F）型高压开关柜，低压配电设备选用GGD1型低压配电屏。为保证矿井供电的连续性，10KV系统安装备用自投装置。两条入井电缆的型号为YJV4210KV350，经主井井筒敷设入井，其中任意一回电缆均能满足井下全部负荷用电。井下高压供电电压为10KV，低压供电电压为069KV,照明电压为0127KV。井下变电所装设三台变压器，其中一台型号为KBSG80/1010/09KV，80KVA变压器专供局部通风机用；另外两台KBSG630/1010/069630KVA变压器供井下低压负荷用电,其中一台工作，一台备用。井下10KV开关设备采用矿用隔爆真空高压配电装置，其型号为BPG9L10型。低压配电设备均采用矿用隔爆馈电开关，其型号DW80350。井下电气设备全部采用隔爆型，井下手持式煤、岩石电钻均装设隔爆型综合保护器，井下所有电气设备外壳、电缆金属铠装保护层、电气设备的金属支架以及正常时不带电的所有金属附件必须可靠接地，接地电阻不大于2欧；手持式电气设备接地电阻不大于1欧。井下局部通风机采用专用变压器，专用电缆供电专用开关。并装设旁路开关。井下超过40KW的用电设备，采用隔爆真空磁力起动器控制。井下高压配电装置具有短路过负荷、接地和欠压释放保护，并见有选择性单机接地保护功能。低压馈出线上装设漏电保护装置以及短路、过载、失压等保护装置。井下固定安装的用电设备的供电电缆采用MVV221000型，移动用电设备的供电电缆采用UP1000型，井下电缆均带有接地芯线。本矿井井上供电采用中性点直接接地系统，井下采用中性点不接地系统。矿井提升机的电控设备必须具备煤矿安全规程第四百二十七条所列出的各项保护功能，并装设提升机后备保护装置。二、通讯矿井装设一部30门调度电话总机，设二条入井通信电缆，其型号为HUVV3230208,分别经主、风井井筒敷设入井。入井电缆在入井处须装设避雷器和熔断器，防止遭受雷电灾害。井下采用隔爆型电话分机，分别装于井底车场，井下变电所、水泵房、采煤工作面的三个顺槽以及三个掘进工作面，共装设15部电话分机。矿井地面在矿井变电所、矿长办公室、绞车房、通风机房等装设电话分机，共装设6部电话分机。此外井底车场、调度室及矿山救护队需装设直通电话。调度总机应与市话电话装设中继线，便于与外界沟通，中继方式应采用自动拨号式。井下电话分线盒采用隔爆型。提升信号采用经井口转发的声光兼备信号，提升信号与绞车电控设备联锁，不发出提升信号，绞车不能开车。提升信号还应与井口安全门联锁，提升容器到位后，方能打开安全门。此时不能发出提升信号，当井上、下安全门全部关闭后，才能发出提升信号。矿井必须装设备用提升信号，备用提升信号装置与主提升信号装置功能相同。三、安全措施及装备地面设有KJ95型监控主机。在井下采煤工作面的运输顺槽和回风顺槽均装设KJF16A4型风电、瓦斯电闭锁分站，每个分站带有二个瓦斯传感器，一个风速传感器、声光报警箱、断电仪。装于采煤工作面的瓦斯传感器其报警浓度10CH4，断电浓度15CH4，复电浓度10CH4，其断电范围为顺槽内除本安电源外的全部用电设备。在井下掘进工作面装设KJF16A4型风电、瓦斯电闭锁分站，分站带有一个瓦斯传感器、一个风速传感器、声光报警箱和断电仪。装于掘进工作面的瓦斯传感器，其报警浓度10CH4，断电浓度15CH4，复电浓度10CH4，其断电范围为顺槽内除本安电源外的全部用电设备。所有KJF16A4型风电瓦斯电闭锁分站采用隔爆型本安电源供电，本安电源必须取自所在回路总电源开关前端。第四节地面建筑一、工业建筑及结构形式1、工业建筑机修间（287M2）、器材库（48M2）、矿井通风机控制室（25M2）、消防材料库（24M2）、主井井棚（200M2）和主井生产系统建筑（290M2）。工业场地内还有坑木加工房（90M2）、日用消防水泵房（20M2）、锅炉房（132M2）和变电所（110M2）等工业建筑。2、工业建筑的结构形式1）主井井塔采用钢结构，彩色夹心复合墙板围护，基础座落在主井井颈上。2）主井绞车房采用砖混结构，毛石带形基础。屋面及防水采用钢梁承重，彩色夹心复合屋面板围护的轻质保温屋面。绞车基础采用砼基础。3）主井井棚采用砖混结构，毛石带形基础，钢梁承重彩色夹心复合板屋面。4）锅炉房采用砖混结构，毛石带形基础，屋面采用钢梁承重，彩色夹心复合板屋面，锅炉基础采用砼基础。烟囱采用钢烟囱。5）机修间采